2016年6月20日 星期一

自由廣場》智慧醫療新趨勢

當新上任的健保官員忙著倡導醫療分級制,以便減少醫療浪費之際,其實,隨著科技的快速研發,國外正積極發展「遠距照護」,不受時間、地點、空間限制,提供民眾「即時(On-Demand Service)」行動醫療服務的智慧醫療新趨勢,才是值得政府、醫院及民眾三方應共同重視的創新醫療服務。
提起「遠距照護」,是藉由資訊科技、通訊及專業醫療資源的結合,運用物聯網技術,使高齡者、功能喪失者或地處偏遠者,能輕易就近在家,獲得即時的居家醫療關照。其服務的內容從慢性病照護、用藥提醒等,未來可擴展至醫師不分科諮詢、復健物理治療諮詢、護理及個案管理等的線上諮詢功能。
對醫療端而言,醫護人員可透過智慧型手機,或視訊會議功能,傳達醫療知識,加上無距離的雙向互動,掌握病人健康情形,俾便後續安排門診住院檢查等醫療服務。病人端則是可減少舟車勞頓的不便與花費,透過線上諮詢,除可立即獲得健康資訊之外,也避免不必要的醫療資源浪費。
再者,台灣的醫療可近性太高,已淪為陽春麵式治療,透過「遠距照護」的智慧醫療,提供「即時」醫療服務,恰可彌補健保的不足之處。
至於遠距照護的進階版,可擴充「到宅服務」的功能,讓老年人、醫療資源缺乏地區居民、癱病行動不便者,透過線上申請的媒合功能,送物理治療師到宅進行物理治療。
在經驗中,有位打石膏的骨折患者,怕痛不敢動,因長達三個月未做復健物理治療,赫然發現肌肉已萎縮。但相對的,有位年近百歲的老人家,因年紀大加上有慢性疾病,長期臥床,沒法外出,但透過到宅復健物理治療,他竟能站和走了。從上述對照即知,對功能喪失者而言,「即時」居家物理治療有多重要。
誠然,目前患者的就醫習慣仍停留於「到醫院看醫生」,不過,唯有透過最新科技的「遠距照護」才能突破傳統就醫模式,真正做到「即時」醫療服務與諮詢,此一智慧醫療的新趨勢對提升醫療品質及患者的貢獻,值得我們拭目以待。
(作者為醫師)

2016年5月23日 星期一

科學家把木頭材料變透明,還能比玻璃更堅固又耐用

一般人對木頭的印象應該就是一種具有「木頭」色的材料,古色古香的感覺更是讓許多人愛不釋手,但若要把木頭與透明劃上等號就著實讓人捉摸不透。不過科學家就是要打破你的眼鏡,運用簡單幾步驟就能讓木頭變呈透明的材料,還能比玻璃更耐用又堅固。






瑞典皇家工學院(KTH)研究團隊在近期開發了一種全新的透明木頭材料,這種材料的製作方式不僅相當簡單,還能被大量製造,研究團隊也渴望未來此材料將能取代製作太陽能電池中所需使用的玻璃與窗戶等,並在市場上真正派上用場。

而其中團隊之一的 Lars Berglund 教授也表示,雖然透明木頭早已有科學家在分析木頭成分時就已成功做過,但他們所使用的方法更簡單,輕易就能大量製造。而他們也透露,製作方式只有簡單的兩步驟,首先先將薄的木板放進化學溶劑中溶解出木質素,待所有木質素都被溶掉後,整塊木板就會看起來微透明又帶點白色。

然而,若只經過這一步驟,木板就會變得相當的軟,失去原本木頭堅固的特性。這時,科學家再將這塊多孔的微白木板注入透明聚合物,讓這些分子能著實地進入每一個孔洞,最後才真正成功的做成了首圖那一塊微透明但堅固的木板。

Berglund 也表示,木頭是目前在建造大樓時最常使用又對環境有益的材料,而若能重複利用它的話將能進一步的達成永續發展的目的。此外,他們未來發展的下一步是希望能更加提升這款材料的堅固性,並且將製程提升至大規模的製造,更打算嘗試使用看看不同品種的木頭,了解其中的差異性。

