標竿中心

標竿中心名稱	新加坡3D列印中心(Singapore Centre for 3D Printing，SC3DP)
標竿中心所在國家	新加坡
標竿中心網址	https://www.ntu.edu.sg/sc3dp

2016年5月17日，新加坡首個3D列印中心在南洋理工大學（NTU）正式成立。據悉，這家機構的正式名稱為新加坡3D列印中心（Singapore Centre for 3D Printing，SC3DP）。該中心將在10年之內獲得該國國家研究基金會中型中心補助金（Medium-Sized Centre Grant）項目下的4200萬新元的資助，除此之外，還將重行業和政府夥伴那裡獲得4100萬新元的資助。

新加坡南洋理工大學3D列印中心(Singapore Centre for 3D Printing，SC3DP)獲得新加坡政府大力補助，致力發展三維列印於航太、建築、醫療及生醫各個領域，是3D列印界的先驅與領頭羊，不論是生物、金屬、陶瓷、高分子等材料分類之列印技術皆有深入的研究。以金屬列印領域為例，南洋理工大學3D列印中心建置了金屬3D列印技術中最被廣泛應用的PBF(Powder Bed Fusion)技術相關設備，依照能量源的不同，建置SLM(Selective Laser Melting)技術及EBM(Electron Beam Melting)技術，進行多種金屬材料之研究開發。

據天工社了解，該中心當前的重點項目是研發3D列印的定製化混凝土結構以用於建築，比如房間、房梁和柱子等。據認為這種方式比傳統的澆築方式更具成本效益和更加環保。

另外，NTU還將與新加坡科技工程（ST Engineering）公司、吉寶海洋工程技術中心、勝科設計與建築公司和艾默生過程管理公司進行合作，共同進行3D列印技術的研究。NTU總裁Bertil Andersson教授稱，除了與行業合作夥伴共同開發新技術之外，該中心還將致力於制訂技術標準——這正是目前所缺乏的——以指導3D列印活動。Andersson教授並宣布，該中心將由蔡志楷教授領導，蔡教授是世界上在3D列印領域領先的專家之一。該中心目前擁有17名全職研究人員和85名博士研究生。

