为协助台湾水龙头及相关产业业者进行产业升级，工业技术研究院（工研院）在经济部工业局的委托下，于2007年展开为期三年的「水五金计划」。虽然这项合作计划已于2009结束，但却在那短短几年间成功地结合业界力量，完成了诸多项创新技术及产品的开发，有效提升台湾水龙头产业的核心竞争力。
2007年的水五金计划是由工研院专案经理陈长雄先生主导，他率领机械与系统研究所的研究团队，除了和厂商合作钻研、开发各种关于生产、电镀、创新产品的技术外，也负责辅导业者将研究成果导入工厂，其成果相当可观。值得一提的是，台湾水龙头产业第一个公会组织：「彰化水五金产业发展协会」，就是随著这个计划的进行，在2008年9月27日正式成立的，成立之初便有超过150家业者加入。这意味著该计划不仅仅为这个产业，带来技术提升的正面效益，也逐渐凝聚了业者之间对于团结的共识。
藉著水五金计划，陈经理的团队见证了台湾水龙头及相关产业的发展潜力，为了让他们和业者间共同努力的心血发挥更大的价值，陈经理今年已向经济部提出另一个新的「四年计划」，将持续率领原班人马，同时以水五金计划的研究成果为基础，发展新的高值化创新技术，并扩大应用到厨房、卫浴等相关产品的领域里，最终目标是在未来的几年里，把台湾打造成独一无二的「亚太厨卫制造中心」。
为了更加详细介绍新计划，陈经理和另外两位资深研究员：古有彬及江忠键先生，特别在台中工业区接受采访，回顾水五金计划的成果，并说明在新的四年计划里，工研院将继续进行的工作为何。
工研院的首次辅导
2007年的水五金计划，对以资讯科技研发而闻名的工研院来说，是第一次将它那世界级的研究资源奉献给水龙头制造这个传统产业。陈经理说，当时他们的研究团队虽然是由资深的研究员组成，但却对这个产业相对陌生，所以花了不少时间，去从头了解产业的运作，并亲自不断地拜访业者，除了整合共识外，也必须掌握他们「实际需要」的技术革新是什么。
水龙头制造是台湾最古老的工业活动之一，最早起源于彰化县鹿港镇的顶番婆地区，并已发展出显著的产业群聚效应。陈经理提到，从这个地区向外延伸三十公里的方圆里，就有超过七百家的上、中、下游业者从事著相关生产，其密度堪称全球之最，也因此在台湾光复后，这个产业便很快地随著经济起飞的脚步，蓬勃发展超过半个世纪。他说：「这个产业每年出口值超过新台币60亿元，其中绝大多数是销往美国，具有很大的外销拓展潜力，这也是为什么当初工业局会将它选为重点发展产业。」
陈经理强调，随著水五金计划从2007展开、2008渐入佳境，到2009年的完成，他们的团队已和业界培养出了合作默契，并且成功地协助他们提升当时各自所欠缺的核心竞争力，这也让他们在2009时获颁最优绩效团队奖这个殊荣。也因此，他的研究团队对于这次「四年计划」里高值化创新技术的研发及推广，乃至于将台湾变成亚太卫浴制造中心这个最终目标的实现，比起四年前突然接下水五金专案这个任务时，有著更丰富的经验以及信心去达成。
根据陈经理透露，这次的四年计划已经受到经济部批准，并将拨发总计新台币一千万元的研究经费，为了让每一分资源发挥最大的效益，他们因此决定延续水五金计划里三个重点项目的研发及推广，包括重力铸造及自动化技术、三价铬电镀及表面处理技术以及高价化创新产品的开发，做为这次四年计划的基础，秉著持续研发及改良的目标，努力将这些技术进一步应用到卫浴、厨房以及所有和水有关的设备及产品里。
陈经理同时也更一进步提到几个关键技术的开发，包括重力铸造自动化解决方案、低压铸造、PVD可调色抗菌镀膜、DIY水龙头快接接头、水发电热水器、环保节水控水系统、低耗电电磁阀、智慧调控洒水技术等，这些在未来几年里将藉著工研院的助力，成为台湾业者的关键技术及外销主力产品。
表面涂装技术
