市場話題

2019年台北國際工具機展是觀察台灣工具機產業發展趨勢的重要指標，作為智慧製造後進者的台灣廠商，試圖用標準化的做法切入，德系兩大領導廠商--博世集團(Bosch)與西門子(Siemens)，則已經跳脫純工具機的範疇，談整廠生產線的全面數位化與自動化。 軟體整合標準問世　助工具機產業邁向智慧製造 為加速工具機產業實現智慧製造，智慧製造聯網數據加值聯盟(SMDVA)發表「智能化工具機軟體整合標準」，此標準讓工具機擁有共同的數據傳輸標準、解決工具機無法互相聯網的窘境，有益機台智慧生產。該標準整合工業物聯網國際主流標準「OPC統一架構(OPC UA)，以及參考德國工具機製造公會(VDW)標準，並加入台灣產業界需求，協助台灣工具機接軌國際標準、提高競爭力。 根據市調機構MarketsandMarkets的資料顯示，全球智慧製造市場規模預計到2023年將成長至2,990億美元，2018年至2023年的複合年增長率(CAGR)為11.9%，智慧製造商機龐大。因應未來趨勢，製造業希望導入工業物聯網(IIoT)技術，提高生產效率、降低成本，推動智慧生產提高競爭力。 對此，智慧製造聯網數據加值聯盟首任會長暨工研院機械所所長胡竹生表示，過去工具機產業沒有共通的數據傳輸標準，僅由工具機控制器商或工具機廠，各自建立數據傳輸標準，不同品牌或型號的機台彼此各說各話、無法互相溝通，不利產業發展工業物聯網。為解決上述問題，聯盟開發「智能化工具機軟體整合標準」，讓不同工具機及上層監控系統有共同語言來交換資訊，彼此聯網進行直接雙向的溝通，協助傳統製造業升級，迎向智慧製造。 胡竹生進一步說明，智能化工具機軟體整合標準的優勢是採用國際主流的OPC UA作為數據傳輸標準、更參考德國工具機製造公會的標準及加入台灣產業界需求，由聯盟與國內業者合作所開發出的資訊模型。工具機導入此標準後，能顯示跟蒐集不同機台的聯網資訊，如機台名稱、即時運作狀態和實際參數、壓力、溫度等，省去人工輸入參數排程的繁複手續，有助讓機台自動智慧參數調校與優化，提升製造效率和品質，以因應新世代少量多樣的訂單需求。 新代科技公司總經理蔡尤鏗則指出，雖然台灣目前在全球設備或零組件供應鏈中，扮演舉足輕重的角色，但對於過程資訊的串聯和分析，卻仍然十分薄弱。其中「共通資訊模型的訂定」及「應用生態系」的建立，是目前最迫切需要的。而智慧聯網聯盟的連結和成果，就是希望可以補足「共通資訊模型」的不足，讓溝通成為標準化，並接軌國際。 蔡尤鏗認為，台廠中小企業眾多，開發能量相對分散，因此如何吸取國際經驗並發揮綜效，建立「應用生態系」，快速累積經驗，是最可行的路。相信透過聯盟整合產學研，可以讓台灣智慧製造的整體應用水平快速向上提升。 據悉，目前聯盟免費開放業者使用智能化工具機軟體整合標準，並預計將此標準先由工具機控制器商開始試用，未來將進一步推廣至下游的工具機業者，目前工具機控制器廠商新代公司已導入此標準，並結合研華WISE-PaaS平台，期許藉此提升生產效益，快速邁向工業4.0。 驅動/物聯方案齊發　光寶力拓工控市場 為擴展工控市場版圖，並提升競爭優勢，光寶科技未來將聚焦驅動控制技術，2019年除將陸續發布變頻器、伺服器、運動控制器等新品外，也將透過工業物聯網(IIoT)解決方案，協助製造業者順利走向轉型「智慧智造」的第一哩路。 光寶科技工業自動化事業部總經理鄭智峰(圖1)表示，光寶於2014年成立工業自動化事業部門，在過去五年的時間裡，該公司已經形成變頻器、伺服系統、人機介面(HMI)和運動控制器在內的一系列相對完善的自動化產品體系。而面對競爭激烈的工業自動化市場，該公司有一定的電源和驅動技術經驗，同時也有許多工廠可進行自動化產品的先行驗證和測試；這些都是光寶科技的基礎優勢，而未來該公司聚焦驅動控制技術，投入更多資源於驅動控制產品開發，提升其性能及功能，藉此提升競爭優勢。 圖1　光寶科技工業自動化事業部總經理鄭智峰表示，光寶除了推出硬體，也將從服務的角度切入智慧製造市場。 像是光寶科技近日便發布全新ISA-7X伺服系統，整套系統包括伺服驅動器、伺服馬達、電纜及相關配件，功率範圍從100W至2kW，產品功能齊全，性能優異，可滿足包裝、3C、紡織機械等不同產業應用需求。 據悉，ISA-7X伺服系統之濾波功能能抑制機械振動，其內建的ISA-Pro調試軟體，可讓參數設置及調試更加便捷，方便使用；且速度頻響能達到1kHz，滿足高響應要求，並支持最高4MHz差分脈衝輸入、Modbus總線通訊編碼器分辨率高達20位，實現高精度定位。 至於安裝後的維護，因ISA-7X可耐受較寬的電壓輸入範圍，適應電壓波動較大的環境，ISA-Pro軟體並可監控與蒐集資訊，便於故障排除；系統並內建MSC功能?制動電阻及電子凸輪功能，不需要專業運動控制器及額外的制動電阻，讓中小型企業能夠節省成本。 另一方面，光寶科技除了將陸續推出變頻器、伺服驅動器、伺服馬達、可程式控制器、HMI等工控產品搶攻市場商機之外，為協助製造業者能順利跨進「智慧智造」，也於今年推出基於硬體產品和軟體服務的整套IIoT解決方案。 光寶指出，此一IIoT解決方案不光只是提供軟硬體產品，更多的還是「服務」製造業者踏入「智造」領域；也就是提供整體的規畫，從機台聯網到數據採集、數據呈現及數據分析等。換言之，透過IIoT方案的協助，製造業者可以更清楚的瞭解其生產過程所產生出來的數據及資料如何為他所用。 鄭智峰說明，企業經營不再只是一場有限賽局，像籃球賽或棋局，競爭對手、遊戲規則、勝負結果一目了然。如今企業經營已轉變為『無限賽局(The Infinite Game)，也就是所面對的挑戰沒有終點，企業須具備長期持續參賽的資格，才是經營之道；而光寶將聚焦驅動控制技術、IIoT方案，並以靈活彈性的營運策略，布局全球工控市場，迎接無限賽局的挑戰。 也因此，除了持續提供軟硬體新品和服務之外，光寶科技也致力打造更完善的經銷商體制。光寶科技全球經銷商管理暨業務資深處長陳子健舉例，當客戶機台出貨至海外，電控零件發生故障情況時，多數業者均無法提供當地的即時支援服務，而光寶透過完善之經銷商體制，不僅能提供即時服務，也在機台出貨前，就提供終端使用者完整的諮詢服務，做到預防管理，目前該公司全球經銷商據點已涵蓋全球美、歐、亞、非四大洲。 西門子力推工具機數位轉型 在本次工具機展中，西門子數位工廠事業部工具機處以「數位智造 刻不容緩」為主題，展示出工具機業者以及使用者在各個流程中所需的軟體虛實整合，MindSphere雲端平台、Shopfloor的連線整合以及SINUMERIK 針對加工製造的完整數位應用場景。同時，西門子也強調，工具機產業走向數位智造的時機已經成熟，相關業者不能再心存觀望，而是該立刻採取行動。 數位化的過程永無止盡。過去幾年來，工具機業數位化的關鍵議題多半是關於技術性機會以及應用範圍的基礎問題。這不僅適用於組織內部的流程，也能用於供應商、製造商與客戶的加值網路上。此外，數位化顯然是提高生產力和效率的最重要因素。 台灣西門子數位工廠與製程工業暨驅動科技事業部總經理席德塱(Tino Hildebrand)表示，數位化專案的主要挑戰在於，專案雖然可以逐步施行但不能被獨立看待。畢竟，唯有將解決方案和製程視為一體，才能產生最大附加價值。為此，從設計、規劃、工程、執行到服務，西門子為工具機業者以及使用者的整體價值鏈提供了全方位數位化產品組合與服務。 西門子提供一致性且整合的數位平台組合及各種專門針對工具機產業的應用，清楚描繪出如何從工具機一路到公司管理階層無縫地執行數位化。就工具機建造商而言，數位化服務從機台概念及工程規劃開始一直延伸至調試及服務。就機台操作者而言，各種數位化解決方案涵蓋整個價值鏈，從產品開發及生產規劃到實際生產與數位服務。憑藉此方式，西門子利用數位雙胞胎將工具機建造商與機台操作者的真實流程鏈以整合的方式模擬呈現至虛擬世界的公司(圖2)。 圖2　西門子與快捷機械聯合展示五軸精密加工機台，同步整合NX virtual machine展出數位雙胞胎功能。 