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作者:吳建佑、黎煥昇、簡榮茂工業機器人與周邊設備通訊之發展

工業設備之間透過物聯網達到互聯已成為工業4.0重要的議題，統一的通訊標準使設備間達到互通，不僅可以減少設備整合的困難度、降低成本、同時可以提升設備的市場競爭力。本文將介紹工研院機械所團隊依產業需求建立工業型機器人專屬之OPC UA資訊模型、驗證方法與成立機器人通訊聯盟，至終使機器手臂與其他設備間達到通訊連結與協作的目的；該開發團隊已在PCB產業方面建立產業通訊標準SECS/GEM與驗證方法，更進一步與合作廠商完成設備聯網之規劃與建置。

作者:馮仰靚、簡榮茂物聯網相關之（人機料）現況與未來技術

隨著網際網路的蓬勃發展，在我們的生活中早已融入大量的物聯網（英: Internet of things，縮寫IoT）設備，文中說明了物聯網的歷史及由來，並且指出為什麼物聯網這麼重要。首先會介紹物聯網在工業4.0（英文：Industry 4.0）中所扮演的角色，同時說明工業4.0 的發展及物聯網的應用與未來發展。並以人機料的觀點切入，點出目前國內製造產業在物聯網之技術發展重點與未來趨勢。

作者:沈怡如全球ITS政策及重點發展方向

智慧型運輸系統（Intelligent Transportation Systems, ITS）已是全球主要國家重要政策發展方向之一，其發展至今已近30年，隨新興科技與軟硬體技術提升，技術整合成為推動之主要內容，因應各國不同運輸需求，發展重點與項目也略有不同，但皆以提升運輸系統之安全、效率與永續性為主要目標。本文將針對全球主要國家於ITS之政策重點與發展方向進行介紹。

作者:欉振坤、黃一萍、黃宣諭、鄒博年、蔡明城、楊淑慧應用二分法於最大化廢品使用的虛擬組裝機制設計

本數據擷取在IoT的技術普及下，產線的狀態可被便利的擷取，而已擷取的數據該如何應用在生產作業中進而解決產線的實務問題是關鍵績效的表現方式。就組裝線而言，為提升組裝效率和產品的品質，虛擬組裝技術可以預先規劃批次產品的組裝工件，同時預測組裝的成品或是半成品的品質。為了提高品質檢測未通過的廢品之再利用，在虛擬組裝中加入廢品企圖最大化廢品的使用率時，衍生計算組裝的時間提高以及成品或半成品的品質不穩定等議題。本文利用二分法降低計算時間，並利用二分法的理論特性推導保證在合理的範圍內計算可最大化廢品使用的組裝指南所需的時間，進而依據問題案例的規模評估所需的計算時間以及成品或半成品的品質。除了縮短虛擬組裝的執行時間，同時也讓組裝產品的品質得以預期。

作者:李韋辰、吳佳鴻、蔡雅惠、黃國唐基於OPC UA架構之機器視覺概論

VDMA在機器視覺檢測標準上已耕耘多年，並且與OPC UA除了在機器視覺領域上的合作外，其他行業包括工具機、塑膠成型機、機器人自動化、空壓機與真空技術、電子自動化等都積極的將形式化的標準以OPC UA之架構進行建模實現。OPC UA 視覺系統配套規範自2018年底釋出之後獲得廣泛的討論，雖只是第一部分的草稿，但已將機器視覺的最重要的配方管理、組態管理及檢測結果管理做詳盡的紀載，並系統化的建構出可在未來IIoT的工廠產線上運作的模型。本文針對OPC UA 視覺系統配套規範做重點式的介紹，包含OPC UA 視覺系統涵蓋之範圍、資訊模型定義、視覺系統配套規範未來發展等內容進行描述。

作者:曾惠君、偕睿仁、王俊傑基於Azure平台之機械零組件預兆診斷雲端服務應用

早期設備故障診斷方式是由專家或現場維護人員透過量測儀器，從機器設備上提取信號，再依據個人經驗進行診斷與維護。隨著設備日趨大型化、自動化及複雜化，機械設備往往要求全日運轉而不能停機，一旦機械設備發生故障而導致整條生產線停擺時，其損失難以估計。為協助國內製造產業升級，傳統生產線將透過自動化、智慧化、物聯網技術，提供機械設備關鍵零組件之現況，使現場人員能即時且全面地掌控設備狀況。本文旨在協助不同應用場域之廠商，透過工研院所開發、基於微軟Azure平台的預兆診斷雲端服務，快速導入資料分析、機器預測保養等智慧化能量。

