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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:廖禾溱、李孟霖、許銘翔、偕睿仁、王俊傑傳動系統狀態檢測及定位分析

本篇以齒輪為分析標的，透過齒輪箱振動訊號進行關聯特徵萃取，解析出適用特徵鑑別齒輪箱，再利用統計分析與類神經網路進一步判別齒輪狀態。使用本法對運轉中的齒輪箱進行狀態監測並實施有計劃的維修保養，不僅能夠延長齒輪箱的使用壽命,而且能夠有效減少因停機、安全事故等造成的損失。

作者:蔡淳宇、馬勝銘、林豈臣、吳仲凱、彭達仁工具機機邊運算系統與智能加工監控技術

由於目前肺炎疫情影響全球經濟活動，2020年工具機消費額將下降15%以上(Gardner Intelligence)，為2009金融海嘯以來首次低於700億美元水準，在全球需求下滑的同時，工具機與加工市場勢必追求產品面的差異化，對於整個金屬製造加工業而言，隨著新產品的不斷求新求變，加工變得越來越複雜，要求的穩定程度也越來越高，例如加工時常發生切削振動、精度誤差、斷刀及碰撞等問題，輕者表面紋、精度不佳及效率低落等問題，重者設備損耗而迫使產線停機，技術難度越來越高，產品的生命週期卻越來越短，有鑑於此，需透過工具機機邊運算系統(Edge computing system)的開發與運用來滿足客戶需求，透過智慧方案協助業者掌握核心自主能力，透過模組整合應用加速業者於全球工具機市場的佈局，共創國內工具機產業的新藍海。

作者:盧銘詮、王崇穎、梁宸瑜鎳基合金加工訊號變異與刀具磨耗偵測系統強健性分析

鎳基合金加工在航太產業佔有重要的角色，但加工過程刀具之變異與高磨耗率驅使加工產業採用保守的刀具管理策略，造成加工效率無法提升，也常對品質控管造成影響。有效的刀具磨耗偵測系統可以延長刀具使用的時間，減少系統換刀的頻率，進而提升設備使用效率與維持品質的穩定。刀具磨耗偵測系統在學術界之發展已經有近40年的歷史，但由於其與製程及設備系統息息相關之特性，各項變異均會影響所發展系統之性能，造成在實驗室發展的系統很難直接移轉到生產線上，因此了解系統之變異與提升偵測系統之強健性可以加速實驗室開發之系統應用於生產線之機會。本文章分析鎳基合金加工過程感應器特性與虎鉗夾持力對訊號系統之影響，同時也探討不同辨識器設計與感應器融合對系統變異之抵抗能力。結果顯示感應器特性將產生不同的訊號特徵，虎鉗夾持力對加速度訊號特徵也會產生重要的影響，而適當的辨識器設計與感應器融合將可以降低訊號變異對偵測系統的影響。

作者:陳世昌、孫彥碩、劉東昇、曾炫凱智慧結構多軸次微米主動抑振模組技術

本論文針對一般精密製程所需之隔振技術作一介紹，首先介紹微振動的現象以及對精密製程之影響，並說明一般精密設備常用的微振動準則；在國內外主動隔振技術競爭力分析部分則簡要說明國內主動隔振技術的發展現況，以及國外較具競爭力的業者，其長期佔有技術優勢的原因；接下來的章節，則開始介紹主動隔振以及智慧結構技術發展簡介及必要性，以及多軸主動隔振模組之架構設計及相關元件之特性與選用；最後以一個精密檢測設備之振動測試為例，說明該設備之微振動等級的現況，並分析未來整合多軸主動抑振模組之後的預期效益評估。

作者:葉峻賓、李曉暉、張文穎、陳漢強、張怡萍、梁儷齡、夏啟峻主軸健康智慧化監診實測

工具母機的主軸被譽為機床的心臟，不僅影響加工精度，保養不當甚至會降低設備稼動。最常採用的主軸檢測規範是ISO-10816，在無負載條件下，利用量測機械非轉動部位的振動量測訊號，來評鑑主軸的健康狀態。然每台設備的使用與維護多少有所差異，當主軸有異常徵兆時，會在某些特定的頻帶或振動特徵上才觀察得到；此外感測器的安裝在主軸頭，常遇到繞線不易與成本過高的問題；透過可攜式無線振動感測模組，可方便安裝並快速檢測。雖然異常的訊號資料不容易收集，然透過正常振動資料的頻譜特徵建模，可以對每一台機台建立各自的健康監診模型，例如機器學習方法GMM （Gaussian Mixture Model）或SOM （Self-Organizing Map）；不僅在有異常的特徵發生時偵測得到，更可在每次維修保養確認後自動更新模型，監測往後的使用是否偏離保養後的狀態。

作者:鍾逸呈、戴士程、陳昌憲移動式高靈敏振動感知自適性傳輸系統設計驗證

馬達在工業生產中扮演重要角色，透過振動量測技術評估馬達健康程度，已經是智慧化工廠常見的量測手段。然而在導入移動式振動方案時往往因為靈敏度需求必須於解析度與持久度之間取捨，無法同時兼顧高流量與低能耗。本文提出一訊息感知自適性節能機制，利用資料數據變異性，讓藍牙（Bluetooth Low Energy, BLE）無線傳輸模組自動調適休眠時間，達到節省BLE能耗之目的，以實現BLE運作時機最佳化，用來解決長時間進行馬達設備診斷與監測時，BLE振動資料傳輸模組能耗問題。透過導入生產線機台的案例數據歸納，可得到採用本方案帶來能耗節省達89%的最佳化效益驗證結果。

作者:林俞廷、王君敏、林哲信應用聲學工程於沖壓製程監診之研究開發

近年來沖壓產品品質與產品尺寸要求越來越趨於精密，往往大多採用抽檢方式作為最終品質確認，並無法在線上進行狀況監視，因此，當檢測產品有瑕疵時，該生產批次產品皆有不良之風險，間接造成生產成本的提升與交期上延遲的可能。

本研究主要是採用感測器貼取於模具上，欲藉由訊號的變化判斷是否已經屬於異常狀態下，進而提前告知產線應進行維護。本文嘗試透過微型麥克風進行振動訊號收集的方式，利用模具在進行生產時產生的振動傳遞，測試的頻寬在20 ~ 150000 Hz的範圍、取樣速率為96 kHz與利用能量法演算法（power spectral density, PSD），可發現約在12.5 kHz及17.5 kHz的頻域中是適合用於觀察振動訊號的範圍。

作者:陳錦城、李毓仁、張永源、楊亮瑜、林其光有機朗肯循環機組振動噪音之故障診斷與分析

有機朗肯循環(Organic Rankine Cycle, ORC) 發電機組乃利用有機工作流體的物理特性並利用作功元件，將中低溫熱能轉換為機械旋轉能，再利用發電機將此旋轉動能轉換為電力輸出。ORC屬於封閉式循環系統，主要元件為泵、蒸發器、膨脹機、發電機及冷凝器。由於工作流體僅與冷熱源透過熱交換器進行能量交換，故此系統具備可靠度高、維修少和壽命長等優點。

本研究針對ORC主要部件的振動噪音進行監測，同時可透過本系統即時找到運轉測試狀況，提早警告以避免機組部件損壞。於ORC發電機組裝設狀態監控系統，除可針對運轉狀態下次系統的元件損傷進行檢測，亦能對其他組裝後的異常狀態發出預警，可有效降低ORC發電機維護成本。