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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

▲ 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

▲ 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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