智慧製造結合了自動化技術、資訊技術和人工智慧（Artificial Intelligence），藉由自動調整及設定生產參數以達到最佳化生產流程。透過數位模型建構和數據分析實現預測性維護，降低停機時間和提高生產品質。本研究主要專注於將製造機台之參數和檢測數據透過數值計算和優化分析轉化，將其形成一個可視化和數位化之平台，以實現數位雙生(Digital Twin) 之生產製造，實現提升生產製造的靈活性和適應性。

MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）技術在現今精密機械科技領域中之應用相當廣泛，如智慧手機、醫療裝置、汽車傳感器等。MEMS系統的核心在於將微小的機械組合件、感測器、致動器和微型電子電路整合成一個高效之功能化系統。因此，為了確保MEMS系統中之微型元件在極小尺度上的性能和效率，本研究主要專注於對這些元件之材料/結構的微觀物理特性進行模擬分析，進而開發和設計高效率和高靈敏度的MEMS元件。

智慧材料又被稱為智能材料，能夠對外部環境變化做出響應，由於其材料具有多物理場耦合之特性，在許多高科技領域中具有廣泛應用，如：壓電材料則能在施加壓力時產生電流。因此，本研究主要於運用分析軟體進行準確模擬，以預測和分析這些智慧材料在不同條件下的響應行為。

現代工程分析和設計領域中，有限元素法和無網格法常被應用於各種工程問題的數值分析研究。本研究主要透過編寫程式語言並結合市售的分析軟體，以進行工程問題的模擬和分析。藉由數值分析方法之應用，探討並預測工程問題的行為和性能。