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【材料數據驅動研發創新模式】與【石化設備外部腐蝕智慧化檢查與診斷】技術專題

工業材料雜誌 434 期

出版日期: 2023/2/5

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當期雜誌簡介

AI應用落地材化領域，提升創新材料開發競爭力
隨著全球化競爭及產業變動快速，產品開發生命週期短、產品少量多樣化成為趨勢，以AI輔助各產業技術研發效率日益重要。市場對材料及元件的性能要求日益嚴苛，有鑑於材料研發與應用型態已朝向多技術整合，更需加強材料化學應用與資料科學的跨領域生態體系建立。數據驅動研發模式之主要核心，就是把在產品開發歷程當中的材料設計、製造、產品測試還有使用壽命驗證等資訊收集起來，因應材料開發或應用所設定的命題，轉成相應的數據與重要特徵因子，並搭配適當的演算法來獲得/組成製程參數-結構-特性數學函式，進行材料研發經驗留存和新問題未知解的預測。

如何協助國內企業導入創新研發的數據力思維，填補高端的AI創新技術與傳統材料/製造產業間的知識鴻溝，一直以來都是國內產業推動AI數位轉型的最大難點。本期「材料數據驅動研發創新模式」技術專題探討材料數據驅動研發創新模式之趨勢與發展，介紹利用材料理論計算的數值模擬工具作為研發數據來源時，如何進行相關資料庫的運用以及搭配AI機器學習設計出適用的材料；並以多項產業應用的案例，示範如何將AI創新工具落實於材化領域，從實際的產業背景、專案命題、情境、導入流程與效益做完整的說明。期望藉由AI應用專案提供創新的科學方法與思維，降低材料/製造業廠商跨入數位研發轉型的門檻，升級國內廠商的研發模式，提升台灣整體產業之國際競爭力。

守護石化設備安全應用智慧化檢監測技術防微杜漸
根據統計，全球石化業每年因火災或爆炸之直接損失超過30億美元，主要以儲存桶槽、輸送管線及製程操作單元設備失效為主。我國石化產業年產值雖高達新台幣四兆四千億元，但因近年來工安意外頻傳，石化業已由過去生產導向轉變為安全與生產並重，「沒有工安，就沒有石化業」成為人民高度期盼。國內石化廠多數座落於沿海嚴苛腐蝕環境區域，再加上涉及大量高溫、高壓及高腐蝕性流體製程，易造成石化設備內外部逐漸腐蝕劣化。國內石化業雖已積極導入製程安全管理(PSM)體系來管控腐蝕問題，但仍無法完全泯除設備腐蝕所致之工安疑慮，主因在於石化廠範圍廣大，檢查維護工作量龐大，單靠人力難以全面掌握設備腐蝕問題。以石化設備外部腐蝕問題為例，常見之腐蝕熱點包含：塗裝失效引致腐蝕、間隙腐蝕、法蘭螺栓腐蝕、保溫層下腐蝕、不鏽鋼孔蝕、應力腐蝕、加凡尼腐蝕等。目前既有做法主要仰賴巡檢員依照圖面路徑，以目視檢查找出上述腐蝕熱點；然而石化設備Layout及組件複雜，儲槽高塔多達數百座、管線動輒長達數千公里，單靠巡檢員難以全面檢出腐蝕熱點。

近年來智慧化、數位轉型、人工智慧概念風潮興起，藉由導入智慧化塗層管理系統及運用各類智慧型檢監測技術以掌握石化設備腐蝕問題，於國內外石化廠皆已有實績，潛力無窮。本期專題鎖定「石化設備外部腐蝕智慧化檢查與診斷」相關技術進行介紹，期藉由本專題之技術發展趨勢剖析，由不同角度深入探討各項技術優缺點及應用潛力，並引導相關業者瞭解各項技術發展現況，以共同啟發未來應用新契機。

主題專欄
化學/化工專欄「微流道反應器技術應用於高價值醫藥與特化產品生產」報導透過工研院所設計的先進型微反應器系統進行EPAE產品量產技術開發，以高效率的萃取技術解決製程效率問題。半導體材料專欄「利用超穎介面實現超微型可變角度光子晶體雷射」將光子晶體面射型雷射與超穎介面整合，提出輕薄、可靠度高、製程簡單且便宜的具多重窄光束輸出之高功率光子晶體面射型雷射，可大幅降低3D雷射感測模組的體積與成本。綠色環保專欄「地下水三氯乙烯污染之生物關鍵菌群精準整治技術」整合工研院研發之營養源配方、專利菌劑與智能化生物整治系統，提高生物整治中脫氯菌群之降解成效，以達到低成本、高效益及綠色永續方式去除地下水中的含氯有機污染物。技術發表會則介紹「醫療級聚麩胺酸γ-PGA開發及應用」。文章篇篇精彩，歡迎賞閱！

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雜誌目錄

▓ 材料數據驅動研發創新模式

30 AI應用落地材化領域，提升創新材料開發競爭力

31 材料數據驅動研發創新模式之趨勢與發展

40 數值模擬與機器學習技術應用於材料開發(上)

50 AI數據分析於5G LTCC陶瓷粉體開發之應用(上)

57 AI數據分析於金屬異質鍍膜研究之應用

64 AI數據分析於低碳排混凝土研究之應用

▓ 石化設備外部腐蝕智慧化檢查與診斷

76 守護石化設備安全—應用智慧化檢監測技術防微杜漸

77 無人機及人工智慧應用於石化設備外部腐蝕巡檢發展趨勢

90 「油漆塗裝管理系統平台」規劃及推動經驗分享

99 石化設備塗裝系統劣化檢測的智慧化發展

109 保溫層下腐蝕先進監檢測技術

▓ 材化史上的今天

121 2/28– 差點拿到三座諾貝爾獎的人

▓ 主題專欄

123 微流道反應器技術應用於高價值醫藥與特化產品生產

131 利用超穎介面實現超微型可變角度光子晶體雷射

138 地下水三氯乙烯污染之生物關鍵菌群精準整治技術

▓ 技術發表會

148 醫療級聚麩胺酸γ-PGA之開發及應用

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