0

0
0

文字

分享

0
0
0

科工館全新常設展:「啟動創新實驗場」科技任務破關秘笈

趙軒翎
・2017/04/14 ・4467字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

本篇文章由工業研究院贊助,泛科學策畫執行。

如果你真的受夠了排隊排超久,好不容易進展場還得跟手持各種鏡頭的熱情攝影師和模特,一起搶著跟公仔拍照殺底片的展覽。就讓 J 編來推薦你一個可以揪親朋好友一起,動手玩平板、動腦解習題的超值展覽。

工業研究院和高雄的國立科學工藝博物館聯手打造「啟動創新實驗場」常設展,讓參觀的大小朋友可以跟現場的 34 項創新科技互動。就跟著 J 編先來現場體驗一下。

還沒進到展場裡面就會被展場左邊的機器人大大所吸引,這隻機器人不僅會幫你倒咖啡,還可以跟你一起下西洋棋。工研院的智慧視覺系統機器人,用深度視覺感測空間位置,再控制機器手臂倒咖啡和下棋。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

進入啟動創新實驗場變身為美少女戰士創新小尖兵之前,要先在櫃台領取研發紀錄簿。這次可不是什麼校外教學學習單,而是一人一台平板電腦!基本上只要國中以上,就能用身分證件借到一台。準備好研發紀錄簿的小尖兵會先被帶領到「實驗基地」,讓大家熟悉手中平板的操作方式。

酷炫的研發紀錄簿,其實拿著整場還是有點重量的。圖/作者攝影

在展場中使用研發紀錄簿的方式其實蠻簡單的,大致上有以下三種狀況:

1. 看到啟動創新實驗場 logo 的平台,將研發紀錄簿平放上去
2. 看到地標形狀的展座時,將平板以「鏡頭向外」的方式放入浮空投影幕右邊的插槽中。

畫面右方的就是所謂的坐標形狀展座,會出現在之後的【循環天地】展區,只要將平板以「相機鏡頭朝外」的方向插入,就能啟動展品介紹。

3. 看到 QRcode 時,開啟鏡頭掃描 QRcode。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

還搞不懂操作方式其實不用太過擔心,開始任務前,會有專人完整解說和帶領操作。

這個「遊戲」的最主要設定是明日創造者,藉由探索展場內的創新科技,來啟動未來。整個展覽共有六個展區,每個展區需要體驗兩項指定的科技,並且通過測驗才能算順利過關。

J 編小提醒:到各關都要認真看介紹,不然真的會卡關啊~

循環天地:發展經濟也要兼顧環境永續

第一個展區來到【循環天地】,一進到展區,手上的平板就感應到我的位置,便開始播放專屬這個展區的資訊,以及傳送指定挑戰的任務。看到這麼多地標形狀的展座,相信聰明的朋友還沒忘記平板使用方式第二招,找到自己要挑戰的任務所屬的地標展座,就可以把平板插入插槽,開啟挑戰。每一個展座展示一項科技技術,在插入平板後就會顯現浮空投影,搭配原本就展示在小黑框內的技術關鍵材料,開始講解這個技術。

不過這個展座中的浮空投影,在實際觀看的過程其實有些辛苦,投影出來的字幕並不是很容易看,又要即時吸收說明的資訊,真的要專注專注再專注。在此提醒大家,展覽過程中每個介紹影片後會有幾題問題要回答,要答對才能破關;答錯的朋友就只好再操作一次(重新複習影片),才能夠完成任務喔!(J 編絕對沒說自己第一個任務整整看了兩次影片,才正確回答問題……)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
在坐標展座中的浮空投影,正在解釋 Lignoxy™ 木質素環氧樹脂技術。這是一個運用生質材料木質素開發的環氧樹脂,可以避免現有環氧樹酯的雙酚A問題。圖/作者攝影。

