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從豐園聚落談臺灣木藝產業發展
豐園北科大木創中心主任 / 楊明津 YANG MING-CHIN / 2015_0201

    前言
  •   臺北科技大學前身係於1912年(民國元年)成立「工業講習所」,其中木工科是臺灣木工正規教育的開始。1979年臺灣木製家具專業人才的需求殷切,台北工專工業設計科增設「家具組」,以家具材料、木工實習、家具結構、木工機械、製造程序、家具製圖與專題設計為核心課程,形成本校培育木藝人才的特色。
      近年來,年輕人的概念設計在國際舞台上發光發亮,多元文化與創意優勢成為台灣未來國際競爭的重要軟實力,而「木藝文創」應該在木工技藝的土壤裡孕育,才能茁壯、開花、結果,「木藝文創產業」得以生生不息永續發展;再者木藝人才出現嚴重斷層。有鑑於此,2014年北科大在豐原成立「豐園聚落木藝文創中心」,緊密結合豐原木材加工、木工機械、漆藝三項產業特色,再度肩負起北科大的歷史使命,期許木藝產業傳承手工技藝、扎根工業技術、發展先進科技,讓豐原具有百年木藝歷史所建構的木藝產業鏈活絡再起,重現臺灣木藝產業榮景。   


    「豐園聚落木藝文創中心」座落於台中市豐原區豐勢路一段551號,聳立的三支煙囪是豐園聚落的地標(圖1),其主要任務有六:

      (1)

    協助創意設計進行工程檢討、小量生產與展示推廣。

      (2)

    舉辦「木藝文創設計實習營」,讓參與者的創意設計與木藝產業鏈接軌。

      (3)

    建置木藝工坊空間,提供微型創新創業的基地。

      (4)

    配合木藝相關產業需求,技職再造培育優質人才。

      (5)

    整合產官學資源研發新技術,強化木藝產業競爭優勢。

      (6)

    提升木工機械性能,研製優質木工機械。本文筆者半年多來籌設「豐園聚落木藝文創中心」(簡稱木創中心)的工作內容,舉例說明對臺灣木藝產業發展的看法。


    • 自有品牌
  •  木創中心的英文名稱為Centre of Woodwork Technology and Innovation (COWTAI),其功能在於架起創意設計者與木藝產業鏈的橋樑,讓木藝創意結合工業技術而提升市場競爭力,因此品牌識別(Brand Identity)強調木工、技術與創新三項特點,商標設計以英文字母W(Woodwork)、T(Technology)、I(Innovation)進行構想發展。

      商標採用15個木頭方塊構成WTI字樣(圖2-1),左上角木頭方塊移到I的上方(圖2-2),將此方塊順時鐘方向旋轉30度後,相鄰二方塊的對角相接,形成創新I站在木工W上,而拉緊技術T的活潑意象(圖2-3),色彩以深淺差異的綠色森林顯露出WTI字樣(圖2-4),黑白版以明度差異表現WTI字樣(圖2-5),雷射雕刻可採用線條版的呈現(圖2-6)。

    • 理論基礎
  •   木創中心從修繕與建置木藝實驗工廠、視聽教室、漆藝教室工作開始,木藝實驗工廠的第一項任務就是自製木工工作台,工作台設計條件是要符合木藝文創工坊可以使用自用小車易於運送的需求,所以結構採用可拆式(knock-down, KD)、平板式(flat pack)或稱自組式(ready to assemble, RTA)。工作台主要包括1台面、2側框、2橫擋、1擱架、4浮動塊(Floating Blocks)與8楔片(wedges)(圖3)。組裝過程分三階段,第一階段將2側框、2橫擋與1擱架組裝起來;其可拆式結構以傳統楔片(wedge)迫緊達成鳩尾榫(Dovetail Joint)的穩固接合,並將傳統的直邊鳩尾改良成圓邊鳩尾(圖4) ,以圓邊榫孔機與圓邊作榫機加工取代手工或方鑿榫孔機等,提高生產效率、精確度與加工表面品質。第二階段將1台面與2側框組裝起來;側框與工作台面的固定採用浮動結構方式,係側框橫檔上的溝槽(groove)與浮動塊的舌榫(tongue)形成舌槽接合(tongue and groove joints) (圖5),再藉由T-Nut將浮動塊與台面固定,讓實木台面收縮膨脹時,浮動塊在溝槽內滑動以消除應力,避免實木台面劈裂或變形的問題。第三階段將虎鉗以T-Nut固定在工作台面(圖6),工作台命名為「豐園工作台」。


