TWI769676B - 人工智慧輔助實境機台維修訓練方法 - Google Patents

Abstract

一種人工智慧輔助實境機台維修訓練系統，適用於對一使用者進行至少一機台維修訓練，並包含一資料庫單元、一控制單元及一人工智慧分析單元，該資料庫單元儲存複數零組件模型及至少一維修標準程序，該控制單元依據儲存的資料建構出一可視化初始狀態模型，該使用者利用該可視化初始狀態模型進行維修訓練，該控制單元依據該維修標準程序於該可視化初始狀態模型中輔助使用者進行維修訓練，並對使用者提出的問題搜尋適當的資料並進行回覆，該人工智慧分析單元分析該使用者的訓練資訊及問題的相關資訊，以取得較佳的維修程序及技術資料。

Description

人工智慧輔助實境機台維修訓練方法

本發明是有關於一種機台維修訓練系統，尤其是一種提供維修訓練及維修測驗的人工智慧輔助實境機台維修訓練系統及其方法。

廠商在採購設備後，會聘請人員來操作該設備，同時也會培訓該設備的維修保養人員，以於該設備發生故障時進行維修，或是對該設備進行定期的保養，以確保該設備的生產能力。

早期在採購設備時，設備商會附上紙本或電子的技術手冊，以提供該設備之機械結構及電路設置的相關技術資料，有時候設備商還會提供教學影片，以使相關技術人員可以熟悉該設備的技術。

雖然一般紙本或電子的技術手冊中記載了齊全的技術資料，但是所提供之技術手冊只屬紙上談兵，當未熟悉該設備之技術人員實際操作或實際維修時，還是與正確的步驟有所落差，教學影片雖然可提供視覺化的技術資料，但是影片展示的技術是有限的，不如技術手冊齊全。

雖然操作人員或維修人員可由技術手冊或教學影片取得該機台的技術，但是初學者實際進行操作或維修時，還是會出現對該機台不熟悉的狀況，如此就有可能發生操作或維修上的錯誤，並影響產品的生產。

由上述說明可知，不熟悉機台技術的人員必須透過教學及練習，才能熟悉設備的操作技術或是維修技術，但是設備的管理者並不會將 在線生產的設備提供給初學者練習，以避免設備的因錯誤的操作步驟或維修保養步驟而損壞。

由上述說明可知，目前針對設備所提供的技術資料具有下列缺點：

一、學習時間較長：

雖然設備商提供的技術文件具有完整的技術資料，初學者還是必須耗費大量的時間來進行學習，才能對該設備的技術具有基本的認識。

二、可能發生錯誤：

正常的設備主要作為生產之用，不會常常出現故障事件，而正常的設備也不可能提供人員進行維修練習，當設備發生故障，不熟悉設備技術的人員就可能會在維修中發生錯誤。

三、增加修復設備的時間：

對於初學者來說，雖然可由技術手冊或教學影片來獲取該設備的技術，但是在未有維修經驗的條件下，對設備技術還是存在著不熟悉的狀況，當設備發生故障時，不僅無法準確判斷設備故障原因，也無法熟練地進行維修程序，如此就會大幅增加設備維修的時間。

因此如何針對該設備的技術提供教學及練習，讓人員對該設備的技術有更深入的了解，並進行正確操作，以及更熟練的維修，是相關技術人員亟需努力的目標。

有鑑於此，本發明之一目的是在提供一種人工智慧輔助實境機台維修訓練系統，該人工智慧輔助實境機台維修訓練系統適用於對一使用者進行至少一機台維修訓練，該人工智慧輔助實境機台維修訓練系統包 含一資料庫單元、一控制單元、一可視化虛擬單元、一互動行為偵測單元，及一人工智慧分析單元。

該資料庫單元儲存複數依據至少一機台的複數零組件的尺寸量測資料來建構之零組件模型，及至少一分析該機台運轉時所會遇到的故障狀態及定期保養條件來建構之維修標準程序。

該控制單元用以讀取該資料庫單元之複數零組件模型，並依照該機台的爆炸圖資料以將該複數零組件模型組合成該機台之一可視化初始狀態模型。

該可視化虛擬單元該控制單元控制該可視化虛擬單元對該使用者輸出該可視化初始狀態模型。

該互動行為偵測單元用以偵測該使用者的行為以提供該控制單元更新該可視化初始狀態模型為一可視化互動狀態模型，該控制單元依據該維修標準程序控制該可視化虛擬單元以輔助該使用者進行該機台的維修訓練。

該人工智慧分析單元可儲存該使用者之維修訓練資訊，並與該維修標準程序進行比對分析，用以取得較佳的維修程序。

本發明的又一技術手段，是在於上述之資料庫單元更儲存複數搜集該機台運轉時之狀態資料，該控制單元讀取該資料庫單元之複數狀態資料，以更新該可視化初始狀態模型為一可視化運轉狀態模型。

本發明的另一技術手段，是在於上述之可視化虛擬單元為可輸出VR(Virtual Reality)或AR(Augmented Reality)的頭戴式顯示裝置。

本發明的再一技術手段，是在於上述之該互動行為偵測單元為手套式感應裝置，及操作搖桿的其中之一，該互動行為偵測單元可供該使用者之雙手穿設。

本發明的又一技術手段，是在於上述之人工智慧分析單元預設有一判斷權重，以提供該人工智慧分析單元對該使用者之維修訓練資料進行分析，並以該機台之最快恢復生產能力的判斷權重來取得最佳的維修程序。

