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作者:廖建智、羅佐良、陳佩吟數位設計科技應用於航太級加工設備之趨勢

倚靠經驗法則設計機台的時代在設計人員交接上常會造成斷層的情況發生，新的設計人員無法完全傳承經驗，因此工具機的開發常會因此狀況而造成不必要的成本浪費，當世襲制的設計思維已不敷使用之際，唯有運用高智慧化的工具才能開創新的局面，在國內傳統產業機台價格平均低於國際的情況下，要如何走出一條屬於國內傳統產業的路就是一大重要的課題，為此工研院運用數位設計技術於傳統產業以新的方式，進行高價規格機台設計，以航太級加工設備要求之高精度、高品質，作為發展目標。文內以虛擬切削技術評估機台加工性能，應用虛擬主軸動態性能評估機台動態性能，定義機台加工性能目標，最後搭配結構自動化構型合成技術完成數位設計流程，進行符合航太級加工設備機台要求之構型設計，以數位設計取代人為設計，降低不適當工具機構型設計造成之成本發費，及縮短機台開發時程，提高國內傳統產業的國際競爭力。

作者:邱昱銘、陳慶霖、陳垣圻、涂凱翔、呂百修應用模型化設計於車用電機驅動控制

有鑒於近年來新能源動力車輛的崛起，車用電機控制器的需求量大增，為對應不同車輛的需求，軟體演算法勢必得面臨重新開發與設計的窘境。為了加強系統的安全性與可靠度，本文將遵循ISO 26262的建議，針對車用電機控制器提出一套完整的軟體開發設計流程，並以Model-in-the-Loop、Software-in-the-Loop與Hardware-in-the-Loop三種軟體驗證方式，分別對各功能模塊進行驗證，搭配自主設計的控制器雛型機與現行開發之一體式啟動馬達發電機進行轉矩-轉速曲線實現，以驗證軟體模型化設計的開發設計方式能夠有效並快速達到車用電機控制器的軟體需求。

作者:胡家睿、梁金興、林冠宇大氣電漿之電漿源設計介紹

作者:陳政雄、邱顯俊、李明蒼、游本豐工具機機電一體化設計與驗證技術

本案以一部國產三軸立式綜合加工機為例，進行機台結構多重物理分析優化設計分析和機電一體化系統設計分析，內容包括：

1. 工具機機電一體化設計模擬技術
建立此立式綜合加工機的機電一體化模擬平台（mechatronic simulation system），此模擬平台整合CNC、伺服控制、機器動力模型與CAM等模組。在此模擬平台上進行此綜合加工機的機械、電氣和軟體的動態特性之匹配優化。也開發出一個CNC加值軟體，此軟體可以讓客戶依照速度、精度、表面粗糙度等三項加工指標需求，來動態調整CNC控制器參數。

2. 工具機多重物理耦合分析優化
在結構力學、振動學與熱流理論等學理基礎下，使用有限元素方法與最佳化方法建立工具機結構的多重物理耦合分析優化技術，以提升工具機的靜動態剛性、動態反應與熱誤差抑制等，並由實驗證實模擬分析所得之溫度場以及熱變形的吻合性。

作者:黃憲章、張正敏、吳昱勳高效率同步磁阻馬達設計

本文主要在敘述同步磁阻馬達轉子設計，基於d/q軸MMF在弦波分佈之下，改變轉子磁障大小與角度，並觀察馬達轉矩與轉矩漣波之變化，從中了解變數之間與馬達特性的關係，進而找出合適的轉子磁障幾何尺寸。最後，再作轉子磁障形狀的改善，譬如：導圓角。變數對於馬達特性之敏感度，有時無法兩者兼得，必須有所妥協取得平衡點，以達到馬達規格需求與改善。

作者:潘正堂、楊育昇、張竣傑、王紹宇、孫培原多軸馬達控制於下肢外骨骼醫療輔具開發

因應臺灣的醫療科技服務的發展，包含運動傷害、疾病復健、身心障礙者及銀髮族等需求，本文介紹馬達設計及控制器之開發應用於下肢外骨骼醫療輔具，其下肢外骨骼機構亦是由本文所設計。馬達設計以醫療輔具應用為目標，使用有限元素分析法進行磁路分析。控制器分為上位控制器及馬達驅動器，上位控制器建立步態時序命令控制多軸馬達；馬達驅動器以磁場導向控制（field-oriented control, FOC）之空間向量脈寬調製（space vector pulse width modulation, SVPWM）法則建構電流、速度、位置控制程式並設計比例、積分、微分（proportion, integral, differential, PID）控制器得到高響應頻寬及高穩定度。最後整合機構、馬達、驅動器及上位控制器開發具有良好適應環境能力之下肢外骨骼醫療輔具。

