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台灣無人機作戰的理想與現實

首度軍民共同研發武器,哪些門檻待解?台灣有何優勢?

百億標案緊急動員!「無人機國家隊」軍民聯手的關鍵一戰

台灣的無人機產業大多只有中小企業的規模,過往因為國內市場不成熟跟國外市場複雜,一直難以衝出活路。圖為無人機業的老兵、田屋科技創辦人兼總經理張成榮。(攝影/林彥廷)
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過去10年,政府投注於無人機的研發經費總計只約百億,至今也只有百餘架。相較於上千億經費的潛艦國造、各式導彈與飛彈,「無人機」從未是國防自主的亮眼項目。

但是,俄烏戰爭改變了它的地位。

今年(2022)9月,政府向民間廠商拋出3,000架無人機訂單需求,據估算,規模可能高達500億元,盼藉此加速無人機製造,同時也壯大廠商研發能量,帶動無人機產業起飛。

經濟部在12月21日公布了獲得遴選的廠商名單,明年(2023)7月必須交出原型機讓中科院驗收。但在時間壓力下,首度軍民聯手研發武器的新嘗試,將會面臨哪些逆風的挑戰?

9月22日這天,平時肅穆清冷的國防部,來了上百位無人機廠商的代表。原本用來宣布重要政策的媒體接待室裡,你一言、我一語的廠商代表們,正在熱烈地討論國防部的宣布事項。這場由國防部、經濟部工業局、國科會與中科院跨部會召開的「無人機暨防禦系統徵求廠商」說明會,向業界拋出了5款功能不同、總數超過3,000架的無人機需求。

資深軍事記者評估,這是一次將近新台幣500億元的軍用商規標案,更是國防部在無人機產業界第一次大手筆的釋商
「釋商」為國防部標案專業用語。國防部將非機敏類採購標案,釋出給民間廠家競標、委託研製。
規畫。

「這次政府看起來是玩真的,不是『大拜拜』了,」當天與會的田屋科技公司總經理張成榮說,以往政府各部會只會象徵性地舉辦無人機的競賽,發出幾萬塊獎金,但實際上沒有太多相關的業務需求。

過去幾年,中央連同地方政府對民間發出的無人機招標案,總金額約新台幣十幾億元
最大2起標案分別為2017年海巡署採購20架、將近9,000萬元的「旋翼型無人飛行載具試辦計畫」,以及2021年陸軍採購130架、7億7,998萬元的「戰術型近程無人飛行偵蒐載具」標案。
。即使國防部過去10年投入中科院在無人機研發經費加起來約百億元
國防部近年來公開委託中科院研發無人機專案中,以下列3項為最大筆的預算案:
  1. 2009年到2013年中科院為了研發騰雲一型無人機的「長征專案」,預算為28億7,000萬元。
  2. 2018年到2021年研發騰雲二型的「騰雲專案」,預算為34億5,000萬元。
  3. 2010年開啟的「銳鳶專案」,預算為35億5,000萬元。
,經費並沒有流到民間產業裡,無法拉起無人機廠商的研發與製造量能。

9月22日由軍方釋出的採購計畫大餅,無疑是對民間無人機產業打了一劑強心針。也列席參加說明會的經濟部工業局副局長楊志清解釋:

「因為軍方定的時間點很趕,全部都交給一個單位做,負荷量太大⋯⋯現在的氛圍、民氣可用,就來借助民間的力道。」

跟時間賽跑!軍民聯手組國家隊,加速軍用商規無人機研製

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百億標案、軍民、無人機、國家隊、亞創中心、嘉義
亞洲無人機AI創新應用研發中心外,一架民間廠商測試中的旋翼型無人機,正飛越展示於門口的軍方舊式「中翔」無人機。(攝影/林彥廷)

楊志清告訴《報導者》,目前軍方使用的無人機裡,大型與攻擊型的無人機會繼續由中科院負責研發、量產,但因應國防部整軍裝備的急迫需求,決定將5款「軍用商規」的無人機釋出讓民間廠商研製。

