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作者:沈宜萱、吳佳鴻、李韋辰基於GAI之瑕疵影像生成研究

面對勞動力老齡化與經驗斷層，製造業正加速導入人工智慧與自動化光學檢測技術至品質檢測中，以提升檢測效能。然而高良率產線常面臨瑕疵樣本稀缺問題，也成為訓練高穩健性AI檢測模型的瓶頸。為此，本研究開發模仿式瑕疵影像生成模組，將資料收集策略由被動收集轉為主動生成。模組使用局部填補技術，將瑕疵大小與位置參數化，納入生成模型的約束條件，使生成瑕疵特徵趨近於真實影像。實測顯示，在僅有100張真實瑕疵影像的情況下，透過GAI擴增瑕疵影像，將其加入檢測模型訓練，使召回率從72%提升至99%，有效降低漏檢率，並快速建置檢測系統。

作者:張雯琪半導體晶片3D 時代的設備商機

AI世代半導體朝向3D 發展：3D NAND、3D DRAM、3D advanced logic、3D Packaging，以滿足AI 時代對運算能力、記憶體頻寬和能源效率等嚴苛需求。3D NAND 從2014 年的32 層結構起步，僅十年時間就發展到接近1,000 層的超高密度3D NAND；高頻寬記憶體（high bandwidth memory, HBM）技術也已發展到HBM4，採用12~16 層的垂直堆疊架構，預計到2038 年達成20~24 層HBM8；邏輯晶片領域，2nm 環繞式閘極（gate-all-around, GAA）技術和晶背電軌即將量產；3D 封裝更被視為延續摩爾定律的關鍵。以上半導體3D 技術發展過程，也同時為設備產業帶來商機，本文將透過觀測國際設備大廠在HBM、GAA、Packaging 領域的技術動態，評析我國設備業者在半導體3D 技術演進的機會和挑戰。

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:陳靜波、陳羿銘、林怡瑾、解明潔、吳順福、李偉瀚、余允誌智慧製造軟體發展及應用

作者:陳建良、陳子立、雲聿加、鐘咚咚、黃羽繪、蔡宗廷、鄭中強AGV/AMR中AI應用之研究調查

在工業 4.0 的浪潮下，各式自動化感測技術與控制系統漸普及，相較過去依靠人工分檢與搬運的工廠物流方式，現今出現越來越多智慧工廠，並引入具有自主感知和智慧路徑規劃能力的自動導引車（AGV）和自主移動機器人（AMR）。而人工智慧（AI）在 AGV 和 AMR 的應用中也扮演重要角色，除優化傳統的路徑規劃、任務排程等問題，也提升衝突解決、電池充電排程及預測性維護等方面的效率。本文主要探討 AI 在 AGV 和 AMR 中的七大應用，並針對啟發式演算法、深度學習與機器學習方法深入介紹，最後分析這些技術在提升生產效率、降低成本和強化產能彈性等方面的現狀以及未來趨勢。

作者:羅書硯高荷重自主運載機器人技術發展趨勢

本文探討高荷重自主運載機器人的應用領域和特點並敘述高荷重自主運載機器人相對於一般自主移動機器人所面臨的開發技術與市場挑戰。文中討論高荷重自主運載機器人的類型，並說明一般在自主移動機器人上常見的驅動輪樣式在高荷重自主運載機器人應用的侷限，進而再探討適合的驅動模組及運動控制的挑戰。最後，本文整理了幾種市面上的高荷重自主運載機器人並闡述多台機器人串並聯的概念與在開發過程中需要不同專業團隊合作的必要性並舉例試算自主運載機器人若能進入港口貨櫃搬運業務的市場產值。

作者:林豈臣、莊佳瑾、蔡淳宇、黃少谷加工監控與參數優化技術及應用案例

隨著國際情勢變化與疫情發展，近幾年國內工具機產業與加工製造業產值成長趨緩。在面對此困境時，國內業者勢必得配合智慧製造技術為其產品、製程進行優化與提高附加價值，以提升產業競爭力。因此本團隊量測主軸振動訊號並結合工具機控制器資訊開發加工監控與參數優化技術，利用邊緣運算蒐集工具機加工時的動態資訊建立特徵資料庫，提供使用者科學化的數據分析結果並協助優化其製程。本文將針對本技術以及過往實際應用案例進行討論，可供讀者於智慧製造技術領域參考。

