抱負有多大 成就才有機會那麼大:「Flange Evolution」的改良式「法蘭」

 
2017/10/19 涂煥昌 | 特約文字編輯     2,399
 

「Flange」(法蘭),是工程中常用的元件,發明至今已超過百年;它是一種用於連接管線的結構,由於簡單、好用,自發明以來,產品形貌幾乎維持原樣。但它並不是完美的,遠東科技大學機械系的吳俊毅教授,與「申騰公司」合作創立了「Flange Evolution」,針對Flange已知的缺點,提出了一個近乎完美的革新產品。

 

革新從最基礎的地方開始

 

瓦斯、自來水、電纜等等,這些與民生相關的管線在施工時,總會造成大家一些作息上的不便;但若檢視一下施工的流程,會發現其實有一大段工時是在進行與施工主體無關的事情,就是在「鎖接管線」。

 

長久以來,幾乎所有工程的大小管線,都是靠「Flange」(法蘭)來串接;這是一種對稱的盤狀結構,輔以螺栓固定的裝置。這個裝置自工業革命時期就已發明,因為簡單且實用,故被廣泛應用,但其實它仍存在著許多小缺點。

 

Flange的「外形」大同小異,但是「尺寸」卻是與連接管線的口徑成正比的,亦即如同手臂粗細的瓦斯管線,與超過一個人高的自來水供水管線,都是以同樣的方法來使用Flange;而越大的管線,就需體積越大重量越重的Flange,在串接鎖合的過程中,就越費工、越耗時也越容易發生工安意外。

 

Flange的接合方式,是將圓盤兩面上數對螺釘與螺帽的組合做「點對點」的接合;結合時,務必注意以對角線的方式成對鎖合,只要有一個點的位置沒有對稱地鎖好,或經震動拉扯產生了應變位移,就會有泄漏的風險;日後若需要維修,或更換裝置,便需拆卸,然後再鎖回全數的螺釘,繁瑣之至不難想像,甚至若處理的是如同成人身高般的大型Flange 時,所需耗費的工程資源與經濟效益更是難以估計。

 

「申騰公司」是一家販售工業用管線材料的公司,數十年來除了販售各式的橡塑膠管材外,最多的週邊業務便是幫忙接換管線。負責人邱朝雄先生便常感慨更換Flange的耗時、費工與高危險性,期望能有改善的方法。在因緣際會下,邱先生結識了吳俊毅教授,相談甚為投緣,便商討攜手成立「Flange Evolution」團隊,希望能徹底改善這個「老裝置」。

 

發想與實現之間的鴻溝

 

邱先生的本意是,以一種鏈條式的裝置,取代現行盤狀的Flange,這靈感乃源自腳踏車的鏈條,與手錶金屬錶帶的結合。但是「創意」與「原型」之間的鴻溝,還需待有機械專業的吳教授來幫忙跨越。

 

吳教授說,邱先生的想法是將傳統Flange由「點狀」固定的結構,轉化成「線狀」固定,理論上密合效果會更好。但緊接而來的是,細部結構的問題該如何解決:例如,如何夾緊、夾牢?如何應用於不同大小口徑的管線上?以及如何承受更大的壓力?

 

在「Flange Evolution」團隊的努力研發下,歷時約兩年,新世代的Flange終於誕生:這種快速鏈扣式的「新式Flange」,相較于以往,不僅能以極短的時間、簡單的方式進行拆卸與接合,更難得的是,它所提供的緊密度是傳統Flange的數倍以上,並且還具耐震、抗拉扯等特點。此外,在應用面上,吳教授也極具巧思地導入不同尺寸的「基本元件」,且能自由搭配組合,以便運用在不同的管徑尺寸。這有一點像,運用幾種基本形狀的積木,即可堆疊出不同型態的物件一般,十分彈性。

 

吳教授還進一步地,針對不同性質、需求的運用範疇,開發了數種「些微差異」的變形產品;例如,針對需要時常清潔,就設計採用易清洗的材質;如果是需要精準密合的,就採用能「精細調整」扣合力度的扣環;而想要管線永久密合(例如,久埋於地下的自來水管線),便可在扣環上進行銲接封死,使其永久無法脫下,這些都是吳教授運用自身專業,協助開發完整的系列產品。

 

「專利」與「法規」之路

 

如同許多新創團隊般,當一個創新的想法被證明可以實現後,發明人都會想透過申請「專利」以獲得「保障」。對此,吳教授分享了一個慘痛的經驗。

 