經濟部也破天荒第一次與國防部合作,成為這次遴選廠商的主責單位。楊志清說,這5個項目的系統整合廠商,要在明年7月交出各型原型機讓中科院測試。

軍方開出的5項需求中,2項
1,485架「微型無人機」獲選廠商為雷虎科技、經緯航太,及中光電智能機器人。
1,552架「監偵型無人機」獲選廠商為神通資訊科技、中光電智能機器人公司及佳世達科技。
屬於類似民用空拍機的小型無人機,專門給小型部隊在戰場上做視距外偵察使用;另外3項
72架「目獲型無人機」獲選廠商為神通資訊科技,及自強工程顧問。
128架「陸用監偵無人機」獲選廠商為長榮航太科技,及經緯航太。
16架「艦載監偵無人機」獲選廠商為富蘭登科技,及智飛科技。
屬於中型的無人機,依照屬性不同,分配到不同軍種的大部隊、進行特殊遠距任務使用。這起大型釋商案件獲選的主導廠商明細,已經在12月21日於經濟部工業局網站上公告

這5項無人機目前都沒有加載武器攻擊系統,因此釋出給民間承攬。但這些無人機屬於軍事用途,資安採高標準規範;拿到詳細規格書、有意競標的16間廠商都需要簽署保密協定。楊志清說,這次時間比較趕,雖然開放廠商引進外國的系統零組件,但禁止使用任何中國製品。

「我們希望藉這一次機會,提升民間廠商的系統整合能力,」楊志清說,工業局曉得若沒有協助廠商投入研發,這次標案也只是一次拼裝無人機的比賽,因此工業局也將編列預算,輔導有能力的廠商投入研發無人機的關鍵零組件,「政府資源這樣下去才有意義。」他強調,這些資源無非也是希望能帶動台灣無人機產業的成長。

國際市場複雜,小規模台廠難衝出活路

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百億標案、軍民、無人機、國家隊、張成榮、田屋科技
張成榮說,無人機產業過去幾年都在摸著石頭過河,累積經驗、緩慢成長。(攝影/林彥廷)

張成榮是無人機業的老兵,看過產業20多年來的起伏,期待這次釋商計畫能讓台廠扭轉乾坤,在市場上占有一席之地。

今年55歲的張成榮從成功大學航空太空工程研究所畢業後,到了以航模(航空模型、遙控飛機)起家的雷虎科技工作了15年。之後他到當時新成立的碳基科技,原本希望跟幾位從中科院退休的同好,一起做軍方小型定翼無人機
無人機基本上分成定翼機、單軸旋翼機(類似直升機)、跟多軸空拍機等幾種飛行模式。
的生意,「但那時候時機還不成熟,軍方沒有跟產業合作的習慣,」他說。
國內找不到出路,就把目標放到國外。離開碳基科技,2011年張成榮跟一位日本專家與幾個夥伴合作創立田屋科技,他積極地到日本、加拿大、美國與紐西蘭等國找機會,並且也是歐美國際無人機展覽的常客。到處跑除了拓展商機外,他也與世界各地的次系統
無人機除了機體本身之外,是由5個項目的系統整合的產品:飛控、通訊、動力、導控、籌載。5個項目裡面所需的零件即為「次系統」。
廠商合作,試著走出去推廣全球市場。

2013年,中國深圳大疆創新科技有限公司(簡稱大疆、DJI)一款訴求簡單、易用、便宜的消費型無人機──phantom,迅速席捲國際市場。在今年10月美國將其列入制裁清單之前,大疆已經擁有全球8成市占率,獨霸無人機領域。

相較於大疆上萬名員工、上千億新台幣營業額的規模,國內無人機廠商都是中小型,員工人數在幾十人到200人之間。過去幾年,為了避開大疆獨占鰲頭的消費型空拍機市場,台廠則將市場鎖定在商用型,如噴灑農藥(簡稱農噴)、測繪等功能的無人機上。