2016年5月3日 星期二

Google執行長:新趨勢就是人工智慧

〔記者陳柔蓁/台北報導〕Google執行長皮蔡(Sundar Pichai)認為科技因為網路、手機過去20年歷經大變化,但重頭戲才要開始,下一波趨勢是人工智慧(AI),但不用擔心,最終的贏家會是人類。
現在Google正在發展手機、穿戴裝置、車等跨螢幕虛擬實境裝置,但人工智慧將是更強大的技術。Google執行長皮蔡預告:「我們會從車用人工智慧開始發展。」 (美聯社)
現在Google正在發展手機、穿戴裝置、車等跨螢幕虛擬實境裝置,但人工智慧將是更強大的技術。Google執行長皮蔡預告:「我們會從車用人工智慧開始發展。」 (美聯社)
Google認為下一波趨勢是人工智慧(AI)。(路透)
Google認為下一波趨勢是人工智慧(AI)。(路透)
根據《CNBC》報導,Google控股公司Alphabet發布年報,傳統會有「給投資者的一封信」,用以闡述公司經營的大狀況、大方向,皮蔡指開發出AlphaGo,已在古老與複雜的圍棋項目打敗世界冠軍,且AlphaGo的出現不只是玩玩而已,能成為人類的左右手、幫助解決日常大小事,甚至是氣候變遷。
微軟創辦人比爾蓋茲、特斯拉執行長馬斯克、物理學家霍金對人工智慧的態度較為謹慎,但臉書執行長祖克伯則認為不需要害怕人工智慧。
現在Google正在發展手機、穿戴裝置、車等跨螢幕虛擬實境裝置,但人工智慧將是更強大的技術。皮蔡預告:「我們會從車用人工智慧開始發展。」
Alphabet營收上季成長17%、調整後幅度23%,從去年的172.6億美元成長到202.6億美元,到Google登廣告的廠商數成長29%,其中,行動通訊的廣告的營收成長16.2%、180.2億美元。

2016年4月6日 星期三

咖啡渣再利用 變身3D列印材料

除了拿來種花,多數人都將咖啡渣倒掉,高苑科大師生覺得可惜,把咖啡渣製成3D列印材料,不但可製成各式產品,還保有一絲咖啡香氣。

高苑科大師生廖心慈、吳進三、鄭新助、蔡育軒等人組成的團隊,以「回收咖啡渣複合材在商品的應用」在莫斯科發明展中拿下特別獎和一面金牌。

鄭新助解釋,咖啡渣是台灣常見的生活廢棄物,丟棄太浪費,因此他們結合時下最夯的3D列印技術,提高附加價值。

研究團隊將咖啡渣磨細,與玉米澱粉提煉的聚乳酸混成複合材料,製成3D列印膠條,便能透過3D列印機射出成型,製成垃圾桶、咖啡杯等產品。

鄭新助解釋,這項技術的關鍵,在於咖啡渣有40%的油脂,如果不處理,製成膠條時會無法抽條。因此他們將咖啡渣的油脂抽掉剩下5%,如此一來便不會熔化,也可保留部分咖啡香氣。

