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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

出版日期:

正方形 Icon 創新之鑰 Innovation

預見科技新未來 創新科技大揭密

編輯部

比Wii更炫的3D飛鼠、直接插電照明的AC LED、
可彎曲可摺疊的軟性顯示器、
有「隔空診療」力量的UWB超寬頻感測科技……。
在台灣產業界苦思如何從「代工製造」轉型為「高價值創造」的過程中,
身為產業火車頭的工業技術研究院,希望以先趨者的視野,
帶領產業界走向「應用創新」的方向。
由天下文化與遠見雜誌編撰出版的《預見科技新未來》,
就為讀者揭開工研院這些創新故事的原貌。


工研院院長李鍾熙開門見山說,《預見科技新未來》這本書,是工研院與台灣社會絕佳的分享,希望能夠誘發出每一個人的新鮮想法!把工研院三十五年來的經驗正式出版,不只是歷史與成就的見證,以更實用的角度來看,不同領域、不同背景、不同年齡的讀者,都可以從中汲取到自己渴求的養分。
當然,對於產業界的工作者來說,這本書是「遇見」、更是「預見」科技大未來的良師益友。因為,科技大未來,出發點往往很簡單,是一個點子、一個觀點、一個眼光、一個走向。工研院的經歷,透過書本,希望能夠發揮見微知著的效果,激勵每一位讀者,跨出第一步。

台灣大環境的劇烈轉變

因為工研院如今的成功,是過去用血淚一點一滴換來的,更與台灣面對的險峻經濟情勢息息相關。

西元兩千年之後,台灣經濟成長,陷入原地踏步的窘境。從最基礎的經濟角度分析,答案清楚又簡單:原本台灣在行的賺錢的方法,被別人學走了!

以往台灣擅長的高效率、低成本製造,受到世界經濟體系高度肯定,也累積了相當資本。但愈來愈多「勞力多、工資低」的新興國家,也漸漸開始學會台灣的本事,使得原本台灣手上的工作,鯨吞蠶食被其他國家整盤搶走。舉實際的例子來看,縱使是台灣第一大民營企業鴻海,躍上世界第一的電子業代工模式,近年也被深圳出身的比亞迪抄走了,並接連搶下諾基亞等一線客戶,讓鴻海有如芒刺在背。

大廠代工訂單的賺錢模式不再適用,台灣開始迷惘!因為以往縮居在供應端,根本看不到需求端要的是什麼?消費者長得什麼樣?哪種設計及產品才能獲得青睞?台灣廠商製造的「產品」,不管是晶片、面板或是主機板,對終端消費者來說,都只是「零件」,即使有「設計」,也不過只是零件技術上的小調整而已。

看不到市場,廠商只好退回原本的路子上,矇起眼睛,與新興市場的低價勞工,在低價紅海裡翻騰,最終換來的,則是停滯甚至衰退的經濟成長!

同時間,當廠商在價格競逐漸漸失利時,他們回頭要求工研院提供更好的製程技術,更便宜、效率更高的「生產」設備,急切希望工研院幫他們解決「眼前」的製造難題。在這種「需求」下,工研院愈來愈朝中短期「技術改良」的方向走,研發樣貌也與產業愈來愈像。

這導致工研院「前瞻」的功能愈來愈弱,原本開路先鋒的角色,逐漸式微。

長此以往,路勢必愈走愈窄。台灣要改變,工研院也要改變,工研院身為科技產業的領路者,責無旁貸必須帶領台灣跨越重重障礙,從「供給端」爬向「需求端」的山頭。

開路先鋒的責任是看路、找路、帶路,只有工研院先看清需求端的市場,障礙才能克服。披荊斬棘的路,風險當然不小,但只要成功,對產業界幫助就非常大,這也是工研院創立的目的:幫台灣開創新的世界市場。

為工研院重新找到角色定位

外在大環境的巨變,讓工研院內部開始走上了再造之路。

李鍾熙說,他在工研院做了很多改革,兩個簡單的核心想法是:一是為工研院重新找到角色定位,二是在院內推行企業化經營的新思維。工研院新的角色定位,就是做產業創新的開路先鋒!一定要跑在業界前面開路,勇敢投入業界還未做、不敢做、或不會做的產業科技創新。簡單來說,這是先驅者(pioneer)與跟隨者(follower)的差異。

