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當期雜誌

作者:李敏豪、胡曉、王郁喬工業4.0產品之基礎-AAS標準發展及實施介紹

資產管理殼（Asset Administration Shell, AAS）是數位孿生的一種形式，是工業4.0 的核心概念，主要提供製造系統內的資產(Asset) 一個標準的虛擬化表示，可用來做資產的資訊蒐集與交換、通訊互動等。近年來AAS 的相關規範與技術在不斷發展中，本文將針對德國ZVEI 發佈的資產管理殼規範、AAS文件打包工具AASX Package Explorer 等技術進行簡略介紹，最後以減速機作為智慧組件應用例來說明建構AAS 的可行策略與實施方案，並簡述實施成果。

作者:李敏豪、Denis Xynkin嵌入式工業物聯網與XBee無線模組之整合應用

Digi International XBee是一種可透過協調器（Coordinator）、路由器（Router）及端點（Endpoint），進行從屬設備無線數據交換的網路模塊，市場上已有眾多與其相容的設備販售，使用者可以靈活地選擇進行無線系統建構。本文將介紹工研院機械所發展的無線裝置應用，透過低功耗的微控制器（MCU），經過自訂的通訊協議，並以實現雙向控制，避免封包漏失及確保重送機制，完成高強度的雙向控制遠距離節點控制器。含底層負責採擷數據的感測層端點盒（Endpoint Box），以及透過Digi-Mesh無線傳輸數據的通訊層，中層提供工業物聯網通訊標準閘道器的雙向轉換協作器（Gateway Coordinator），以及上層後台生管製造或雲端系統。

作者:江博通、蔡雅惠、張津魁、李敏豪智慧3D模組應用於工件曲度品質回饋

在智慧製造的生產過程中，業者應採取何種方式進行工件品質檢測，以及如何將檢測結果即時回傳，提升整體製程品質，一直是智慧製造的重要課題，而工件品質的回饋，更是智慧製造中不可或缺的因子。本文以國內運具零組件製造產業之生產線為範例，探討如何透過 3D掃描技術，取得後視鏡片的曲度品質，並透過工業物聯網（Industrial Internet of Things, IIoT）的導入，將原本老舊傳統的生產線，轉變為具有即時資訊檢測與回饋的智慧製造生產線。

作者:洪達志、陳繼賓、李敏豪服務型機器人之應用軟體整合經驗

作者:楊政城、李敏豪、蔡承佐、洪達志智慧工廠通訊協定概論

智慧工廠已成為未來建廠的目標，而智慧工廠內各裝置設備的高度連結性，仰賴最適合的通訊協定配合。本文就現有幾大工業乙太網路協定做基本介紹和優缺點比較，每一種協定都有其存在的價值，沒有一種協定在各個面向都優於其他競爭者，因此，最後簡要列出幾點選擇工業乙太網路時可以考慮注意的事項，幫助讀者找出最適合自己需求的協定。

作者:李敏豪、楊政城機器視覺於自動化組裝產線應用規劃

本文介紹機器視覺檢測應用，以3C產品的自動化生產線為主，常見機器視覺檢測於生產線上，需要使用到的週邊元件設備選用及介紹，包括進退料收送設備、相機、鏡頭、光源、調光器、夾治具、機器手臂夾爪、真空吸嘴、XY平台等週邊研究設備。除了對準發展目標機器視覺之外，同時也提到機器視覺檢測技術，Smart camera的技術發展及目前市場趨勢。

作者:楊政城、李敏豪曲面積層自動化量測技術

本文介紹利用光纖雷射燒結金屬粉末進行積層製造的品質控制方法，使用高速雷射輪廓儀，量測在圓棒工件上進行燒結後的輪廓高度，透過整合分度盤的光學尺編碼器數值，將座標與工件表面輪廓大量的掃瞄點資訊儲存於資料庫中，並將表面輪廓資料進行3D逆向建模，此輪廓資訊回饋給切層軟體，讓程式可以更精準控制雷射焦距完成曲面加工。本文將此雷射掃瞄進行積層品質控制的整個流程、方法及成果做一介紹。

作者:張津魁、蔡雅惠、邱威堯、李敏豪CPS之汽機車零組件製程可視化

網宇實體系統（cyber-physical system, CPS）是實現智慧製造應用的重要方案，本文所聚焦的應用領域為汽機車零組件產線CPS關鍵品質系統的快速建構，並以此產業為應用案例說明CPS應用之方式與效益，建構製程可視化技術，再藉由可視化即時產線虛實比對技術，協助國內業者找出產能瓶頸與提出優化決策，針對整廠生產系統進行升級，可有效提升產業競爭力，創造高質化製造設備，提升附加價值。

作者:狄信祐、李敏豪、楊政城基於網頁及RFID技術的適地性狀態感知技術

在工廠內，作業員或管理階層適時地瞭解整個工廠設備的運作狀態是很重要的一環，因此設備的監控資料需要很容易且正確地傳遞到需要的人的手上。此文章介紹利用WebSocket和響應式網頁設計（responsive web design, RWD)等網頁技術將設備狀態即時更新至網頁介面（web dashboard)，利用網頁介面可以使資訊快速傳遞至需要的人手上，只要可以連接至網路，不受場地或裝置的限制，再藉由手持裝置上的RFID標籤，網頁上顯示的資訊可以自動隨著使用者移動，正確地顯示目前看到設備的運轉狀態以及統計資訊，使用者無須費心費時選取目前的機台，可將心力專注於解讀感興趣的資訊，快速瞭解產線/工廠的運轉狀態並做出最即時判斷。

作者:李敏豪、簡榮茂、王郁喬、李雅萍、張知穎符合OPC標準之泵浦智慧化節能技術

泵浦是各產業中重要的基礎設備也是節能改善標的，本文針對泵浦節能與物聯網系統中的OPC UA統一架構進行介紹與導入策略說明，及採用變頻器節能技術配套規範做重點式的介紹，適用於流體泵浦揚程、流量與電力消耗動態實測分析系統，OPC UA泵浦系統涵蓋之範圍、資訊模型定義、生命週期、碳足跡系統配套規範未來發展等內容進行描述。

作者:李敏豪、仲維德物聯網：以OPC UA為主的機台快速連線工具

智慧製造與智慧機械以OPC UA架構為主的資訊模型，在現代化的智慧工廠已經成為不可或缺的重要角色。工業4.0的核心概念如果沒有數據融合，就沒有辦法管理；若由整廠或系統整合的觀點來看待連線與通訊協議間的轉換，通訊界面往往是多元且牽涉到極為複雜的系統，必須有效且快速的將數據來源Transfer映射到正確的流向，同時要能維持穩定性與管理維運。本文將介紹以OPC UA為主的商業用聚合平台，比較各種實現software-based communication platform與 middleware solutions的方案，另外將針對德國ZVEI所發佈的資產管理殼（Asset Administration Shell, AAS）與OPC UA商業用聚合平台技術的整合進行介紹，說明快速建立OPC UA資訊模型的可行策略與實施方案，並簡述其實施成果。

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。