本發明之一目的是在提供一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，適用於上述之人工智慧輔助實境機台維修訓練系統，該人工智慧輔助實境機台維修訓練方法包含一系統機台資料設定步驟、一事件擇定步驟、一程序導入步驟、一互動開始步驟、一互動操作步驟、一互動導引步驟，及一訓練完成步驟。

於該系統機台資料設定步驟中，一控制單元根據至少一機台的各部零組件的尺寸量測資料來建構該機台的各部零組件的複數個零組件模型，並依照該機台的爆炸圖資料來將該些零組件模型組立成該機台的一可視化初始狀態模型，該可視化初始狀態模型為虛擬實境模型或擴增實境模型。

於該事件擇定步驟中，一使用者操作該控制單元，該控制單元提供至少一維修訓練項目供該使用者擇定。

於該程序導入步驟中，該控制單元依據該使用者的擇定資料選定一維修標準程序，該控制單元將該維修標準程序導入該可視化初始狀態模型，以使該可視化初始狀態模型展示出具有故障狀態的機台。

於該互動開始步驟中，一互動行為偵測單元偵測該使用者的行為，並將偵測資訊傳輸至該控制單元，以使該使用者接收該可視化初始 狀態模型並操作該控制單元，以使該控制單元更新該可視化初始狀態模型為一可視化互動狀態模型。

於該互動操作步驟中，該使用者控制該可視化互動狀態模型以進行該機台的維修訓練，該控制單元依據該維修標準程序分析該使用者的操作資料，以判斷該使用者的維修訓練是否正確。

於該互動導引步驟中，當該控制單元發現該使用者的維修訓練發生錯誤時，將該維修標準程序導入該可視化互動狀態模型，用以導引該使用者進行維修訓練。

於訓練完成步驟中，當該使用者完成該機台的維修訓練時，該控制單元結束該使用者的維修訓練。

本發明的再一技術手段，是在於上述之人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，更包括一於該訓練完成步驟前之重複訓練步驟，該控制單元提供該使用者選擇是否重複訓練，當該使用者選擇重複訓練時，執行該互動開始步驟、該互動操作步驟、該互動導引步驟，及該重複訓練步驟，當該使用者選擇不重複訓練時，執行該訓練完成步驟。

本發明的又一技術手段，是在於上述之於該事件擇定步驟中，該控制單元提供至少一維修測驗項目供該使用者擇定，於該互動開始步驟後執行一互動測驗步驟，及一測驗結束步驟，於該互動測驗步驟中，該使用者控制該可視化互動狀態模型以進行該機台的維修測驗，該控制單元依據該維修標準程序分析該使用者的操作資料並產生一維修測驗資料，於該測驗結束步驟中，該控制單元依據該維修測驗資料產生一維修測驗結果。

本發明的另一技術手段，是在於上述之人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，更包括一於該訓練完成步驟後之智慧分析步驟，於該互 動操作步驟中，該控制單元將該使用者的操作資料儲存於一人工智慧分析單元，於該智慧分析步驟中，該人工智慧分析單元針對儲存的資料及該維修標準程序進行比對分析，用以取得較佳的維修程序並對該維修標準程序進行更新。

本發明的再一技術手段，是在於上述之該程序導入步驟中，該複數零組件模型分別具有一狀態欄，該複數狀態欄用以標示對應之零組件模型的良劣狀態，該維修標準程序可對該複數狀態欄進行設定，以使該可視化初始狀態模型展示出具有故障狀態的機台，於該互動操作步驟中，該使用者對該機台的維修訓練可使該控制單元對該複數狀態欄進行設定，於該練完成步驟中，該複數狀態欄的資料必須設定為良好，該使用者的維修訓練才算完成。

本發明之有益功效在於，藉由該可視化互動狀態模型來提供使用者進行機台之操作或維修的模擬訓練，不需要藉由實際機台來進行練習，使用者可重複進行模擬訓練以熟悉該機台之操作或維修的技術，另外使用者可於操作或模擬的訓練中直接利用語音提問問題，該控制單元立即檢索相關的技術並進行回覆，讓該使用者可以更加瞭解該機台的操作技術或維修技術，而且該可視化互動狀態模型還可提供該機台之維修測驗，使用者可藉由測驗結果來瞭解可能出現的維修錯誤，以於實際機台發生故障時，可正確及熟練地進行維修作業，並使機台快速恢復生產能力。