這個展區所展出的展品有一個重要的共同特點,這些技術都是在工業、科技產品產出過程中,將所使用的材料、產品與產生的廢棄物,重新回收到生產鏈中。舉例來說,在鍍金或電路板的生產過程中大量使用金這種貴金屬,然而許多金離子最後卻是出現在廢水中無法回收,流向大海不復返。其中一項「生物蛋白煉金術」就是工研院在地熱水中發現的新型菌株,它特有的蛋白質構型特別容易吸附金離子,讓我們可以在工業廢水中「淘金」。

在解完這個展區兩個任務後,可以將研發紀錄簿放到展區中央的「城市之光」上,平板放置架旁邊有個感應區,在你用手接觸後會感應體溫,啟動光影秀。只有一台平板時,只會啟動眼前這小區;但若你集結了多個完成任務的朋友,同一時間啟動,眼前整個城市就會動起來、亮起來囉!

解完【循環天地】的Bonus:城市之光。總共可分為六個區塊,只要放上解完任務的平板,並且用手感應,就會啟動平板前面這一區,會有驚喜的小小表演。若六個對有一起放上平板和啟動,就能召喚出……。圖/作者攝影

機關密室:創新科技的民生應用

【機關密室】的展區以光雕牆面作為設計,其中許多展品都很適合應用在生活中。其中最吸引人的大概就是展區中的消防滅火器,對於消防人員來說,火場「有火、有煙、有危險」,但常常「沒水、沒電、沒光線」。要能讓打火弟兄進入火場時能看清楚眼前的狀況,工研院研發這組消防瞄子燈,在消防水管中安裝微型渦輪發電機,將流過水管的大量水柱的流體動能,轉換成電能,提供現場照明。另一方面,也能將能量儲存起來,即使在沒有噴水的狀況下,也能有燈光。在展場中,展出了一組消防瞄子燈,讓大家滅滅虛擬的火,小小體驗一下。

消防瞄子燈。沒有拍到的是啟動後,水管前的牆壁會出現模擬火焰,你可以將水管對準火焰假裝滅火。在這過程中你可以看到因水流啟動的照明裝置啟動,相信未來能幫打火英雄照亮火場的路。圖/作者攝影。

星際廣場:物聯網大未來

【星際廣場】這一區的展品大概是整個展場中,會讓小朋友最最最興奮的一區。會場整體以星空、宇宙為場景設計,正中央就是兩台賽車遊戲機,正前方還有大螢幕即時播放玩家實況。這是工研院為了展出「車載資通訊技術」的智能車體驗,透過座位前方搖桿操作螢幕上的虛擬車,在星際廣場上的車道奔馳,還可以跟隔壁的朋友來場速度之爭。這個技術在駕駛過程中能夠透過無線通訊和感測技術,讓車輛與車輛進行溝通,將一公里以內的資訊傳遞給駕駛員,像是出現車輛碰撞危險、壅塞回堵等道路狀況等資訊,讓駕駛可以即時迴避。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
運用「車載資通訊技術」的智能車體驗。圖/工研院新聞稿

不過在本人弱到爆炸的開車技術下,要讓車子穩穩開在路上不要撞到護欄就已經要謝天謝地了,不要說認真注意這些通知訊號(J 編自請重回駕訓班砍掉重練)。貼心提醒星際廣場駕駛們,操縱搖桿輕輕移動就好,它的方向感應實在有點敏感……

星際廣場另一個值得推薦的科技展品,就屬很想推薦給三星的「鋰電池防爆金鐘罩」。在鋰電池發生內部短路狀況時,很難從外部的電子電路偵測到,電池因此溫度持續升高,造成正負極之間的隔離膜溶解,造成大量正負離子流動,短路狀況更為嚴重因而導致爆炸。而高安全性鋰電池 STOBA® 材料是種充滿空隙的圓球狀樹枝結構,把它塗在正極表面,在電池內部溫度升高時,STOBA® 的樹枝狀末端會與相互反應,形成一個綿密的立體網狀保護膜,阻斷正負離子流動,有效降低電池溫度,也因此能避免爆炸啦!

