摘要

近年工業相關研究提出以AR提升人員工作效率，但隨工業場域的產線日漸複雜，使得AR硬體於應用所需之運算效能不足問題浮現。故本研究將AR系統的影像處理運算部署於霧節點，以5G網路確保AR設備與霧節點間的影像傳輸延遲，藉此解決AR硬體效能不足，提升AR系統擴展性。以此為基礎發展AR監控與遠端維修系統，以霧節點為中繼站整合來自CNC機台、遠端維修平台等數據於AR系統。現場人員可透過AR設備監控CNC狀態與接收遠端專家維修指示，現場人員可快速發現CNC異常並即時排除，以降低臨時停機所造成之額外成本。本研究以5G進行影像傳輸，確保延遲低於20毫秒，相較於AR設備本地之影像處理運算效能提升28％，以此為基礎開發監控系統以209毫秒之頻率更新AR可視化數據，以本系統進行維修輔助測試後發現對於不熟悉CNC維護任務之使用者達成30％維修效率提升，上述成果證明本研究之AR遠端維修系統架構於工業場域之效益與可行性，為AR導入工業應用提供解決方案。

系統概述

本系統結合5G與霧運算技術，針對CNC三軸加工機，實現擴增實境（AR）遠端維修與監控。系統通過霧運算進行即時數據分析與影像處理，並利用5G網路確保低延遲的資料傳輸。透過AR技術，現場人員可直觀監控機台狀態並接收遠端專家的即時維修指導，有效提升維修效率與設備稼動率。

技術亮點

1. 5G低延遲網路：本系統利用5G技術，確保AR設備與霧節點之間的影像傳輸延遲低於20毫秒，並實現機台3D CAD模型即時姿態模擬功能。
2. 霧運算加速：霧節點負責高能耗的影像處理與數據分析，相較於AR設備本地運算，效能提升達28%，使AR裝置輕量化並延長設備運作時間。
3. AR維修輔助：支援專家遠程指導與虛擬標註，並以可視化方式直觀呈現維修步驟，對無經驗的維修人員效率提升達30%。

產業效益

1. 降低停機時間：系統使設備異常時能即時進行遠端診斷與維修，顯著減少因停機帶來的生產損失。
2. 提升維修效率：遠端專家可以通過AR技術實現精確的指導，維修過程更加快速、安全，特別對於不熟悉維修流程的操作人員，顯著提升其效率。
3. 數據驅動的預防性維護：系統整合CNC感測數據進行即時分析，提前發現潛在故障，減少突發性的設備停機和維修成本。