目前這項技術已經商品化,比既有3D列印膠條成本下降3至5%,更重要的是使用的都是生物可分解材料,也能為環保盡一分心力。

台灣代表團參加2016年莫斯科阿基米德國際發明展傳回捷報,一共拿下29金、25銀、6銅和5個大會特別獎,總成績僅次於地主國,排名國際第二。

2016年3月15日 星期二

南韓邁入無人駕駛時代! 無人車首爾路測

自動駕駛汽車,未來將在南韓合法上路,南韓現代汽車研發出的無人駕駛車,首次在首爾上街進行路試,第一次上路以時速30公里速度,成功行駛了10分鐘,另外KIA汽車也在美國取得無人駕駛行車執照,積極投入生產研發。
不讓谷歌專美於前,南韓也有了首部自動駕駛汽車。
阿里郎新聞報導:「現代汽車GENESIS,證照有效期為5年,配備最新高科技,駕駛輔助系統。」
現代汽車GENESIS車款,搭載雷射感應器,能夠偵測周邊物體距離,即時作出反應,星期一在政府世宗大樓進行路試,正式取得官方執照,只不過合法行駛路線相當嚴格。
阿里郎新聞報導:「該車僅被允許在6條指定路線行駛,總距離大約320公里,全程至少要有2人在車內,如果中間發生問題,就會切換到手動模式,讓駕駛員可以接手。」
南韓現代汽車同時攜手起亞車廠,投入20億美元資金,將部分技術應用在生產線上,起亞自駕車更在去年底,取得美國內華達州行駛執照。
新聞報導:「起亞計畫未來2020年推出一系列半自動駕駛車款,其中包括環保汽車,同時目標希望在2030年,在市場上推出第一部全自動駕駛車款。」
南韓車廠積極投入自動駕駛領域,政府也放寬相關限制,期望在未來市場搶得先機。

2016年2月21日 星期日

柏夫企業 活性金屬加工佼佼者

鈦及鈦合金的質感佳、重量輕(約不鏽鋼的一半),耐腐蝕、無毒性及高強度的特性,已融入生活相關產品,更被醫療及航太工業被廣泛使用,原本從鈦金屬高爾夫球頭銲接加工為主的柏夫企業,更將特殊活性金屬加工技術,表現得淋漓盡致。


柏夫企業在活性金屬加工技術領域,首屈一指。 柏夫/提供
分享
該公司總經理連漢濱表示,目前公司產品跨足石化、電子、國防、煉鋼、造紙、環保等六大產業,由於鈦合金加工製程較耗時及高成本,目前除了以鈦為主力產品外,更研發出原來德國、美國最具強項的鋯、鈮、鉭等金屬製品,這些特殊高質的金屬已應用在高溫高腐蝕的化工製程。

他指出,由於柏夫掌握活性金屬生產加工技術,5年前通過美國機械工程師學會的壓力容器設計及製造的認證(ASME U R STAMP),不僅獲得不少雙相鋼壓力容器的日本訂單,近期剛拿到鉭熱交換器結構專利,更增添公司未來成長動能。

連漢濱說,由於台灣跟歐美工業基礎不同,如何找出只有歐美等國會做,而我們國內尚未開發的產品,從那裏研製來取代他們的產品 ,就是我們的發展的契機。

連漢濱強調,為了不斷提升自我國際競爭優勢,每年投入適量研發費用試做新產品,以所開發出的專利產品-鈦靶材冷卻背板來說,主要專利製程在於運用雷射及氬銲複合技術強化背板結構,平整度可達±0.2mm,符合業界使用需求。

他指出,以前造紙化工及環保等工業因製程需要,少部分設備及管線採鈦合金製品,30幾年來都還繼續使用,且完好如新。可見鈦金屬的耐用優勢,將來如果不用了,還可以回收再利用。

2016年1月18日 星期一

引領航太工業起飛 仰賴刀具加工創新材料

因應航太產業向來具備嚴格品質系統認證且高複雜的整合技術,不僅向來被世界各國均視為國家產業技術能力指標;近來更隨著亞洲航空市場需求不斷增加,被看好是未來20年內少數能維持明顯成長的產業。隨著該產業即將成為下一波台灣工具機製造、加工廠商競逐主流,未來如何加工所需航太用的非鐵金屬材料:鋁、鈦、鎳基合金及複合材料等,讓業者須不斷積極尋求更完善的刀具系統解決方案。工研院也與加拿大哥倫比亞大學(UBC)持續密集合作,支援業者開發所需高效率加工設備及應用技術。

針對航太零組件加工 法人提供高效應用技術


圖1 : 航太產業需具備嚴格品質系統認證且高複雜度的整合技術(source:3dprint.com)
圖1 : 航太產業需具備嚴格品質系統認證且高複雜度的整合技術(source:3dprint.com)
  工研院智慧化工具機技術中心數位製造技術部經理彭達仁進一步分析,如航太用零組件要求輕量、高剛性及高可靠度,導致其不用鑄造工法,以免因鎖孔增添應力疲勞風險,而改用工具機大量移除90~95%以上塊材、滿足高效率製造需求。卻在加工後容易形成薄壁特徵,造成工件加工時震動更甚於一般模具,現今設備製造商除了考量End User加工時刀具、機台之震動外,還要加上工件。