申騰公司的邱先生,在萌生原初的構想後,便先針對這個新產品,申請了「新型專利」,這是相對於「發明專利」較易通過的專利形式。因為「新型」是針對商品的「外觀」有新的改變時,所施行的專利保護;申請時不需做「實質審查」,故門檻比較低,時間也只需數月即可完成,但是保護層級卻不高。但就Flange Evolution新式Flange的本質,應該是要提出「發明專利」申請的。惟據專利法規上述二種類型的專利,是有互斥的申請限制,故這個新發明,在第一時間已錯失了最好的專利申請良機,真是可惜。

 

吳教授更進一步說明,放眼世界,一些重要新產品的專利,都是用「一群專利」的方式去做保護。這個概念是,「發明專利」是針對新產品中,最具原創性的核心部分,提出專利保護,而與新產品相關的「應用範圍」、「相關必要零組件」等週邊,也需一併提出專利保護,如此才算完整保護了核心技術與應用的佈局;更周全的,還會利用所謂「PCT專利合作條約」的套裝式專利申請方案,到世界各重要國家去獨立申請專利,如此才算真正萬無一失。這些專利申請上的細節,都需要策略性的思考與實行,但許多新創團隊往往輕忽了,或是缺乏相關的知識,因而錯失良機,拱手把自己的新發明,低價甚至無償轉讓給全世界。

 

另外一個讓Flange Evolution團隊扼腕的是「法規」問題:「Flange」是工業設施中的基本元件,在各國都有所謂的「國家標準」單位,對境內各樣式的工具,及工程安全訂立明確的規範,例如,我國有「CNS」,日本有「JIS」。這些法規,對我們的日常安全提供了「潛在的保護」,確保國家生產能有依歸,得以正常運轉。如此根本性的規範,想要更改,應屬不易。

 

 如今 Flange Evolution 發明的新式Flange,希望能翻轉使用已近百年的舊產品,可想見在申請國內認證過程中,勢必遭受空前的挑戰。各式嚴峻與縝密的審核,與曠日費時的驗證歷程,在在都考驗著Flange Evolution的耐心。吳教授表示,對於這種牽涉基本性質的法規申請,核准流程無可避免的會是相當的繁瑣與冗長,日後其他團隊碰觸此情境時,應要有相當的耐心準備。

 

「創業」的條件

 

吳教授出身於台南的商人世家,雖然目前投身學界,但從小耳濡目染,仍有些許商人的「特質」,這使「Flange Evolution」的創業之路,有點與眾不同:充滿「務實」的色彩,與「彈性」的做法。關於「創業」,吳教授也分享了幾個想法。

 

吳教授認為,「心態」是創業最重要的一件事。這裡,他指的是「投入、打拼」的精神;他解釋:「創業」是從無到有的,任何事情都需要從頭做起,這意指任何事,都需要被徹底的思考與執行;而這過程會是極端不穩定,且充滿巨大的壓力;例如,如果明天失去了所有資源(例如,現金),該如何解決與面對?「玩票性」的心態,或是「試試看」的態度,都是撐不久的,唯有具備「破釜沈舟」的決心,創業才有機會成功。

另一個跟「心態」有關的是「尺度」(scale)問題。他常反問想要「創業」的學生,想要做到什麼程度?規模、營業額、客戶對象等內容,這些問題的深度都反映著,最終將獲得什麼樣的成果;「抱負」有多大,成就才「有機會」那麼大。

 

吳教授強調,創業之路,沒有固定的模式,也沒有辦法完全「複製」;唯有全心地投入,保持適當的「彈性」,積極設想「下一步」,才有可能脫穎而出,獲得成功。

 

註1:吳俊毅教授創業團隊參加科技部「創新創業激勵計畫競賽」於105年第二梯次選中勇奪創業傑出獎殊榮,並獲200萬創業獎金。

 

註2:科技部推動「創新創業激勵計畫」之目的,在鼓勵我國年輕研究人員創業,引導高等教育研究機構建立創新創業文化,並營造研發成果或創意產業化的友善環境。該計畫每年舉辦兩梯次的創業團隊評選,每梯次遴選至多40個團隊,藉由系列課程與實作研習、國內及矽谷成功華人創業家與創投家擔任業師,並由國研院、3個科學工業園區管理局提供原型開發支援、技術試驗場域、資源轉介服務等,經過3階段的評選及決選、小額創業資金挹注,以及舉辦天使創投媒合會,協助團隊創業。