面向	新加坡積層製造(3D列印)創新中心	台科大高速3D列印研究中心
組成規模	這項計劃由新加坡標準、生產力與創新局(SPRING)和新加坡國家研究基金會(NRF)主導，這個新的組合將包括三個增材製造能力轉化和發展研究中心。分別是：南洋理工大學的新加坡3D打印中心、新加坡國立大學的醫療技術3D打印中心、新加坡科技與設計大學(SUTD)的數字化製造和設計中心。該中心將在10年之內獲得該國國家研究基金會中型中心補助金（Medium-Sized Centre Grant）項目下的4200萬新元的資助，除此之外，還將重行業和政府夥伴那裡獲得4100萬新元的資助。	由台灣科技大學機械系衍伸出來的校級中心。高等教育深耕計畫-特色領域研究中心，總經費為五年新台幣一億五千萬。
執行目標	主要目標就是要推動和建立一個比較好的平台，而且更好的去使用一些新的商業模式，創造一些相應的內容和標準。以協助企業進一步在核心業務和製造過程中應用3D打印技術，擴大新加坡的3D打印技術應用能力。將新加坡公共研究機構和高等學府的上游研究，應用在下游的商業用途上，降低企業把增材製造技術結合到核心業務和製造過程的門檻。	目標是發展尖端高科技技術，衍生企業將以數位製造方式輔導各產業升級(製鞋業、汽車零件製造業、牙科、醫材開發相關行業)朝向數位製造。以現代『高客製量產化3D列印製造技術』協助產官學研單位整合先進3D列印製造與材料技術。協助高階三維列印醫療器材產品的設計優化、列印製造與表面處理等服務。本技術中心專注於講求輕量、透氣、貼合、多孔性等複雜外型之醫療產品。提供各式醫學影像服務與醫材產品列印處理。相關技術包括：醫學影像處理、產品拓樸優化、網孔流道設計、支撐結構優化、快速列印製造與表面改質處理。
人才培育	標竿中心目標在於接觸、教育並幫助相關企業連結在研究機構中已擁有3D列印機器與相關科技知識的科學家與工程師，以確保透過研究成果能真正迎合企業的實際需求。中心有一套培訓的標準，制定AM標準以加速研究和行業採用，建構一平台為企業專業人員提供培訓和認證服務，並可媒合相關職缺。	在學校中廣開通識課程，讓每個科系的學生都能接觸並熟悉3D列印製造技術，並且舉辦多場專題講座，鏈結台灣相關設備、材料、醫材等廠商。支援台大獸醫學院教學實踐計畫，透過一系列介紹3D列印製造的基礎理論，可讓積層製造技術推廣至臨床端，與實務面整合。訂定考證要求，培育所有在本中心的碩博士生取得3D列印積層製造工程師證照。主動開辦「3D列印產學碩士班」的學程，透過一開始媒合學生與廠商，學期間推廣取得3D列印積層製造工程師證照，讓學生一畢業即就業，也同時幫助相關企業直接培訓出具備各類3D列印科技知識與實際了解及操作3D列印機器的專業人員。
產業影響力	標竿中心作為戰略合作夥伴加入ASTM International的全球卓越增材製造中心，可針對3D列印相關規範提出建言。也與許多公司合作，共同開發流程、產品和解決方案，並利用其旗艦活動創建一個充滿活力的AM生態系統。公司的領域包括：醫療保健、清潔技術、海洋近海、陸海空交通、精密工程、電子、建築環境和設計。支持有前途的全球增材製造初創公司，並已創建了許多分拆公司作為其企業開發工作的一部分。	是國內少有具備完整的3D列印五大技術與高速列印技術的示範場域，除了有商用機台，中心也有自行開發的高速化3D列印設備，包含了大尺寸(32吋)的高速光固化3D列印機、粉床的頁寬式半導體雷射燒融設備，以兼具速度與精度之更快速的量產製造技術進行多面向研究，以打造世界一流研究中心為目標，帶動具全球競爭力之快速數位製造技術，以提昇國計民生和國家競爭力。中心可為產業界、學術界提供參觀學習的機會，作為產業技術諮詢的平台，並透過產碩專班的連結，將積層製造相關的廠商串連在一起，凝聚研發能量。針對應用於3D列印技術的產品設計中，最常使用的多孔性晶格結構進行研究，中心成員針對各式結構的編排與其強度表現均有相當詳盡的探討，未來可提供相關單位做為晶格結構產品化的測試規範參考依據。智慧醫療輔具有多項產學合作，並衍生新創公司『連杏生醫股份有限公司』，該公司目前正進行GMP/QMS的醫療器材認證工廠建構，目前已經取得台灣衛福部的產品銷售證照，未來將擴展足踝輔具的足型足壓產業應用，智慧型口罩支架，自動偵測仰側睡姿與鼾聲的人工智慧枕墊，數位脊椎側彎背架等輔具。
產學合作	標竿中心是一個龐大的聯盟體系，已有許多企業成為會員，會員之間可互相連結，共同研發新創產品，較多是屬企業間的合作開發案。 3D列印技術也能針對消費者做出客製化的產品，NAMIC日前與美國新創3D列印公司Wiivv合作，利用其在運動科學方面的研究，製造符合消費者特殊尺寸需求的鞋墊。	與不同領域皆有合作機會，也延攬多位博士人才強化中心的製造、法規認證、整合測試及建構商化平台面向的能量。今年度主要是執行了經濟部的產學研價值創造旗艦計畫，自行開發高速的列印設備與材料；與醫學中心合作，執行精準化醫療計畫；與國防部軍備局生產製造中心合作，執行晶格結構與拓樸優化計畫。
國際地位及影響力	標竿中心已成功的其他國家共同組成合作夥伴，2017年與上海增材製造協會(SAMA)和上海增材製造創新中心(SAMIC)；2018年的國際合作倡議是與台灣國家應用研究實驗室(NAR Labs)和中國醫科大學附屬醫院(CMUH)一起建立了戰略合作夥伴關係，三方共組亞洲第一3D列印醫療產業團隊，為生醫產業的國際鏈結開創契機；新加坡海事及港務局(MPA)於2018年簽屬MOU，宣布將於巴西班讓碼頭(Pasir Panjang Terminal)建立海事積層製造廠，該廠區將由MPA與新加坡港務集團(PSA Singapore)、新加坡積層製造創新中心與3D列印公司3D Metal forge合作興建。	創造國際間的合作開發研究案，與捷克的跨國合作研究計畫，已被雙邊的科技部審核通過，共同合作開發高速列印材料；也與拉脫維亞和立陶宛合作生醫應用的多維結構柔性機構；執行國際策略推動的歐盟多邊科研創新計畫；支援台科大的國際合作，派員至巴拉圭科技大學開立積層製造與先進材料的課程；多位教授受邀至國際會議擔任重要演講者。
環境建置	標竿中心擁有該地區最龐大的增材製造設備資源，設有三個轉換想法和研發能力的中心：NTU新加坡3D打印中心、NUS增材製造中心、SUTD的數字製造和設計中心，主要提供的技術服務為：熔融沈積建模(FDM)、選擇性激光燒結(SLS)、立體光刻設備(SLA)、電子束熔化(EBM)、選擇性激光熔化(SLM)、噴射(材料/粘合劑)。	本研究中心是台灣頂尖大學中唯一針對3D列印製程且投入最多資源與空間的特色中心引進，多款高檔列印設備，包含惠普的多射流熔融快速3D列印機(4200與580)、選擇性雷射燒結的金屬3D列印設備(東台精機AMP-160)、FDM(Uprint SE plus和UP! 3D printer)、材料噴塗技術(ProJet3510和Object 30 pro)與下照式的光固化設備、還有企業捐贈Binder jetting技術的3D SYSTEMS ProJet 4500，如此整合了這些3D列印技術與設備，希望建構一個示範場域，提供更多元、更完整的列印技術服務。加上今年度MIM高速金屬3D列印的場域，這些技術設備都是目前國內外積層製造技術的領頭羊，也是國內唯一針對完整高速3D列印技術有最全面發展的研究單位。
學術研究	標竿中心主要都是以共同研發新創產品為主，研究也包含了許多不同領域，像是牙科手術訓練模型、植物蛋白的生物墨水開發、航太零件仿真失效模式模擬、家用電器零件等研究成果。	本研究中心的研究內容包含了扎實的基礎研究以及產業需求的實務面向，材料的開發包含了光固化樹脂材料、粉床的尼龍與金屬材料，對材料的強度、材質特性進行分析；高速3D列印設備開發，包含了大尺寸的高速光固化3D列印機、頁寬式半導體雷射燒融技術；晶格結構或多孔結構的設計與特性研究，在不同領域找尋其適合之應用性；產品列印後的表面處理優化，並整合英國後處理專家AMT公司的技術；已發表多篇3D列印結構分析的SCI論文。而中心的高階輔具產品發展策略，是針對足、踝、膝、髖、腰、背、肩、頸的關節部位，發展各類輔具相關的量測製造設備與耗材，其研究成果也取得許多專利，以及競賽得獎的榮譽。