  因為所採用的鋁、鈦/鎳基合金等零件材質、尺寸及樣式有明顯特性差異,須對應加工設備之速度、加減速、剛性及構型、主軸扭力等不同特性,而有高度專用化趨勢。包括切削鋁質材料時須靠高轉速加工,使得精修之切線速度達700m/s、主軸轉速15,000rpm以上,進給之響應性與加減速度要夠高、夠快,以免過慢會「黏刀」;反之,加工鈦/鎳基等難切削材料時,僅要求低切線速度約30m/s及低轉速600rpm,但剛性要夠高,才能滿足增加的進給與加減速度。但他也強調:「當不斷提升機台結構剛性和切削效率後,最後受不了的恐怕是刀具,而必須利用刀具中心高壓/液態氮冷卻技術,達到更有效冷卻、潤滑。」Makino、MAG便分別透過高壓冷卻和特殊礦物潤滑油,以及加入刀具中心液態氮等冷卻技術,減輕刀具磨耗,延長使用壽命。

  此外,針對切削過程中產生的振動來源約可分為:低頻(機台結構、傳動系統振動)、高頻(刀具、薄壁工件、主軸)。彭達仁指出,因為主軸與刀具系統並非剛體,而由軸承、夾爪、彈簧等多個零組件構成,在切削時都會震動,導致無法單憑理論計算剛性。須藉由加速規敲擊刀具等動態特性量測,得知Stability lobes(切削穩態圖)和機台頻率響應函數(FRF),才能清楚掌握機台切削性能;經實際加工測試也發現轉速與切深才會影響顫振,而非扭力與進給量。

  彭達仁認為,End User在加工鋁合金時,幾乎可忽略低頻因素,反而應更重視主軸動剛度造成的影響較大。至於以低轉速切削鈦/鎳基材料時,則由於刀具自然頻率增、顫振少,遇到的高頻問題小,而以刀具磨耗問題居多,恐導致頻率能量失效,結構頻率的問題較大。此外,在加工發動機等薄壁件時,因低頻使得製程阻尼更嚴重,抵銷刀具振動,常須處理的是薄壁件帶來的振動問題,而非刀具。

  到了要求移除量大,以免加工時間更長的航太加工產業,只要能有助於縮減工時而提升產能的價值更高,導入模擬切削分析技術也更有意義。工研院也因此導入加拿大哥倫比亞大學的數位製造模擬技術,透過Stability Lobes(協助End User在適當轉速、切深範圍內加工,避免顫振;設計者也能事先得知機台構型,加以改善。

  精密機械研發中心(PMC)去年也同樣與工具機四強友嘉實業、永進機械、百德機械、崴立機電結盟,催生「切削顫振研究聯合實驗室」啟用,希望提升工具機產業附加價值,最高可提升切削加工效率達30%。PMC董事長嚴瑞雄表示,在工具機切削加工過程中,常會面臨刀具振動引起的加工不穩定現象,在工件表面留下顫振刀痕;當刀具再次經過這些刀痕時,就會引起更大的振動,在工件表面產生更深的刀痕,造成工件表面的波浪形和較大的粗糙度並且加速刀具的磨耗。導致刀具或工件損壞,並造成切削品質難管控、效率低落,浪費重做時間及成本。

  友嘉實業副總經理林肇嘉也指出,該過程過去只能憑老師傅經驗解決,沒有科學數據、產生加工盲點,無法即時回應顧客需求,造成失單、退機等問題。在「切削顫振研究聯合實驗室」建置後,即進駐了4家聯盟廠商最暢銷的機台為載具,提供大量且科學的機台實機操作數值做為佐證資料。期待透過顫振預測、建立切削力係數資料庫、工具機切削性能測試,提供業界最精準、最科學的數值,有助於提升切削加工效率、縮短生產周期,讓台灣工具機產業朝高品質之路邁進。