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科技專案成果
AI機器人助陣 我國水龍頭閃耀金光
發佈日期：2021-11-26
單位：財團法人工業技術研究院
案例年度：2020
簡介：
在經濟部技術處科技專案支持下，工研院打造AI研磨拋光機器人，改善水五金產業大幅依賴人力研磨拋光的痛點，協助產業往智慧化、自動化升級轉型。
特色：
工研院 ▶ 打造AI研磨拋光機器人
我國水五金產業供應全球超過50％以上的水龍頭產品，博得「水龍頭王國」的美譽。想要打造一顆光滑細亮的水龍頭，研磨拋光是最重要的製程。由於水龍頭複雜的外型，目前高達九成仍用人力研磨。
為解決水龍頭生產線的自動化瓶頸，在經濟部技術處科技專案支持下，工研院2014年起運用聽覺、力量等感測器，收集水龍頭研磨速度與尺寸誤差等加工資訊，藉此訓練AI模型，讓老師傅的研磨工藝，化為機械語言，開發AI研磨拋光機器人，協助產業打造品質更好的水五金。
機器人加上聽覺與觸覺 傳承老師傅研磨工藝
工研院自2016年起就開始和衛浴大廠和成(HCG)合作開發研磨拋光機器人，透過聽覺感測器，機器可以辨識振動聲音有無異常，而力量感測器則可以模擬老師傅在研磨時的施力大小，傳承老師傅研磨的工藝。
2020年工研院協助和成(HCG)將研磨拋光機器人技術導入生產線後，研磨時間可從6分鐘縮短至3.5分鐘（ 效率提升41％ ），成本降低20％。在水龍頭成品瑕疵檢測時，機器人也能建立瑕疵檢測的客觀標準，自動分辨成品好壞，替代過去水五金產業多仰賴老師傅的主觀判斷，讓製程不良率控制在10%以內，每日檢測時間更從200分鐘縮短到80分鐘，節省60％的時間，大幅增進生產線檢測品質，產能更提升20%。
▲ 工研院與衛浴大廠和成(HCG)合作，2020年發表首條AI人工智慧虛實整合系統研磨拋光機器人技術與生產線
研磨製程自動化 助水五金產業升級
我國水五金產業以中小企業為主，過去仰賴進口設備造成企業資金上的負擔，有了國產自主開發的研磨機器人，廠商能用可以負擔的成本做自動化升級。透過龍頭大廠和成(HCG)建置示範生產線，促成彰化地區的水五金廠商更有意願朝向自動化轉型。
另一方面，水五金產業至今仍維持勞力密集的產業型態，受限於工作環境高溫、粉塵多、噪音大等特性，面對社會少子化與高齡化的趨勢，不易招募新血，轉型為智慧製造後，也解決了產業的人力困境。
2018年工研院將研磨拋光機器人技術移轉給工具機大廠上銀科技、勤堃機械，並透過產業聯盟方式推廣到彰化地區的隴鈦、勝泰及滿益金等水五金廠商。以滿益金公司生產德國紅點與iF設計大獎的水龍頭為例，如工藝品般複雜外型的水龍頭，也能用機器人克服研磨難度，協助廠商從量產代工轉型為高階精品製造，提升我國水五金產業的國際競爭力。
▲ 水龍頭複雜外型不易導入自動化設備，高達九成仍使用人力研磨拋光，對於自動化的需求相當大
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