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作者:陳羿銘、廖述鐘、林啟正、彭達仁、蓋震宇遠端切削優化與管理平台技術

近年工業產品多為高單價客製化產品，產品特性少量多樣，且高階產品需全檢，耗費人力，並其產品有加工移除率高與製程時間長等加工特性，本中心建置遠端加工優化平台搭配虛實整合切削診斷技術，可於遠端在切削前藉由擷取製程參數技術，進行包含加工路徑、負載等加工資料解析為其進行加工優化，並進一步利用遠端管理平台技術，引進自動化生產設備、導入智慧製造產線與線上量測系統，除了可即時監測加工品質建立產品履歷，亦可回饋參數進行優化補償，同時將產線數據上傳雲端，進行跨廠區整合以降低生產成本並提高產能。

作者:廖建智、王承緯、何筱晨、林政傑、周國華、王仁傑智慧化機電分析模組技術於工具機實務應用

在高效率航太加工與高精度需求的模具加工中，過切一直是關鍵的問題點，造成過切的因素可分為CAM工法規劃與機械振動兩大類，針對過切問題，使用者常在機台調機與加工刀法規劃上尋求解決，但業界目前仍無明確的科學化模型。

本文整合CAM路徑規劃模組與工具機機電系統，首先對CAM的品質進行確認，包含極短反向背隙與減速率及減速數量…等指標，接續整合機電分析模組進行刀尖點誤差分析，並將其三軸向動態誤差轉換為模面法向誤差，最終在模面上以色點後處理方式呈現誤差分佈，使用者即可以快速進行切削模擬預測加工狀況，並透過調整CAM工法規劃或重新設計機台動態響應…等方式進行加工模面的誤差狀況修正，有效連結CAM路徑規劃與機台動態響應之間的關係，建立相對應的科學化模型。

作者:徐立宇、張瑞旻、黃啟榮、林偉宸、梁碩芃超音波輔助蜂巢結構切割及刀具壽命預測系統

全球航空業正面臨一波換機潮，燃油效率、低排放、輕量化設計成為次世代商用客機的設計趨勢。蜂巢結構是航太產業中質輕、高強度的代表性材料而超音波輔助加工是目前國內業者主要的蜂巢結構加工方法，但由於進口機台昂貴、刀具壽命短且刀具磨耗後無法透過研磨、鍍膜重新使用等問題導致生產成本居高不下。

本文將介紹利用工研院研發團隊現有的工具機設計與智能化軟體開發能力整合學術界在複合材料性質與超音波加工方面之研究成果，發展超音波輔助蜂巢結構加工刀具壽命預測技術，並可技術移轉給國內工具機產業，以打入國際航太供應鏈。

作者:陳園迪、蔡武融、劉松河超快雷射多層複合基板切割技術

多層複合基板切割技術廣泛的被使用於面板製程之玻璃切割與半導體製程之晶圓切割。行動穿戴式裝置的需求，使得高強度之多層複合基板成為未來的發展趨勢，為了建置此類新基板，更先進的切割技術之導入是勢在必行。雷射運用於多層複合基板切割其長時加工之穩定性高，由於切割道寬度很小，因此單片晶圓可切割出更多顆晶粒，因此提高生產效率。本文介紹雷射切割技術、雷射隱形切割技術，內容包含硬脆材料與多層複合基板之加工成果。最後，並介紹工研院投入超快雷射多層複合基板切割技術之開發成果。

作者:陳品洋、曾郁安、游秉鈞結合虛擬控制器之雲端加工驗證技術

現行 CAM（Computer-aided manufacturing）模擬多僅重建理想幾何刀路，無法反映控制器加減速與伺服動態，形成「模擬正常、實切失真」落差。本文提出以虛擬控制器為核心的雲端加工驗證技術，忠實重現 CNC（Computer Numerical Control）插補與速度規劃，在雲端產生接近實機的時間序列插補點與軸速訊號，作為 3D（three-dimensional）切削模擬、切削力學分析以及 3D 渲染的共同基準。透過服務化與可擴充運算架構，本技術提供可重複、可追溯的遠端驗證流程，相較僅依通用 NC（Numerical Control）解譯器之幾何模擬，更能降低試切成本與撞機風險，強化智慧製造場域之導入效益。

