香港理工大學
香港理工大學:香港理工大學工業及系統工程學系 與時並進 掌握未來

文: 教育傳媒

專家分享 到校直擊 香港理工大學 工業及系統工程學系 陳鏡昌教授 李嘉敏博士 張志輝教授 鄧育明博士 陳東燊教授 智能機器化倉庫管理 超精密加工技術國家重點實驗室 模擬抽血 航空營運

教育——並非是一成不變的內容,應該與時並進,隨着世界在進步中,怎樣能學以致用與社會結連,甚為重要。配合現今社會科技發展的大趨勢,香港理工大學工業及系統工程學系系主任陳鏡昌教授表示,學系的教育目標,除了傳授工業和系統工程的基本知識外,亦會加強學生對創新科技知識的掌握,及幫助學生透過多元知識裝備好自己,認清未來社會發展的需要,才能接受新挑戰。

教育傳媒:香港理工大學工業及系統工程學系系主任:陳鏡昌教授
香港理工大學工業及系統工程學系系主任:陳鏡昌教授

第四次工業革命:智能生產成為全球趨勢

「工業4.0」概念席捲全球,智能生產成為不可或缺的一環,當中涉及使用大數據分析、物聯網等技術,從而提高生產力和效能。陳教授以工程師為例,除需要掌握基本知識,還須不斷增值自己,應付世界全球挑戰,因此該系會透過課程傳授機械人運作、大數據分析、物聯網等相關知識,亦會透過工業中心的相關訓練,培育同學,成為工程專才供應社會需求。

陳教授補充,工業及系統工業教授的技能,並不局限於工程界。不同行業的大企業,包括服務性行業均需要收集大數據作出分析、調整,提高創新能力和產品質素。為了培養學生去應付未來的挑戰,該系課程涵蓋科學、科技、工程及數學的領域,學系亦會透過不同的研究範疇,例如:智能機器化倉庫管理系統、超精密加工技術、虛擬實境(VR)及航空營運等,務求讓學生與時並進,掌握未來。

教育傳媒:基於工業物聯網技術的智能機器化倉庫管理系統贏得第47屆瑞士日內瓦國際發明獎。
基於工業物聯網技術的智能機器化倉庫管理系統贏得第47屆瑞士日內瓦國際發明獎。

智能機器化倉庫:改良空間及人力資源

為提升倉庫揀選及補貨工序,理大與業界合作,研發出一套基於工業物聯網技術的智能機器化倉庫管理系統,並獲得第47屆瑞士日內瓦國際發明展——銀獎。李嘉敏博士指,工業4.0帶動自主機械人、工業物聯網等新興技術發展,將工業改造成高技術運作。物流系統應用於倉庫,基於雲端運算技術控制群體機械人,從「人到貨」變為「貨到人」,並由智能機器化倉庫管理系統控制中心確保貨架存放最佳位置,從中實現智能倉儲的理念,系統配合自主移動機械人,將貨物的揀選和補貨操作自動化,從而提高倉庫運作效率。

李博士表示,這項科技應用的層面很廣泛。針對人口老化、勞動性減低的情況,以自動化資訊系統應用物流、電子商業和快遞行業上,實在是大勢所趨。系統中涉及自動化和大數據處理,她以物流、 工業、銀行業為例,指出企業會透過大數據進行分析,了解客戶消費模式,該系培育的技術專才正正能回應此需要。

教育傳媒:整個物流倉全用電腦系統控制。
整個物流倉全用電腦系統控制。
教育傳媒:物流倉中的機械人會把貨物自動領到提取貨物的客人面前。
物流倉中的機械人會把貨物自動領到提取貨物的客人面前。

提升倉庫揀選及補貨工序的智能機器化倉庫管理方案

特色與優點

從「人到貨」操作變為「貨到人」操作
機械人路線最佳化及避免碰撞
群體機械人控制
貨架存放位置最佳化

應用

智能倉庫
配送中心
電子商務行業
快遞行業

獎項

亞洲國際創新發明大獎——金獎(2018年12月)
亞洲國際創新發明大獎——傑出自動化發明大獎(2018年12月)
第47屆瑞士日內瓦國際發明展——銀獎(2019年4月)

教育傳媒:李嘉敏博士(中)的科研團隊所研發的智能機器化倉庫管理系統獲得「亞洲國際創新發明大獎」金獎及傑出自動化發明大獎。
李嘉敏博士(中)的科研團隊所研發的智能機器化倉庫管理系統
獲得「亞洲國際創新發明大獎」金獎及傑出自動化發明大獎。

超精密加工技術:提高產品質量和性能

香港理工大學超精密加工技術國家重點實驗室,是本港首間研究、推廣及應用超精密加工技術、生產精密模具及光學產品的實驗室,其前身為超精密加工中心,內地夥伴為天津大學及清華大學的精密測試技術及儀 器國家重點實驗室。張志輝教授指出,隨着科技高速發展,大灣區發展超精密加工、先進光學製造等,急需擁有相關技術的專才。此外,對納米表面測量亦是一大重要技能,透過提升精度,強化產品價值,從中達至設計、超精密加工及檢測一體化,將大大拉近與歐美國家的技術差距。

