北科大機械系工業4.0智能技術

機械工程系
丁振卿 教授兼系主任
chchting@ntut.edu.tw
https://me1.ntut.edu.tw/
None - Fade - Slide - Convex - Concave - Zoom(2019.03.22)

個人簡介

學經歷
  • 1990 ：國立中山大學物理系 物理學士
  • 1996-1997 ：德國國家航太中心(DLR)高焓風洞(HEG)流體機械所 助理研究員
  • 1997 ：德國哥廷根大學(University Göttingen)物理系 物理碩士
  • 1998-2003 ：德國阿亨工業大學(RWTH Aachen)空氣動力研究所(AIA) 專任研究員
  • 2003 ：德國阿亨工業大學(RWTH Aachen)機械系 工程博士
  • 2003-2005 ：義守大學機械與自動化工程學系助理教授
  • 2005-2009 ：國立台北科技大學機械工程系 助理教授
  • 2009 ：第七屆有庠科技論文獎綠色科技類獎 得獎人
  • 2009-2013 ：國立台北科技大學機械工程系 副教授
  • 2012-迄今 ：台灣區冷凍空調工程工業同業公會 專業顧問
  • 2012-迄今 ：瑞富毅有限公司 顧問及技術指導
  • 2013-迄今 ：國立台北科技大學機械工程系 教授
  • 2016-2019 ：國立台北科技大學機械工程系 系主任
  • 2017-2019 ：中德技術合作研究會 常務理事
  • 2019-2020 ：中國機械工程學會 理事

任務導向學習模式

邁向世界一流工業大學機械系之路。。。
德國的大學：只有特色、沒有排名
台灣的大學：只有排名、沒有特色
特色就是別人沒有我有、別人有我做得更出色！！
如果沒有特色，做了也是白做！！
只有特色可以打破排名
建立特色才能對莘莘學子與企業負責

工業大學必須有能力提供企業技術服務！！

工業大學是德國學生的最愛！！

任務導向學習模式 -工業大學

邁向世界一流工業大學機械系之路。。。
建立特色：智慧機械、智慧製造、智慧機電系統整合
培育學生：技術為主、學術相輔相成、任務導向學習
服務企業：企業教育訓練、產學合作、技術導入企業
建構北科大機械系工業4.0成為國內科大機械系龍頭地位
  1. 智能工業生產教學工廠建置（2018年完成並導入課程）
    整合跨系所老師專長，導入業界需求，建立工業大學技術自行開發並導入教學的真正價值。
  2. 組成北科大機械系工業4.0產學聯盟（結盟北科大國際產學聯盟）
    整合校友及非校友企業，協助企業建置智能工廠，擴大機械系在工業4.0的企業影響力。
  3. 舉辦全國性智慧製造產官學研論壇（智能化技術產學論壇暨智能工廠展示2場）
    以智能工業生產教學工廠為論述基礎，主導國內工業4.0技術交流。
  4. 開設種子師資培育訓練課程（沒有爭取到經費，開始提供企業教育訓練）
    以智能工業生產教學工廠為教學基礎，建立北科大機械系工業4.0技術龍頭地位。
  5. 舉辦全球性工業4.0機器人競賽（智能化技術暨機器人國際邀請賽）
    整合北科附工，全面性主導工業4.0機器人的技術走向。
  6. 高工演講（大安2場、新北、彰師附工、台中、台南、高雄、嘉義）
    宣傳北科大機械系工業4.0及工業大學價值，建立科大機械系龍頭地位。
弟 振卿 敬上 2017.07.23
走入企業、協助企業建構工業4.0
  1. 到工業區及工(公)協會舉辦工業4.0論壇
    結合產、官、學、研技術能量，主動到工業區及工(公)協會推廣工業4.0。
  2. 提供企業工業4.0教育訓練
    主動提供企業工業4.0教育訓練，協助企業提升自身工業4.0技術。
  3. 協助企業導入工業4.0
    組成工業4.0團隊，主動協助企業導入工業4.0。
  4. 主動參與工(公)協會組織
    參與工(公)協會之企業組織，連結企業脈動。
  5. 讓自己成為真正工業大學教授
    真正達到技術服務企業，並將導給企業技術轉回學校導入教學。
弟 振卿 敬上 2019.03.14

