JR西日本推出伸臂達15公尺、可吊掛120公斤的鐵路維修機器人

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JR West Adds Railway Robots With 15 Metre Reach and 120 Kilogram Lifting Capacity

兩款新機器人分別負責修剪樹木與搬運重型鐵路設備

西日本旅客鐵道公司(JR西日本)將導入兩款各有所長的維修機器人:一款可夾持重量達120公斤的設備,另一款則能升至鐵軌上方15公尺處修剪樹木。這些機器旨在減少高處作業的危險,並協助維修團隊以較少人力完成工作。

目錄
  1. 兩款新機器人分別負責修剪樹木與搬運重型鐵路設備
  2. 較輕的人形機器人可多伸展3公尺
  3. 單臂機器人可搬運較重零件
  4. 人力減少30%的目標代表什麼
  5. 人類操作員仍掌控機器
  6. 作業安全是首要目標
  7. 從首款機器人到實際投入營運路線
  8. 清除樹木有助於維持服務可靠性
  9. 更多工具及鐵路以外的可能用途
  10. 重點整理

JR西日本於2026年10月16日宣布擴大「ZIZAI」計畫。一款單臂機器人預定於10月在近畿地區投入作業,接著在11月導入體型較小、重量較輕的人形機器人,初期主要在日本西部的中國地方作業。

JR西日本在10月16日的公告中,訂下將相關作業所需人力減少約30%的目標。公司也希望藉此防止墜落與觸電事故、減輕體力負擔,並讓不同年齡與性別的員工都能參與維修工作。

新設備是以2024年7月投入服務的人形鐵路維修機器人為基礎開發。兩款新機器人都由人員持續操控,操作員透過攝影機畫面從地面引導作業。

較輕的人形機器人可多伸展3公尺

這款名為ZX-3的人形機器人重約300公斤,約為前代機型的一半。支撐機器人的伸縮臂,也就是將機器人送至鐵路上方的結構,長度從12公尺增加至15公尺。

這代表機器人重量減少50%,作業範圍增加25%。JR西日本也縮小了零組件並提升機器剛性,使其能在更狹窄的空間作業,並執行更精細的工作。

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機器人配有雙臂與一個裝有攝影機的頭部。修剪樹木時,一隻手臂可固定枝葉,另一隻則使用鏈鋸配件。據報導,每隻手臂的夾持能力為20公斤。

透過更換工具,人形機器人也能執行其他工作,包括塗裝。初期部署將用於處理妨礙列車行駛的樹木與枝條,讓維修人員能觸及原本必須在鐵軌上方高處作業才能處理的植被。

單臂機器人可搬運較重零件

第二款名為ZX-2的機器人安裝在高空作業車的車斗上。其單臂可夾持最高達120公斤的負載,協助人員搬運架空電力設備周邊的重型零件。

架空電線為列車供電,必須維持適當支撐與位置。更換電線配件時,可能需要抬起相當重的零件,同時暫時支撐其他設備。機器人可代為執行抬起、放下及暫時支撐等工作,減輕原本由工作人員承受的體力負擔。

10月14日,JR西日本在大阪府吹田市進行示範,展示單臂機器人更換可動支架,也就是支撐架空電線系統的裝置。三名工作人員約30分鐘便完成模擬更換作業;傳統人工方式則需要五人。

完成時間與人工方式大致相同。這次示範的實際效益,是以少兩人的人力完成工作,並將重物搬運交由機器處理。

人力減少30%的目標代表什麼

JR西日本希望將相關維修工作所需人數減少約三成。實際人力需求會因工作內容、設備及各作業地點的條件而異。

更換支架的示範將人數從五人減至三人,減幅為40%。使用新款人形機器人修剪樹木,預期可將人數從四人減至三人,減幅為25%。這些例子說明,公司的單一目標涵蓋了人力需求各不相同的工作。

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先前使用初代人形機器人的作業,也採取了不同的人力配置。為支撐架空電線的電線桿塗裝,所需人數從五人減為三人;修剪樹木則從三人減為兩人。新版機器人預定執行的作業,預估人數由四人減至三人。

30%仍是JR西日本為這項計畫訂下的目標。公司尚未公布兩款新機型在整個維修網絡持續運作的成效。對維修團隊而言,眼前的改變是工作分配調整:人員仍負責操作機器與管理現場,機械手臂則執行修剪或重物搬運。

人類操作員仍掌控機器

兩款新機器都採用遠端操作,也就是由人員在其他位置即時控制機器動作。操作員透過攝影機查看機器人的作業區域,包括鐵軌上方的設備或樹枝。

先前的人形機器人使用頭戴式裝置呈現攝影機畫面,並以特別設計的搖桿操控手臂。搖桿會傳回握持重物時的手感,讓操作員感受到所搬運物品的負重。

這種方式結合人類判斷與機械的力量及作業範圍。工作人員負責指揮作業,機器人則將工具或零件移至定位。兩款新機器都不會自主運作。

開發商Jinki Ittai先前曾表示,隨著人工智慧發展,未來自主操作並非不可能。不過,10月與11月的部署重點仍是由人員持續操控機器,因此操作員訓練將是導入工作的重要環節。

