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作者:陳侑成臺灣傳動元件發展現況與未來商機

傳動元件應用市場相當廣泛，與馬達組成機械設備中極為重要的系統之一，凡是高科技設備、工具機、自動化設備、汽車、醫療設備等都會有它的蹤影。主要負責設備的直線、旋轉、移動等多項關鍵動作。身為眾多產業的「螺絲釘」，要做到小而巧、小而美再到小兒精，才能發揮系統的最佳效能。除此之外，為因應數位化與智慧化生產的熱潮，傳動元件也身兼重任，成為邁向生產設備數位化的關鍵第一步，也因為有了第一步，才有後續衍生出的工業4.0。最後，將分析面臨全球淨零碳排的挑戰下，如何透過數位化、智慧化的方式協助企業進行低碳轉型。

作者:王培寧、陳韻巧、林怡瑾智慧機械雲平台之SMB機聯網平台標準Runtime技術

目前國內學研單位開發的機聯網平台多為類似產品，功能重複性較高；為了避免未來各單位重複投入底層通訊基本功能、造成不同平台、模組間資源衝突，智慧機械雲平台利用目前軟體工業常見的虛擬化、容器化等技術整合現有的機聯網平台。標準Runtime環境中包含地端軟硬體架構、開發與上架機制、標準與可擴充資訊模型，預期可減少軟體開發所需的時間與成本，提高軟體應用率與應用範圍；除了能加速產業佈署與導入智慧製造相關技術外，亦可協助機械產業供應商由硬體轉為硬體加軟體的解決方案提供者，促進產業數位轉型，降低開發成本，提高產品附加價值。

作者:梁碩芃、許志源、曾郁安、張鈺翎、王國維切削進給率優化技術

隨著航空產業走向節能、省碳的大趨勢，其零組件必須兼具輕量、安全、可靠等嚴苛要求，多數航太零組件廠商會將整塊胚料直接加工，一個工件的切削移除量往往超過九成，且零件形狀極其複雜。

要完成這樣複雜的工件，不僅牽涉到工件切削位置的精準度，刀具的進給速度和負載更是關鍵。在過去，都是仰賴資深工程師、老師傅的經驗，做壞了一件又一件工件，在失敗中找答案，才能完美切削出複雜的曲面結構件。

工研院所開發SpeedPro製程優化軟體，結合切削動力學與最佳化方法，可協助人們更精確地駕馭工具機。SpeedPro會根據不同工件的材質、形狀，計算出加工路徑上每點的刀具與工件受力狀況，規劃出最佳化的製程參數，達到保護高價零組件及發揮製造設備最大產能的目的。

最典型的應用案例，就是航太產業中的金屬渦輪葉片(blade)。只要在工具機導入SpeedPro軟體，便可在葉片首次加工前，完整預測加工路徑之切削力與主軸負載等變化，進而在加工路徑規劃時，藉由調整參數控制切削力道，確保加工過程的效率及穩定性，讓渦輪葉片等複雜工件在首次加工就能完美呈現，進而改善現有製造產業之生產效率。

作者:梁碩芃、李建毅、陳志明、吳柏勳、廖孟秋5G虛擬工具機控制服務與數位雙生沉浸式互動

貿易戰、疫情衝擊下，供應鏈全球在地化、生產基地快速重建化，少量多樣、首件即成品的需求，製造業必須借重新技術大幅提升效率以快速應變市場需求。5G網路興起將改變智慧製造技術樣貌。隨之而來的低延遲分散式工業控制、遠端渲染沉浸式互動技術為智慧製造帶來新契機，也是全球大廠積極佈局的新市場機會。

本文介紹5G工業網路發展現況，包含虛擬控制服務與數位雙生沉浸式互動以及法人單位投入5G工業應用研發現況，包含實體控制器虛擬化、控制器數位分身單元、遠距協同製程診斷等應用情境，期能開創工具機控制器應用服務新藍海。

作者:楊瑞雯台灣模具產業現況與重大議題剖析

台灣模具2017年產值為522億新台幣，出口值194億，無論是產值與出口都為近五年的新低，快接近2008年金融海嘯的水準，令人擔憂；因此提升模具品質，加強出口，拓展新興國家市場則都是模具產業的當務之急，因此應將智慧化模具與智慧化產線拓展至模具廠商，提升整體產業價值鏈，協助國內業者進行轉型升級。預期2018年整年度模具產業仍呈現衰退的態勢，產值預估為520億新台幣，出口值為190億新台幣。

作者:潘楷明、郭晨輝、林勇志、蓋震宇、廖述鐘、陳羿銘智慧量測趨勢發展與產業應用

為因應智慧機械產業發展及提升工具機附加價值及智慧自動化之發展，線上量測技術的開發是近年來的趨勢，導入線上量測功能不但可以提升生產效率，也能避免因拆裝工件而產生誤差，目前各家廠商所發展之線上量測技術已趨近成熟，若將其導入智慧機械並開發相關應用軟體，能進一步控管加工精度並減少加工錯誤；因此，本文將進行目前線上量測於工具機之量測測頭與相關應用軟體，並介紹工研院智慧機械科技中心於線上量測之應用發展。

