A busca pela otimização de processos na gestão de produção visando a qualidade, se caracteriza pela necessidade de identificar os níveis de fatores que implicam diretamente na tomada de decisão, sendo um fundamento básico para obter um processo satisfatório. No processo de fabricação mecânica, mais especificadamente a soldagem Tungstênio Inert Gas (TIG) com alimentação automatizada comporta-se da mesma maneira. A literatura oportuniza diversas técnicas de otimização, entretanto, algumas delas não proporcionam os níveis de influências que os parâmetros possuem no decorrer do processo executado. Frente a este cenário, este estudo tem por objetivo otimizar o processo de soldagem TIG com auxílio do robô de solda em aço AISI304 com alimentação automática de arame a frio por meio da relação grey- Taguchi. A pesquisa é caracterizada como experimental, no qual controla e planeja experimentos na relação de causa efeito. Inicialmente, se utilizou o Planejamento de Experimentos (DOE) aumentando a conformidade dos experimentos, na sequência, a execução da metodologia de Taguchi ao evidenciar a característica mais presente no processo, no seguinte a identificação das outras condições ótimas de processos presentes no processo via Analise Relacional Grey (GRA) e a realização do teste ANOVA constatando a influência das variáveis no processo. Nesse sentido procurou-se identificar o melhor inter-relacionamento entre as variáveis envolvidas na soldagem pelo processo Tig com alimentação automatizada. Os parâmetros de entrada são: Velocidade de soldagem (Vs), Corrente média (Im), Frequência de soldagem (Hz), e como características de qualidade obtidas pela macrografia: Largura do cordão (w), diluição (D), penetração (P), altura do cordão (h) e reforço (r). A pesquisa obteve como resultado após a aplicação do método Grey-Taguchi as variáveis que possuem maior representação nas características ótimas de qualidade, A3- Corrente Média 80 A, B1-Frequência 1Hz e C1- Velocidade de soldagem 8mm/s. A corrida de confirmação com as variáveis ótimas encontradas, proporcionou um aumento de quase duas vezes mais nas dimensões das características de qualidade, evidenciando uma possibilidade de automatização do processo no meio fabril para tal material, assim como a abertura de novos estudos com um número maior de variáveis utilizando as condições encontradas como embasamento.