20:機台

201:零組件模型

21:使用者

31:電腦設備

311:螢幕

312:鍵盤

313:滑鼠

41:資料庫單元

51:控制單元

61:可視化虛擬單元

71:互動行為偵測單元

711:無線傳輸模組

81:人工智慧分析單元

901:系統機台資料設定步驟

902:事件擇定步驟

903:程序導入步驟

904:互動開始步驟

905:互動操作步驟

906:互動導引步驟

907:重複訓練步驟

908:訓練完成步驟

909:智慧分析步驟

911:互動測驗步驟

912:測驗結束步驟

913:智慧分析步驟

圖1是一示意圖，為本發明一種人工智慧輔助實境機台維修訓練系統之一較佳實施例，說明一電腦設備、一資料庫單元、一控制單元、一可視化虛擬單元、一互動行為偵測單元，及一人工智慧分析單元的設置態樣； 圖2是一裝置互動示意圖，說明於該較佳實施例中，該控制單元藉由該可視化虛擬單元，及互動行為偵測單元與一使用者互動的態樣；圖3是一使用示意圖，說明於該較佳實施例中，該使用者之雙手使用操作搖桿的使用態樣；圖4是一使用示意圖，說明於該較佳實施例中，該使用者之雙手使用手套式感應裝置的態樣；圖5是一流程圖，說明適用該較佳實施例之流程步驟；及圖6是一互動示意圖，說明於該較佳實施例中，該使用者於一可視化互動狀態模型中進行互動式維修訓練的示意態樣。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。

參閱圖1及圖2，為本發明一種人工智慧輔助實境機台維修訓練系統之一較佳實施例，該人工智慧輔助實境機台維修訓練系統適用於對一使用者21進行至少一機台20維修訓練，該人工智慧輔助實境機台維修訓練系統包含一資料庫單元41、一控制單元51、一可視化虛擬單元61、一互動行為偵測單元71、及一人工智慧分析單元81。

該資料庫單元41是一種資料的儲存元件，設置於一電腦設備31中，於該較佳實施例，該資料庫單元41儲存複數依據該機台20的複數零組件之實際尺寸量測資料來建構的零組件模型201，及複數分析該機台20運轉時所會遇到的故障狀態，以及定期保養的條件來建構之維修標準程序。其中，該複數零組件模型201分別為立體虛擬圖資，並可虛擬組合成該機台20的立體虛擬畫面。

該控制單元51也設置於該電腦設備31中，是一種可運算資料的電路模組，該控制單元51可讀取該資料庫單元41中之複數零組件模型201，並依照該機台20的實際結構將該複數零組件模型201進行組合，以成為具有該機台20之一可視化初始狀態模型。

所述電腦設備31可以是工業電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、網路伺服器、智慧型手機裝置，或其他的智慧型電子裝置，並與一螢幕311、一鍵盤312，及一滑鼠313連接，以對該控制單元51進行操控。

於該較佳實施例中，該機台20是一種用於半導體晶片製程中的金屬打線機，可於兩個電極之間設置金屬導線。實際實施時，該機台20可以是其他的設備，不應以此為限。

該控制單元51在建構該機台20之複數零組件模型201時，會將該機台20之各個機械結構，以及設置於該機台20中之各個電路機構，逐一於該電腦設備31中製作成該複數零組件模型201並儲存於該資料庫單元41中，而該控制單元51中儲存一機台初始參數，以將該複數零組件模型201組合成該機台20的正常狀態，並成為該可視化初始狀態模型。

該可視化虛擬單元61是一種可輸出VR(Virtual Reality)或AR(Augmented Reality)的頭戴式顯示裝置，實際實施時，可使用其他顯示裝置，不應以此為限。該使用者21配戴該可視化虛擬單元61時，該控制單元51控制該可視化虛擬單元61對該使用者21輸出該可視化初始狀態模型。

請參閱圖3，該互動行為偵測單元71為設置於該使用者21之雙手的操作搖桿，用以偵測該使用者21的雙手活動及操控行為，以提供該控制單元51更新該可視化初始狀態模型，並成為一可視化互動狀態模型，該使用者21藉由觀看該可視化虛擬單元61輸出之虛擬畫面，來控制 該互動行為偵測單元71，以操控虛擬畫面的可視角度及可視距離，如此就可與該可視化互動狀態模型進行互動。該控制單元51依據該維修標準程序的資料來更新該可視化互動狀態模型，以輔助該使用者21進行該機台20的維修訓練或保養訓練。

當該控制單元51未以維修標準程序更新該可視化初始狀態模型時，使用者21可藉由觀看該可視化虛擬單元61之畫面來操控該互動行為偵測單元71，以更新該可視化初始狀態模型成為一可視化互動狀態模型，以自主互動的方式探索該機台20的結構外觀，以對該機台20有更深切的瞭解。

舉例來說，使用者21依據該可視化虛擬單元61展示之可視化初始狀態模型，控制雙手的位置並操作該互動行為偵測單元71，可自主調整該機台20的立體可視角度及距離，更可以藉由該互動行為偵測單元71控制該可視化互動狀態模型，以將該機台20之至少一零組件模型201進行移動，例如可將該機台20上之一門板移開，再拉近觀看距離並調整可視角度，以進一步查看該機台20內部的機械結構或電路設置。

當使用者21想要進行該機台20的維修訓練時，可操控該控制單元51選擇其中之一維修標準程序，該控制單元51將該維修標準程序更新於該可視化初始狀態模型中，並成為該可視化互動狀態模型，用以示出故障狀態的機台20，並提供該使用者21進行維修訓練。

其中，該維修標準程序可以對該複數零組件模型201的狀態進行設定，以使特定之零組件模型201的狀態為故障狀態，較佳地，每一零組件模型201中對應有一狀態欄，用以設定其故障的參數。舉例來說，該狀態欄中的資料為0時，表示該零組件模型201為正常狀態，當該狀態欄中的資料為1時，表示該零組件模型201為故障狀態，於該可視化初始 狀態模型中，該複數零組件模型201之狀態皆為正常設定，實際實施時，更可以將故障的原因以文字敘述並儲存在該狀態欄中以提供查詢，不應以此為限。

