大學除了培育人才,也是進行科研、推動創新的基地。香港理大學工業及系統工程學系匯聚不同領域的專家學者,從事尖端研究,並透過廠校合作計劃,將創新成果轉移給業界,促進經濟和社會發展。該學系的陳聯洲教授研究延伸範圍廣泛,由他領導的研究團隊研發出多項嶄新技術,不但引進到工業層面,還用於民生事務,造福社群。
陳聯洲教授是研究金屬成形工藝的專家,從事相關研究逾30年,尤其鍾情於鑽研精密衝壓和液壓成形工藝與技術。其中的液壓成形是一種利用流體作為傳力介質高壓注射模腔使片或管材工件達致塑性而變成形的加工技術,適用於工業生產,特別是金屬片或管狀零件生產方面,不但可製成不同的形狀,且輕和結構強化性,也可提升產品的強度與簡單化,集多項優點於一身。陳教授的研究團隊亦有將相關技術介紹予內地企業,並協助開發大型工業生產設備,用作生產汽車的空心非焊高強度框架和民航機的異法製作空心噴射引擎扇葉,締造無限商機。以空中巴士A330的噴射引擎進風大扇葉為例,其每片銷售價值可高達近百萬元港幣。
製造高端高價值產品 促進工業發展
陳教授稱:「相關的專用生產設備和機械,特別是能提供千噸壓力以上的精密衝壓和液壓成形的設備, 以往一直被外國壟斷,由於無法自行研發,再加上其專用模具都要從國外輸入,嚴重影響及額外加重生產成本,窒礙了產業的發展。」藉着研發和技術轉移,廠商可自行製造出規模最高達5千噸的大型生產設備,而且生產成本亦只是外國的三分之一,更具競爭優勢,預料有助汽車業和航空設備和機械生產工業的長遠發展。
清除水面垃圾 保護海灣環境
除了金屬成形工藝和技術的研究外,陳教授也致力將工業及系統工程技術應用於民生層面,協助解決不同的社會議題和需要。廢物(如飲品膠瓶)回收和環保是其中一個關注事項,他和研究團隊在年前開始跟一個本地私人遊艇會所合作,研究解決方案,應對附近海灣內外水面漂浮垃圾堆積的問題。陳教授指,受水流、風向和地理環境的影響,每日有各種各樣的垃圾隨水漂流到會所海灣內各處,不但影響環境衞生,更妨礙遊艇進出和航行,非常不便。會方竭力安排人手分批處理,期望盡快清走水面漂浮的垃圾,但多年來成效不彰,碰到特別大型及輕細的垃圾,單靠人力操作極難在短時間內移走;一些較大型或微型的發泡膠碎料和尼龍斷繩等,也因為體積不大但重和太小及輕而無法完全清理。
陳教授和研究團隊針對這個情況,設計了一台配備了機械抓手、特製輸送帶和能夠產生漩渦效果的感測操控系統,安裝在可移動浮台之上,嘗試代替人手於海灣內有效地處理超過八成水面漂浮的垃圾。
這套灣內水面垃圾清理系統已於11月中開始試用,陳教授和研究團隊希望未來會繼續改良和優化,為系統升級,如加入人工智能識別技術,建造更穩固和大浮力的可移動浮台,增設自動巡航功能等,逐步減省和代替人手操作,實現程式自控化。陳教授深信,此系統可以持續研發,不但能應用於海灣灘岸,甚至避風塘、內外河流都適用,應用範圍很廣,未來可考慮將這概念及其技術推廣到內地河流和岸邊,以及其他國家和地區,希望為促進全球環保管理盡一分力。
工業技術民生應用
人工智能與自動化技術發展一日千里,應用層面之廣更是令人意想不到。陳教授憑藉敏銳觸覺,將相關技術套用於食物處理器的設計之上。他和研究團隊目前正計劃再次透過廠校合作,二次開發一台自動化輕型打肉機,不會破壞肉類的筋膜,不減低肉質帶有的韌性口感,媲美人手切剁效果,亦可以因應不同的食譜、營養比例和個人健康狀況需要的等客製產物。另外,陳教授亦與本地社福機構合作,利用金屬成形工藝攻破多年來金屬箔難以一次性成形而得的技術專利,啟動開發適合有特殊需要人士使用的餐用器具。這些器具的優點包括堅固耐用、特輕、不易破損,並具備良好的保溫效能。使用者在進食時無需擔心食物灑落或不小心摔破餐具,也能避免因較長時間用膳導致食物變冷。
陳教授表示,目前還有許多將工業及系統工程技術應用於民生事務的研究項目有待面世,未來仍然會繼續致力從事更多不同類型的研究。他期盼研究成果不只被刊載於學術期刊跟學界分享,同時能夠「落地」,創造社會效益,便利民生,讓公眾受惠。