作者:李敏豪、Denis Xynkin嵌入式工業物聯網與XBee無線模組之整合應用

Digi International XBee是一種可透過協調器（Coordinator）、路由器（Router）及端點（Endpoint），進行從屬設備無線數據交換的網路模塊，市場上已有眾多與其相容的設備販售，使用者可以靈活地選擇進行無線系統建構。本文將介紹工研院機械所發展的無線裝置應用，透過低功耗的微控制器（MCU），經過自訂的通訊協議，並以實現雙向控制，避免封包漏失及確保重送機制，完成高強度的雙向控制遠距離節點控制器。含底層負責採擷數據的感測層端點盒（Endpoint Box），以及透過Digi-Mesh無線傳輸數據的通訊層，中層提供工業物聯網通訊標準閘道器的雙向轉換協作器（Gateway Coordinator），以及上層後台生管製造或雲端系統。

作者:吳建峰、辜巧瑩、廖國宏、莊明龍泛用型智慧機上盒介紹與應用

智慧機械與智慧製造已成為全球製造業的重要趨勢，台灣有完整的數值工具機產業鏈，但是還有更多的中小型製造業，利用傳統的生產設備，生產許多高附加價值的產品，這些傳統生產設備本身並不是高階通訊控制器所控制（例如：傳統工具機、沖床、鑽床、非標準機台）。但許多中小企業因為規模、領域或觀念的問題，無法跨入智慧製造領域，本文將介紹工研院機械所研發的泛用型智慧機上盒（PI-Box），希望以低廉的成本、簡易的安裝，廣泛的應用，讓中小企業可以輕鬆的跨出智慧製造的第一步，讓企業主體驗智慧製造所帶來的好處與便利，進而帶動臺灣製造產業快速升級。

作者:吳志平傳統產業需要什麼樣的智慧工廠?

智慧工廠不等於關燈工廠，也不等於無人工廠，而是人性化的智慧工廠，以”人”為依歸與主角的工廠，利用資料流自動化讓員工的作業有所依循，串起資料的斷鏈，不再依靠EXCEL人工處理的報表，讓駕駛艙式的儀錶板報表作為管理階層的依據，讓監控室成為資料彙整的戰情中心，協助管理者進行判斷與決策；建構生產管理系統成為生產資訊流的主動脈，讓生產作業自動化，設備與物料具備基本的自動流轉能力，解決人力不足的問題，讓精實管理自動化，解決經驗傳承的困擾，發現生產過程中隱藏的浪費。同時，讓機聯網成為智慧工廠建構的第一步，從底層奠定紮實的基礎。

作者:陸品丞、李宜靜、李宜玲工業4.0通訊技術於運動控制系統之應用與趨勢

工業技術已發展至第四次工業革命，近年來德國也提出工業4.0的概念，透過將數位化與虛擬化導入生產系統中，以打造智慧工廠為訴求，結合製造業與資訊技術，提出網路實體系統（Cyber-Physical System, CPS）的解決方案。國內外大廠也紛紛投入設備自動化、系統虛實化及工廠智慧化的發展。而互聯網在工業自動化領域中也逐漸占有重要的地位，但因為缺乏一個統一的通訊標準，使得資訊整合成為工業4.0的一大瓶頸。因此本文將介紹OPC UA （Open Platform Communications Unified Architecture）及MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）兩種目前最新的通訊機制，並與機械手臂之運動控制系統進行整合。

作者:薛毓弘自動駕駛車輛車聯網技術應用

車輛通訊在自駕車發展中扮演著相當關鍵的角色。透過車對車通訊、車對網路通訊、車對基礎設施通訊，能讓自駕車對周圍交通環境掌握更多資訊、更即時更新環境資訊、行控中心也更能掌握自駕車狀態，更甚者，行控中心可遠端遙控自駕車脫離突發狀況。本文將介紹機械所自駕車應用C-V2X技術之使用情境。

作者:陳志明、柯博修、廖孟秋國產IoT嵌入式模組於關燈工廠之解決方案-刀具篇

關燈工廠精髓在於軟硬整合，透過物聯網架構結合雲端運算、大數據分析，達到提升生產效率及節省人力的協作作業。然而在自主化生產的過程中，至少占總成本30%的刀具管理解決方案仍未完整提供與實現，傳統刀具管理系統受限硬體成本與傳輸程序彈性低而複雜，本文提出以主動式感知與信號處理之晶片取代原先被動式無線射頻辨識晶片之解決方案，透過主動式交握系統自主，對刀具進行標準化、系列化管理，能有效避免因人為因素產生刀具出現失控狀態，進而逐步實現智慧製造遠景與未來。

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