工業4.0智能技術

北科大智能工廠 –取自SRAM林孟輝總廠長
  • APS=Advanced Planning Schedule;
  • PLM=Product Lifecycle Management;
  • ERP=Enterprise Resource Planning;
  • CAPP=Computer-Aided Process Planning;
  • SCM=Software Configuration Management;
  • LMS=Learning Management System;
  • SPC=Statistical Process Control;
  • OEE=Overall Equipment Effectiveness;
  • QMS=Quality Management System;
  • WMS=Warehouse Management Systems;
  • PMS=Performance Management System;
  • SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition
資料取自美國德州農工大學(TEXAS A&M University) Prof. Hsieh

北科大機械系工業4.0

工業4.0 = 智能技術

工業4.0 ≠ 第四次工業革命

先智能化再自動化，或同步進行。

智慧管理 => 智慧機台 => 智慧製造

工業4.0智能工廠 = AI數位管理工廠

工業4.0智能工廠著重在上、中、下游的連線

智能工廠極致表現 = 無人工廠

台積電工業4.0（生產指揮中心，MCC）
資料取自德國阿亨工業大學工具機研究所(RWTH Aachen University WZL Institute)
漢翔工業4.0（彈性比自動化更重要）
CPS戰情室
CPS(Cyber-Physical System 網宇實體系統)

CPS簡單說，就是遠距監控能力，人、機、物料的遠距監控，工廠透過CPS監控可有效提升機器設備稼動率及達到產線零庫存。

以年產值10億的工廠為例，1%機器設備稼動率提供1千萬產值貢獻。

資訊透明可以有效減少冗員浪費。

上、中、下游連線可以確保準時交貨。

工業4.0上、中、下游連線

北科大智能工廠 –取自SRAM林孟輝總廠長

生產與管理以資訊化、透明化、即時化、防呆化，達到智能化目標，
提升品質(Quality)、效率(Efficiency)、成本(Cost)優勢，創造高價值生產流程。

導入工業4.0旨在為公司創造價值

也就是幫公司賺錢

工業4.0包含許多元素

工業4.0的元素不是為了導入而導入

導入後有成效的元素才導入

不必陷入工業4.0的名詞迷失！！

工業4.0智能技術是不限領域的發展趨勢
所有工廠都將被迫或主動導入
工業4.0智能工廠是上、中、下游的連線
自認不需或尚不能導入工業4.0的工廠
只有兩種情形：
  1. 對工業4.0的定義非智能技術，而是第四次工業革命
  2. 等待被淘汰

智能工廠建廠二級四步驟

第一級-處理資訊流與物流
針對智能工廠零庫存與機器稼動率最佳化而設計，
主要導入元件為：雲端資料庫、智慧排單、 自動倉儲、自走車。
第二級-處理資訊流、物流與生產
針對智能工廠導入智慧機械而設計，
主要導入元件為：雲端資料庫、智慧排單、 自動倉儲、自走車、智慧機械。

智能工廠虛實整合

2D虛擬智能工廠虛實整合 -資訊可視化（單機版）

自動倉儲虛實整合

2D自動倉儲虛實整合

北科大機械系工業4.0

北科大機械系工業4.0


智能工業生產教學工廠

智能工業生產教學工廠

學習企業 -
SRAM(世界最大高階自行車變速器製造商)

一間進步的工廠：產值大、員工少

速聯(SRAM)：21年前年產值約15億台幣，員工數6千多人；
2018年的年產值達200億台幣，目前員工數約2400人。
智能工業生產教學工廠3D規劃圖

智能工業生產教學工廠 – 生產標的物

智能工廠團隊

雖然雲端資料庫技術為工業4.0智能工廠的核心技術，
一般容易被認為應該由資工人來主導

但是

我們的經驗，由懂硬體的機械工程人，
透過學習軟體再來主導建廠比較容易成功！！

智能工業生產教學工廠 - 外觀
智能工業生產教學工廠 – 自走車
智能工業生產教學工廠 – 加工區
智能工業生產教學工廠 – 加工區
智能工業生產教學工廠 – 量測區
智能工業生產教學工廠 – 組裝區
NVIDIA® DGX-1™ Tesla V100 96X超級電腦機器學習

人工智能機器學習

NVIDIA表示：北科大機械系是目前全國大學唯一擁有這台最高階的超級電腦，350萬元台幣，
充分顯示北科大機械系在人工智慧的領先地位與發展企圖心。

雲端伺服器建置

系統 ： Ubuntu
網頁伺服器 ： Apache
資料庫伺服器 ： MySQL
資料庫存取語言 ： PHP
硬碟分享 ： WebDAV
資料分享 ： Owncloud
虛擬CPU ： VirtualBox

