Page 42 - 2026 AI 智動化工業總覽

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AIoT智慧線材製造監控系統

打造分散式智慧材料微型工廠

■ 文、圖／國立高雄科技大學模具工程系教授 鄭瑞鴻

當3D 列印從打樣工具逐漸走向客製化製造，線材不再只是耗材，
而是影響產品品質、材料功能與應用價值的關鍵。近年來，AIoT、
3D列印、智慧製造與分散式供應鏈快速發展，產業對少量多樣、客

製化材料與在地化生產的需求大幅提升。然而，目前多數3D列印線
材仍仰賴市售固定規格與集中式供應，特殊功能性線材價格高、開
發週期長，且材料試製過程常缺乏即時品質監控與製程履歷管理。
對研發單位、新創團隊、中小企業與教育場域而言，如何用較低門 ▲ 系統採桌上型模組化設計，可即時監測溫度、線徑、馬達轉速與製程狀態，並透過 IoT 網頁式儀表板進行
製程視覺化、數據紀錄與品質管理。
檻完成材料試製與品質驗證，已成為智慧製造應用的重要課題。
40 為回應此一需求，國立高雄科技大學模具工程系鄭瑞鴻教授團隊 數據紀錄、品質履歷、異常警示與製程視覺化管理整合於小型線材製造流程中。未來可依照線徑變
與一般線材製造設備不同，本系統不僅著重線材成型，更導入製造執行系統（MES）概念，將生產

化與製程趨勢，進一步動態調整擠出、牽引與收捲參數，形成智慧閉迴路回授控制機制，提升線材穩
研發「AIoT 智慧線材製造執行與品質監控系統」，以材料自主化、
智慧監控與分散式製造為核心，建構兼具線材擠出、品質量測、IoT 定性與材料使用效率。
監控、雲端數據管理與製程回饋能力的桌上型智慧材料製造平台。
▲ AIoT 智慧線材製造執行與品質監控系統採 在應用面上，本系統可支援多材料少量多樣生
該套系統的目的並非取代大型線材量產廠，而是讓研發端、教育端 封閉式機台外觀設計，整合線材擠出、牽引、
收捲、線徑監測與安全防護模組，展現智慧製 產，包括一般3D列印線材、碳纖維複合線材、木粉
與中小企業能在有限空間與成本條件下，自行調配原料、快速試製 造、操作安全與商品化設備形象。
線材，並透過即時監控確保品質穩定。 複合線材、透明線材、變色線材、夜光線材與循環
回收材料等，可應用於3D列印、材料研發、生醫載

本系統採單螺桿擠出成型技術，適用於顆粒料與回收料，可支援 PLA、PETG、ABS 及客製化特 具、感測器模組、智慧穿戴、STEAM教育與創客實
殊線材。設備採桌上型模組化設計，機台尺寸約730 × 470 × 310 mm，功耗僅300W，電源適用100– 作等場域。透過客製化材料配方與快速試製能力，
240V AC，不需大型工業場域即可部署於實驗室、教室、創客空間與中小企業研發現場。相較傳統工 使用者可依不同產品需求調整材料特性，例如提升

業級塑膠擠出設備，本系統具備低功耗、小型化、易搬移與操作友善等特色，可降低智慧材料製造與 韌性、改善質感、增加透明度，或加入特殊添加物
客製化線材開發門檻。 形成具功能性的列印材料。 ▲ 系統可支援變色、夜光、木質感、漸層色彩、透明與複合材料線材
開發，呈現多材料配方、客製化需求與少量多樣製造之應用潛力。

在線材品質方面，本系統以1.75 mm為目標線徑，製造公差可控制於±0.05 mm，並導入霍爾效應感 「AIoT 智慧線材製造執行與品質監控系統」的核心價值，在於將傳統材料製造設備升級為具備智
測器進行即時線徑監測，量測精度可達0.01 mm。系統可同步監控溫度、線徑、擠出速度、牽引速度與 慧感測、品質分析、雲端管理與製程回饋能力的微型智慧工廠。它不僅是一部線材擠出機，更是連結
捲料狀態，並透過IoT網頁式儀表板呈現即時數據。使用者無需安裝額外軟體，即可透過瀏覽器掌握 材料自主、智慧製造、低碳生產與分散式供應鏈的重要平台。未來可望進一步擴展至多機台管理、AI

生產狀況。當製程出現波動時，系統可依據感測數據進行異常警示，協助操作者即時調整製程參數， 製程預測、材料資料庫與智慧供應鏈應用，為臺灣智慧製造、材料自主與低碳供應鏈提供具體可落
降低材料浪費與試誤成本。 地的創新解決方案。

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