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工業技術研究院

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淬鍊鋼鐵新價值 工研院攜手中鋼打造鋼鐵產業研發平台

日期:2019/11/06

 工研院攜手中鋼舉辦「鋼鐵產業研發平台啟動」記者會,共同進行高階材料、水資源以及智慧工安三大關鍵技術研發,以前瞻技術助中鋼及台灣鋼鐵產業轉型,更上一層樓。左起為中鋼蔡松釗副總經理、中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長、工研院余孝先代理總營運長。
工研院攜手中鋼舉辦「鋼鐵產業研發平台啟動」記者會,共同進行高階材料、水資源以及智慧工安三大關鍵技術研發,以前瞻技術助中鋼及台灣鋼鐵產業轉型,更上一層樓。左起為中鋼蔡松釗副總經理、中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長、工研院余孝先代理總營運長。

鋼鐵產業素有「工業之母」之稱,攸關一個國家的產業發展與經濟穩定性。為協助台灣鋼鐵產業轉型升級,工研院攜手中鋼,於今(6)日啟動「鋼鐵產業研發平台」,未來,雙方將以中鋼出題工研院解題模式,共同進行高階材料、水資源以及智慧工安三大關鍵技術研發,推動台灣高階材料如半導體製程關鍵物料國產化、水資源再生優化利用、與打造安全工作環境等目標,以前瞻技術力助鋼鐵產業價值創新,邁向新藍海。

工研院副院長彭裕民表示,工研院與中鋼的雙方合作的最大意義,是希望透過工研院累積多年的技術、產業調查能量及串接上、下游廠商的能力,協助中鋼推動國內鋼鐵產業,進而藉此對台灣整體產業做出更多元的貢獻。「鋼鐵產業研發平台」中合作的三個主題,各有其重要性;包括第一:發展「高階材料」為台灣鋼鐵產業注入新動能。展望國際情勢,全球鋼廠今年來面臨需求和價格下跌的情況,期望透過平台的成立,雙方能夠聚焦上游「高階材料」前瞻研發,共同開發更多產業應用,創造更多的產業價值。第二:善用水資源,打造友善環境產業。鋼鐵製程相當依賴水,在氣候變遷大環境下,為降低單一水源風險,找到多元水資源是鋼鐵產業必走的路。因此這次的研發平台,不僅邀請中鋼先期參與開發正滲透回收濃鹵水技術,亦合作優化再生水廠處理流程等項目。第三:導入ICT技術,提升工作環境安全。職業災害的預防已是各行各業的普世價值,希望未來透過工研院已發展出的ICT、AI、感知等技術,與中鋼研發同仁聯合導入在廠區,以降低工安意外發生,提供同仁一個安全可靠的工作環境。

中鋼總經理王錫欽表示,中鋼從1989年開始與工研院合作,研發領域包含鋼鐵材料、鋁合金、光電材料、熱電材料、及節能環保等,範圍既深又廣,研發成果也都能在中鋼及集團公司中實際應用,大幅提升公司的營運成效。本次與工研院合作成立研發平台的三個主題中,以「智慧工安」而言,目前中鋼在智慧製造的研發項目,有近兩成就是工安的相關研究計畫, 期望透過智慧工安的技術提供員工更安全可靠的工作環境。其次在「水資源」上,水一向是作業鋼廠的命脈,為確保用水安全,中鋼與工研院攜手啟動水資源整合性合作,以持續開發潛在水源,穩定生產用水。在「高階物料」部分,台灣是全球半導體產業重鎮,但濺鍍靶材全數仰賴進口;因此中鋼集團已規劃將積極的投入半導體靶材等高階材料領域的開發,希望能達到替代進口,提升產業競爭力。

