隨著AI應用大爆炸,無人載具時代也隨之來臨,應用範疇日趨多元。為促進跨領域合作及充分發展海洋特色,國立高雄科技大學(高科大)海洋科技發展處啟動海洋特色永續發展研究計畫,結合校內各系院所,從零開始開發永續無人智慧船舶。
繼二O二四年成功打造出三米長的第一代原型船舶後,今年繼續精進打造出九米長、更智慧化的二代船,其突破性的創新工法,不僅成為全台首創,更完美展現高科大跨領域整合的豐碩成果。

高科大機電工程系羅光閔教授表示,高科大推出第一代三米原型船「向洋號」,成功驗證水下無線充電等技術,並展示校內跨領域整合的能量。
無人船應用多元化 從軍事國防到民生探測
計畫團隊中的機電工程系羅光閔教授指出,無人船依船體長度可分為大、中、小型船。目前歐美軍武國家主要發展中大型無人船,而台灣則多專注於小型自殺式無人船。
羅光閔教授分析,現今國內無人船發展趨勢,主要應用在「軍事用途」,如軍事攻擊或自殺式無人船,未來將逐漸走向「群控技術」,一艘帶五艘、帶十艘、帶二十艘,以實現狼群或蜂群戰術,透過數量優勢去制敵。
除軍事用途外,無人船在「水文探測」及「港內巡檢」上的應用也日益廣泛,在近岸污染清潔方面也展現潛力,應用範圍日益廣泛。
二代船突破性創新工法 3D列印結合模組化,實現永續與高效
研究團隊去年成功打造出船長三米的第一代原型船舶向洋號(Shine),其開發出水下無線充電技術,實現非接觸式的快速充電並已申請專利。而今年致力精進優化的二代船,更有突破性的發展。
羅光閔教授指出,第一代無人船耗時約半年至七個月完成,主要為驗證校內教師將陸域技術應用於海洋的能力。然而,三米船僅能於港內航行,為拓展至外海,團隊決定將二代船尺寸擴大至九米,使其具備更好的耐海性,已接近中型船範疇。
船體變大也帶來製程工法的挑戰。傳統開模成本高昂且不利量產,為此,研究團隊突破性地採用「3D列印搭配模組化」的工法製造二代船船殼,並使用玻璃纖維搭配可回收樹脂強化結構。
羅教授指出,3D列印無需開模,模組化設計則方便隨時抽換模塊、改變船體幾何,未來尺寸調整更具彈性。另為實現海洋永續精神,副材也採用可回收樹脂,確保無人船在歷經數十年航行後仍具備回收性。
羅光閔驕傲地表示:「二代無人船採用3D列印搭配VRDM製程,同步採用可回收樹脂來建造船舶,目前國內沒有一家船廠這樣做,高科大打造的二代船完全是全台首創的製作方式。」
這樣的創新造船方式已引起現有船廠的高度興趣,若能成功推廣,將為造船業節省大量成本,成為具指標性的創新成果。

九米無人船由八個系所共同打造。有人負責船體設計,有人進行電控布線,有人處理感測器、導航與通訊系統,也有人從商業模式角度評估未來市場需求。
師生共學理論實踐 擴展出新的可能性
「無人載具計畫為學校人才培育提供絕佳機會!」智慧商務系李仕雄教授分享,該計畫讓學生有機會接觸海洋商務市場,並透過產學合作獲得獎學金,畢業後更可進入船舶中心就業,投身海洋工程研究,擴展出新的可能性。
羅光閔教授也指出,計畫讓學生將課本上的船體設計、材料選擇和製程規劃等理論知識,實際應用於打造3米甚至9米大的船舶,這種「書本理論轉化成看得到的東西」的衝擊與震撼,對學生而言是極為寶貴的一課。
而學生在實際施工中面臨的立體構建問題,衍生出跟很多跟課堂不一樣的問題,促使他們與老師討論,在互動中獲得明確答案,對培養產業人才助益良多。
「無人載具的計畫,不是單靠一個團隊就能做得出來,是要靠每個團隊協調,才有辦法完成這件事。」這次計畫集結來自機電工程系、電機工程系、電訊工程系、電腦與通訊工程系、智慧商務系、模具工程系以及造船及海洋工程系等,由8位教師帶領超過40-50位學生,從零開始共同開發永續無人智慧船舶。
李仕雄說,學生們在過程中充分學習到跨領域團隊合作整合的重要性,能夠在就業前碰到這樣的大計劃,並順利完成任務,這絕對是一個非常寶貴的經驗,成就感十足。
「動手做」成為業界即戰力 跨領域協作育才
高科大海洋科技發展處處長蔡美玲教授表示,智慧船舶計畫的初衷,是建立一個平台,發揮高科大多元院系所特色,整合各領域師資量能,進行跨校區、跨領域結合,引導師生投入海洋研究,藉此培植學生實作能力。
「如何讓學生有實作經驗,能夠成為業界的即戰力,這是學校在人才培育上一直在做的。」她強調,技職教育體系學生最擅長「動手做」,業界也缺乏具實作能力的人才。透過無人載具計畫,學生親手磨製船殼,將所學技術在船上實現,是重要的成果展現。
未來,海科處期待無人船特色計畫能持續運作,成為引導全校師生跨域投入的平台,將對海洋研究有興趣的師生媒合到相關領域,為高科大在人才培育和社會推廣上完成重要任務。