「台灣到底需要怎樣的工研院?」五年前,在李鍾熙接任工研院院長時,這個問題一直盤旋在腦中。

現在在他手上,工研院最關鍵的走向是,拉高創新的切入點。台灣過去一直在材料、零組件上頭著墨較多,也就是所謂的「科技創新」,但現在必須看到消費者的需求、社會型態的轉變,這類高層次的創新,也就是「應用創新」。

這也是台灣在全球產業價值鏈上的角色轉移,要由「代工製造」到「高價值創造」。

高價值創造聽來抽象,但簡單來說,就是「用科技」的能力。以往台灣「用科技」的方法,是等國際大客戶告訴我們,要做什麼,我們才做什麼;或者是在新產品或新應用出現之後,才會運用製程改良,或者跟隨,或者追趕。這些都不是開路先鋒的做法,要真的會用科技,必須跳脫科技,走在前面,從未來社會的需求想事情。

因此,李鍾熙的一貫堅持是:讓台灣從技術追隨者,成為價值開創者!

打造未來生活的快樂科技

面對全球化的未來趨勢,工研院從未來人類生活的景象,研擬出台灣產業未來的大方向,包括能源應用、智慧生活、無線網路、高齡化社會需要的生醫保健產業等重要議題,希望能夠聚焦產業新機會,以科技帶動未來產業的發展。


打造遊戲機第四勢力的3D飛鼠

3D飛鼠
3D飛鼠

以「生活劇本創作家」自許,工研院從人性角度出發,開發比Wii更具感知能力的「3D飛鼠」技術,掌握未來數位家庭市場的殺手級關鍵技術。「3D飛鼠」運用「微慣性感測原理」和「人體動力學演算機制」感測人的肢體動作,而且敏感度更高。Wii得靠手握的兩隻握桿來操控,工研院的「3D飛鼠」可以透過體積更小、更敏感的感測接受器,結合手、腰、背和腳的全身性運動,做出更細微更多元的活動。

過去人機互動介面受限於2D模式,滑鼠就是2D應用的最佳範例;而3D互動介面技術的突破,就像滑鼠離開桌面飛翔起來一樣,所以被稱之為「3D飛鼠」。

個人化LEV電動車

個人化LEV電動車
個人化LEV電動車

由工研院機械所研發,大可意念「未來技術中心」參與設計的LEV(Light Electric Vehicle),結合了Ecology和Electric的意涵,強調未來交通工具的環保精神。這輛四輪雙座原型電動車,採用了高續航力鋰電池系統的能源,耗能是傳統汽車的1/3,同時整合車、電池與資訊科技概念,兼顧外觀、舒適、安全和便利的特性。

LEV採用輕質化車身的低風阻造型,最大的特色是360度四輪原地迴轉和自傾抗翻系統的機械設計,即使在停車位幾乎和車身大小一樣的空間,也能輕鬆停進去。


領航LED創新應用

2008年,在素有產業創新奧斯卡獎之稱的「100科技研發獎(2008 R&D 100 Awards)」中,工研院以創新研發的晶片式交流電發光二極體照明技術(On-Chip AC LED Lighting Technology),被評選為全球100項年度具重大創新意義的商品化技術,這項LED產品的創新應用,讓工研院的研發成果,再次站上世界級的國際舞台。

LED的電源屬於直流電,這和發光原理有關,不可能改變。但是家用電源是交流電,如何讓LED應用產品能夠使用交流電,就成為LED商品化的一大挑戰。AC LED的技術突破,將LED產品應用的商品化實現,使國內LED業者從過往追隨者角色,轉型成為全球技術之開創者,締造LED產業另一高峰。


UWB超寬頻感測技術

UWB感測技術的特點,在於不用接觸,就可以感測人體的各種生理變化,而且高頻寬載量,一次可以傳輸大量資訊。這項原本由俄羅斯軍方創始的技術,初期只用在軍事防衛,工研院將它轉向民生醫療用途,用來測量呼吸與心跳等生理參數。由於UWB技術運用短脈衝電波,電磁波遠低於一般手機,用於長時間生理監測,十分方便與舒適,目前可應用於醫療用生理監測,車用電子安全駕駛監測等。

UWB甚至運用到藝術領域,在跟故宮博物院的合作案中,工研院運用UWB偵測參觀者呼吸的深度與速度,讓我們用呼吸就可以寫書法,重新賦予宋代「詩帖」、「花氣薰人」、「丹陽帖」、「寒食帖」等四大名帖科技新生命。期望相同的技術,能透過不同的應用,創造出不同層次的生活價值。

