工研院精進知識經濟競爭力
工研院精進知識經濟競爭力
2008.02.04 |

勇敢投入業界還未做、不敢做、或不會做的產業科技創新,正是工研院的目標及使命。歷經三年發展並於2008年正式上線運作的智慧資源規劃(Intelligent Resources Planning;IRP),為應用新資訊技術與產品創造更高研發價值的成果之一。

工研院技術移轉與服務中心專利加值組陳秋齡組長表示:「企業從事全球佈局及相關決策需要包括產業、產品、技術、市場以及相關廠商的完整動態資訊支援,而企業自主研發及減免巨額權利金、技術報酬金支付,並適度防範專利侵權訴訟風險與控制巨額法律費用,則需要完整的技術、智慧財產資訊支援。透過IRP平台,以簡易圖表將上述所需資訊作相互關係之具體展現,得以快速提供企業發展決策之需,改善目前常見巿場、產品及產業之間過於薄弱的資訊連結。」

工研院以三年為期,從無到有地打造IRP平台所需的方法論、基礎架構與應用功能。這個同時結合了知識管理與人工智慧的平台,區分為知識管理、資訊擷取、分析、協同工作入口網站、全文檢索等五大子系統,並於2008年正式上線運作,初期先提供給工研院院內同仁使用,後續將擴大成為提供給產業界的專業服務。

12 TB資料量及文字型資料庫的雙重挑戰

工研院現行的運作是研究人員通常專注在自己專業的技術上,由於缺乏整體產業資訊參考,致使開發的技術或元件,雖然專精卻缺乏整體觀點,無法為決策者提供強而有力的支援。

為了協助決策者掌握所有資訊,IRP所提供的資訊為特定產業上中下游全球廠商之專利分佈,即依產業產品的BOM展開其技術結構,並配以專利於其間之關係圖表;還有廠商間的專利侵權、專利授權、技術移轉、合投資、併購、合作開發、代工等等實用性動態訊息彙整;以及高度完整性的產業鏈、價值鏈及供應鏈資訊彙整。這些資料來源,係取自產業新聞、財務報表、專利等多面向之異質資料。

以低價電腦的研發為例,首先必須展開構成電腦的所有元件,逐一清查哪個元件是由哪些供應商生產,以及相關專利及智慧財產權的佈局,再從中找出技術關鍵點並查驗被開發/佈局情形,,最終才能排列組合出最佳的成本結構及供貨來源。

然而,建立完整資料藍圖的同時,另一個隨之而來的挑戰,就在於大量且成長快速的資料運用與管理上。根據專案小組的預估,IRP平台的資料量將於2008年底達到12 TB,上線後將成為院內最大的資料庫,線上同時使用人數規劃為250至400人。

除此之外,以資訊為主體的IRP平台,還是台灣首見的文字型資料庫應用模式,同時也是全球少見的應用實例。面臨嶄新的多重挑戰,工研院一方面選定Microsoft SQL Server 2005做為資料庫環境,一方面則在微軟原廠專業團隊的協助之下,進行了長達半年的概念驗證及先導測試工作。

以彈性、延展性與高效能的基礎架構奠基

在專案發展初期因經費的因素對於資料庫的選擇,工研院專案小組先以SQL Server 2000來進行開發,為因應未來巨量的資料處理以及大量使用者在系統運作效能上的考量,於2007年透過微軟顧問的協助下升級至SQL Server 2005資料庫平台上,後續更嘗試採用微軟最新的商業智慧報表工具Office PerformancePoint Server 2007,整合相關資訊進行動態分析,輔助商業決策的作業。

工研院資訊技術服務中心計畫經理徐紹馨表示:「由於這是提供給全院使用的大型資料庫,可以預見的是效能絕對會成為最大的瓶頸。SQL Server 2005則以更好的彈性及延展性來支援大量資料所需的整體架構。」

以資料倉儲的資料轉檔與整合程式為例,進行百萬筆文件資料的整理與搬移作業時,在SQL Server 2000上需時六分鐘,在SQL Server 2005上,採用最新的SSIS技術,僅需一分鐘內即可完成。同時SQL Server 2005提供給系統開發人員的SSMS(SQL Server Management Studio)功能也變得更為便捷好用,滑鼠點選即可開啟。

採用SQL Server 2005,對使用者而言,最直接感受的部分就是作業速度與資料存取成功率的提升。為了避免所有應用程式同時存取同一資料庫,形成軟硬體資源的搶奪效應,專案小組將資料庫環境一分為二,區隔為交易型及分析型資料庫,再加上資料庫版本的升級,原先在SQL Server 2000只達九成的資料存取成功率,在SQL Server 2005已提升至近乎100%。

除了軟體架構的升級,另一個改善效能的關鍵則在搭配的硬體平台上。專案小組針對既有平台的硬體效能瓶頸,進行嚴謹的分析,根據分析報告找出改善重點,並選擇配備Intel處理器的中高階伺服器、獨立的高效能磁碟等設備,一方面滿足效能的需求,另一方面也展現了最佳的成本效益比。

徐紹馨經理說明:「由於工研院涵蓋的產業類別很多,分析模式也必須更為多樣化,無法只以制式報表來滿足全院的需求。」針對不同且異質資料源的產業訊息、新聞報導、財務報表與專利等文件,建立資料倉儲系統,並透過Cube彙整分析資訊,採用Office PerformancePoint Server 2007提供的多維度分析報表工具,讓使用者根據自己所需的分析角度,隨選隨拉。

IRP平台上線之後,未來院內研發人員、研發及智財主管,以及產品開發人員都可能成為使用者。但專案小組的企圖心不僅止於此,長期來看,IRP平台將成為對外服務項目之一,具體展現知識經濟的效益及力量。

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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
圖/ Amazon Web Services 提供

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