長期研究無人機產業的國防安全研究院(簡稱國防院)政策分析員陳彥廷觀察,要將無人機應用在其他國家的農噴、測繪等特殊領域上,需要擁有熟悉該國家特定領域的人才,或是必須深耕地方,才可以完成任務,但這些對於仍處於中小企業規模的台灣廠商來說,通常是心有餘但力不足。

田屋科技跟其他台灣的無人機公司同樣面臨到上述困境,成功將無人機或是系統賣到國外的數量屈指可數。根據經濟部工業局的數據顯示,台灣航太產業在2021年的產值為984.34億元,其中無人飛行載具產值只占13.57億元,不到總額的1.5%。張成榮說:

「繼續留下來的人,都是對航空有莫名的執著。」

無人機產業起步維艱,技術研發「燒錢燒到快倒閉」

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無人機各種研發過程,很多都需要從零開始。圖為輔助攝影鏡頭進行影像校正的設置。(攝影/林彥廷)
無人機各種研發過程,很多都需要從零開始。圖為輔助攝影鏡頭進行影像校正的設置。(攝影/林彥廷)

台灣無人機的起步最早可回溯到1985年,成功大學航空太空工程學系蕭飛賓教授創立的RMRL實驗室開始投入,作育英才無數,隨後虎尾科技大學飛機工程系、 淡江大學航空太空工程學系、元智大學機械系等許多學校的教授, 也陸續開始在自己的研究室做研究、造飛機。

來自研究室的成果技轉給民間企業,造就幾家元老級的無人機公司,譬如虎科大的技術跟經緯航太
2004年成立,為亞洲無人機創新園區廠商協進會會長羅正方創立的公司。
合作,元智大學教授吳昌暉則是在2005年跟幾位熱愛航空的同伴,共同創立了智飛科技。

灰黑相間的長髮、扎起一頭馬尾,現年57歲的智飛科技董事長黃重生說起話來鏗鏘有力。黃重生在2016年投資經不起長年虧損面臨倒閉的智飛科技,讓吳昌暉跟他的技術團隊繼續追逐遨遊天空的夢想。

黃重生苦笑說,因為各種外在因素讓無人機測試曠日費時。無人機的很多技術都是從零開始慢慢摸索,也因為摸著石頭過河,失敗的經驗總是比成功還多。智飛科技摔毀的飛機至少30架以上,每架都是數十到百萬的造價。黃重生說,幸好其他事業有賺錢,無人機的項目才可以讓他繼續燒錢研發。

不只智飛如此,事實上,台灣絕大多數無人機公司都在燒錢虧損,以上櫃的經緯航太來說,去年營業額約2億元,虧損1.06億元。

用心研發卻打不開國際市場的台灣廠商,只能爭搶少量的政府標案。但2017年,海巡署20架無人機的標案風波,也透露出政府與民間合作存在不少問題。

2017海巡署招標風波:錯誤規格只能錯到底?

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智飛科技董事長黃重生在智飛科技面臨倒閉時,投入資金、出手救援,讓這家老字號的無人機公司可以繼續翱翔。(攝影/林彥廷)
早期政府各部門對無人機的需求只有小型的地圖測繪、拍攝或是訓練操作無人機的少數委託標案。直到2017年,海巡署發出購置20架中型無人機的標案,是第一件政府向民間廠商招標相對大型者
由海巡署提報、行政院於2017年8月核定的「旋翼型無人飛行載具試辦計畫」,總共採購20架旋翼型無人機、相關酬載、導控及通訊傳輸等設施,2018至2019年累計編列預算9,000萬元。

海巡署在2019年將驗收後的20架無人機納入任務編組,沒想到卻屢屢發生執行任務時摔飛機的狀況。因為不敷任務需求使用,海巡署已將部分無人機停飛;而監察院也在2022年8月對海巡署的這起標案進行調查,以釐清到底是廠商能力不夠,還是有其他原因或責任歸屬。目前案件仍在調查中,還未結案。

這起標案正是由田屋科技得標。對此,張成榮表示,數年前台灣無人機在實際應用方面,算剛萌芽的起步階段,大部分國內無人機廠商的產品與實際應用歷練仍不足,各方難免會有認知落差的狀況。

