台湾企业研发中心与产业核心实验室

2016-05-14 13:28迟俊魏振刚
海峡科技与产业 2016年8期
关键词:制程实验室计划

迟俊 魏振刚

鼓励岛内企业开展研发

长期以来,由于台湾岛内企业大多规模偏小,资本实力不足,研发基础薄弱,技术创新能力相对较差。因而,台当局不得不将科研力量和科技资源的重头主要集中放在大学和独立科研机构,然而采取产学合作的方式,鼓励这些机构将研发成果转让给企业。这种方式虽然取得了不错的成绩,但仍不免在一定程度导致产学研相互脱节的现象。特别是上世纪90年代以来,台当局雄心勃勃地瞄准世界先进水平,打造毫微米元件实验室、芯片设计制作中心、高速电脑中心等大型研发实验设施,并实施数个所谓“国家型科技计划”,打算推动半导体晶圆、集成电路、微电子元器件、光电显示装置、电子计算机、通讯产品、网络设备、农业生物、医疗药品、新能源、航空航天、纳米技术等产品自主设计研发制造;进入新世纪后,又相继制定了“两兆双星产业计划”、“硅岛计划”(又称“芯片系统科技计划”)、“高科技纺织计划”、“高级材料工业计划”、“数位台湾计划”等一系列重大产业科技研究计划,描绘了建设台湾成为“全球运筹中心”、“高附加价值制造中心”、世界十大“工业国”等美好目标,却赫然发现,仅凭大学和独立科研机构的力量根本不够,很多学术成果即使得到转让,也难以转化为实用性商品,原因就在于岛内企业缺少生产工艺流程(台湾通常称“制程”)方面的技术研发能力,特别是缺乏这方面的研发设施。

2001年1月召开的台湾第六次“全台科学技术会议”专门研究了这一问题,在随后制定的“台湾科技发展计划”(2001—2004年)中首次提出加强技术创新,鼓励民间企业研发。同年11月,台当局有关部门提出“鼓励产业创新研发”的政策建议,鼓励岛内企业、跨国公司与大学在台湾设立研发中心,计划在未来5年内把台湾建设成为亚太地区的产业创新研发中心,推动台湾成为本地企业的创新研发总部,以及跨国公司的区域研发中心。

台湾经济主管部门从1997年起,先后启动“业界开发产业技术计划”、“小型企业创新研发计划”、“创新服务业界科专计划”、“地方产业创新研发推动计划”等,通过提供研发补助,降低研发风险与成本的方式,鼓励及引导岛内企业开展技术创新及应用研究,建立自主研发能力,从事技术开发、产品开发、标准制定,开展技术中介、测试验证、专利授权、设计支持等研发服务,多元发展创新营运模式,以带动产业发展新商机。

2002年4月,台湾行政主管部门决定,推动建立“尖端制程研发中心”。台湾经济主管部门也开始推动“鼓励企业在台设立研发中心计划”,其中包括“鼓励岛内企业在台设立研发中心”与“鼓励外国企业在台设立研发中心”两个分计划,目的是推动台湾成为全球高附加价值制造中心及产业创新研发中心,鼓励岛内企业朝技术创新研发方向发展,同时鼓励跨国企业在台设立区域研发据点,蓄积岛内企业核心能力与竞争优势的“场所”,从“制造现场”延伸至“研发中心”,成为推动台湾未来创新引擎动力的来源,促成台湾与全球创新研发资源接轨,提升台湾于跨国企业全球化策略布局之地位。为此,“经济部”提供了包括缓免服兵役、给予经费补助、租税优惠、人力支持、营运资金补助及单一窗口服务等各项优惠措施。

