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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:Yubo WangGlobal Digital Twin Collaboration Center

工業4.0，常被稱作第四次工業革命或工業4.0，代表著製造業和工業領域裡一次的典範轉移。這一變革融合了先進技術，如工業物聯網(IoT)、人工智慧(AI)、大數據分析、機器人技術、擴增實境(AR)及積層製造(3D列印)，創建了相互連結、智慧且高效的生產系統。工業4.0透過將網路實體系統(CPS)整合進生產過程，進一步推動了這項進化。這些CPS由相互連結的感測器、執行器和運算裝置組成，它們透過網際網路相互通訊及與中央控制系統通訊，此種連結能夠實現生產流程的即時監控、分析及優化。

作者:陳侑成製造業導入數位分身技術的發展趨勢與應用

數位分身近年來討論度不斷提升，其概念最早於2002年被提出，近年受惠於人工智慧、深度學習的演進，配合5G、AR/VR、IIoT技術逐漸成熟，數位分身的應用情境再度被拿出來討論，市場發展前景深受看好。根據國際市調報告預測，2020年數位分身市場規模達到31.5億美元，預計2026年將來到482.7億美元。工業4.0是驅動數位分身市場成長的主要原因，透過無人化、自動化以及自主學習的能力，企業可大幅縮減產品開發時程與降低研發成本。本文將檢視近年來製造業導入數位分身的發展現況、企業導入原因與實施後的優勢，並進一步分析台灣未來在市場中扮演的角色與發展。

作者:李建毅、楊善荏、莊佳瑾、林上鈞、黃元亨、黃鵬續、黃少谷五軸工具機數位雙生平台技術

作者:李建毅、莊佳瑾、黃少谷虛擬工具機數位雙生平台

隨著歐盟於2023年1月正式公布碳關稅法案（CBAM），並於2023年10月試行實施徵碳關稅，2026年正式生效，此法規加速全球淨零碳排的腳步，面對節能減碳的全球趨勢轉變，對以出口導向的國內工具機產業來說，將面臨新的挑戰與契機，因此，國內工具機產業積極布局節能減碳、工具機數位雙生、遠距模擬協作等陸續崛起的市場需求，加速相關技術的開發。本文以目前工具機產業中，重點開發的虛實整合技術為例，藉由生產過程中事先模擬加工與調適，確保產品上機加工後的品質要求，透過此技術，可降低人為參數調整及重複試加工的過程，提高加工效率，實現低碳智慧製造。本文將針對近年來於智慧製造技術中，工具機數位雙生技術的發展及開發案例進行說明，提供讀者在工具機數位雙生技術領域的參考。

作者:廖建智、何筱晨、陳佩吟、王承緯、王仁傑工具機數位孿生模型於故障自主偵測之實務應用

工具機設備如發生切削瑕疵時會影響客戶端的產品交期，造成生產效率大幅降低，因此工具機售服維修端往往需要快速針對機台問題進行故障辨別與修復，現階段的售服人員大多依賴自身經驗與試誤法來猜測問題，加上無設計端的研發人員參與問題解析，使得故障原因判別問題無法即時得到解決。本技術將建立工具機數位模型與關鍵零組件參數敏感度資料庫，連結實際加工製程品質，當整機動態性能指標因關鍵零組件磨耗產生變化時，即可連結到敏感度分析資料庫進行肇因追溯，並發出警訊給終端使用者及工具機設備售服維修單位進行故障排除，達到提升設備稼動率及工具機產品妥善率的目標，縮短台灣工具機產業在維修售服端的成本並降低客戶停機時間損失。

作者:劉東昇機器人時代下的線性傳動元件新格局

機器人內部元件與傳動元件息息相關，舉凡關節的減速機、直線/ 旋轉搭載的滾珠螺桿或是軸承，
許多業者紛紛朝機器人的供應鏈前進，進而去研發相關產品，表示市場看好未來機器人的量體。機器人根據性質不同會有各式傳動元件開發需求，例如人型機器人即會使用行星式滾柱螺桿、諧波減速機、行星減速機等，目前全球歐洲廠商從事開發歷史較為悠久，然而普遍技術以及產能尚未達到一定規模。機器人除了在機構設計上的不同之外，在傳動元件上埋入許多感測器、導入AI，讓機器人擁有自主決策功能，為機器人在製造業裡能否進一步發揮效益的關鍵。

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:詹家銘、洪啟銘、許家豪、羅章元模具高效減廢設計整合開發應用技術研究

作者:梁碩芃、林怡瑾數位雙生沉浸式互動應用於異地產線製程診斷

作者:解明潔工具機數位雙生模組協作體系

本文以工具機數位雙生模組協作體系的發展進行探討，其主要於工具機的製造業中，使用數位雙生技術來建立虛擬模型，用以模擬和監控實際工具機的運作狀態和效能。這種系統的目的是透過數位化的方式來提升生產效率、降低成本以及改善製造過程的可控性與可預測性。數位雙生模組為系統核心，建立了實際工具機的虛擬模組，包括其幾何結構、機械特性、電氣系統、控制系統等。這個虛擬模組會不斷地從實際工具機中獲取數據，用來模擬和預測其運行狀態。基於數位雙生模型的模擬，系統可以優化工具機的運行參數，以實現更高的生產效率和品質。同時，自動化的控制策略也可以基於模型的分析結果來實現。

作者:梁碩芃,林怡瑾,蔡旻翰遠距協同作業數位內容生成技術

在美中貿易戰、匯率波動以及中國低價競爭的多重壓力下，臺灣工具機產業正逐步被壓縮，單靠降低成本已難以維持競爭優勢，產業必須朝向提升產品附加價值與服務品質，從設備供應商轉型為整合性解決方案的提供者。在工業4.0與淨零碳排目標的推動下，製造業正加速邁向智慧化轉型，遠距服務將成為關鍵提升途徑。將現有遠端會議及沉浸式互動技術需加上物聯網及設備感測數據，搭配數位雙生模擬方能有效解決遠端製程診斷問題。本文概述沉浸式互動遠距協同產業現況、國內研發成果並提出未來策略。

作者:李敏豪、王郁喬、李雅萍微軟DTDL應用介紹與案例

透過微軟Azure Digital Twins (ADT)技術，工研院機械所與臺灣微軟合作開發的ITRI-ADX專案，為工業界提供了一套DTDL (Digital Twins Definition Language) 管理工具。此專案採納了容器化技術和微服務架構，並且整合了OPC UA、Modbus、AMQP等多種通訊協定，示範DTDL在塑橡膠射出機(Injection Molding Machines, IMM)及工具機(Universal Machine Technology Interface, Umati)的應用落地。ITRI-ADX不僅提高了開發效率，其無代碼及低代碼彈性擴展的設計，加上直觀的可視化操作介面，大幅提升了產業導入的效率和效益。