中鋼公司技術研發現況簡介 —推動開放式創新的作法與成效

 

發展沿革

中鋼公司創辦人趙耀東前董事長深知技術是攸關鋼廠競爭力的重要基石，在民國64年建廠工程陸續展開後，即積極構思技術部門的設置藍圖，旋於民國65年5月成立技術部門，並在民國66年9月開國內風氣之先河，創立了產業界第一所專注於研發的單位。早期中鋼研發是以支援生產為主，聚焦於協助現場解決相關生產問題、製程開發改善及新產品的研發。隨著時代的脈動，中鋼研發的功能定位亦逐年演進，目前已將研發工作的層次，由過去側重「改良改善」的〝跟隨型〞研發，躍進為能「建立自主技術」的〝創新前瞻型〞研發。此外，更跨越中鋼的圍牆，將研究工作由廠內延伸至客戶端，積極協助下游用鋼產業技術升級，提升國內整體鋼鐵產業的國際競爭力，以善盡國內鋼鐵產業龍頭之責。在研發規模方面，中鋼的專責研發單位已由早先的一個研發處，擴展至目前的三個研發處，包括鋼鐵研究發展處（T1）、新材料研究發展處（T6）及風電技術中心（T7）等。人力亦由當初成立時的20多人，發展至今已有379人，其中具博士學位的研究人員達167人。研發經費方面也是逐年增加，104年已成長至16.2億元，約占公司營業額的1%。

開放式創新理念

企業的資源有限，社會的資源無窮。面對當今全球化激烈競爭的時代，企業必須懂得善用及結合外界的資源，才能有效的提升企業的競爭力。就研發創新而言亦不例外，所謂的開放式創新(Open Innovation)，就是善加運用外界的研發創新資源，以彌補本身的不足。換言之，必須調整傳統的R&D（Research & Development）理念，由固守內部單一資源的封閉式研發模式，積極的導入R&C（Research & Connection）的研發理念，如圖1所示。近十年來，中鋼公司已藉由擴大連結外部研發資源的模式，積極推動多項開放式創新，並達到廣納研發資源、加大研發格局、加快研發速度、提升研發品質的實際成效。

圖1 開放式創新的基本理念

 

籌組「研發聯盟」協助國內用鋼產業轉型升級

由於國際鋼鐵市場的競爭，已由過去〝個別企業的競爭〞轉變為〝整個生態體系及產業環境的競爭〞，中鋼身為國內鋼鐵產業的龍頭企業，對如何協助下游用鋼產業價值創新，以引領台灣鋼鐵產業繁榮發展，自是責無旁貸。因此，自95年起就以「產業升級」為主軸、「提升產品附加價值」為目標，整合國內產、官、學、研的研發資源，藉由籌組「研發聯盟」方式，積極協助國內金屬產業轉型升級。

其具體做法為先對台灣的用鋼產業進行整體性的調查盤點，將用鋼產業分割為21個分項，其後再以用鋼量、產值、技術層次、產業前景為考量因素，選定執行的優先順序。針對選定優先執行的產業項目，透過以下三階段多層次的訪查，完成「研發聯盟」的籌組。包括（1）產業普查：全面蒐集與分析該分項產業所面臨的問題與機會，鑑別高值化方略與待培育之關鍵核心技術。（2）深度訪查：對具有企圖心的可能合作廠商，就待建立之關鍵技術項目，進行研發可行性分析與研發進路規劃。（3）聯盟籌組：擬訂聯盟的研發計畫書，及申請經濟部技術處的業界科專計畫，協助參與廠商爭取研發經費補助。

自95年起推動迄102年止，共分兩個階段來執行研發聯盟，第一期由95年至97年，主要是針對產值與產量較大的產業，如扣件、手工具、汽車、馬達、鋼構、線材等產業，優先籌組研發聯盟進行合作研發。第二期由98年至102年，除深化第一期在扣件、汽車、馬達產業之研發聯盟外，進一步地在軸承、晶圓切割線等難度更高，且具高附加價值的產業來攻堅，以提升產品價值與技術創新力，引領用鋼產業往高值化發展，並透過策略投資及成立新創公司，促使產業鏈整體價值提升。

