谢庆煜也指出,一些困难需要借助其他领域的专业知识来克服,企业的内部团队或不足以解决问题,因此须向外求援。在某些个案中,现有的解决方案也未必能够充分解决问题。
探讨如何捕获储存二氧化碳
“当身边的人听说我要设计一套处理行李的自动装载系统,无一不拍掌叫好。他们觉得要是由机器人处理行李,行李箱被人抛来抛去导致损坏的可能性就不存在了。”
科技公司Antomation正同空中客车(Airbus)合作,以A320及A220系列客机为对象,研究开发一套名为“货物眼镜蛇”(Cargo Cobra)的自动化行李装载系统。
再有就是本地学府及它们的专门航空航天研究实验室参与的合作,也进一步强化这个生态系统。“新加坡有健全的监管框架、致力于创新,并可提供进入区域市场的渠道,对海外科技供应商具有吸引力,因为它们认识到在这里建立存在的价值。而随着海外科技供应商的解决方案在新加坡孵化与实行,会有利于本地航空航天业的发展。”
负责人之一沃伊蒂内森博士(Vaithinathan Karthikeyan)受访时介绍,公司的热传导发电机基本上像是3D打印结构,呈柔软的网状,而不是四四方方的机器,能有效覆盖生热的表面来发电。
刘春安提到的捕获与储存二氧化碳,是新科工程在宇航公开创新挑战赛中发出的第二道挑战题,但没能配对到合适的科技供应商。

一架客满的A320客机,靠人工完成装载行李需要约30分钟。布劳恩的目标是让自动化装载系统能在15分钟内完成工作,提高机场整体运作的效率。

新科工程位于巴耶利峇的厂房为飞机提供保养、维修和翻修(MRO)服务,大楼和机库的屋顶已经铺满太阳能板来发电,减少电网用电。设施目前使用的电力,有三分之一来自太阳能。
屋顶都用光了,还能如何提高发电量?新科工程的候任可持续发展主任吴启铭于是把目光转向了草地。机库旁的草地多数时候都空置着,只有偶尔用来暂时摆放维修器具,非常浪费。但如果要用草地来发电,太阳能板就必须能够随时收起,把地方腾出来。
从蛇的形态汲取灵感,科技公司Antomation正在开发一套能够装载和卸取行李和货物的自动化系统,预料两年后能够生产系统原型,投入测试。
新科工程创新与可持续发展高级副总裁刘春安博士指出,新科工程通过利用太阳能,实现降低对化石燃料的依赖、减少碳足迹的目标。成功利用太阳能后,公司继续向前迈进,探讨使用流动太阳能板及如何捕获与储存发动机测试设备运作时排放的二氧化碳。
吴启铭解释说,收到的提案并非整体概念不可行,而是不适用于新加坡,主要是牵涉到用地问题。新科工程接下来会通过其他平台,继续找寻可行的解决方案。
行李箱大小和形状不一,系统要如何像人一样,灵活及有效地运用空间是挑战之一,而这有赖于人工智能。在开发系统时必须反复训练人工智能,利用数据建立起机器学习模型,进而作出推理,让系统能够应对不同大小的行李箱,找出最佳堆叠方式,有效地分布行李重量。
提供保养、维修和翻修服务过程中产生的热能,若无法好好利用,就只能散发到空中。GE航空航天(GE Aerospace)于是着手研究,能如何循环使用热能,不至于让热能浪费掉。
最终有七家企业参与,根据个别需求,共发出12道挑战题。它们广邀科技业者提出点子来克服全球航空航天业面对的各种挑战,例如解决飞机库里的鸟类侵扰、捕获与储存发动机测试设备运作时排放的二氧化碳,及开发自动打磨系统来打磨飞机的轮廓曲面等。
GE航空航天的工程经理何守杰解释,熔炉是厂房消耗最多能源的设施之一。为飞机提供保养、维修和翻修服务或牵涉热处理(heat treatment),以恢复金属的结构完整性及涂覆零件等。在取出零件前必须让熔炉降温,过程中会流失热能。
他说,本地已经建立起世界级的航空航天研发生态系统,有新加坡科技研究局(A*STAR)、先进再制造与科技中心、全国增材制造创新组合、新加坡航天计划等,政府与企业间的合作也有助于推动创新。
据吴启铭估计,包括流动太阳能板平台的制造工程在内,概念验证的测试只需大约三个月时间,也就是成败很快就能知晓。
3D热传导发电机 发电效率更高
此外,放置流动太阳能板平台的草地同低压配电室之间,也需有电路连接。整项工程并非表面上看起来那么简单。
在筹备创新挑战赛时,裕廊集团同多家航空航天企业接触,鼓励它们参与。但大部分企业没参与过类似的创新挑战赛,不熟悉这种机制,因此在说服企业的全球总部时碰到障碍。其次,挑战赛的举办期在一些企业的预算周期之外,这些企业因此无法拨出足够的预算来参与挑战赛。
本地航空航天工业蓬勃发展,去年为我国经济贡献了180亿元。如同其他领域,航空航天工业的发展同样面临各种挑战,例如提升绿化及生产力等。裕廊集团和新加坡企业发展局去年便联手推出宇航公开创新挑战赛,协助为本地航空航天企业与科技业者配对,为所面对的挑战找寻可行的解决方案。本期的《实况报道》带读者了解挑战赛吸引了哪些提案,如何带来作业上的改变或生产力的提升。
斯里甘特透露,在接触了一些业者后发现,现有把热能转换为可用能量的方式相对传统,而且转换后收获的能量不多,并不实际。
布劳恩预计耗时两年生产出系统原型,过后在樟宜机场展开测试。系统到时或只需一人操作,省下的人力能够调去从事高价值的工作。
新加坡航空航天工业协会首席执行官谢庆煜告诉《联合早报》:“这种简化过程加快了辨认与实施最佳解决方案的步伐,让企业更快地测试、改善与采用新技术,以新颖方式来解决问题。”
Antomation是一家运用机器视觉(machine vision)、人工智能与机器人技术的公司,设计智能自动化解决方案来协助客户进行一般需要体力劳动的工作,减少对人力的依赖。
这样的一套自动化装载系统可以减少搬运和堆叠行李所需的人力,也可以降低行李在处理过程中碰撞及掉落的几率,让旅客无须担心托运的行李,安心登机出国游玩。根据设计概念,除了旅客的行李,装载系统也能用于货物上。
七航天企业发出12道挑战题
布劳恩介绍说,处理行李一般需要四人左右,两人在客机外把地勤行李车内的行李箱取出并搬上运输带,送进货舱。货舱里的其中一人把行李箱推到货舱尾端,另一人则堆叠行李箱。
根据Antomation的设计,名为“货物眼镜蛇”的自动化装载系统由装置双轴旋转关节的分段式运输带组成,能够模拟蛇的灵活动作,在狭小的货舱内工作。系统的头尾两端像蛇的头和嘴巴,能够推动和抓住行李箱。
王瑞杰指出,创新挑战赛有本地企业与国际企业参与,可让以新加坡为基地的中小企业和起步公司有一个很好的平台,来推荐和展示它们具潜力的解决方案,进而共同开发和测试这些方案。

