MIS Lab.

智慧型製造雲 雲端服務平台與全自動虛擬量測

裝置驅動

驅動核心

通訊代理人

資料庫

雲端使用者

廠內使用者

雲端使用者

量測機台 1加工機台 1

感測資料 機台參數

量測精度

產品

虛擬機台 1

量測機台 n加工機台 n

感測資料機台參數

量測精度

產品

虛擬機台 n

服務

代理人

廠內網路伺服器

雲端

網路伺服器

裝置驅動

驅動核心

通訊代理人

資料庫

工廠

系統

資料庫

資料擷取

資料庫

知識

資料庫

模型

儲存體 資料擷取 模型建立 模型管理 知識推論 虛擬機台

智慧型製造雲

工具機領域知識

……可抽換式應用 可抽換式應用

量測品質

預測品質

上管制界線

下管制界線

上管制界線

下管制界線虛擬量測系統即時且線上提供

實際量測資料

感測與

加工資料

虛擬量測資料

三次元量床

取樣時間

加工件

實際量測延遲時間 ΔT

取樣

離機量測

機上量測

取樣時間

ti + ΔT tj + ΔT

ti ti+1 ti+2 ti+3 ti+4 tj tj+1 tj+2 tj+3 tj+4

總 計 畫 ：智慧型製造雲：鄭芳田講座教授 分項計畫一 ：發展智慧型製造雲服務平台：洪敏雄教授 分項計畫二 ：發展結合全自動虛擬量測與雲端運算之加工品質推估與關鍵組件預診機制：楊浩青助理教授 分項計畫三 ：發展智慧型雲端加工機台知識本體論推論服務：陳朝鈞副教授 分項計畫四 ：虛擬加工機台雲端運算與製造服務之研發：李榮顯特聘教授 高永洲副教授 ★合作夥伴 ：財團法人精密機械研究發展中心 ★合作夥伴 ：福裕事業股份有限公司 ★合作夥伴 ：中正大學AIM-HI計畫

計畫架構

計畫摘要 智慧型製造雲(Intelligent Manufacturing Cloud, IMC)為成功大學E化製造研究中心鄭芳田教授團隊所開發之工具機智能化雲端服務平台，其包含兩大部分：雲端(Cloud)與工廠端。在雲端部分，我們將發展一個雲端運算服務平台，並在其上開發與部署各式雲製造服務，包括資料擷取服務、資料儲存服務、模型建置服務、模型管理服務、模型儲存服務、知識管理與推論服務、虛擬機台服務等建構於雲端伺服器中，將可透過網際網路同時對許多工廠中的各式機台與使用者提供隨選的(On-demand)服務。而在工廠端，我們將在虛擬機台中，發展與部署各種可插入式(Pluggable)的智慧型機台支援服務(Intelligent Equipment Supporting Services)，包括加工精度預測服務、加工品質維護服務、關鍵零組件診斷與預診服務、虛擬機台模擬服務等，使用者將得以根據個別機台的需求，插入所需要的智慧型機台支援服務模組。

智慧型製造雲IMC將可為我國製造產業提供四大服務功能。服務一：機台品保服務，如近端監控、遠端監控、生產管理與客戶管理等功能；服務二：加工預測服務，如加工件即時精度預測( 即虛擬量測)、加工件品質推估、即時機台狀態診斷等功能；服務三：機台預診服務，如機台狀態診斷、剩餘壽命推估、主動式維護等功能；服務四：虛擬工具機服務，如初步評估、後處理、加工時間估算、切削模擬、碰撞模擬等功能。

效益與特色

分項計畫一 負責將各分項計畫所開發的各式雲端服務，並透過網際網路進行分散式及全球化的存取應用，可為工具機產業建立新的商業模式。

雲端資料庫

訊息輸入

訊息輸出

…

背景工作角色 1

使用者1

使用者2

資料傳輸

資料傳輸

使用者n

…

背景工作角色 n

背景工作角色 2

資源調節者

網頁角色

圖形化使用者界面

網頁角色

資料蒐集模型

建立模型管理 本體論

虛擬

工具機

智慧型製造雲服務

網頁角色

智慧型製造雲服務平台

分項計畫三 分項計畫四 基於Ontology技術建置CNC機台製造知識，並提供CNC機台管理與推論相關服務，如本體論推論服務、機台推薦服務等。

負責開發與虛擬加工機台相關的技術與服務，如初步評估、後處理、加工時間估算、切削模擬、碰撞模擬等功能。

存取GUI與本體論服務

使用者 管理者 製程

工程師

雲端智識本體論推論服務

[網頁角色]先進製造雲使用者界面

本體論

資料庫

…

…

[虛擬機器角色] 本體論推論服務

資料傳輸

本體論推論網路服務

本體論知識管理系統基於本體論知識之

工具機推薦系統

分項計畫二 利用全自動化虛擬量測技術，開發各種可插入式的CNC機台支援服務，包括加工精度預測服務、加工品質維護服務與關鍵零組件預診服務等。