台湾企业纷纷成立研发中心

在政策引导下,台湾许多科技企业加大研发投入及加快在台设立研发中心。仅在2004年,就促成微软(Microsoft)、IBM、英特尔(Intel)、Pericom、易利信(Ericsson)、Broadcom、摩托罗拉(Motorola)、Honeywell、阿尔卡特(Alcatel)、恩益禧(NEC)、新思科技(Synopsys)及Telecordia 等22家跨国企业在台设立25个研发中心;另有85家岛内企业成立研发中心,如著名的宏碁、明基、广大、仁宝、三阳、大众电脑等大企业先后宣布在台扩大成立研发中心。明基电通公司在台湾设立前瞻技术中心,后扩大技术中心规模,并计划成立中央研究所。鸿海集团表示投资200多亿元新台币,在台北设立全球研发中心及上下游卫星工厂。广大电脑公司计划在林口运营总部旁设立有1000人的大型研究所。宏碁公司与美国大学合作在龙潭渴望园区成立“价值实验室”,引进国际级研究机构的顶尖研究计划,进行中长期研发。仁宝公司计划成立先进技术中心,研究创新应用技术与中期前瞻性技术。

据台湾经济主管部门统计,到2014年9月底,台湾岛内共有189家企业成立了研发中心,其中以电子、资讯、通讯、光电领域占多数,共计90家,机电运输领域有37家,生技、医药、材料、化工领域有46家,其余为科技服务领域,另有45家跨国企业在台设立63个研发中心,共有研发人员2万多人,参与合作研究计划1000余项,投入研发资金超过新台币600多亿元(不包括台当局提供的研发补助);累计至2012年度,共计申请岛内外专利6000多件,已取得专利3000多件,应用在新产品上累计1000多件,对外发表的期刊和研讨会论文共有1800余篇,至于其他研究报告包括技术报告、市场调查报告、教育培训报告等,合计超过3万余篇。

该计划通过调整资金补助内容与诱因,重点提升研发中心的质与量,藉以引导各研发中心组织规模与内涵持续不断成长,并促成企业成立顾客价值研发中心,积极导入服务体验工程研究方法,从事顾客行为研究分析,进而掌握消费者趋势,据以发展顾客导向之服务模式,提升服务产业竞争力。目前已协助4家服务业及资讯服务业者成立顾客价值类型研发中心。

以台湾网讯电通公司的“网讯电通创新服务研发中心计划”为例。该公司是一家成立于2001年的网络通讯跨国企业,拥有10多年客户关系管理(CRM)委外服务经验。成立网讯电通创新服务研发中心后,以客户经验互动服务为研发重点,加强与消费者的互动,提供更即时、更完整的客户经验互动服务,共划分出3个研发领域,涵盖创新服务研发过程中所需要的顾客行为研究、服务流程设计、服务系统平台原型规划,预期将可由服务人力外包为核心的商业模式,转型为以科技服务流程与客户价值为核心的CEM互动服务商业模式,取代外国厂商资讯整合系统,提高该企业技术自主性,节省系统投资成本50%以上。

再以台湾东电化公司研发中心为例。该企业为日本TDK总公司最早成立的海外子公司,也是具有电子材料与电子零组件研发能力的海外据点。在台湾与大陆签署ECFA后,日本总公司重新思考扩大台湾子公司扮演的角色,经营模式由原先制造为主转型为以研发、设计为主,期望其可担当面向大陆及东南亚市场的战略位置。该研发中心预计开发项目包括:LED照明电源回路、LED设备开发、先进高端省能马达、无线充电技术、手持式装置光学变焦技术等,以既有的电子零组件制造实力与整合能力为基础,除了同步技术转让外,还引进日本总公司在绿能科技与发展智慧生活中的先进技术来台,以提升岛内相关产业技术。日本总公司也派遣人员加入当地研发团队,共同开展尖端技术开发,配合日本TDK总公司协同分工,扩大海外市场供应,增加台湾相关产业产值。