      豐園工作台的設計內涵主要基於浮動結構與比膠合理論基礎;木材會呼吸的優點是可以調節生活環境的濕度,缺點則是造成木製品結構或外觀上的困擾。木材會呼吸致使木材尺寸上的變化,也就是木材收縮膨脹的現象,這是一件令人「傷腦筋」的問題,解決之道不外乎是「強制」或「疏導」兩種對策,強制對策是獲得接合強度以抵抗收縮膨脹所造成的應力,疏導對策則是浮動結構(floating construction)的設計原則,讓收縮膨脹所造成的應力得以紓解,收縮膨脹量大於3.0mm時,建議選擇浮動結構設計。木材收縮量 △D=[ Di(MCi-MCf)] / [ FSP/S-FSP+MCi],其中Di表示原先木材尺寸,MCi表示原先木材含水率,MCf表示最後木材含水率,S表示收縮率,FSP表示纖維飽和點,纖維飽和點平均值約為28%。假設實木台面寬度800mm、木材含水率MC=12%、使用環境平衡含水率EMC=6%-20%、木材為美國山毛櫸(American beech),其徑向收縮率Sr=5.5%、弦向收縮率St=11.9%,則實木台面收縮量約為10-22mm(正值),膨脹量為13-29mm(負值)。根據弦向膨脹量計算所得數值約為29mm,台面寬度中央在側框以木釘插梢定位(圖7),因此膨脹量將均勻向外側移動29.0/2=14.5(mm),工程設計時需考慮浮動塊向外可以移動至少為14.5mm空間的距離(圖5)。


      膠合強度可以包括機械力、化學力與分子力,此三種力不能加乘而是以最大強度決定之,比膠合理論主張木材在形成連續膠合層的情況下,膠合層厚度愈薄愈能獲致較大的膠合力,合板(plywood)與膠合拼板(glued-up panel)的膠合層厚度取決於熱壓機的壓力設定,而方榫接合側邊木理對側邊木理(side grain to side grain)的膠合層厚度,則由榫頭厚度與榫孔寬度間的公差配合產生。根據筆者實驗建議方榫接合採用過渡配合(transition fit);其嵌合度為-0.1mm的干涉配合到+0.2mm的餘隙配合。然而,在緊密配合的方榫接合組裝時,榫頭對於榫孔的刮拭作用(wiping action)將容易造成欠膠(Starved Joint)的現象,榫頭端部將膠合劑擠到榫孔底部後,膠合劑將藉由空氣逆流,而榫頭導角(chamfer)將膠合劑導引出來,有利形成連續的膠合層,所以榫頭導角除了易於組裝外,也有助於形成連續膠合層而獲得較佳的膠合性能,貫穿方榫接合沒有榫孔底部,將無法產生膠合劑逆流現象。豐園工作台的側框立柱(post)與橫擋(rail)接合採用不貫穿方榫接合,膠合組裝後再行露出榫端(圖8),兼具有利膠合性能與看見榫頭的優點。

    • 創新設計
  •   木創中心以創新設計為核心工作,藉由成立木藝工坊、舉辦設計實習營與創新設計比賽、執行產學合作計畫、自行設計開發等;結合豐原百年木藝歷史所建構的產業鏈,讓台灣木藝產業再現輝煌榮景。凳架是自行設計開發中的產品,設計條件是針對現代生活小空間需求的單件小家具,第一代凳架將分割鳩尾榫時將兩側轉成方形,有如智齒般拔掉缺角(圖9),缺牙凳架可以堆疊(圖10),自然達成同時左右前後定位的功能,形成簡單的凳子與置物架(圖11)。第二代凳架將鳩尾榫改為等切榫或稱盒榫(box joint),凳架除了側板上方留空,坐板左右再次留空而形成L型槽(圖12), L型扣件可以當凳子補牙美化外觀(圖13),堆疊無須補牙時,L型扣件可以輔助上下定位(圖14)。


