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5.1 結論

1. 機器人產業與人類生活息息相關,未來將會發展成為全球最重要的明星產業之一,目前 產業用與服務用機器人的開發技術漸趨成熟並成功應用於許多領域,服務用之智慧型與 自主式機器人的產製亦為未來發展重點。國內營建產業中的機器人應用源起於政府推動 之營建自動化(Automation in Construction)政策,本計畫參酌本所推行多年之「公路 績效監測技術研發」計畫之執行方向與成果,並配合政府營建自動化推行之科技發展與 前瞻規劃,提出以服務用之自主式機器人應用於道路檢測的構想,透過實務專家研討會 的召開進行腦力激盪並發揮創意,完成此構想之可行性研究。

2. 為能評估機器人技術於道路檢測之可行性,本計畫完成國內外營建自動化、產業用與服 務用智慧型機器人相關資料的收集與彙整,透過世界專利資料庫瞭解各國機器人的技術 佈局,掌握機器人市場與需求,由政策面、產品應用面、產業面與技術能量面等層次瞭 解機器人研發廠商、學術與研究單位等概況,整理分析各國目前在機器人產業的現況與 未來發展方向。

3. 營建自動化為突破傳統營建產業之必然趨勢,透過具備工業化、高效率化與國際化工法 及技術的引進,將使產業發展具有永續、可變化之適應性,並會產生可拆組與再生利用 的未來效益。過去營建自動化之執行所引入發展之技術以橋梁工法、隧道工法、預鑄工 法以及混凝土工法等四大項目為主軸,按內政部營建署擬訂未來國內營建自動化之發展 方向包含下水道技術、檢監測技術、補強技術、拆除更新技術、營建自動化市場開發與 技術推廣等五大工作重點,由此可知,確實可積極投入研發應用於土木營建產業之機器 人產品。

4. 本計畫針對國內外鋪面平坦度及表面調查檢測設備研發,完成文獻的綜整回顧與評述,

可提供智慧型機器人於道路鋪面檢測應用與研發之思考方向與執行策略探討。

5. 本計畫辦理「智慧型機器人於營建產業應用研討會」,邀集多位實務業界專家獲取其寶 貴意見,擬訂出營建自動化與自主式機器人於土木營建產業之發展方向與策略,針對包 含產業需求、技術發展、應用推廣、執行策略、問題限制等層面的課題進行探討,可作 為後續實體機器人研發參採:

(1) 產業需求面

‧ 特定工作場所與環境,如封閉場所(機場場區)、有限空間(污水下水道)等。

‧ 人力無法到達或施作的特殊環境,如高空的空氣污染取樣、橋梁背面的劣化檢測

(overhead obstruction measurement)等。另可思考發展結構性的機器人檢測方 式,可將機器人用於較短里程、高精度檢測需求及完工驗收中。

‧ 機場(剛性鋪面)檢測:機器人可嘗試整合IRI、PCI、FOD三項重要檢測,結合 GPS資訊,可辨識並鑑定版塊破損的狀況及發生位置。

‧ 自動化預鑄作業

‧ 由業主、設計到建造的過程需要磨和,由過去的經驗顯示,技術產出與當初的規 劃設計差異頗大,國內普遍對自動化的認知不足。

‧ 應重視研發成果如何在產業裡推動並落實,讓工法能在台灣生根,如此才有研發 的利基與商機。

5.2 建議

1. 智慧型機器人產業早已被日本、韓國等列為新興產業,其他各國營建自動化導入自動化 機械已行之有年,運用機器人協助生產、提高效率,並投入大量資金與人力積極發展,

我國更應加速布局並立即投入。除了本計畫訴求之道路鋪面檢測領域的應用外,機器人 產業更需各界不同領域與專長之腦力激盪與創意發揮,共同開拓機器人未來在台灣的市 場。

2. 營建技術的發展隨資訊科技技術突飛猛進且快速變革,相較於先進國家,國內營建業者 於研究發展的投資比例甚低,仍沉浸於傳統的工法與技術,前瞻性與國際化程度顯然不 足,營造業、建築開發業之國際競爭力也相對的較為薄弱,與先進國家之現況落差正急 速加大,此類業者為數眾多,其信譽與能力對營建產業發展影響甚鉅,亦造成營建自動 化、機器化無法有效導入。因此,除透過政府持續推動營建自動化方案及計畫的帶動外,

應思考相關營造組織的再造,不僅止於企業本身的自我要求,更應由現行的法規如營造 業法、建築開發業之相關法規著手,建立促使其創新研發之機制,並對不利永續經營之 業者予以汰弱,以使良性競爭、兼顧公眾與公共之利益及安全。此外,亦可思考由政府 積極帶頭參與,透過產、官、學、研單位的團隊,出席相關國際學會、國際組織、國際 研討會等,汲取國際上的先進發展新知及技術,應用自動化、工業化與電子化之理念,

增進國內營建生產的技術與水準。

3. 臺灣地區過去 40 餘年由於經濟發展的成就與重大建設計畫的完成,對於社經發展、土 地利用與交通運輸等產生極為深遠的影響,其中公路的建設扮演著舉足輕重的角色。臺 灣地區每年需進行維修及養護之道路面積平均超過一億七千萬平方公尺,以瀝青混凝土 為主要材料之柔性路面即佔總路面里程之 93.25%(依據交通部公路總局民國 94 年底統 計資料),故柔性路面的檢測評估與經營管理遂成為路面工程專家的主要研究對象。道 路在空間中為大範圍且線型不規則之工程構造物,完工驗收開放交通後極易受主客觀

(如地域特性、施工品質、交通量、材料老化、用路人等)因素影響破壞而降低其服務 能力(serviceability)。現行一般柔性鋪面檢測主要針對服務性(包含縱向平坦度/粗糙 度(roughness)、橫向平坦度/車轍(rutting)、表面破損(distress))、結構性、安全

性(即抗滑性)三大特性進行現況資料收集,以供後續處理分析並評估鋪面現況,並藉 以作為養護與維修(maintenance & rehabilitation, M&R)以及年度預算編列的重要依據。

隨著資訊科技(information technology, IT)產業蓬勃發展,各國道路主管機關、相關研 究機構及廠商針對各種鋪面特性研發各式新穎檢測儀器與設備,由傳統以人為巡路方式 進行主觀判識與檢測記錄,進步到現今以高速、準確且可大範圍施測的高科技光電設 備,然其中隱含的技術門檻與耗費於檢測作業的人物力常面臨瓶頸等應有改善空間:

(1) 現今商業化的道路檢測儀器與設備普遍昂貴,軟硬體更新及養護維修多透過代理商 聯繫且需送回原產地處理,過程不便、耗時費力,且保固期過後的處理經費更為可 觀。除了軟硬體的關鍵技術(know-how)掌控在他人手裡外,目前大部分的檢測過 程完全倚賴人為操控進行全面檢測或主觀抽樣,無智慧化的自動控制且易隱含主客 觀誤差;此外,一次檢測所擷取之資料非常龐大,存在很多重複且多餘的資料,並 無實際運用與參考價值,不僅浪費電腦儲存空間,亦難掌握重要資訊進行正確的管 理決策判斷。

(2) 目前產業用與服務用機器人的開發技術漸趨成熟並成功應用於許多領域,未來機器 人產品與社會大眾及社群產業的關係必將日趨密切,服務用之智慧型機器人的產製 亦為未來發展重點。配合國內科技發展政策與前瞻規劃,本計畫後續將持續發展鋪 面檢測的實體機器人,以提昇台灣地區的道路鋪面服務品質。

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