在电镀技术这方面，拥有著相关专业背景的江忠键研究员，在接下来特别介绍了近几年来的研究成果，而在新的计划里，他也将继续扮演表面涂装技术应用及改良的关键人物。
江研究员曾在水五金计划中，辅导数家电镀厂，将业界长久以来普遍使用、具高污染六价铬的电镀溶济，全部以无毒三价铬溶剂取代，并以合乎成本效益的方式导入电镀制程，这使得台湾水龙头业者能够更加确保他们的产品完全符合欧美日渐严格的产品环保规章。在此期间，江研究员也协助业者开发所谓的「奈米镀膜」，透过这种表面处理技术，能让水龙头的表面不易受到污浊且容易清洗，除此之外，在耐磨性、外观及触感上也都有显著的提升。他说：「当时我们帮助国内一家叫『利钰』的电镀厂导入这项技术，并成功打样展出后，就有10几家水龙头厂对『奈米镀膜水龙头』非常有兴趣，纷纷向我们表达了合作的意愿。这种高值化技术能够让他们的产品，不论在功能性或外观上都更有竞争力。」
事实上，做为奈米镀膜基础的PVD(物理气相沈积法)技术，是江研究员在水五金计划时的重点应用技术。该技术在台湾已广泛用于手工具、机械零组件等，其镀层较耐磨，且硬度与耐蚀性都够，持久性与抗菌性都比一般电镀技术高出甚多。然而，这项技术的导入，需耗钜资添购专门的设备，且所需的电镀材料也比一般高出许多，因此对台湾以中小企业型态为主的电镀厂而言，是一项高门槛的投资，尤其对鹿港地区以水龙头表面处理为主要业务的业者来说，非常不具成本效益。
因此，为了让PVD电镀达到成本效益，江研究员特别针对这项镀膜技术，在制程方面做了改良，并以价格更加实惠的二氧化钛做为电镀材料，让成本节省了数十倍。国内的老字号电镀厂：满益金科技，在看到了江研究员所推出的解决方案后，感到非常惊奇，随后便决定投入新台币数千万元打造一条PVD产线。江研究员说：「鹿港地区的电镀厂已慢慢注意到这项技术的可行性，虽然短期只有满益金等少数几家业者做为先趋投入，但随著技术成熟，未来期望将有如星星之火一般，让这项高附加价值的技术在业界里，犹如燎原之火，广泛地运用在水龙头电镀上。」
在未来四年里，江研究员将加强PVD电镀制程做改良及应用，希望提升台湾厨卫产品的附加价值，并持续扶植重点厂商。例如满益金科技已决定继续和工研院合作，开发『PVD可调色抗菌镀层』，这项技术现阶段已有初步的突破，未来除了应用在水龙头上之外，也希望能取代光触媒抗菌技术，让台湾其他的卫浴产品更具竞争力。
由于新的四年计划将不再仅局限于水龙头产业在技术端的开发，而是将加强台湾在全球厨卫产品供应链的关键地位，因此，江研究员也在今年初开始和美国国家卫生基金会（NSF）展开会商，希望该基金会能在台湾设立认证中心，让台湾厨卫产品业者能够加速取得NSF认证，更加打通美国市场。
江研究员提到，展开这项会商是基于美国国内对于水龙头及阀制品皆要求须通过NSF认证，但从过去到现在的一个最大问题是台湾业者必须花数十万元，将产品寄到NSF美国国内的实验室进行物性及毒性测试，并经过一个月左右的时间才能收到认证，非常没有效率，这也是为什么工研院希望NSF能来台设立实验室。他说：「虽然在经过将近一年的协商，我们还无法和NSF在这个议题上取得共识，主要是因为NSF过去以来从未在亚洲地区设有实验室。不过，他们已渐渐倾向于同意将物性测试这块业务，委托给台湾本地已通过ISO17025认证的验证机构来进行，未来若成功，台湾厨卫产品业者将能在物性测试这方面省下不少成本。」不论如何，工研院的努力已成功让业者感到欣慰。
铸造自动化
另一方面，重力铸造技术的改良研发，则是古有彬研究员的业务范畴。他在水五金计划里，透过这项技术的推广，希望能唤起业者对于良率提升及工作环境改善的投入，进一步加强整体产业的核心竞争力。