透過兩個階段研發聯盟之執行，已在螺絲螺帽、汽車、馬達、鋼結構與手工具等產業，及軸承鋼、晶圓切割線等特殊應用產品，共籌組16個研發聯盟及執行13個業界科專計畫，匯集國內8個學研單位、66家廠商參與，提出38件合作研究計畫案，除開發58項新產品，增加368.3億產值，及引導投資297.6億的效益外，更成功協助國內用鋼產業轉型升級，提昇產品附加價值，使鋼鐵產業成為國內另一個兆元產業，有關兩期研發聯盟所達成的重要成果與效益，請參見表一。目前中鋼仍持續與各研發聯盟參與廠商維持密切聯繫，除針對個別廠商之有利條件與發展機會，提供量身訂做的專需升級服務(on demand upgrading service, ODUS)外，亦引導其參與中鋼主導之相關產學合作研究計畫，如產學大聯盟、工程研究中心及聯合實驗室等，協助其取得所需之研發資源。

<表一 中鋼推動研發聯盟的執行效益>

研發聯盟期別	第一期	第二期	小計
執行期間(民國)	95～97年	98～102年
研發聯盟(數)	9	7	16
學研單位(數)	7	4	8
產業廠商(數)	47	32	66
研發支出費用	7.7億元	6.4億元	14.1億元
年效益	296.0億元	209.6億元	505.6億元
衍生產品(項)	33	25	58
產值	201.3億元	167億元	368.3億元
引導投資	70.1億元	227.5億元	297.6億元

 

成立「工程研發中心」，強化中鋼與台灣學研界的合作

中鋼秉持開放式創新的理念，每年都有許多的研發案，委託學研界一起合作進行研究。近年來中鋼為了加深研發的深廣度，與外界的合作也已由過去個別教授的委託，逐漸走向與適當的學校和教授進行團隊合作，運用群聚的專業力量，更有系統地來做研究，以發揮加乘的作用。為了達到這個目的，中鋼乃與台灣的學研界一起合作，以共同成立〝工程研發中心〞(Engineering Research Center, ERC)方式，以整合導入外部的研發能量。目前中鋼已成立了八個工程研發中心，清單如表二。其中「金屬物性與微結構」、「先進鋼鐵組織控制」與「特殊合金」，主要為協助中鋼建立調控鋼材特性的核心冶金控制技術，以開發推動用鋼產業升級所需之高端鋼材。而「馬達」等其他五個工程研發中心，則是協助國內用鋼產業精進深加工及產品應用技術，開發先進高值產品以加速轉型升級。

<表二 已成立工程研究中心清單>

項次	ERC名稱	合作單位	成立時間
1	馬達科技研究中心	成功大學	97.05
2	金屬物性與微結構工程研究中心	中山大學	99.12
3	鋼結構工程中心	台灣科技大學	100.03
4	先進鋼鐵組織控制研究中心	台灣大學	100.11
5	金屬產業高值化工程研發中心	金屬中心	101.04
6	次世代手工具工程研究中心	雲林科技大學	103.10
7	先進特殊合金工程研發中心	清華大學	104.06
8	鍛造輥壓成形工程研究中心	高雄應用科技大學	104.08

 

成立「聯合實驗室」，推動EVI創新服務

為提供客戶差異化的技術服務，中鋼亦透過與客戶共同成立〝聯合實驗室〞（Joint Research Laboratory,JRL）方式，深入客戶現場協助解決其實際用料問題，提升中鋼料與客戶加工製程的適配性，來加強客戶的信賴度，增加中鋼供料機會。此外，並透過供應商先期參與（Early Vendor Involvement,EVI）的創新技術服務，與客戶建立協同研發機制，為彼此的需求規劃長期、策略性的技術藍圖，攜手客戶共同成長。目前中鋼除與瑞智及工研院合作成立「壓縮機聯合實驗室」，與東元合作成立「馬達聯合實驗室」外，在汽車產業更與國內華創車電、全興工業、英利汽車，以及大陸的奇瑞汽車與江淮汽車，分別成立五個汽車聯合實驗室，與車廠建立緊密的夥伴關係。目前中鋼已成立的七個聯合實驗室，其清單如表三。