透過工研院與中鋼之合作,雙方將攜手發展高端金屬材料、再生水循環利用與AI工安系統等重要領域,以前瞻技術助中鋼及台灣鋼鐵產業轉型,更上一層樓。在高端金屬材料中,以半導體靶材為主要發展重點。根據semi半導體協會報告,台灣為半導體靶材使用量最高之國,佔全球市場22%,然目前此原料皆需從美德日等國進口,價格不斐。為了協助半導體產業降低原料成本,中鋼將藉由導入工研院高階半導體級靶材製程技術,推動關鍵物料國產化的目標。在再生水循環利用部分,面對台灣南部經常面臨的缺水危機,希望能透過工研院再生水廠處理優化流程,幫助中鋼將目前再生水使用量佔總用水量23%,於2024年提升至59%,進而降低缺水風險,維持營運穩定,確保鋼鐵產業發展。在AI工安系統部分,中鋼因鋼材運輸需求,廠區內有許多大型拖板車輛行駛,由於駕駛視覺死角較大,為強化用路安全,中鋼運用工研院榮獲國際肯定之iRoadsafe系統導入廠內,以智慧道路安全警示技術,提供大型車安全防護,降低路口事故肇事率,提升廠區運輸之交通安全。

鋼鐵產業研發平台合作技術

1. 高階半導體級靶材製程技術 達到關鍵物料國產化之目標
電子束爐是利用高速電子的動能轉換成熱能,進而使金屬熔化的一種真空熔煉設備。透過電子束極高熱量與熔煉爐中高真空環境,熔製對氧元素具有高親和力之金屬並使氧脫除,以降低材料氧含量,並將雜質驅趕至材料一端而去除,進而熔製特用高性能金屬。此項技術可協助廠商提高靶材純度,由低端靶材轉向高端半導體級靶材生產,提升產品經濟價值。

2. 高階金屬材料技術-特殊金屬合金粉體 搶攻3C、電動車之被動元件市場
工研院為全台少數具有金屬與合金粉體原料製造設備之機構,生產之鐵系合金磁粉,可應用於3C、電動車之被動元件生產原料。原廠商生產之磁粉無法符合電子通訊設備規格需求或特性,與工研院合作將幫助廠商快速進行新材料開發與產品驗證,並提供未來產品大量生產之技術與設備規格,有效地縮短廠商研發與量產時程。

3. 再生水廠處理流程優化 有效提高整廠水回收率、降低再生水產水成本
再生水廠藉由提高逆滲透(RO)程序的水回收率,以降低再生水成本,常導致其放流水水質超過現行標準。針對標的廠現況,若要將RO水回收率從50%提高至75%,其放流水硝酸鹽氮濃度可能超過現行放流水標準(50 mg/L),因此,必須藉由再生水處理流程優化,針對RO衍生的濃排水增設處理程序。若導入工研院所開發之厭氧流體化床(AFB)脫氮技術,將濃排水中的硝酸鹽氮去除,可有效降低再生水成本及提高RO水回收率。

4. 正滲透回收濃鹵水技術開發 大幅提升用水效率
高濃廢液濃縮與零液體排放等技術漸漸受到重視及研究應用,針對高導電度或鹽類濃縮液及水回收產生濃排水之處理,截至目前為止尚缺經濟有效處理方式。工研院近年來所開發以滲透壓為驅動力的正滲透程序(FO),進行逆滲透(RO)排放之濃縮液的提濃與回收,其所產生之回收水可為廠內鍋爐用水或冷卻水塔使用,達濃鹵水回收、用水效率提升與廢液減量排放目標。

5. 海淡水使用技術評估 強化多元用水策略
中鋼公司為因應未來可能發生的缺水危機,近年來持續建立多元用水策略,如廢水回收再利用、都污再生水、海水淡化等,現階段仍持續關注國內外海淡技術發展,並深入解析新穎的低能耗海淡技術。工研院團隊將進行中鋼缺水風險評估與使用海淡水的需求量,及MED海淡技術解析與其成本估算,並針對產水成本≤30元/噸之低能耗海淡技術進行模擬剖析,協助建立完整的技術剖析報告,評估海淡水取代中鋼部分用水的可行性。

