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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:蔡旻翰、林怡瑾、梁碩芃工具機虛實整合數位雙生遠端維護應用

在全球化的影響下，製造生產會轉向其他薪資較低的發展中國家，異地產線往往會面臨生產問題。如何能夠快速、正確地解決現場問題，成為企業亟須應對的重要課題。本文將簡述工研院近年來在虛實整合數位雙生技術帶入工具機產業建立虛擬互動場景整合工具機相關重要資訊，通過虛擬場景中的動態模擬，人員可以在虛擬環境中猶如面對實際工具機的運作過程，進行診斷和維護操作，實現工具機遠端維護應用。

作者:梁碩芃、林怡瑾智慧工廠沉浸式互動遠距協同工程環境開發

疫情衝擊與地緣政治格局改變促使製造業開始重新布局生產基地與供應鏈體系，在供應鏈重組的過程中，如何快速排除異地產線製程、設備、產線的各種異常是一大挑戰。工業4.0的趨勢遇上5G、6G通訊、AI、碳排限制等議題後更加受到製造業重視，其中利用沉浸式互動進行異地產線技術投射成了全新的市場機會。本文將簡述工研院近年來把沉浸式互動技術帶入智慧工廠進行遠距協同工程應用情境的研發現況，並對於未來可能的營運模式提出建議。

作者:姜奕弘、林祐任、蔡承翰智慧噴塗路徑生成技術之研究

智慧噴塗技術是現代塗裝產線智慧升級的重要方向，傳統噴塗路徑設計仰賴人工經驗，缺乏靈活性與一致性，易造成粉末浪費與品質不穩定。本文針對異形工件之智慧噴塗需求，開發整合數位雙生模擬、AI影像辨識與智慧噴塗路徑自動生成之系統，實現噴塗流程智慧化。透過Visual Components建立虛實對應產線模型，配合GAN生成高品質虛擬影像訓練YOLOv8辨識模型，快速獲取工件特徵，並以3D光學掃描提升噴塗軌跡精準度。智慧路徑生成演算法動態控制4支噴槍，搭配即時監控靜電值、噴塗量與粉末回收系統，達成高效率、低能耗之智慧噴塗效果。實務驗證顯示，系統可提升生產效率32%，粉末利用率達80%以上，良率穩定98%，有效促進塗裝產線節能減碳與智慧升級。

作者:Chung-Yu Tai工具機的數位雙生自主化及其應用

近年來受到美中貿易戰、新冠肺炎疫情等因素影響，人力資源與成本提高了產線上的不確定性因子，而金屬製造產業為了降低生產風險，許多製造廠(如：波音、普惠)逐步加快產線數位化與智慧化升級。其中，工具機是生產金屬零組件的主要設備之一，工具機的數位化為開啟智慧化升級的關鍵鑰匙，因此，工具機數位雙生的運作模式成為許多研究單位的開發重點。本文將探討工具機數位雙生自主化功能的現況，包含關鍵組件(如：主軸)的數位模型、線上監測以及應用人工智慧作整合，並討論其應用模式。

作者:梁碩芃、林怡瑾智慧工廠沉浸式互動應用開發

全球疫情促使製造業開始學習如何利用遠距會議工具排除製程、設備、產線的各種異常。遠距協作省去人員跨廠、跨國的工時與能源消耗，更是全球節能減碳趨勢，及製造業必備的核心能力。但現有的遠距會議工具受限於互動性不足仍然很難解決複雜的工程協作問題，所幸近年來沉浸式互動技術結合雲端運算、人工智慧與強大的行動運算晶片技術而有了長足進步。本文將簡述工研院近年來把沉浸式互動技術帶入智慧工廠進行遠距協同工程應用情境的研發現況，並對於未來可能的營運模式提出建議。

作者:陳建良、陳子立、戴天吟、邱冰瑩、林宜靜、王俊勝考量交管邏輯之移載機器人分派研究與數位孿生應用

隨著工業4.0和智慧製造的普及，多移載機器人系統(Multiple Autonomous Mobile Robot System)被廣泛應用於各個場域。另外，在智慧工廠的建設中，數位孿生(Digital Twin)扮演的角色也越來越重要。透過結合數位孿生和移載機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)，可以建立一個虛擬的工廠模型，模擬AMR的運行路徑和行為。本文首先探討了AMRs常見的交通問題和解決方法，以及蒐集數位孿生的應用和方法。接著，以半導體封裝廠為例，使用模擬軟體實現數位孿生，探討不同的分派規則對系統的影響，並針對結果進行分析。

作者:廖建智、王承緯、林政傑、王仁傑切削加工表面缺陷肇因數位雙生分析技術

利用商用控制器通訊模組擷取切削機台之加工路徑、位置回授、位置誤差、進給速度等等資訊。並輸出加工路徑誤差、NC誤差、伺服誤差以及結構誤差…等四大類量化指標。依據最大占比進行缺陷肇因分析。切削過程中同步創建數位孿生模型，並將缺陷肇因以及量值標示於模型中，工程人員可更直觀的解析缺陷發生位置、成因以及量值，如此便可確認此位置是否重要、如何改善，或是可忽略。

作者:邱顯俊、王挺翰、李建毅數位雙生與虛實整合應用技術

作者:張雅玲、丁家敏、林振志、吳昱勳、邱國麟、張正敏伺服機電整合技術

伺服機電模組為現今工業化設備動力控制單元，影響整體設備輸出性能。因此，如何快速開發伺服機電模組成為目前業者主要需求，透過開發馬達數位設計軟體與馬達硬體模擬模組來輔助伺服機電模組研製，可加速開發進程。本文採用馬達設計軟體透過連結有限元素軟體來產出數位雙生模型，以協助馬達設計開發；馬達硬體模擬模組用來輔助馬達驅動器開發，將馬達硬體模擬模組與馬達驅動器以實際硬體方式連接，透過硬體在環概念，實現馬達驅動器功能模擬測試，降低開發風險與成本。透過馬達數位設計軟體與馬達硬體模擬模組的整合，協助伺服機電設計，達到虛實整合之目標，提升國產伺服機電模組之競爭力。

作者:蔡淳宇、戴仲裕、林豈臣、馬勝銘數位主軸動態建模技術及其應用

主軸是工具機的關鍵零組件，其性能決定加工的品質與產能。在全球疫情影響下，製造業開始朝向遠端或無人產線進行發展，以降低生產風險及節省成本。為此，本技術開發一數位主軸動態建模技術，建立能夠即時同步主軸動態特性與機台狀態之數位模型，將產線進行數位化及智能化。此模型可應用於主軸之損壞檢測、精度確認及預測產能。本文將透過探討先進科技與研究，展現數位孿生應用於基於物理模型之主軸動態精度預測技術的優勢。

作者:彭達仁、汪正祺、胡智維、杜冠威數位雙生技術應用於切削加工系統之鑑別與預測

作者:林明宗、蔡博淮、李建毅數位雙生應用於五軸加工驗證

本文開發一搭配西門子控制器之五軸工具機數位雙生系統，透過整合插補器、伺服傳動模型、結構動態分析等技術，用以預測五軸加工過程產生的輪廓誤差，並達到插補參數調整功能。首先透過西門子控制器自動伺服調機功能進行系統鑑別，求得伺服優化參數以及虛擬工具機模型，同時達到五軸插補匹配。接著推導位置轉移函數，求得直線與圓弧路徑的輪廓誤差解析解，再使用KAKINO標準路徑調教關鍵的插補參數。最後，使用NAS979切削測試驗證本文所提出的方法可以進一步提升五軸工具機之加工精度與品質。