机台病灶分析系统及具有机台病灶分析功能的穿戴式设备

摘要

本发明主要提出一种机台病灶分析系统，其主要包括一机况搜集单元、至少一穿戴式设备与一处理及控制设备。其中，所述机况搜集单元用以搜集至少一机台的一机台状况数据，所述穿戴式设备用以供用户穿戴在其身上，且所述处理及控制设备具有一历史数据库与一病灶分析单元。于一机台发生异常或故障时，所述处理及控制设备通过所述机况搜集单元接收所述机台状况数据，且所述病灶分析单元即依据所述机台状况数据而自历史数据库找出对应的机台异常原因和对应的机台维修纪录，进而产生至少一机台故障排除方案。如此设计，配戴所述穿戴式设备的现场工程师便能够所述机台故障排除方案的指示之下，快速且精准地完成所述机台的故障排除处理，不需要花费时间在找寻机台的故障原因。

说明书

技术领域：本发明是涉及基于人工智能的机台维修的技术领域，尤指一种机台病灶分析系统及一种具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备。

背景技术：传统上，制程机台或自动化机台通常仅具备几个简单的操作按键。然而，随着科技越趋发达，科技化的机台皆会搭载电子控制面板，连带着使其操作变得复杂。因此，在线操作人员必须在详阅有关的机台手册且通过考核(qualify)之后，才能够成为所述机台的操作人员。对于这些搭载电子控制面板的科技化的机台而言，其故障排除及/或机台维修也非常不易。当机台发出故障通知时，操作人员会通知工程师，让操作人员来进行故障排除。然而，由于所述科技化的机台通常同时具有机械结构与电子控制线路，工程师必须参考对应的机台维修指南才能够对症下药地完成故障排除。实务经验显示，机台维修指南的页数非常的多，导致工程师必须花费很多时间在查阅机台维修指南，因而无法在迫切需要的时找到故障排除的解决办法，造成机台维修的延宕。更严重者，工程师在尚未找到正确的解决办法的时，便径自地变更机台设置或任意更换机台零件，造成不可逆的严重后果。

因此，若年资较浅的工程师在花费许多时间查阅机台维修指南之后仍旧无法最佳的故障排除方案，其通常会利用一实时通信设备将现场的状况回报给位于总公司的资深工程师。如此，资深工程师便可以依据现场的实时状况判断机台故障原因，进而提供最佳的故障排除方案给位于现场的资浅工程师。另一方面，一些设备商采取制作故障排除SOP手册的方式，令现场的工程师能够依据所述故障排除SOP手册所载内容，对发出故障警示的机台进行故障原因分析及排除。

前述两种方式都有助于现场的工程师能够在短时间内完成机台的故障原因分析及排除，然而，此两种方式仍各自具有实务应用面的缺陷。就前者的方式而言，一旦总公司的资深工程师请假或者离职，即使现场的工程师通过所述实时通信设备将现场的状况回报给总公司，仍无助于现场的工程师在短时间找出最佳的故障排除方案。就后者的方式而言，依循故障排除SOP手册逐一检查、确认机台的故障原因，最终的确能够修复发生故障的机台。然而，必须注意的是，整个检查及确认的过程仍需耗费不少时间。再者，一些未知的故障原因通常肇因于机台的组装瑕疵或零件瑕疵，这些未知的故障原因并不会记载在通用的故障排除SOP手册的中，导致现场工程师因此无法完成机台的故障原因分析与排除。

由上述说明可知，实有必要重新设计、开发出有助于维修工程师在短时间内完成机台的故障原因分析与排除一种设备或系统。

有鉴于此，本案的发明人是极力加以研究发明，而终于研发完成本发明的一种机台病灶分析系统以及具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备。

发明内容：本发明的主要目的在于提供一种机台病灶分析系统与一种具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备，其中所述机台病灶分析系统主要包括一机况搜集单元、至少一穿戴式设备与一处理及控制设备。特别地，所述机况搜集单元用以搜集至少一机台的一机台状况数据，所述穿戴式设备用以供用户穿戴在其身上，且所述处理及控制设备具有一历史数据库与一病灶分析单元。于一机台发生异常或故障时，所述处理及控制设备通过所述机况搜集单元接收所述机台状况资料，进一步地，所述病灶分析单元即可依据所述机台状况数据而自历史数据库找出对应的机台异常原因和对应的机台维修纪录，进而产生至少一机台故障排除方案。如此设计，配戴所述穿戴式设备的现场工程师便能够所述机台故障排除方案的指示之下，快速且精准地完成所述机台的故障排除处理，不需要花费时间在找寻机台的故障原因。

