工具機業者在實際生產製造之前,利用數位模擬設計虛擬機台或是生產線,事前排除機構干涉等問題進而提高生產效率,這所謂的「數位雙生」已普遍被機械業所認識。然而,鋼鐵廠煉鋼的最後一道製程「轉爐出鋼」,就是需要穿著厚厚防護衣的老師傅,透過爐前透明小視窗,依經驗精準操作將1600度重達250頓的火紅鋼液倒入盛鋼桶的過程,如今工研院攜手中鋼發展出了「轉爐出鋼製程數位雙生系統」。
鋼鐵廠在轉爐出鋼現場有裝設兩個特殊感測器,一個是在爐口的熱影像感測器,紀錄鋼液的傾倒狀況,另一個則用雷射掃描器,計算爐壁內的鋼渣厚度,過去這些數據都只是監控紀錄。工研院以中鋼提供的120爐歷史資料,作為訓練系統的依據,藉由高達600萬顆粒子凝聚來模擬鋼液,賦予每顆粒子對應的物理性質運動狀態,最終調整出符合實際出鋼影像的視覺模型。這套系統持續優化中,目前在工作現場,除了老師傅原先觀看的透明小視窗外,一旁再多架設螢幕,呈現最佳參數建議及虛擬出鋼影像包含爐內鋼液殘留狀況,讓師傅既能看到現場實際狀況,又能輔以視覺模型,提供一個虛實整合,更安全有效率的操作環境。
本期馬達與控制專輯,東元電機洪聯馨博士為讀者安排了預測型控制應用於碳化矽功率元件的永磁同步電動機驅動系統研製、功率級馬達控制器驗證平台設計與開發、電動車動力技術與市場演化之交錯變局、自黏性矽鋼片應用於大型工業馬達臨界轉速提升等文章。在企業報導中,台全電機TAIGENE在沙灘車及越野車的轉向控制系統領域有了突破性的發展。在機器人專欄裡,台大工學院副院長林沛群教授為大家準備了家禽機器人技術發展現況與挑戰。於離岸風電專欄中,江茂雄總編輯為大家準備了離岸風機水下基礎抱樁扶正系統之適應性動態補償控制研究。
八月份在台北南港有「台北國際自動化工業大展8/20-23」,機械新刊在展覽會場設置了服務據點,非常期待與熱愛機械的好朋友們在會場相見。■