作者:江雅綺、王政凱、黃雅琪、黃乃芙智慧載具與氫能發展

本文主要探討歐盟、日本、韓國和美國等氫能科技領先國家，在智慧載具及氫能之法制與政策發展。歐盟透過政策鼓勵增加加氫站的數量，旨在促進零排放運輸並支持氫能產業鏈。日本於 2023 年修正《氫能基本戰略》，具體提出公、私部門共同合作實現目標之願景，以實現 2050 年碳中和目標。韓國於 2021年生效的《氫經濟促進及氫安全管理法》，擴大對氫能源汽車等領域的支持。美國《2021 年清潔氫能生產及投資租稅抵免法案》與加州《潔淨氫能法案》等，以經濟誘因推動綠色氫能供應鏈之建立。本文建議我國可參考氫能科技領先國家法制與政策，透過立法和政策誘因，鼓勵技術創新並投資於氫能基礎設施，如在試點城市中推動氫能公共運輸系統，以促進氫能運輸生態系統的發展。此外，對於加氫站的安全標準和管理，亦宜制定明確規範，以推動氫能載具的應用。

作者:陳進輝、徐士哲、陳文瑞、林佳慶、林孟秋、張仲敏、孫金柱高階工具機智能加值軟體發展與應用

回顧近年來國際工具機展，EMO MILANO 2021(歐洲工具機展European Machine Tool Show)訴求「智慧化生產製造願景」，JIMTOF 2022(日本國際工作機械展Japan International Machine Tool Fair)的展覽主題為「尖端製造的現在和未來：工具機與智慧工廠」，說明智慧製造和工具機智能化是未來的趨勢。然而臺灣在工具機應用與調機，現今還是非常仰賴有經驗的老師傅，以試誤法進行設定與調整。這也導致機台的加工效率與生產受到操作者經驗的影響與限制，無法發揮機台的最佳效率。而依賴經驗傳承，也讓人才培訓需花費較多的時間。因此如何將老師傅的經驗轉變成智能加值軟體，來協助業者補足經驗不足的問題，並提升加工生產效率就極為重要，本文將針對工具機智能加值軟體之發展與應用進行說明與介紹。

作者:丁家敏、張雅玲、張正敏、吳昱勳、邱國麟、彭昌明高效率感應馬達智慧化設計

感應馬達應用相當廣泛。本文提出高效率感應馬達設計流程，並結合智慧化方法，完成建構自動化設計架構。首先，討論感應馬達定轉子設計方程式，並說明設計流程，然後引入限制條件，藉由採用交替等區間搜尋法，快速搜尋得到馬達尺寸與匝數，然後結合差分進化方法與有限元素軟體進行馬達效率最佳化。採用的方法為透過Excel試算表建構設計流程與撰寫最佳化程式，並採用腳本語言控制有限元素軟體ANSYS，然後擷取分析資料進行確認規格。

作者:陳昌憲、林晉廷、葉柏毅智慧機聯網於工廠防災監測系統之實務應用

自從德國發起的工業4.0引入虛實整合系統（Cyber Physical System, CPS）概念後，許多製造業者紛紛投入智慧工廠的轉型，並將現有的機台設備進行升級，以期改善少子化帶來的人力缺乏及增加產能，同時亦將廠區防災監測視為重點項目之一。本文將以一食品工業廠為例，介紹針對傳統製造產業設備資料的前端擷取技術，並經過整合有線與含有備援機制的可信賴無線Mesh網路系統進行資料的傳遞與蒐集。最後，透過數據整合與分析，建構一套智慧防災監測系統，提供業者能夠即時掌握廠區環境安全與災害預警通報，進而減少非預期之危害風險產生。

作者:劉德葳、蔡孟勳、張宜斌、王仁傑建構智慧機械聯網平台技術

近年來，政府大力推動智慧機械產業，智慧機械主要是以精密機械、自動化與資通訊科技為基礎，透過搭配雲端網路平台、工業物聯網、機器人、大數據等相關技術，希望讓臺灣「傳統機械產業」轉型為「智慧機械產業」，進而提升機械產業於國際競爭力。無論是人工智慧（AI）、工業4.0或智慧機械等願景，其中最主要的技術之一在於擷取產線運作時機械與感測器的資訊，並透過資通訊技術串聯至邊緣電腦，達到工廠管理（如：稼動率、機台警報等），亦可以利用設置資料庫管理系統進行資料存取，提供人工智慧分析與健康預診基礎。本文將以整合FANUC控制器並結合美國國家儀器公司（National Instruments）感測器擷取卡為案例進行說明，首先透過導入FANUC與National Instruments 函式庫，並搭配使用TCP/IP與USB通訊取得機台與感測器資訊，接著採用MariaDB SQL資料庫進行資料保存，最後利用Qt進行人機介面設計並導入慣量估測當成範例來驗證此智能化模組，期望透過此系統能達到建置智慧工廠的目標。

作者:吳柏勳、徐士哲、林孟秋智能CNC控制器技術介紹

文針對三大商用控制器（DMG MORI、OKUMA、FANUC）在智能化CNC控制技術上，分別使用到那些功能進行介紹，並以四大發展項目智能化加工與切削、智能化機器手臂與CNC控制器、智能化操作管理、模擬與調機、智能化監控與安全防護來分別詳細介紹。所謂知己知彼，提供給國內國產控制器廠商參考並配合國產控制器客製化的專業，期望在國際航太、生醫、智慧機械等產業能保持競爭優勢。

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