3D感測虛實整合,為鋼鐵產業創造無限可能
鋼鐵產業是國家經濟的重要基石,為建築、交通、製造等領域提供各項材料,支撐臺灣工業的蓬勃發展。然而煉鋼作業處於高溫環境且對技術要求嚴苛,任何失誤都可能導致巨大資源浪費與安全風險,近年隨著操作人才老化,技術傳承更成了需迫切解決的難題,工研院電子與光電系統研究所智慧視覺組劉建志組長看到了這些困境,帶領團隊與中鋼合作協助數位轉型,讓產業透過AR/VR訓練系統與數位雙生技術在困境中看見曙光,展望更高效智慧與低碳節能的製程,為鋼鐵產業的未來創造無限可能。
研發與管理能力兼具接軌市場才能引領科技邁進
劉建志畢業於交通大學,從小就鑽研理工的他畢業後曾待過工研院,也曾帶領團隊spin-off成立新創公司,並在業界闖蕩多年,積累相當豐富的實務經驗,隨後他重返工研院擔任計畫管理,儘管當時沒有太多科研之外的管理經歷,但他毅然決然接下挑戰,劉建志說「當時的工作就是在科研人員和主管甚至廠商之間搭起溝通的橋樑」,統籌不同單位並對接市場整合資源。
2013年劉建志進入了工研院從事電光領域研發,此前工研院就曾憑藉3D顯示技術在國際上屢次獲獎,然而即使科技底蘊豐厚,卻遇上市場需求降低的危機,劉建志抓住當時iPhone推出臉部辨識系統的時機點,將研發主軸轉往3D感測技術,並從2017年起推出西洋棋與拼字遊戲的人型機器人,連續兩年在美國消費性電子展(CES)獲得廣大好評,並在2018年拿到CES 創新獎,研發成果在聚焦市場導向後獲得全球性的肯定。
鋼鐵產業面對困境,數位轉型就是最佳途徑
針對傳產轉型需求,工研院加速推動數位化與智慧化技術的導入。2018年劉建志也因此進軍南臺灣,鎖定高雄傳統產業與多間公司展開技轉合作,其中一項重點便接洽上了中國鋼鐵公司,當時中鋼正面臨人員退休潮,且煉鋼溫度高達1600°C,出鋼時鋼液飛濺產生灰煙,嚴苛的工作環境,再加上三班制不間斷的生產模式,種種因素導致技術人力青黃不接,老師傅們的經驗難以傳承,若無法解決人才斷層的狀況,恐造成資源浪費與汙染的產生。
劉建志決定帶領團隊深入中鋼,走訪中鋼內部研究人員討論技術發展的可能性,親自到煉鋼廠了解師傅們的需求,更必須承受現場的炎熱及粉塵,也因為多次艱辛的現場經驗,劉建志與團隊更能明確掌握製程上的各項痛點,運用3D感測與AR / VR技術,開發 #轉爐出鋼製程數位雙生系統,導入人工智慧讓軟體模擬煉鋼的複雜過程,並直接呈現在螢幕上,提升出鋼手訓練效率並保障現場人員的安全,運用科技改善鋼鐵產業困境。
一切挑戰都是學習,百鍊成鋼推動產業升級
研發出轉爐出鋼製程數位雙生技術後,其實才是挑戰的真正開始,劉建志回憶團隊曾多次被中鋼人員提醒「鋼液是一顆顆的,不同於一般液體」,因此需要更精細的擬真運算,同時還得克服在高溫環境裝置感測器的挑戰,每次討論與勘查所流下的汗水,點點滴滴都成為技術不斷進化的養分。如今這項技術已成為中鋼不可或缺的重要幫手,大幅避免煉鋼過程因失誤而報廢材料或停工的狀況,節省大量時間與資金浪費,更在一次次成效回饋中改良優化,不斷提升人員技術水準與煉鋼品質。
與中鋼合作五年多來,劉建志深深體會「傳統產業的轉型是一段漫長的旅程,唯一方向就是不斷前進」,目前雖然取得了傑出的階段性成果,但要讓技術與實務需求緊密結合,並帶動各項產業升級仍有很長遠的路要走,劉建志期勉自己與團隊即使遭遇挫折,也能從錯中學習並促進技術的進步,未來錯誤將越來越少;產業也將越來越好,相信團隊如鋼鐵一般的決心,能持續推動產業升級,讓臺灣成為國際在數位雙生發展中不可或缺的關鍵要角!