作者:陳仁聖、陳柏志目前世界上有關IE5高效率馬達之設計探討

目前國際上很多國家都把IE3 高效率馬達的效率標準，訂為其國家的法規標準（如歐盟）。未來國際電工委員會（International Electrotechnical Commission, IEC）將制定IE5的效率水平，以便下一階段的實施。本文主要在探討目前世界上比較有名的馬達設備製造商，他們是如何在IE5效率尚未被規定為國際標準前，先一步的達到IE5效率馬達上的研究分析與創新方式，以為國內未來有志研究開發超高級效率IE5馬達的一些參考。借鏡他們的寶貴經驗，以縮短並節省投入的研發時程與寶貴的資源。

作者:郭啟全、陳炳誠精微熱壓印快速模具研製以及熱壓印最佳製程參數研究

用熱壓印製程於聚合物進行微細製造是一種具經濟效益之方法。本研究運用快速模具技術來製作熱壓印模具，所製作之熱壓印模具之微結構深度與寬度之翻製率均為98%。由於熱壓印製程參數與熱壓印成品尺寸息息相關，因此本研究運用田口方法探討熱壓印菲涅爾透鏡之最佳化製程參數，研究結果發現，影響熱壓印成品之轉寫率最大影響因子為熱壓印溫度。最佳熱壓印製程參數為熱壓印壓力83 kgf/cm2、熱壓印溫度155℃、熱壓印時間6分鐘以及脫模溫度55℃。運用最佳熱壓印製程參數進行熱壓印，菲涅爾透鏡之深度轉寫率可以提升約7.8%。

作者:潘韋龍、蔡承翰、洪國峰、許勝傑AI輔助生成夾爪設計

人工智慧（Artificial Intelligence, AI）可以輔助生成夾爪設計方案。通過分析大量的數據和模擬結果，快速找到最佳的設計解決方案，節省了時間和人力成本。AI可以利用大數據和機器學習算法，分析夾爪過去的數據和性能，從而提供更優化的設計方案。它可以考慮多個參數、材料和形狀，以實現更高效、輕量化和可靠的夾爪設計。AI能夠從龐大的數據庫中提取和分析夾爪設計的訊息，從中發現新的模式和趨勢。這有助於設計師創造出更具創新性和前瞻性的夾爪設計，超越傳統的設計範疇。AI可以與設計師進行實時協作，提供即時的建議和反饋。設計師可以借助AI的智能分析和預測能力，快速獲得關於夾爪設計的意見和建議，從而改進設計方案。AI在設計過程中可以模擬和分析夾爪的性能表現，評估其在不同應用條件下的可靠性和安全性。這有助於減少設計中的錯誤和風險，確保夾爪的適用性和可行性。

作者:何昆燿、廖志勇、徐振文、徐尉程、陳申岳以自發探索式智慧運算進行馬達自動優化設計

本文嘗試使用自動設計最佳化軟體SmartDO與電磁分析軟體JMAG，建立一個簡單易用，且效果顯著，具突破及創新性的電動馬達自動優化設計流程。基於SmartDO的自發探索式智慧運算，過去許多需要人工迭代且密集技術經驗判斷決策的設計工作，可以將之標準化並自動化。本文並展示一個設計成果，此設計成果證明此方法與流程為可行且已相當穩定成熟。最重要的，其導入與使用過程比一般專業軟體更為簡單許多，可以真正節省且加速研發與設計人力的效益。

作者:許家豪鍛造數位輔助設計系統

鍛造產品其成形製程之設計不僅需要考慮材料之成形極限，也需要適當的成形道次數與預成形幾何，才能確保材料充填模穴而完成鍛品製作。而國內鍛造產業多採用經驗式模具設計，且工作環境較為嚴苛，導致人力斷層，製程及模具設計無法有效的銜接與傳承。本文建立鍛造輔助設計之模板，以結合鍛品種類分類模型、成形道次數預估模型以及鍛胚幾何設計模型，建構一個預成形設計系統，可提供鍛品之形狀複雜度、成形道次數、鍛胚幾何、預成形幾何及成形負荷等資訊，目前系統可應用於扣件（螺絲、螺帽）、手工具（套筒、扳手）之產業。

作者:劉志宏、沈家志、魏大欽以實驗設計法探討電漿參數對其製備氟碳膜性質之影響

氟化非晶碳膜(Fluorinated amorphous carbon films)因其膜材特性具化學穩定性、低表面能、低折射率，以及良好之電熱性質而廣泛運用於產業界；本文以電漿輔助化學氣相沉積法製備氟碳膜，藉以實驗設計法與其膜材特性分析，了解製程參數與膜材特性間關係，並建立其電漿鍍膜機制。研究發現，運用實驗設計法有系統之探討CH2F2/CF4電漿製備氟碳膜，CF4流量及沉積溫度為影響成膜速率之最顯著因子；於適當CF4流量、低溫及高電漿功率參數中，可獲得高沉積速率製程；高F/C比膜材其薄膜之熱穩定性表現較差。然而，熱穩定性可由沉積溫度提高及熱處理步驟進行改善。

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