<表三 已成立聯合實驗室清單>

項次	聯合實驗室名稱	合作單位	成立時間
1	壓縮機聯合實驗室	瑞智、工研院	99.09
2	汽車板材學習型聯合實驗室	大陸江淮汽車	101.11
3	汽車用鋼聯合開發中心	大陸奇瑞汽車	101.11
4	汽車用鋼聯合實驗室	華創車電、金屬中心	101.11
5	馬達聯合實驗室	東元電機	102.06
6	汽車應用聯合實驗室	全興、至興工業	103.03
7	汽車用鋼聯合實驗室	英利、宏利汽車部件	104.12

 

所謂供應商先期參與，是一項上游供應商在其下游客戶進行新產品開發的設計階段，就與客戶共同進行終端產品協同研發的工作模式，也是中鋼在成立〝聯合實驗室〞後，提供給客戶差異化技術服務的創新作法，與以往於產品售出後才提供服務的傳統概念不同，而是在售前就提供客戶全方位的技術服務，如圖2所示。透過EVI的執行，不僅能將最適合客戶應用需求的材料設計導入(Design-in)，甚至可做到規範導入(Spec.-in)，進而與客戶建立起難分難捨的伙伴關係。此外，EVI可針對創造終端產品高值化的需求，從上游原材料，下游二、三次加工等多元的層面，找出最佳生產製程與可行方案，且亦可將研發導入行銷，藉由提供產品開發與應用等研發服務，同時提供量產與銷售之成本與性能優化的解決方案，所以也是提升產品價值以及市場競爭優勢的一種手段，可協助傳統的製造業脫胎換骨，成為服務及研發加值型的製造業。

產業的競爭是無止盡的，面對全球化的競爭，過去單打獨鬥各自為政的研發，很難有效拉開與後進者的優勢差距，中鋼透過成立「聯合實驗室」，及推動創新的EVI技術服務活動，運作上下游間協同研發之機制，已有效營造客我雙方整體的競爭優勢。

圖2.中鋼推動 EVI創新服務的執行流程

 

執行「產學大聯盟」計畫，提升鋼鐵產業整體競爭力

產學大聯盟計畫乃由科技部提出，是以提升產業價值及競爭力為出發點，採用｢業界出題，學界解題｣方式執行的前瞻性產學合作計畫，其計畫研究主題的形成機制如圖3所示，即〝始於企業，終於產業，學研扮演中間基礎理論及核心技術研發之骨幹〞。中鋼與成功大學共提之「次世代鋼及其綠色製程與產品創新應用」產學大聯盟計畫，已於102年7月獲得科技部核准，該計畫係依〝產業升級材料先行〞的概念，為協助國內用鋼產業，掌握前瞻發展的機會而規劃，故以〝研發其所需之次世代鋼材、綠色製程、以及先進用鋼技術〞為主軸，並以〝先進節能汽車〞及〝離岸風電與海洋結構〞為研究載具，投入〝次世代鋼材〞、〝潔淨冶煉與精敏軋延製程〞及〝先進二、三次加工製程與高值終端產品〞等三個研究領域，預計可達成〝鋼材性能倍增〞、〝服役效能倍增〞、〝節能效益倍增〞及〝產業附價倍增〞等四重效益。中鋼有信心在五年計畫結束後，在海域風機鋼材開發及純電動車發展平台建構等兩項工作，能有具體成果。

圖3 產學大聯盟計畫研究主題的形成機制

 

Ⅵ、結語

展望未來，除環保與節能減碳需求日趨嚴格外，由於大陸嚴重的產供失衡，使鋼鐵產業的經營環境更加嚴峻，面對全球化的競爭，唯有不斷的技術創新，才能維持競爭力，有效拉開與後進者的優勢差距。中鋼透過多元化的開放式創新，已成功連結外部廣大的研發資源，達成加大研發格局，加快研發速度，以及提升研發品質的目標。今後我們將在既有的基礎上，持續進行各項開放式創新，投入更具前瞻性的研發工作，為中鋼公司的成長與台灣下游用鋼產業的升級，做出更多、更大的貢獻！