如今，工具機產業已進入數位轉型的下一階段。「刻不容緩！」這句話是西門子和客戶強調的關鍵訊息。西門子特別針對工具機業者以及使用者展示在各個流程中所需的軟體虛實整合，MindSphere 雲端平台、Shopfloor的連線整合以及SINUMERIK場景應用。 5G網路貫串　博世分享移動工廠概念 博世集團(Bosch)旗下博世力士樂(Rexroth)在本屆工具機展中，則是以未來工廠做為主力概念。該公司在全球已有100多個工業4.0專案，並在實踐的過程中意識到，傳統製造模式的固定價值流，在面對未來跨界生產的市場需求時有其局限性。因此，針對未來跨產業生產的市場需求推出「未來工廠」創新製造模式。 未來工廠的設計打破了傳統局限，以智慧空間、移動設備和虛擬應用作為三大核心元素。智慧空間基於生產設備之間的5G即時通訊，採用感應式充電系統提供電源，可節省工廠的人力及成本。移動設備基於內部物流及生產流程等業務理念，讓所有生產設備皆可移動，且可依照生產任務而重新排列組合。 虛擬應用基於未來訂單都將數位虛擬化所提供的解決方案，博世力士樂已為許多自動化系統元件創建了行為模組，例如虛擬CNC控制器、軟體操作面板及3D全像整合量測系統IMS都可依據客戶的需求調整，有效實現數位價值流。 未來工廠的概念是探索更多能提升工業4.0應用的可能性。工業4.0可有效提升產品品質、控制生產成本及縮短交貨週期。為符合客戶不同的需求，本次也展出廣泛的工業4.0相關應用。全能型MTX micro CNC控制器為緊湊型數控系統，多軸雙通道控制功能，多元且可高度客製化的NC功能，具開放的PLC界面以及簡約外觀，支援多種加工方式，為實踐高品質機台及追求工業4.0所必備的全能型控制器，適用於中小型的工具機的解決方案，此次MTX micro CNC控制器將應用於現場的滾齒機上(圖3)。 圖3　博世力士樂雖然在展場上還是以產品做為展示主軸，但在與產業界溝通時，已經開始強打5G內網結合工具機，實現機台自由移動調度的未來工廠概念。 博世力士樂特別展出於2018年首次亮相漢諾威工業展的多軸搬運系統及3D全像整合量測系統IMS。多軸搬運系統具互動式的虛擬應用程式，進而提升動態性能與高定位精準度。藉由線性傳動系統傳輸不同顏色的滾珠，呈現直線運動系統的整體模組系統，多種搬運上的應用皆可透過此產品組合輕鬆實現。  

數位時代來臨　帶動五大營運創新模式 若將目前數位技術與需求驅動而生的新營運模式加以彙總歸類，分為產品即服務、論次計酬、論質計酬、證券化及共生參與五個方向。 產品即服務是指例如購買工業機器人時，並非只購入硬體本身，還包含機器人的全產品生命週期健康狀態即時監控服務、遠端升級更新服務、維修保養及最佳化服務等。如此，用戶買的不是工業機器人這個產品，而是可靠的彈性自動化生產服務。 論次計酬則是用戶依據使用次數來付費，而毋須先付出高額成本購入設備資產。對供應商而言，能吸引客戶用得多，自然收入越多。同時因為首用成本不高，更能促使用戶嘗試新產品與新服務，加速新產品進入市場，刺激產業發展。 論質計酬意指依據實際的績效指標來支付產品服務費，例如提高可靠運轉時數、製成品良率、能耗節省率等，將目標具體化，再論質計酬。對供應商來說，挑戰增加，但也增加對市場需求的真實了解，發掘真正能帶來價值的解決方案。 證券化則是將大型資產專案拆解為較小的投資標的，讓零售用戶也能參與批發市場交易，這樣的改變稱之為證券化。反之，將小型資產專案整合入大型投資標的，讓批發用戶能瞄準較小的市場區塊，則是稱為反向證券化。金融市場的共同基金即是反證券化的代表性例子。 共生參與意指供應商的解決方案對間接的第三方造成影響，而吸引第三方也加入數據共享，挖掘商機的行列。例如保險公司提供健康手環、減重目標達成獎金等，激勵用戶越活越健康，一方面大數據分析可提供總體健康分析，更重要的是降低醫療機會，降低理賠機率。 數位轉型推升整合方案需求 因應數位轉型需求，工業自動化技術業者也紛紛開始整合技術資源，推出新一代的整合性解決方案，以藉此搭上數位轉型的風潮，好開創新的營運模式與高效。例如，由ABB所推出「ABB Ability」，其累積超過210項數位解決方案，包含設備裝置、軟體、服務與系統平台，以協助用戶提升數位能力。ABB Ability解決方案，由下至上，可分為四個層級： ．Know More 其核心即是「數據收集」，讓設備數據可被採集、可互聯、可儲存、可量測、可送出通知訊息，讓設備主得以知道更多資訊，即Know More。例如線上型連續式氣體分析儀AO2040，其動態QR Code功能，讓用戶透過手機即可獲取關鍵操作參數及錯誤碼，縮短檢修時間。 ．Do More 獲取數據之外，運用數據得到更多洞察，執行虛擬訓練、設備檢驗、狀態監控、任務監控、遠端支援、備援管理等。例如ABB Ability低壓馬達智慧感測器、ABB Ability工業機器人互聯服務。 ．Do Better 顧名思義即是「最佳化」，加上模擬技術、預測、自動化等應用。具體來說，包含虛擬試陣、營運績效及能源使用最佳化對策、資訊安全系統、預防性保養、資產健康管理等。例如ABB Ability電氣設備預防性保養服務、斷路器預防診斷服務等。 ．Together 意即「協同運作」，也是工業4.0下的核心價值之一。透過生態系內的數據共享，將數據洞察帶來的創新思維化作轉型基礎。可想而知，這類的數位方案目前占少數。 以「Do More」為例，ABB Ability低壓馬達智慧感測器內含多組感測器，可採集振動參數、運轉參數以及馬達健康狀態參數。採集數據在智慧感測器內初步運算，再送上ABB雲端伺服器，與ABB馬達資料庫內的模型進行比對與深度分析，藉以判別馬達健康狀態，並將結果即時呈現於智慧型裝置App與專屬網頁平台，協助現場人員採取因應行動並評估節能對策。 「Do Better」方面，則有應用於石化天然氣產業的虛擬多相流量計。以油井地質物理量及現場既有儀表數據，如溫度、壓力、流量等為數據分析基礎，在毋須額外加裝各式分離器、感測器及客製化工業儀表等高昂設備的情況下，透過現場運轉數據建模，虛擬多相流量計可提供更快捷、有效且經濟的數位多相流量量測。此外，透過即時數據回饋與機器學習，可持續精進並最佳化模型。 搶占數位轉型商機　產業大打團體戰 數位轉型之路沒有一招必勝的絕妙秘笈或一體適用的標準作業程序；多數時候，是一段供需雙方共同腦力激盪的旅程。 而這趟旅程的起點，來自工業現場數據的收集、彙整、分析、進而得到洞察。同時，供需雙方透過一次又一次的反思與自問，層層挖掘並逐步定義數位轉型或升級的根本目標，設立短中長期里程碑，一步步迎向數位時代。 (本文作者為ABB台灣行銷傳播經理)

隨著未來5G、車用、物聯網、人工智慧等新應用蓬勃發展，迎來更多市場機會與挑戰，將是影響PCB版圖發展的關鍵。 台灣電路板協會(TPCA)近日舉辦「展望2019 PCB產業關鍵趨勢研討會」，會中邀請Garmin亞太區行銷協理林孟垣、工研院產科國際所研究員林松耀和資深研究員董鍾明進行專題演講。 PCB景氣走緩　2018產值仍創歷史紀錄 觀察2018年第4季全球PCB產業表現，林松耀指出，2018年第4季台商兩岸PCB產值為新台幣1,810億元，比上季衰退0.9%，亦較2017年同期下跌3.2%。全年來看，2018年台商兩岸PCB產值為新台幣6,514億元，創下歷史新高紀錄，相較2017年成長5.2%。 在海外部分，日本2018年第四季境內硬板產量年增5.1%，產值年增10.2%；軟板產量年減17.6%，產值年減23.9%；載板產量年減0.2%，產值年減11.1%。北美地區2018年第四季接單與出貨比(B/B ratio)貼近1.0，反映2018年底美國電路板市場需求趨緩。 林松耀引用IMF於1月21日所公布的最新世界經濟展望，預估2019年全球經濟成長率為3.5%，略低於2018年的3.7%，也比2018年10月所公布的預估值下調0.2個百分點。