說到銲接，多數人可能不太熟悉，但它其實是大型建設的關鍵工序，從船艦、風機、橋梁到高樓大廈，背後都有密密縫縫的銲道在撐起結構。這些大型金屬構件的製造，向來講求「精度」、「效率」與「穩定性」，但傳統作業卻高度依賴人工。工時長、人力難找、品質難控，加上現有自動化設備體積龐大、適應力不足，讓產業在邁向智慧銲接的路上難免顯得步履蹣跚。
為提升銲接品質及解決缺工困境，金屬工業研究發展中心推出一套具備高機動性、智慧分析與協作能力的銲接系統——小型化高效銲接協作機器人。這套系統結合磁吸式模組、3D 感測、AI 分析與多機協同能力，體積小、用途廣，能應對多變工況與各種複雜角度。目的是讓銲接現場變得更有效率、更穩定，也讓企業在高技術人力短缺的當下，帶來可行的變革方案。
Photo credit: TNL Brand Studio
三項技術突破，讓銲接走進智慧製造現場金屬中心的研發重點，並不單純將傳統設備縮小，而是從實際現場的需求出發，開發出一套能適應多方位作業空間的智慧銲接系統。在設計初期，即考慮到施工環境的限制，以機器手臂搭配磁吸式底座，可以輕鬆吸附在大型鋼構上靈活作業，有效處理多角度操作。搭配內建雷射感測器，能即時擷取銲道 3D 形貌，結合 AI 缺陷辨識技術，等於提供銲接現場一雙能精準優化銲道的「智慧眼」。
Photo credit: 金屬工業研究中心
AI 即時辨識銲道瑕疵，精準鎖定缺陷位置，優化品管流程與品質穩定度。另外，以多層銲、立銲、仰銲這些高難度作業，最大的挑戰就在於熱變形。協作機器人可即時回饋每道銲道的形貌，AI 隨即依據熱變形狀況，動態調整後續銲接的路徑和電流電壓參數。以往仰賴師傅手感處理的經驗技術，轉化為可標準化、可複製的智慧流程，減少錯誤試銲，大幅降低技術門檻與人力負擔。
效能再升級，品質成本同步優化實際應用結果顯示，在工程中導入協作機器人後，整體效率可提升 90%。關鍵在於 AI 能即時分析銲道狀況、調整每一道路徑與參數設定，不只讓多層銲接的品質更穩定，也大幅降低因厚板鏟修造成的返工率，有效預防構件在多道銲接過程中產生的熱變形，確保最終結構精度與效率。
除了效率與品質的雙重升級，企業最關心的成本問題，也是這套銲接系統的優勢之一。模組化設計加上高機動性，可降低設備建置與運行成本達 60%，亦可減少對高技術銲接人力的依賴，高技術門檻的銲接作業也能逐步導向智慧系統支援，邁向更穩定、省時的人機協作新模式，為企業開闢新解方。
Photo credit: 金屬工業研究中心
小型化高效銲接協作機器人搭配智慧控制介面，即時監控銲接狀況並自動調整路徑與參數，提升銲接品質與效率。從跨國合作到現場實戰，打造出真正能落實的系統這套系統的成果，背後是一場跨領域、跨國的協作結晶。來自德國的Fraunhofer 團隊，提供概念設計建議，並協助建立快速參數資料庫與雷射追蹤演算法；達明公司則負責自走底座與關鍵機構的開發，以及提供協作手臂的核心技術；台船公司提供實地測試與示範場域，使技術得以驗證與落地；金屬中心擔任系統整合角色，負責技術串聯與 AI 應用開發，確保所有模組間能順利銜接。如此多方分工與密切配合，讓這套銲接協作系統得以成為穩定運作且高效精確的工具。
目前，協作機器人已實際導入多項大型工程，最具代表性的案例即為桃園國際機場第三航廈鋼構工程。面對高工期壓力的施工現場，協作機器人成功完成多道銲接工序，展現高效率與穩定性，深獲現場團隊肯定。在造船領域，金屬中心亦與台船公司、中信造船等龍頭企業合作，讓以往需大量人工完成的船體銲接，能以標準化、自動化流程取代，提升整體製程品質。
未來，這項系統的應用將持續擴展到軌道工程、超高層建築、石化設備、離岸風電等對技術門檻更高、施工環境更嚴峻的領域，深化系統的應用層次，擴大產業面的影響力。
不只創新，更讓世界看見實力當製造業正快速走向智慧化與減碳並行的時代，技術的價值不只在於創新，更在於是否能解決真實問題、被第一線所採用。金屬中心所研發的小型化高效銲接協作機器人，正是從現場痛點出發，提供一套能實際落地的解決方案。
這項技術於今年（2025）榮獲美國愛迪生發明獎銀獎的國際肯定，說明它不僅在設計上創新，更在應用上具有價值。背後的關鍵推力，來自經濟部產業技術司的政策支持與金屬中心長年紮根製造現場的研發實力。未來，金屬中心也將持續與產業同行，讓智慧製造的藍圖，不只是理想，更能在每一項工程中逐步實現。
Photo credit: 金屬工業研究中心
小型化高效銲接協作機器人，榮獲 2025 年愛迪生獎銀獎，展現臺灣智慧製造技術的國際競爭力。