程式語言

智能排單系統、可視化系統：

網頁語言：PHP、HTML、CSS、JavaScript

連線程式：

C#

網頁控制可以突破三機一體(手機、平板、筆電)限制，
達到監控無距離、無設備限制的發展方向。

智能工業生產教學工廠 – 雲端伺服
智能工業生產教學工廠 – 機聯網

ServBox

北科大與資策會簽署策略聯盟
ServBox - 資策會開發
ServBox - 資策會開發
ServBox - 資策會開發
ServBox - 資策會開發

智能工廠運作流程

智能工廠運作流程

無人化智能量測與回饋系統

不合格檢測

訊息回饋到工具機

Email通知維護人員

維護清單

不良品檢出

媒體報導

媒體報導
  • 1. 工業4.0工廠變聰明，中視，7/16，2017.
  • 2. 北科大技職教育培養人才，大愛電視，10/28，2017.
  • 3. 林良齊 報導，北科智能化技術學程，有8千萬工業4.0產線還有超級電腦，聯合新聞網，11/21， 2017.
  • 4. 全國校園第一，北科大師生打造工業4.0教學工廠，蘋果即時， 11/21， 2017.
  • 5. 北科大師生建置智能工業生產教學工廠，新唐人，11/21， 2017.
  • 6. 莊富安 報導，台北科大建工業4.0智能教學工廠，工商時報，11/27， 2017.
  • 7. 戴辰 報導，北科大建置智能教學工廠，經濟日報，11/29， 2017.
  • 8. 鄭凱元 報導，北科大未來單車產線，天下雜誌，12/20，pp. 132-133，2017.
  • 9. Cheers雜誌，01/24，2018.
  • 10. TVBS，06/19，2018.
  • 11. 竹科IC之音廣播電台，工業4.0 台灣行不行？09/21，2018.
  • 12. 北科大辦智能化產學論壇 規劃建置智能長照中心，自由時報，11/03，2018.
  • 13. 培養工業4.0人才 北科大打造智能教學工廠，聯合新聞網，11/03，2018.
  • 14. 北科大智能工業生產教學工廠，Yahoo奇摩新聞，11/13，2018.
  • 15. 北科大智能工業生產教學工廠，工商時報，11/14，2018.
  • 16. 北科大智能工業生產教學工廠 ，中時電子報，11/14，2018.
  • 17. 北科大智能工業生產教學工廠 ，中時電子報，11/14，2018.
  • 18. 北科大國際產學聯盟 樹智造典範 ，經濟日報，01/04，2019.
  • 19. 竹科IC之音廣播電台，智能製造產學聯盟，01/15，2019.

