AI、IoT、大數據的科技浪潮，為傳統農業掀起智慧革命！以農立校的屏科大，近年成立「智慧農機中心」、創設「智慧機電學士學位學程」，將工業4.0精神帶進農業，培養跨域人才，為農業整合資訊機械的科技智慧，更讓台灣產業發展開創無限可能。
氣候變遷、溫室效應，衝擊全球農業發展，讓「看天吃飯」的農務專業與經驗，蒙上複雜的環境變數。土地狀態、施肥需求、蟲害問題需要更精密的探測與分析，智慧科技恰能幫上大忙！「農業需要引進科學化經營方式，除了更有效率地選種，提升作物品質則要靠種植環境的調整，包括土壤、給水、施肥等都要做好管理。」國立屏東科技大學校長戴昌賢表示，屏科大洞見農業4.0的發展前景，需要資訊工程、市場管理的跨域專業，相關微學程應運而生；而「智慧農機中心」將農園、生物機電、車輛、資訊管理等系所整合，研發適用於各種農業場域的無人車，搭配「智慧農場」類產業教學示範場地，讓研發成果能實際在田間測試應用，加速機具的開發完成度，這樣的跨領域教學研究團隊，讓校內「學工程的有基礎農業的訓練，學農的亦同時獲得基礎工程概念」，未來投入相關領域的青農，都將具備多元跨領域的職能。
突破農牧界線，以智慧科技培育產業跨域人才
「智慧化其實就是客製化，透過大數據蒐集與分析，掌握市場喜好資訊，回饋給企業投入產銷研發，將數據資料的價值發揮極大化，創造精準商機。」戴昌賢校長表示，屏科大積極發展「智慧機電」，突破農林漁牧的領域界線，以「智慧」、「精準」的方向，為台灣跨域產業人才加碼加值。
屏科大車輛工程系是「智慧農機中心」參與系所之一，但究竟車輛和智慧農業如何鏈結？「無人載具」、「機器人」正是核心關鍵。屏科大智慧農機中心主任、車輛系教授陳勇全表示，車輛系智慧載具團隊這幾年來已持續研發多款農、漁、畜牧的無人智慧電動車，從開發、設計、製作到整合測試均是團隊師生共同完成。未來將朝溫室用智慧電動車的研發前進，搭配協作型機器手臂來協助農作物採收，讓無人車與機器人的組合取代人力，更能提供高效能的服務，為農業與產業提供解方。
在酪農業的開發也發揮高效，像是「自動化餵牛飼料車」具飼料攪拌、送料及推料等功能，結合GPS定位及磁軌，載具依路線行走於室內外路線，滿足乳牛兩小時餵食一次的需求。陳勇全表示，為了讓農牧業者減少購買農用電動車的負擔，屏科大與廠商合作開發，透過技轉量產，再由廠商申請農委會補助，「價格親民有補貼、操作設定簡單，農民才會買，才能真正服務產業。」
車輛系陳勇全教授(右三)帶領研究員團隊進行各項農用無人載具開發。
事實上，團隊已研發多款無人農用電動車，包括多功能農用智慧電動車、水稻田電動車、魚飼料投餌電動車等，可在田中自動駕駛及換道，辨識病蟲害位置精準噴藥，減少農藥使用，也能搭配無人機，將田裡的影像等資料傳回資料庫。陳勇全表示，除農用無人載具開發外，團隊還投入個人快速運輸系統PRT（Personal Rapid Transit）的設計研發，未來將應用於短程的定點接駁，如機場航廈間的接送等。團隊今年剛獲得交通部鐵道局「輕軌車輛轉向架系統自主技術提升」三年計畫，主要是輕軌車輛的重要關鍵組件「轉向架系統」的自主設計開發，目標是轉向架系統國產化，提升國內輕軌車輛系統的自主設計及製造開發能力。透過「智慧農機中心」的跨域專業，整合產業需求，期許產學攜手，讓無人載具有更廣泛的應用，讓台灣更具競爭力。
車輛系陳勇全教授(左)與同學檢測PRT個人快速運輸系統的電力裝置。
「回應政府提出的5+2產業創新計畫，以及6大核心戰略產業，屏科大成立『達人學院』培育前瞻技術的高階人才，即使是農學背景，透過達人學院的產業增能課程、各領域微學程，以及『智慧機電學士學位學程』就能養成一才多專的跨域人才，成為前進半導體產業、智慧機械產業等最佳利基。」屏科大智慧機電學士學位學程主任徐子圭指出，111學年度屏科大新設智慧機電學士學位學程，將工業4.0結合人工智慧應用在農業與工業，看好機電專才的發展前景，特別是晶圓產業南移、傳產轉型下的人才需求，該學程期許為在地留才，吸引高科技人才為屏東效力，促進地方產業聚落的繁榮，這也是屏科大的大學社會責任。
機械系吳上立副教授（中）指導學生操作工業機器人，並於達人學院開設相關課程，上課場地同時具備考場資格，培養學生修課完成即能報名考取證照。
鏈結產業需求，智慧機電培訓技能更要取得證照
配合即將啟動的高屏地區科技廊道等產業園區人才需求，屏科大「智慧機電學士學位學程」緊密與產業鏈結，藉由四年的課程規劃設計，加上專業證照的輔導考取，打造「硬實力」的搶手人才。徐子圭表示，智慧電機學程有三類課程：大一是「基礎技能」，工業配線、機電整合，搭配丙級證照考取；大二是「進階技能」則搭配機器手臂、機電整合，與乙級證照，大三「專業職能」則是物流機器人、工作機器人、協作機器人，並熟悉類產線、實際工廠使用的機台，讓學生大四進入職場實習即可單兵作業。
農業與工業自動化跨域教學實驗室負責人陳智勇副教授表示，「智慧機電學士學位學程」的學生高中職時期主要就讀農業與工業類群，而這套機電整合實作教學及場域設計，即是希望讓農工背景的學生，同時跨域學習到電機、機電、控制等方面之基礎知識與設計技能，進入產業可避免學用落差，甚至能深入探索更高階的智慧製造或人工智慧物聯網(AIOT)等進階技術，成為未來產業升級的核心人才。屏科大目標將成為屏東地區機電整合技術中心，協助地方「科技開屏 屏東翻新」。
陳智勇副教授（右）指導同學機電整合操作，建立農用機械、工業產線、甚至高階機電研發工程師之基礎技能。
徐子圭以無人機的應用為例， 學校鼓勵學生參加無人機相關飛行器設計、飛行、應用等的競賽，並實際應用無人載具沿著海岸線與農田做觀測，若發現有病蟲害植物，無人機就降低高度做分析。「我們邀請訓練飛行及飛機設計的老師，從飛機的製造、系統架構等基礎教學開始，穩扎穩打、了解根本，才能正確使用無人載具及發揮最大效益。」不只是以無人機扭轉產業人力缺空問題，未來智慧機電學程的應用與開發，隨著科技進步有更多創新，將是台灣產業發展的關鍵能量。
徐子圭教授（右二）與同學拆解無人機，學習基本結構後才能更容易上手學習機電與軟體設計。
戴昌賢校長則補充，屏科大沒有電機系，農業卻需要新的技術以研發農用、耐操、價格親民的科技機電，因此在屏科大「達人學院」設立「智慧機電學士學位學程」，讓這門實務應用的學程，是為國家養成具科技轉譯能力的應用工程師，擁有專業、更能跨域溝通，為產業務實地解決問題，開創新可能。