除此之外，當該控制單元51執行該維修標準程序時，可於該可視化互動狀態模型中模擬出該機台20的故障情境，也就是模擬出該機台20偵測到故障異常時所發出的警報資訊及顯示資料，以提供該使用者21依據所顯示之故障資訊對該機台20進行故障檢查，並判斷出故障原因，再進行設備維修，藉以達成該機台20的維修訓練。

當使用者21進行互動式維修訓練時，該控制單元51會擷取該使用者21的操作資訊，並與該維修標準程序進行分析比對，如此就可以分析該使用者21的維修步驟是否正確，當該控制單元51發現該使用者21的維修步驟錯誤時，會依據該維修標準程序中的相關資料，對該可視化互動狀態模型進行更新，用以示出維修輔助資訊，並導引該使用者21朝著正確的維修步驟進行練習。

舉例來說，該可視化初始狀態模型虛擬出一機台20的立體圖像，當操作該控制單元51執行其中之一維修標準程序時，該控制單元51對該可視化初始狀態模型進行更新並成為該可視化互動狀態模型，用以顯示出該機台20中一電子零件的故障資訊，於該維修標準程序中會預存正常的維修程序，其步驟為：先開啟第一板件再檢查一電路再從中找出該電子零件後進行置換，以完成故障事件的維修訓練。當該控制單元51分析到該使用者21未開啟第一板件而去開啟第二板件時，判斷該使用者21執行的維修步驟與該維修標準程序不同，該控制單元51控制該可視化互動狀態模型，以將該第二板件閃爍紅色，同時於該第一板件閃爍綠色，如此就可以導引該使用者21開啟該第一板件，並朝著正確的步驟進行維修訓練。

除此之外，該資料庫單元41中更儲存了複數技術資料，該互動行為偵測單元71中設有可偵測使用者21語音的聲音接收元件，該控制單元51分析該使用者21的語音以取得一提問資料，並至該資料庫單元41搜尋相關的技術資料，並進一步回覆該使用者21所提問的問題。

舉例來說，當該使用者21進行維修訓練時，發現一個不瞭解技術的電子電路，該使用者21可以利用該互動行為偵測單元71對該電子電路進行標註，再用語音提出「請提供標註元件的技術資料」，該控制單元51解析該使用者21的語音後檢索出相關技術，並將相關技術更新在該可視化互動狀態模型中，以使該使用者21取得該電子電路的技術資料，可對該機台20的技術更加熟悉。或是當該使用者20的訓練過程中發生瓶頸，無法確定維修方向時，可直接以語音提問「目前的故障資訊是指向哪一個偵測器」，該控制單元51分析該使用者21的語音以取得提問資料，並於該複數技術資料中搜尋到目前的故障資訊是由一機械手臂上的一偵測器所發出，該控制單元51將檢索的技術資料更新於該可視化互動狀態模型中，以提供使用者21正確的維修方向。除此之外，使用者21也可以利用語音下達出現技術文件的語音，以使虛擬畫面中出現技術文件，以提供該使用者21練習查詢相關的技術文件並確認維修方向。實際實施時，使用者21可使用其他方式對該控制單元51提出疑問，不應以此為限。

該人工智慧分析單元81可記錄使用者21之提問資料及該控制單元51搜尋的技術資料，並加以分析出對應提問資料之最適當的技術資料，以使下一次使用者21提問該提問資料時，該控制單元51可以提供更適當的技術資料給該使用者21參考。實際上，當系統初始運作時，該控制單元51可能無法針對使用者21提出的問題找出相關的技術資料，但隨著該人工智慧分析單元81儲存之訓練資料，以及設計者或專業人員持續建 構的技術資料，可使該人工智慧分析單元81完整對技術資料的整理及分析，讓該資料庫單元41可以儲存更多且正確的技術資料，並供該控制單元51進行搜尋，以回覆該使用者21的提問問題。

除此之外，該人工智慧分析單元81還可以統計該使用者21常常提出的問題，並與對應之零組件模型201鏈結在一起，以於該使用者21進行維修訓練，並進行到該零組件模型201的維修步驟時，主動告知該機台20之零組件模型201應注意及瞭解的技術，可避免該使用者21未發現問題而失去熟悉該機台20之技術資料的機會。

當每一次完成維修訓練後，該人工智慧分析單元81還可以儲存該使用者21之維修訓練資料，並與該維修標準程序進行比對及分析，用以取得較佳的維修程序。其中，該人工智慧分析單元81分析複數儲存的訓練資料後，如未發現較佳的維修程序時，該維修標準程序維持原資料，如果分析出較佳的維修程序時，可對該維修標準程序的資料進行更新，以提供較佳的維修程序，或是將該較佳的維修程序提供給專業人士，以判斷是否對該維修標準程序進行更新。

