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作者:邱琬雯雷射應用市場與雷射加工智能化趨勢

雷射之應用領域廣泛多樣，隨著不同應用產業之開發，雷射產業逐年成長。2017年全球雷射產值約124.3億美元，相較於2016年成長18.2%，2013~2017之CAGR為5.0%。預計2018年將持續成長，全球雷射產值將達130億美元。因應工業4.0需求，雷射加工走向智能化趨勢。雷射大廠導入數位分身技術，以提高可靠度及產品品質；建立智慧工廠，優化生產，獲得最佳效益。

作者:吳玫萱、莊竣傑、莊仕杰、林順傑、蔡宗穎、林家慶、趙致傑智慧加工監控與AI邊緣決策輔助提升雷射銲接良率之研究

雷射銲接相較於傳統銲接工法具有快速且精準的優勢，但來料品質常成為影響銲接品質的關鍵因素，尤其是母材的變異，往往需要依賴人工觀察及經驗判斷來調整銲接參數。隨著市場產能需求持續增加，迫切需要數據化、即時檢測與智慧調控技術來提升銲接良率。工研院研究團隊發展了智慧加工監控與AI邊緣決策輔助系統，完成以光譜儀進行雷射銲接高干擾環境下的作業數據監控。利用所感測的數據，建立輕量版銲中瑕疵檢測AI模型，可達到準確度98% 的高穩定性即時檢測效能。此外，亦發展AI智慧加工監控邊緣決策輔助示範系統，於AI模型檢測銲接品質異常時，可基於專家法則提供銲接瑕疵的參數調整推薦，實現銲接作業「監」與「控」的無縫整合。

作者:林思嘉、許晉謀、羅世杰多軸複合化加工機之體積空間精度應用分析

多軸複合化加工機因控制難度高且構型複雜，尚未普及被製造業所採用，以往均適用於航太、生醫等高值化產業應用。以五軸工具機為例雖是由三軸綜合加工機疊加兩旋轉軸，透過運動軌跡的規劃大幅擴充應用領域，創造更多複雜的工藝。然而，正因為複雜度的提升，業者對於五軸綜合加工機的掌握度遠不及三軸綜合加工機，無論是專業人才培育、加工精度控管、切削特性監控、機台性能評估...等，均是目前五軸工具機應用所面臨之難題。因此本文透過五軸體積空間精度校正及補償軟硬體整合模組，整機體積空間精度提升至國際頂規標竿，同時提供體積空間精度異常預警，大幅提升加工品質與機台壽命。

作者:侯天祐、郭晨暉、蓋震宇工具機適應性加工時間預測技術

工廠自動化產線整合不同設備，關鍵加工製程的工時會影響排程的流暢與否，因此若有一適應性加工時間預測技術，可精準預估加工現場不同機型、控制器之機台所需工時，大量減少產線其他設備等待時間，並可整合至上端MES（Manufacturing Execution System）與ERP(Enterprise Resource Planning)系統，提升工廠設備稼動率，強化企業對生產成本之控管。本文針對工具機的加工時間預測技術與自動化軟體的實現，以及在切削製程中的效益，作一深入而完整的介紹。

作者:馬勝銘、蔡淳宇、林豈臣、戴仲裕、彭達仁鑽削參數自主優化與智慧調變系統

近年來於國內外各大工具機展中，皆可看到各大工具機廠發展顫振抑制與參數優化系統。不過當前的製程優化技術多是注重於銑削製程，較少應用於鑽削製程。然而在金屬零件加工製程中，進行深孔加工時經常會遇到鑽削顫振問題，本文將提出一套針對鑽削製程的參數優化與智慧調變系統，透過即時加工振動監控及加工異常振動警示功能，讓加工者能快速了解製程狀態，並在異常振動發生時保護機台。再透過鑽削製程參數優化快速找出加工甜蜜點，維持製程穩定。最後透過參數智慧調變系統，依照加工座標變化自主調變參數，降低因工件動剛性變異造成的振動問題，讓加工者不須因加工座標改變便須停機重新找參數，提升製程效率。

作者:黃宣諭、鄒博年、蔡明城智慧化加工-公差估測與誤差趨勢監測

目前台灣傳統加工產業現況，大多仍然是憑藉加工師傅長時間操作機台所累積的經驗來進行製程的規劃與各工序加工餘量與公差值的預估，再透過實作結果進行試誤及修正來達到規格要求。

本文將介紹一套結合製程公差估測與誤差趨勢監測之系統。可讓機械、製程工程師藉簡單友善的方式建立製程流程，並自動生成尺寸鏈與製程尺寸公差建議，做為加工成品的檢驗基準。並可針對成品檢驗結果進行趨勢與統計分析，做為製程參數調整的依據。期望能協助中小企業有效的節省開發時間並提升產品的品質，邁入智慧加工的時代。

作者:彭達仁、汪正祺、廖子勛桶形刀具對於複雜曲面加工效率與品質提升的實證分析

隨著智慧製造的不斷發展，對於五軸加工機與加工效率優化受到高度關注，且針對桶形刀具的應用需要更深入的研究。在本文中以HyperMill 軟體針對具有複雜曲面的工件規劃刀具路徑同時設計適合的桶形刀具，並以永進NFP500A五軸工具機台進行實機驗證。在進行實切複雜曲面以前，將透過HyperMill CAD設定切削參數包括轉速、進給、切削深度、切削寬度、加工工法等，探討出能夠實際在五軸工具機上切削的刀具，並生成最佳化節能的刀具路徑，藉由對比使用三軸工法的球刀及五軸工法的酒桶形銑刀實際切削的成果。本文中針對兩種不同刀具不同工法所得出的加工時間、加工面表面粗糙度等進行優劣的比較，並得出針對此複雜曲面所選擇的最佳化刀具外型。結果顯示，在理論表面粗糙度同樣限制在0.4167um時，半徑為3mm的球刀所能輸出的步距為0.1mm，而曲率半徑為150mm的圓錐形桶形刀所能輸出的步距則為0.7mm，桶形刀的可執行步距為球刀的七倍，且半徑為3mm的球刀在同樣具有複雜曲面工件的加工時間為9分38秒，而曲率半徑為150mm的圓錐形桶形刀的加工時間則為1分40秒，加工效率提升了261%。

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。

作者:曾文光如何運用MES系統構建智慧製造應用管理-以金屬加工行業為應用案例

全球製造產業邁向工業 4.0，而金屬加工智慧製造管理應用，也在政府積極推動智慧機械下成為工業轉型關注產業之一。如何在製造實體生產線結合資訊平台建構的資訊流，應對出實際符合企業本身適用的智慧應用

作者:黃成凱、王奕凱、林紀穎應用於機械手臂加工之力量控制系統之研究

本文提出一套主動式變力量控制系統針對鑄件殘料去除進行安全且有效率的加工製程。當機械手臂所夾持之鑄件向刀具進給時，系統透過機械視覺識別殘料尺寸並根據切削力模型(以實際加工過程取得移除不同厚度殘料所需的切削力後，再以最小平方法識別三組線性切削剛性方程式並以此作為切削力模型)規劃所需加工力量命令，如此一來系統便能透過變力量伺服控制，在刀具進給時移除不同尺寸的鑄件殘料。實驗結果顯示所開發之主動式變力量控制系統加工測試件時，可在工件不過切的情況下移除90%以上的殘料。

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