機械工業網 - 機械工業雜誌 - 機械產業的入口網站

作者:沈怡如端到端自動駕駛的機會與挑戰

端到端自動駕駛（End-to-End Autonomous Driving）正在成為智慧車輛產業的重要發展方向，相較於傳統的模組化架構，端到端技術以單一深度神經網路串聯感知、決策與控制流程，可透過大數據訓練實現自我學習、降低軟體開發複雜度並提升整體運行效率，使車輛能以人類駕駛邏輯學習行為決策。目前採用此架構開發的車廠或技術供應商如Tesla、小鵬汽車、Wayve 等。在算力與多模態數據快速增長的驅動下，該模式展現出更高的泛化能力與可擴展性，也為自動駕駛演算法的研發帶來新契機。

作者:謝秉澂、蔣澧、賴柏丞、張知穎塑膠拉吹成型瓶胚加熱溫控研究

寶特瓶的製造技術已廣泛普及，然而對於製造過程中的智慧溫控及節能減耗兼具之控制方法研究仍然相對有限，目前國內吹瓶機製造業者也無相關功能之設備推出。由於吹瓶機加熱系統的溫度控制是影響寶特瓶品質好壞的關鍵因素之一，尤其當面對部分季節早晚環境溫度差異大的情況，吹瓶設備的現場操作人員常需針對加熱系統中特定的紅外線加熱燈管進行數次的調整，且調整過程高度依賴專家經驗，使瓶胚表面的溫度精準控制具挑戰性，加上回收料所製瓶胚對溫度控制的要求更加精確和嚴格，如何兼具智慧溫控及節能減耗已成為吹瓶設備開發業者的挑戰。因此，本文基於深度強化學習架構，建立一加熱系統參數智慧調控技術，在環境溫度變化干擾情況下，能將加熱箱內溫度及瓶胚表面溫度分別控制在目標溫度的±1.5℃及±2℃內。此技術在實際應用上不需改變加熱系統原先的設計，屬於低成本易實現的方案。

作者:姜奕弘、林祐任、蔡承翰智慧噴塗路徑生成技術之研究

智慧噴塗技術是現代塗裝產線智慧升級的重要方向，傳統噴塗路徑設計仰賴人工經驗，缺乏靈活性與一致性，易造成粉末浪費與品質不穩定。本文針對異形工件之智慧噴塗需求，開發整合數位雙生模擬、AI影像辨識與智慧噴塗路徑自動生成之系統，實現噴塗流程智慧化。透過Visual Components建立虛實對應產線模型，配合GAN生成高品質虛擬影像訓練YOLOv8辨識模型，快速獲取工件特徵，並以3D光學掃描提升噴塗軌跡精準度。智慧路徑生成演算法動態控制4支噴槍，搭配即時監控靜電值、噴塗量與粉末回收系統，達成高效率、低能耗之智慧噴塗效果。實務驗證顯示，系統可提升生產效率32%，粉末利用率達80%以上，良率穩定98%，有效促進塗裝產線節能減碳與智慧升級。

作者:張津魁、羅倆凡、李韋辰非破壞性膜厚AI檢測技術

表面鍍膜技術廣泛應用於各種工業製程，以提升材料的耐磨性、耐蝕性等。然而鍍膜層的厚度對於最終產品的性能至關重要，若鍍層厚度過厚或過薄皆可能會影響工件之功能性，導致產品失效。一般常見的傳統檢測方法多透過破壞樣品後，使用目視、顯微鏡或SEM等工具進行量測，雖可提供準確的測量結果，但檢測效率低且會造成樣品破壞問題。本研究透過人工智慧(Artificial intelligence, AI)技術，結合深度學習與影像處理演算法，針對鍍膜表面的膜厚進行分析，克服傳統破壞性檢測的侷限性，並可適應不同材質與鍍層類型，減少雜訊造成的干擾，以確保產品的品質與一致性。

作者:鍾文仁智慧製造在塑膠射出模具暨成型場域的挑戰與未來

塑膠射出是一個非常多樣化、產值非常高的產業，過去三十幾年，陳夏宗老師跟我一直致力於相關的技術開發、知識管理、數位平台與產學合作的研發工作；十年前，由於陸續執行科技部(國科會)先進製造、創新AI、研發中心等大型計畫，以及精進相關產學技術的需求，加速了我們團隊在智慧製造的人才培育、設備投入與場域建構的腳步，一路堅持走來，我們面臨很多挑戰，不過也有累積一些經驗與成果，所以藉此機會分享我們在研究發展/產學合作的想法、看法與做法，希望能協助智慧製造在各個領域的未來發展。

