一、前言
在當前製造業領域，AI人形機器人在汽車製造業與物流中心的應用迅速進展，引起廣泛關注。以輝達、OpenAI、特斯拉等公司為代表的技術領導者，積極開發能模仿人類行為和語言的AI人形機器人。這些機器人不僅具備人類外形特徵和行動能力，還能透過語音與人類互動，展現出強大的通用性和多場景應用潛力。例如，輝達執行長黃仁勳於2024年三月在GPU技術會議（GTC）展示人形機器人（如圖1），並且指出「AI領域最終發展就是建立人形機器人」，輝達正在匯集全球關鍵技術，打造AI人形機器人的軟硬體平台。推出專門為AI人形機器人打造的通用基礎模型Project GR00T，讓人型機器人能夠理解自然語言並透過觀察人類行為來模仿動作和快速學習。輝達還推出機器人大腦Jetson Thor為GR00T提供必要的運算能力，使其能夠在實際應用中高效運行。此外，輝達的Omniverse平台為AI人形機器人提供一個虛擬世界，使其能在數位環境中進行快速與重複的學習和訓練，為人形機器人的發展奠定堅實基礎。
資料來源：中經院整理自CNET (2024)。Nvidia 2024 AI Event: Everything Revealed in 16 Minutes，https://www.youtube.com/watch?v=bMIRhOXAjYk，最終檢索日期：2024/06/06。
圖1 輝達執行長黃仁勳在2024 GTC展示AI人形機器人
本文將深入探討AI人形機器人與AI工廠對全球製造業的革命性影響。首先，將介紹AI人形機器人與AI工廠的基本概念和發展現況，進一步探討這些技術將如何改造傳統製造業，包括提升生產效率、優化資源管理、改進品質控制和促進產品創新。其次，將分析台灣在AI應用領域所具有優勢與面對的挑戰，包括科技基礎、產業鏈整合能力、人才培養、與國際競爭壓力等。再者，探討AI人形機器人可能會引起的倫理、安全和社會適應問題等。最後，小結部分將強調台灣應該如何以創新思維來打造AI人形機器人與AI工廠的生態系。
二、AI人形機器人與AI工廠的介紹說明
AI人形機器人和AI工廠是當前製造業技術革新的兩大核心領域。AI人形機器人，顧名思義，是指具有人類外形和行動特徵，能夠雙腿行走並透過手臂與身體的協調完成各種功能。這種機器人可以透過語音與人類進行互動，其通用性強，適用於多種場景。在AI人形機器人的開發與應用，以特斯拉最為積極，希望透過開發AI人形機器人以便應用在電動車製造工廠。由於特斯拉已具備等同機器人技術的全自動自駕車導航技術，因此在AI人形機器人領域取得顯著進展。自2021年首次發佈人形機器人概念機以來，特斯拉迅速完成開發平台建造、Optimus產品亮相等系列成就。第二代人形機械人Optimus Gen 2（如圖2）相比第一代，在外觀、行走速度、移動方式等方面都有所改進，手臂和手指的動作自然逼真，甚至能完成拿取雞蛋等精細動作。特斯拉憑藉強大軟硬體優勢，成功將自動駕駛技術應用於人形機器人自主導航定位功能，實現人形機器人的成本控制和快速發展。
資料來源：中經院整理自Tesla (2024)，Optimus - Gen 2，https://www.youtube.com/watch?v=cpraXaw7dyc，最終檢索日期：2024/06/06。
圖2 美國Tesla Optimus Gen 2 人形機器人
人形機器人的多元應用前景廣闊，預期在汽車製造、物流等領域展現出廣泛應用潛力。在汽車製造領域，人形機器人可協助完成繁重、危險和重複性的工作任務，提高生產效率和安全性。特斯拉、BMW、現代汽車等公司已經開始將人形機器人引入製造工廠，用於零部件運輸、組裝等環節。特斯拉的Optimus機器人能自由走動並完成下蹲彎腰等動作，顯著減少人力勞動強度。BMW積極與Figure AI合作，測試通用人形機器人Figure 01（如圖3），希望其能夠取代危險和枯燥的工作，提升生產線的自動化程度。
