影/科技部的智慧製造大戰略:打造台灣科研生態圈 延續人才與技術的價值

影/科技部的智慧製造大戰略:打造台灣科研生態圈 延續人才與技術的價值

▲科技部部長陳良基(圖/翻攝自科技報橘)

【本文經合作夥伴《科技報橘》授權轉載,並同意《智慧機器人網》修訂標題,原文標題為《科技部的智慧製造大戰略:打造台灣科研生態圈,延續人才與技術的價值》,《智慧機器人網》編輯整理】

文、圖/科技報橘

隨著智慧製造 / 工業 4.0 的熱度越來越高,身為製造業智慧轉型核心的智慧機械,也就日益受到重視,甚至被列入政府「五加二」產業創新政策裡,成為帶動台灣產業成長的希望。

而科技部工程司考量到台灣機械產業要升級成智慧機械,還有許多技術缺口待突破,因此特別聚焦在感測器、設備連網、智慧機器人與 3D 列印四大領域,成立各式研發專案,希望能夠找出具備未來前瞻性的關鍵技術,落實政府推動智慧機械產業創新的目標。

四大領域、聚焦智慧機械

科技部部長陳良基指出,感測器是智慧機械發展的基礎,當機械設備有了感知能力後,管理者才能掌握當下的設備狀態,進行更多的控制,而且隨著物聯網議題發酵,感測器不只能應用在工業製造領域,在人體健康、無人車/自駕車…等領域,也有很大的發展空間。

而設備連網則是延續感測器而來的需求,當機械設備具備感知能力、擷取很多資料後,必須透過網路將資料上傳至雲端,或是與其他機械設備互通訊息,才能進行下一步的動作,舉例來說,原本由工程師下達指令,讓 3 台機械設備接續執行的工序,在設備具備感知與連網能力後,系統就能自行察覺,第一台設備已經完成工作,並命令物件進入下一台機器。

陳良基強調,這種系統整合的能力與經驗,並不是台灣廠商的強項,因此,科技部希望透過科研計劃來補強。

接下來則是智慧機器人、也就是機器手臂,目前台灣已經可以製造出六軸機器手臂,基本上已經非常接近人的手臂,可以執行很多動作,但在關鍵技術上仍有很多需要突破的地方,像是轉動過程中的精度控制、接觸物件的介面精確度… 等,由於精密機械形式有很多種,如果是插梢式,機器手臂要很準確地將物件插到對的位置,若是研磨式,則必須將物件磨到指定程度,唯有突破這些技術,台灣的機械手臂才具備高階競爭力。

最後的 3D 列印,則是實現少量多樣客製化生產的重要技術,由於每個產業所所需求的產品模組不同、要使用的材料也不一樣,因此,科技部針對具未來發展潛力的產業去研發關鍵技術,主要聚焦在少量高價值產品,如:航太零組件,或是生醫應用,透過 3D 列印血管、骨骼、齒模等。

堅持「以終為始,化研為用」目標

在科技部工程司的經費補助與支持下,這四大領域在關鍵技術的掌握上,皆有顯著的進步,甫於日前落幕的「物聯網感測器服務平台」與「前瞻智慧型機器人模組開發與系統整合」專案計畫聯合成果展,就有許多令人驚豔的成果。

舉例來說,模擬人手設計的智慧機器夾爪,並在每一個關節都放了一個感測器,使其能夠夾取更多樣更複雜的物件,解決工業機器人因夾取不同物件需替換不同夾爪的窘境,讓製造業者能跨足更多領域並提高訂單排程的靈活度,目前計劃與上銀科技合作,使用此夾爪配合智慧機器人視覺系統,提供水五金鑄件等不規則物件的 Random Bin Picking(RBP, 隨機物件夾取系統 )作業。

陳良基認為,台灣的工具機在市場上原就具備高品質和良好的口碑,只是受限於靈敏度與精細度不足,只能停留在中低階機種,若搭配上述智慧機器夾爪,就有機會提高產品競爭力、進入高階應用市場。

此外,如同前述所提,感測器不只能應用在工業製造,未來在健康相關領域的應用也會越來越多,而在成果展上也看到許多與健康相關的感測器,像是非氣囊式及非侵入式連續血壓感測器,能夠量測血壓並即時傳輸到雲端,還有微型低耗能複合型氣體感測器,可以偵測空氣中的一氧化碳、二氧化碳、甲酫、PM2.5、溫度、溼度、臭氧、揮發性有機物…等,適合應用於監控室內空間或公共空間的空氣污染程度,如:學校、大眾運輸、醫療院所…等。

「無論研發哪一種技術,研究者都必須堅持「以終為始,化研為用」的目標,」陳良基強調,唯有從使用者角度來設計感測器或關鍵元件,並選擇符合未來應用趨勢的技術,才能提高研究成果的發展潛力,例如上述健康相關感測器,若能結合台灣最強的晶片技術,讓感測器體積微型化,甚至小到可以放在手機裡,未來的發展空間就很大。

打造科研生態圈,延續研發者與創新技術的價值

當然,光靠學研團隊投入前瞻技術的研發,還不足以實現產業創新的目標,畢竟在產學交流過程中,不光只是技術瓶頸,還會遇到法規問題,也因此科技部積極修正並發布「科技部科學技術研究發展成果歸屬及運用辦法」,配合行政院成果辦法,將利益迴避與資訊揭露的範圍與程序變得更完備,並新訂一些做法來鼓勵學研機構積極投入技轉。

「我們希望創造一個科研生態圈,讓研發者與創新技術能夠生生不息,」陳良基充滿感性的說,過往科研團隊因為擔心被冠上圖利廠商的帽子,導致相關研發成果不容易進入到業界,如今藉由修法完備程序,不只免除科研團隊的疑慮,更鼓勵科研團隊直接創業,讓研發成果能夠融入業界,如此一來,科研計劃的研究主力、也就是學生,在畢業後就能延續在校時的研發成果,讓科技的進展能夠一代超過一代,台灣才能看得見產業創新的力量。

【本文經合作夥伴《科技報橘》授權轉載,並同意《智慧機器人網》修訂標題,原文標題為《科技部的智慧製造大戰略:打造台灣科研生態圈,延續人才與技術的價值》,《智慧機器人網》編輯整理】

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