中心成員方面，由於標竿中心發展時間較長且規模也較大，因此根據2021年度統計，在人員數量大約是本中心的4倍，教師的數量約2倍，研究人員和博士班數量更是高達6-10倍。也因標竿中心研究能量規模較大，因此其論文發表數量也比本中心多，但截至2021年本中心的論文數量每年都有成長，今年度也逼近標竿中心發表數量，但對於頂級期刊發表數量本中心仍有加強的空間。雖然論文發表數量少於標竿中心，但針對晶格設計與積層製造設計(Design for Additive Manufacturing, DfAM)的領域，本中心目前在國際上是領頭羊，不僅DfAM發表於頂級期刊數量領先標竿中心，也遠多於知名積層製造研發單位英國Idea Lab.與美國3DX Lab.，甚至已收到超過50篇以上的頂級期刊論文審查邀請，因此針對DfAM的領域也是本中心未來發展特色研究之一。

中心成員數量比較近三年論文發比數量比較

2021年度發表論文等級比較 2021年度DfAM領域Q1論文發表數量

本中心已收到DfAM領域Q1論文審查數量統計

台科大高速3D列印研究中心特色補充說明

協助政府單位推廣3D列印技術的發展，於2018年的科技部工程技術研究發展司極力推廣「積層製造-材料領域研究專案計畫」，本中心的鄭正元教授也為此專案的主持人之一，中心成員也協助審查並輔導相關技術與計畫撰寫說明，而林上智教授也極力爭取並獲得三年期計畫-客製化多孔高彈性輔具的快速積層自動製造系統開發，此為誇領域的醫療輔具整合型研究計畫，與資訊工程系洪西進教授、電機工程系郭重顯教授、醫學工程研究所許維君教授、臺北榮民總醫院骨科部奉季光主治醫師共同合作研究，透過臨床收案直接與病人面對面的溝通，更能全面的了解產品設計的實務狀況，也成功設計一套輕量透氣之矯正背架架構。