時空航站:資訊的辨識科技與整合應用

如果你是跟朋友們一起來體驗這個展覽,在【時空航站】的「可見光通訊技術」展區,大家可以坐在一個虛擬機艙,休息一下,啊不對是了解這個創新技術。日常生活中的 LED 照明已經很普遍,但這道光在未來可能很有價值,因為它能用來傳遞訊息。在燈具上加上光訊號模組,就可以將數位訊號加載在光波中,接收端收到光照再經過解碼,就可以收到訊息。

這時就要來解釋為什麼這個體驗要設計一個虛擬機艙背景了,一般來說飛機在起降的時候,手機發出的電磁波輻射會影響到導航系統,但若換成可見光通訊技術就能避免這個問題。所以這個展品設計,絕對不是只是讓你坐在位置看完技術說明影片,然後跟朋友們拍個照這樣而已。(這張照片可以在啟動創新實驗場的官網下載,但參觀完記得要註冊帳號,才能把你的體驗過程留下來啊!)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

健康視窗:創新醫療服務

【健康視窗】展區中的虛擬X光顯示螢幕。圖/作者攝影

【健康視窗】展區的正中央是兩大塊螢幕,只要一靠近就會發現,你就會發現你的骨骼赤裸裸的展現在大家眼前(羞)別擔心這只是 X 光效果的骨骼,剛好與你的動作連動。

這個區塊展出的是創新的醫療科技,例如不用碰到你的身體,用光線就能偵測到你的心跳(心頭偷偷小鹿亂撞,會被發現啊)的「影像式心率偵測技術」;用於骨折時固定骨頭的「金屬 3D 列印骨釘」;或是幫助行動不便的人重新站起來的「行動輔助機器人」都是相當有看頭的展品。

科技家居:生活處處都能有創意

最後一個展區【科技家居】,我覺得是整個展場展出的科技中,最容易被一般人應用在生活當中,也很期待可以趕快應用在每個人的家中。

我自己很想擁有的是「筷潔菌」和「光淨隨飲杯」,透過深紫色光 LED 殺菌器,短短 90 秒的時間就可以幫每餐要用到的筷子,消滅 99% 看不見的敵人。同樣的技術用在隨手杯上,也可以幫我們的飲用水殺菌。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,或許你有裝修過房子的經驗,運用木材做裝潢難免會留下一股刺鼻的味道,這是使用以脲素甲醛膠為主成份的木材黏著劑,所留下的痕跡。然而甲醛成分會不斷散發出來,時間可以長達 15 年之久,會讓人感到不適。工研院從植物纖維素衍伸物中研發「無甲醛黏著劑」,來取代舊的木材黏著劑,避免甲醛繼續殘害你我的鼻子。

啟動未來

六個展場全部逛完,解完所有任務,大概會花一個小時左右。不過,小尖兵們解完所有任務不要急著走,記得要到展場中央的【啟動未來】展區,進行最後一個小小的儀式。進場的所有夥伴可以一起將研發紀錄簿,放在展場環形平台的平板放置台上,同時按下啟動的按鈕,就能享受一場燈光秀。

在還平板之前,只要簡單註冊一下,填寫 email 和密碼,就可以在官方網站上看到自己這一天辛苦換來的積分。積分的高低也會影響到你的職稱差異,職稱從實習生→助理研究員→研究員→資深研究員→明日研究員,未來還可以用同一個帳號再去挑戰,解不同的任務累積積分。其實在每次任務之後,還附贈了很多加分題,你可以選擇回答或是跳過,而這些作答都會影響到最後積分。J 編這一次升等到助理研究員,等你來超越我囉!