为达成上述目的，本发明提出所述机台病灶分析系统的一实施例，其包括：

一机况搜集单元，用以搜集至少一机台的一机台状况资料；

至少一穿戴式设备，用以供至少一使用者穿戴在其身上，且各所述穿戴式设备具有一第一通信单元与用以搜集至少一机台的一机台状况资料的一机况搜集单元；以及

一处理及控制设备，是通过所述机况搜集单元接收所述机台状况资料，且包括：

一第二通信单元，用以与所述第一通信单元相互通信；

一处理单元，链结所述第二通信单元；

一病灶分析单元，链结所述处理单元；及

一历史数据库，链结所述病灶分析单元与所述处理单元，且储存有用以多种机台异常情况、对应于所述多种机台异常情况的多种机台异常原因、以及对应于所述多种机台异常原因的多笔机台维修纪录；

其中，所述处理单元通过所述第二通信单元与所述第一通信单元接收传送自所述穿戴式设备的所述机台状况资料，使得所述病灶分析单元依据所述机台状况数据而自所述历史数据库找出对应的所述机台异常原因和对应的所述机台维修纪录，进而产生至少一机台故障排除方案；其中，所述处理单元通过所述第二通信单元与所述第一通信单元将所述至少一机台故障排除方案传回所述穿戴式设备。

并且，本发明同时提供所述具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备的一实施例，其用以供一使用者穿戴在其身上，且包括：

一处理器单元；

一机况搜集单元，链结所述处理器单元，用以搜集至少一机台的一机台状况资料；

一历史数据库，链结所述处理器单元，且储存有多种机台异常情况、对应于所述多种机台异常情况的多种机台异常原因、以及对应于所述多种机台异常原因的多笔机台维修纪录；

一病灶分析单元，链结所述历史数据库与所述处理器单元；以及

一显示单元，链结所述处理器单元；

其中，所述处理器单元通过所述机况搜集单元接收所述机台状况资料，使得所述病灶分析单元依据所述机台状况数据而自所述历史数据库找出对应的所述机台异常原因与对应的所述机台维修纪录，进以产生至少一机台故障排除方案并通过混合实境(Mixedreality)的方式显示于所述显示单元之上。

于前述本发明的机台病灶分析系统的实施例以及具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备的实施例中，所述机台具有多个传感器，用以通过有线传输或无线传输的方式将所述机台状况数据传送至所述机况搜集单元。

附图说明：

图1显示本发明的一种机台病灶分析系统的架构图；

图2显示本发明的机台病灶分析系统的功能方块图；

图3A显示本发明的机台病灶分析系统的一穿戴式设备的一可行实施例的立体图；

图3B显示穿戴式设备的另一可行实施例的立体图；

图4显示本发明的一种具机台病灶分析功能的穿戴式设备的架构图；以及

图5显示本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备的功能方块图。

附图标记：

机台病灶分析系统 1

使用者 2

机台 3

传感器 31

穿戴式设备 10

机况搜集单元 101

显示单元 102

第一通信单元 103

反馈单元 104

处理及控制设备 11

第二通信单元 111

处理单元 112

病灶分析单元 113

历史数据库 114

自我学习单元 115

具机台病灶分析功能的穿戴式设备 5

处理器单元 50

机况搜集单元 51

历史数据库 52

病灶分析单元 53

显示单元 54

反馈单元 55

自我学习单元 56

通信单元 57

具体实施方式：

为了能够更清楚地描述本发明所提出的一种机台病灶分析系统以及具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备，以下将配合图式，详尽说明本发明的较佳实施例。

机台病灶分析系统

图1显示本发明的一种机台病灶分析系统的架构图，且图2显示本发明的机台病灶分析系统的功能方块图。如图1与图2所示，本发明的机台病灶分析系统1主要包括：一机况搜集单元101、至少一穿戴式设备10与一处理及控制设备11，其中，所述机况搜集单元101用以搜集至少一机台3的一机台状况资料。另一方面，所述至少一穿戴式设备10是用以供至少一使用者2穿戴在其身上，且各所述穿戴式设备10具有一第一通信单元103。此外，所述穿戴式设备10还具有一显示单元102。图1是显示所述穿戴式设备10为一混合实境(MR)头盔，然而并非以此限制所述穿戴式设备10的可行实施例。图3A显示穿戴式设备10的一可行实施例的立体图，且图3B显示穿戴式设备10的另一可行实施例的立体图。如图3A所示，在一可行实施例中，所述穿戴式设备10也可以是一组智能型眼镜。并且，在另一可行实施例中，所述穿戴式设备10也可以如图3B所示的史考特(Scouter)侦测器。