新唐人 2017-11-21

工商時報 2017-11-27

經濟日報 2017-11-29

天下雜誌 2017-12-20

自由時報 2018-11-03

經濟日報 2019-01-04

智能工廠參觀與企業教育訓練

智能工業生產教學工廠參觀
  • 1. 2017-03-02 中國江門市官員
  • 2. 2017-04-05 中國江門市官員
  • 3. 2017-04-13 嘉義高工
  • 4. 2017-05-12 德國應用科技大學聯盟總校長
  • 5. 2017-06-21 柏克萊大學化工系教授
  • 6. 2017-06-25 台北聯合大學四校全國校友總會校園巡禮
  • 7. 2017-07-05 德國Karlsruhe應用科技大學國際處教授
  • 8. 2017-08-04 華豫寧公司
  • 9. 2017-09-07 新北產業園區廠商
  • 10. 2017-09-21 德國Sander公司
  • 11. 2017-10-12 鎧勝公司
  • 12. 2017-11-06 中國北方工業大學
  • 13. 2017-11-13 台南高工製圖科
  • 14. 2017-11-15 中國北京清華大學
  • 15. 2017-11-21 智能化技術產學論壇暨智能工廠展示
  • 16. 2017-11-22 工業局官員
  • 17. 2017-11-27 中國北京科大
  • 18. 2017-11-30 中國廈門理工學院教授
  • 19. 2017-12-05 全友電腦
  • 20. 2017-12-08 虎尾科大
  • 21. 2017-12-15 音律電子
  • 22. 2017-12-20 中華民國工業協進會
  • 23. 2017-12-21 南寶樹脂
  • 24. 2017-12-25 彰化高工機電科
  • 25. 2017-12-28 金士頓公司、雷虎生技
  • 26. 2018-01-04 精英電腦、鴻海
  • 27. 2018-01-08 工業局
  • 28. 2018-01-15 中衛發展中心
  • 29. 2018-01-24 全國高中職家長會長協會
  • 30. 2018-02-09 中華郵政、堤維西交通工業股份有限公司
  • 31. 2018-03-08 凌華科技
  • 32. 2018-03-16 電機電子公會
  • 33. 2018-03-19 新呈工業
  • 34. 2018-04-18 國際合作發展基金會及內湖高工
  • 35. 2018-04-25 維也納科大校長及營運長
  • 36. 2018-04-27 鎧勝公司莊總經理
  • 37. 2018-04-30 林口國中及北科大文發系
  • 38. 2018-05-16 北科附工機械科
  • 39. 2018-05-24 旭申國際、中國武漢大學
  • 40. 2018-05-28 雷虎科技蘇總經理與黃副總經理
  • 41. 2018-06-15 菲律賓
  • 42. 2018-06-21 波蘭科教部次長Dr. Piotr Dardzinski等一行6人
  • 43. 2018-07-12 德盈實業
  • 44. 2018-07-13 中國成都工業職業技術學院
  • 45. 2018-07-18 中德技術合作研究會
  • 46. 2018-08-06/07 企業員工訓練：智慧製造之工廠管理與資訊可視化實務技術分享
  • 47. 2018-08-15/16 企業員工訓練：智能工廠建置之實務技術與經驗分享
  • 48. 2018-08-16 旭茂資訊
  • 49. 2018-08-20 資策會
  • 50. 2018-08-21 東洋建蒼
  • 51. 2018-09-06 北科大國際產學聯盟
  • 52. 2018-09-10 創為科技
  • 53. 2018-09-11中華民國工業協進會
  • 54. 2018-09-19 惠亞工程
  • 55. 2018-10-03 鴻海
  • 56. 2018-10-11 上海景皇科技
  • 57. 2018-10-24 教育部智慧製造人才培育聯盟
  • 58. 2018-11-03 智能化技術產學論壇暨智能工廠展示
  • 59. 2018-11-03 智能化技術暨機器人國際邀請賽
  • 60. 2018-11-06/07企業員工訓練：工業4.0智能工廠完整方案技術分享
  • 61. 2018-11-09 中國福建各大學
  • 62. 2018-12-07 先鋒材料陳勝標董事長等人
  • 63. 2018-12-07 中國福建各大學
  • 64. 2018-12-10/14企業員工訓練：工業4.0智能技術完整方案分享
  • 65. 2019-01-04 資策會及華新科Kamaya簽約、鴻騰
  • 66. 2019-01-17 馬來西亞辛建文捲門集團上市公司辛董事長
  • 67. 2019-01-31 嘉義大學蔡明善教授
  • 68. 2019-02-20 蘇州杰悅思自動化設備有限公司
  • 69. 2019-02-22 香港蘇浙公學
  • 70. 2019-03-05 德國科大聯盟6校主管
  • 71. 2019-03-11 惠亞工程
  • 72. 2019-03-15 Bradley University Prof. & Dept. Chair Chen
  • 73. 2019-04-16 香港 -匯基書院(東九龍)學生
企業認同與支持