「啟動創新實驗場」展場資訊:

.展期:2017 年 4 月 7 日(星期五)起常設展出
.地點:國立科學工藝博物館六樓三方館(高雄市三民區九如一路 720 號)
.開放時間:週二到週日 9:00-17:00
.為確保參觀品質,「啟動創新實驗場」採限定場次預約方式入場。團體參觀可撥打電話預約;一般散客參觀,可於當日在展場服務台預約登記,領取場次號碼牌,於指定場次進場體驗。團體參觀預約電話:0800-800-236
官方網站

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文同步刊登於 i 創科技網站

文章難易度
趙軒翎
17 篇文章 ・ 3 位粉絲
在「一日生科,終身科科」的年代,即使鬧家庭革命都堅持要念生科,卻在畢業之際決定走出實驗室找尋新的出路。因緣際會就這麼踏入了科學傳播領域,雖然一路跌跌撞撞,但仍相信自己可以用知識改變這個世界。聯繫方式:scimonth.chao@gmail.com

0

8
2

文字

分享

0
8
2
快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
195 篇文章 ・ 299 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

1
0

文字

分享

0
1
0
培育屏東數位能量——屏東縣政府跨域數位爭霸戰頒獎典禮暨成果展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/24 ・650字 ・閱讀時間約 1 分鐘

「屏東縣跨域數位爭霸戰實戰競賽」頒獎典禮暨成果展於11月19號完美落幕。為培育屏東青年數位能力,屏東縣政府特別推動「跨域數位人才培育計畫」,主題包含「AVR 應用」、「數位光影技術」、「智慧物聯」、「自媒體影音串流」及「數位媒體應用」五大類,以透過學習數位工具提升履歷競爭力。更延伸計畫辦理「屏東縣跨域數位爭霸戰實戰競賽」,參賽隊伍都是在屏東就學或就業之青年報名,提供競賽總獎金30萬元,鼓勵與培育屏東的數位人才發揮創意,將屏東的故事透過數位方式展現出來。

本次參賽作品精采多元,展現屏東青年設計的創意及數位能量。包括影片拍攝屏東美食美景的「屏安米樂」及「做伙憩屏東」,利用線上展覽介紹屏東單車路線的「屏東單車旅遊趣」,以及獲得潛力獎的團隊「Animation Pingtung」、「斯卡羅」及「禁忌之戀」,第三名則是由透過線上迷宮遊戲的模式融入屏東各個區域的特產、美食的「屏藏物語」,第二名則是製作了年底即將啟動的屏東數位青創中心外牆,運用非常吸睛的光雕影像結合屏東元素的「光點屏東∞斑雕共構」,第一名殊榮則由屏東科技大學餐旅管理系的「鐵橋記」獲得,同學們運用實境解謎搭配Line機器人,透過遊戲方式介紹高屏溪的歷史。

每個團隊皆發揮獨特創造力,在課程中從0到1扎根數位技能、從無到有創造屬於自己的成果,屏東青年人才有目共睹,展現屏東縣政府陪伴青年,提供良好的創業環境與資源,有望未來提升屏東競爭力!

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
195 篇文章 ・ 299 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

5
1

文字

分享

0
5
1
從「自動化」進化成「智動化」——智慧製造是半導體產業的未來趨勢
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/08/15 ・3611字 ・閱讀時間約 7 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

  • 文/曾繁安

台灣擁有傲視全球、成熟完整的半導體產業聚落,在世界科技領域中扮演舉足輕重的角色。這個國家的經濟命脈,經過全自動化的時代後,即將迎來另一次生產技術的大變革——智慧製造。

當訂單越來越多,人力卻不夠,半導體業者該怎麽辦?

半導體產業包含了矽晶圓[註]、相關化學品與氣體及導線架等封裝材料,其中又以晶圓厰為大宗,例如台積電便是全球規模最大的晶圓代工厰。素有「現代科技應用的大腦與心臟」之稱的半導體,是現代多數電子產品的核心單元,因為各項產品正是利用半導體電導率變化的特性來處理資訊。然而,目前半導體製造業卻面臨人力資源跟不上產量需求提高的挑戰。

晶圓是積體電路製程中的載體基片。圖/wikimedia

一般半導體廠場域面積大,人力短缺使企業面臨管理人手吃緊,再加上人員進出無塵室的過程繁瑣耗時,也是另一大負擔。與此同時,在廠內儀器參數比對和規劃生產計劃上,傳統人力也可能有出現誤差的風險。疫情時代也促成在宅經濟和 5G 應用的高速發展,各領域對晶片的需求大增,造成半導體產業出現產量需求高,但人力短缺的現象。