有見於此願景,課程將讓學生在實驗室進行各種實驗,當中涉及電腦輔助設計,集合大數據分析,並運用人工智能分析生產數據。該實驗室亦會和國際實驗室合作,對比實驗測試,促進改良超精密加工和納米測量技術。學生從中掌握基本知識後,透過專門培訓,將成為亞太區科研的必要人才。張教授強調,生活上各種產品,諸如矯視鏡、手機部件、相機鏡頭等,均對精度有所追求,因此超精密加工技術在社會上有很大需求。

教育傳媒:實驗室擁有先進的超精密加工設備。
實驗室擁有先進的超精密加工設備。
教育傳媒:學系的超精密加工技術於日內瓦舉行的「第四十七屆國際發明展」中奪得銀獎和兩項優異獎。
學系的超精密加工技術於日內瓦舉行的「第四十七屆國際發明展」中
奪得銀獎和兩項優異獎。
教育傳媒:學系的超精密加工技術於日內瓦舉行的「第四十七屆國際發明展」中奪得銀獎和兩項優異獎。
學系的超精密加工技術於日內瓦舉行的「第四十七屆國際發明展」中
奪得銀獎和兩項優異獎。
教育傳媒:Nanoform 200雙軸超精密數控車床,可通過金剛石單點切削, 加工平面、球面及非球面的精密工件及模芯。
Nanoform 200雙軸超精密數控車床,可通過金剛石單點切削,
加工平面、球面及非球面的精密工件及模芯。
教育傳媒:用於精密製造的曲率自適應多射流自由曲面拋光系統。
用於精密製造的曲率自適應多射流自由曲面拋光系統。
納米拋光技術用於精密模具。
納米拋光技術運用於人工關節。
教育傳媒:超精密加工技術國家重點實驗室主任 張志輝教授
超精密加工技術國家重點實驗室主任 張志輝教授

虛擬實境:模擬抽血訓練

虛擬實境(VR)系統利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界,該技術除了在遊戲娛樂事業上廣泛應用,在醫學、生活應用、工業、軍事等亦有極大發展空間。課程利用此契機,和伊利沙伯醫院合作,以VR技術讓醫護人員進行模擬抽血訓練。鄧育明博士指,設計程式時需利用3D建模,並搜集資料作挑選分類,從中分析,務求能模擬現實的抽血情況,讓醫護人員掌握基本抽血程序。

現今學校傾向運用VR提升教與學效能,勾起學生學習興趣。而相關的教學材料 亦可以作立體模型方式展示,讓學生更容易明白抽象概念。

教育傳媒:與伊利沙伯醫院合作,引用VR技術為學員提供抽血訓練。
與伊利沙伯醫院合作,引用VR技術為學員提供抽血訓練。
教育傳媒:與伊利沙伯醫院合作,引用VR技術為學員提供抽血訓練。
與伊利沙伯醫院合作,引用VR技術為學員提供抽血訓練。
教育傳媒:鄧育明博士
鄧育明博士
教育傳媒:利用MR(Mixed Reality) 技術,戴上MR眼鏡後便可以看見飛機引擎的三維模型。
利用MR(Mixed Reality) 技術,戴上MR眼鏡後便可以看見飛機引擎的三維模型。
教育傳媒:利用MR(Mixed Reality) 技術,戴上MR眼鏡後便可以看見飛機引擎的三維模型。
利用MR(Mixed Reality) 技術,戴上MR眼鏡後便可以看見飛機引擎的三維模型。

航空營運:契合三跑計劃

《香港國際機場2030規劃大綱》提出三跑道系統發展方案,為香港國際機場興建第三條跑道及其他相關配套設施,需要大量人手投入各項工程及管理。副系主任陳東燊教授指出,航空營運涉及的範圍比我們想像更廣泛,該課程能對應需求,為航空業提供軟件管理人材。透過相關實驗室,學生獲得模擬安排及控制飛機在機場升降的機會,彷如置身控制塔,實為有意在航空界發展的同學提供一個可貴機會。除此之外,同學亦會掌握航空保安、人流管制等相關知識,並有機會在國泰航空、機管局進行實習。

陳教授強調,學生在課程掌握的知識,並不局限於航空業。他舉出一個有趣的例子:航空燃油的消費,直接與成本掛勾。透過收集大數據,包括風阻、航空高度等統計,達到降低成本的效果。此外,於短時間、有限空間內安排飛機維修,亦是考驗管理能力。有關的分析、管理技能,在各行各業均能應用。

教育傳媒:同學可掌握航空保安、人流管制等相關知識。
同學可掌握航空保安、人流管制等相關知識。
教育傳媒:陳東燊教授
陳東燊教授

教育傳媒:同學可掌握航空保安、人流管制等相關知識。

教育傳媒:同學可掌握航空保安、人流管制等相關知識。

培育人才 回饋社會

政府近年投放大量資源,推動STEM教育,讓學生在中、小學培養數理邏輯的認知,為自己找尋學習目標和興趣,升上大學後透過各種課程,強化理論,並得到實踐知識的機會,開拓眼界。香港理工大學工業及系統工程學系透過兩大組合課程,實踐多元智能學習,讓同學日後學有所成,能迎接社會變化所需,積極為社會發展培育人才。