國防、造船不能少的高階焊接！AI焊工機器人重振「美國製造」
在AI競逐加以政策引導下，大筆資金正湧入美國AI與國防基礎建設，製造業人力缺口卻成為銜接落地的關鍵挑戰。機器人新創Path Robotics如何攻克過往機器無法自動化的焊接市場？面對高速成長的前景，台灣如何再度成為關鍵戰友？
在人工智慧的全球競逐中，美國正大力投資、擴建AI基礎建設，支持下一場AI轉型。從資料中心到發電廠，千億美元規模的計畫正在進行。但從資金投入到成果產出，需要現實世界的具體努力。換言之，若無足夠的工人，一切都無法真正落地。
在12月的美國國會機器人核心小組會議上，美國新創Path Robotics的營收長卡羅爾（Heather Carroll）便分享：牽制美國的不是野心與資本，而是物質性的能力。
在Path Robotics耕耘的焊接工藝上，缺工已是產業長期痛點。充滿高溫、重金屬煙霧的工作環境不易吸引年輕人投入，資深焊工又逐漸退休。與此同時，無論是資料中心的能源、冷卻系統所需的管線，或是變電站等電力基礎設施的結構鋼件，都需要大量焊接工作。
隨著國防、基礎建設計畫需求上揚，產業的人力缺口更加深化。轉向機器自動化尋求解方，已不只是優化效率的評估，更是不得不前進的出路。
已研發智慧焊接機器多年的Path Robotics，相信自己是最好的選擇。在某些複雜任務上，還可能是唯一的選擇。
機器人新創Path Robotics攻克過往機器無法自動化的焊接市場。Path Robotics提供
在「實體AI」一詞出現前，就在打造實體AI
Path Robotics在2018年正式成立，但創辦人朗斯伯里兄弟（Andy and Alex Lonsberry）的創業路起源甚早。大約七歲時，兄弟就在父親經營的訂製機車事業中幫忙焊接，對製造業有著深刻切身的認識。
成年後，兄弟攻讀機械工程與人工智慧領域，希望將人工智慧的能力帶入實體世界，真正「建造」事物。打造出能像人類那樣執行焊接工作的機器，成為Path Robotics的目標。
許多人對焊接工作的想像以點焊與單道焊接為主，這也確實是在結構化生產線上可高度自動化的任務。但現實中，近八成的焊接任務仍得靠人工執行。這是因為傳統自動化對誤差的容忍度極小，現實中每個焊縫的角度、縫隙大小與材料的反光情況難以精準控制，邊觀察熔池、邊調整焊槍角度、速度與電流等變數，仍需要經驗豐富的人類焊工才能執行。
本質是軟體公司的Path Robotics在大量真實資料基礎上，訓練出他們稱為「焊接世界模型」（weld world model）的軟體系統，可理解為有能力模擬並預測焊接任務及其成果的AI模型。再加上迭代至第五代的專利視覺系統，裝載於安川電機的機器硬體上，形成一套具有人類焊工般的智慧的焊接手臂。
全球營運執行副總裁倫恩（Mike Renn）向《遠見》形容，「你可以基本上把我們的機器人當作工廠裡的新焊工。」
事實上，是能力更勝人類的新焊工。Path Robotics估計，每隻焊接手臂在單一班次內，可以完成3～4名人類焊工的工作量。更別說在視覺精準度與連續工作持久力上，機器也具有優勢。
Path Robotics全球營運執行副總裁倫恩。蘇義傑攝
專攻人類職能市場，機器也能面對不完美環境
要區辨Path Robotics的AI焊接手臂，與存在已久的焊接自動化解決方案之間的差異，「公差」會是一個易於理解的切入點。
在汽車生產線上執行點焊任務，可以達到高度精準。這樣的焊接手臂被預先寫定行動軌跡，甚至不必要擁有視覺，也能完美執行工作。但也表示公差範圍極小，可能小至1公釐。
要達到這樣程度的精準，需要在產線上游投入相當資金，打造高度受控的工作環境。而對於重達數噸的大型鋼板，要做到完美對齊幾乎不可能。焊接又是一種不可逆的任務，一旦焊錯，材料可能直接報廢。這些都是過往的焊接機器手臂無力處理的領域。
Path Robotics的焊接機器人擁有結合2D攝影與3D雷射的視覺系統，以及服務客戶逾7年累積的真實數據作為訓練資料的底氣，可以辨識焊縫、規劃路徑，根據熔池大小、流動狀態等現況進行動態調整，公差範圍可達25公釐。
甚至是過往難以攻克的多道焊接，焊接世界模型也能預測每一道焊接的物理性質，做成連續執行三十、四十道焊接的計畫，應付更厚重的鋼材焊接工作。
「我們提供了彈性與前所未有的自動化方案。」倫恩表示，「我們的許多客戶並沒有其他選擇。過去唯一的選擇就是人類焊工。」
也就是說，Path Robotics所著眼的是過往無法自動化的全新市場，而非提升既有自動化的效率。倫恩相信，光在這塊市場，就有著千億美元的商機。