舉例來說，以該維修標準程序的資料為基準，判斷及確認A電子元件故障之前，必須對B、C、D的電路進行測量及檢查，才能判斷出A電子元件發生故障，使用者21在多次訓練中檢查E、F電路之電性後就可以判斷出A電子元件發生故障，該人工智慧分析單元81比較及分析每一次的訓練資料，可自動判斷出藉由檢測E、F電路是較佳的維修程序，該人工智慧分析單元81會將該維修標準程序的資料進行更新，以新的維修程序作為後續訓練的標準程序。實際實施時，該人工智慧分析單元81還可以更短的維修時間為判斷分析的標準，或是以更安全的維修程序作為判斷分析的標準，以取得較佳的維修程序，不應以本較佳實施例之舉例為限。

除此之外，該人工智慧分析單元81中預設有較佳維修程序的判斷權重，用以於複數較佳維修程序中判斷出最佳的維修程序，舉例來說，該人工智慧分析單元81分析後取得X、Y及Z三種較佳的維修程序，其中，X維修程序具有大幅減少維修時間的功效，以於最短的時間讓該機台20恢復生產的能力，而Y及Z維修程序雖然可以減少維修的步驟，但是Y及Z維修程序的維修時間卻大幅增加，此時該判斷權重可提供該人工智慧分析單元81分析出X維修程序作為最佳的維修程序，並可自動對該維修標準程序的資料進行更新，或是將分析資料提供專業的技術人員，讓專業的技術人員判斷是否以X維修程序來更新該維修標準程序。

請參閱圖4，該互動行為偵測單元71為設置於該使用者21雙手上的手套式感應裝置，所述手套式感應裝置的內部設有複數用以偵測手指彎曲度的偵測元件(圖式未示出)，以使該互動行為偵測單元71不僅可以偵測雙手移動的位置，更可以偵測使用者21之手指的活動狀態，以使該控制單元51可以更仔細的分析出使用者21的手指活動，並以偵測資料更新該可視化互動狀態模型，該複數偵測元件與一無線傳輸模組711電連接，以將偵測資訊傳輸至該控制單元51，其中，該無線傳輸模組711中設置有電子陀螺儀，以偵測該互動行為偵測單元71的移動位置，實際實施時，該互動行為偵測單元71可使用其他位置的偵測技術，不應以此為限。

於該較佳實施例，該資料庫單元41更儲存複數狀態資料，該複數狀態資料為搜集該機台20之運轉狀態所建立的虛擬圖資，該控制單元51讀取其中之一狀態資料，藉以更新該可視化初始狀態模型或可視化互動狀態模型，以成為一可視化運轉狀態模型。

該可視化運轉狀態模型為該機台20生產產品的運作狀態，可提供該使用者21操作該機台20以進行生產產品的操作訓練，於操作訓 練的過程中，該控制單元51也可以更新該可視化運轉狀態模型，以提供運轉的相關技術，輔助該使用者21朝著正確的操作程序進行訓練。

除此之外，當該使用者21在進行維修訓練時，也可導入該複數狀態資料，以模擬該機台20的生產狀況，並藉以確認維修結果是否可以進行產品的生產作業。

舉例來說，於該可視化互動狀態模型中，當該機台20中之零組件模型201的狀態為故障，但是未觸發任何警報訊號時，該使用者21無法得知問題所在，無法執行任何維修訓練，此時可控制該控制單元51執行狀態資料以進入該可視化運轉狀態模型，當該機台20模擬運作時就會觸發警報，模擬實際該機台20的故障狀態，可提供使用者更瞭解該機台20之警報與對應之零組件模型201的關連技術，並針對故障事件進行維修的訓練，當所有的零組件模型201全部為正常狀態，該可視化運轉狀態模型也不會出現故障警報，藉以完成該使用者的維修訓練。

參閱圖5，為本發明一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，適用於上述之人工智慧輔助實境機台維修訓練系統，該人工智慧輔助實境機台維修訓練方法包含一系統機台資料設定步驟901、一事件擇定步驟902、一程序導入步驟903、一互動開始步驟904、一互動操作步驟905、一互動導引步驟906、一重複訓練步驟907、一訓練完成步驟908，及一智慧分析步驟909。

於該系統機台資料設定步驟901中，該控制單元51根據至少一機台20的各部零組件的實際尺寸量測資料，來建構該機台20的各部零組件的零組件模型201，也就是將該機台20的機械結構及電機設置的外觀繪製成立體圖件，並依照該機台20的爆炸圖資料來將該些零組件模型 201進行組立，以成為該機台20的一可視化初始狀態模型，該可視化初始狀態模型為虛擬實境模型或擴增實境模型。

其中，於該可視化初始狀態模型中，該複數零組件模型201可組合成為該機台20的立體外觀，該控制單元51可經由外部指令或內部程式改變該機台20可視角度及可視距離，並可再針對單一零組件模型201的位置進行調整或移動。

其中，該複數零組件模型201分別具有一狀態欄，該複數狀態欄用以標示對應之零組件模型201的狀態為正常狀態或故障狀態，於該可視化初始狀態模型中，該複數零組件模型201的狀態欄中的資料皆為正常狀態，運行於該可視化運轉狀態模型中不會出現故障警報。

而該維修標準程序可對該複數狀態欄進行設定，用以將相關零組件模型201的狀態欄中的資料設定為故障狀態，以使該可視化互動狀態模型展示出具有故障狀態的機台20，提供該使用者21進行維修訓練。