建立产业核心实验室

进入21世纪初年,台当局积极推动“两兆双星计划”、“绿色硅岛愿景”、“挑战2008国家发展重点计划”、“国家资讯通信发展方案”及多个“国家型科技计划”,努力建立光电、通讯、半导体、生技与医药产品开发能力,使台湾产业更具有全球竞争力。但由于岛内企业普遍缺乏先进生产工艺流程(台湾通常称“制程”)方面的技术研发能力,台湾经济主管部门依据《推动研究机构进行产业创新及研究发展补助办法》,从2003年起,专门设立一类“法人科专计划”,即“环境建构科专计划”,目标是与此前已开展的“创新前瞻计划”、“关键技术计划”、“业界科专/主导性新产品计划”相衔接,建立产业创新研发所需的研究环境,包括研发先进制程技术的核心实验室、检测与认证所需实验设施装备、试量产工厂等,以促进前瞻技术及核心关键技术研发,并培育及时进入策略性新领域所需的基础能力。

该计划的另一个重点目标在于整合民间业界能量,培植岛内企业从事军事光电与通信等系统及组件开发生产的技术,以及防务所需的材料与关键制程技术开发,以促进军民通用型产业发展,转化军事研发能量移植于民间企业,创造军事科技转化的经济效益,筹建台湾自制武器装备的民间供应体系。

该类项目主要委托工研院、资策会、精密机械研究发展中心、金属工业研究发展中心、车辆研究测试中心、中华电脑中心、生物技术开发中心、医药工业技术发展中心等法人研究机构进行,并通过“业界科专计划”的引导,带领民间部门参与研发投入,共同开展关键性与共通性产业技术研发,并将其研发能力与成果转移扩散至企业,提升台湾产业科技创新的自主性,强化产业竞争力,协助产业价值跃升。

“环境建构计划”起初包括通讯与光电、先进制造与系统、材料与化工、生技与医药、可持续发展以及军品释商(即“军转民”)科技6个方面。这些领域环环相扣,以整体提升台湾技术开发的基础条件,建立跨领域整合的研发能力。

例如在通讯与光电环境建构方面,通过执行“通讯与光电环境建构科技发展方案”(经费新台币43,040万元),在台湾工研院内建立起平面显示器核心实验室、纳米电子核心实验室、系统芯片核心实验室、移动式运算核心实验室、宽频通讯核心实验室、无线通讯核心实验室、资讯储存核心实验室、光通讯及纳米光电实验室、影像技术核心实验室。

其中,平面显示器核心实验室完成开发低温多晶硅/玻璃基板TFT液晶面板技术;纳米电子核心实验室研制成功厚度小于1.5纳米的均匀氧化铝薄膜,及厚度小于5纳米的磁性薄膜,磁阻变化率可达45%;系统芯片核心实验室研发的混合电压介面电路设计技术突破美国IBM专利网,以迥异于IBM的设计方法,达到混合电压输出入介面设计,实际应用开发出0.13微米CMOS制程的混合电压输出入介面电路;移动式运算核心实验室完成世界上第一套DARPA Galaxy架构中文语音对话系统,构建符合VoiceXML标准的语音浏览器;宽频通讯核心实验室完成MHP1.0的广播式架构原型系统,同时参与国际DVB标准制订及欧盟IST/安全环境下的多媒体互通性架构发展计划与IST/创新性智权管理互通平台方案计划合作,与国际大厂同步执行MPEG21相关技术的开发;无线通讯核心实验室完成会议起始通讯协定(SIP)、串流控制传输通讯协定(SCTP)、信令传送协议(SIGTRAN)等新世代IP电信核心技术,并参与多项SIP国际互通测试活动;资讯储存核心实验室建立了25项DVD验证测试能力;光通讯及纳米光电实验室完成高速10Gbps光电转换技术开发,另开发出岛内第一个1.3微米面射型雷射技术;影像技术核心实验室结合600万像素数码相机,完成3D照相装置。

在生技与医药领域环境建构方面,通过执行“生技与医药领域环境发展方案中程纲要计划”(经费新台币15,210万元),在台湾工研院内陆续建立起基因及生医资讯实验室、细胞组织暨生医材料实验室、医疗工程与系统实验室、药理暨疗效评估实验室、药物开发实验室及试量产工厂。