資料來源：中經院整理自Figure AI (2024)，Figure Status Update - Speech-to-Speech Reasoning，https://www.youtube.com/watch?v=Sq1QZB5baNw，最終檢索日期：2024/06/06。
圖3 美國Figure AI Figure 01人形機器人
在物流領域，人形機器人也展現其獨特優勢。Agility Robotics的Digit機器人（如圖4）具雙足行走及動態穩定設計，能夠在狹窄空間操作自如，適合在倉庫、物流中心場景使用。亞馬遜已經開始在其倉庫中測試Digit機器人，使用在卸載拖車和移動包裹，預計隨著生產量增加，其營運成本將顯著降低。
資料來源：中經院整理自Agility Robotics (2024)，Made For Work，https://agilityrobotics.com/，最終檢索日期：2024/06/06。
圖4 美國Agility Robotics Digit人形機器人
儘管面臨諸多挑戰，AI人形機器人的發展前景依然是值得期待。隨著技術的不斷進步，人形機器人將在更多領域中發揮其潛力，為製造業及其他產業帶來革命性變革。例如，在老年護理領域，人形機器人可以幫助照顧老年人，提供日常生活的支持與照護，減輕家庭和社會的負擔。在零售業，人形機器人可提供導購、結算等服務，提高顧客的購物體驗。在教育領域，人形機器人可以擔任助教，幫助學生學習和解答問題，提升教育品質。
至於AI工廠，主要是運用人工智慧，把所有工廠都智慧化，進行全面自動化和最佳化的工廠營運模式。透過AI工廠，可以打造AI人形機器人的生態系，以AI工廠來大量生產AI人形機器人，進而滿足AI應用在製造業落地後所產生的龐大需求。如此，生成式AI將會從虛擬世界進入實體世界，結合硬體的各種人形機器人並應用於實體工廠，進而推動無人工廠或關燈工廠的實現。AI工廠可以透過AI進行生產過程全面監控管理，實現生產效率、資源利用率和產品品質的全面提升。AI工廠不僅能自動化完成物料運輸、零部件組裝、產品檢測和包裝等任務，還能透過大數據分析和機器學習將生產計畫和資源配置做最佳化運用。企業可在虛擬世界模擬各種生產場景，預測和優化生產流程，將顯著提升生產效率和創新能力。
AI人形機器人和AI工廠的結合，將為製造業帶來巨大變革。一方面，這些技術可以顯著提升生產效率，降低成本，提高產品品質和一致性；另一方面，也帶來倫理、安全和社會適應等方面的問題。例如，AI人形機器人的擬人化特性可能引發情感上依賴，並帶來隱私和安全風險。此外，這些技術的廣泛應用可能導致勞工被取代，進而引發社會失業問題。因此，如何妥善管理和應對這些挑戰，將成為AI人形機器人和AI工廠發展的重要議題。
三、AI人形機器人與AI工廠將如何改造傳統製造業
AI人形機器人和AI工廠的引入，對傳統製造業的衝擊與改造，主要將展現在以下方面：生產效率與靈活性的提升、資源管理與營運成本的最佳化、品質控制與產品創新、及全球協作與供應鏈優化。
首先，AI人形機器人和AI工廠大幅提升生產效率和靈活性。傳統製造業中，生產線上的每個環節往往需要大量人力和時間投入，而AI工廠則能透過機器人和AI系統自動完成這些任務。例如，AI工廠可以自動化完成從物料運輸、零部件組裝到產品檢測和包裝的整個過程，大量縮短生產周期，提升單位時間內的產出量。此外，AI工廠還具備高度的靈活性，能夠根據不同產品的需求進行快速調整和轉換，滿足少量多樣化和客製化的市場需求。其次，AI工廠在資源管理和營運成本的控制方面也展現出巨大優勢。透過大數據分析和機器學習演算法，AI工廠可對生產過程的各類數據進行即時監控和分析，實現對原材料、能源和設備的精緻化管理。