跨域前行 共創新局

在塑膠射出成型產業中，模具異常、成型品質不穩定與非預期停機是主要痛點。工研院導入創新紅外線熱像儀與邊緣AI運算技術，即時監測模具溫度分布與成型狀態，及早辨識異常熱特徵並提出預警，有效降低停機風險與重工成本。

考量到產業成本敏感度高，工研院團隊在設計解決方案時，進行嚴格的成本控制，並整合硬體製造商與物聯網（IoT）平台，以極具競爭力的價格打造全新的商業模式。

重塑零售與金融　效能提升與無人化創新

對於規模較大、資料較為豐富的金融業與零售業，工研院的解決方案則聚焦於提高效率與打造嶄新消費者體驗。

工研院與統一超商合作長達3年，成功打造拿了就走智慧商店解決方案。由於貨架上商品的陳列密度攸關店家獲利，陳列愈緊密，營收潛力愈大，但這也對AI影像辨識帶來極大挑戰。團隊透過技術迭代，從第一代的智慧層板（重量感測）搭配影像，逐步演進到現今的純視覺辨識方案。

「最新的拿了就走智慧商店解決方案應用在Xstore 9，單店布建140支攝影機，完全不需追蹤消費者臉部特徵，而是專注於分析手部姿勢與物品特徵。即使多位顧客同時進店挑選，系統也能精準識別顧客拿取或放回的商品，準確率高達95%以上，貨損率甚至低於一般傳統門市，」王恩慈說明。

最新無人商店解決方案，採取純視覺辨識，可準確辨識顧客拿取或放回商品，準確率達95%。

在金融業，工研院協助建置企業知識檢索。國內某金控集團包含壽險、證券、銀行等眾多子公司，內部擁有海量的營業規範、商品條文與DM文件，工研院運用深耕20多年的自然語言處理技術，打造金控專屬企業大腦，能精準理解員工提問的語意，將龐大文本與圖片進行切片處理，加快搜尋配對速度。這套系統成功縮短企業同仁查找知識速度，效率大幅提升5成，現逐步從單一子公司擴散至全集團。

客戶行為標籤化　幫服務業了解客戶

對於餐飲、旅宿、美容業、運動休閒等服務業而言，AI導入的終極目標就是提升營收，「愈了解客戶，就能賣給他愈多東西，」王恩慈說，因此建立客戶行為標籤，就成為AI導入重點。

全國有高達17萬家餐飲業者，要讓巷口麵攤或小型早餐店導入AI系統簡直是天方夜譚，因此工研院與市場上餐飲業SaaS平台商合作。對終端餐飲業者而言，他們只需繼續使用原有的服務平台，就能啟用AI功能。系統透過蒐集消費者的交易歷程，建立客戶行為標籤，進行精準的優惠券發放與搭售推薦。

例如，針對特定客群發送優惠券，或在點餐頁面即時推薦相關小菜，此舉成功為餐飲店家提升19%至25%的客單價。「找到對的人，塞對的東西給他，營收自然往上，」王恩慈一語道破餐飲業導入AI的核心價值。

而旅宿業者的痛點則是每筆訂單約15%至20%的利潤被訂房平台抽走，團隊協助旅宿業者整合CRM系統，並透過AI建立客戶活躍度、消費頻率、消費金額分析的RFM模型與回購預測，對會員行為進行深度標籤化。接著，發送專屬的套裝行程優惠給目標客戶，原本讓平台抽走的佣金，可以直接回饋給消費者，也成功讓飯店6個月的直接回住率提升13%。

美甲、美髮、美容業者也能因AI受惠。工研院協助在設計師排班系統上加入AI預測模型來分析客戶的爽約率（No Show）。若系統預測某客戶爽約率高，店家就能透過收取訂金或調整價格等不同的自主商業策略，減少閒置時段的損失。工研院也協助平台業者導入AI視覺技術，讓客人在染髮前透過手機拍照，直接進行多款髮色的AR即時替換，大幅升級消費者的服務體驗。