於該事件擇定步驟902中，一使用者21操作該控制單元51，該控制單元51提供至少一維修訓練項目供該使用者21選擇，較佳地，該使用者21可以使用該螢幕311、該鍵盤312及該滑鼠313操作該電腦設備31中之控制單元51，以擇定想要練習的維修訓練項目，實際實施時，該使用者也可以使用該可視化虛擬單元61，及該互動行為偵測單元71來控制該控制單元51，不應以此為限。

於該程序導入步驟903中，當使用者21擇定想要練習的維修訓練項目後，該控制單元51依據該使用者21的擇定的指令執行對應之維修標準程序，該控制單元51將該維修標準程序導入該可視化初始狀態模型，以成為該可視化互動狀態模型並展示出具有故障狀態的機台20。

於該互動開始步驟904，該使用者21頭戴該可視化虛擬單元61，手持該互動行為偵測單元71，以與該可視化互動狀態模型進行互動，該使用者21以雙手的操控行為可以操作該可視化互動狀態模型，以控制該機台20的可視角度，及可視距離。

於該互動操作步驟905中，該使用者21依據該可視化互動狀態模型操控該控制單元51，控制該可視化互動狀態模型中之機台20，以進行該機台20的維修訓練。其中，於該使用者21的訓練過程中，該使用者21可利用語音提出問題，該控制單元51解析語音並搜尋該問題的技術資料，並對該可視化互動狀態模型進行更新，藉以利用影視或語音的方式將技術資料提供給該使用者21，以達到互動式維修訓練的功效。

於該使用者21的訓練過程中，該控制單元51依據該維修標準程序對該使用者21的操作流程進行分析，以判斷該使用者21的維修訓練的步驟是否正確，當該使用者21之維修訓練步驟正確時，該複數零組件模型201的狀態欄皆為正常狀態。

於該互動導引步驟906中，該控制單元51依據該維修標準程序持續分析該使用者的維修步驟，當該控制單元51發現該使用者21的維修步驟發生錯誤時，將相關的技術資料導入該可視化互動狀態模型中，以輔助該使用者21朝著正確的維修步驟，並達成導引該使用者21進行維修訓練的功效。

於該重複訓練步驟907中，當該使用者21的維修訓練告一段落，且該複數狀態欄的資料已經設定為良好狀態時，該使用者21的維修訓練才算完成，該控制單元51提供該使用者21選擇是否重複進行維修訓練，當該使用者21選擇重複進行維修訓練時，再次執行該互動開始步驟 904、該互動操作步驟905、該互動導引步驟906，及該重複訓練步驟907，當該使用者21選擇不重複進行維修訓練時，則執行該訓練完成步驟908。

於該訓練完成步驟908中，當該使用者21的維修訓練告一段落，且該複數狀態欄的資料設定為正常狀態，該使用者21的維修訓練才算完成，該控制單元51結束該使用者21的維修訓練。

其中，於該互動操作步驟905中，該控制單元51會將該使用者21的操作資料儲存於該人工智慧分析單元81中，並於該智慧分析步驟909中，該人工智慧分析單元81針對儲存的操作資料與該維修標準程序進行比對及分析，可以分析出較佳的維修程序，當取得較佳的維修程序時，該人工智慧分析單元81可對該維修標準程序進行更新，或是將較佳的維修程序提供給該機台20的專業人士，來判斷是否可以對該維修標準程序進行更新。

請配合參閱圖6，以本較佳實施例之人工智慧輔助實境機台維修訓練方法中，於該系統機台資料設定步驟901中，該控制單元51中建置了一台金屬打線的機台20，該機台20之複數零組件模型201儲存於該資料庫單元41，而其中之一零組件模型201為該機台20內部設置的機械手臂，用於控制金屬線的打線位置，而該機台20之複數外部板件、人機裝置、輸送裝置、控制按鍵、輸出燈號、內部的電路設置，分別為所述之複數零組件模型201，而該控制單元51將該複數零組件模型201組成該機台20之可視化初始狀態模型。其中，該資料庫單元41中建製複數維修標準程序，而其中之一維修標準程序為金屬線移動元件的故障事件。

於該事件擇定步驟902中，該使用者21從複數維修標準程序擇定該金屬線移動元件的故障事件。於該程序導入步驟903中，該控制 單元51將該維修標準程序導入該可視化初始狀態模，以使該機台20模擬出金屬線移動元件的故障事件。

於該互動開始步驟904時，該使用者21由配戴之可視化虛擬單元61取得導入該維修標準程序之可視化互動狀態模，所以該機台20會虛擬出實際的警報資訊。較佳地，該機台20上的操作介面出現金屬線移動元件的故障資訊，且該機台20上方的警示燈號同時發出閃爍的紅光，有效模擬出實際機台20的故障狀態。

於該互動操作步驟905中，該使用者21可以操控該互動行為偵測單元71，以使該可視化互動狀態模型中出現技術手冊，或是使用者21已經熟知故障的零組件模型201並確認維修方向，可直接針對金屬線移動元件進行維修或置換。於圖6中，該使用者21先開啟門板之零組件模型201後，再針對內部機械手臂或其他的設備結構進行維修訓練，在進行互動練習時，該使用者20可以調整該可視化互動狀態模型中之該機台20的可視角度及距離，以查看該零組件模型201細部特徵並進行維修訓練。

