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學術尖端科技 再造台灣製造傳奇
發佈日期:2019/11/03
資料來源:中時電子報
內容:

2018/12/03 工商時報 蔡淑芬

製造智能化

新一波自動化與網路革命,帶動大數據、AI、物聯網應用發展,也使得生產模式大幅改變,智慧製造與智慧工廠成為企業競爭必須轉型策略。智慧製造與智慧工廠涉及許多尖端科技與應用,科技部為讓學校的尖端研究為產業所用,除了在4年前規劃執行「運用法人鏈結產學合作計畫」外,於去年也成立「國際產學聯盟」,讓台灣尖端研發技術可以連結國際產業的研發能量。

科技部次長許有進指出,由科技部推動的「國際產學聯盟」,已有40多個國際企業加入,且在「運用法人鏈結產學合作計畫」中挖掘的學界研發技術也在法人能量加持媒合下,已獲得國際大廠,如輝達(NIVDIA)、微軟(Microsoft)等企業青睞。許有進次長說明,透過盤點學校老師研發能量中,看到台灣在ICT、醫療生技、機械、IOT等技術能量具國際競爭力,這一年來在AI相關技術上也有亮點。

科技部產學及園區業務司司長邱求慧補充,「運用法人鏈結產學合作計畫」一開始主要強項在ICT,後來發現學術機構在生技醫藥、綠能都有很好的技術,近期為強化AI研究,科技部也成立了四個研發中心,這都是企業界相當缺乏的關鍵技術,歡迎企業界可以到學界挖寶,透過「運用法人鏈結產學合作計畫」,可以找到全台最優質的技術與研究老師來幫助產業界更多創新研發方向,對產業升級轉型有很大幫助。

大葉大學 陳郁文

改善3D列印技術精密度

以今年「運用法人鏈結產學合作計畫」挖掘出來大葉大學教授陳郁文將人工智慧導入3D列印以改善精密度問題為例,這項技術應用,未來有可能顛覆目前模具產業。陳郁文教授說明,3D列印技術已相當成熟,但應用在產業上碰到精細度難題,例如,目前國外已能利用3D列印出一棟房屋,但它的缺點是粘合處還是比較粗糙,還不能應用在實際建築中。陳郁文教授發現在提高3D列印必須控制外在環境變因,如振動、溫度、溼度等,然而,在生產線的工廠環境中,要控制這些外在變因相當困難。在一次機會中,看到國內有「刀具切割東西時可以變速」技術,這項技術引發了若將它應用在3D列印控制變速上,就可以提升產出率,對產能有幫助。

陳郁文教授著手撰寫程式,在3D列印機台上導入人工智慧,讓它去感測外在條件,導入了溫度、濕度及震動這三個參數。如果震動過高,它會在控制者手機裡面直接發出警報,可以讓生產線馬上停止這項產品持續列印下去。陳郁文教授解釋,如果震動過高,做出來的品質一定不好,在生產中途即可以cancel掉,免得到後來都印壞了成本更高。至於溫、濕度的控制,可以導入在CNC(電腦數值控制)上,在高溫狀態下可以做模具,在低溫下可以做塑膠射出製程,而3D列印機台這方面的應用,國際上已有人開始研究,未來取代模具、塑膠生產可能性高。

大葉大學陳郁文教授導入人工智慧系統監測3D列印外在環境,改善列印品質。圖/顏謙隆

新型能簿膜應力量測儀:

節省薄膜製程時間、精度以及成本

科技部另一個到學校挖到寶的技術「新型能簿膜應力量測儀」,是由逢甲大學教授田春林團隊結合工研院共同開發出來,這項技術可以讓光學、微機電及半導體在薄膜製程的鍍膜過程殘留應力量測更快速,精度更高,成本更低廉。

田春林老師解釋,殘留應力的檢測在整個薄膜的製程裡面是非常重要的一個技術,鍍膜過程若殘留應力過高,只要稍微多受到一點外力時,薄膜表面便會龜裂、脫落,使基體發生變形,造成元件損壞,產生精度誤差,減少使用年限。

「新型能簿膜應力量測儀」有別於傳統雷射式需逐點掃描,是採用截取並分析光干涉圖測量方式,以直徑一兩公分到五公分的元件為例,只要拍攝一張干涉圖,由於拍攝時間非常短暫,可以很快速截取圖片,短短一兩分鐘內分析出量測數據,比起過去雷射光點掃描,至少2、30分鐘才能取得殘留應用數是快速很多。

田春林老師分析,「新型能簿膜應力量測儀」系統有三大優勢:第一,量測速度較快,節省時間。第二,量測精度高,量測誤差、相對誤差基本上不會超過2%。第三,整個研發成本是比國外的機台的成本要低廉很多。

田春林老師認為「新型能簿膜應力量測儀」系統能夠為業界所用,並做到客製化,法人機構扮演很重要角色,他們可以幫實驗室開發出來的技術,跟業界緊密的交流跟接觸,有效地可以將技術推廣出去到產業界去。他說,畢竟學校非營利事業單位,老師不可能一天到晚像公司的業務員一樣,去把自己的產品做推銷。所以透過工研院的協助,可確實將學術上的發展技術,有效地推展到產業界,幫助國內的產業技術、產品的品質有所提升。

逢甲大學教授田春林團隊結合工研院共同開發出「新型能簿膜應力量測儀」對殘留應力的檢測更快速、精準及便宜。圖/顏謙隆

沖壓連續模具健康監診系統

吸引國際大廠採用合作

在全球模具製造產業,過去台灣佔有一席之地,然而,近年來台灣中低階模具模組面臨中國大陸、韓國的低價競爭下,產業環境受到衝擊,走向高階模組,又比不過日本,在雙重夾擠下,如何提高服務能量,是產業升級的重要方向之一,高雄科技大學林栢村教授、吳宗亮教授與金屬中心關鍵技術-沖壓模具狀態監視技術合作,進行「沖壓連續模具健康監診系統開發」之研究,成功利用感測與監視技術,可以讓製程中監測模具損害情況,即時發出訊號。

「沖壓連續模具健康監診系統」也成功吸引多家國內大廠採用,預計未來可為全台1,000多家沖壓模具產業業者進行服務。金屬中心說明,模具在生產線中一直扮演著重要角色,但常因沖擊、磨耗或是模穴堵塞,導致損壞,由於無警示系統,以往多依賴人為經驗判斷,使模具零件惡化而不自覺,最終破損。

「沖壓連續模具健康監診系統」可以為模具延長壽命並解決業者困擾。由於以往監診系統多為國外進口、價格昂貴、維修不易,更轉嫁至生產成本,而開發沖壓監診系統國產化產品,藉由整合硬體系統,與搭配專用軟體開發,降低因異常情形,而造成的不良品與模具維修之成本與時間損失,提升生產良率5%以上與稼動率10%以上,價格更為進口的一半。

新聞來源: https://www.chinatimes.com/newspapers/20181203000298-260210

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