不過,當時未得標的智飛科技認為標案規格本身存在缺失,一狀將海巡署告上行政法院。黃重生說,海巡署標案開出的規格自相矛盾,因此告海巡署瀆職
地方法院及高等法院都判決海巡署勝訴,但在2021年,最高法院駁回了高等法院判定海巡署勝訴的判決,發回更審。

黃重生指著法院的判決書說,作戰半徑30公里的意思,應該是說甲地飛到乙地30公里,然後再從乙地飛甲地,所以來回加起來至少要飛60公里;但黃重生向海巡署討說法時,對方卻改變說法,稱30公里的意思是甲地飛到乙地的距離,不需要飛回來。

「那如果在海上作戰,你的無人機是要飛到另外一個島上嗎?不然就會掉到海裡啊,」黃重生強調,智飛科技在該標案中是第3名,不會有機會得標,但是他看不慣政府官員開出錯誤規格但不敢承認的態度。

經緯航太董事長、同時也是嘉義縣亞洲無人機創新園區廠商協進會會長的羅正方指出,因為政府對於新科技不了解,提出有矛盾的規格,公告後就算發現有誤,但因害怕遭到外界質疑修改是為了圖利特定廠商,不敢隨意更動。而廠商為了得標也只能硬著頭皮去做,最後做出來的成果也只能勉強驗收,最後也無法執行任務。

這次招標風波正好暴露政府招標制度僵化沒有彈性的問題。羅正方建議,無人機採購的程序應該要調整,建議應分階段招標與驗收,有錯的地方滾動式修改。而且將得標者從一家公司改成為若干公司組成的團隊,吸收每家廠商的強項,「研發一定會修正,也要有容錯空間,才不會重蹈海巡署標案覆轍。」

參考美軍、改變標案流程,扶植台灣無人機軍用商規模式

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在航太產業打滾將近20年的經緯航太董事長羅正方認為,美軍的無人機採購流程是台灣值得效法的對象。(攝影/黃世澤)

「無人機的東西,如果不知道怎麼做,去看美軍就好了啦,」黃重生說。

羅正方也認為美軍招標的模式是台灣參考的對象。他舉例,當美國海軍的伯克級軍艦需要配置無人機時,會對外公開自己戰術需求,例如飛機必須從船艦的甲板飛出去、無人機需要擁有多少公里的作戰半徑、需要在海上執行什麼樣的任務等。

將需求開出後,美國海軍接著開預算請6到8家的民間廠商設計藍圖。「就像是我們的房子找裝潢公司一樣,大家比設計圖、競圖,」羅正方說。

美國海軍會在第一階段選定其中的第1名與第2名,要求這2家廠商整合其他沒有入選的廠商,組成兩隊進行第二階段競爭;軍方再出錢讓2隊廠商開始研製無人機的原型機,最後一階段選擇其中一架原型機為入選項目。

「但是沒有得標的無人機廠商不會什麼都沒有,它的原型機可能被其他軍種拿去用,」羅正方解釋,因為無人機不只是單一軍種、單一部會會使用到的科技,這些研發累積的量能與知識,是整個產業相當重要的資源。

台灣政府聽到了產業界的建議,在9月22日的說明會中,改變過往釋商的流程,轉為輔導、培育廠商產製量能的方向執行。

工業局在12月21日已經依照軍方開出的5項需求,每項選出1家以上的系統整合商;並且到明年7月交出原型機的期限之前,中科院與工業局都會給予獲選廠商技術與資金上的協助。楊志清強調:

「我們的重點不是要刷掉廠商,而是要想辦法讓他們做出來。」

楊志清表示,這次的作業是希望讓產業界累積量能,當未來政府還有機會釋出時,出線的廠商可以再承接下一個任務。

嘉義蚊子館變身無人機產業聚落,為國養才

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百億標案、軍民、無人機、國家隊
由虎尾科技大學負責管理的嘉義亞創中心投入大筆資金,準備蓋設低速風洞測驗中心,並且開設的門無人機課程,讓進駐廠商員工可以進行教育訓練。圖為民間廠商正在測試旋翼型無人機。(攝影/林彥廷)