台灣的第一個與3D列印相關的協會，是由臺灣科技大學工程學院鄭正元院長作為發起人代表，於2014年成立了台灣三維列印協會(Additive Manufacturing Association of Taiwan, AMAT)，舉辦了臺灣第一次的3D列印國際研討會。台灣三維列印協會願景是扮演串連的角色，匯集產、官、學及醫療院所等單位，有效結合國內各界於3D列印領域之資源，推升產業在台灣的落地生根，放眼全球。鄭正元院長一直到現在仍是協會的常務監事，而中心的鄭逸琳教授也是此協會的監事之一，因此在每一次的3D列印論壇、技術整交流活動、研討會，本列印中心均會扮演協助的角色，並可與各會員單位進行技術交流，目前的學術會員有13間學校：國立臺灣科技大學、臺北醫學大學、國立中央大學、國立成功大學、南臺科技大學、國立交通大學、國立臺北科技大學、國立中正大學、中華大學、國立雲林科技大學、國立清華大學、國立臺灣大學、國立屏東科技大學。而企業會員有19家：集盛實業股份有限公司、通業技研股份有限公司、中亞聯大多維列印醫學研究及轉譯中心、普立得科技有限公司、財團法人金屬工業研究發展中心、德芮達科技股份有限公司、台灣儀器科技研究中心、馬路科技顧問股份有限公司、中山科學研究院飛彈所、東台精機股份有限公司、財團法人國家實驗研究院國家高速網路與計算中心、三緯國際立體列印科技股份有限公司、普羅森科技股份、可成生物科技、寶成實業股份有限公司、實威國際股份有限公司、工業技術研究院雷射與積層製造科技中心、揚明光學股份有限公司、台灣商品財團法人檢測驗證中心。

執行計畫期間積極地與外界聯盟結盟建立資源共享、技術分享的連結，像是與東海大學的醫療系統聯盟(Healthcare Systems Consortium, HSC)成為會員盟友，其宗旨為促進產官學研與醫界的醫療相關事物交流及媒合，為台灣醫療系統努力。此聯盟是醫界與產業界交流的大平台，於2021年三月份，由計畫總主持人翁紹仁副教授領隊，邀請業界的會員廠商一同參觀本中心實驗室進行技術交流，洽談未來與聯盟成員提供3D列印技術諮詢與服務，同時可提供更多產業結盟的機會。也與國際上的3DHEALS: 3D Bioprinting and Healthcare Innovation Platform (3D生物列印與醫療創新平台)接洽，此平台的3DHEALS Taipei Community Manager是台北榮總骨科-陳冠林醫師，邀請醫師來中心為成員與學生分享未來3D列印應用於醫療產業的發展性，會中也一同腦力激盪協助解決臨床問題。透過與此平台的連結，可為中心帶來更多國際上正在發展的醫療保健應用資訊、一些免費及付費課程(3D 打印矯形器和假肢、3D 打印解剖建模的進步、獸醫實踐中的 3D 打印、醫療保健領域的高級可視化：AR/VR/MR)等、以及國際上的工作機會。透過與這兩個聯盟的資源共享體系，本中心與這些會員企業之間可互相連結，未來也將更有機會共同研發新創技術。

對於台灣這種多數都以製造為核心的產業形態來說，3D列印可為製造業帶來重大的變革，因為台灣原本就具備中小企業的靈活與彈性，對於這種趨勢的演變較能掌握，台灣朝向3D列印發展，先天的基盤已比別人要強。與新加坡相比，台灣具有的3D列印產業，相關的廠商規模都比較大，雖然新加坡也有相關的3D列印廠商，但規模相對較小，大多屬於創客的類型。新加坡在製造的生產設備廠商規模也比較小，沒有大型的工具機設備公司，而本中心發展的高速3D列印機，是比較符合工具機的產業，可落實於台灣的工具機產業服務。

標竿中心新加坡與南洋理工大學3D列印中心實地交流