AI機器人再突破 工研院受矚目

(台北內科週報第669期/2025年2月17日-2025年2月23日)

【產學政研連線】當前,產業的AI化已是全球趨勢,工研院更開發全國首創3D智能焊接AI機器人,突破傳統自動化焊接設備、在厚度兩公分以上的厚板仍倚賴人工的限制,不但可提升生產效率與焊接品質,目前也已導入生產線進行驗證,預期可為半導體、厚板高階運具、離岸風電等產業提高12倍產能,並提升20%訂單量,開闢自動化厚板多道焊接產業應用需求的市場新商機。

根據Grand View Research調查顯示,全球焊接設備市場預計至2030年將達到277.7億美元,2024年至2030年的複合年成長率為5.1%。這份調查除了反應產業的焊接需求,另方面,如何將專業的焊接知識與人力,更高程度的轉化成更接近全自動化的焊接設備,是突破既有產能的1大關鍵。

▲工研院的3D智能焊接AI機器人,是全國首創的自動化厚板多道焊接設備(照片係工業技術研究院提供)。

工研院智慧感測與系統科技中心陳柏戎組長表示,焊接是一項高度專業且辛苦的工作,除了以協作型機器人輔助焊接人力,更重要的是將焊接知識傳承應用,避免人才、技術斷層。然而,現有的協作型焊接機器人僅能針對厚度兩公分以下的薄板進行單道焊接,且每一次焊接都需要人工編寫路徑,效率不彰,厚度兩公分以上的厚板多道焊接,則仍需要仰賴專業的焊接人員,無法自動化。

陳柏戎指出,工研院蒐集資深焊工的專業知識與經驗,訓練、建置AI決策模型,搭配3D視覺感測器,如同幫機器人裝上大腦與眼睛,能精準地感測焊道的3D形貌,再即時透過AI自動修正路徑、引導機械手臂完成自動化焊接,從兩公分以下的薄板至八公分以下的厚板都能應用,焊接成功率達99%,焊接時間並從六小時縮短至30分鐘,為半導體、厚板高階運具、離岸風電等產業提高12倍產能。

目前,工研院3D智能焊接AI機器人已導入國內鋼鐵大廠的生產線,進行技術驗證,在產線AI化後,預期協助產業從重工業跨入電力工業與機械設備,提升20%訂單量,同時,未來有機會進一步擴及汽車、航太、運輸和建築等產業焊接應用,帶動市場商機。


善用新式醫療儀器 高醫更精進

(台北內科週報第623期/2024年3月25日-2024年3月31日)

【產學政研連線】高雄醫學大學附設中和紀念醫院,是高屏地區首家引進第3代的達文西機械手臂微創手術系統(Si)的醫學中心,累積手術數位居南台灣首位,總數逾3,000例,在全台排名前10名,尤以泌尿科、大腸直腸外科、胸腔外科等在各自領域名列前茅,此外,更是國內首家大腸直腸手術觀摩看刀與卓越手術醫院(國際雙認證之醫學中心),每年吸引多位外院醫師來此觀摩學習達文西機械手臂技術。

去年,高醫引進多項尖端新式儀器設備,包括啟用達文西第4代Xi機器手臂等;達文西手術專家王照元院長強調,達文西手術系統的進化,不僅在於硬體設備的升級,更是醫學領域的革新,第4代(Xi)機型的引入,使達文西手術系統在微創手術領域更上一層樓,為醫療提供更先進的技術支援。

▲醫師操作達文西第4代Xi機械手臂與其合照(照片係高雄醫學大學附設中和紀念醫院提供)。

王照元院長指出,達文西第4代Xi機器手臂有別前幾代的特色有5項,分別是:一、懸吊式機械手臂幾乎可以很容易地從各種角度依解剖位置進入體腔;二、數位內視鏡鏡頭更加輕巧靈活,並大幅增進影像品質,使影像系統擁有精緻的成像;三、內視鏡能夠架設於任何1個手臂上,提供手術部位更有彈性的視野範圍;四、更輕巧手臂設計,搭配全新設計的關節手腕,使機械手臂有了前所未有的寬廣移動範圍;五、較長器械的設計,使醫師在有更大的手術範圍內操作。

針對這幾年也受到醫界青睞的羅莎(ROSA)機械手臂,王照元院長表示,羅莎用在腦科手術,尤其是複雜手術如功能性定位、深部腦刺激、腫瘤切除、內視鏡等手術,而且該系統具有即時雙向的骨釘引導放置技術,這對於椎弓切除術、腫瘤切除術、脊椎融合術等手術,有顯著的優勢,至於達文西廣泛用於泌尿科、婦科、消化及一般外科、大腸直腸外科、心臟外科、胸腔外科及耳鼻喉科等相關手術。

▲羅莎機械手臂手術準備情形,圖為林口長庚醫院脊椎手術團隊邱炳燁醫師(照片係林口長庚醫院提供)。

對於這些現代尖端高科技的新式儀器和設備,王照元院長認為,明顯降低醫師在手術中的負擔和減輕疲勞感,使得手術操作更為順暢和準確,不僅培育了醫療人才、發展卓越科技與尖端醫療,推動了整個醫療行業的進步,而且自動導航系統的應用使手術過程更加迅速,提高手術的效率,無創的特點也減少了病人的傷口,改善了病人的治療效果,有助於更快的康復。

另方面,王照元院長也指出,引進這些尖端新式儀器和設備也帶來一些挑戰,主要是病人醫療費用上升,可能加劇社會醫療不平等的現象,如何在推動醫療技術發展的同時,確保障醫療的可近性和公平性,這需要各方面的共同努力,包括技醫療術的發展、教育體系的改進、政府政策的支持,以及整個社會的重視。