於該互動導引步驟906中，當該使用者21的操作程序發生錯誤時，該控制單元51不僅會告知該使用者21的維修訓練步驟發生錯誤，還會於正確的相關零組件模型201上進行顏色的閃爍提示，以導引使用者21往正確的方向進行維修訓練，實際實施時，也可以使用文字或語音的方式輸出維修訓練輔助資訊，不應以此為限。

除此之外，當該使用者21在訓練過程中遇到技術上的問題時，可直接利用語音提出問題，該互動行為偵測單元71取得語音資訊並傳輸至該控制單元51，該控制單元51分析出語音所對應的問題並至該資料庫單元41中檢索出相對應的技術資料，再將技術資料更新於該可視化互動 狀態模型中，其中，檢索出的相關技術資料可以虛擬動畫的方式進行輸出，也可以使用語音進行輸出。

如果該控制單元51未檢索到該問題的相關技術時，該人工智慧分析單元81可先記錄該問題，並藉由後續訓練所新增的訓練資料分析出該問題的相關技術，或是直接由專業人員或廠商輸入相關的技術資料，以使該控制單元51再次遇到相同的問題時提供相關的技術資料。

當於該訓練完成步驟908中，該複數零組件模型201的狀態欄設定為良好時，該使用者21的維修訓練才算完成，並於重複訓練步驟907中，使用者21可選擇重複訓練的選項，以多次進行維修訓練，讓該使用者21對該機台20的維修技術更加熟悉，當現實的機台遇到相同的故障事件時，該使用者21可以正確且快速地排除該故障事件，令該機台20快速恢復運作。

於該智慧分析步驟909中，該人工智慧分析單元81將每一次的訓練資料，或是將不同使用者21的訓練資料，與該維修標準程序進行大數據的比對及分析，其中，是以快速的維修流程、不容易出錯的維修流程，或是安全的維修流程作為判斷基準，並於取得較佳之維修流程時對該維修標準程序進行更新，以取代早期較為繁瑣且容易出錯的維修程序。較佳地，該人工智慧分析單元81中預設一判斷權重，先以快速的維修流程作為最佳的維修程序，當維修時間相同時，再以安全的維修程序或是不容易出錯的維修流程作為最佳的維修程序，實際實施時，可依據該機台20的產品屬性及實際設置狀況進行設定，不應以此為限。

除此之外，於該事件擇定步驟902中，該控制單元51更提供至少一維修測驗項目供該使用者21選擇，當使用者21擇定其中之一維修測驗項目時，於該互動開始步驟904後執行一互動測驗步驟911、一測 驗結束步驟912，及另一智慧分析步驟913，而不執行該互動操作步驟905、該互動導引步驟906、該重複訓練步驟907、該訓練完成步驟908，及該智慧分析步驟909。

於該互動測驗步驟911中，該控制單元51預存複數維修測驗的設定資料，並將該維修標準程序及一維修測驗的設定資料導入該可視化互動狀態模型中。其中，該控制單元51不再提供輔助資料，並對使用者21的錯誤維修程序，及維修時間進行記錄，也會設定測驗結束的時間，該使用者21控制該可視化互動狀態模型以進行該機台20的維修模擬測驗，該控制單元51依據該維修標準程序分析該使用者21的測驗資料並產生一維修測驗資料，用以記錄該使用者的維修測驗過程。

於該測驗結束步驟912中，當到達結束測驗的時間，或是使用者21自行輸入結束測驗的指令時，該控制單元51結束測驗並依據該維修測驗資料產生一維修測驗結果，該維修測驗結果可統計出該使用者21維修測驗時出現的錯誤，並提供相關的技術資料及正確的維修方向，以使該使用者21瞭解自身之維修技術不足之處，並對該機台20的維修作業有更深入的瞭解。

於該智慧分析步驟913中，該人工智慧分析單元81可記錄每一次使用者21出錯的維修程序，及相關的技術資料，以進一部統計分析出維修時常常會出現的錯誤，並於該互動操作步驟905中，也就是使用者21再進行該機台20的維修訓練時，適時地在該可視化互動狀態模型中提供該使用者21注意容易出錯的維修程序，以加強該使用者21對該機台20的維修技術。

由上述說明可知，本發明一種人工智慧輔助實境機台維修訓練系統及其方法確實具有下列功效：

一、快速理解機台技術：

該資料庫單元41中所建立的維修標準程序，可於該使用者21進行該機台20的維修訓練時適時地出現輔助訓練資料，避免使用者訓練時執行錯誤的步驟而浪費時間，讓該使用者21可以快速理解該機台20的技術。

二、維持產能：

該使用者21可與該可視化互動狀態模型進行互動，以進行該機台20的維修訓練，該使用者21不需要利用實際產線上的機台作為訓練機台，可避免影響該機台的產能。

三、縮短維修時間：

該使用者21藉由反覆的虛擬維修訓練，及進行該機台20的虛擬維修測驗，可以對該機台20之技術有更深入的認識，當實際機台出現故障時，該使用者21可正確並快速對該機台20進行維修，有效縮短該機台20的維修時間。