作者:李灃峻、高永洲銑削工具機3D數位操作模擬孿生系統之研究

在銑削加工操作流程中，經常會使用模擬軟體輔助加工，常見的加工模擬軟體功能有：產生數值控制程式碼（NC codes）、進行整機干涉檢查、輔助規劃製程等。然而一般的銑削加工模擬軟體幾乎都是獨立存在，幾乎沒有和實體工具機的CNC連線以及與實體手搖輪整合。本文聚焦在開發一般銑削加工模擬軟體較少見的功能，包括：整合實體手輪進行程式零點量測（透過尋邊和刀長量測）、整合機聯網於程式啟動（Cycle Start）時進行整機碰撞偵測、整合實體手輪建構教導式切削作動之操作模擬（可以沿刀具路徑往前或往後即時移動）、並進一步結合切削力學開發NC程式優化功能。本文將說明這些功能研究的雛型系統，建構一銑削工具機3D數位操作模擬的數位孿生系統並探討其實際之應用。

作者:曾郁安、陳品洋GAI生成資料可行性驗證：幾何模擬、力學分析與產線應用

生成式 AI 在製造業具潛力，但因數據可靠性與應用效益難以預測，且缺乏驗證機制，導入時常需大量試切測試，造成高成本與低效率。加上現有模型欠缺產業專業知識，難以直接支援製程規劃，成為落地瓶頸。本文聚焦三項常用切削資料驗證技術：加工模擬、幾何拓樸與切削力學分析。透過生成資料驗證，可於實際加工前即完成模擬與評估，加速生成資料可行性確認，降低導入門檻。不僅能有效降低成本與縮短開發週期，更能提升產業回應需求與產品規劃效率。強化製造業者產品競爭力，並有助國際市場拓展與智慧製造轉型。

作者:許哲瑋、何銘浚、麥朝創、葉建南、葉哲愷感測刀把與路徑可視化之智慧加工技術

面對淨零碳排衝擊與工業4.0 (智慧製造)轉型的浪潮，藉由數位化與智慧化工具深化技術能力，以面對未來更嚴峻的挑戰，智慧加工與切削監控技術，為優化製程參數以及確保製造品質的關鍵，除了可判斷最佳的加工參數與提供準確的刀具使用，並可減少製造成本與資源浪費，本文介紹感測刀把切削技術與3D路徑多色階渲染的可視化界面技術，藉由感測刀把內嵌微型力感測器、客製化讀取電路與無線傳輸模組，整合切削理論模型演算分析，將切削資訊融合至加工路徑，藉由監控工具機設備加工製程中的刀刃狀態、刀具壽命，提升加工效率與降低能耗的製造能力，期待能提供國內加工業者進入低碳轉型的不同方法。

作者:何銘浚、林書宇基於EtherCAT通訊切削監控與刀具管理實現

對於金屬切削工具機來說，刀具為必要的耗材，輕微的刀具損耗會影響加工精度，初步可透過二次加工進行修正，但嚴重的刀具損耗，可能會造成工件報銷，當加工的成品越複雜、應用價值更高，此時刀具損耗帶來的損失則將越嚴重，不僅浪費了前期加工的時間、物料成本，甚至造成妥善率提升的困難，無法精進生產流程，以致無法接獲更多的訂單，此時切削監控功能則變得更加重要。本篇研究利用EtherCAT通訊技術，傳遞高速的監控資料，達成低延遲且不須額外感測器的切削監控技術，並結合刀具管理；透過刀具的管控，協助業者監控工件品質。

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:黃光瑤、陳坤坐、李炫璋雷射長距切割技術探討與應用

雷射製造具備效率高、品質優良、加工範圍廣、加工細緻、高度自動化等優點，可解決傳統加工製程無法解決的難題，甚至改變製程工序促使產業製程的改變。應用於薄鈑金屬加工方面，因應許多產業往輕薄短小方向發展而日顯重要，薄化金屬的用量也隨之大幅上升，在追求產能最大化及產品品質最佳化的前提下，薄鈑金屬的加工與應用成為近年熱門議題。本文將針對雷射長距切割技術進行介紹，說明長距切割技術原理、切割理論分析、製程模擬研究成果，並針對長距切割製程優勢及其應用作說明。

作者:彭俊穎、王郁仁以控制器伺服馬達電流監測切削力變化及刀具磨耗技術研究

隨著工業 4.0 發展，製造業導入人工智慧與大數據技術，以提升生產效率與競爭力。傳統刀具磨耗監測需拆卸刀具，導致機器停機並增加成本。為克服此限制，本研究探討透過控制器伺服馬達電流監測切削力與刀具磨耗。實驗使用亞崴五軸工具機（FV560），變換切削參數以收集西門子控制器（840D）的主軸馬達電流訊號並建立切削力模型。透過快速傅立葉轉換（Fast Fourier Transform, FFT）與希爾伯特-黃轉換（Hilbert-Huang Transform, HHT）提取刀具磨耗相關特徵。結果顯示，切削力與主軸電流呈線性關係，且電流訊號會隨刀具磨耗變化而改變，FFT 與 HHT 分析結果高度吻合，驗證了電流監測方法的可行性。

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