第十一屆製造業CIO論壇 台中場 會後報導
回顧2023年9月,發生於屏東高爾夫球具工廠的大火,造成 4 名消防隊員及 6 位民眾罹難,令人不勝唏噓。為協助人類應對災害,有效提升救災效率與安全性,建東精工啟動轉型,基於智慧型底盤打造消防機器人。
文/林裕洋
時值 2024 歲末年終,中台灣發生令人震驚的憾事。肇因於施工不慎,導致某間興建中的倉儲物流中心發生大火,不幸釀成嚴重死傷。但回顧過往,更悲慘的火災事故所在多有,比方說在2023年,某家全球知名高爾夫球具代工廠發生火警,由於不明原因出現爆炸,不僅造成建物坍塌,更無情帶走多位消防員及民眾的性命。
不難想像,消防救災經常需要面對水深火熱場景,欲在這般環境中使用資通訊系統,須對抗高溫、潮濕與震動造成的傷害,堪稱嚴苛挑戰。著眼於此,成立至今已一甲子、長期致力提供高品質電動驅動系統產品及服務的建東精工,特別開發消防機器人,且已通過許多大型火災的考驗,驗證這些技術的可行性,不僅大幅提升滅火效率,亦對減少碳排放及實踐 ESG 永續發展,產生顯著助益。
開發消防機器人,提升救災效率與安全性
建東精工董事長林弘杰表示,該公司係以生產差速器、減速機、馬達等產品為主,至於為何在3年前選擇投入發展消防機器人,不禁引人滿腹疑問。但如果不談原因、先講結果,經過3年來在消防場域的試煉,已使建東精工得到諸多經驗與技術的累積,創造豐富的價值。
「引用一位業界前輩的話,如果要做,就挑最困難的做,做完之後再回頭看其他簡單的事,就沒有那麼難,」林弘杰說,當初投入消防機器人,正是因為它夠難。消防是一個水深火熱的領域,裡頭有火、也有水,一旦把這兩大難題解決,再看現今許多 IT 產業人員最在意的散熱,其實就沒那麼難。
先看看消防場景為何?據消防署統計,台灣每年的火災皆逾一萬件,以2023年而論,便發生 19 件重大火警,多集中於工廠、倉儲及涉及大量危險物品的場所,搶救難度極高。在火場裡,你會看到很多的火,但根本不曉得火源在什麼地方,而消防員手上只有一個水帶,該瞄準什麼地方最有效,為第一道難題。
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其次,當消防人員完成搶救完後,歷經缺氧、缺水,酷熱等嚴苛考驗,以致步出火場後做的第一件事,即是趕緊抓一條水管往身上噴,洗掉身上大量灰燼。大致上來說,救災須面對難以預測的風險、高汙染的環境與巨大的體力消耗。
對此,建東精工思考自己能做什麼?有人說,可藉由無人機來解決消議題,但他們發現,無人機不管在抗干擾、抗天候等能力,其實都不算好,例如在下雨天時不能飛,或在很多環境容易被干擾,且迄今仍未有好的解法。因此建東精工決定發展消防機器人,有兩大目的,第一不希望再有人在惡火中殞命,第二希望藉由消防這種艱困環境裡淬鍊出技術,再加以精進,擴大應用範疇。
透過精準水流控制,減少浪費並落實 ESG
論及消防機器人能夠為整個環境與社會帶來何等價值,林弘杰歸納可體現在三個方面,分別是 ESG、技術創新、企業轉型。
回到2023年震驚各界的高爾夫球具代工廠場域大火,當天共計作戰 19 小時,發射 750 萬公升的水才完成滅火,其間產生的碳排放、有毒氣體相當可怕。所以若以 ESG 而論,他希望消防機器人可以做到幾件事,首先讓滅火的速度加快,藉以減少碳排放量;其次減少有毒氣體,改善空氣品質;再來透過精準的水流控制,讓機器人在每次救火行動中皆能減少用水,有效減少浪費。
影響所及,消防機器人對於 ESG 可望形成三大貢獻。一是節能減排,如果可以有效降低碳排,便有機會將減碳轉化成經濟效益,例如未來推動碳權交易。
二是降低救災風險,消防機器人可結合熱顯像儀、五用氣體偵測器,取代人類執行火場偵測、排查有毒氣體等高風險任務,進而從遙距控制台螢幕上的紅色準星標示最高溫度點,以利有效運用水源,提高救災效率,一來降低消防人員傷亡風險並協助提升他們判斷情勢的能力及專注度,二來透過即時回傳的前線數據,讓消防指揮官能即時做出高精準的指揮與協調。
三是節省人力資源,推動智慧城市建設。伴隨消防機器人技術的精進,有助於消防團隊更加靈活配置人力;意即由機器人分擔高風險、高費力的工作,使消防人員有更多時間應對其他緊急需求,提升整體救援效率。
基於智慧型底盤,創造更多福國利民應用
接著談到技術創新。在火場,救災人員所要面對的挑戰,包括高溫、熱衝擊、高壓水柱、撞擊、惡劣地形、震動等,足見消防機器人為了要克服這些難題,即需採取完善的設計;但設計完了之後,還得兼顧體積精簡、成本低廉、穩定耐用、維修容易等訴求,前後各項因子彼此多所抵觸,開發難度著實不低。
為此建東精工扎好幾個關鍵基礎,讓前述難題迎刃而解。針對通訊設備部分,要解決的不外乎高溫、濕度、遮蔽物、互相干擾等問題,該公司基於這些需求打造強韌的機構設計,如啟用耐熱材料、進行防水密封設計、強化導熱/散熱/主動降溫、強化耐熱/防震/防撞保護、採用抗震防水天線、配置耐撞擊電池保護殼、採用模組化結構(旨在能減少維護與維修困難度)…等。
除此以外,為提升效率、同時調度多台機器人,進而達到區域聯防效果,建東精工亦開發機器人團隊管理系統。透過此系統,指揮中心可以即時掌握每台機器人的位置、方向、任務進度及狀態。附帶一提,該系統的通訊合作夥伴為中華電信,主要提供任務優先級別的頻寬調整功能,確保系統通訊順暢運行。
不僅如此,建東精工也積極採用人工智慧技術,讓機器人具備自主判斷能力,可以根據感測器資訊,即時辨識火源位置、現場狀況和火勢發展,並比對專家系統的資料庫,迅速生成滅火戰術方案,提供給指揮官進行決策。另可藉由不斷累積的資料,使系統得以創建與修正模型,持續提升判斷準確性,以利機器人能依據現場溫度、氣體種類或濃度,預測各項風險,靈活調整進攻策略。
至於第三項貢獻,也就是企業轉型與願景。因應機器人的研發,促使建東精工展開成立60年來的第四次轉型,並將重心置於智慧型底盤,亟思從這個底盤上長出各種不同機器人應用,所以消防僅是其一,其餘還包括農業、物流、工業和國防。
總括而言,建東精工將持續開發自主行動、感知、決策能力,可應用於救災與物流等領域的創新方案,為環境和社會帶來更為正面的影響。
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