IMF對2020年全球經濟成長率也同步下修至3.6%。由於經歷連續兩年的穩定擴張之後，全球經濟成長腳步放緩的速度比預期為快，包括美國、日本、歐元及中國等，加上歐洲政治紛擾、美中貿易戰等因素干擾，全球風險正在升高，不可不慎。 伴隨著全球經濟成長趨緩，造成銅等原物料價格下跌；而全球政治風險提高，帶動近期金價上揚。原物料價格波動，不僅增加全球經濟展望的不確定因素，也將拉高產業界潛在風險。 展望2019年，受到美中貿易協議不明，中國經濟降溫，英法政治紛擾等大環境影響，以及手機等終端產品市場成長趨緩，林松耀預估2019年台商兩岸PCB產值將較去年微幅成長1.5%左右。 針對2018年全球PCB產業表現，董鍾明說，其實就是2017年經濟復甦帶來高度成長的延續，成長率雖然降為6.31%，但產值達到691億美元，再度創下歷史新高紀錄。他表示，產值持續創高，主要受到「三個趨勢」及「三個意外」影響，三個趨勢包括高階PCB(Advanced PCB)、大數據(Big-data)和汽車(Car)等需求興起支撐；三個意外分別為PC出貨量緩跌、IC載板供不應求、蘋果(Apple)智慧手表與藍牙耳機等週邊成長爆發所帶動。 台灣仍為全球PCB龍頭中國急起直追 就各國在PCB產業排名變化分析，2018年台灣廠商仍以31.3%的市占率穩居全球龍頭地位；中國廠商則已擠下日本，躍升為全球第二大，2018年市占率為23%。董鍾明說：「(中國)本來看不到(台灣)車尾燈的，現在快要撞上來了。」以此形容中國廠商逐步進逼台灣全球PCB龍頭地位，台廠後續仍宜審慎觀察。至於位居第三的日本市占率則降至為19%；韓國則為14%，排名第四。 2018年全球PCB產品約有51.7%在中國生產，而在中國生產的PCB產值中，陸資PCB廠占有36.1%，2014年僅為28.6%。董鍾明認為，陸資PCB廠營收成長動能仍強勁，且幾乎全部都在中國本土生產；加上美中貿易戰、環保法規等因素，外資PCB廠開始考慮移往其他生產基地。在上述情況一來一往下，他預估陸資PCB廠所占比重仍有可能持續上升。 董鍾明指出，陸資PCB廠因成長動能強勁，仍積極擴廠。在此同時，併購案頻傳，藉此擴大產能、增加產品線，這是成長最快途徑(表1、表2)。 被中國擠下為第三的日本，受到全球PCB製造重心在台灣和中國，日本PCB製造的產值持續遭到壓縮，日廠思考結構轉型，抱持訂單寧缺勿濫的心態，將擴張重點放在材料和設備，因而相關廠商擴產動作頻頻(表3)。 韓系終端電子品牌仍具市場影響力，具有引導未來產品開發走向的話語權，國內產業鏈穩固不易打破，因此，包括PCB在內的零組件廠商皆須依靠品牌大廠帶領，進行打群架策略模式。 觀察2018年全球PCB應用分布，由於智慧型手機週邊像是無線藍牙耳機及智慧手表成長帶動，仍以通訊30%占最大宗；其次為PC的20%，2018全球PC出貨量雖然衰退幅度縮小，甚至一度出現單季出貨量成長的情形，但PC市場逐漸萎縮的態勢仍未改變。 董鍾明認為，未來新產品及新應用或將改變PCB版圖。2018年高階電腦處理器對於ABF載板需求大幅增加，加上人工智慧運算和伺服器處理器搭配的記憶體需求增加，整體IC載板市場擺脫前二年市場衰退的陰影，產值比重提升至12%左右。至於伺服器，受惠於網路應用多樣化，仍具成長性。除此之外，雖然全球汽車市場成長放緩，但仍有3%左右的銷售量成長率，使汽車應用於PCB市場占比可望提高至12%。 智慧穿戴式裝置可以說是未來受到關注的電子產品新應用之一。Garmin亞太區行銷協理林孟垣指出，智慧穿戴在醫療方面的應用，將會是革命性的突破，相較於一次性數據的健康檢查，智慧穿戴數據的累積，更有助於在醫療上更深度的追蹤與觀察。 林孟垣點出智慧穿戴裝置六個未來可能會發生的趨勢，包括活動追蹤、生理量測、運動訓練、行動支付、智慧物聯。再者，因智慧穿戴裝置屬於個人用品，如能著重個性穿搭的特色，會更容易被消費者接受。惟在這個方向下，對於相關供應鏈將存在著庫存管理、生產彈性等多項挑戰。 為了迎合上述正在發生或未來可能發生的趨勢，林孟垣認為，智慧穿戴裝置將會跨界整合賦予智慧穿戴裝置更多的想像空間。

雖然大家矚目的是手機功能的性價比，但從顯示面板發展的技術角度來看，關鍵性的零件「軟性OLED面板」技術的突破，是折疊手機能夠上市關鍵中的關鍵。軟性面板技術是液晶面板LCD與OLED爭奪市場的分水嶺，LCD由於光學特性的限制，無法做曲率半徑非常小的撓曲，因此OLED將以其可撓的特性在折疊手機應用勝出，並以此產品做基礎，逐步侵蝕LCD的市場，這個技術競爭，與當年LCD以筆記型電腦為產品基礎而將CRT擠出市場軌跡相仿。 OLED發展已近20年，以玻璃為基材的OLED技術，在三星的手機產品帶動下已經有一定的基礎，近年來，大陸在面板產業發展急起直追，LCD部分，產線已經來到10.5/11代，在OLED投入更是不遺餘力，規劃與興建中具有軟性OLED生產能力的生產線高達11條，顯示大陸對未來軟性OLED顯示發展的企圖心。因此，折疊手機的競爭除了是LCD與OLED的技術競爭外，背後也多少代表著韓國與大陸在軟性OLED技術的競爭。 表1是新聞發表的手機規格比較表，從折疊顯示屏幕的比較來看，這些屏幕在折疊方式、面板解析度有比較大的差異。FlexPai與Mate X採用的是外折方式，Galaxy Fold採用的是內折方式。兩者最大的差異在於面板在折疊處所受的應力大小，FlexPai跟Mate X的外折設計，其曲折半徑遠大於Galaxy Fold內折的半徑。當面板彎折，曲率半徑越小，則面板所受的應力越大，在這麼大的應力反覆彎折下，維持顯示器的光電特性不會衰減，在元件設計、材料選用上都是極大的挑戰，由此看來，Galaxy Fold的面板在可撓性上勝出。 面板解析度與製程能力有極大的關係，製程能力包括設備的能力與生產管理的能力。在OLED面板業，三星持續開發投入的時間最長，配合開發的設備廠也在三星帶領下累積豐富的經驗，這些都可呈現在解析度差異上。 外折設計還會面臨刮、磨的問題。過去玻璃蓋板承載著防刮、耐磨、甚至有防眩、抗反射、抗汙等功能，玻璃本身就非常硬，可以耐磨、耐刮，但改成可撓的塑膠蓋板後，耐磨、耐刮就面臨極大挑戰，外折設計，面板磨刮的機率高，因此面板蓋板的耐磨刮保護極為關鍵，從材料發展的角度來看，符合高柔性、高透光、耐磨刮特性的塑膠材料應用，外折疊的手機面板恐怕是第一個，因此，外折手機的產品耐用度，有待實際用戶的考驗。 綜觀軟性OLED在技術的難度，Galaxy Fold克服了內折小曲率彎曲的技術問題，並以內折設計來降低了耐磨刮的挑戰，而FlexPai選擇元件應力挑戰較寬鬆的大曲率彎曲外折設計，但磨刮問題則有待產品的市場考驗。 折疊手機是OLED與LCD技術發展的分水嶺，從產品的角度來看，折疊手機是否給用戶帶來全新的體驗見仁見智，但是從技術的角度來看，顯示器技術突破玻璃基材不可撓曲的特性，從折疊到卷曲的發展指日可待。 文｜陳來成 艾圖雅科技總經理 專長為柔性光電與柔性顯示技術，在台灣光電業界有數十年資歷。  

