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(2019.04.16)
系所沿革
系所沿革 -1912年學校成立
北科大機械群 -2018年開始
任務導向學習模式
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
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
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。
工業4.0智能技術
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。
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
工業4.0著重上、中、下游連線
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！！
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：
- 對工業4.0的定義非智能技術，而是第四次工業革命
- 等待被淘汰
智能工廠建廠二級四步驟
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。
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
自動倉儲虛實整合
2D自動倉儲虛實整合
PHP控制自動倉儲
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
智能長照中心
智能產銷植物工廠
- 開發智能工廠系統整合實務應用技術，協助企業建置智能工廠。
- 創建智能工廠系統整合實作場域，培育學生為企業所用，並提供企業人才訓練。
- 作為國內工業大學機械工程系標的。
智能工業生產教學工廠
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 – 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！！
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 |
ServBox
媒體報導
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
智能工廠參觀與教育訓練
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。
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
| 2018/12/10 | 2018/12/11 | 2018/12/12 | 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
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」
智能化技術學程
智能化技術學程
| 課程 | 首開課學期 | 開課年級 |
|---|---|---|
| 人工智能機器學習 | 106-2 | 碩士及大四生 |
| 智慧製造技術 | 107-1 | 大三及大四生 |
| 智能工廠專題實作 | 107-1、107-2 | 大三及大四生 |
| 製造聯網整合技術 | 107-2 | 大三及大四生 |
| 雲端資料庫技術 | 107-2 | 大三及大四生 |
| 智能工廠虛實整合 | 108-1 | 碩士及大四生 |
智能工廠專題實作 108-1
| 週次 | 授課大綱 |
|---|---|
| 第一週 | 智能工廠專題實作課程執行介紹 / 丁振卿 |
| 第二週 | 產線工具機與加工技術 / 葉賜旭、曾釋鋒 |
| 第三週 | 產線工具機與加工技術 / 葉賜旭、曾釋鋒 |
| 第四週 | 產線工具機與加工技術 / 葉賜旭、曾釋鋒 |
| 第五週 | 精實製造 / 孫殷同 |
| 第六週 | 精實製造 / 孫殷同 |
| 第七週 | 精實製造 / 孫殷同 |
| 第八週 | 校慶休假 |
| 第九週 | 資訊流與物流管理 / 丁振卿 |
智能工廠專題實作 108-1
| 週次 | 授課大綱 |
|---|---|
| 第十週 | 期中考 |
| 第十一週 | 分組專題實作 |
| 第十二週 | 分組專題實作 |
| 第十三週 | 分組專題實作 |
| 第十四週 | 分組專題實作 |
| 第十五週 | 分組專題實作 |
| 第十六週 | 分組專題實作 |
| 第十七週 | 期末專題口頭報告 |
| 第十八週 | 期末專題口頭報告 |
智能工廠專題實作 108-2
| 週次 | 授課大綱 |
|---|---|
| 第一週 | 智能工廠專題實作課程執行介紹 / 丁振卿 |
| 第二週 | 線上品管與量測 / 何昭慶、汪家昌 |
| 第三週 | 線上品管與量測 / 何昭慶、汪家昌 |
| 第四週 | 智能組裝技術 / 陳金聖、蕭俊祥、林志哲、林顯易 |
| 第五週 | 智能組裝技術 / 陳金聖、蕭俊祥、林志哲、林顯易 |
| 第六週 | 資訊流與物流管理 / 丁振卿 |
| 第七週 | 資訊流與物流管理 / 丁振卿 |
| 第八週 | 期中考 |
| 第九週 | 分組專題實作 |
智能工廠專題實作 108-2
| 週次 | 授課大綱 |
|---|---|
| 第十週 | 分組專題實作 |
| 第十一週 | 分組專題實作 |
| 第十二週 | 分組專題實作 |
| 第十三週 | 分組專題實作 |
| 第十四週 | 分組專題實作 |
| 第十五週 | 分組專題實作 |
| 第十六週 | 分組專題實作 |
| 第十七週 | 期末專題口頭報告 |
| 第十八週 | 期末專題口頭報告 |