6. iRoadSafe智慧道路安全警示系統 上帝視角安全警示
iRoadSafe智慧道路安全警示系統,是整合通訊、感測器與交通號誌、設施等資訊,經由防碰撞演算法運算人車物件之間距離進一步預測軌跡,透過路邊單元(RSU)通訊廣播設備,對裝有車載機的車輛、或電子看板(CMS)等所有用路人發出警訊。目前該技術也已在基隆、雙北、新竹、台中、南投、台南和高雄等八個縣市的危險路口實際運用部署,據統計約可降低50%交通事故發生率,提高路口安全。此外,此技術也已技轉給國內車載資通訊廠商,如鼎漢國際、福華電子等。同時,不僅今年獲得美國愛迪生獎肯定、也獲得2019年ITS世界大會產業成就獎。

7. Wi-Fi不只能連網 還能偵測呼吸
工研院研發「無線電通道資訊(CSI)非接觸式呼吸偵測應用」可利用無線電通道資訊(CSI)進行「無痕式呼吸量測」,使用者僅須將WiFi設備放置房間內,即可透過WiFi的電波訊號加上工研院獨家的處理機制,偵測睡眠者的呼吸週期、翻身狀況,即時轉化為睡眠生理訊號傳送給醫師。本技術未來將導入到中鋼的固定式起重機(天車)內,能將演算法及Wi-Fi晶片安裝置車內,以無隱私疑慮的方式偵測駕駛員的疲勞狀況等應用,提升整體工安品質。

8. 轉爐傾轉出鋼製程之虛擬實境平台開發 以虛實整合增加勞工學習效率
煉鋼廠中轉爐的傾鋼作業是一項危險且需要純熟操作技術的工作,因此,透過VR虛擬實境模擬轉爐傾轉出鋼製程的擬真訓練,讓新人學習傾爐相關流程與工作時機。此平台特色,係結合虛擬實境模擬環境、模擬真實物理模型及實體操作桿之擬真訓練環境,並加入出鋼經驗之提醒事項,以達到虛實整合,智慧傳承之目的。

工研院與中鋼共同發展高階半導體級靶材,為台灣鋼鐵產業注入新動能。台灣為半導體靶材使用量最高之國,佔全
工研院與中鋼共同發展高階半導體級靶材,為台灣鋼鐵產業注入新動能。台灣為半導體靶材使用量最高之國,佔全球市場22%,然目前此原料皆需從美德日等國進口。未來,藉由導入工研院高階半導體級靶材製程技術,中鋼將可達成關鍵物料國產化目標。左到右為中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長。
工研院與中鋼攜手善用水資源,打造友善環境產業。面對台灣南部經常面臨的缺水危機,希望能透過工研院再生水流程優化系統,大幅提升用水效率,降低缺水風險,維持營運穩定,確保鋼鐵產業發展。左到右為中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長。
工研院與中鋼攜手善用水資源,打造友善環境產業。面對台灣南部經常面臨的缺水危機,希望能透過工研院再生水流程優化系統,大幅提升用水效率,降低缺水風險,維持營運穩定,確保鋼鐵產業發展。左到右為中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長。
工研院與中鋼合作導入iRoadsafe系統,以智慧道路安全警示技術,提供大型車安全防護,降低路口事故肇事率,提升廠區運輸之交通安全。左到右為中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長。
工研院與中鋼合作導入iRoadsafe系統,以智慧道路安全警示技術,提供大型車安全防護,降低路口事故肇事率,提升廠區運輸之交通安全。左到右為中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長。
針對危險且需要純熟操作轉爐傾轉出鋼製程,工研院協助進行虛擬實境平台開發 ,以虛實整合增加新進員工學習效率。圖左起為中鋼蔡松釗副總經理、工研院電光系統所劉建志組長、中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長、工研院電光系統所吳志毅所長、工研院余孝先代理總營運長。
針對危險且需要純熟操作轉爐傾轉出鋼製程,工研院協助進行虛擬實境平台開發 ,以虛實整合增加新進員工學習效率。圖左起為中鋼蔡松釗副總經理、工研院電光系統所劉建志組長、中鋼王錫欽總經理、工研院彭裕民副院長、工研院電光系統所吳志毅所長、工研院余孝先代理總營運長。
【新聞連絡人】

工研院行銷傳播處 曾伈榮
電話:+886-3-5917680
Email:tsengvivian@itri.org.tw

工研院行銷傳播處 楊桂華
電話:+886-3-5914968
Email:youngharry@itri.org.tw



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