近來不少朋友問我對于AI人工智能在工業制造領域的應用有啥看法，老實說，在這方面我的研究還真的不深，甚至可以說很淺薄，只能基于用戶需求和所遇到的問題來談一些可能出現的應用場景、益處和價值。

恰好近期看到UR（UNIVERSALROBOTS優傲）官網上發布了一則有關AI技術協助機器人完成全滲透式管材焊接任務的應用案例，或許可以幫我們更好的理解這一問題。

該案例是由一家來自德州休斯頓創建于1983年的焊接服務與自動化技術提供商ARCSPECIALTIES所帶來的，整套系統使用了2D激光掃描傳感器、UNIVERSALROBOTS的UR5型協作機器人和ARCSPECIALTIES的AIPW人工智能焊接技術（ARTIFICIALINTELLIGENCEPIPEWELDINGSYSTEM），可用于實現對V形對接的管型材料的單面、全滲透式焊接。

系統工作時，首先會使用2D激光傳感器對焊縫進行掃描。

同時收集記錄焊縫的各項數據，如：中線、根部開口、坡口角度、坡口大小...，以確定其可焊與否。

基于之前通過傳感器掃描所收集的數據，AIPW系統會為UR5機器人生成一套優化的焊接參數和運動軌跡，以通過調整焊槍的路徑、振動和移動速度來控制和補償焊縫的變化。

接著，UR5機器人會將焊槍置于焊點上方啟動電弧以確保根部100%的接合。

同時，基于用戶可選擇的橫向或縱向焊道技術，填充和覆蓋的程序也已經得到了優化，用于填充焊縫。

于是，AIPW會先使用MillerAutoContinuum的焊接電源通過調節金屬沉積（RMD）技術焊接根部，然后切換到脈沖噴涂用以對焊層進行填充和覆蓋。

??RMD（RegulatedMetalDeposition）是一種由美國米勒公司MillerAutoContinuum開發的．用以改進MIG焊（熔化極氣體保護焊）的控制軟件．通過對短路過渡時各個階段電流值的控制．大大降低了焊接過程的熱輸入，并使短路過渡時的焊接飛濺減到最小。由于這一技術用于根焊時，不僅融合性能好，而且大小間隙均可填充．對焊接飛濺、熱影響區以及平穩過渡的優化都明顯強于傳統的根焊。

這種氣體金屬電弧焊接技術的組合可通過產生高質量的X射線最大限度地提高焊接效率，并完成對管材的全滲透焊接。

該系統包括了一臺來自UNIVERSALROBOTS的UR5型6軸協作機器人。按照官方的說法，使用UR5的原因是它足夠小，且靈活便于移動，并能夠為激光掃描儀和焊槍提供全方位的運動自由度；同時，協作機器人還能夠安全地在人的附近工作。

ARCSPECIALTIES方面稱，對V形對接的管型材料進行單面、全滲透式焊接，是一種難度極高的技術，很難做到持續穩定的高品質，以往只有那些能完成對根部開口、焊縫中線和坡口大小進行補償的“高級焊工”，才能完成這樣的工作，因此之前ARCSPECIALTIES并不向用戶提供這樣的焊接（自動化）服務。而隨著行業面臨勞動力短缺，他們決定開發這種掌握完整的管材焊接“知識”和全套運動與焊接控制的智能設備，所以，現在UR5就成了ARCSPECIALTIES的“高級焊工”。ARCSPECIALTIES認為這樣的做法將提升其協作機器人處理重載任務時完成高精度、實時操作的能力。

不難看出，這套AIPW智能焊接系統的核心，就在于它能夠根據2D激光掃描儀檢測收集的焊縫信息，生成機器人工作的運動軌跡和相應的焊接參數。它其實是將“高級焊工”長時間通過實踐操作習得的經驗和方法整合到了軟件算法當中，能幫助企業節省在專業技術人員方面的培訓和用工成本。而如果系統算法被驗證可靠的話，那么它應該是可以極大提升焊接加工的總體質量的。

從這個意義上說，像AIPW這樣的人工智能技術，和傳統意義上的自動化技術在工業制造領域所起到的作用其實是很相似的，也是要把人從復雜、重復、繁重的勞動中解放出來，同時進一步提升產品制造的綜合效率和加工品質。只不過，與傳統自動化基于邏輯程序不同，AI更多的使用了所謂的“算法”，個人覺得可以算得上是自動化技術從傳統的“體力運動”基礎向“腦力工作”的延伸和擴展...