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作者:李修明、黃雅婷、鄭致潔智慧工廠的節能減碳論述

針對智慧工廠，在節能減碳議題上的概括性論述。包括世界各國相關節能減碳法規與政策、製造業在節能減碳的可行方案，以及智慧工廠在節能減碳上的可行技術及方法，並解析可行的商業模式。

作者:黃仲宏高速通訊與運算時代下的智慧製造商機

2020年10月美國蘋果公司(Apple)發表iPhone12智慧手機，正式宣告全世界進入5G高速通訊的時代。可預期的是5G通訊技術將對人類的生活、工作逐漸展現影響。就製造業來說，在高速通訊與運算的趨勢下，可以快速蒐集、整合從設計到服務流程的各種數據，制定生產策略支援即時決策，達到Time to Market的理想目標。「高速通訊與運算時代下的智慧製造商機」，將論述5G將加持5A的發展，5A分別指的是，AMR(Autonomous Mobile Robot, 自主移動機器人)、AGV(Automated Guided Vehicle, 無人搬運車)、AOI(Automated Optical Inspection, 自動光學檢測)、AR(Augmented Mixed Reality, 擴增實境)、AIOT(AI+IOT, 工業物聯網)，而5A會協助產業發展智慧製造，特別是自主移動機器人(AMR)和自動光學檢測(AOI)。

作者:楊宗賢、劉昱顯異質設備多機同動與協作控制技術

在自動化產業中，控制器的功能整合為快速導入產線的關鍵組件之一，一般工廠內包含多種非開放式的異質設備，受限於其中的軟硬體限制，在整合上往往需耗費大量時間和專業人力資源來進行介面設計和程式編寫。本文針對產線的需求，開發一種基於多種通訊技術的介面整合，實現具模組化的軟硬整合技術，此技術完成了設備間的高效同步通訊和協作，並搭配人工智慧演算法的手段解決傳統無法自動化的流程，大幅降低自動化的門檻，同時增加生產效率和整體穩定性。本文透過實際的橡膠產線驗證，建立具自動化的生產流程。

作者:王登彥、伍苗展、柯順升、林央正、林東穎、周府隆熱塑碳纖複合材料雷射貼合成型技術

熱塑性碳纖複合材料具備可回收再利用的特性，在全球節能減碳及綠色環保議題推動下，熱塑性碳纖複合材料（Thermoplastic composites）漸漸取代熱固碳纖複合材料而成為產業發展主流。碳纖自動鋪帶為碳纖維複合材料成型術之一，具有生產效率高、自動化與易於數位化設計的優點，可解決手工貼合大尺寸、小曲率零件不穩定、效率低等問題。本文將介紹工研院南分院開發雷射加熱熱塑碳纖複合材料自動貼合成型技術，將雷射光束整形產生均勻能量之加熱源，與可連續貼合碳纖帶之貼合頭應用於碳纖複合材料成型，雷射加熱碳纖複合材料使其軟化，然後經貼合頭連續滾壓進行貼合成型，可避免因裁切碳纖而暫時停止送料而造成對碳纖帶同一區域加熱過久，而造成貼合面加熱不均勻導致碳纖成型後強度降低，此技術提供穩定熱源與連續貼合製程，貼合過程碳纖帶加熱均勻，成型後強度增加，可提供快速生產、節省成本與節能自動化碳纖複合材料成型生產製程。

作者:王登彥、伍苗展、柯順升、林央正、林東穎、周府隆雷射輔助熱塑碳纖複合材料鋪帶成型技術

碳纖複合材料具有質量輕、高強度及高剛性等眾多優點，被廣泛應用於各種產業，如航太、風力發電、汽車、電動車、運動器材。隨著循環經濟議題興起，熱塑碳纖複合材料具有可回收、可多樣化加工成型、重複再利用、減少製程能耗、產製工時快速等優點，促使熱塑性複合材料之市場需求量將逐漸擴大。本文將介紹工研院雷射中心開發熱塑碳纖複合材料自動鋪帶成型設備，使用雷射作為加熱源，開發能量均質鈍化光束系統，建立雷射彈性光熱成型技術應用於碳纖複材之貼合，加熱碳纖帶使其軟化，然後加壓進行貼合成型，可提供彈性且快速生產方式，發展具有高度靈活性的自動化生產製程。

作者:王登彥、柯順升、林央正、林東穎碳纖複材鋪放與雷射加熱貼合成型

碳纖複合材料具有質量輕、高強度及耐腐蝕等眾多優點，被廣泛應用於各種產業如航太、運輸、汽車、運動器材、3C產品、風力發電和土木建築工程等。本研究著重於探討開發雷射碳纖複材貼合成型自動化設備，係將雷射運用於碳纖複材之貼合，藉由雷射瞬間產生之高能量，加熱碳纖帶使其軟化，然後加壓進行貼合成型。雷射碳纖複材貼合成型自動化設備包含自動化捲帶式碳纖維預浸材料傳輸模組、碳纖維滾壓模組、碳纖帶裁切模組，與雷射光斑鈍化加工頭模組構成的雷射加熱模組，可提供彈性且快速生產方式，發展具有高度靈活性的自動化生產製程。

