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作者:梁高榮品質管制裡不均等衡量值設計的公理化解法

針對六標準差品質管制裡不均等衡量值問題，本文提出四階段的公理化解法。在此理論架構裡，需求分析發現對稱性、量尺不變性、加總性與可分解性是四項必要的條件。所以在第一階段裡，此四項必要條件被定義為公設。再從這四項公設推導出不均等衡量值的通用公式。在第二階段裡，這是分析此通用公式的品質管制意義以決定此公式的係數。在第三階段裡，含係數的不均等衡量值公式被分解成兩種不同的子公式。一種為在生產線內進行不均等衡量值的計算，而另一種為跨生產線來進行不均等衡量值的計算。在第四階段裡，此可分解性分析被延伸至包含製造批次。此公理化的解法提供兩大好處。一方面，這是理論架構下不均等衡量值的最佳設計。另一方面，可分解的公式使得不均等衡量值的平行計算成為可能，特別是當六標準差品質管制裡涉及大量產品資料的檢定情況下。

作者:林冠宇、杜陳忠矽薄膜太陽電池鍍膜設備之電漿放射光譜分析儀監控簡介

本研究發展一種用於微晶矽薄膜之調控電漿技術，並運用此技術輔助薄膜的沉積，且突破微晶矽薄膜不易於高沉積速率成長的瓶頸；此技術主要具有電漿製程監控的裝置，係應用光學放射光譜儀（OES）偵測電漿的成分，並即時偵測影響微晶矽薄膜沉積製程的H2與SiH4被電漿解離之光譜比值，且由比例積分控制器（PI Controller）法則即時回授控制被電漿解離的活性物種Hα及SiH*電漿光譜比值，且在高的沉積速率下，仍可即時掌控最佳微晶矽薄膜沉積的品質，進而提高微晶矽薄膜製程於長時間大量生產的穩定性。

作者:Julio ZurbituCNC工具機的新挑戰

自動化數值控制器已廣泛應用於工具機領域數十年，然而隨著工業4.0革命來臨，自動化數值控制器的挑戰時刻也隨之到來。

今日的數值控制器已可取得大量過去未曾取得的訊息。雖然工具機製造商不斷增加機台上的感測器，但是單純整合感測器本身，並不會增加機台與製程的附加價值。因為有了自動化數值控制器的協助，所有的新信息才可用於提高加工過程的質量和效率。除此之外，工業4.0革命已為開發CNC整合服務應用的第三方公司開闢大門。

在本文中，我們將解釋在Fagor Automation中所做的一些發展，以及第三方在實施CNC先進發展的所有可能性，克服等待著我們的新挑戰。

作者:廖建智、何筱晨、林政傑、王仁傑工具機機電整合設計分析模擬技術

工具機終端應用大致上可分為高移除量的粗加工製程與要求精度與表面粗糙度的精加工製程，機台本質即為一機電整合系統，包含了機台結構與伺服驅動控制模組，因此要藉由CAE分析技術來模擬機台動態特性，就需整合機台結構與伺服驅動控制模組，建構完整機電整合多體動力學數位模型，其中每一個子系統模型的正確性，均會影響到整機動態模擬分析的結果。本文將針對精加工問題進行探討，首先鑑別伺服馬達的控制迴路模型，並建立機台結構動態響應特性，最終將控制與機構進行整合來進行路徑軌跡的模擬。

作者:蔡孟勳、黃泓緯、麥朝創應用強健性進給率控制於高效率加工

本文利用量化回授控制理論（quantitatively feedback theory, QFT）設計一強健控制器，並應用於適應性切削進給速度控制。所提出的演算法可以根據主軸電流動態地改變進給速度。利用QFT所設計的控制器即使在不同的切削條件下也能保持固定的切削力大小，進而提高加工效率。本文除了進行數值模擬外，也透過實際切削實驗驗證此強健性進給速度控制法則之性能。

作者:梁碩芃、許志源、丁純乾智能化工廠應用軟體發展平台

隨著全球製造業勞力成本逐漸提升自動化、無人化工廠已成為近年來國內工具機產業急於嘗試的技術主題。建構自動化系統需要大量的機械、控制與軟體跨領域整合，其中軟體技術更是自動化系統能否成功運作的重要關鍵技術。

本文將探討智能化工廠軟體開發的困難點以及工研院目前針對此主題所規劃的智能化工廠軟體平台發展現況。

作者:李建毅、高永銘高階數控系統現況與發展趨勢

數控技術是現在制造系統中的關鍵技術，結合微電子、電腦、自動控制、伺服驅動、自動檢測和網路通訊等技術，具有高精度、高效率、彈性自動化的特點。以自動控制觀點來看，數控系統屬於一種軌跡控制系統，以各運動軸的位移量為控制對象並使運動軌跡協調作動的自動控制系統，隨著訊息科技（IT）與製造科技（MT）的結合，數控系統也發展出更多功能與更多性能，如高速高精控制、多軸多系統控制、五軸同動、複合加工、智能化、網路通訊整合等功能。本文主要分析現今國際高階數控系統關鍵技術的現況與發展趨勢，以期望可提供國內開發高階數控系統之相關資訊。