其中,基因及生医资讯实验室建立起大量寡核苷酸微阵列生物芯片量产能力,以及高效能、高产能的生物资讯平台系统,开发出大规模、高专一性寡核苷酸探针设计软件;细胞组织暨生医材料实验室建立了实验室优良操作规范(GLP)级细胞量产中心,完成符合人体细胞组织优良规范(GTP)细胞生产实验室的软硬件建设,以及自体黑色素细胞制备的临床前研究,建立黑色素细胞分离、培养、运送、冷冻与非冷冻保存等技术,并标准化GTP实验室的所有流程,建立相关的品管(细胞鉴定、无菌测试、致癌性测试)技术,生产符合GTP规范、可供白血病临床治疗所需的自体黑色素细胞,并藉由已建立的细胞量产技术,支持临床级细胞生产,提供岛内外产学研临床测试所需的细胞来源,成为亚太地区组织工程医疗品重要研发中心之一;医疗工程与系统实验室建立了医疗器材快速设计试制中心,开发出具备医疗电子、微小化生医系统、生医光子及生医纳米的基础能力设施平台;药理暨疗效评估实验室研发出新筛选技术,整合中草药的新药研发,及建立先期动物站,支持生物医学研究中心药物研发所需的动物实验环境与设施;药物开发实验室及试量产工厂结合药理暨疗效评估技术平台,开发出慢性疾病药物开发中心,完成以维生素A酸(RA)为标的的岛内药证机关cGMP查厂制程作业,建立了药物设计分子模拟软硬件系统,结合药动学药物设计,进行分子模拟试验,并建立中草药先导优良药品制造标准(cGMP)试验工厂。

再以可持续发展领域环境建构为例,通过执行“永续发展领域环境建构科技发展方案”(经费新台币6790万元),在台湾工研院内先后建立起清洁生产技术实验室、制程模拟与异常状态诊断实验室、风险评估与防灾应变技术实验室、资源化产品及技术实验室、纳米制程厂务技术实验室、制程造水与用水环境构造实验室。

其中,清洁生产技术实验室完成涂布制程清洁生产评鉴标准及安全提升技术数据库平台,开发出环保型电气绝缘胶带,研究旋转式涂布法废光阻回收再利用,完成原生光阻及废光阻基本物性测定,完成锅炉燃烧尾气废热回收评估;制程模拟与异常状态诊断实验室研制成功制程监控应用系统与警报管理最适化设计技术基础原型,开发出制程与设备即时资讯整合系统及先进控制技术部分模组,完成规划制程异常状态诊断与控制技术之工业网路应用系统平台;风险评估与防灾应变技术实验室完成紧急应变资讯中心防灾与应变资讯系统数据库;规划建立北区公共危险品运作场址地理资讯系统,完成大社工业区量化风险情境分析技术,并完成4家工业区内石化厂的风险评估,完成火灾爆炸损害防阻网路应用服务平台的火灾爆炸特性测试技术模组、风险分析技术工具模组及法规/标准模组;资源化产品及技术实验室开发出资源化决策支援系统的决策架构及数据库架构,建立废弃物资源化粒料实验室硬件设施,完成废弃物资源化建材认证系统;纳米制程厂务技术实验室建立实验级纳米用水测试模组和纳米制程用水系统中微量有机物质氧化去除模组,完成材质溶出物判别技术,建立6种塑化剂检测线,灵敏度达到10纳克;制程造水与用水环构实验室与工研院及相关企业合作开发出高科技用水处理元件及制造系统,协助岛内高科技产业在技术及制程升级过程中,对超纯水水质升级及系统优化开展咨询服务,进一步有效改变目前岛内业者接受外国设备厂商整厂式高价贩售模式,降低岛内企业的设备采购成本。

