科技部6大智慧機械創新計畫 開啟台灣感測器自主研發之路

2019.08.30
數位時代/攝
隨著物聯網(IoT)、人工智慧(AI)科技引爆智慧機械浪潮,科技部配合行政院「智慧機械創新產業」的6大產學合作計畫,藉由串連學界研發與產業需求,落實推動我國工業智慧化的發展,目前已經展現具體成果。

甫於2019年8月21日登場的「台灣機器人與智慧自動化展」(TAIROS),由科技部及國家實驗研究院台灣儀器科技研究中心和台灣半導體研究中心主辦的「科技部智慧機械創新館」之中,展示了智慧機械相關的六大產學合作計畫,可見我國整合精密機械與資通訊科技能量的「智慧製造」創新能量,為我國發展「產業智機化」與「智機產業化」,開創無限可能。

計畫1》實現我國AQI氣體感測器技術自主

一直以來,我國產業在空氣品質指標(AQI)氣體感測器的技術上,始終存在發展瓶頸。有鑑於此,儀科中心推動「AQI氣體感測器服務平台專案計畫」,期能實現我國氣體感測器元件與模組的自研、自製與自用目標。
儀科中心研究員兼組長黃國政指出,此計畫目前已經完成6件感測器元件批量製作,包括薄膜式NO2、複合式NO2與CO…等,可縮短學校技術與產業界銜接的距離,未來更可望與產業合作,將感測器導入在手機、智慧家電、智慧車載等終端裝置上,為國內氣體感測產業鏈的帶來幫助。

AQI氣體感測器服務平台專案計畫黃國政組長指出氣體感測器可依據不同原理與偵測濃度,可衍生應用在手機、智慧家電、保全、智慧汽車上。
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計畫2》建構台灣網實系統整合能力 深化發展智慧製造

「智慧網實系統」(Cyber-Physical System;CPS)是建構智慧機械的核心技術,台灣要加速智慧機械的腳步,勢必得有到位的CPS系統。以此為出發點,國立清華大學動力機械工程學系執行「CPS平台架構技術研發與應用驗證計畫」,期能建立台灣更堅強的智慧製造實力。

計畫代理主持人清華大學動力機械工程學系特聘教授宋震國指出,這次計畫共有12個產學合作團隊參加,累計有銀泰、明碁材料、湧德、東台、東元電機等22家企業參與,成果顯著,如實現感測物聯網網路佈建與互動式人機介面技術、開發3D列印製程模擬技術等,此外計畫執行三年期間,共培育碩士畢業生約79人,博士生約9人。

「CPS平台架構技術研發與應用驗證計畫」計劃代理主持人宋震國指出CPS是建構智慧機械的核心技術,期能建立台灣更堅強的智慧製造實力。
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計畫3》感測器服務平台 搭起智慧機械的技術能量

為使學校的前瞻研究可以滿足產業需求,儀科中心啟動「智慧機械感測器服務平台專案計畫」,期能透過服務平台,讓學界的研究進入場域做驗證。計畫主持人儀科中心研究員兼副主任陳峰志指出,台灣學界在感測器技術研發上有很好的實力,如能鏈結到廠商的實機進行驗證,可以讓學界技術落實應用在產業界,提高我國感測器自主研發能量。例如,目前透過計畫推動,已經有感測器元件製程技術,嫁接於「東台精機」的機台上進行實際測試,得到不錯的成果,加速我國智慧機械的發展進程。

「智慧機械感測器服務平台專案計畫」計畫主持人陳峰志指出,已透過計劃跨域整合延伸計畫鏈結至智慧機械關鍵零組件產業並可應用到工具機產業、電動手工具產業、機器人、馬達、AR/VR、雷射製程設備等。
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計畫4》發展加值軟體 讓精密機械變為智慧製造

機械智慧化有賴軟體科技的到位,緣此,中興大學機械工程系與高雄科技大學電機工程系執行「單機設備或單元智能控制系統先進技術及加值軟體研發計畫」,結合機械設備業、系統廠商與法人機構的資源,共同合作開發可提高機械設備智慧化、系統化能力的加值軟體,展現具體成果。例如,成功整合國產射出機、國產控制器與國產化周邊輔機,建立即時感測關鍵技術與即時生產資訊平台。

「單機設備或單元智能控制系統先進技術及加值軟體研發計畫」國立中興大學周至宏副校長指出,結合機械設備業、系統廠商與法人機構的資源,共同合作開發可提高機械設備智慧化、系統化能力的加值軟體,展現具體成果。
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計畫5》模組開發X系統整合 強化台灣機器人產業

基於國內產業對機器人需求強勁,清華大學、台灣大學、聯合大學共同推動「前瞻智慧型機器人模組開發與系統整合專案計畫」,發展我國智慧機械所需的關鍵模組。台灣大學機械工程系教授林沛群指出,此計畫共有10個子計畫,其中一個計畫是以視覺搭配手臂,發展出自動化高速非接觸三維形貌的精密量測模組,目前已經技轉給達明機器人,為我國機器人產業的發展注入技術力;另一子計畫以精微機構搭配撓性控制策略,發展出手術機器人,可協助外科醫生進行脊椎手術,對我國智慧醫療的發展,帶來貢獻。

「前瞻智慧型機器人模組開發與系統整合專案計畫」是發展我國智慧機械所需的關鍵模組,台灣大學機械工程系教授林沛群(右)指出,其中發展出手術機器人,可協助外科醫生進行脊椎手術,對我國智慧醫療的發展,帶來貢獻。
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計畫6》助傳統產業轉型 南科打造智慧製造產業聚落

為輔導傳統產業升級轉型,科技部南部科學工業園區管理局推動「南科智慧製造產業聚落推動專案計畫」,協助南科228家廠商轉型。計畫主持人成功大學航太系教授王覺寬指出,透過計畫執行導入政府資源與智慧科技能量,期能把像是土雞的傳產業,變成小鳳凰,目前已經展現具體成果,如亞果生醫發展出3D智慧雕刻豬骨,作為人體骨缺損修補材料的開發。隨著南科愈來愈多企業具備智慧化能量,未來這些已經變成小鳳凰的公司可再群聚成為智慧產業鏈,打造南科成為智慧製造產業聚落,發展出台灣智慧製造的大鳳凰。

「南科智慧製造產業聚落推動專案計畫」計畫主持人成功大學航太系教授王覺寬(左)指出,協助南科228家廠商轉型,透過計畫執行導入政府資源與智慧科技能量,期能把像是土雞的傳產業,變成小鳳凰。
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