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當期雜誌

作者:程冠倫、梁碩芃應用類神經網路於刀具磨耗估測

刀具磨耗是機械產業的重要議題。近年來主要是使用公式計算或以資料庫紀錄使用時間，以在磨耗到達特定條件時處理刀具。由於計算公式或紀錄使用時間較適用於大量相同工件的情形，面對未來多變且少量的生產趨勢，可能造成估測結果的誤差增加。

類神經網路適用於辨識多樣變化的特徵，或可用於不同工法下刀具磨耗的估測。由於技術演進與計算能力的改良，類神經網路能被應用於工業界，如決策系統或瑕疵檢測等。本文將介紹類神經網路技術簡介，以及應用在刀具磨耗估測的成效。

作者:徐立宇、張瑞旻、黃啟榮、林偉宸、梁碩芃超音波輔助蜂巢結構切割及刀具壽命預測系統

全球航空業正面臨一波換機潮，燃油效率、低排放、輕量化設計成為次世代商用客機的設計趨勢。蜂巢結構是航太產業中質輕、高強度的代表性材料而超音波輔助加工是目前國內業者主要的蜂巢結構加工方法，但由於進口機台昂貴、刀具壽命短且刀具磨耗後無法透過研磨、鍍膜重新使用等問題導致生產成本居高不下。

本文將介紹利用工研院研發團隊現有的工具機設計與智能化軟體開發能力整合學術界在複合材料性質與超音波加工方面之研究成果，發展超音波輔助蜂巢結構加工刀具壽命預測技術，並可技術移轉給國內工具機產業，以打入國際航太供應鏈。

作者:梁碩芃微型工廠與微型工具機技術發展現況

作者:梁碩芃五軸加工加值軟體平台與線上虛擬驗證技術

作者:梁碩芃、許志源多軸複合化工具機共用人機介面

多軸複合化工具機已成為近年來工具機產業的重要發展趨勢，台灣的工具機廠也已經開發出各種不同構型的多軸複合化工具機。隨著機台軸數與功能增多，操作員需要更強大的人機介面軟體來確保加工的正確性與安全性，本文將探討人機介面軟體開發的困難點以及工研院目前針對此主題所規劃的共用人機介面軟體平台發展現況。

作者:梁碩芃、許志源、曾郁安、張鈺翎、王國維、張永聖產線製程診斷及優化技術

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。關程序與介紹國際標準定義的機器人性能測試準則。並展示工研院絕對精度提升成果與應用相關測試技術之機器人測試實驗室。

作者:梁碩芃、許志源、丁純乾智能化工廠應用軟體發展平台

隨著全球製造業勞力成本逐漸提升自動化、無人化工廠已成為近年來國內工具機產業急於嘗試的技術主題。建構自動化系統需要大量的機械、控制與軟體跨領域整合，其中軟體技術更是自動化系統能否成功運作的重要關鍵技術。

本文將探討智能化工廠軟體開發的困難點以及工研院目前針對此主題所規劃的智能化工廠軟體平台發展現況。

作者:梁碩芃、許志源、張瑞旻、林錦德智能化工具機與加值應用軟體

過去很長的一段時間裡，精度、速度、剛性等硬體性能向來是工具機產業追求的重要技術指標，但是隨著工具機產業不斷進步，工具機本身的性能提升已經接近瓶頸，工具機產業競爭的重點已經不再是單純的硬體規格，而是如何以工具機為載具，提供製造技術服務與加值軟體系統協助客戶增加生產效率。

本文將彙整2013年漢諾威工具機展中與加值軟體相關的參展情報，並簡要說明工研院機械所目前在加值軟體方面的開發現況與未來發展規劃。

作者:林錦德、張瑞旻、許志源、梁碩芃工具機智慧化技術回顧與發展

近年來，先進大廠或軟體商發展良善的智慧化技術，藉由這些技術大廠們取得世界上工具機產品主要的市佔率，特別是在中國市場。智慧化技術可被分類成加工前優化技術與加工中優化技術，用來提升加工製程的效率及最終成品的品質。在EMO展中也展示電腦輔助設計/製造與數值控制整合構想與產品，並指出工具機智慧化技術的未來趨勢。工研院發展一套用於整合CNC控制器與個別智能模組的VMX技術，將可提升台灣工具機產業的技藝且增進產品的品質。

作者:梁碩芃、許志源、張瑞旻、林錦德、黃琮琳工具機智能化軟體發展現況

綜觀近年國際工具機展技術趨勢來看，包括歐洲、日本等國家的知名大廠，普遍將技術展出的亮點設定在工具機的加值應用軟體，可見對於提升使用者體驗的軟體開發，已成為工具機產業增加能見度的主要競爭重點。

如何透過台灣現有軟體技術，以工具機為載具，提供製造技術服務與加值軟體系統，協助客戶提升機台加工應用價值，將是未來幾年工具機產業的亮點技術。本文將針對國外及工研院智能化技術，包括增加生產效率、降低機台操作風險、提升加工品質技術進行介紹。

作者:梁碩芃智能化工具機

近年來工具機產業在受到大陸、韓國低價競爭，與日圓貶值的雙重壓力下，獲利空間不斷被壓縮，甚至已面臨生存危機。為了解決工具機產業面臨的問題，政府已規劃並執行生產力4.0相關計畫，希望能以智能化、製造服務化等策略手段提升工具機產品附加價值，其中智能化技術將會是下一波工具機產業競爭力的關鍵。是本文將介紹工研院工具機中心目前在生產力4.0計畫中與智能化工具機相關的技術項目與業界推廣情形。

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。