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當期雜誌

作者:羅佐良、廖建智、陳佩吟、彭達仁、黃少谷虛擬工具機分析技術於機台設計端及實務加工端之應用現況

2011年台灣為全球工具機出口國第4名，產值為42億美元，然而在產品等級上，由於控制器、結構穩定度、剛性/精度問題，仍落居日本、德國，因此不易導入高階市場，因此單機價格亦無法大幅提升。過去工具機結構設計承襲與累積了前人智慧經驗的傳承，師徒制與經驗法則為工程結構設計之主力方法。然而台灣工具機欲邁向A+等級追德趕日，則設計理念必然需要有一個徹底的改變。科學導入設計已是必然的趨勢。2012年工研院機械所執行之工業基礎技術─虛擬工具機技術即整合虛擬切削、拓樸結構生成技術、機電整合多體動力模擬形成一個完整之工具機科學設計法則。本文即在此基礎下建立工具機專屬拓樸分析與自動生成技術之理論與軟體研析。預計2013年整體虛擬工具機技術完成後，可以大幅提升國內工具機設計技術與質量的整體改變，期將台灣工具機設計水準提升至國際一級水準。

作者:林錦德、王仁傑、黃少谷智慧化加工製程優化技術與可靠度

本文將介紹智慧化加工製程優化技術的現況與展望，以及顫振迴避基礎技術的執行情況，包含CNC通訊、訊號收集與處理、軟體可靠度與測試與決策模組的設計，並展示配合廠商的測試成果。

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:莊佳瑾、林豈臣、蔡淳宇、黃少谷智慧製造軟硬體技術整合及其應用

隨著歐盟提出的「碳邊境調整機制」（CBAM），使得臺灣高碳排量的製造產業若不朝著減碳發展，將面臨國際大廠訂單流失等不利影響。因此，製造業者已意識到，提升軟硬體整合技術用以優化製程、管理技術，減少生產過程中導致的不必要浪費，降低碳排放量，視為未來發展趨勢。其中，以目前正蓬勃發展的智慧製造(工業4.0)技術為例，透過對製程技術的優化，有效提升生產效率及產品良率；透過對系統技術的優化，進行製程監測及調控，以提升交期控管，將有效降低生產過程中不必要的浪費。本文將針對近年來智慧製造技術的發展及實際案例進行討論與分析，提供讀者在智慧製造技術領域的參考。

作者:林豈臣、蔡淳宇、潘楷明、黃少谷瑕疵資料生成與檢測模型建置技術

本技術針對現有工件表面檢測方法存在人工誤差高與自動化光學檢測（Automation Optical Inspection, AOI）系統彈性不足等問題，提出一套結合生成式AI與虛實整合平台的瑕疵資料生成與檢測模型建置技術。系統整合機械手臂與影像擷取模組，透過收集正常與異常表面影像，經標註與預處理後作為生成模型訓練資料，運用擴散模型與生成對抗網路技術擴充數據，並結合虛擬環境中光源與相機位置隨機生成機制，模擬實際光照與視角條件，建立多樣化標註資料。檢測模型採卷積神經網路進行訓練與驗證，經由不同樣品測試，結果顯示系統具備高準確率、良好推論效能及部署彈性。本系統不僅提供智慧製造場域自我擴充與高度可用的檢測方案，亦具備應用於其他多變製程的潛力。

作者:林豈臣、莊佳瑾、蔡淳宇、黃少谷加工監控與參數優化技術及應用案例

隨著國際情勢變化與疫情發展，近幾年國內工具機產業與加工製造業產值成長趨緩。在面對此困境時，國內業者勢必得配合智慧製造技術為其產品、製程進行優化與提高附加價值，以提升產業競爭力。因此本團隊量測主軸振動訊號並結合工具機控制器資訊開發加工監控與參數優化技術，利用邊緣運算蒐集工具機加工時的動態資訊建立特徵資料庫，提供使用者科學化的數據分析結果並協助優化其製程。本文將針對本技術以及過往實際應用案例進行討論，可供讀者於智慧製造技術領域參考。