  文 ｜ 萬岳憲 資策會MIC產業躍升事業群總監 這兩項建議的切入觀點不同，前者是空間改造，後者是行為教育。想要在人口高度密集的城市，重新劃設斑馬線的困難度很高；若是只要求行人閃避，又可能引起行人用路權被侵犯的抗議聲浪。 大多數人在現行教育體制下，所形成的學習脈絡，往往是解決問題的經驗多於提出問題，逐漸養成針對問題，尋找相對解決辦法的直覺式思考，長期使用這樣的思考模式就會形成慣性。腦神經科學家研究發現，人類的思維就像是一個無邊無際的大草原，而思考路徑，就像是在這片草原裡走過以後，所留下來的痕跡。痕跡被經年累月的踩踏，就會形成一條每天習慣行走的既成道路，將這條路放在大腦裡面，就是所謂的習慣性思考。 很多人知道習慣性思考的道理，但是要發現自己落入習慣性思考卻不容易，因為被習慣性思考綁架的人，根本不會察覺自己正走在習慣性思考的既成道路上。要改變這樣的思考習慣，最好的方法就是閱讀與學習，就像是在大草原中，再踩踏出第二條路徑，以避免思維受到單一路徑的框架約束，要訓練自己擁有正反合的思考能力，除了對立思考，還有合併與比較的多元思考，才能讓自己脫離習慣性思考的束縛。 再試試用多元的角度來思考「斑馬線」的問題，除了前面提到的兩個改善方向，還有什麼辦法可以讓行人，擁有更安全的馬路穿越空間？我曾經引導學員們運用設計思考概念，針對這個問題激發各種創意構想，剛開始得到的答案，多數都還是規規矩矩的從現況與環境思考，直到我向學員們揭露幾個與改善斑馬線問題無關聯性，只是很特別、很有趣的科技應用案例後，跟「改善斑馬線」有關聯的創意發想就突然紛紛湧現。 有人說，只要掃描到行人要過馬路，斑馬線兩側就會升起數道擋車欄杆，直到行人安全走過以後才降下；有人說，如果偵測到行人等待過馬路時，正好站在大型車輛轉彎的視線盲區，就要發出警告聲提醒行人；還有人說，有視線盲區的大型車都要加裝感應器，看到方向盤不斷閃紅光，就不能轉彎；更有人說，要在斑馬線兩側加裝鋼釘，行人還踩踏在斑馬線上，鋼釘就不能收降，想要硬闖的車輛就準備要爆胎。 這些有趣的創意都較偏向管理或工程思維，我再試著引導學員從「人」的核心思考為出發點，運用同理心想想，自己在走斑馬線的時候，會希望得到什麼樣的服務。立刻就有學員說，目前台北市部份斑馬線，附加繪製「向左看」、「向右看」的中英文警語，入夜後就不容易辨識，如果能夠在地面裝設長條形狀的紅綠灯警示，除了提升警示效果，還能提醒邊走邊滑手機的「低頭族」留意灯號；還有人想到，斑馬線仍有下雨天讓機車打滑的風險，若改成不同顏色的柏油路面，或許可以讓馬路更平坦，也增添城市的繽紛色彩。 隨著不同的思維發想，我觀察到學員提出的構想逐漸朝著「替人著想」的方向發展，提案內容也越來越貼心。日本品管大師狩野紀昭(Noriaki Kano)在1984年提出狩野模型(Kano Model)理論，以顧客主觀的「滿意度」為X軸，以產品客觀的「功能齊備度」為Y軸，將顧客使用產品與服務後，在四個象限中所產生的「品質感受」，區分為「一維品質、無差異品質、當然品質、反向品質、魅力品質」等五個類別，而「魅力品質」則是其中最重要的觀察指標。 產品或服務的魅力品質，來自於消費者親身體驗後的貼心感受，也就是說廠商不能提供消費者魅力品質，但是可以藉由強化服務內容，來催化消費者心中的體驗感受，提供消費者「沒想到」或「會想要」的服務品質，讓消費者感覺這是個「好貼心」的服務，就會提高對產品或服務的忠誠度。 運用這樣的思維來想想，一個擁有魅力品質的城市，應該要有什麼樣的貼心服務，讓市民及觀光客喜歡在戶外流連，享受城市每個角落的貼心體驗。例如瑞典斯德哥爾摩的「哈姆濱湖城」(Hammarby)，利用配備真空吸取裝置的地底管線，與住宅建築相結合，設置7×24小時的公用垃圾桶，市民可以隨時扔垃圾，真空管會以時速90公里的速度，將垃圾收集到兩公里外的集中處理站，沒有垃圾車在路上跑，也沒有溢滿垃圾桶，影響市容觀瞻的問題；日本大阪街頭的廢棄公共電話亭，被改造成水族箱裝置藝術，不但美化市容，還成為國中小學生的戶外教學體驗教材。 歐洲城市也有許多提供給市民的貼心設計，例如將人們使用公園飲水機喝水時，必然會流失的水，再收集成為寵物的飲用水；或公園座椅的椅面可以轉動，當雨天過後，人們將沒有淋雨的乾燥下層椅面，再旋轉成上層椅面，就可以很輕鬆的坐在乾燥的椅面休息；或將公車等候站的廣告燈箱，改裝成為自動販賣機，充份利用人們等公車的零碎時間，同時也增加業者的產品銷售量。 這些案例多半都需要科技應用的協助，但切入點都是從「人」的貼心使用體驗著手，不是大規模的城市建設，也沒有一定要財團參與，只是一點點「為人著想」的巧思，就會讓市民感覺很現代又很貼心。 或許我們應該認真的建議電信公司，想想要如何改造城市裡，老舊廢棄的公用電話亭，如果改成一個可以讓行人坐在裡面，悠閒安靜講手機的獨立空間，算不算也是一個貼心的公共設施呢？

2019世界通訊大會(2019 MWC)如期於台灣時間2019年2/25~2/28登場。本屆MWC主題聚焦在智慧連結(Intelligent Connectivity)，並將大會定調為Intelligent Connectivity元年，5G、AI、大數據(Big Data)、IoT將會影響未來的體驗；與此同時，車聯網應用也在MWC 2019當中紛紛亮相，車聯網相關業者均將2021年設定為車聯網商用元年，並以此時程為目標積極進行研發與建置。 MWC車聯網應用紛問世 車聯網可說是2019 MWC另一亮點，各大車廠、晶片商、通訊設備業者和電信商均在展會上秀出量產商用級產品；而5G汽車協會(5GAA)更於MWC 2019期間宣布，C-V2X行動車聯網技術將準備在全球地區廣泛推行。 與此同時，5GAA的成員如愛立信(Ericsson)、西班牙電信(Telefónica)、Ficosa和Seat也相繼展示C-V2X應用。像是透過C-V2X直接連結用於城市安全駕駛(配有高精度地理定位解決方案)，可預先得知下一個路口的狀況，包括盲彎右轉時偵測對向腳踏車或斑馬線上的行人路徑，且即時告知駕駛人即將進入路口；並使用路邊的寬頻訊號傳送器，透過邊緣運算(Edge Computing)運用與其他車輛進行溝通。 其餘如Continental與Vodafone也展示為保護用路人而研發的數位安全防護(Digital Safety-Shield)應用；此一應用是透過5G連網技術搭配C-V2X通訊技術，讓道路使用者更容易了解所處環境，並在德國Aldenhoven 5G行動實驗室測試實際狀況。 為加速C-V2X發展，5GAA也和全球認證論壇(GCF)宣布將合作推動C-V2X技術的認證和測試；雙方將整合資源和專業知識，以解決目前在認證能力和流程方面的問題，以促進全球C-V2X發展並縮短C-V2X產品的上市時間。 另一方面，浙江吉利控股集團則宣布計劃在2021年發布首批支持5G和C-V2X的量產車型。這些車型將由吉利聯合高新興集團(Gosuncn)和高通(Qualcomm)子公司Qualcomm Technologies打造。高新興與Qualcomm Technologies將為吉利提供基於Snapdragon車用5G平台的5G和C-V2X產品。 吉利汽車早於2018年便發布了自動駕駛領域的G-Pilot四步戰略。目前，吉利汽車部分車型的自動駕駛水平已經達到Level 2，預測將在2021年提升部分車型至L3級別，同時搭載5G和C-V2X技術產品。吉利認為，在2021年發布的新車型將會激發市場對L2級別車型上5G和C-V2X的通訊需求，以及對L3級別無人駕駛技術的探索。 吉利研究院副院長沈子瑜表示，未來吉利汽車都會引入融合5G和C-V2X技術的產品，而該公司首款搭載L3級別無人駕駛系統的車款，將會成為打開5G和C-V2X時代的旗艦車型。 高新興集團董事長劉雙廣也指出，5G及C-V2X將成為自動駕駛的核心技術之一。此次與Qualcomm Technologies一起為吉利提供安全、可靠的5G和C-V2X連接和產品，是相當令人興奮的事情；未來也會持續配合吉利實現高頻寬、低延遲的技術驗證，使其新車型能如期上市。 2021車聯網商用開跑供應鏈摩拳擦掌 資策會產業情報研究所所長詹文男表示，在MWC 2019，車聯網相關業者均將2021年設定為車聯網商用元年，並以此時程為目標積極進行研發與建置。在網路通訊端，半導體、設備與車廠深度合作，陸續提出整合Wi-Fi、藍牙、GPS、可雙頻支援DSRC/C-V2X、可跨區等具通用性的量產級解決方案，以進一步降低聯網車與電信網路在設計與生產上的複雜度。 晶片商力攻V2X商機　高通/華為率先出擊 為達到2021車聯網商用目標，晶片業者可說是加快布局腳步，推出相關產品，以搶占市場先機，高通、華為尤為積極，旗下的V2X方案皆已亮相。 