例如，AI工廠可以根據生產計畫和即時數據，自動調整原材料的採購和使用計畫，避免浪費和過量儲存的庫存成本與空間占用。同時，智慧能源管理系統可根據生產需求，優化能源使用，降低能源耗用與成本。在品質控制方面，AI工廠利用電腦視覺技術和機器學習演算法，達到對產品品質的自動化檢測和監控。這些技術能夠快速、準確地識別產品缺陷和問題，並在生產過程即時進行改正和調整，從而大幅提升產品的一致性和可靠性。此外，AI工廠還能夠運用大數據分析，對市場需求和消費者回饋進行深入的研究，指導產品的創新和改進。例如，汽車製造商可在AI工廠模擬新車型的性能和安全性，並根據測試結果進行調整，從而更快地推出符合市場需求的新款汽車產品。
最後，AI工廠的全球協作能力可顯著提升供應鏈效率和穩定性。透過雲端運算和物聯網技術，實現全球範圍的生產協同和資源共享。這種協作模式不僅提升生產效率，還能有效應對全球市場的不確定性風險。例如，在多個地區的AI工廠可以共享生產計畫和數據，協同完成大規模生產任務，並在需要時快速調整生產策略以應對突發事件和市場變動。此外，AI工廠還能透過智慧供應鏈管理系統，優化整個供應鏈運作，確保供應鏈高效運作和資源的最佳配置。
四、AI人形機器人可能引起的倫理、安全和社會適應問題
AI人形機器人的快速發展與引進人類工作與生活場所，密切的接觸與互動，可能會帶來一系列倫理、安全和社會適應問題，需要妥善管理並建立共識因應。
首先，由於AI機器人越來越接近「人」，人類往往會對這些擬人化的機器人產生情感連結和依戀感。如果對機器人過於感情用事，可能會受設計者的惡意操縱，從而帶來風險。在醫療和教育領域，像人類一樣的機器人可提高工作成效，但如何平衡機器人與人類之間的情感或者互動關係，仍是值得更深入思考的課題。其次，安全問題同樣不容忽視。人形機器人配備先進感測器和鏡頭，可收集和傳輸大量人類的敏感資訊，可能帶來隱私和安全風險。如果這些資訊被不法分子利用，後果不堪設想。再者，AI人形機器人的快速發展可能引發控制人類的風險。當AI機器人變得比人類更聰明，並能夠自主決策時，如何確保人類對其行為的控制，是一個亟需解決的問題。此外，社會適應問題也引起重視。人形機器人的廣泛應用可能導致大量勞工被取代，從而引發社會失業問題。在製造業和物流業等勞動密集型行業，人形機器人的應用將顯著減少人力需求。如何妥善安置被取代的勞工，確保社會的穩定和發展，是政府和企業共同面臨的挑戰。同時，隨著AI人形機器人逐漸進入日常生活，如何讓一般社會大眾接受和適應新技術，也是未來需要解決的問題。
五、台灣在AI人形機器人與AI工廠的優勢和挑戰
台灣在AI人形機器人和AI工廠領域擁有多方面優勢，但同時也面臨著諸多挑戰。首先，台灣在半導體與電子產業的科技基礎和研發能力具備顯著優勢。為AI技術發展提供堅實基礎。台積電在高性能運算和AI晶片製造方面的技術領先地位，也為AI應用提供強有力的支持。此外，台灣高等教育和研究機構，例如台大、師大、台科大和工業技術研究院，致力於AI和機器人技術的研發，培養產業發展所需的專業人才，這些都是推動產業發展的重要資源。
另外，台灣擁有強大的產業鏈整合能力。台灣的電子產業鏈覆蓋從上游的元件製造到下游的終端產品裝配的各個環節，完整的產業鏈結構與生態系使得台灣企業能夠快速回應市場需求，進行高效的產品開發和生產。例如，台灣的工業電腦和自動化設備製造商，研華和台達電，在智慧製造和工業自動化領域已累積豐富經驗和技術，能夠提供完整的AI工廠解決方案。此外，政府對AI和機器人技術的發展高度重視，鼓勵企業與學術機構進行合作，促進「AI產業化」的技術移轉和「產業AI化」的百工百業應用，為AI人形機器人產業發展提供強而有力保障。然而，台灣也面臨國際競爭壓力。在全球範圍內，AI機器人技術的競爭非常激烈，特別是來自中國、美國和歐洲等國的挑戰。這些國家在AI技術研發和應用投入大量的資金和資源，形成強大的技術壁壘和市場優勢。相比之下，台灣的企業規模相對較小，在全球市場競爭力不足，需要在技術創新和市場開拓方面持續努力。例如，台灣雖然在AI機器狗方面取得一些進展，國科會攜手台大機械系已經自主研發出台灣首批AI機器狗（如圖5），但與中國宇樹H1無臉Unitree通用機器人的高性能相比，仍然有很大差距。