存放旅客行李的货舱在客机底部,空间不算大,成年人在里头无法站直。行李员必须弯腰或跪下来堆叠行李,是相当累人的工作。
促成这项合作的是去年2月展开的宇航公开创新挑战赛(Aerospace Open Innovation Challenge)。副总理王瑞杰当时在新加坡航空展的开幕礼上宣布举行创新挑战赛,旨在推动航空航天工业在永续性、生产力及数码化方面的创新与合作。
创新挑战赛是一个由需求主导的开放创新模式,把航空航天企业与包括起步公司、研究机构和成熟的科技供应商在内的多元化创新者群体连接起来。企业抛出难题,科技业者则提供解决方案,能取得双赢。
何守杰说,航空工业的情况较复杂,比方说熔炉有不一样的设计,运作状况也不同,要循环使用热能因此会更加麻烦。
创新挑战赛的一个目标是在测试解决方案后,把可行的解决方案推展至整个行业,进一步加强实里达航空园作为航空工业创新与永续发展的枢纽。目前,这个由裕廊集团打造的航空园,已有超过80家跨国与本地企业进驻。为了满足业界对空间的需求,裕廊集团去年宣布还会在航空园内建造第四批专用厂房。
“眼镜蛇”行李货物自动化系统 助提高机场整体运作效率
GE航空航天通过宇航公开创新挑战赛,收到来自印度及乌克兰等地的五份提案,最终同香港起步公司CLS环境科技成功配对。该公司研发的新型3D热传导发电机(thermoelectric generator),发电效率更高。
在不久的将来,机场处理旅客的行李时或能减少依赖行李员,而改用自动化装载系统把行李运到客机底部的货舱,再通过系统的机械臂把行李妥善叠好。
这项提案针对空中客车通过宇航公开创新挑战赛发出的挑战题。Antomation总裁布劳恩(Dominik Braun)接受《联合早报》访问时说,他特别喜欢解决硬体方面的难题,因此一看到空中客车的挑战题,就决定要参与挑战赛。
吴启铭受访时指出,这样的流动太阳能板平台概念并非全新的,据他所知,欧洲一些国家有在使用,但新加坡并没有。他指出,平台还须装有逆变器,将直流电转换成交流电,才能把多余的电力导进电网中。
经过严格遴选后,有针对其中七道挑战题的八项解决方案获选。科技供应商的代表于去年10月的推介会上,向发出挑战题的企业及其他航空航天业公司介绍它们的解决方案。其中几项提案目前已经进入深层讨论的阶段。
系统两端像蛇头蛇嘴 行李箱装载时间减半
永续发展与数码化主管斯里甘特(Sreekanth Kookal)指出,发电厂也会产生大量热能,有相关的科技装置来使用热能。飞机维修厂房的情况则不同,市面上没有适用于航空工业的定制解决方案。
科技供应商提出的解决方案是打造像集装箱的流动太阳能板平台。当须要使用时,工作人员把折叠起、收在集装箱内的太阳能板拉出来,摊平在草地上。
裕廊集团的先进制造业群集总署署长林抒桦答复本报询问时说,举行创新挑战赛的原因在于航空航天工业存在明显的缺口,单靠企业本身或无法解决行业所面对的一些挑战。
延伸阅读
科技供应商对创新挑战赛的反应踊跃,有来自29个国家与地区的科技供应商提交130份建议书。企发局、裕廊集团及发出挑战题的企业过后合作甄选解决方案。
企发局执行署长陈文锦透露,挑选解决方案时的考虑事项包括建议科技与商业模式的创新性,以及解决方案在短期与长期内的可行性与所能产生的影响。提出挑战题的企业在选定解决方案后,便与供应商针对计划细节进行讨论,探讨展开概念验证(proof-of-concept)测试。
与其让草地空置着,不如寻找方法物尽其用,让运作更环保。新科工程(ST Engineering)本着这样的想法,通过宇航公开创新挑战赛同科技供应商配对,开发一套流动太阳能板平台。
他说,许多航空公司也使用航空集装箱来运送行李,也就是把行李预先装载进入集装箱里,再把集装箱送进货舱中。如果使用集装箱,货舱内还必须有滚筒装置。布劳恩指出,若放弃使用集装箱和滚筒装置,改用“货物眼镜蛇”,就能减轻客机的重量,少用燃油、减少开支。