國家度量衡標準實驗室之特性(放大效果)

國家度量衡標準實驗室服務的產業極為廣泛，以領域別來看，涵蓋的 領域含括長度、電量、電磁、質量、力量、壓力、真空、振動、聲量、溫 度、溼度、化學…等十五個領域。以產業別來看，則涵蓋面幾可達各行各 業，客戶分布的情形如下表1 所示：

表1．NML 校正服務產業分佈統計

產 業 廠家數 比 例

公用事業 61 4.4%

機械類 104 7.6%

化工類 118 8.6%

電子類 196 14.2%

電機類 94 6.8%

檢驗機構 60 4.4%

產 業 廠家數 比 例

車船類 16 1.2%

度量衡器類 15 1.1%

食品類 11 0.8%

紡織類 14 1.0%

軍方單位 14 1.0%

校正機構 18 1.3%

學術研究機構 37 2.7%

其它類 618 44.7%

合 計 1376

工研院量測中心接受經濟部標準檢驗局委辦執行「國家度量衡標準實 驗室運作計畫」，因性質有別於一般科技專案計畫或技術服務計畫，對產業 之貢獻無法以通用性的指標表達，故應改以對產業貢獻度來衡量。就整體 而言，通常全年國家花費在品質上的成本，相當於其當年全國生產毛額之 3～6

％（工業國家之data），在此方面我國是剛起步國家，所以取最大值6％，因此一 年花費之品質成本為3,600 億元（保守估計製造業一年之產值約 6 兆），若 NML 之存在，可省其中1％，則相當於 36 億元，每年 NML 由標準檢驗局投資約 3 億 元，所以有12 倍的貢獻。

若更進一步以一級校正所延伸出之擴散乘數效益(如下圖所示)來計 算。以NML 對十大新興產業儀器校正需求的調查為例，平均擴散乘數大約 為 100 左右，亦即本計畫每執行一件一級的校正服務，平均可對最終使用 者擴散達 100 件以上，若是以每年四千件計算，其擴散乘數效益高達四十 萬件，以每件校正費用新台幣七千元計，每年的產值約達新台幣二十八億 元以上。如果再把執行本計畫所延伸出來的二級實驗室輔導案含括進來的 話，則其效益將更甚於此。

National Metrology Institute (CMS-NML)

TAF Accredited Labs.

Industrial Users

Primary Calibration

Secondary Calibration Y

X

X/Y

Amplification Factor

Amplificaiton Factor of Effectiveness in Calibration

. 圖 5．一級校正服務之槓桿效益

若再以認可實驗室對業界進行之檢測及校正服務件數衍生效果來看，

NML 自民國 87 年完成對二級實驗室之服務件數為 4,379 件，透過認可之二 級實驗室對業界服務件數為 708,457 件，故衍生之加乘效果為 1:161，截至 93 年已達到 1:712，詳細數據如下圖 6 所示：

圖6．計量標準傳遞加乘效益

其次再以不同角度分析國家度量衡標準實驗室之放大效果如下說明：

(1)降低美國 FQA 對台灣螺絲扣件產業外銷之衝擊

MRA 之經濟效益可從降低美國 FQA 對台灣螺絲扣件產業外銷之衝擊 中表現:美國於 1990 年通過「螺絲扣件品質法案」要求輸往美國市場之螺絲 扣件檢查、測試、驗證應符合追溯至「美國國家標準與技術研究院」(NIST) 與認證體系。當時我國螺絲產業輸出產值年約400 億，註冊廠商約 1000 餘 家，對產業衝擊非常大。1993 年美國 FQA 專員至台灣訪問，得知 NML 標 準經由國際比對充分證明與美國NIST 相容，加上國際 MRA 的推動，目前 已縮小強制適用範圍，並刪除需美NIST 認證測試實驗室的規定。

(2)模擬實現高鐵通過南科時之低頻振動量

高速鐵路將通過南部科學園區，其列車引起的低頻 (≦12.5 Hz) 振動，

對半導體精密製程設備將會產生影響，但影響的程度如何無人知道，故若 能產生和高鐵引起之一樣位準的振動，將可驗證其設備所宣稱之規格。於 是由國家度量衡標準實驗室設計及製造水平共振低頻激振器，以達到低頻 激振的需求。協助IC 代工龍頭 T 公司完成高鐵振動影響評估，並決定立即 復工興建另一12 吋晶圓廠，南科投資計畫繼續進行，而且正確掌握各種微 振動模式與積體電路生產的相關因素，發展出因應這些不同振動模式的設

備及廠房設施規範，對於未來日益精密的積體電路生產及更新廠房的規劃 與興建，都將有非常正面的幫助。

水平共振低 頻激振器

圖7．T 公司現場振動效應測試 (3)建置國家重力基準站，作為科技防災重要依據

量測標準與技術對於科學發展之貢獻由來已久，遠從法國大革命時期 對地球經度的實測以定義長度公制單位—公尺。NML 的長度量測團隊，2003 年起參與國家重力控制系統建置工作，進行量測能力穩定度評估及台灣離 島地區絕對重力測定研究。

自93 年 12 月 25 日至 12 月 27 日止，於蘭嶼氣象站進行絕對重力量測，

根據資料顯示，當印尼蘇門達臘西北外海海域於台灣時間上午8 時 58 分 53 秒發生規模九地震時，分析蘭嶼氣象站的絕對重力量測數據，與台灣時間 上午9 時 6 分 10 秒之量測數據有非常明顯的異常，所有數據上下震盪明顯，