超過300家企業、1000人次以上、16個國家、30所大學、10所高中職參觀過我們的工業4.0智能工業生產教學工廠， 我們正協助多家企業導入工業4.0智能技術。

工業4.0企業教育訓練
智慧製造之工廠管理與資訊可視化實務技術分享
日期 主題時數講師
2018/08/06 智慧製造概論2小時北科大機械系李志鴻副教授
2018/08/06 智慧加工機械應用技術介紹3小時北科大機械系葉賜旭副教授
2018/08/06 智慧組裝機械應用技術介紹3小時北科大自動化所林顯易教授
2018/08/07 慧工廠管理3小時SRAM臺灣區林孟輝總廠長
2018/08/07 資訊可視化與北科大機械系智能工廠展示1小時瑞富毅有限公司蔡達毅總經理
智能工廠建置之實務技術與案例
日期 主題時數講師
2018/08/15 智能工廠建置之二級四步驟方法介紹3小時北科大機械系丁振卿 教授兼系主任
2018/08/15 雲端資料庫建置與智能工廠虛實整合技術介紹2小時北科大機械系丁振卿 教授兼系主任
2018/08/15 北科大機械系智能工廠展示1小時北科大機械系丁振卿 教授兼系主任
2018/08/16 虛擬工廠建置技術介紹2.5小時皮托公司陳家明處長
2018/08/16 智能工廠管理與智慧排單3.5小時SRAM臺灣區林孟輝 總廠長
智能工廠建置之實務技術與案例
日期 主題時數講師
2018/08/15 智能工廠資訊串流技術分享3小時北科大機械系丁振卿 教授兼系主任
2018/08/15 工具機資料擷取與分析2小時資策會陳俊任老師
2018/08/15 北科大機械系智能工廠展示1小時北科大機械系丁振卿 教授兼系主任
2018/08/16 人工智能機器學習3小時北科大自動化所林顯易教授
2018/08/16 智能工廠管理解決方案3小時SRAM臺灣區林孟輝 總廠長
工業4.0智能工廠完整方案實務技術分享
2018/12/102018/12/112018/12/12 2018/12/13 2018/12/14
9：10-10：00丁振卿老師
智能工廠建置經驗分享及工廠展示
3hrs		曾百由老師
無人搬運貨車
2hrs		黃榮堂老師
智慧工廠的IoT技術，人機物聯網
3hrs		蕭俊祥老師
製造自動化技術
3hrs		何昭慶老師
影像辨識量測技術
3hrs
10：10-11：00葉賜旭老師
工具機加工技術
2hrs		曾百由老師
無人搬運貨車
2hrs		丁振卿老師
黃榮堂老師
智慧工廠的IoT技術，人機物聯網
3hrs		蕭俊祥老師
製造自動化技術
3hrs		何昭慶老師
影像辨識量測技術
3hrs
11：10-12：00葉賜旭老師
工具機加工技術
2hrs		丁振卿老師
智能工廠建置經驗分享及工廠展示
3hrs		黃榮堂老師
智慧工廠的IoT技術，人機物聯網
3hrs		蕭俊祥老師
製造自動化技術
3hrs		何昭慶老師
影像辨識量測技術
3hrs
13：10-14：00許志明老師
機器人感知與定位技術
2hrs		孫殷同老師
精實製造
3hrs		黃榮堂老師
智慧工廠的IoT感測器設計與控制/個案研究
3hrs		林孟輝總廠長
智慧工廠管理經驗分享
3hrs		李志鴻老師
人工智慧
3hrs
14：10-15：00許志明老師
機器人感知與定位技術
2hrs		孫殷同老師
精實製造
3hrs		黃榮堂老師
智慧工廠的IoT感測器設計與控制/個案研究
3hrs		林孟輝總廠長
智慧工廠管理經驗分享
3hrs		李志鴻老師
人工智慧
3hrs
15：10-16：00丁振卿老師
智能工廠建置經驗分享及工廠展示
3hrs		孫殷同老師
精實製造
3hrs		黃榮堂老師
智慧工廠的IoT感測器設計與控制/個案研究
3hrs		林孟輝總廠長
智慧工廠管理經驗分享
3hrs		李志鴻老師
人工智慧
3hrs

提供超過60家企業、100人次以上，工業4.0智能工廠技術完整解決方案實務經驗分享課程。

智能工廠技術演講

智能工廠技術演講
  • 1. 2017-03-23 第一科大機械系
  • 2. 2017-06-29 新北產業園區
  • 3. 2017-08-28 中國河南科大
  • 4. 2017-09-22 大安高工機械科
  • 5. 2017-11-23 新北高工機械科
  • 6. 2017-12-06 台南高工
  • 7. 2017-12-20 中華工業協進會
  • 8. 2018-01-03 中正大學機械系
  • 9. 2018-01-08 商業新革命趨勢論壇AI + BlockChain + DDS之商業應用
  • 10. 2018-02-23 中德技術研究會
  • 11. 2018-03-09 台中高工
  • 12. 2018-04-24 嘉義高工
  • 13. 2018-05-04 彰師附工
  • 14. 2018-05-25 高雄高工
  • 15. 2018-07-27 台中智能工業產學論壇
  • 16. 2018-08-07 越南河內百科大學「工業4.0對高等教育的影響」
  • 17. 2018-08-25 科學人雜誌「科創講堂 Tech-Talk FORUM 2018」
  • 18. 2018-10-19 金門高中
  • 19. 2018-10-23 中華科大
  • 20. 2018-10-26 大安高工
  • 21. 2019-01-29 華新科
  • 22. 2019-03-22 北科大電子系
  • 23. 2019-05-31 高雄科大
越南河內百科大學「工業4.0對高等教育的影響」
科學人雜誌「科創講堂 Tech-Talk FORUM 2018」

實務案例分享 - 智能工廠

現場環境
現場環境

智能長照中心

北科大機械系智能長照中心建置
智能日照中心

網頁控制自動倉儲

智慧藥櫃及餐櫃 - PHP控制

實務案例分享 - 智能長照中心

智能產銷植物工廠

智能產銷植物工廠建置

實務案例分享 - 智能產銷植物工廠

智能產銷植物工廠教具

智能產銷植物工廠教具模擬
智能產銷植物工廠教具
智能產銷植物工廠教具 - 成都參展

Thanks for your attention!!