      北科凳架用極簡造形突顯木材紋理與實木榫接之美,容易在室內空間與其他家具搭配佈置,闡述少即是多(less is more)的精神,加工只需數件板材經過等缺榫專用機,一次完成2-3張凳架,可以降低成本提高獲利率與競爭力。目前仍需考慮L型扣件與L型槽的公差配合,木材的優點是容許干涉配合,而缺點是加工尺度精確度與材料穩定度的管控成本,或許L型扣件採用鋁擠型加工形成異材質搭配,可以兼顧木材干涉配合、鋁材尺度精確度與材質穩定度的優點。凳架2種高度可以2種座高需求,凳架2種高度可以排列組合變化,凳架可以染色處理配合空間色彩計畫,凳架也可以放置桌上增加空間運用,凳或架功能可以依消費者需求定位,或是階段性需求改變而轉換功能。

    木創中心將結合2015年第15屆「光寶創新獎」,競賽主題以「光電節能」、「智慧科技」為徵件範疇,分為設計創新組與技術創新組競賽,增設「豐園木創殊榮獎」與「豐園木創特別獎」。投遞豐園木創獎的設計作品須結合傳統木材與現代科技應用,將於2015年二月開始網路報名,六月中作品上傳截止。

    • 工業木藝
  •    十八世紀工業革命以機器代替人工生產以來,機器性能隨著科技的進步也不斷地發展,大量生產與市場競爭也造成地球資源的浪費,台灣木藝產業應該朝向創新性與精緻化發展,台灣擁有精湛手工技藝(圖15)、傳統機器加工、量產機器加工、數控機器加工與異材質加工等五類兼容並蓄與專業分工的優勢,木製品可能包括數十項零件所組成,這些零件也可能分別由上述五類加工所完成。機器加工逐步取代手工技藝是國際趨勢,而手工技藝仍然佔有舉足輕重的地位,就以傳統機器生產而言,木工機器、加工木材、刀具設計、夾具工模與手工技藝等要素是息息相關不可分割的整體發揮,創新設計量產合理化的真正意涵並非大量生產,其重點在於製造成本與市場競爭力。木創中心第一件少量生產是豐園工作台(圖6),第二件批少量生產是100件機器人,可以提供無限的創意姿勢變化(圖16、17)。

      臺灣木製家具產業代工製造出口巔峰時期,筆者參與朝陽木業公司顧問工作時,當時餐桌椅 (dining table/chair)、碗碟櫃(hutch/buffet)、浴櫃(vanity)、茶几(occasional table)等大量美國訂單,就量產機器加工的管理立場,仍然將大量訂單分成適量與批量生產,這類大量訂單的產業型態已西進大陸或再轉向越南發展。筆者參與新茂木業公司顧問工作時,當時地板加工與系統櫥櫃都是量產機器加工型態,目前這類產業仍然扎根台灣並發展數控自動化生產。在此以「木頭椪」與傳統機器量化加工為例,說明機器、木材、刀具、夾具與手藝整體發揮的重要性,木創中心以豐原地方糕餅業特色為出發點,採用木材發展綠豆椪意象的產品系列,綠豆椪內藏不同裝置而其功能為音樂鈴、迴紋針收納、LED燈等(圖18),其加工方法可以分為:適合打樣的手工模板(template)木工車床成形、適合大量的型刀木工車床再搭配獻刀成形、適合大量的自動進料進刀木工車床成形等三種。王進興先生在木工車床技藝已有四十年經驗,他專業型刀搭配獻刀的成形加工,其加工流程為備料-上方半圓鑿刀靠模粗車成形(圖19)-下方型刀細車成形(圖20)-獻頭刀或研磨上端部成形-獻刀下端部成形-研磨,獻刀(圖21)成形綠豆椪底面木材端部產生的巨大的切削力,需藉由工作物定位與固定的夾具(圖22)。整個過程拍攝紀錄,以做為日後教學推廣教材。