作者:李桂銘EPCIO即時性運動控制函式庫介紹與實作

由於Windows並非是一個即時性的作業系統，所以使用PC-Based運動控制器搭配Windows用於工業控制的環境時，面對高精高速的需求，往往因為即時性不足而功敗垂成。有鑑於此，一些Third-party的協力廠商針對即時性的問題已經提供解決方案，改善了Windows即時性不足的缺陷，在PC-Based的運動控制器奠定了更穩固的基礎。

本文將介紹利用工研院機械所研發的PC-Based完整解決方案EPCIO[1]，結合即時性子系統RTX，開發具即時性的運動控制函式庫。

作者:王利哲、劉冠志、黎世華、張耀德利用模糊控制提升卷式網印之尋邊性能

本文針對卷式（R2R）網印製程之尋邊性能提升問題做研究。由於薄膜與滾輪表面磨擦、材料脹縮等微小的擾動所引起的薄膜擾動，將會影響尋邊精度（大於100μm），使後續製程造成誤差。因此首先藉由薄膜在尋邊器載具之分析瞭解其動態行為。接著結合CompactRIO硬體與Labview軟體來設計模糊控制器，藉此達到省略建模的步驟。最後從實驗的結果顯示經由此控制器的控制量輸出不只能夠即時的抑制發生在薄膜擾動的影響，更能達到提升尋邊性能的目的，且精度規格也維持在規定範圍內。

作者:謝秉澂適應性-H∞控制策略之設計介紹

實際的系統常含有參數不確定性、未模式化擾動及可能受到各種外擾影響，而造成控制性能下降，使得系統輸出響應不如預期。於本文中，將介紹一個含有可變結構控制(VSC)之適應性-H∞綜合控制策略，其透過適應性估測法則來估測系統未知或隨時間改變之參數，並利用可變結構控制器來消除未模式化擾動的影響，同時結合H∞控制器來提昇系統對外來干擾之強健性。最後，以一具有未模式化擾動及受到外擾影響之質量-彈簧-阻尼系統，作為電腦模擬之控制對象，以驗證所設計之適應性-H∞控制策略之可行性。模擬的結果顯示，在適當的控制參數選取下，系統能有良好的追蹤性能。

作者:陳俊漢、吳登淵、強忠萍、劉中哲、翁英哲離心冰水機高效率控制系統開發概述

本研究是以高效率嵌入式系統做為離心式冰水機組之控制系統的核心，藉由WinCE5.0為作業平台的WinPAC控制器，配合與人機介面之HOST端相互整合，使用VB來實現。針對不同離心機組上的模組化控制程式，同時使控制系統能有即時的反應性，並且能在泛用性與彈性之間取得平衡。由研究成果可知，透過WinPAC即時控制，可達到精確與高度彈性的操控性能，並使機組運轉時，具有高能源效率、低耗電量及大冷凍能力的節能特性，同時提升高效率空調控制系統技術的節能及智慧化。

作者:林正軒、張朝信、汪智強、陳譽元、彭文陽高轉速無感測驅控直流無刷薄型馬達技術探討－以智慧吸塵器嵌入式鼓風機驅動設計為例

永磁直流無刷薄型馬達可嵌入於高轉速流機，除了簡化軸承與端蓋等優點，甚至降低系統轉動慣量，降低加減速電流，實現高效直驅的節能效果。現有市面流通的無感測驅控IC能提供的額定電流規格多在1 A以內，且可匹配之電氣頻率偏低限制了與高轉速流機之多極薄型馬達結合的應用性。鼓風機的薄化、節能、智慧化是現有清潔機器人之智慧吸塵模組的重要技術趨勢，本研究開發兩款不同構形之多極薄型馬達，包括其磁路分析模擬與特性預估，實體雛形分別與智慧吸塵器高轉速鼓風機嵌入結合測試，馬達整體尺寸在直徑52 mm及高度10 mm以下，搭配無感測器設計架構，簡化馬達零件與組裝工序，以智慧化模糊邏輯控制驅控技術，改善高轉速之下的能耗，並縮短整定時間，使得依照灰塵量大小即時調整轉速變得可能。實際驗證發現，徑向磁通薄型馬達設計在空載測試時，12 V與0.32 A電流可達額定14,000 rpm；與離心Blower模組直接負載測試時，平均電流在2.3 A以內，驗證其無感測驅控法在高轉速（14,000 rpm）應用下換相時機與電流控制強健性，對於依賴充電電池驅動的智慧吸塵器，與原有直流有刷馬達驅動鼓風機方案比較（電流>4.5 A），平均耗電量下降達50%，可有效降低回站充電頻率。此外，對照組之軸向磁通薄型馬達因為採取無鐵芯設計，氣隙較大，整體馬達效率表現不如有鐵芯的徑向磁通設計，但是其較低的頓矩（cogging）可以獲得較平順的加速曲線，且線圈發熱可直接均勻傳遞至電路底板外，未來結合低鐵損SMC鐵芯，較易實現中空軸設計，仍具薄化嵌入應用之可能性。

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