因此對不少業者而言,可有效緩解人力不足、大幅提升作業效率的數位轉型(Digital Transformation),可謂勢在必行。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

從「自動化」升級到「智動化」的智慧製造

那半導體產業的數位轉型,該怎麽做?所謂數位轉型,不僅僅只是將資料或作業數位化,還包括導入人工智慧(Artificial Intelligence,簡稱 AI)與數位科技,來改變企業的整個營運生產模式。AI 指的是電腦程式可模擬人類思維過程的能力,而在 AI 概念下的機器學習(Machine Learning,簡稱 ML),即為機器可以根據已收集的大量數據,經由建立模型對新數據進行推測,學習找出最佳解、改善效能

結合 ML 的製造執行系統,需搭配裝置在工廠各處的多個傳感器(Sensor),來收集與回傳各樣的生產數據。它們與工廠設備的相互連接,即是運用了物聯網(Internet of Things)的技術。有賴於 5G 科技的發展,數據可以達成高速率傳輸與低延遲,使得機器與機器之間可以達成溝通,在整合分析各方數據資訊後,有效率地完成各種指令操作,可以比自動化製造系統,更進一步為人類代勞工廠運作的大小事務。

舉例來説,當工廠的生產過程出現問題,自動化系統只會跳出異常通知,還是需要仰賴人員來進行手動排除;但換作應用 ML 系統的話,便可透過自我學習,來自動調整製作流程以解除異常狀況,無需人力介入便可自主解決,提升良率,達成「智動化」智慧製造(Smart Manufacturing)的最終目的。

機器可以根據已收集的大量數據,經由建立模型對新數據進行推測,學習找出最佳解、改善效能。 圖/elements

懂得精益求精、提高品質產量的智慧工廠

一座運用智慧製造的半導體工厰,不但能自主克服製程中的疑難雜症,更能幫助提高晶圓的產量品質。在研發方面,AI 可以協助理解高複雜、高維度的製程開發挑戰,也可與 ML 軟體分析感測資料和檢測影響,進行品質管理與缺陷檢查。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

此外,數據治理和數位分身,也是智慧製造的關鍵策略。對企業整體的數據進行管理和控制以提高數據的價值將因為數據產生的成本風險降到最低,是數據治理(Data Governance)的核心精神。

在兼顧資訊安全下,數據治理的體系能使跨部門間的數據共享更為方便暢通。輔以 AI 及 ML 的運算,便可以使業務部門的客戶需求、供應鏈管理等資料,與工廠生產部門的設備控制與品管等流程,有更迅速緊密的配合,規劃好合適的未來生產計劃,指導人員進行相關作業。

如同我們可以在電玩游戲或社交媒體上,按照自己的個人形象,來打造自己的虛擬化身,工厰也能藉助現今的科技,來為產品的物理實體,在資訊化平臺或系統的虛擬空間中,打造一個類比實物數位分身(Digital Twin)

數位分身模型之概念圖。圖/wikimedia

數位分身也是物聯網的應用之一,半導體廠中,由傳感器所收集到的晶圓製造數據,在 AI、ML 和軟體分析的協助下被整合,對映成數位空間中「雙胞胎」的存在。這位孿生兄弟不僅能夠隨物理實體的變化而即時做出相應變化,還可以提供無法在實體產品上測試計算的數據。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

理想情況下,數位分身可以經由機器學習,分析過去的歷史資料或多重來源的數據,來推估實體的未來情境。因此在危機或異常事件發生前,業者便可預先進行預測性的設備維護與產品的良率分析,比起傳統人力的判斷更加精確,降低技術風險,大大提高生產效率。