高通於2019 MWC展會期間發布針對新一代連網汽車所打造的Snapdragon車用4G平台及Snapdragon車用5G平台。Snapdragon車用4G及5G平台具備整合式C-V2X直接通訊技術、高精準度多頻全球衛星導航系統(HP-GNSS)以及射頻前端(RFFE)功能，用以支援全球主要電信營運商使用的關鍵頻段。 高通技術公司產品管理資深副總裁Nakul Duggal表示，最新的Snapdragon車用平台將有助於推動連網汽車進入5G時代，提供數千兆位元且低延遲的連線速度、精準到巷弄程度的導航能力以及完整的整合式C-V2X解決方案，以提升車輛及交通運輸基礎設施的用路安全。透過這些新的無線解決方案，可支援汽車製造商、一級的道路基礎設施消費者，開發出更快速、更安全且更有鑑別度的新一代連網汽車產品。 據悉，Snapdragon車用4G平台是高通技術公司的第六代多模LTE車用數據機，其設計旨在支援最高達5個LTE載波聚合的全維度多重輸入多重輸出(FD-MIMO)，讓此平台能夠使用全球電信營運商布建的各種頻譜。 另一款Snapdragon車用5G平台則符合3GPP Release 15規範，且因利用了高通旗下5G新空無線電創新技術及解決方案，此平台可支援FDD及TDD網路，以及獨立式(SA)和非獨立式(NSA)運作模式。此外，Snapdragon車用5G平台亦設計用以支援各式各樣的新興行動服務模式，而這也是全球首次在車用平台中支援雙卡雙通功能，讓汽車和駕駛可各自選擇專屬的網路營運商資費方案，並透過遠端服務提供進行管理。 此外，Snapdragon車用4G及5G平台皆具備IP加速(IPA)功能，優化LTE與輔助高通Wi-Fi 6產品之間的數據傳輸能力，同時亦支援高通車載資通訊軟體開發套件(SDK)，提供應用程式開發的環境；整合式C-V2X技術透過支援直接V2V和直接V2I通訊，以及搭載4G和5G的WWAN汽車連網(V2N)能力，協助改善道路安全意識、改善交通效率以減少壅塞情形並增加運輸容量。 不僅如此，新推出的車用4G和5G平台還支援同步多頻率與多重衛星全球導航系統(GNSS)，包括全球定位系統(GPS)、伽利略定位系統(Galileo)、全球導航衛星系統(Glonass)、北斗衛星導航系統(BDS)及準天頂衛星系統(QZSS)等，並配有高通慣性導航技術3(QDR3)，此優化的技術可用以提供精準度極高的定位能力，搭配全面且幾乎可隨時隨地使用的3D導航解決方案。 至於華為則是發布5G多模終端晶片「Balong 5000」，可支援多種豐富的產品形態，除了智慧手機外，還包括家庭寬頻終端、車載終端和5G模組等。華為指出，Balong 5000是全球首個支援V2X的多模晶片，可以提供低延遲、高可靠的車聯網方案。 據悉，Balong 5000具備小體積、整合度高的優勢，能夠在單晶片內實現2G、3G、4G和5G多種網路模式，有效降低多模間資料交換產生的延遲和功耗；並支持SA和NSA組網方式，可以靈活應對5G產業發展不同階段下使用者和運營商對硬體設備的通訊能力要求。 另外，Balong...

5G手機躍居2019 MWC主軸。資策會產業情報研究所(MIC)所長詹文男(圖1)指出，觀察2019 MWC展會，預估2019年全球將有20個國家推出商用5G網路，5G終端市場競局也將展開。其中，最受矚目的莫過於5G智慧型手機，將由三星(Samsung)、華為(Huawei)等大廠領軍，於2019年年中陸續出貨，預估達372萬支，占整體智慧手機出貨量0.3%；加上Apple也將推出5G產品的助力之下，預估2021年5G手機出貨將達約1.2億支，2023年達到4.5億支。 圖1　資策會產業情報研究所(MIC)所長詹文男表示，預估2019年全球將有20個國家推出商用5G網路。 商用在即　5G手機各顯神通 2019 MWC可說是5G手機軍備競賽之地，MIC產業分析師韓文堯表示，5G手機紛紛出爐，sub-6GHz頻段為大勢所趨；由於毫米波(mmWave)尚難實現行動化，目前可商用5G智慧型手機主要以支援sub-6GHz頻段為主(表1)。 此次MWC展場上，5G原型機加上可商用手機一共有12種，在可商用機種中，僅Motorola Z3 Moto 5G Mod以模組支援mmWave，其餘皆支援sub-6GHz頻段。但部分sub-6GHz機種未來會有支援mmWave的SKU。另外，中興通訊(ZTE)則同時推出了sub-6GHz商用機種和mmWave原型機。 5G手機相繼面世　晶片方案蓄勢待發 小米推出的MI MIX 3 5G，搭載最新高通(Qualcomm)Snapdragon 855處理器。MI MIX 3 5G內置Snapdragon X50數據晶片模組，可連接達1,000Mbps等級下載速度的sub-6GHz頻段訊號。同時，華為也發布了5G摺疊式手機Mate X，內建自行研發的巴隆(Balong)5000晶片。 另外，隨著5G手機相繼面世，意味著5G初代基頻晶片方案也逐漸準備就緒。預計2020年採用5G系統單晶片的手機將上市，帶動產業加速推展。工研院產科國際所(IEK)經理蘇明勇(圖2)說明，目前全球共有201家電信業者投入5G服務試驗，分別為增強型行動寬頻(毫米波固網接取網路、超高畫質4K/8K影音、VR遊戲)、巨量多機器型態通訊(NB-loT智慧停車)、高可靠/低延遲(行動車聯網自駕車、邊緣運算智慧工廠)等。其中以增強型行動寬頻技術標準制訂較為完整，晶片、設備業者優先布局此市場；增強型行動寬頻服務發展較快，促使5G智慧型手機將於2019年第二季於市場推出。 圖2　工研院產科國際所(IEK)經理蘇明勇表示，目前全球共有201家電信業者投入5G服務試驗。 5G晶片解決方案相較以往以更加完整成熟，將帶動終端市場發展。蘇明勇點出現在晶片將以5G手機、CPE為初期市場。例如高通推出Snapdragon X55基頻晶片，開始支援2/3/4/5G，其5G下載速率達到7Gbps，4G則達到2.5Gbps。 在這次的MWC共有6個5G手機品牌採用高通，和高通合作的營運商則超過了20家。高通於MWC開展前已發表了第二代7奈米製程的X55聯網數據晶片，將於今年推出商用，支援毫米波和sub-6GHz兩種頻段，即5G和4G共享重疊頻段。同時高通預計推出5G整合晶片，將處理器和5G數據機晶片整合到系統單晶片(SoC)。 而聯發科推出了M70，下載速度高達4.2Gbps；英特爾(Intel)的5G平台模組MXM 8160 5G數據機晶片，則預計於2019年第四季提供給客戶進行產品認證，2020年第一季開始供貨。 簡而言之，目前手機晶片大廠皆緊鑼密鼓地開發整合應用處理器的5G SoC，其進度將會左右5G手機產品之市場發展。 5G非唯一亮點　摺疊螢幕異軍突起 螢幕可摺手機帶動供應鏈發展新商機。為創造便攜性同時整合手機與平板功能，手機螢幕逐漸走向摺疊設計。技術創新的螢幕可摺機除可望刺激消費者換機意願，也為相關供應鏈業者帶來新的市場機會。也因此，在2019MWC上，也看到各廠集中火力開發摺疊螢幕。如三星在2019年MWC展前宣布推出首款商用螢幕可摺手機，創造全新市場，同時兼具手機輕薄及平板大螢幕之優點。品牌廠商LG、華為也已跟進，Google亦配合Android陣營開發UI，螢幕可摺疊手機生態圈逐漸壯大。 以三星的Galaxy Fold為例，該款手機已在2019年的2月20日發表於美國舊金山。在MWC展會上展覽之實機並未開放碰觸，但能觀察到其外螢幕上下邊框黑畫面占據較大區塊，不過若與主流旗艦機的窄邊框相比，仍屈於劣勢。摺疊機目前依然缺乏相應UI內容，需要更多開發者投入，以提升使用者的操作體驗，因此三星此次將焦點放在Galaxy S旗艦機上，Galaxy Fold宣示技術領先之意味較為濃厚。 同時，柔宇也展示了FlexPai摺疊機，該摺疊操作需要較大的施力，雖是商用機，但產品設計仍偏向工程機；而華為推出的商用摺疊機Mate...

