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財經 | 產業動態

氣壓零件一哥

做硬體突圍之路:靠螞蟻袋鼠想像未來

撰文者:曾如瑩
決勝!新製造 2017.06.01 416
螞蟻 可舉起體重50 倍的東西,袋鼠( 圖中) 能跳40 公分高⋯⋯,工程師複製2 種生物優勢,讓小型機器人變得更機動,更節能!
螞蟻 可舉起體重50 倍的東西,袋鼠( 圖中) 能跳40 公分高⋯⋯,工程師複製2 種生物優勢,讓小型機器人變得更機動,更節能! (來源:festo提供)

當工業4.0發展到極致,製造業與服務業已經沒有邊界,每個製造商都要學會用創新的方式,去察覺與解決消費者的問題。

飛斯妥(Festo),德國氣壓零件與電控元件的龍頭,因此展開了一場跟生物學習的有趣冒險。

小檔案_Festo

成立:1925年
成績單:2015年營收26.4億歐元,約合新台幣907億元
地位:德國氣壓零組件龍頭
轉型關鍵:勇於想像未來製造,從生物行為汲取製作機器人的靈感

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像是魚尾巴的停車場柵欄,在我們面前緩緩升起,這是家從進門開始就讓人感受特別的企業。德國總理梅克爾也指名其為領導德國往工業4.0邁進的企業之一,該公司的氣壓零件應用很廣,它可幫助可樂的瓶子塑型,讓汽車座椅能上下移動。

走進位於德國中部的工廠,我們第一眼見到的是,工程師與一台台機器手臂協同工作。過往,為了安全,機器手臂都被「關」在柵欄裡,飛斯妥卻能研發出與人一起工作的機器。

做法:每年做一款仿生物
模仿袋鼠跳高,找到最省能源方案

飛斯妥未來科技小組成員波克奈西(Sabine Bauknecht)說,這機器手臂動作很輕柔,裝上了感測器,若是人靠得太近,就會自動停止動作,離開了又恢復動作。這是他們想像未來人機互動將成為製造常態,而製作的機器。成立九十一年的氣壓零件龍頭飛斯妥,二○○六年成立仿生小組,成員有六人,背景各異,有來自仿生學、電機與航太科技等,他們的任務就是每年推出一到兩種仿生物,每年工業界最大盛事德國漢諾威工業展,就數飛斯妥最吸睛,他們做過仿生螞蟻、仿生水母與仿生蝴蝶等機器人。

約手掌大小的仿生螞蟻,眼睛裝設有立體相機,可以辨識物體形狀,尾巴是無線通訊,可以彼此溝通,下顎可以搬運物體,觸鬚可以充電,腳內裝設電池。仿生小組成員蓋澤特(Nina Gaissert)指出,仿生小組的目標是從生物動作,啟發做出未來製造需要的機器人。

她解釋,螞蟻經過一億三千萬年的演化,可以單獨工作也可以群體工作,可以搬運比自己重的物體。未來,若工廠生產更需要彈性化時,這群如螞蟻般的小型機器人,就能取代笨重的機器人。

飛斯妥還曾經推出仿生袋鼠,約九十公分高的袋鼠可以跳躍四十公分高,乍看跟工業4.0毫無關係,蓋澤特解釋,仿生袋鼠帶給團隊最大的啟發在於節能,工業4.0的其中一個概念就是減少浪費,袋鼠利用蹲下去的時候蓄積彈跳的能量,跳高時再釋放,為了研究這種回存能量的機制,飛斯妥花了一年半才研究出彈跳的角度與高度,找出最節能運用能源的方式。

作用:讓大家練習想像
刺激研發部門,解放思考框架

飛斯妥每次發展的仿生物成果,都必須要回饋到現有的研發部門,仿生團隊也可以召集研發部門的人一起合作。蓋澤特坦承,數十種仿生物能夠商業化用途的只有一、兩個。最有名的要屬於象鼻,仿生團隊研究出象鼻子擺動的幅度,做出擺動的幅度柔和且緩慢的機器人,這個機器人可以幫忙擠牛奶,不像一般機器人手臂對於牛隻的威脅感大,乳牛不會躁動害怕。

就算僅有極少的技術可以商品化,飛斯妥十年來仍持續投資。蓋澤特說,地球上每一種生物的進化都超過百萬年,牠們已經演化出最省能量,對環境破壞最少的運動法則,是想像未來製造時,最好的導師。

這與飛斯妥是未上市家族企業有關,他們沒有市場股東的壓力,更願意長期投資。飛斯妥研究與技術部總監波斯特(Peter Post)指出,仿生小組另一個任務是,給現有的研發部門更多刺激,讓他們從舊有的思考框架中解放出來,大家要練習想像:未來的機器人該怎麼溝通,小型機器人的分工合作是否有可能?

願意想像,才會有創新。

辛辛那提大學講座教授李傑認為,德國擅長在既有的基礎上持續精進,但是少有如美國般突破性的創新發明與商業模式。

飛斯妥跨出的這步,對德國人而言,並不容易。

練習沒有標準化答案的時代,對於德國,甚至是台灣,都是新的修煉。但換個角度想,只要你具有想像力與學習熱情,將會更容易在新戰局中,被看見。

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