綜上所述，因為現實中的機台必需全力進行產品的生產，無法提供使用者21進行維修訓練的操作，因此本發明於該資料庫單元41中建立該機台20之複數零組件模型201，及複數的維修標準程序，可提供虛擬互動的操作，讓該使用者可重複進行該機台20之維修訓練，並且可以選擇不同故障事件的維修訓練，讓該使用者21可以從不同的角度熟悉該機台20的維修技術，該控制單元51更可以分析該使用者21的維修步驟，並主動提供輔助資料讓該使用者朝著正確的方向進行維修訓練，當實際的機台發生故障時，該使用者21就可以正確分析故障原因並快速進行維修，以使該機台快速恢復運作。另外，該人工智慧分析單元81可以對訓練結果，及測驗結果進行分析，可以取得較佳的維修標準程序。除此之外，該使用者 21可於該機台20的訓練過程中直接使用語音提出問題，該控制單元51解析語音後可檢索該問題的相關技術並立即回覆該使用者21，以使該使用者21對該機台20的技術有更深入的瞭解，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之一個較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

901:系統機台資料設定步驟

902:事件擇定步驟

903:程序導入步驟

904:互動開始步驟

905:互動操作步驟

906:互動導引步驟

907:重複訓練步驟

908:訓練完成步驟

909:智慧分析步驟

911:互動測驗步驟

912:測驗結束步驟

913:智慧分析步驟

Claims (5)

1. 一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，適用於在一人工智慧輔助實境機台維修訓練系統中對使用者進行至少一機台的維修訓練，該人工智慧輔助實境機台維修訓練系統包含一資料庫單元、一控制單元、一可視化虛擬單元、一互動行為偵測單元，及一人工智慧分析單元，該人工智慧輔助實境機台維修訓練方法包含下列步驟：一系統機台資料設定步驟，該控制單元根據該機台的各部零組件的尺寸量測資料來建構該機台的各部零組件的複數個零組件模型，並分析該機台運轉時所會遇到的故障狀態及定期保養條件來建構至少一維修標準程序，該複數零組件模型及該維修標準程序儲存於該資料庫單元中，該控制單元讀取該資料庫單元之複數零組件模型並依照該機台的爆炸圖資料來將該些零組件模型組立成該機台的一可視化初始狀態模型，該可視化初始狀態模型為虛擬實境模型或擴增實境模型；一事件擇定步驟，一使用者操作該控制單元，該控制單元提供至少一維修訓練項目以供該使用者擇定；一程序導入步驟，該控制單元依據該使用者的擇定資料選定一維修標準程序，該控制單元將該維修標準程序導入該可視化初始狀態模型，以使該可視化初始狀態模型展示出具有故障狀態的機台，該控制單元控制該可視化虛擬單元對該使用者輸出該可視化初始狀態模型； 一互動開始步驟，該互動行為偵測單元偵測該使用者的行為，並將偵測資訊傳輸至該控制單元，以使該使用者接收該可視化初始狀態模型並操作該控制單元，以進一步更新該可視化初始狀態模型為一可視化互動狀態模型；一互動操作步驟，該使用者控制該可視化互動狀態模型以進行該機台的維修訓練，該控制單元依據該維修標準程序分析該使用者的操作，以判斷該使用者的維修訓練是否正確；一互動導引步驟，當該控制單元發現該使用者的維修訓練發生錯誤時能夠依據該維修標準程序控制該可視化虛擬單元，以將該維修標準程序導入該可視化互動狀態模型並導引該使用者進行正確的維修；及一訓練完成步驟，當該使用者完成該機台的維修訓練時，該控制單元結束該使用者的維修訓練。
2. 依據請求項1所述之一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，更包括一於該訓練完成步驟前之重複訓練步驟，該控制單元提供該使用者選擇是否重複訓練，當該使用者選擇重複訓練時，執行該互動開始步驟、該互動操作步驟、該互動導引步驟，及該重複訓練步驟，當該使用者選擇不重複訓練時，執行該訓練完成步驟。
3. 依據請求項1所述之一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，其中，於該事件擇定步驟中，該控制單元提供至少一維修測驗項目供該使用者擇定，並於該互動開始步驟後執行一互動測驗步驟，及一測驗結束步驟，於該互動測驗步驟中， 該使用者控制該可視化互動狀態模型以進行該機台的維修測驗，該控制單元依據該維修標準程序分析該使用者的操作資料並產生一維修測驗資料，於該測驗結束步驟中，該控制單元依據該維修測驗資料產生一維修測驗結果。
4. 依據請求項1所述之一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，更包括一於該訓練完成步驟後之智慧分析步驟，於該互動操作步驟中，該控制單元將該使用者的操作資料儲存於該人工智慧分析單元，於該智慧分析步驟中，該人工智慧分析單元針對儲存的資料及該維修標準程序進行比對分析，用以取得較佳的維修程序。
5. 依據請求項1所述之一種人工智慧輔助實境機台維修訓練方法，其中，於該程序導入步驟中，該複數零組件模型分別具有一狀態欄，該複數狀態欄用以標示對應之零組件模型的良劣狀態，該維修標準程序可對該複數狀態欄進行設定，以使該可視化初始狀態模型展示出具有故障狀態的機台，於該互動操作步驟中，該使用者對該機台的維修訓練可使該控制單元對該複數狀態欄進行設定，於該練完成步驟中，該複數狀態欄的資料必須設定為良好，該使用者的維修訓練才算完成。

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