資料來源：中經院整理自YouTube (2024)，2024 05 29 臺大機器狗展示影片，https://www.youtube.com/watch?v=vXBmlQZUavQ，最終檢索日期：2024/06/07。
圖5 台灣自主研發AI機器狗首次發表
中國宇樹H1被稱為世界上行走最快的人形機器人（如圖6），若轉為軍工或是安控用途，可能對台灣的國防安全構成威脅。建議台灣關注AI人形機器人領域的發展，以及應用在國防和軍事用途的可能性。
資料來源：中經院整理自中國宇樹Unitree (2024)，Unitree H1宇樹首款通用人形機器人，https://www.unitree.com/cn/h1，最終檢索日期：2024/06/07。
圖6 中國宇樹(Unitree Robotics) H1人形機器人
台灣在AI人形機器人的研發人才存在一定缺口。雖然台灣擁有優秀的教育和科技基礎，但高端人才培養需要長期投入和累積，目前台灣在這方面的資源和機會相對有限。其次，科專成果向產業轉移的效率有待提高，需建立更加高效的產學合作機制，促進AI技術的快速應用和市場化。創新資金的投入與風險承擔也是一大挑戰。AI人形機器人技術的研發和商業化需要大量資金投入。相比國際新創及歐美大型科技公司的積極投入，台灣企業在研發的投入相對保守，風險承擔能力有限。可能導致台灣在AI技術的研發和市場應用的競爭處於劣勢。再者，創新資金的缺乏也會限制新創企業的發展和技術突破，進而影響整個產業的創新活力。
最後，市場規模與應用推廣同樣也是台灣需面對的挑戰。台灣本地市場規模有限，在一定程度限制AI人形機器人技術的產業化應用推廣。儘管台灣企業在技術有一定的競爭力，但要在全球市場上取得突破，需要更加積極地開拓國際市場，並建立強大的市場推廣和服務網絡。除了需要企業具備全球化的視野和策略，同時也需要政府和產業協會的支持和推動。
六、小結：以創新思維引領AI人形機器人與AI工廠發展
AI人形機器人和AI工廠的發展，將會推動全球製造業進行轉型變革，帶來無限可能性。台灣須特別關注AI工廠與AI人形機器人的發展。台灣在AI人形機器人領域進展有限，目前主要集中在AI機器狗和其他簡單的機器人應用。相比之下，中國的AI人形機器人技術已經達到世界領先水平，例如宇樹H1無臉Unitree通用機器人，展示極強動態平衡能力和協調性，能夠在複雜環境進行多種任務。台灣應該加強技術創新步伐，積極提升自身在AI人形機器人領域的競爭力。AI技術的快速發展也帶來倫理與安全問題。如果AI被設定成「為達目的不擇手段」，可能導致極大的危險。例如，AI系統可能會被武器化，引發軍備競賽和大規模毀滅。最先進的AI人形機器人若被不當利用，可能成為危害人類安全的工具。面對中國在AI人形機器人領域的迅速崛起，台灣必須加快技術創新步伐，積極提升自身在AI人形機器人領域的競爭力。
總結以上，台灣在面對全球AI技術的快速發展，必須加強AI工廠以及AI人形機器人的研發與應用。台大的AI機械狗計畫是重要的第一步，但仍然不足以應對未來的挑戰。政府和產業界需要加大投入，重視AI技術在台灣產業的重要性和應用前景並推動AI技術自主創新。建議政府在未來的「台灣AI行動計畫3.0」中，在「AI產業化」納入AI人形機器人發展策略並在「產業AI化」鏈結AI工廠的產業應用。透過政府、企業和社會的共同努力，台灣才能在全球AI競逐賽局中立於不敗之地，打造完整的AI人形機器人與AI工廠產業生態系。