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工研院機械所胡竹生所長掌舵    首要紮根基礎創新加值

專訪本系1984級胡竹生系友,現任工研院機械與系統研究所所長。

文◎黃麗妃
圖◎工研院提供
█ 胡竹生所長強調,身為工研院機械所所長的首要任務,是
在基礎上創新,帶領團隊研發高值化與智慧化科技,提升我國的產業競爭力。

新任工研院機械與系統研究所胡竹生所長,是本系1984級系友、美國加州大學柏克萊分校機械工程博士,專長為自動控制、機器人、機電整合、嵌入式系統、訊號處理與電力電子。他任教於交通大學,並主持嵌入式系統實驗室,2008年起合聘於工研院,主要帶領機器人相關研究計畫,其技術紮實,研發能力強,獲得國內外專利76件,期刊與會議論文發表近200篇。

機電整合 工業4.0產業大躍進
胡竹生所長強調,身為工研院機械所所長的首要任務,是在基礎上創新,帶領團隊研發高值化與智慧化科技,提升我國的產業競爭力。首先,對人類整體而言,機械工業已具有百年以上歷史,因應不同時代的潮流與需求,機械產業應求新求變,從基礎出發,結合新興科技,創造更大價值。舉例而言,為了解決環保問題、資源短缺、人口都會化所帶來的交通問題等,都需要機械產業以創新的思維來面對和解決。在產業面的部分,如何在既有的產業供應鍊上更精進創新,協助產業創造、獲取更大價值,就是工研院努力的目標。
不可諱言,過去二十年來,進步最快的是半導體與資通訊技術,對全球產業與社會結構產生重大變化。然而機械產業仍然對人類的基本需求,扮演著關鍵的角色。未來機械產業要走的方向,需要結合這些新興科技,讓傳統的工藝插上電子化與資訊化的翅膀,例如加入雲端、巨資、物聯網等技術的工業4.0,或是結合人工智慧的機器人等,胡所長用「化學變化」來形容這多元化科技碰撞所產生的火花和影響,也預見其跳躍式的大晉級。

深耕基礎 化繁為簡創造價值
為落實產業升級,工研院持續不斷創新研發,也不斷提升軟實力,舉例來說,一個工廠用切削工具機提供市場上所需的切削服務和產品,但最熟悉、將性能使用發揮到最極致的,應該是做出工具機的廠商,但「如何使用這台工具機?」若是編印厚厚一本「使用手冊」可能很難滿足使用者的需求。如果是善用電腦軟體,為客戶很容易在電腦中做精確的模擬運算,在上機台加工之前,就能精確無誤地掌握加工結果,由此建議出適當的加工命令,這就是軟硬體創造出加乘的價值。藉由工研院的研發,廠商不僅是銷售工具機硬體,再搭配適切的軟體加值,工具機的使用效能將全面性的提升。因此其客戶在訂單的掌握度、時間、物料等都能精確掌控,從而使工具機廠商可獲取更高的利潤。
胡所長說明,這是所內持續在做,也會一直深耕的部分,但也回應到根本的問題,「軟體的需求是什麼?」「基礎的對應是什麼?」軟體要能精確模擬運算,要對基本的理論有紮實精確而透徹的掌握,因此還是回歸到本質,在基礎學理的深入探究,能在基本功夫上有精確的掌握,才能從基礎上求創新,「基礎紮根、善用工具、再轉換成價值。」

未來願景 創造人類無限可能
在可預見的未來,隨著電子資訊網路的發達,儲存技術升級,電腦能夠在極短時間內執行更多搜尋、儲存與運算功能,人類在與機械的互動中,因為有了電腦和網路的結合,將創造超乎想像的未來世界。胡所長以汽車控制為例,汽車的動態遵循物理定律,不會有太多變化。但是隨著科技的進步,與汽車結合的電腦的網路,卻可能造成驚人的改變。例如遇到路況,電腦要輔助駕駛做適當的剎車或轉向,假設只有0.1秒的時間可以做決策。過去在這麼短的時間內,電腦只能做簡單的運算和判斷,未來在同樣的0.1秒反應時間內,電腦可以在瞬間從雲端獲得類似路況的案例,並執行演算與判斷,做出最適切的反應,提供人車最佳的安全保障。胡所長樂見機械+電腦+網路所勾勒出的未來願景。