作業安全是首要目標

JR西日本指出,透過機械化高處作業,公司希望降低墜落與觸電等特定風險。鐵路維修工作可能要求人員在高處、靠近電力設備的環境中操作工具與搬運重物。

機器人可將部分費力工作從人員身上轉移到機器上。機械手臂能在更換作業期間支撐零件,人形機器人則可將切割工具送至路線上方的樹枝處。工作人員仍須指揮操作並協調維修工作。

JR西日本導入先前的人形機器人時,社長長谷川一明曾談到公司預期的安全效益:

這將大幅有助於防止工作事故,例如員工觸電或從高處墜落,進而提升安全性。

2026年的公告延續了這項目標,並將減輕體力負擔與擴大可參與維修的員工群體相連結,讓體力或能否勝任高處的費力工作,不再成為參與與否的決定因素。

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從首款機器人到實際投入營運路線

JR西日本與多家合作夥伴共同開發這些機器,包括位於滋賀縣草津市的機器人公司Jinki Ittai、Nippon Signal,以及鐵路車輛製造商東洋車輛。「ZIZAI」意指行動自由或靈活。

這些機器搭載於可在道路行駛並駛入鐵軌的車輛上。JR西日本計畫在10月與11月各導入一款新機型,逐步用於營運中的鐵路線維修。

  • 2024年7月:JR西日本導入首款ZIZAI多功能鐵路維修機器人。
  • 2026年10月14日:吹田市的示範展示新款單臂機器人更換架空電線支撐支架。
  • 2026年10月16日:JR西日本正式宣布推出兩款新機型。
  • 2026年10月:單臂機器人預定在近畿地區投入作業。
  • 2026年11月:量產型人形機器人預定開始作業,主要在中國地方部署。

初代人形機器人的部署地點以京阪神地區為主,涵蓋京都、大阪與神戶。新時程將計畫擴展至更多地區,也新增一款專為較重設備設計的機器人。

清除樹木有助於維持服務可靠性

JR西日本將清除妨礙行車的樹木列為維持列車安全、穩定服務的一環。伸入列車或鐵路設備所需空間的植被,必須沿線妥善處理。

新款人形機器人加長的作業範圍正是為了處理這類工作。多出的3公尺能讓維修人員觸及更高處的樹枝,而較小的機身則有助於在狹窄地點定位。搭配鏈鋸後,機器人就能利用伸展範圍清除植被。

這項計畫也回應人力短缺問題。修剪樹木若能由四人減至三人,可降低該項作業所需人力;單臂機器人也能在設備更換工作中帶來類似效益。JR西日本擴大使用機器人,兼顧提升作業安全與降低人力調度壓力。

更多工具及鐵路以外的可能用途

JR西日本計畫持續開發專用工具,擴大機器人可執行的鐵路工作範圍。可更換配件是這項策略的核心:能更換工具的機器人,就能負責不只一種維修工作。

JR西日本電氣工程部門主管湯淺元宏表示,公司希望員工透過在維修現場實際操作,提升操作技能。操作員在定位、夾持及使用工具方面累積的經驗,將有助於評估哪些工作適合納入機器人的任務範圍。

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JR西日本社長倉坂尚司也曾提出,將這項技術應用於隧道、道路及其他基礎設施維護,並有望開創新的營收來源。早期規劃包括出租或出售機器人,用於鐵路作業、更換道路旁的交通號誌,以及清潔隧道天花板。

公司的正式公告承諾擴大機器人適用的工作範圍並開發專用工具,同時將鐵路領域的經驗運用於更廣泛的基礎設施維護。JR西日本也將此計畫納入聯合國永續發展目標第8項與第9項,分別涵蓋合適的工作與經濟成長,以及產業、創新與基礎建設。

重點整理

  • JR西日本於2026年10月16日宣布推出兩款新的ZIZAI鐵路維修機器人。
  • 單臂ZX-2可夾持最高達120公斤的負載,預定於10月在近畿地區部署。
  • 人形機器人ZX-3重約300公斤,作業高度達15公尺;前代機型則為12公尺。
  • 人形機器人預定於11月開始作業,主要在中國地方清除妨礙鐵路營運的樹木。
  • 兩款機器都由人類操作員持續操控。
  • JR西日本的目標是將相關工作所需人力減少約30%,並減輕體力負擔、降低墜落與觸電風險。
  • 後續開發重點包括增加工具、擴大鐵路作業應用,以及探索其他基礎設施維護工作。
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