Path Robotics的焊接機器人擁有結合2D攝影與3D雷射的視覺系統。取自Path Robotics官網
用訂閱制打開市場，軟、硬體到維護全包
除了機器能力，更加擾動自動化市場現況的，可能是Path Robotics的販售模式。與傳統賣斷硬體的機器人大廠迥異，Path Robotics是以純訂閱制提供機器人服務。也就是正在崛起的「機器人即服務」（Robot as a Service）模式。
倫恩指出，這呼應公司核心本質，也對新創的初期成長很有助益。
首先，這易於理解。起初Path Robotics是以月計費，這類似於公司支付人類月薪，也可以更輕易地以人類焊工進行效益換算。
其次，這大幅地降低了客戶的導入風險。客戶不需買斷一台不一定知道如何使用的AI機器人，不需自己雇用AI專家，直到實地試用可行後才需要付費。
這也讓Path Robotics團隊與客戶利益一致，有持續優化產品、提升價值與吸引力的動力。傳統上，工廠買入機器人的那一刻，是機器能力的最高點，未來將逐漸折舊、過時。訂閱制則保障客戶訂閱機器人的那一刻，是機器能力的最低點，未來只會持續進展。
Path Robotics不僅承諾定期更新軟體，也包括硬體更新，以及未來可能增添的新功能，全都不需額外付費。甚至是安川電機要求的定期上油等預防性維護，也由Path人員執行。「所有人都得到所有的東西。」倫恩說，「這是我們商業模式的核心原則。」
Path Robotics了解，客戶購買的不是機器人，而是「焊接成果」。對此，公司願意在合約保障工作週期與品質。若未能達成業績目標，訂閱費用將因應調整。
佈局國際供應鏈，對「台灣速度」大開眼界
2024年，由謝文暄創立的硬科技創投Matter Venture Partners與Drive Capital領投，台杉、聯發科等企業參與的D輪募資，完成對Path Robotics的1億美元投資。這是過往主要在美國使用現成硬體的Path Robotics邁向國際化供應鏈佈局的關鍵一步。
這條成長之路，已有台灣夥伴同行。短短一年間，Path Robotics從初訪台灣、設計與測試原型，到下量產訂單，業務進展之快，連自認以速度為護城河之一的新創同事們也印象深刻。
在這段時間加入Path Robotics的供應鏈處長Tim Tsai便出身台灣。他在專訪中指出，Path所研發的AI焊接機器人擁有獨特的軟體，因此對硬體的需求也是獨特的，許多元件都需要整體性的評估。例如，哪些零件要客製化？哪些要用現成的？如果要用現成的，該從車用電子、消費電子，還是工業領域裡挑選？
Path Robotics供應鏈處長Tim Tsai。蘇義傑攝
「台灣有著許多不同產業的供應商，有大型的、小型的、品質優秀的、成本低的、性能突出的。」Tim解釋，「這讓我們能更容易、快速地找到及評估潛在的合作夥伴。」
因工作訪問過二、三十個國家的倫恩也表示，對台灣的高生產力及推進業務實質進展速度感到欽佩。但讓他印象最深刻的，是台灣廠商對夥伴的信任與尊重，成為合作關係的基石。
「一個只想收帳款的人不真的在乎（你的成功）。一個與你建立相互尊重的關係的人則會非常在乎。」倫恩說，「這就產生巨大的差異。」
搭上三大產業熱潮，重振「美國製造」
除了資料中心與能源基礎建設，造船是Path Robotics搭上的另一波產業熱潮。這三者都需要大量複雜、高品質的焊接工作，且都在地緣政治的競逐下積極加速發展。
4月，美國總統川普（Donald Trump）簽署意在「恢復美國海上霸權」的行政命令，以重建本國造船能力提升經濟與國安韌性。但美國有一段不小的差距得追趕。2025年間，全球超過60％的造船訂單由中國船廠完成。倫敦的國際戰略研究所海事專家查爾茲（Nick Childs）估計，中國的造船能力大約是美國的200倍。
除了資料中心與能源基礎建設，造船是Path Robotics搭上的另一波產業熱潮。Path Robotics提供
長遠來說，Path Robotics的使命是協助美國重振製造能力，焊接只是第一步。這套打造焊接世界模型的方法論，也有機會遷移到其他製造業任務上。倫恩認為，短期內公司仍會專注在優化焊接能力，下一步則會延展到焊接的上、下段任務，例如組裝對接或打磨。
這波AI能力躍進，加上硬體效能提升，許多過往無法自動化的任務，現在都有機會由機器代勞，市場商機既多且廣，催生不少垂直應用的新創團隊。無論在數位或實體世界，可能都在見證一個「最適合建造」的時代來臨。