軟性電子大作戰

軟性電子大作戰
軟性電子大作戰

軟性電子(Flexible Electronics)是種技術的通稱,將軟性、可彎曲的元件與材料,透過不同方式建置在薄塑膠片或金屬薄片基板上,使應用產品具備輕薄和不易碎等特性。運用這項技術,未來手機和筆記型電腦的形狀,可以隨我們的喜好隨時折疊或捲起收納;家庭影音設備可以如一張紙這麼薄,融入居家設計的背景中。

企業邏輯融入工研人

除了找到定位外,企業化的經營邏輯,也慢慢融入了工研院上下每一個人。

在外界刻板印象中,工研院是一個專責的研究單位,裡頭的研究人員,都是不食人間煙火、天天致力開發技術的天才們,他們不需要考慮市場、了解客戶需求。

李鍾熙給工研人的新目標是:做研發,一定要跟生活、商機緊緊鏈結在一起,才能夠真正展現出價值。


過去三十年,工研院著重在技術研發及服務廠商進行製程改良,以往所有工研院進行的科技專案,在計畫的最後面一定有「製程開發」這個部分,這就是傳統製造業的思維。

不過,台灣要往前走,需要的是差異化、價值創造及高附加價值,如果一直在製程上改良,是完全不足的,必須要從市場需求面來看。因為供給及需求雖然同在一條價值鏈上,但思維方法完全不同,因此工研人必須在「技術」及「研發」之外,找到衍生加值的核心競爭力。

以工研院正積極研究的都會電動車計畫來說,續航力的強弱,一直是研究的重點,但如果租賃業能發展出商業模式,讓電動車可以在甲地借,乙地還,並且在各個大眾運輸系統出口都能借能還,這樣也許續航力,就不應再是電動車的重點,研發重心反而應該著重在如何攜帶更方便及折疊更容易。

因此,工研院開始預設未來人類生活的景象,據此研擬出台灣產業大未來的五大方向,並且開始討論一些以往未碰觸的議題,包括能源應用、智慧生活、無線網路、高齡化社會需要的生醫保健產業等。

事實上,工研院早就擁有深厚的科研基礎及科技應用的專業,這是最紮實的基本功。工研人於是開始根據這些未來的趨勢,想像可能的商機,以及科技在其中應該扮演的角色。

以高齡化社會成形後,帶來的遠距醫療商機來說,透過醫療器具準確地測血壓、量心跳,在測量的數據出來之後,不論是透過網路或是手機,不僅需要一個牢靠的傳輸平台,更必須規劃出一個可以營利的商業模式,甚至是找到異業結盟的伙伴。這些都是科技以外的專業,牽涉心理面、社會面及消費心理的東西,都是實驗室裡的科技人,必須加強的專業。

李鍾熙深刻了解,工研院需要不同種類的頭腦,不同的聲音及不一樣的思考角度,即使反對聲音從未停過,他還是打破傳統,在工研院設立了「創意中心」及「服務業科技應用中心」,積極建立起科技及生活的連結。

一場美麗的冒險

在兩個核心想法底下,包括組織重新劃分、人力資源革新、與企業界合作緊密,加上一個緊接著一個,令全球驚豔的新技術不斷出爐,工研院正式重返光榮。

「我們不敢稱得上是典範!」完成了工研院成立三十五年來的最大組織再造,為工研院重新找到了角色定位,也順利推行了企業化經營的新思維,李鍾熙面對外界一再褒揚,自謙的說。

李鍾熙一直對同仁說,工研院必須開放自己,結合其它外在力量,才能與時俱進。

過去三十年間,台灣科技產業已經有了開頭,但「台灣製造」真能順利進化為「台灣創造」嗎?李鍾熙極具信心的說,「活用科技」的能力,就是帶動台灣下一波技術升級最重要的力量,也唯有這樣,才能把台灣,從跟隨者拉進領先群中,這樣的力量,在工研院中正慢慢萌芽。

現在回過頭來看,李鍾熙與工研院,真是度過了一場美麗的冒險。冒險的過程,透過這本書呈現出來,則是一種分享的功能,希望讓每一位讀者,都能為心中欠缺的那一塊拼圖,找到答案與方向。

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