為了協助台灣的無人機產業起飛,政府除了跨部會提出百億商機的需求、改變招標流程,嘉義在成立「亞洲無人機AI創新應用研發中心」(簡稱亞創中心)時,總統蔡英文特別前往參加揭牌儀式,此處也將成為培養無人機人才的基地之一。

從嘉義高鐵站驅車約10分鐘,抵達嘉義縣朴子市,在數公頃綠地間拔地而起一棟6層樓的複合式大樓。這裡原是國立台灣體育運動大學嘉義校區,因為少子化的關係,校區在2015年熄燈成為蚊子館。

虎科大在2021年8月承接活化蚊子館的任務後,校長張信良跟學校老師規劃了亞創中心的構想。花了一年時間整建,亞創中心在2022年8月揭牌,20多家台灣無人機廠商組成的「無人機國家隊」
進駐亞創中心的20多間廠商組成了「嘉義縣亞洲無人機創新園區廠商協進會」,第一屆協進會會長由經緯航太的董事長羅正方擔任。此協會也被外界稱為是台灣的「無人機國家隊」,羅正方被稱為無人機國家隊長。
隨即進駐,交通部民航局、工研院與中科院也在此設置了辦公室跟系統測驗中心。

張信良提到,面對半導體的強勢競爭,其他產業人才都很吃緊。超過20年歷史的虎科大飛機工程系,走技職實務操作路線,今年拿到了教育部9,000萬元的「無人機人才培育計畫」補助款,準備開設26種無人機相關課程,讓進駐的廠商員工可以在職進修。

張信良認為,學校的人才資源加上進駐廠商提供實際操作的機會,能讓亞創中心成為相輔相成的人才培育中心,甚至更進一步成為無人機產業的研發中心。「以前半導體產業剛開始也有設立類似的研發中心,最初半導體廠商沒有錢買設備,都是去那裡做測驗,現在無人機也是這樣做,」他說。

標案程序開始改革、政府釋出百億大餅、投資9,000萬培育人才,無人機產業起飛看似萬事俱備,卻在11月初又發生「台廠無人機疑似中國製造」的風波。

立委質詢時,揭露無人機國家隊中的成員廠商使用中國製品進行國慶表演。行政院長蘇貞昌震怒,隨即下令徹查。中科院在立法院備詢時也承諾,百億的軍用商規無人機計畫,絕對禁止使用中國製品。

這個新聞如同一桶冷水,對著原本滿腔熱血的產業界,澆了下去。而這起事件也暴露出,無人機產業界台廠供應鏈不完整的問題。

國產無人機100%MIT,有可能嗎?

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位於中科院的的低速風洞測試區,提供無人機、戰機外型設計、氣動力驗證,為國造飛行器的品質把關。(攝影/林彥廷)
「以前為了要低價搶標,很多廠商都貼牌
使用中國製零件,但將製造廠商與地點改為台灣或其他國家。
啦,」一位不願具名的無人機廠商負責人坦言,如果不用中國製的零件,無論是自製還是跟歐美大廠進口,都會墊高無人機的成本,失去競爭力。仲碩科技董事長鄭志誠也說,其實產業界也都知道,如果戰爭真的發生,中國那一端掐住無人機的一些重要零件、禁止出口,台灣的生產線就斷了。

目前台灣「自製」的無人機上,機體的架構大多可以MIT(台灣自製),但其中最重要的引擎、電池、光電球或是熱顯像儀等精密儀器,則多是向外國或是對岸購買。

羅正方認為,這個事件給了台灣無人機廠商一個警鐘:

「日本知道大疆有問題後,也在打造自己的無人機產業鏈,台灣也要走出自己的路⋯⋯我們不是烏克蘭,也不能像是烏克蘭(戰爭發生等其他國家送武器過來)。」

他說,以前沒有辦法做到100%國產,但現在這已經是國家的整體目標,而且這個目標非得趕緊達成不可。

事件爆發後沒幾天,經濟部工業局隨即找了20、30家無人機廠商開會,羅正方在會議上建議,經濟部與國防部研擬一個負面表列清單,讓產業界知道哪些有資安疑慮的零件禁止使用中國製品,哪些非機敏
沒有資訊安全疑慮。
的部分不需要禁止。