作者:梁碩芃、林怡瑾智慧工廠沉浸式互動應用開發

全球疫情促使製造業開始學習如何利用遠距會議工具排除製程、設備、產線的各種異常。遠距協作省去人員跨廠、跨國的工時與能源消耗，更是全球節能減碳趨勢，及製造業必備的核心能力。但現有的遠距會議工具受限於互動性不足仍然很難解決複雜的工程協作問題，所幸近年來沉浸式互動技術結合雲端運算、人工智慧與強大的行動運算晶片技術而有了長足進步。本文將簡述工研院近年來把沉浸式互動技術帶入智慧工廠進行遠距協同工程應用情境的研發現況，並對於未來可能的營運模式提出建議。

作者:王培寧、徐立宇雲端平台服務技術於機械產業的應用與商業模式

隨著各大商用雲平台的發展，雲端服務技術因具有低維護成本、方便取得、彈性安裝、易於使用等特點，在機械產業中已成為趨勢。然而目前國際機械業大廠提供的雲端服務產品大多僅支援自家設備，國內各機聯網平台也因整合限制多、較難協同共存，較難提供全面性的整合方案。本文將以各法人單位與政府和機械公會合作推出的「智慧機械雲」平台為例，介紹如何將加值雲端應用為目標，以智慧製造與機聯網技術為基礎，建立標準化的應用服務軟體規格；並透過專屬app store打造數位轉型生態系統，協助產業發展數位服務，創造客戶價值。

作者:邱琬雯雷射應用市場與雷射加工智能化趨勢

雷射之應用領域廣泛多樣，隨著不同應用產業之開發，雷射產業逐年成長。2017年全球雷射產值約124.3億美元，相較於2016年成長18.2%，2013~2017之CAGR為5.0%。預計2018年將持續成長，全球雷射產值將達130億美元。因應工業4.0需求，雷射加工走向智能化趨勢。雷射大廠導入數位分身技術，以提高可靠度及產品品質；建立智慧工廠，優化生產，獲得最佳效益。

作者:張耿豪、蔡雅惠、呂寧遠、李韋辰、鍾幸芸、賴昱廷人工智慧發展與工業影像檢測新方法

人工智慧在這 60年發展的起伏，由於硬體限制的突破使得深度學習蓬勃發展，尤其是電腦視覺與深度學習的相輔相成，能突破日益複雜的製程與產品需求之檢測瓶頸。工研院機械所提出了一個創新的運作框架，ITRI AOI2智慧光學檢測模組將先進的人工智慧演算法整合入現有的光學檢測系統，此系統突破了製造業缺陷檢測系統的技術瓶頸，來達到製造精進之目標。

作者:吳玫萱、莊竣傑、莊仕杰、林順傑、蔡宗穎、林家慶、趙致傑智慧加工監控與AI邊緣決策輔助提升雷射銲接良率之研究

雷射銲接相較於傳統銲接工法具有快速且精準的優勢，但來料品質常成為影響銲接品質的關鍵因素，尤其是母材的變異，往往需要依賴人工觀察及經驗判斷來調整銲接參數。隨著市場產能需求持續增加，迫切需要數據化、即時檢測與智慧調控技術來提升銲接良率。工研院研究團隊發展了智慧加工監控與AI邊緣決策輔助系統，完成以光譜儀進行雷射銲接高干擾環境下的作業數據監控。利用所感測的數據，建立輕量版銲中瑕疵檢測AI模型，可達到準確度98% 的高穩定性即時檢測效能。此外，亦發展AI智慧加工監控邊緣決策輔助示範系統，於AI模型檢測銲接品質異常時，可基於專家法則提供銲接瑕疵的參數調整推薦，實現銲接作業「監」與「控」的無縫整合。

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