焊接是制造業(yè)領域生產制造環(huán)節(jié)中重要的加工技術，焊接質量往往對工業(yè)品最終質量有著很大甚至決定性的影響。但是技術精湛的高級焊接工人通常需要很長時間技術經驗的積累才能培養(yǎng)出來，數量稀缺。目前我國焊接領域正面臨人才斷檔的趨勢，全國焊接工人總數約為1382萬人，而80后、90后焊工數量不到總數的40%，這使得優(yōu)秀焊接人才的供給變得更為困難。

隨著焊接勞動力成本逐年上升、技能人才缺口逐年拉大，企業(yè)對機器人填補人才缺口具有強烈需求。據IFR和前瞻產業(yè)研究院數據，全球2019年焊接機器人銷量達到21.1萬臺左右，但是目前市面上焊接機器人基本停留在自動化狀態(tài)，未實現智能化，導致在很多高端制造領域無法適用。

智能焊接機器人供應商大熊星座智能科技有限公司（以下簡稱“大熊星座”）推出的智能焊接機器人產品，其焊接工藝可以達到具有10余年焊接經驗的焊接工人的水平，可為制造業(yè)企業(yè)解決焊接技能人才短缺的問題。據悉，大熊星座已獲知卓資本1000萬元天使輪融資。

大熊星座智能焊接機器人產品中硬件方面包含機器人本體、傳感器，軟件方面則包括視覺識別系統(tǒng)、焊接工藝數據庫和焊接工藝決策系統(tǒng)。該產品具有自主編程無需人工示教、對工件容錯率高，廣泛適用各類材料、焊接效率高且質量好、適合小批量多樣化工件生產的特點。

目前市場上焊接機器人一般需要通過采用人工示教的方法確定焊接軌跡,通常要通過復雜的機械結構輔助定位。一旦工件形態(tài)發(fā)生變化就需要重新進行大量投入以改善設備。同時，自動化示教編程對工件加工精度的容錯率極低，除汽車產業(yè)外，很難滿足其他大多數產業(yè)的使用需求。

而大熊星座開發(fā)的智能焊接機器人通過傳感器和視覺識別系統(tǒng)對焊接的工件規(guī)格形狀、焊縫位置、熔池形態(tài)等進行識別和提取，再對接機器人操作系統(tǒng)，自動編程實現精準定位，直接形成機器人運動控制程序的執(zhí)行代碼，而不再需要人工預焊接和復雜的編程來實現焊接工藝，在焊接過程中能實時調整焊接位置，實現精準焊接，提高了焊接效率。

視覺傳感器采用3D工業(yè)相機和激光器組合而成，可以實現0.1mm級別的識別。視覺識別系統(tǒng)基于深度神經網絡的方式，能夠識別不同環(huán)境下的復雜結構件，識別準確度相比于halcon更高。

焊接機器人智能化的核心點在于既要“焊接得到”，又要“焊接得好”。在工藝實現環(huán)節(jié)這一點上，不同于實現碼垛、搬運、揀選等功能的工業(yè)機器人主要實現物體位移即可，由于焊接結構件幾何特征、焊縫形狀和焊接工藝都很復雜，焊接機器人完成焊接的工藝過程更為困難。

因此大熊星座開發(fā)出基于豐富焊接工藝數據和深度強化學習的焊接工藝決策系統(tǒng)，其所積淀的工藝數據在材料端覆蓋了包括不銹鋼、雙相鋼、鈦合金、鋁合金等多種材料，在場景端已覆蓋船舶及海工制造領域FPSO、LNG等高端船只制造的核心焊接工藝及航天領域中固體火箭核心焊接工藝。

該工藝決策系統(tǒng)使得焊接機器人可以適用于高端制造領域焊接特種材料過程中復雜的工藝參數變化。因此大熊星座智能焊接機器人焊接產品的一次檢測合格率遠高于一般焊接機器人。

基于該決策系統(tǒng)的智能焊接機器人在焊接過程中可以實現20ms、0.1mm級的精細工藝控制，使焊接機器人像經驗豐富的焊接工人一樣來應對焊接過程中隨機出現的特殊情況，使焊接合格率將達到98%。

公司創(chuàng)始人景巖表示，高端制造如船舶及海工制造和航天領域的特點是零部件的定制化程度和對焊接的可靠性要求都非常高，而大熊星座開發(fā)的焊接工藝決策系統(tǒng)可以使焊接機器人契合高端制造領域小批量多樣化的制造特點。

針對不同行業(yè)的不同場景，公司會進行視覺識別模型和焊接決策模型的雙重訓練，其中焊接決策模型訓練僅需要1個月左右即可完成對新工藝的研發(fā)。隨著焊接生產數據不斷積累，焊接決策系統(tǒng)的適用性和準確度都會進一步提高。

商業(yè)化應用落地方面，大熊星座希望通過與行業(yè)龍頭企業(yè)合作達到標桿示范作用，目前已與船舶制造領域的中國遠洋展開合作，其智能焊接機器人產品已部署應用在FPSO船只的生產制造中，同時也在與中國航天、中國石油進行案例驗證測試。未來大熊星座還計劃拓展到航空航天、高端裝備、能源裝備、軌道交通等領域，預計到明年年底可以在約10個行業(yè)進行應用。

商業(yè)模式方面，大熊星座主要以向終端用戶直接銷售整套機器人軟硬件設備為主，未來將通過與集成商合作，幫助集成商更好地為終端用戶提供生產線設計、改造的服務，同時進一步擴大自身銷售規(guī)模。產品收費模式上未來公司也會對軟件運維升級方面進行訂閱式收費。

景巖表示，大熊星座提供的智能焊接機器人有望重新塑造焊接的工作方式，未來焊接不再是工人直接拿著焊槍在惡劣的環(huán)境中焊接，焊接工人更可能是在軟件層面上對焊接設備進行校正，完善焊接工藝數據庫等。

團隊方面，景巖為中科大博士，陜西省“三秦學者”創(chuàng)新團隊帶頭人、陜西省智能機器人創(chuàng)新中心負責人；團隊核心成員中碩博士有13人，曾參與軍工領域海洋裝備和運載裝備等核心焊接項目。