然而，隨著時序進入2019年，有些以AI為創業題目，或是原本在別的領域耕耘，後來看見AI話題火紅，想來沾AI光的新創業者，已經資金燒盡，創辦者不是想把自己的公司賣掉，就是開始裁員。這些現象顯示，開發AI應用是一回事，要從這些應用變現則是另一回事。 為何AI應用這麼難賺錢？就筆者觀察，這個現象背後的原因有二，一是想用AI解決的問題牽連太廣，除了技術之外，還有商業模式、法律、金融保險等領域的問題需要解決，以一家新創公司之力，根本難以克服。另一個原因則是，有商業價值的應用題目多半與垂直領域的知識密切相關。如果一家AI只懂AI技術，根本解決不了客戶的問題，自然無法讓客戶為產品/解決方案掏出荷包。 AI不是新玩意　速食AI非難事 如果不把統計學領域發展出來的核心知識當作AI發展的起點，而是以艾倫圖靈(Allen Turing)提出圖靈測試的觀念開始，學術圈對人工智慧的研究跟投入，已經有七十多年歷史。如果把許多人工智慧演算法所使用的統計學工具、方法當作人工智慧的發端，則相關技術的發展歷史，已經超過一個世紀。 不管是七十多年或一百多年，以科技業的時間尺度來說，都絕對稱得上是骨董級。這麼漫長的時間所累積、沉澱的知識，加上網路發達跟開放原始碼風潮，有心人要在網路上檢索相關資訊，靠自我進修學AI，絕對是不成問題的。如果在學校念的是數學、統計相關科系，學習各種AI工具的過程，只會更駕輕就熟，因為當前的AI，核心其實是統計跟數學，只是改用程式語言或程式框架來表達。 對大多數資訊科系出身的人來說，學會如何使用AI工具並非太困難的事，但要開發一款AI工具或框架，則是另一回事。統計跟數學都是很高深的學問，要開發AI工具，必須有很紮實的統計跟數學底子，無法速成。所幸對大多數人來說，只要學會如何使用AI工具來解決問題就夠了，不用深入到自己開發AI工具。 但也因為AI工具的使用門檻其實不高，因此產生了「全民瘋AI」的奇怪現象，很多資訊工程背景的工程師投入AI相關產業，或是透過自主進修掌握了AI工具的使用方法，就開始想利用AI來解決問題，創造商業價值。但這其實是一種過度簡化跟跳躍的思維。 AI工具必須與領域知識結合 AI只是一種工具，要用這個工具解決什麼問題，決定了AI工具的商業價值。就像一把菜刀，在廚藝普通的你我手上，大概只能用來切肉切菜，但職業大廚卻可以用來發揮各種刀工，讓食材變得更美、更好吃。而廚藝普通的一般人跟職業廚師最大的差異，就在於對烹飪這門技藝的領域知識(Domain Knowledge)，有著極大的落差。 以半導體、電子業使用AI的成功案例來看，目前AI在產業界最成功的應用在於自動分析大量資料，找出不同資料之間的關聯性，但也僅止於此。一般的AI工具沒辦法告訴使用者，資料的關聯性背後的原因跟其所代表的意義，除非其所使用的AI工具已經結合了特定領域的專業知識。 以IC設計為例，晶片設計工程師在開發晶片時，會需要EDA工具執行大量電路設計模擬，從許多可能的設計方案中，找出效能最好，或結果最符合設計目標要求的設計方案。這個過程需要極大的運算量，同時也會產生大量資料，AI輔助工具可以幫IC設計工程師爬梳出這些資料的相關性，但AI無法告訴晶片設計者，為何資料之間的關聯性會如此分布，因為這涉及了IC設計的領域知識。 在產品測試端，其實情況也類似。不管是晶片或系統產品，在生產過程中或生產完成，進行測試時，都需要經過少則數項、大則數十項、數百項檢測。在真實世界裡，產品缺陷或失效，常常是以群落的形態出現，例如某個檢測項目A不通過，則檢測項目C、D不通過的機率很高，但如果A項目不通過，檢測項目B就很少出問題。AI輔助工具可以幫檢測工程師分析這些資料，找出不同缺陷或失效之間的統計關聯性，但卻無法解釋為何會是這種狀況，因為這也涉及了領域知識。 「知其然，不知其所以然」是目前AI輔助工具在產業應用上最大的問題。因為不知其所以然，所以無法幫助或建議工程團隊下一步該採取什麼行動來解決問題。對AI輔助工具的使用者來說，這種「做半套」的解決方案吸引力有限，工具的供應商自然不容易賺到錢。 有領域知識的工程師最該學AI 在AI工具上手容易，領域知識卻需要靠時間累積的情況下，同樣是會使用AI工具的工程師，身懷領域知識的工程師，身價跟不具備領域知識的工程師相比，自然不在同一個水準上。目前科技業界大喊欠缺AI人才，其實話只說了一半。企業需要的是「具備領域知識」的AI人才，而不是現場實務白紙一張，只懂AI工具的資工人才。 最近有些發展AI應用的新創公司之所以資金燒完，面臨解散或必須把自己賣掉，靠新資金挹注繼續營運的命運，關鍵就在這些新創公司大多是不具備特定領域實務經驗，只懂IT技術的創業團隊，所以他們提出的方案，對客戶而言很難搔到真正的癢處。另一方面，有些企業決定自己培養AI人才，把公司內資工背景的資訊人員送去培訓，也很容易犯了同樣的錯誤。公司裡的IT工程師或MIS，畢竟還是跟產品的研發、製造實務有段距離，同樣有缺乏領域知識的問題，只是狀況外的程度有所差別。 對製造業來說，真正該去學AI的，是負責產品或製程相關研發的工程師，因為這些工程師才有領域知識。正因為AI工具只知其然，不知其所以然，所以需要工程師們的專業知識來解釋這些結果背後的意義，進而找出行動方案。這樣才能讓企業把AI導入到日常運作中。 然而，要製程或研發工程師去學AI、做AI，對許多企業來說是相當具有挑戰性的，因為這些RD工程師平常就已經非常忙碌，要他們再花時間去學AI，進而投入AI工具的二次開發，對企業來說，是很大的投資跟負擔。而且，這些具備AI工具使用、二次開發能力，又有領域知識的工程師，將會是其他同業搶著要的熱門人才，對企業主來說，這樣的育才投資，會不會變成為他人作嫁，又是一個需要審慎考慮的問題。 AI產業進入盤整期　從業人員回頭紮馬步 從2016年開始的AI新創風潮，到現在已經過了兩年多時間，有些未能找到有效商業模式的AI新創公司，已陸續解散或被其他企業收購。2019年將是AI產業盤整、收斂的一年。在這個過程中，很多具備AI使用能力的資訊工程師，不是得轉換跑道進入產業，就是順著公司被收購，有機會接觸到產業運作的實務。這對AI技術的普及應用來說，未嘗不是件好事。 其實，科技業界並不需要那麼多開發AI工具或模型的人力，因為這其實是學術性質很濃厚、很理論的工作，由學術界或幾家世界級大廠來做，也就夠了。懂得使用AI工具的資訊工程師，如果能利用這個AI盤整的機會，投入其他產業，對產業發展跟個人職涯，都是更有幫助的事。但對資訊工程師來說，如果要投入其他產業，最要緊的是要盡速補足產業所需的領域知識，把馬步紮穩了，才能成為企業搶著要的即戰力。

因應無線網路的聯網設備不斷增加，加上高解析度串流媒體影像、社交媒體及雲端應用的迅速普及，Wi-Fi聯盟宣布推出新一代Wi-Fi標準「802.11ax(Wi-Fi 6)」期能在人潮眾多的環境下，為更多使用者提供一致且穩定的資料流，並將使用者密集環境中的每位使用者平均傳輸率提升四倍以上。 為搶攻Wi-Fi 6商機，半導體業者也已開始積極布局，像是高通(Qualcomm)、聯發科、博通(Broadcom)等皆已發表新款Wi-Fi 6晶片；而隨著近日Wi-Fi聯盟宣布Wi-Fi 6相關認證計畫將在2019年第三季上線後，可以想見，在認證計畫上路之後，終端產品的導入速度勢將加快。 多裝置傳輸需求增　WiFi 6應運而生 萬物聯網世代到來，需要使用無線網路的聯網裝置急速增加，再加上高解析度影像、串流媒體、社群媒體、雲端應用服務等快速普及，資料傳輸量大增；進而使無線網路在人潮眾多的環境下，越來越難提供一致的性能和可靠性。 在個人、家庭及企業用戶要求更智慧、更快速和更高頻寬的無線系統的情況下，Wi-Fi聯盟遂提出Wi-Fi 6，希望能在人潮眾多的環境下，為更多使用者提供一致且穩定的資料流，並將使用者密集環境中的每位使用者平均傳輸率提升四倍以上，為家庭在內的應用場域建構更穩定、更順暢的網路環境。 英特爾技術行銷經理盧進忠(圖1)表示，近年來越來越多智慧聯網裝置出現，家中需要Wi-Fi聯網的產品顯著增加，像是智慧音箱、監控攝影機、電視機等。每個裝置所需要的頻寬皆不相同，而由於占據Wi-Fi通道的裝置眾多，因此在傳輸數據時，依照過往802.11ac的規範，在同一時間只能先傳輸其中一部裝置的數據，其他裝置則先等候，因而無法提供穩定、一致的聯網效果。 