█ 胡竹生所長(左三)、工研院機械所機器人團隊與外骨骼機器人技術成果合影。

9 Principles 指引年輕人勇敢追夢
對於現在的機械系學生,應具備的能力?胡所長以 MIT Media Lab所提的9 Principles期勉所有的年輕人,並提出他個人的詮釋。
1. Resilience over strength:不要想做無敵鐵金剛,要做禁得起失敗的人,現在許多學生被稱為「媽寶」,就是因為禁不起失敗,胡所長強調,要承認失敗,檢討再出發。例如創業要一步成功是很難的,一定是經過多次的失敗,從中學習,那種成功才會穩固。
2. Pull over push:不是別人推著你走,而是自己找到熱情所在,自然會產生一個拉力,拉著你走。
3. Risk over safety:要大膽冒險,缺乏冒險精神的人,只能在安全的範圍中行走,無從創新改革。
4. Systems over objects:要建立系統的思維。胡所長特別說明,要做到這點,在大學生涯中可以多修課,他回想大學時代,就聽過學長修課達180個學分,而現在的畢業學分要求遠不如前,他認為系統的觀念建立,需要有轉化知識,聯想與觸類旁通的能力,唯有透過多方的探索,才能培養這些能力。
5. Compasses over maps:不要渴望別人給你人生的地圖,要自己用羅盤去建構自己的地圖,他強調,路應該是自己「找」出來的。
6. Practice over theory:不要光說不練。
7. Disobedience over compliance:不輕易服從,要勇於挑戰權威。當有疑問時,應該深入去思考,勇敢提出質疑,而非一味全盤接受。
8. Emergence over authority:探索未來將要發生的事,不是只看已經發生的,年輕人該關心的應該是6年後、10年後的世界會如何。他舉例,學生不能只是著眼於眼前的一切,必須要有前瞻性的思考,「誰是下一階段的領導者?甚麼是未來社會需要的?」在過程中,要一直檢視自己是否有充足的為10年後做好了準備。
9. Learning over education:學習與受教育不同,到學校不只是被動的受教育,而是從學校提供的眾多資源中從中學習。在學習的歷程中,要問自己,學得不好、不懂,是自己不用功嗎?是老師教不好嗎?換別的科目或老師修課看看。可能最後發現,原來我對這個領域沒有熱情,那就換一個領域。這就是學習,思考、產生疑問,再思考,尋找解決之道,這個過程才會產生真正的學習收穫。
經過這9 Principles的養成,思考淬鍊,胡所長認為自然能培養出具有大格局、能帶領台灣超越國際的一流人才。他認為,人才的養成和培育應該是一個歷程,起始的動機並不是為了能賺大錢,也不是一窩蜂,當代成功的創業家賈伯斯、比爾蓋茲等人,他們當初的動機都不是為了賺大錢,而是要改變世界,讓它更美好。創造了改變,財富將自然而然的到來,台灣這樣的人才越多,實力將越來越強。


感謝貴人 永遠謙卑學習
胡所長特別強調,工研院最重要的任務,就在於提升我國的產業實力,創造更高的國家財富。在這個終極目標下,身為所長的職責,他期許自己是一個服務貢獻的人,所做的每件事也都是為了完成此終極目標而做。工研院能接近第一線掌握產業的技術需求,由工研院主導、提供roadmap,再由學界有興趣的教授來參與,共同達成使命。胡所長表示,自己出身學界,身為工程系教授,能將自己的研發真正為工業界所用,也是自己長期以來的使命。他也強調自己一直還在學習,讓我們看到胡所長永遠謙卑的態度。 
胡所長並提到自己一路上受到許多人的幫助,他都抱持感謝心。父母親的期待及辛苦的養育,是鞭策自己往前走的動力,他們雖不曾說出口,但為人子女的都明白父母的苦心。胡所長的父親是軍人,家中共有四個孩子,父親為了讓自己出國唸書,要攢下積蓄湊出一點出國的生活旅費,這些都是令胡所長點滴在心頭。 
剛到美國的那段期間,也是自己能瞬間脫胎換骨的關鍵時刻,因為一下子全面性的問題接踵而來,適應環境、克服英文障礙,兼顧課業,處理生活上的食衣住行,胡所長說,那是沒有假期的一段時間,一切也快到沒有時間停下來,他直言,在高度競爭的環境中,才能讓自己快速成長。他也特別感謝剛到美國時,受到顏家鈺教授(現任台大工學院院長)、陳明新教授、蔡銘昌總經理、高維文教授等學長在學業與生活上的照顧。尤其是陳明新教授不久前過世,讓他感到非常的心痛與不捨。 
此外,還發生了一件小插曲,剛到美國的第一次重要考試,胡所長考了個很差的成績,這令他沮喪到了極點,回到宿舍,一位法律系猶太人室友見他心情低落,二話不說,拉著他往外走,開著車載他到賭城,並一路開導鼓勵他,「一時考試的失敗不算什麼」,在異鄉一個難熬的夜晚,還好有一位異國友人即時伸出了友誼之手,他也成了胡所長在美國認識的第一個好朋友,至今仍感謝他當時的陪伴。 
胡所長提到,過去的三十年,許多機械系的人才為我國電子、電機與資訊產業做了很大的貢獻,但仍有許多系友堅持在本業紮根,或是在學界培育下一代的機械領域人才,他特別強調不能忽視這些系友們的貢獻。展望未來,機械科技對我國相當重要的製造業,汽車產業,生醫產業和能源需求等,都扮演著舉足輕重的角色。若能深化機械的基礎核心,並向外延伸去結合新興科技去解決問題,機械產業將可會為台灣創造出下一波的經濟奇蹟。

█ 胡竹生所長(二排右三)、工研院機械所機器人團隊與機器人動態穩定自動調變技術成果合影。