工研院也成功跨入運動休閒產業，協助三鐵賽事主辦單位，針對每一位參賽者建立360度的全方位標籤，因為一個參賽者從賽前訓練、裝備購買、參加跑團，到賽事當天的住宿、餐飲、腳踏車載運等，每個環節都是商機。AI系統能根據參賽者的輪廓，進行跨域搭售與折扣券發放，將龐大的賽事人流直接轉化為金流，再往下串接賽事當地的消費商家，建構出一個互利共生的龐大生態系。

AI For Good　落實資訊與醫療平權

應用AI於公益，也是團隊的一大亮點。臺灣約有14萬左右的聽障人士，然全臺合格手語翻譯員僅600多人，人力缺口嚴重，為協助聽障者的資訊平權，工研院與公共電視合作，開發「手語虛擬主播系統」，將氣象預報文本，自動轉譯生成為具備高度擬真人物演示手語的影片，未來還將應用於緊急防災警報、交通狀況更新等服務。

此外，團隊也攜手公益團體與偏鄉診所，使用工研院研發的「糖尿病視網膜病變 AI 輔助診斷與偵測」技術，幫助基層醫師進行視網膜病變篩檢。2025年度篩檢的3,170多名糖尿病患中，超過300名眼底異常患者，已轉介至眼科醫師進一步診斷，實現偏鄉的醫療資源平權。

賦能資服業者　AI快速擴散水到渠成

短短3年，累積達2,000多家企業受惠AI的成果，王恩慈坦言，成功秘訣在於賦能資服業者。面對龐大的中小企業市場，工研院選擇退居幕後，將AI演算法包裝成模組，嵌入到各大資服業者、ERP廠商、SaaS訂閱平台既有產品中。

「由於不少資服業者本身也是中小企業，缺乏自建AI團隊的資源，因此雙方合作可謂水到渠成。由資服業者提供資料與通路，工研院提供AI技術，共同創造出全新的商業模式，讓AI無縫接入每個終端商家的日常營運。」王恩慈與團隊借力使力，收效快速。

對於中小微企業導入AI，身經百戰的王恩慈也提出以下建議，「許多企業主往往會覺得導入單一AI應用導入，距離營收成長太過遙遠、ROI不明，導致不願買單，」事實上，企業不應只做單點局部優化，而應展開多點布局。例如在製造業中，前端萃取老師傅知識、中端導入瑕疵檢測、後端交由AI處理報價，將整條生產到銷售的流程打通，企業主就能看見整體營運的質變與實質營收提升。

從工廠的排程系統，到美髮沙龍的爽約預測，AI對企業的幫助可以說是無所不在。而工研院用扎實的技術與跨領域的知識，證明AI並非大企業才玩得起。只要找對痛點、選對合作夥伴，中小微企業同樣能在這波AI浪潮中乘風破浪，迎來無窮的成長動能。

擺脫斷鏈危機

高效零稀土電子換向風扇馬達  建立產業韌性

談起「高效零稀土馬達」的研發過程，工研院綠能與環境研究所經理王建昌感覺猶如一場漫長的「英雄旅程」，進入研發期程第四年，與廠商合作第八個月時，業者一句「這東西看起來，真的像可以賣的產品了！」讓他在看似無盡的研發暗夜裡，像是看到了一線曙光。

現代工業的世界裡，靠磁力帶動的馬達是許多動力設備的心臟，用電量占全球總電量5成以上。為了榨出馬達最大出力，業界投向體積小、重量輕、高效率的「永磁馬達」，王建昌比喻，「稀土磁鐵就像馬達裡的高性能肌肉，能在有限空間內提供很強的磁力。」但永磁馬達的核心材料「稀土」，卻逐漸被供應國嚴格管制，成為全球供應鏈最脆弱的斷鏈痛點。

以應用最廣泛的稀土永磁鐵「釹鐵硼磁鐵」（釹為稀土元素）來說，磁力是傳統黑磁鐵的5到12倍，因此馬達可以做得更小、更輕，同時效率更高。這對高階風扇、壓縮機、伺服系統、電動車等需要高效率與高功率密度的產品來說，非常具有吸引力。