古研究员提到，铸造是水龙头的上游关键制程，对产品品质的好坏有著绝对影响，尤其以著重金属模具使用的重力铸造更是相对先进的制程技术。然而，在过去数十年来，台湾业者却都是以砂模铸造为主，这造成了一个现象，那就是长久以来在成本考量下，整个业界对金属模具技术较不重视，直接地影响了重力铸造在国内的发展。讽刺的是，重力铸造在欧洲已被视为水龙头的标准制程技术，但在台湾却只是项非主流技术。他说：「砂模的铸造件在表层容易产生坑洞，良率几乎无法和金属模具比较，且砂模厂的工作环境也比较差，这也是为什么年轻人不愿意到这个产业工作的原因之一。」
基于上述的因素，工研院的水五金团队认为台湾水龙头产业在上游制程还有很大的改善空间，也因此决定积极推广重力铸造以及自动化技术。古研究员在2007年至2009年期间，已成功辅导四家业者，以重力铸造取代原有的砂模铸造，并且发表了一些金属模具技术，例如复合层的应用，这是在某些模具件的内层里涂上陶瓷层，以延迟金属在模具里的凝固时间，避免液化金属在结构复杂的模具里，因流动不顺造成凝固不均的问题。此外，他还在工研院里准备了一系列电脑辅助开发软体，让业者能够直接使用电脑技术资源，透过更有系统性的分析和模拟，开发出成功模具，减少金属模具因设计不良而造成开发成本的浪费，而这些成果也确实增加了业者往金属模具及重力铸造技术应用的意愿。
对古研究员而言，未来四年里最重要的工作，就是如何将自动化技术导入重力铸造，以协助业者真正地改善工作环境、吸引年轻人的投入。事实上，他曾在水五金计划期间，便试著以工研院现有的机械人技术，做为重力铸造自动化发展的起点。然而物性因素却让这样的尝试遇到了挫折，他说：「我们原本是希望将整个产线给自动化，但在杓子的部份却遇到了一个很难克服的问题，那就是氧化锌的产生，因为液化金属在杓子取倒过程中，会随著时间的经过，在底部形成氧化锌的沈积，这样一来，会让杓子每次所取的量产生误差，而造成业者成本上的损失。」
虽然这项问题目前无法克服，但古研究员并未放弃，打算在新的四年计划，以所谓的「半自动化」方式做为折衷方案，他说：「重力铸造自动化能提升效率、减少员工于酷热环境下工作的机会，虽然全自动化会有成本过高及物性原理等问题需要克服，但半自动化应是个可行的方案，这将是未来四年里我们会继续进行的工程。」
高值化产品
协助业者利用改良过后的制造技术来生产所谓的「高值化产品」，一直都是陈经理的研究团队的最终使命。在水五金计划里，就有几项创新产品，成功地为业者打响在国际市场的知名度，其中以「内建水循环发电系统感应式（IR）水龙头」为该研究团队最自豪的成品之一。
古研究员说，事实上国际知名品牌TOTO是全世界最先将水循环发电系统应用在感应式水龙头当中，但TOTO的系统却还不算是百分之百的水循环发电，因为它仍须以锂电池做为辅助电力，来避免某次水龙头使用后的水流量，不够让该系统产生让下个使用者使用水龙头的充足电力。为了让水循环发电系统完全摆脱电池的辅助，古研究员投入了相当多的精力进行改良，最后成功开发出所谓的「超级电容」做为解决方案。
比起一般使用于水循环发电系统的电容，工研院的超级电容在透过更省电的感应器以及低惯量发电机的配合运作下，能够更有效率地将系统每次所产生的电力给储存下来，且几乎不会造成产出能源的浪费，这也让工研院推出的水循环发电系统可以完全无需使用锂电池，而且确保了每次使用的电力储存量。根据古研院的透露，台湾一家知名的感应式水龙头制造商，已在工研院的帮助下，成功应用这套改良后的系统，推出新的感应式水龙头，美国已经获得UL认证，并从今年初起就开始出货，平均每个月的出货量可达1000套左右。他说：「这种高值化水龙头的推出，除了对该公司的营收有贡献外，对整个产业形象的提升也是一种无形的价值。」