近年来,台湾“环境建构计划”多集中在系统芯片设计平台、3D集成电路关键技术及应用发展、太阳能充电IC技术、软性电子、智慧传感测量、先进感知平台与绿能应用系统技术、数字汇流、移动智慧通信、车载资通讯、WiMAX、医疗电子、先进互动与3D显示系统、飞秒激光创新应用、软性电子设备、新世代智能工厂控制系统、薄膜太阳能制程设备、智慧机器人、车辆智慧化、电动车辆系统模组、自行车设计及开发、健康照护设备开发、高值化金属材料制造、生物资源、抗癌与肿瘤治疗相关药物、蛋白质药物与新型疫苗、天然药物开发、保健食品、生医诊疗器材、无菌充填系统及设备、放射药理技术开发新药、高值化学品、高科技纤维材料及纺织品、智慧型鞋品、生质材料、纳米材料、精密化学材料、形状记忆高分子复合材料等方面,相应建立起一大批重要核心实验室。

2013年,台湾“经济部”委托工研院、资策会、金属中心、车辆中心以及纺织研究所等分别执行“工研院环境建构总计划”、“资讯系统整合环境建构计划”、“金属中心产业技术环境建构计划”、“智慧电动车创新研发环境建构计划”及“纺织环境建构四年计划”。

以“智慧电动车创新研发环境建构计划”为例,该计划由车辆研究测试中心负责执行,主要目的是建立智慧电动车与车载资通讯的产业平台和智慧电动车辆标准与检测验证平台,提供岛内厂商从研发到试验运行的环境,与国际技术发展趋势接轨,洞悉产业与技术缺口,分工执行产业标准制定、技术环境发展与政策制定与推广等,推动台湾智慧电动车产业发展。

其中,在建立电动车辆标准检测验证平台方面,将电动车辆标准检测验证分成电动车整车、电池组、马达/驱动器及充电设施等四大项、六大类(整车性能、整车安全、整车车辆电磁波相容、电池、马达及充电设施)验证领域执行研究,完成电动车整车词汇及充电设施介面与安全等共3项台湾标准制定及6项整车安全/性能及电池等标准草案。

该中心已建立4组电动车验证专家工作小组与研究团队,建立1套充电设施验证平台,协助先导运行所需的充电设备安全检测验证服务4家企业,提供安全的充电系统使用。同时,正在建立“电动车整车及关键组件测试验证资讯服务平台”,可提供电动车整车及关键组件在环境可靠度、电磁相容性等验证技术信息,并即时提供产品外销验证服务及技术咨询服务。

在建立产业创新研发及实验运行的验证场所方面,由于岛内欠缺符合电动车辆所需整车电磁波相容(EMC)验证的低频及大电力规格介面与检测设备,以及用于电动大客车的EMC电波暗室,为此,该中心已评比国际上8个指标性实验室,归纳特色并补足缺乏设备,规划建立可容纳大客车、具备360度旋转测试转台、大功率电力介面/电源及低频测量仪器等设备,提供电磁耐受、电磁干扰、静电放电与动力系统等测试的实验室,将可满足岛内企业研发电动车辆所进行EMC开发验证与外销认证的检测需求。

此外,该中心还建立了可测量电动车电接触性、绝缘电阻及防水试验等验证技术的电气安全防护验证技术平台,已取得岛内交通部门车辆安全检测基准认可实验室资格,可执行岛内电动车电气安全法规验证,以及欧洲ECE和国际ISO规范测试,目前已开展多项电动轿车及电动大客车等整车电气防护验证试验。

目前,该中心正在建立全规格电动车充电站暨智慧电动车工程验证平台和实验运行及验证车辆平台,已建立符合台湾先导运行规范、美国SAE、欧洲IEC、日本CHAdeMO与大陆GB等多种国际主流的全规格充电站,以协助岛内企业应对不同市场的充电规格需求,可结合实验室与试车场,进行电动车电能补给、电动车耐久运行、电动车振动改善、电动车噪音改良、电动车整车性能等试验,还可供企业进行电动车充电系统的通讯介面验证与充电零组件功能开发测试。

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