產業 AI 化已是全球趨勢,經濟部產業技術司透過科技專案補助工研院開發全國首創 3D 智能焊接 AI 機器人,突破傳統自動化焊接設備在厚度2公分以上的厚板仍倚賴人工的限制,不但可提升生產效率與焊接品質,目前也已導入生產線進行驗證,預期可為半導體、厚板高階運具、離岸風電等產業提高 12 倍產能並提升 20% 訂單量,開闢自動化厚板多道焊接產業應用需求的市場新商機。
根據 Grand View Research 調查顯示,全球焊接設備市場預計至 2030 年將達到 277.7 億美元,2024 年至 2030 年的複合年成長率為 5.1%。這份調查除了反應產業的焊接需求,另一方面,如何將專業的焊接知識與人力,更高程度的轉化成更接近全自動化的焊接設備,是突破既有產能的一大關鍵。
工研院智慧感測與系統科技中心組長陳柏戎表示,焊接是一項高度專業且辛苦的工作,除了以協作型機器人輔助焊接人力,更重要的是將焊接知識傳承應用,避免人才、技術斷層。然而,現有的協作型焊接機器人僅能針對厚度 2 公分以下的薄板進行單道焊接,且每一次焊接都需要人工編寫路徑,效率不彰,厚度 2 公分以上的厚板多道焊接,則仍需要仰賴專業的焊接人員,無法自動化。
焊接時間從 6 小時縮短至 30 分鐘,成功率達 99%
陳柏戎表示,工研院蒐集資深焊工的專業知識與經驗,訓練、建置 AI 決策模型,搭配 3D 視覺感測器,如同幫機器人裝上大腦與眼睛,能精準地感測焊道的 3D 形貌,再即時透過 AI 自動修正路徑、引導機械手臂完成自動化焊接,從 2 公分以下的薄板至 8 公分以下的厚板都能應用,焊接成功率達 99%,焊接時間並從 6 小時縮短至 30 分鐘,為半導體、厚板高階運具、離岸風電等產業提高 12 倍產能。
工研院 3D 智能焊接 AI 機器人已導入國內鋼鐵大廠的生產線,進行技術驗證,產線 AI 化後,預期協助產業從重工業跨入電力工業與機械設備,提升 20% 訂單量,未來有機會進一步擴及汽車、航太、運輸和建築等產業焊接應用,帶動市場商機。
工研院擘畫「2035 技術策略與藍圖」,其中在韌性社會領域,工研院以創新科技強化「基礎設施韌性」、「資源能源韌性」及「生產力韌性」,建立社會與產業發展共榮的生態體系,提升產業國際競爭力。
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