圖1　英特爾技術行銷經理盧進忠表示，這一兩年出現越來越多智慧聯網裝置，需要Wi-Fi聯網的產品顯著增加，穩定、高效的聯網環境愈顯重要。 羅德史瓦茲(R&S)無線通訊量測事業部業務經理程世豪(圖2)則指出，Wi-Fi標準的演進主要以頻寬和傳輸效能為主。而隨著現今消費者紛紛在社群媒體中上傳、下載影片，加上影片畫質不斷提升，使得因而對於穩定的聯網環境有更殷切的需求，Wi-Fi 6便因此而誕生。 圖2　羅德史瓦茲無線通訊量測事業部業務經理程世豪認為，高畫質影片的傳輸需求，是驅使Wi-Fi 6標準誕生的其中一項因素。 為了在室內、室外以及人口密集區域提供更可靠的性能，並實現更好的終端裝置電池續航力，Wi-Fi 6除了著重於速率與效能的提升(運行於2.4GHz/5GHz)，更重要的是，導入了正交分頻多工存取(OFDMA)及上行多用戶多重輸入多重輸出(Uplink MU-MIMO)等全新的傳輸機制。 多使用者MIMO特性，是使用波束成形技術將封包同步導向位於不同空間的使用者。也就是說，AP(Access Point)將為每位使用者計算通道矩陣，然後將同步波束導向不同使用者，而每道波束都會包含適用於所屬目標使用者的特定封包。Wi-Fi 6技術協議則是在上行和下行鏈路都能支援MU-MIMO，如此一來，透過協調機制能使得流量分配更為合理，大幅增加網路容量及效率(圖3)。 圖3　AP使用MU-MIMO波束成形服務位於不同空間位置的多使用者。 圖片來源：NI 根據國家儀器(NI)資料指出，Wi-Fi 6每次最多可傳送8個多使用者MIMO傳輸，遠高於802.11ac的4個。此外，每個MU-MIMO傳輸都具備專屬的調變與編碼組合(MCS)以及不同數量的空間串流。舉例而言，使用MU-MIMO空間多工時，AP的角色就等同於乙太網路交換器，能減少自大型電腦網路至單一連接埠的網域衝突。 而為了讓相同通道頻寬的更多使用者進行多工，Wi-Fi 6使用802.11ac的正交頻分多工(OFDM)數位調變架構為基礎，加入OFDMA機制。此一機制會將特定子載波集進一步指派給個別使用者，這表示，它會使用數量已預先定義的子載波，將現有的802.11通道(20、40、80與160MHz)劃分成較小的子通道。此外，802.11ax標準也仿效現代化的LTE專有名詞，將最小的子通道稱為「資源單位(RU)」，而當中至少包含26個子載波。 AP會根據多使用者的流量需求來判斷如何配置通道，持續指派下鏈中所有可用的RU。它可能會將整個通道一次配置給一名使用者(如同現行的802.11ac)，也有可能將通道進行分配，以便同時服務多使用者(圖4)。 圖4　單一使用者使用通道，與使用OFDMA多工相同通道中的不同使用者。 圖片來源：NI 羅德史瓦茲應用工程部資深應用工程師鍾曜鴻(圖5)說明，導入OFDMA調變機制後，能支援更多用戶同時在同一通道中運行，進而提升Wi-Fi的傳輸效率與傳輸量，並降低延遲性。除此之外，802.11ax還可支援更高的QAM調變階次，搭配1024-QAM提供新的調變與編碼組合(MCS 10、11)，實現比802.11ac高25%的傳輸量；並且提供更大的OFDM FFT、更窄的子載波間距及更長的符碼時間。 圖5　羅德史瓦茲應用工程部資深應用工程師鍾曜鴻說明，OFDMA能支援更多用戶同時在同一通道中運行，提升Wi-Fi的傳輸效率，滿足多裝置聯網的需求。 盧進忠則指出，簡而言之，Wi-Fi 6的重點並不在於提升傳輸速度，而是強調傳輸的效率和穩定度，依據不同的數據量切割封包、安排傳輸通道等，進而讓所有的裝置都能順利地上傳、下載資料，實現高效率的傳輸結果。也因此，可以說Wi-Fi 6是個很大的革新，因為過往的Wi-Fi標準在制定時都是從電腦連網的需求進行討論，因過往的聯網裝置不多，大概就是筆記型電腦、桌上型電腦，再加上手機。然而，隨著智慧聯網裝置越來越多，以往的Wi-Fi標準已逐漸無法負荷，因此，便制訂出了802.11ax的規範，以滿足多裝置聯網的需求。 WiFi 6商機起　晶片出貨量將起飛 因應無線網路的聯網設備不斷增加，加上高解析度串流媒體影像、社交媒體及雲端應用的迅速普及，Wi-Fi聯盟宣布推出Wi-Fi 6，其商用腳步也全面啟動。 研究機構ABI資深分析師Andrew Zignani指出，無線通訊的裝置越來越多，流量也不斷提升，一個無線AP要支援的用戶也持續增加，因而增加蜂巢式網路負載。此外，Wi-Fi網路布建密度提升、無線通訊戶外連線需求漸增的趨勢，加上應用對於無線通訊技術的功率與頻譜效率要求越來越高，這些都是催生Wi-Fi 6的因素。 Zignani又進一步說明，Wi-Fi 6在高人口密度環境中具備更強的傳輸效能，將對企業應用與整個連網市場產生強大的吸引力。因此，比起Wi-Fi...

電動車產業未來幾年將持續加速，以無聲、零排放、零震動的姿態完善產業鏈，持續挑戰內燃機(Internal Combustion Engine, ICE)車輛的主流地位，同時電池、馬達、電控三大系統也以分進合擊的方式，各自努力發展技術、結合提升車輛效能，然而不管是傳統車廠、新興純電動車廠、Tier 1車廠、通路商、零組件或資通訊系統廠商，都在積極布局與發展自己的解決方案。 未來幾年，相信特斯拉(Tesla)、比亞迪(BYD)與豐田(Toyota)、福斯(Volkswagen)這些新舊車廠間的競爭，到底誰能在下世代交通運具的新局裡取得成功，必然是業界持續關心的話題；然而交通運具牽涉的產業鏈既廣且長，不管是現有龍頭衛冕，或者後進者挑戰成功，在此之前還有更多其他廠商的布局與卡位，並牽動產業面貌的大幅革新，本文特別蒐集部分半導體業者的動態，希望能見微知著藉此洞察未來大勢走向。 電池為電動車技術發展主軸 整個汽車產業未來的投資重心將集中在電動車與自駕車兩大明星，其中電池絕對是最關鍵的部分，所以除了電池芯配方與新材料之外，電池管理系統(Battery Management System, BMS)就是現階段可以協助提升電池利用率的技術，ADI汽車電子事業部策略行銷及業務開發總監Junya Nagai(圖1)提到，要完全耗盡電池堆中的每個鋰電池仍然是一個巨大的挑戰，原因是每個電池的性能不一致，因為溫度環境不同、運作期間性能的變化和降級、準確地感測和監控每個電池單元對於延長容限、實現電動車效率非常重要。 圖1　ADI汽車電子事業部策略行銷及業務開發總監Junya Nagai提到，每個電池的性能不一致，準確地感測和監控每個電池單元非常重要。 該公司一項稱為主動平衡器的技術，將解決電池性能不一致的問題，以提升充電及放電性能；另外，其ASIL-D等級、精確電池監控元件和主動平衡器能夠提升充電和放電性能並延長電池使用壽命，以滿足重複使用(Reuse)市場的需求。另外，致茂電子提供BMS功能驗證的自動測試系統、電池包實驗室測試方案與生產線電池包下線測試等方案。 致茂電子電力電子量測系統產品部副課長林信宏(圖2)表示，在BMS功能驗證的自動測試系統提供檢測電池芯監控線路(CSC)的功能，提供87001電池芯模擬器解決電池芯監控線路驗證的困擾，87001電池芯模擬器可精準模擬鋰離子電池芯，於可靠安全的環境下取代電池芯，測試電池監控線路，藉以模擬電池芯可吸收和提供能量的電源特性；同時具備電壓和電流的量測監控能力驗證主被動均衡線路與消耗電流，確保電池芯監控線路能準確量測到並處理電池芯電壓狀態變化；測試系統具備檢驗電池管理單元(BMU)上絕緣電阻異常偵測線路的作動情形，模擬絕緣電阻異常狀態，驗證異常時BMS所進行確保人員安全的對策是否有效。 圖2　致茂電子電力電子量測系統產品部副課長林信宏表示，行車電腦模擬，需要建立讓電池包與行車電腦連接的模擬環境，以讓電池包順利工作。 電池包實驗室測試方案主要目的在創造模擬電池包實際使用環境，以達到檢驗電池包效能與安全設計等機制是否達到設計要求，測試設備需要模擬車輛基本的特性，林信宏舉例說明，行車電腦模擬，需要建立讓電池包與行車電腦連接的模擬環境，才能讓電池包順利工作；透過統一診斷服務(Unified Diagnostic Services)對電池包進行控制、讓電池包能夠進入受測狀態；最重要的需要具備行車狀態模擬，達到即時控制電壓、電流、功率模式等要求。 