稀土斷鏈危機增　全球急需零稀土解方

但稀土卻有一個致命問題，中國掌握全球高達7成的稀土產量，以及9成的精煉產能。近年在地緣政治紛爭下，稀土被各國列為高度管制的戰略物質，也成為中美貿易與科技競爭底下的關鍵談判籌碼。當這條高度集中的供應鏈面臨斷鏈危機時，隨之而來的便是瘋狂的價格暴漲、材料取得不易，甚至連後續維修零件都可能面臨斷貨。因此，近年全球科技巨頭紛紛將目光轉向「去稀土化」，「過去稀土代表高效率，未來這個高效率還必須加上低風險、可供應、可持續。」

雖然國際上早有感應馬達（IM）、同步磁阻（SynRM）或開關磁阻（SRM）等完全不用磁鐵的零稀土技術，但這些方式各有硬傷。王建昌解釋，像是應用在高階電動車或工業大功率設備的同步磁阻馬達，在運轉時會產生驚人的內部高熱，必須額外配置複雜的油冷系統冷卻，加上需獨立開發專門控制器，難以直接對應市場普及的控制器。

而工研院團隊扎根冷凍空調和風扇氣流循環領域已久，一開始就鎖定具有更高性價比、能無縫對接既有工業生態的技術，大膽選擇最普遍也最具經濟效益的「鐵氧永磁」方案。

三管齊下突破磁力弱硬傷　達IE5能效標準

王建昌表示，鐵氧體是一種完全不含稀土、價格更只有稀土十分之一的平民材料，天生在設備投資報酬率上占有優勢，但卻有一個先天弱勢，鐵氧體的磁力微弱，僅有稀土的五分之一，如何提升鐵氧體的磁力，讓馬達同樣具備高能效表現，成了團隊首要克服目標。

為此團隊從磁路結構與底層控制演算法下手，從無到有投入研發，接連完成三大突破。首先是弦波磁路設計，「馬達最重要的就是磁路設計，團隊透過精密的設計手法，讓馬達內部的磁場呈現平順、高效率的旋轉磁場，讓低磁力的鐵氧磁體，也能發揮出近乎稀土永磁的出力效果。」

第二關鍵則是負責操控馬達運轉的驅控器。王建昌表示，為了有更高的性價比，團隊採用創新的「無雙」減法設計，資料中心最怕停機，團隊捨棄容易老化故障的「電解電容」與「霍爾IC」兩大元件，大幅提升系統可靠度。

「但硬體減法的代價是馬達電流會劇烈震盪，造成效率下降或運轉不穩，」王建昌說明，團隊是採用比例諧振控制演算法，精準追蹤馬達電流，匹配弦波磁路，成功在低磁力條件下，仍能穩定控制馬達高效運轉。三管齊下，讓磁力微弱的鐵氧永磁馬達，也能推升至頂級的IE5能效。

為了靈活適用不同場域，團隊更採取模組化策略，將馬達、驅控器和風扇扇葉，整合成單一5kW的核心單元，方便客戶根據不同需求，靈活組裝出15kW到50kW等主流大功率規格，「就像堆積木一樣。」

團隊還為這個風扇模組配置了一個聰明的「智慧大腦」，能在低負載時自動調降風量、降低功耗，在高負載時飆高馬達扭力。若將國內工廠普遍採用的IE3舊型馬達，汰換為可隨負載動態調節的IE5風扇馬達系統後，平均能帶來4成、最高甚至達到6成的驚人節電效益。

優化風道、葉輪與模組　讓每一度電發揮極致

風扇要省電，光憑聰明有力的馬達是不夠的。團隊以系統整合角度同步優化風道、葉輪與模組架構，讓馬達輸出的每一分能量，都能更有效轉換為穩定送風能力，打造兼具高效率、高可靠度與易維護的電子換向風扇模組。

結構上，團隊採用低阻抗風道與高效熱管理設計，降低氣流通過模組時的壓力損失與渦流干擾，同時兼顧低振動與低噪音的需求，讓系統可長時間穩定運轉於商用空調箱、資料中心或工業通風等24小時不停歇的嚴苛環境。