期間持續 5 小時的重力擾動現象，顯示利用重力 g 值監測環境變化是有效 方法之一。

超導重力儀為一個整合性的感應裝置，用來量測周圍環境質量再分佈 所引起的重力變異，可輔助進行環境評估研究，包括如地質構造變動及地 震前徵兆等推測，作為科技防災重要依據。

3.2 國家度量衡標準實驗室之總體效益

3.2.1NML 對安全、健康、環境、貿易(S.H.E.T)等方面之貢獻 (1)建立量測基磐

NML 已發展 15 個量測領域，106 套國家量測標準系統，提供科學計量、

工業計量、法定計量各領域之一級儀器校正服務，滿足貿易、安全、環保、

未來國家實驗室需結合政府、業界與學界的力量以建置國內TFT LCD 的相關標準，來扶植我國影像顯示產業的發展，並協助國內業者與國際接 軌，以業者豐厚的技術實力與生產能力直接參與國際標準制定工作。

(4)提昇醫療品質

NML 在改善偏遠地區醫療品質方面，協助開發 e 化救護車，以解決偏 遠地區幅員廣闊，難以掌握就醫黃金時間之困擾，結合量測標準、通訊網 路、電信服務、資訊應用以及緊急救難等技術，建構具遠距醫療指導及指 揮協調功能之e 化救護車服務系統，優點有: 1.於移動中傳輸生理及影音信 號； 2.藉由生理及影音信號之傳輸，進行遠距醫療指導；3.領先運用 3G 通 訊技術於緊急醫療救護。

其次在醫療數據確保方面，2003 年亞洲遭到 SARS 肆虐期間，NML 在 短短一個月內完成耳溫槍校正器之開發，並複製 8 套至台灣、金門、馬祖 各地進行體溫檢測，做好SARS 檢測第一道關卡，NML 為迅速建立及確認 本校正器之溫度準確性隨即與日本國家實驗室(NMIJ)黑體爐進行溫度比 對，比對結果不確定度範圍在0.01 ˚C 內，成果相當良好並獲邀在 NCSL 國 際會議上進行發表，深獲國際人士讚揚。NML 確實亦掌握了影響國人權益 38˚C 數據之正確性。

圖 8．NML 自行研發之耳溫槍校正器

(5)保障人民權益

量測標準與技術對人民生命安全(Safety)、醫療保健(Health)、及環保污 染防制(Environment)可以有莫大貢獻。為因應法定計量器製造能力之提升，

擺脫對國外依賴，就施檢規範進行制定。由於國外有國際法制計量組織，

相關產品可承認歐洲國家所認證通過之度量衡器，台灣廠商只能生產各國 尚未列管產品，方可輸入美、歐、日等國。換言之，業者只能向國外機構 取得證書，造成營運成本高，競爭力弱，此時推動法定計量器規範制定與 修正，有助於國內業者避免受非關稅貿易障礙影響。參與研擬完成之規範 有電子血壓計、雷達測速儀、呼氣酒精分析儀、氣量計、噪音計、照度計、

車輛廢氣排放分析儀、穀物水份計、移動式地秤、靜態式地秤、及非自動 衡器等以落實公權力執行。之後只要國內製造商上市販賣或進口國外商品

均需經本法規監督，以確保人民權益。

2005 年起更擴大法定規範制訂至醫療保健與奈米科技領域。如醫療器 材滅菌、細胞組織程規範，以及奈米粉體驗證與安全規範等等。

(6)建構防災依據

量測標準與技術對於科學發展之貢獻由來已久，遠從法國大革命時期 對地球經度的實測以定義長度公制單位—公尺。NML2003 年起參與國家重 力控制系統建置工作，進行量測能力穩定度評估及台灣離島地區絕對重力 測定研究。2004 年 12 月於蘭嶼氣象站進行絕對重力量測，當印尼西北海域 發生規模九地震時，與蘭嶼氣象站的絕對重力量測數據有明顯異常，期間 持續 5 小時的重力擾動現象，顯示利用重力 g 值監測環境變化是有效方法 之一。

重力儀為一個整合性的感應裝置，用來量測周圍環境質量再分佈所引 起的重力變異，可輔助進行環境評估研究，包括如地質構造變動及地震前 徵兆等推測，作為科技防災重要依據。

(7) 提升產業競爭

NML 每年直接提供國內產業約一億餘元之量測知識服務與衍生加值。

以國內半導體代工產業為例，一座 12 吋 IC 晶圓廠設立動輒以千億元計。

當半導體廠憂心高速鐵路通過南部科學園區，衍生振動是否對先進IC 製程 品質造成影響時，國家實驗室研製一特別實驗模擬裝置解決廠商困擾，以 利其做重大投資決策，也彰顯「量測致品質」之真諦。

近年來積極提倡品質提昇及品質認證制度，NML 乃將多年建立品質制 度之經驗，奉獻給產業界，期間輔導數十家廠商，成立二級校正實驗室。

使這些二級實驗室提供產業界具品質保證的校正服務，其服務層面包括機 械製造、電子、半導體、汽車製造、土木建築、公共工程等，除加速健全 國家檢校體系外，也為廠商提高了總計每年約億元新台幣之產值，間接為 國家節省十億元以上之國外追溯外匯。

(8) 研發前瞻技術

美國評估未來10 ~ 15 年間奈米產品每年產值將達一兆美金，行政院第 二十一次科技會議結論，未來五年內，將投入約230 億台幣研發奈米科技。

美國評估未來10 ~ 15 年間奈米產品每年產值將達一兆美金，行政院第 二十一次科技會議結論，未來五年內，將投入約230 億台幣研發奈米科技。