以「過溫降載」的應用為例：當車輛的電池包在使用者操作下，若產生過溫度狀態，行車電腦將限制馬達驅動器的拉載功率，電池包的測試設備就必須具備即時狀態的模擬功能，在測試過程中收到電池包所回傳的BMS溫度訊息判斷是否過溫，將充放電設備輸出功率進行調降，達到降載的狀況；同時間會搭配資料收集器，進行電池包各串電壓與溫度的收集，整個操作過程要確認電池芯能在預定的操作區間使用，不會有電池芯異常(過電壓或過溫度)的使用狀態發生。 而生產線電池包下線測試方案針對高功率電池包(Battery Pack)配置，林信宏解釋，主要目的在確保電池包在各個生產組裝結束後，具備高品質狀態離開電池包生產工廠交貨給下游車廠，故會在生產流程的容許下進行電池包功能的檢測，對整個電池包組裝過程中可能發生的故障、安全問題進行測試驗證，確保產品是安全可靠的，內容包含：電池包連接與生產條碼對應測項確認，電池包軟體版本確認/程式燒錄/讀寫序號/運輸位確認，初始狀態確認後，就進行電氣安規測試，有絕緣阻抗測試與接地短路等安全測試。 隨後BMS功能測試包含：高/低壓繼電器開關功能檢測、風冷/水冷機制測試、錯誤碼診斷、性能測試、出廠總電壓檢測、出廠電池包SOC值檢測、高壓互鎖功能檢測、總成極性判定、總電流檢測、充/放電性能、內阻性能(DCIR)、單電芯電壓範圍、單體溫度範圍、電池包的最大單體壓差等測試項目，完成上述各測試項目的要求，進行全自動化的測試程序，完成產品驗證。 充電設施普及與介面標準化 相較於目前消費者使用電動車所產生的「里程焦慮」，過去ICE車輛在加油站不普及的時代相信也有，因此充電的便利性是電動車發展的關鍵之一，包括快充技術與充電站的基礎建設，這部分是台灣產業可以著墨的領域，然而目前充電連接器的規格並不統一，包括：美國SAE的J1772(CCS1/Type1)、國際電工協會的IEC 62196(CCS2/Type2)、日本的CHAdeMO、中國大陸的GB/T以及Tesla推行的SC(圖3)，而且還在發展當中。 圖3　目前充電方式與形式多樣，不利市場推廣。 而充電形式分為交流(AC)充電與直流(DC)充電，德國萊因(TÜV)商用與工業產品服務部門經理翁文進(圖4)指出，交流充電可使用家中220V電源，電流在32~72A不等，每小時充電量為7.0~15.8度電；直流充電使用380V以上的電壓進行充電，充電功率視電池狀況最高可以達每小時100度電甚至更高，AC充電多安裝於家中，DC充電以戶外充電樁為主，電壓高充電速度快。 圖4　德國萊因商用與工業產品服務部門經理翁文進指出，AC充電多安裝於家中，DC充電戶外充電樁為主，電壓高充電速度快。 為了確保車主可以安全無虞且有效率的使用充電設備，安裝的保護零件選用也是一個重點，像是防雷元件、過電流保護器、漏電斷路器、接地保護等，與安全保護都息息相關。翁文進特別提醒，幾個常見的安裝現場差異如：使用漏電斷路器，國際電工法規定在電動汽車充電系統中(IEC 61851-1)必須使用電流跳脫特性為Type A型，可針對交流及直流脈衝進行偵測跳脫，比原本在台灣市場CNS 5422認可的Type AC型有著更高的保護能力。 另外，當使用接地保護時，為確保接地連續性，在短路或電擊危險發生時，可以藉著阻抗匹配將電流導引至地面以保護人員操作安全。翁文進說明，在電工法規的建議是使用螺絲(栓)、彈簧華司、端子、華司、螺帽進行鎖固連接，同時也確保充電程序過程持續的進行。台灣夏季氣候多雷雨，為防止落雷對充電站系統以及電力設施的損壞，防雷元件的正確選用不可少，一方面免於設備遭雷擊而失去功能，也增加人員車輛使用充電站時的安全。 SiC功率元件將大量導入 現在主流的電動車電池組由96串4.2V的電池包串聯組成，總電壓約400V，為了提升電池的傳輸效率並串聯更多電池組，電池系統有往更高壓發展的趨勢，Nagai解釋，電動車傳動系統需要更高電壓、高電流切換開關元件。IGBT是目前常用的一種。當檢視提高逆變器效率和減少動力傳動系統重量和尺寸，以提高每加侖密度的挑戰時，寬能隙的碳化矽(SiC)切換開關元件備受矚目。不過，基於SiC的缺陷密度和晶圓尺寸仍與Si不相容，因此成本仍然是其採用的挑戰。 馬達可以說是電動車的心臟，英飛凌大中華區汽車電子事業處市場經理朱文斌指出，電動車馬達主要是使用MCU、Gate driver、IGBT模組等核心元件。現階段馬達控制技術已經比較成熟，透過第三代半導體SiC功率模組的性能提升，將是提升馬達系統整體效率的重要關鍵。對於電機驅動，SiC能在目前IGBT的基礎上，提升效率5~10%，碳化矽的100K開關頻率有助於實現電動車的高壓快充。 電動車的充放電和機電轉換主要是靠功率半導體來完成，包括IGBT和MOSFET，一個是把電能轉化為機械能，比如馬達的機電轉化，或者把機械能轉為電能，比如電量回收。另一個功能是把電能從一個地方轉移到另一個地方，比如用車載充電器充電，就是把市電轉移到電池上。ST亞太區功率元件技術行銷專案經理陳文聰(圖5)說，從矽IGBT元件改成SiC MOSFET元件，平均可協助電動車提升4%的行駛里程，也具有高速、耐高壓、耐高溫、小型化以及低開關損耗等功能，能提升車載充電機、車載電源、主變頻器的效率。 圖5　ST亞太區功率元件技術行銷專案經理陳文聰說，從矽IGBT元件改成SiC MOSFET元件，平均可協助電動車提升4%的行駛里程。 包括PCB在內的高溫等級周邊零組件仍然非常昂貴，這也影響了SiC的另一個優點，即高溫耐受能力，其能大幅降低逆變器冷卻系統成本。陳文聰表示，目前SiC的價格相較傳統的矽功率元件還有一倍左右的價差，另外元件耐用度也是另外一個重點，汽車產業前幾年花費很多時間評估SiC的耐用性，由於電動車內部需要電能轉換的部分非常多(圖6)，像牽引逆變器(Traction Inverter)這類與馬達控制關係較高的元件會優先導入，2019年預計是電動車SiC起飛的時間，未來將廣泛應用在電動車的馬達控制與電控系統。 圖6　未來電動車系統將導入越來越多SiC功率元件。 資料來源：ST 另外，ADI強調其強固和可靠的隔離技術，以確保低壓系統和高壓之間不存在干擾。Nagai說明，該公司專注於IGBT、SiC智慧驅動器、整合隔離和電源技術，除了提供精小外型和強固的EMC/EMI功能外，同時更可降低系統成本。此外，ADI還為馬達定位感測提供高精度角度感測器，以便有效地驅動馬達。 掌握車輛電動化與智慧化契機 車輛電動化與智慧化將同步進行，恩智浦半導體大中華區汽車電子市場經理周翔認為，要提高車輛的運算能力，才能實現潛在的二氧化碳減排。從對傳動系統的精確、即時控制，到數學密集型能量優化策略，再加上車上不同電源的定時精確同步，可透過階梯式功能提高來實現可用的計算性能。因此，恩智浦發布下一代混合動力和全電動汽車的GreenBox開發平台。GreenBox允許汽車製造商和供應商在基於Arm Cortex架構的汽車處理多核平台上開發下一代混合動力和電動汽車應用。 GreenBox電氣化開發平台用於在真實的使用者環境中開發控制演算法並對其進行測試。隨著全球對排放的監管限制不斷增加，燃油經濟性目標也越來越嚴格，傳統汽車製造商和新的市場進入者都需要開發工具來快速設計電動和混合動力汽車。GreenBox為HEV/EV設計提供了一條簡單的即用開發路徑，該設計將使用2019才會問世的最新款S32電氣化MCU。 總結目前新能源汽車發展狀況，電動車市場進入推廣末期、普及初期，電動車電池占電動車成本比例需從30%~50%進一步下降，觀察近期Tesla大幅降價與其平價S3車款量產已上軌道，同時Toyota的油電混合車售價已經越來越貼近ICE車輛，電池的成本不再高不可攀。另外充電樁的普及與規格的統一/簡化也須持續推動，現階段混亂的現況可望慢慢改善。 車輛最重要的就是安全，電池包安全設計是無可妥協的重點，電池芯電壓狀態監測，避免過充電狀態產生，電池包在正常狀態使用下或是碰撞後的高壓安規監測都相當重要，避免危害人身安全；電池管理系統與電池包依照使用者的角度，在出貨前或是入料前檢驗都必須做嚴格控管，從原物料的入料檢驗、電池管理系統的功能檢驗、電池模組的組裝品質檢驗、電池包的功能檢驗都必須具備。 上述發展重點有許多要依靠半導體元件的控制與轉換功能，才能精準地達到技術要求並改善現有的諸多問題，因此電動車中半導體元件使用的數量將會持續增加，每輛車成本中半導體元件成本比重也相對提升，挑選有潛力的系統/技術投入，台灣的資通訊、精密機械或汽車零組件產業，依靠過去深厚的基礎，有機會進一步提升，並找到下一個百年的成長契機。