葉輪設計上，團隊透過精準的氣流模擬分析，反覆優化葉片形狀、角度與輪轂配置，讓風扇在不同負載操作條件下，仍維持穩定且高效率的送風表現。此外，團隊將馬達、驅控器、葉輪與框架系統整合為標準化模組，助益量產之餘，也提升安裝、維護、更換與場域驗證效率。

團隊初步盤點，若將這套技術普及導入國內現行的資料中心、半導體無塵室、商用空調箱以及生物醫藥廠辦，預估每年能為臺灣省下超過1.5億度的龐大用電量，相當於少蓋一座電廠，「風扇每天都在轉，所以每一分效率提升，都會變成長期減碳。」

工研院零稀土高效電子換向風扇模組，整合高效葉輪、低阻抗風道、散熱結構與模組化設計，兼具高效率、低噪音、高可靠度與易維護特性。

牽起臺灣產業鏈  9成以上在地供應

跨越研發關卡後，緊接而來的是產業化挑戰。王建昌坦言，產業化最困難的地方，不只是技術要做得出來，還要做得穩、做得便宜、做得大量、做得讓客戶願意買單。為了讓技術真正落地，團隊從四個面向各個突破。

首先是把技術模組化，將馬達、驅控器、扇葉與系統整合，拆解成可技轉、可量產、可驗證的模組。第二是把製程工程化，團隊直接走出實驗室，進駐廠商產線，協助業者建立製程參數、測試標準、模具與品管流程。

第三是實際協助終端設備廠實際導入商用空調、空調箱、風扇模組與高端環控系統。第四是串接供應鏈，團隊發揮工研院最重要的核心任務，鏈結臺灣相關產業，包含馬達廠、驅控器、模組廠和設備廠，讓大家能共同協作，而不是各自單打獨鬥。

王建昌回憶，產業化過程中時常陪著廠商在廠區內進行實機測試與參數校正。他回憶，當陪廠商持續奮戰到第八個月時，某天廠商突然說，「這個東西看起來，像是可以賣的產品了！」這一句話來自業界最真實的認可，對團隊是非常大的鼓舞！

如今，這項在產線中磨出來的零稀土馬達技術，已在臺灣建立起一條90%國產化「MIT馬達戰隊」，在這條幾乎可由臺灣自主掌控的產業鏈中，馬達本體由臺灣空調界感應馬達的領導廠商「傳恆綠能」負責生產，目前已完成年產1萬台的產線建置，產線稼動率穩定維持在8成以上。

中高功率馬達驅控器則由東元集團旗下、具備國際通路優勢的「聯昌電子」負責，也已穩定出貨；再加上歐陸通風、瑞安、弘旭等終端設備夥伴，形成「零件＋模組＋設備」的MIT產業鏈，突破高效馬達需仰賴進口的瓶頸，也成功擺脫了地緣政治的稀土勒索與紅色供應鏈的潛在風險。

回首這條歷時近4年的研發之路，王建昌（左）歸功於研發夥伴與產業盟友，「這是臺灣產業鏈共同努力的成果！」

強化供應鏈韌性　MIT高品質打入國際

這項擁有MIT標籤、高效節能、高可靠度的完整解決方案，很快吸引了國際客戶的目光。王建昌指出，國際高階設備業者在挑選產品時，特別注重「排紅條款」與供應鏈的可持續性，這款高效零稀土馬達成了臺廠出海利器。目前已在菲律賓、越南、馬來西亞等東南亞國家，應用在AI資料中心、高科技廠房的風扇機組或商用空調箱上，成功完成了進軍國際的前哨戰演練，未來也計畫打入歐美高階市場。

回首這條歷時近4年的研發之路，王建昌歸功於研發夥伴與產業盟友，「這是臺灣產業鏈共同努力的成果！」面對未來日益白熱化的地緣政治與淨零減碳賽局，王建昌對臺灣風扇馬達產業充滿期待：「零稀土技術擁有國安層級的戰略地位，臺灣不能只做零件，而是應該要建立一套高效節能系統的自主產業能力。」

想了解更多有關工研菁英獎的報導，請看7月號工業技術與資訊月刊