另一方面，图1是以一笔记本电脑表示所述处理及控制设备11。然而，必须知道的是，通常制程用途或自动化产线的机台3的有关设备数据都会储存在一中央控制系统的中，且所述中央控制系统在必要的时候也可以控制特定机台3的启用/停机。由此可知，本发明并不限定处理及控制设备11的实施态样。在可行的实施例中，所述处理及控制设备11可为下列任一种者：中央控制系统、工业计算机、服务器计算机、桌上型计算机、笔记本电脑、平板计算机、或智能型手机。更详细地说明，如图2所示，所述处理及控制设备11包括：用以与所述第一通信单元103相互通信的一第二通信单元111、链结所述第二通信单元111的一处理单元112、链结所述处理单元112的一病灶分析单元113、以及一历史数据库114。其中，所述历史数据库114链结所述病灶分析单元114与所述处理单元112，且储存有用以多种机台异常情况、对应于所述多种机台异常情况的多种机台异常原因、以及对应于所述多种机台异常原因的多笔机台维修纪录。

一般而言，制程用途或自动化产线的机台3各自具有多个传感器31以及警示(alarm)单元。依据本发明的设计，在传感器31侦测到特定机台3发生故障时，会先通知警示单元发出警示灯号或信息。同时，所述机况搜集单元101会通过有线传输或无线传输的方式接收传送自所述传感器31的一机台状况数据。此处所称的机台状况数据报括：与所述机台3有关的通常异常情况及/或紧急异常情况。接着，所述处理单元112通过所述机况搜集单元101接收所述机台状况资料，使得其病灶分析单元114依据所述机台状况数据而自所述历史数据库113找出对应的所述机台异常原因和对应的所述机台维修纪录，进而产生至少一机台故障排除方案。之后，所述处理单元112通过所述第二通信单元111与所述第一通信单元103将所述至少一机台故障排除方案传回所述穿戴式设备10。

易于理解的，所述第一通信单元103与所述第二通信单元111皆可为一有线通信单元或一无线通信单元。另一方面，所述机台故障排除方案可通过混合实境(Mixed reality)的方式显示在所述显示单元102之上。依据本发明的设计，所述机台故障排除方案包括：依据发生机率而顺序排列的多种机台异常原因以及对应于所述多种机台异常原因的多笔机台维修纪录。如此设计，配戴所述穿戴式设备10的用户2(亦即，现场工程师)便能够在显示单元102所显示的机台故障排除方案的指示之下，快速且精准地完成所述特定机台3的故障排除处理，不需要花费时间在找寻机台3的故障原因。举例而言，在编号A的机台3发生故障的情况下，现场工程师通过穿戴式设备10所看到的机台故障排除方案所指示的机台检修步骤为A B C。相对地，当编号B的机台3发生故障的时，现场工程师通过穿戴式设备10所获知的机台故障排除方案所指示的机台检修步骤为B C D。简单地说，依据不同的机台3，所述病灶分析单元113依据历史数据所产生的机台故障排除方案并不会有相同的检修步骤。如此方式，不但可以大幅缩短机台维修的整个时程，同时还可以避免现场工程师在尚未找到正确的解决办法的时便径自地变更机台设置或任意更换机台零件。

补充说明的是，前述说明是描述所述机台3具有传感器31，且所述传感器31通过有线传输或无线传输的方式将所述机台状况数据传送至穿戴式设备10的机况搜集单元101，意指所述机况搜集单元101为一感测数据接收模块。当然，在可行的实施例中，机况搜集单元101也可以是一传感器控制设备，用以控制各所述传感器31，并对各所述传感器31所传送的感测信号加以管理。

然而，在一些情况下，现场工程师(亦即，用户2)有可能在遵循机台故障排除方案的情况下仍旧无法顺利地完成机台3的故障(或异常)排除。此时，使用者2亦能够利用穿戴式设备10的图像撷取单元、声音撷取单元、或摄影设备直接回报现场状况给位于总公司的中央控制系统(亦即，处理及控制设备11)，让位于总公司的资深工程师可以依据现场的实时状况判断机台故障原因，进而提供最佳的故障排除方案给位于现场的工程师。

如图2所示，所述穿戴式设备10更包括一反馈单元104，且所述处理及控制设备11更包括链结所述处理单元112与所述历史数据库114的一自我学习单元115。当现场工程师依据位于总公司的资深工程师所提供的最佳故障排除方案而完成机台3的故障(或异常)排除之后，所述现场工程师(亦即，用户2)还能够通过反馈单元104与所述第一通信单元103回传正确的机台故障原因及其对应的故障排除方式至所述处理及控制设备11。在所述处理单元112接收所述正确的机台故障原因及其对应的故障排除方式之后，所述自我学习单元11即重新整理储存于所述历史数据库114的中的所述多种机台异常情况、所述多种机台异常原因、以及所述多笔机台维修纪录，从儿利于所述病灶分析单元113能够依据历史数据而快速且精准地产生最佳的机台故障排除方案。