在未来的四年里，古研究员将继续改良这套系统，目标是将超级电容、IC控制器及发电机给做成All-in-one模组，这样一来可以更加扩大这套水循环发电系统的应用范围，例如小便斗、热水器及其他厨卫产品等。此外，该研究团队也开始注意到了美国庞大的智慧型洒水器市场，并已联合厂商著手开发内建有水循环发电模组的相关产品。古研究员说：「美国每年进口超过100万组智慧型洒水系统，这对台湾业者来说绝对是一个值得开发的商机。」
最后，陈经理为水五金计划的成果以及四年计划的目标提出了结论，他说：「当初在临危受命下，我们慢慢随著水五金计划的推动，充分了解到台湾厨卫产业在面临日趋严峻的国际竞争下，亟需摆脱过去OEM的形象，往ODM这块市场迈进，进而和新兴国家的业者形成区隔，也因此在当时确定了几个研究方向。在新的计划里，工研院将会继续协助业者提升制造技术、开发高值化产品，来累积实力并吸引年轻人才。同时也希望促成整个产业界形成创新的能量，增加台商回流的意愿，以共同打造台湾成为亚太厨卫制造中心。」
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得奖产品：吊隐式全域型A-BOX空气清净系统 吊隐式全域型空气净化箱A-box的研发创始初衷是为了设计一台防止医院院内感染的净化设备，使用于公共空间及住宅场域并且可结合空调、除热交换机，可有效去除PM2.5、抑制细菌、新冠病毒及除味的净化，净化系统采用固态网状光触媒、紫外线UV灯、三合一多功能滤网内含前置滤网、高性能活性碳、HEPA等三种过滤滤材，对于新冠病毒、大肠杆菌、臭味分子，PM2.5、空气中的细菌浓度、挥发性有机物、甲醛等，去除率高达99.9%。 全域型空气净化箱A-box在24小时的运作不关机的情况下，滤网可以持续使用两年之久，固态网状光触媒的部份更是结合LED，无需做更换，光触媒最主要的特性就是当空气中的水分子与光触媒处理过的表面接触后在经由紫外线催化，产生强效的氧化作用，轻易将空气中的细菌分解，达到杀菌的功效，让霉菌无繁殖空间，不但解决发霉的问题，也去除掉了霉味...
得奖产品：FHVD2-500P2 五轴立卧式交换旋转工作台 五轴立卧式交换旋转工作台是为因应未来五轴高速高精度的加工及智能弹性制造的需求，宝嘉诚工业公司PARKSON品牌FHVD2-500P2五轴立卧式交换旋转工作台，可搭载APC自动交换工作台系统或延展至FMS弹性制造系统。以满足现今少量多样化，一次装夹五面或多曲面的加工特性，可提升元件的加工精度，增加机械生产制造的附加价值。 FHVD2-500P2五轴立卧式交换旋转工作台能让卧式加工机拥有立卧式加工的能力、并可做车铣复合及曲面之加工。即便是安装于卧式机床，只需搭配五轴同动软体程式，亦能加工出媲美五轴机的曲面加工。 FHVD2-500P2也适宜应用双盘可交换之设计，可搭载APC交换系统，或FMS弹性制造系统，可做无人化加工，更是提高了生产效率。配合自动化之需求，设计可内置工作台盘面中心出油，提供自动装夹治具使用，充份满...
得奖产品：护佳生医非交流电力式病患升降机(未灭菌) 护理人员、看护及照顾年长者面对心里跟身体的劳累，其中以年长者的照护工作上，每天都要抱上抱下常常出现情绪不稳定的状况，年长者也会很有压力。 护佳生医转位照护椅取代人力搬运能让照护的品质提升，减少身体接触更有效预防感染也减少人力搬运跌倒的风险。 转位照护椅能帮助以下照护状况取代人力减少风险：床上抱到轮椅上、床上抱到厕所、轮椅抱到车上、下车抱到轮椅上、年长者步行复健等。 产品特色：转位椅可轻松解决在病床、轮椅、厕所、上下车替代的人力搬运，并可收纳于车厢中，用于医院就诊及户外取代轮椅，换上专属座带就能变身为复健步行辅具，多功能的辅具由医疗中心导入安养中心、一般家庭，大幅节省搬运之体力负担。 护佳生医网址：https://www.hujia.com.tw/。
