Operation Guidance and Verification Technology for Smart Manufacturing

技術簡介

近年受到製造業回流、全球經濟成長影響，製造業的產值持續成長，然而少子女化導致國內勞力短缺，外籍移工也因入境隔離與分流上班等防疫規定，造成外籍移工流動性不佳，無法即時補充或調配人力。工研院開發智慧製造作業導引與正確性驗證技術，解決短時間的教育訓練使員工快速投入工作、於作業時導引員工依規範操作與驗證員工是否依照標準作業流程執行三個問題，提升人工生產的工藝與品質，降低人為錯誤的發生，減少重新生產與產品損壞產生成本損失。

技術特色

• 應用擴增實境(Augmented Reality, AR)或虛擬實境(Virtual Reality, VR)提供沉浸式教育訓練
  - 具可編排腳本情境考核員工對標準作業流程的熟習程度。
  - 具可控制異常事件發生考核員工應變能力。
• 應用混合實境(Mixed Reality, MR)提供虛擬標記導引與多人遠距協同作業
  - 具多功能面板提供文字、圖片、語音與影像形式步驟說明。
  - 具虛擬標記導引組裝步驟與3D虛擬物件模擬導引。
  - 提供即時員工視角影像傳送至遠端。
  - 提供遠端專家新增虛擬標記功能，且同步將新增的虛擬標記渲染於現場端的穿戴式裝置上。

圖1 虛擬標記導引與輔助說明於頭戴式裝置顯示說明



圖2 工研院開發遠距協同作業技術

• 人工智慧(artificial intelligence, AI)組裝過程正確性驗證技術
  - 提供驗證操作員是否依造標準作業流程執行，包含組裝零件樣式、組裝位置、組裝結果與組裝方式四種作業規範。
  - 提供在人為錯誤發生前，以警示燈、聲音或螢幕等方式即時警示員工。

圖3組裝過程正確性驗證技術架構說明

技術規格

• 頭戴式裝置渲染虛擬標記與實際物件位置偏移誤差小於10 cm。
  - 虛擬標記可選擇固定形狀或隨意塗寫的形狀
• 頭戴式裝置傳輸操作員視角畫面至遠端延遲時間小於400 ms。
• 組裝結果外觀正確性驗證技術
  - 可驗證組裝零件樣式、組裝位置、組裝結果，例如：螺絲是否漏鎖、標籤貼錯位置等應用。
  - 可驗證單一動作，例如：插、拔、推、拉、放、轉等動作。
  - 可驗證雙手雙自由度動作，例如：一手扶一手轉，一手扶一手插等動作。

應用範圍

針對組裝製造、機台維修、廠區巡檢、特殊職業訓練與體驗、互動式娛樂…等領域，提供「教」、「導」、「驗」三種服務項目，結合AR/VR/MR三種沉浸式體驗介面、視覺處理技術與人工智慧技術，建構由虛擬的訓練體驗到實際的操作驗證完整的解決方案，降低人為錯誤的發生率，提高員工隨機反應能力。

聯絡窗口 

王冠翔/ IoT應用與系統整合推廣部（C400）
電話：03-5918028
Email：KSWang@itri.org.tw
https://www.itri.org.tw/
工研院資訊與通訊研究所