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作者:沈万凱新一代智慧型運動控制平台現況與趨勢

為了讓自動化控制設備的製造技術推向A+關鍵技術，工研院機械所開發新一代智慧型運動控制平台，發展出智慧型多軸運動控制技術，運用其精密軌跡控制技術進而讓國內機械設備業及精密機械產品達A+級水準。另外在產業用機械手臂設計系統目前仍以歐美日等國發展較完整，台灣的機械手臂設計局限於幾種簡單型應用，希望藉由多軸運動控制技術可帶動現有產業機器人跨入關節型、高軸數市場領域。

作者:李建毅、高永銘智慧化自適應控制技術

數控工具機在加工生產過程中是根據事先撰寫好的加工程式碼（NC Part Program）來進行工件的切削，一些加工參數如：進給軸速度、主軸轉速、切削深度等都是由加工手冊和操作者的經驗來決定相關參數設定，然而在撰寫加工程式碼時往往無法預先考慮實際加工過程可能會出現的一些狀況如：刀具的磨耗、工件材料的不均勻、加工餘量的不一致等對加工品質的不良影響，而將加工參數設置較為保守，因而降低了工具機和控制器的效能。為了提高加工效率，操作者在加工過程中只能根據實際切削狀況而不斷地調整操作面板上的主軸轉速和進給速率這兩個參數的調整旋鈕，使加工機能在較理想的工作狀態。

本文在於調查國內外工具機在智能調速技術面的研究概況和發展動態，提供工研院在發展智慧化控制系統時的對應關鍵核心技術，以充分發揮工具機與控制器的加工潛力，在維持加工精度的條件下，提高切削效率以降低工件的製造成本，進而提升國產控制器的軟實力。

作者:李漢州、林洋鑫線切割放電加工控制技術

線切割放電加工（WEDM, Wire Electrical Discharge Machining）為超高硬度金屬切削之主要加工方法之一，主要之應用領域為模具加工產業。由於目前製造產業持續朝向精微化發展，並導入多種新興材料應用，因此各國製造商針對這樣的轉變紛紛提出對應方案，重新定義產品分類以區隔市場。在技術發展方面，除了強化原有的機台性能表現（速度、粗度、精度）之外，亦針對特殊材料提出因應方式，特別是適用於PCD切削之油加工系統。另外，為滿足加工自動化之發展趨勢，除了強化原有自動穿線性能表現外，還針對WEDM結合Robot發展出全自動化加工系統，滿足不間斷零件加工之無人化需求。本文將針對當前WEDM放電加工機產業現況與油加工技術及自動化技術進行介紹。

作者:鍾孟良、葉賜旭、張萬坤CNC工具機進給驅動伺服機構之靜摩擦力量測與分析

一般而言，靜摩擦力（Static Friction）普遍存在於進給驅動伺服機構（Feed Drive Servomechanism），並且會影響電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）工具機的平台運動。在本研究中，利用分離實驗（Breakaway Experiment），量測CNC銑床工具機進給驅動伺服機構之靜摩擦力；並且，藉由快速傅立葉轉換（Fast Fourier Transformation, FFT），以頻譜分析方式，分析分離實驗所獲得靜摩擦力的頻率特性。本研究以多個實驗執行於三軸數值控制銑床工具機，可說明所發展應用之測量與分析方法的可行性；並且，多項實驗結果證明，CNC工具機進給驅動伺服機構的靜摩擦力顯然與伺服機構傳動系統的位置/角度相關，並且亦與機械零件間的相互作用特性有關。

作者:楊宜學智慧運動控制平台網路通訊及遠端控制技術

TCP/IP協定是目前使用最廣泛的協定，可用來實現具可靠性和高效率的網路傳輸，因此許多網路應用協定皆是採用TCP/IP來實現，如：Telnet、FTP...。本文會先簡介OSI模式及TCP/IP模式的各層工作內容，讓大家對網路通訊協定有基本概念，並使用socket實現TCP/IP傳輸層及網際網路層的工作，進而架構智慧運動控制平台網路通訊及遠端控制技術。

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。

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