      前幾天拜訪威廉提琴工作室林殿威先生,他在生化碩士畢業後從事醫院研究員,因為興趣而轉行潛心自學提琴製作技藝,同時以他的生化背景研發天然塗料配方。幾年後,首次以命名台灣的小提琴參加義大利史特拉底瓦里國際大賽,獲得全球小提琴製作第六殊榮。短暫的聊天裡可以感受到他對於提琴製造的熱忱與理想;期待有更多的人投入學習提琴製作技藝,帶動提琴製作的相關產業而創造更多的就業機會,讓台中成為世界提琴製造之都。父親林重義先生經營木材事業40幾年,遊歷世界65國尋覓各種木材,以特有木材生產木製拐杖,自豪在國際上以高品質與高價位為台灣打響名氣。拐杖與提琴使用的木材很少,屬於高附加價值與特殊的專業領域,小提琴大約由70多塊木片組合而成,其中包含鋸、刨、刮、銼、雕、鑽等各種技藝,也許可以巧妙地交互運用精湛手工技藝、傳統機器與數控機器加工方式,再融入研發膠合與上漆的獨門技術,讓台灣提琴製作產業以精良品質名揚國際,台南奇美博物館收藏400多把世界名琴,收藏的提琴質量居全球之冠。將提琴博物館、提琴製作之都與提琴演奏中心整合形塑音樂文化的台灣。

    • 在地文創
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      台灣城鄉發展失衡導致年輕人移往都會區就業,鄉村地區人口逐漸老化;如果等退休後感嘆「歸去來兮;田園將蕪胡不歸?」,人口老化將更嚴重,農村小鎮加入年輕人的活力確實是銀髮族的天堂。文化部明確指出創意經濟已經成為世界的發展趨勢,政府經費支持與專家團隊輔導,鼓勵有創意、懷夢想、愛農村的年輕人下鄉,結合小鎮「人、文、地、產、景」的文化特色,從事設計、生產、行銷的微型價值鏈活動,協助年輕人微型創業與永續經營,將是活化農村小鎮與均衡城鄉發展的開始。

      1972年臺灣倡導「客廳即工廠」運動,鼓勵鄉鎮家庭代工賺外快,親子關係也更緊密,擴大外銷也帶動經濟起飛,真是「一兼二顧,摸蜊仔兼洗褲」。1998年筆者參訪德國Wilkhahn家具公司,木結構工廠就在農村裡(圖23,24),「農村即工廠」的景象現在眼前,想像著台灣年輕人下鄉從事創新設計在地生產,藉由小鎮觀光行銷的情境。筆者認為木工車床技藝與木工線鋸技藝適合年輕人發展在地文創聚落,其技藝養成時間較短、機器投資金額較少,空間噪音較小,創意空間較大。筆者客廳櫥櫃的木藝品提供參考;日本傳統娃娃的木工車床藝品(圖25)、英國年輕人工坊的木工車床藝品(圖26)、奧地利Hallstatt年輕人工坊的木工車床藝品(圖27)、希臘米克諾斯 (Mykonos) 島上僅存5座風車裡所購買的木工線鋸藝品(圖28)、日本觀光景點現場製作的木工線鋸藝品(圖29)。前幾天朋友曹天瑞校長介紹宜蘭縣南澳鄉武塔村製作手工製作的狩獵弓箭,說明泰雅族人使用當地山坡野生的呂宋莢蒾製弓,呂宋莢蒾木材物性強韌適合製弓,原住民擅長運用木、藤、竹、月桃、苧麻等在地天然材料,手工製作生活器具、樂器、武器、狩獵與漁撈工具等,符合世界環保重視碳足跡(carbon footprint)的概念,將創意結合原住民技藝與圖騰的豐富文化資源,將也是發展在地文創聚落的重點之一。



      2012年認識多年的蔡瑞陽先生在全國製茶技術競賽榮獲冠軍,偶而受邀到坪林家中喝茶聊天,研究生蔡威德想要探討在地文創結合農村文化的主題。有一天蔡瑞陽先生住家隔壁金瓜寮3號要出租,筆者就租下了二層樓約150坪,做為研究生蔡威德的實驗基地,金瓜寮3號門前就是有山有水有茶園(圖30),多年來封溪護漁有成,筆者總是喜歡魚蕨步道走一回,欣賞溪中苦花魚成群,魚兒啃食石頭上藻類時,轉身而造成閃閃發亮猶如水中螢火蟲。一年多來,研究生蔡威德訪談多位地方代表性人物,也舉辦多場座談會、研討會、設計工作營、茶文化體驗營等活動,在此摘要他經營金瓜3號的感想:

      1、

    近年來,政府推行相關的政策,鼓勵青年踩踏台灣深入地方文化、返鄉耕耘、參與地方活動,鼓勵具有創新能量的青年,透過藝文實踐的過程提升自我價值,發展相關藝文活動。鼓勵青年壯遊(grand tour)行遍台灣,帶來創新學習、多元方式認識鄉土,培養對這塊土地的熱情與關懷,讓更多希望的種子能夠重新回到鄉村深根發芽。政府協助只著重於前期的發展,計畫審定後單純以經費的方式協助,缺少中後期的完善規劃與配套措施,再加上煩雜冗長的作業程序,讓許多青創團體離開計畫的支持而選擇獨立經營。

      2、

    年青人對於許多傳統產業而言,不知如何接觸與學習導致技藝面臨失傳與凋零的困境,木藝與農耕同樣沿襲悠久的歷史文化,只是現代都市化的影響,這樣的文化價值鮮少被人們發現與挖掘。因此我們必須建立新橋樑,用這個世代的語言與傳統溝通,讓青年用自己的方式主動來挖掘這些故事。以木藝與農耕來說,現階段許多農村以地景為出發,結合當地人文故事,行銷在地特色,以農為生活的樣貌,而木則是行銷的策略,包含農特產的包裝、社區角落的藝術裝置、公共空間的設計,都可以將兩者結合發揮,創造在地產業新的話題與機會,同時也讓產業之間的交流達到正面的影響,讓更多人透過參與活動,產生對於傳統技藝的熱愛,藉由觀光體驗的加值,讓地方產業擁有多元的風貌。

      3、

    青年回鄉發展前必須具備財力、能力、執行力的條件,更重要的是清楚創造什麼樣的未來、滿足什麼樣的人、擁有全球的視野、市場行銷與通路經營的概念,經由商品化與客製化的設計來提高經濟價值,在創造利益的同時,也建立回饋地方社會的機制,為自身產業建立良好品牌形象,將台灣鄉鎮魅力與國際接軌,透過網路資訊發達的時代,幫社區寫出動人的故事,吸引更多外部資源投入,提升地方經濟價值,讓人們能夠很簡單的下鄉找幸福,隨時可以享受農村生活的美好。每一位回鄉的人都有不同的故事,卻有著同樣因夢想而努力的信念,找回那份最原始的初衷,不畏路途的顛簸,踏實每一個步伐,勇敢前進,相信這條回鄉的路不遠了。


    • 結語
  •   北科大姚立德校長說:「臺灣木藝人才出現嚴重斷層,具有木工教育百年歷史的北科大,應該肩負起傳承的使命。」,永豐餘集團何壽川總裁說:「豐原具有百年木藝產業歷史,期許北科大緊密結合產業,設計著重結合產業行銷與國際化。」,江啟臣立委與台灣區玩具暨兒童用品工業同業公會陳國棟理事長牽起了北科大與永豐餘的紅線,豐園聚落的故事就此開始,期待產學攜手,共創臺灣木藝產業美好的未來。

      臺灣木藝產業朝向自有品牌、創新設計、技術研發與多元化發展,設計方面融入文化元素國際化,材料方面結合異材質應用,技術方面兼顧傳統與科技,功能方面跨界生活化。筆者走進臺灣鄉村小鎮、拜訪木藝產業基層、聆聽年輕人壯志理想,活化鄉村小鎮與振興木藝產業是屬於年輕人的未來,為何不交給年輕人當家,積極主動去創造自己的願景,豐園聚落是年輕人的舞台,期待北科大百年木工教育與豐原百年木藝產業鏈實現年輕人的夢想。
    (本文摘自2015台灣工藝)