台灣無人機應用發展協會理事長張揚說,若台灣的無人機產業要全面提升自製率,就必須自製馬達、電池、光電球等過往外購的零件。雖然以台灣的工業技術基礎要達到這些目標並不困難,但過去因為無人機產業沒有足夠的市場,沒有辦法向這些廠商發出足夠的訂單,相對的,這些廠商也不會有意願為幾十架無人機訂單花錢開生產線量產。

羅正方知道這是國家隊目前最大的挑戰,他也在馬不停蹄地到處拜訪台灣的引擎製造廠商、晶片生產廠、鋼鐵製造公司以及電線電纜公司等,「組建國家隊的第一座高山已經被我們征服了,現在要爬第二座山。」──羅正方所說的第二座山,就是必須盡快將製造無人機的產業鏈兜起來,形成一個生態系統。

(延伸閱讀:〈專訪無人機國家隊長羅正方:確保戰時無人機供應鏈安全,100%國「機」國造該如何落實?〉)

要讓生態系統生成並不容易,但若軍方的思想可以轉個彎,可能會對產業更有助力。

從烏克蘭戰爭中可以看出來,無人機屬於「耗財」,跟有載人的戰鬥機被視為「財產」的概念不同。國軍接裝無人機後,若只將它保存在庫房裡、害怕它受到損傷,也沒有將無人機拿出來實用,那無人機運用在軍事上的想像以及跟戰略上的搭配,也只流於表面、難以進步。

國防院的政策分析員陳柏宏強調,若國軍導正這個觀念,透過跟產業界合作的方式,不只把產製發包給廠商量產,連未來的維修、職業訓練以及後續產品系統的更新都可以一波一波有系統地交給民間公司,台灣軍用無人機的產業才有可能永續成長。

軍民背水一戰:百億預算點起的星星之火,能否擴大需求、應用和國際市場?

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圖為無人機國家隊成員、台灣希望創新公司規劃和執行的群飛無人機表演。(攝影/林彥廷)
圖為無人機國家隊成員、台灣希望創新公司規劃和執行的群飛無人機表演。(攝影/林彥廷)

政府丟出百億的軍用無人機需求幫國家隊引擎點火,但若其他的部會、單位也提出無人機的需求,那這把火可能可以燒得久一點。

立法委員羅致政8月底在立法院,聯合了部分地方政府以及中央政府總共超過26個單位,召開了「推動台灣無人機產業應用及發展」公聽會,就是希望再推無人機產業界一把,讓無人機的技術可以進入更多領域。

「其實無人機就像是幫人類從原本的2D視野變成3D,」黃重生表示,當時他投資不讓智飛科技倒閉,就是看好無人機在各領域發展的潛力。

無人機國家隊的第一步已經踏出,相關的硬體設備廠商先分食軍方釋出的大餅、找到出路。「亞洲.矽谷」計畫的民間諮詢委員戴季全建議,無人機國家隊的第二步,應該要把資金放在投資無人機的飛控或是其他整合系統的軟體上。這樣一來,未來無論是戰時確保無人機產業供應鏈的安全,或是國產無人機要外銷其他國家,才會有競爭力與可行性。

幫助台商將無人機應用到中國農業市場多年的張揚說,現在無人機國家隊只瞄準政府的內需市場,沒有規劃國際市場的攻略,這絕對不會是長久之計,畢竟軍方的餅有一天會被吃完,無人機產業要成長還是要回歸到自由市場之中。

無人機在烏克蘭戰爭中大放異彩,各國意識到這款新武器在戰場上的重要。為了確保戰爭時期供應鏈的安全,技術門檻也沒有自製戰機、戰艦高,許多國家開始發展自己的無人機產業。台灣面對台海戰役危機,時間更為急迫。500億標案的緊急動員,是國防也是民間廠商背水一戰的關鍵戰役。

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