工業 4.0 浪潮來襲,智慧製造是產業未來趨勢

運用通訊科技、資料庫和電腦系統達成全自動化生產,已不是新鮮事,如今人類社會正迎來第四次工業革命的新一波浪潮。主打網絡與機械相互連接的核心精神,導入人工智慧、機器學習、物聯網感測與大數據分析等人機協作的智慧製造,是因應多變市場需求的時下趨勢。

在半導體領域中,企業龍頭台積電可説是數位轉型的成功案例,從二十年前的全自動化製造系統,如今致力於打造組織內部友善 AI 的工作環境,努力向智慧製造全面轉型。數位轉型的技術支援不能沒有半導體產業製造的晶片,而如今數位轉型也有望帶領半導體產業突破產能吃緊、人才短缺的困境,走向智慧製造的新紀元。

以台灣在地企業的智慧製造覆蓋率而言,就已在短短 6 年內成長 50%。舉全台最大的國際半導體展 SEMICON Taiwan 為例,智慧製造相關的展商在近六年內的成長幅度也同樣攀升了 50%。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

今年高科技智慧製造特展將以歷年最大規模之姿登場,與全台最大半導體盛宴 SEMICON Taiwan 2022 國際半導體展同期同地舉辦,匯集橫跨高科技製造業智慧製造解決方案業者、系統整合、軟硬體商及智慧製造需求端業者,如盟立自動化、倍福自動化、家登精密、攝揚企業、日商 JEL 等不容錯過。

今年高科技智慧製造特展將以歷年最大規模之姿登場,與全台最大半導體盛宴 SEMICON Taiwan 2022 國際半導體展同期同地舉辦。圖/SEMI

因應疫情下數位轉型成為全球企業的重要任務,今屆展覽中的「高科技智慧製造論壇」將由美光科技、 Lam Research、 Rockwell Automation、Siemens 等知名企業專家以人工智慧工廠為主軸,探討 GEC 技術藍圖,內容包含五個部分包含數據管理、智能分析、數位分身預測等重點實務經驗分享,從晶圓厰到設備製造商和解決方案提供者的角度,讓參與者得以探究 AI 智能工廠的前景和挑戰,跟上數位轉型的步伐。

除了智慧製造議題,展覽期間共有超過 20 場重磅級的國際趨勢論壇,豐富主題涵蓋先進製程、異質整合、化合物半導體、車用晶片、永續製造、半導體資安及人才。論壇將在今年 9 月 13 日率先開幕,展覽則於 9 月 14 日至 16 日於臺北南港展覽館一館盛大開場,規模創歷年新高,届時將有 700 間國內外指標性大廠共襄盛舉,現場將有 2,450 個攤位展出,完整串聯全球半導體供應鏈,目前展會參觀與論壇皆已開放報名,參與席次有限,有興趣者趕快手刀至官網報名起來!

註:晶圓(Wafer)是半導體晶體圓形的簡稱,是從半導體材料如最常見的矽,經過拉製、提煉等一系列處理過程,製成的圓柱狀半導體晶體經過切片、抛光而來。這些圓形薄切片被用於積體電路製程中的載體基片,也可用來製作太陽能電池。

參考資料

  1. 半導體是什麼?晶片產業一次看懂
  2. About SEMI Smart Manufacturing initiative
  3. 【獨家披露】台積電數位轉型的下一步,靠AI推動全面轉型(上
  4. 【獨家披露】台積電數位轉型的下一步,靠AI推動全面轉型(下)
  5. 泛科學:每分鐘 15 次的駭客攻擊,5G 世代的臺灣資安挑戰——資安所王仁甫策略總監專訪
  6. Data Governance – 臺灣人工智慧行動網
  7. 「數據治理」:人工智慧企業的基本功
  8. 科技大觀園:從全自動化製造邁向智慧製造
  9. 聯剛科技股份有限公司
  10. 【新興領域:9月焦點8】數位分身(Digital Twin)技術發展趨勢與不同層次應用模式
  11. 半導體資安的新挑戰!後疫情時代,如何全面打造半導體供應鏈數位韌性
  12. 工業4.0大全,從淺到深一篇搞懂它!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
195 篇文章 ・ 299 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia