計畫推動目標及策略
計畫推動目標及策略
為達成本計畫所設定之目標,本中心擬定延攬國內外優秀教研人才、厚植學術研究能量、深化智慧製造技術、與國外同領域學研機構交流、積極參與國際學術活動、增進國際合作交流、建立(1)智慧製造技術應用於減少碳排的電動車運具;(2)智慧製造應用於精準醫療的醫材製造加工;(3)智慧製造技術應用於半導體製程重要組件之加工;(4)智慧製造之加工過程中的碳足跡監控與節能控制實驗場域,以及強化國際產學研發協作鏈結等,故具體執行策略,依照人才培育、學術表現、技術開發、國際合作、社會貢獻及環境建置等面向,分述如下:
一、人才培育
本中心在人才培育面向,短期將針對既有前瞻碩/博士學位學程課程深耕,掌握未來人才培育所需趨勢;中期則深耕國際面向之育才及攬才,並擴大既有之人才培育模式,整合訓才資源與機制;長期為深化佈局培育低碳綠色製造相關人才並建立完善的培育人才機制。
在計畫推動策略上,第一年將延續前一期特色中心計畫與執行中EMI計畫,深耕既有前瞻碩/博士學位學程課程,掌握未來低碳智慧製造人才培育所需趨勢;第二年將在第一年的課程規劃下擴大海外招生及聘任海外研究人力,以院的角色開設國際跨域學程,與國際夥伴(姊妹)學校共開線上課程、共同承認學分,進而邁向雙聯國際學位學程(以碩士為主);第三年將藉由執行教育部人才培育計畫以提供完善資源給第二年加入本中心的學員、夥伴與中心研究團隊;第四年則將以第三年的模式深化布局培育低碳綠色製造相關人才,並建立完善用才留才一條龍培育機制;第五年則希望將培育之低碳智慧製造研發人才主動與國內產業媒合,推向產業,提升產業競爭力。

二、學術表現
本中心在學術研究面向,短期將鼓勵專職人員提升論文發表量與質,並投稿跨領域、熱門領域期刊論文;中期則活絡國際學術合作關係,與國際學者共同發表期刊論文及進行雙邊研究計畫,強化國際能見度;長期為藉由教師擔任重要或熱門國際學協會委員與國際期刊編輯,以增加國際學術研究之影響力。
在計畫推動策略上,第一年為鼓勵專職人員提升論文發表量與質,啟動與國際學校實驗室交流;第二年進展至與國際學者合作交流,共同發表論文及提案雙邊合作計畫;第三年在提升本中心學術研究於國際之曝光度後,進一步的藉由Q1期刊數量及擔任中心成員國際學術要角,以提高國際的學術影響力;第四年在站穩固有領域的腳步後,將藉由國際諮詢委員會聽取權威專家建議,確立前瞻研究領域,以拓展學術研究版圖;第五年本中心除了保持既有學術研究能量,與此同時亦開始發展該前瞻領域與其關鍵技術,持續強化學術研究能量與影響力。

三、技術開發
本中心將深化第一期所完成的「智慧製造技術」,包含資訊安全、人工智慧、人機協助及感測技術,複合加工的多軸精密加工、3D 列印及精密量測,產業應用的數位醫療及齒面優化之基石上,響應淨零排放之世界趨勢與本國未來科技發展之重點,電動運具與無人載具、精準醫療、半導體製程及低碳綠色相關先進技術的開發目標如下:
(1)電動運具:
本中心成員目前正與和大工業及穩正企業等進行電動載具相關傳動元件設計加工研究,且獲國科會萌芽計畫補助發展智慧刀把技術。未來將發展智慧刀把與3D 列印增減材結合技術,並以CNC 多軸智慧加工基礎,建構適用於電動運具的齒輪箱加工與智慧無人載具元件製造,其關鍵技術包含:複合材料3D 晶格結構列印、應用智慧刀把的五軸同動加工、智能化加減法、靜音齒輪齒面研磨技術,與齒輪箱檢驗等技術。提供適應高轉、高扭矩的電動運具與高強度無人載具元件設計與製造,並密切的與產業合作,提供智慧加工技術及檢驗服務,下圖為本中心電動運具之技術現況與未來目標。

(2)數位醫材:
本中心成員曾與鄰近嘉義基督教醫院、大林慈濟醫院及台南奇美醫院等進行精準醫材與醫療技術發展,未來將發展以醫學影像與3D 列印/CNC 多軸加工結合,建構先進醫療服務與平價客製化自費醫療產品,其關鍵技術包含:先進多源醫療資料融合、功能性客製化CAD、智能化加減法Web CAM、精準數位療程規劃服務與手術流程模擬等技術,提供嘉南地區精確醫療服務與平價客製化醫療產品。以台灣南部為基礎面向東南亞,提供高端醫療規劃與醫療產品設計與製造服務,下圖為本中心數位醫材之技術現況與未來目標。

(3)半導體製程:
本中心成員目前正與國內半導體相關大廠環球晶及日月光等大廠進行相關半導體製程加工研究,未來將針對半導體產品製程及半導體材料與製程設備加工,建構數位孿生虛實整合系統,其關鍵技術包含:先進半導體基板製程智慧診斷技術開發、先進封裝製程虛實整合最佳化開發、先進半導體加工智慧監控系統開發及半導體垂直製程整合高效AI 預測模型開發。預期為未來先進製程設備導入評估及製程良率改進,提供具體之建議與優化方法,以對應下一世代先進半導體元件製程技術之研發,下圖為本中心半導體精密加工之技術現況與未來目標。

(4)低碳綠色:
本中心成員目前正與國內智慧製造相關大廠東台精機、永進機械及百德機械等大廠進行綠色製造相關研究,未來將發展以特色研究中心已發展的智慧工廠示範產線為基礎,建置低碳節能與碳足跡監測整場整機示範場域,其中關鍵技術包括:工具機耗能與碳排監控系統、智慧工廠產品製程規劃整合時間電價效益運作策略系統、液流儲能電池電極觸媒與電池堆設計技術開發、智慧工廠再生能源微電網系統與電能管理及診斷技術開發。其開發技術將首先提供台灣加工製造企業服務,下圖為本中心低碳綠色之技術現況與未來目標。

四、國際合作
本中心在國際合作面向,短期將針對本中心既有國際合作單位,推動未來發展主題之學術性國際交流與雙邊國際人員短期互訪交流;中期則善用國內資源,與國際合作中心雙方邀請各自合作企業共同舉辦產官學國際合作成果展,促成國際長期合作。長期為躋身國際重要學會成員與期刊編輯,提升中心知名度,並透過國際雙方創立共同實驗室,永續國際化能量。
在計畫推動策略上,第一年主要藉由國際演講及短期交流計畫拓展國際合作關係,而基於此基礎;第二年再進一步啟動雙邊合作計畫,並主辦重要論壇,深化交流頻率及內涵;第三年則延續前兩年合作成效,舉辦國際論壇及產官學研合作成果展,並提升中心學者於國際間之學術地位;第四年提高期刊編輯比率之目標,並能啟動與國外合作學校之長期交流及新南向計畫;第五年,立基於前四年的合作頻率及貢獻,藉以創立聯合實驗室及擴大國際技轉,邁向永續經營。

五、社會貢獻
本中心在社會貢獻面向,短期將盤點在地產學資源,拓展國際產學鏈結,建置技術商品化孵育機制;中期則深化在地產學合作關係,瞄準國際市場,推動研發成果產品化;長期為厚實在地產學鏈結,爭取成為全球供應鏈的一環,提升技術應用程度。
在計畫推動策略上,第一年將透過盤點鄰近工業區、科學園區廠商的產業需求,彙整中心研究能量;第二年將藉由第一年之盤點資料規劃建置試量產場域,爭取委託測試服務、活絡在地產學合作關係;第三年、第四年接續規畫成立以「產品」為導向的跨領域研究團隊及策略聯盟,藉以凝聚研發能量,提供更全面產業技術諮詢與服務、發揮產學加成綜效;第五年成立永續經營推動小組,透過技術移轉、與產業共同申請計畫等深度合作,維持產學永續營運模式。

六、標竿中心
本中心短期以北卡羅來納州立大學(NC State)智慧製造中心(SMIC)為追逐目標,將籍由向標竿中心學習,雙方進行技術合作並共同發表期刊論文、師生與研究人員交流、國際諮詢委員會與國際論壇辦理等策略,以提高學校世界大學排名;中期以透過參訪CESMII 聯盟各校,理解對方技術發展方向與應用領域,針對雙方特定議題辦理workshop 進行實質交流規劃;長期以扶植台灣企業加入美國製造供應鏈為目標,與美國當地廠商進行國際產學合作。
本中心以NC State的智慧製造創新中心(SMIC)為競逐之標竿中心,以下以短、中、長期分別說明競逐之目標及策略如下圖所示:
短期(112年113 年):在第一年與第二年,透過雙邊互訪及 Lab to Lab 交流,加強與合作夥伴在智慧製造及相關領域的技術與學術合作,促進雙方在專業領域的知識共享與技術,為未來合作奠定基礎。同時,開設雙邊線上課程基礎課程,共同培育國際化的研究與技術人才,提升學術水平和專業能力。此外,拓展與其他 CESMII 成員機構的交流與合作,進一步提升整體研究實力,推動智慧製造領域的發展,促進全球技術創新。
中期(114年):本中心將以過去兩年建立的合作關係與研究成果為基礎,正式啟動更具深度與規模的國際合作計畫。這些計畫將深化雙方在智慧製造領域的學術研究與技術創新。另規劃延續第二年所開設的雙邊線上基礎課程,並針對本中心四大發展領域設立雙邊線上主題式課程,促進雙方在智慧製造領域的學術發展。這些課程旨在共同培育國際研究與技術發展人才,推動全球科技創新,並為未來的學術與技術合作奠定堅實基礎。
長期(115年116 年):進一步強化與合作夥伴的合作,致力於共同在智慧製造領域的頂尖學術期刊上發表高水平的學術文章,推動雙方研究成果的國際認可。同時,將積極爭取建立共同的聯合實驗室,為未來長期合作奠定穩固基礎,提升雙方在智慧製造領域的實驗與技術實力。此外,將協同雙方的產業資源,展示豐富國際合作成果,擴大全球智慧製造領域的影響力,促進跨國研究與應用,為全球製造業的發展作出積極貢獻。

七、環境建置
中心整合校內相關技術實驗室,建立由單機智慧化及智慧零組件,進一步整合成整機整線智慧化、整線智慧化的實驗場域,提供各研究領域發展的實驗平台。近五年來已建置以下五大實驗教學場域:1.工具機AIMC 智慧製造單元技術展示場域、2.齒輪閉迴路智慧製造技術展示場域、3.人機協作VR/AR 展示場域、4.金屬與複材列印場域、5.AI摩擦攪拌銲接製程專家系統場域。未來五年於深耕計畫二期,將在既有IT 資安環境下加強建置完整OT 場域工控資訊安全環境,以扶植四大發展方向,包含:(1)智慧製造技術應用於減少碳排的電動車運具;(2)智慧製造應用於精準醫療的醫材製造加工;(3)智慧製造應用於半導體製程的精微加工等;(4)智慧製造之加工過程中的綠色減碳,打造淨零碳排綠色製造系統。
目前中心核心特色實驗室計有10 間,為建置中心主題拔尖計畫實驗及研究成果展示場域,近三年已持續新增2~3 個特色實驗場域,包含「工具機AIMC 智慧製造單元技術展示場域I」、「智慧製造齒輪實驗場域I」、「人機協作VR/AR 展示場域」、「金屬與複材列印場域」、「摩擦攪拌製程技術與國際合作場域」,未來中心將整合產學研各方資源建置至少8~10 間核心特色實驗室,並建置5~6 個智慧機械展示場域。未來五年中心因應研究及孵育新創團隊需求,擬規劃四大主題空間包含:「綠色低碳電動運具與無人載具實驗場域」、「數位醫材加工實驗場域」、「工控資安認證實驗場域」及「半導體智慧製程實驗場域」