作者:褚育誠、許修瑋、胡振煇、邱士懿自駕系統大規模情境測試與驗證

工研院機械所開發ITRIMMSL-VT (Verification Toolset) 自駕系統驗證工具，包含臺灣情境資料，可以驗證自駕系統在臺灣運行的安全性。基於硬體設備、成本考量與多次迭代測試經驗，ITRIMMSL-VT使用兩周的時間，完成 1000 萬筆測試案例(Test Case)，並根據測試結果構建自駕系統的操作設計域 (Operational Design Domains, ODDs)，可以識別自駕系統的安全運行條件。為提升ITRIMMSL-VT驗證工具的測試情境覆蓋範圍，我們建置臺灣情境資料庫，涵蓋高密度機車流及汽機車混合交通情境，彌補現有開源資料集的不足。此外，藉由 ISO 34502 安全評估框架，識別安全關鍵情境(Safety Critical Scenarios)，並分析臺灣駕駛行為，生成貼近臺灣道路環境的自駕系統測試情境。我們進一步識別188種 ISO 34502 未涵蓋的安全關鍵情境，提升測試結果對自駕車在臺灣道路環境下運行安全性與測試數據的可靠度。

作者:陳建良、陳子立、雲聿加、鐘咚咚、黃羽繪、蔡宗廷、鄭中強AGV/AMR中AI應用之研究調查

在工業 4.0 的浪潮下，各式自動化感測技術與控制系統漸普及，相較過去依靠人工分檢與搬運的工廠物流方式，現今出現越來越多智慧工廠，並引入具有自主感知和智慧路徑規劃能力的自動導引車（AGV）和自主移動機器人（AMR）。而人工智慧（AI）在 AGV 和 AMR 的應用中也扮演重要角色，除優化傳統的路徑規劃、任務排程等問題，也提升衝突解決、電池充電排程及預測性維護等方面的效率。本文主要探討 AI 在 AGV 和 AMR 中的七大應用，並針對啟發式演算法、深度學習與機器學習方法深入介紹，最後分析這些技術在提升生產效率、降低成本和強化產能彈性等方面的現狀以及未來趨勢。

作者:陳羿銘、陳靜波智慧製造軟硬體整合IT/OT資安應用

近年因應智慧製造解決方案之趨勢需求，其包含自動化生產設備、智慧製造產線與線上量測系統等技術，新廠建置常將上述的混合式生產情境模組化，以提高產能並增加管理效率，除了可即時監測生產品質、建立產品履歷，亦可回饋製程參數進行優化及補償，同時將產線數據上傳雲端，此舉可有效降低生產成本並提高產能。因而針對智慧製造管理系統產生了許多資安相關工作，包含滲透測試、弱點掃描、源碼檢測、OT（工業營運資料）網路流量檢視、OPC（工業自動化通訊標準）深度封包檢測（DPI）、內網OT防護等。

作者:羅書硯移動機器人安全標準

本文闡述固定式機器人與移動式機器人安全考量的不同之處，並簡短介紹目前已發布有關移動機器人（mobile robot）之安全標準以及各標準之間的適用範圍與編撰架構的不同。

作者:張彥中自主移動機器人聯盟與標準介紹

本文介紹了自主移動機器人聯盟（Autonomous Mobile Robot Alliance, AMRA）成立的源起，也說明了AMRA運作的方式，最後介紹了標準制定方式與目前第一個正式標準AMRA-201:2021。AMRA透過制定與推動產業有共識的性能規格標準、安全標準、通訊協定標準等，以支持優秀自主移動機器人產品，協助使用者可以更有效地選用到這類優良產品；同時也透過標準化介面來協助產業垂直分工，進而促成自主移動機器人產業生態圈更健全的發展。AMRA每個月持續有新的國內外業者申請加入，未來將完成AMRA-220與AMRA-271標準的正式公開，以促進自主移動機器人產業的良性發展。

作者:陳建良、陳子立、伍仰輝、鄒家昕、邱冰瑩、韓孟儒無人搬運車系統最佳車數決定與模擬驗證

隨著工業4.0與智慧製造時代的來臨，無人搬運車在其中扮演的角色也越來越重要。在現今的半導體封測產業中，無人搬運車已然成為廠區內主要的物流搬運系統。本文探討無人搬運車系統所需導入之最佳車數評估方法，並提出整合式等候線理論模擬模型（Integrated Queuing Theory and Simulation, IQS）。針對本文所使用之方法，我們以實驗設計分析驗證其可行性與有效性。

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