通常，所述病灶分析单元113与所述自我学习单元115可以通过函式库、变量或操作数的形式而被编辑为至少一应用程序，进而被创建在所述处理及控制设备11的中。这样的方式令所述处理及控制设备11可以不限定为位于总司的中央控制系统，其可以是允许使用者2随身携带的笔记本电脑、平板计算机、或智能型手机。甚至于，若所述穿戴式设备10是搭载具高速运算能力的处理器，则病灶分析单元113与自我学习单元115同样也可以通过函式库、变量或操作数的形式而被编辑为至少一应用程序，进而被创建在所述穿戴式设备10的中。于下文的中，将接着介绍具有机台病灶分析功能的穿戴式设备。

具机台病灶分析功能的穿戴式设备

图4显示本发明的一种具机台病灶分析功能的穿戴式设备的架构图，且图5显示本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备的功能方块图。如图4与图5所示，本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备5用以供一用户2(亦即，现场工程师)穿戴在其身上，且包括：一处理器单元50、一机况搜集单元51、一历史数据库52、一病灶分析单元53、一显示单元54、一反馈单元55、一自我学习单元56、以及一通信单元57。其中，所述机况搜集单元51链结所述处理器单元50，用以搜集至少一机台3的一机台状况资料。于可行的实施例中，所述机况搜集单元51可为下任一者：感测数据接收模块、图像撷取单元、声音撷取单元、或摄影设备。

更详细地说明，所述历史数据库52链结所述处理器单元50，且储存有多种机台异常情况、对应于所述多种机台异常情况的多种机台异常原因、以及对应于所述多种机台异常原因的多笔机台维修纪录。并且，所述病灶分析单元53链结所述历史数据库52与所述处理器单元50，且所述显示单元54链结所述处理器单元50。另一方面，所述反馈单元55链结所述处理器单元50，且所述自我学习单元56链结所述处理器单元50与所述历史数据库52。实际使用本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备5的时，传感器31会在特定机台3发生异常或故障的时，通过有线传输或无线传输的方式将一机台状况数据传送至所述机况搜集单元51。所述处理单元112通过所述机况搜集单元51接收所述机台状况资料之后，所述病灶分析单元114即依据所述机台状况数据而自所述历史数据库113找出对应的所述机台异常原因与对应的所述机台维修纪录，进以产生至少一机台故障排除方案并通过混合实境(Mixedreality)的方式显示于所述显示单元54之上。此时，配戴本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备5的用户2(亦即，现场工程师)便能够在显示单元54所显示的机台故障排除方案的指示之下，快速且精准地完成所述特定机台3的故障排除处理，不需要花费时间在找寻机台3的故障原因。

补充说明的是，前述说明是描述机台3的传感器31通过有线传输或无线传输的方式将所述机台状况数据传送至穿戴式设备5的机况搜集单元51，意指所述机况搜集单元51为一感测数据接收模块。值得注意的是，在可行的实施例中，所述机况搜集单元51可以为一个独立的传感器控制设备，用以控制各所述传感器31，并对各所述传感器31所传送的感测信号加以管理。简单地说，机况搜集单元51可以不用整合在本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备5的中，而是可以通过桥接的方式，自各所述传感器31接收感测信号，接着将感测信号转送至本发明的具机台病灶分析功能的穿戴式设备5。

然而，在一些情况下，现场工程师(亦即，用户2)有可能在遵循机台故障排除方案的情况下仍旧无法顺利地完成机台3的故障(或异常)排除。此时，使用者2亦能够利用穿戴式设备5的图像撷取单元、声音撷取单元、或摄影设备配合所述通信单元57以直接回报现场状况给位于总公司的中央控制系统，让位于总公司的资深工程师可以依据现场的实时状况判断机台故障原因，进而提供最佳的故障排除方案给位于现场的工程师。

当现场工程师依据位于总公司的资深工程师所提供的最佳故障排除方案而完成机台3的故障(或异常)排除之后，所述现场工程师(亦即，用户2)还能够通过反馈单元55回传正确的机台故障原因及其对应的故障排除方式至所述处理器单元50。在所述处理器单元50接收所述正确的机台故障原因及其对应的故障排除方式之后，所述自我学习单元56即重新整理储存于所述历史数据库52的中的所述多种机台异常情况、所述多种机台异常原因、以及所述多笔机台维修纪录，从儿利于所述病灶分析单元53能够依据历史数据而快速且精准地产生最佳的机台故障排除方案。

如此，上述是已完整且清楚地说明本发明的一种机台病灶分析系统以及具有机台病灶分析功能的穿戴式电子设备。必须加以强调的是，前述本案所揭示者乃为较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而源于本案的技术思想而为熟习所述项技艺的人所易于推知者，俱不脱本案的专利权范畴。