作者:詹巧同基於影像定位之ADAS於駕訓班場域的創新應用

自動駕駛輔助系統（advanced driver assistance systems, ADAS）不僅改善現行駕駛環境更是自駕車的前哨站。本篇介紹以影像定位為基礎的自動駕駛輔助系統應用於駕訓班，尤其針對日本的高齡駕照認知測試。這個系統能減少人力成本，自動化教學指導，並創建客觀的考試環境，未來還可提供更詳細的雲端駕駛行為分析。ADAS 主要依賴影像處理以及定位技術，包括車道線、路面標記辨識、紅綠燈和號誌辨識，以及物件偵測等。它結合深度學習和電腦視覺技術，提高偵測精確度和穩定性。透過七大模組進行車輛定位和環境辨識，進而評分駕駛行為，如紅綠燈行為對應、道路標記及停止線停等、過彎軌跡評測、段差跨越和定速操駕等。除了這些評分功能，ADAS 還提供路線偏離和環境車輛距離告警，增加駕駛安全。此外，這項技術對為未來自駕車提供更豐富的感知輸入和先行探索極端情況並開發應對方案。總的來說，這種基於影像的 ADAS 技術是駕訓班應用的重要創新，提高了駕駛安全性，提升自駕車技術和為車廠開拓嶄新的服務思路。

作者:林錦德探討製造業軟體系統整合難處的可能解決方案

智慧製造的目標是應用或發展軟體來整合企業內部各種資產，達成智慧營運管理或智慧自動化的效益。由於各種因素，目前製造業只能爭取到有限的軟體開發或資料科學之人才或合作夥伴，導致企業的垂直系統整合、產品生命週期推展明顯緩慢。本文將介紹低代碼或無代碼的自動化軟體工具，並且說明這些解決方案在製造業上的應用方式與效益。

作者:張耿豪、李韋辰、羅倆凡、呂寧遠、蔡雅惠導磁材料之AI智慧磁檢探傷應用

一般磁粉探傷通常以人員目視檢查缺陷方式進行，乃因使用傳統機器視覺檢測方式常發生誤判、漏檢現象，導致自動檢測一直是個困難的課題，目前大多還是只能依賴目檢員來確保產品品質。為因應導磁材料製品自動檢測之需求，本文將介紹工研院機械所開發之人工智慧磁檢探傷技術以及其相關之導磁材料製品檢測應用，亦可解決現有導磁材料製品表面上因光源不均及磁粉液殘留造成檢測結果不穩定之問題，以提升磁粉探傷產業之附加價值。

作者:蕭瑞聖後疫情時期汽車零組件產業發展議題

從2019年年底爆發的肺炎疫情(COVID-19)，隨著第二次疫情一路延燒到2020年的第三季仍不見停歇，扮演「世界工廠」角色與立下「中國製造 2025」目標的中國大陸採取嚴格控管的防疫措施，限制民眾自由移動空間，也影響製造業與產能。由於中國大陸相對較低的生產成本，全球主要汽車整車與零組件廠商都在中國大陸設廠佈局，設立主要生產基地，肺炎疫情延燒，也讓汽車零組件產銷受到影響，無法準時交貨，導致下游的汽車組裝廠生產受阻，波及全球主要汽車廠商營運，汽車零組件產業在後疫情時期即將面臨重大變革，其所衍生的議題值得關注。

作者:廖育萱智慧自主移動機器人應用技術介紹

因應AI人工智慧及高科技日新月異的發展趨勢，本文將針對智慧自主移動式機器人之架構與應用技術，進行機器人作業系統(ROS)起源介紹與其架構用法基礎說明，接著探討智慧自主移動機器人所使用的定位與導航技術，同時介紹工業技術研究院中機械與機電系統研究所近期所發展的一款智慧無軌式運載機器人之相關研究與應用。

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:黃仲宏從智慧製造趨勢看2019年台灣工業機器人的發展機會

影響製造業發展的大趨勢包括人力問題、製造基地、資通訊、智慧科技、資料科學、能源需求、各國的產業政策。國際上，製造業在智慧製造方案發展的重點為：OT（生產系統）與IT（資訊系統）的整合，結合機器人的新型態加工機設備，結合數位模擬與實體設備的虛實整合應用方案，具有認知能力的製程（機械）設備。本文並依據上述智慧製造方案發展重點，提出台灣在工業機器人領域的市場發展機會與策略。

歷史雜誌