瑞健參訪 團隊合作 創造真正雙贏
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高中生參訪本系 滿載而歸
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文、圖◎吳文方教授
「第22屆ISSAT可靠度與品質設計國際研討會議」的英文名稱為The22ndISSATInternationalConferenceonReliability&QualityinDesign,其係由一InternationalSocietyofScienceandAppliedTechnologies(ISSAT)所主辦,因其強調Reliability&QualityinDesign、且於2016年舉行,所以研討會名字又簡稱為RQD2016。一因該研討會係由我國台灣科技大學工業管理系林義貴講座教授擔任ProgramChair,二因該研討會於今年頒授最佳論文獎給我們實驗室去年派員參加並發表論文的同一序列研討會,所以筆者今年與開南大學的徐堯教授,聯袂以共同作者身份前往美國洛杉磯參加研討會議,發表論文、並接受頒獎。
Hoover Dam與Grand Canyon超震撼 RQD2016舉辦日期為2016年8月4日至8月6日,地點為美國洛杉磯市環球影城邊的HiltonLosAngeles/UniversalCity。因正值暑假,筆者在同行徐教授的建議與安排下,提早於7月30日搭機赴美,而因筆者多年未曾看過好萊塢電影,對人工娛樂設施也沒什麼興趣,所以此次出國並未到環球影城參觀,而係與徐教授在洛杉磯國際機場租了一輛車子,於參加會議之前,開車經過賭城拉斯維加,前往過去未曾去過的HooverDam與GrandCanyon一遊。拉斯維加對我而言,毫無意義;倒是覺得HooverDam與GrandCanyon的行程滿有意思的,讓我瞭解一些人文歷史,也體驗大自然的壯觀;可惜就是沿途太陽大了一些。 研討會的開幕典禮於8月4日上午舉行,因非屬大型國際研討會議,典禮相當簡單,依序說明今年研討會籌辦過程以及相關的安排,而後頒獎給去年參加The21stISSATInternationalConferenceonReliability&QualityinDesign獲得最佳論文獎的徐教授、筆者與筆者學生盧羿安(但他已畢業、未出席),稱為ISSATRQD2015BestPaperAward;也頒發ISSATRQD2015BestStudentPaperAward給去年參加學生論文競賽的獲獎人(由三位德國學生獲得)。主辦單位說明最佳論文與最佳學生論文獎的評分一半係由與會人士票選、一半則係由論文委員會委員們票選綜合得出的,所以才會於次年研討會中頒獎給前一年度的獲獎者。此種作法讓如筆者般的獲獎者有不知該記錄成當年或前一年度獲獎的困擾,但料想應也有其商業操作的考量吧!
安全與可靠 無人車輛最首要 主辦單位邀請一擔任SeniorManagerofReliabilityfortheGoogle[X]Self-DrivingCar的Mr.NoahLassar上台作主題演講,講題為ReliabilityandSelf-DrivingCar。Mr.NoahLassar於2004年獲得美國StanfordUniversity機械工程碩士學位後,曾在TeslaMotors任職,投入相關ReliabilityProgram,參與過Tesla's ModelSandtheToyota Rav4 EV等車種的開發,目前則轉到Google任職,他的演講內容當然聚焦於現今非常熱門之自主駕駛無人車的一般開發過程與其個人經驗。筆者以為,無論任何車輛的開發,因其牽涉到公共利益,安全與可靠自然顯得重要而不可忽略,更何況是無人駕駛之自主移動車輛。事實上,除Tesla與Google等由資訊網路起家的現代企業之外,各傳統汽車製造大廠也無不積極投入自主無人駕駛車輛之研發,前者來勢洶洶,然後者也非省油之燈,合縱連橫之間,或許多數現代人會將希望寄望於前者,但與傳統汽車業接觸較為頻繁的部分機械工程領域研發人員可能比較不以為然。以筆者而言,私自以為傳統汽車製造大廠對車輛安全可靠的觀念、要求與熟悉程度比資訊網路起家的現代企業人士深入許多。此外,筆者身邊幾位投入車輛相關研究同事的以下看法也值得大家省思:美國人就是因為尋求自主、自由,才會藉由車輛的發明,享受隨時可自主開車前往各處的方便;如今,要多數美國人放棄此種自主、方便性,被動的由能自主行動的車輛帶他們前往特定地點,會是他們想要的生活方式嗎?當然,吾人也無法否認如老人社區、特定區域或特定性質自主移動車輛的需求與理想總會因應科技發展而達到其最終目標,而其間與本研討會有關安全性與可靠度等議題總會顯得重要。
資深教授認真用功為楷模 本次研討會共有近百篇論文發表,其進行方式大致為,將所有投稿論文依其題目與內容區分為1至18個場次,每場次至少有5篇論文,各論文則被安排於兩平行場次中一一被口頭宣讀、發表。筆者的論文被安排於8月4日下午宣讀,也同時受邀擔任該場次主持人。該場次有五篇論文被宣讀,包括我國台科大葉瑞徽教授所發表的OptimalGroupReplacementPolicyforMulti-ComponentSystemswithWeibullLifetimeDistributions、日本HoseiUniversity一位Tamura教授所發表的SomeResultsonanOptimalMaintenancePolicyforaMarkovianDeterioratingSystemSubjecttoRandomShocks、我國國防大學理工學院王春和教授所發表的OptimizationofPreventiveMaintenanceforaSystemwithAgingComponents、義大利UniversityofPadua一位ProfessorSgarbossa所發表的Condition-BasedMaintenanceinaBottlingLine、以及筆者的論文ReliabilityAnalysisBasedonNon-HomogeneousContinuous-TimeMarkovModelingwithApplicationtoRepairablePumpsofaPowerPlant。此種主持對筆者而言並非難事,較難的地方是,比較無法讓如前述第四、五篇偏向實務的作者與其他偏向數學推導的作者們相互溝通、瞭解,雖說大家都是在作可靠度的研究。有關此點,筆者將於下一節中再予詳述。 筆者也挑選一些場次聆聽學者專家們的簡報,見到多位來自國內的學人。值得一提的是,筆者自主選擇參加Session5: FailureAnalysisandQuality&RiskModelingandSimulation時,在台下不期然看到在成大工程科學系擔任講座教授的楊教授在台上宣讀論文,他所宣讀的論文題目為ShockWaveSimulationsUsingCESEMethod,我想當時台下應該沒人聽得懂他所宣讀與ShockWave模擬技術有關的航太科技論文內容吧。而他在台上也自打圓場的提到,此研討會主題與他所想像的有些不一樣。或許,ReliabilityandQualityinDesign的主題會讓從事工程設計的一般科技人員或研發人員產生誤解吧。
可靠度工程 艱澀數學?簡單工程應用? 筆者原學隨機振動,三十年前所作博士論文研究主題為非線性隨機振動,非線性振動本就很難,加上隨機程序的考量更是難上加難。傳統振動屬於廣義古典力學領域,但隨機振動牽涉到與古典力學稍有不同的另一套數學,所以其研究者往往也無法與力學領域的學者專家順利溝通,屬於比較特殊的一個研究領域。因國內學生對艱深的應用數學理論缺乏興趣,而個人也覺得非線性隨機振動研究對國內工業界助益不大,所以在回國任教幾年後,就不再教授隨機振動,也未再作該領域相關研究,而改教授可靠度工程,並指導學生從事相關研究。與隨機振動、甚至非線性隨機振動相較,可靠度工程的基礎數學理論簡單多了,只要瞭解簡單機率理論並具有一些統計觀念,即可藉由FMEA、FTA、EventTree、FailureAnalysis等可靠度工程慣用作法,投入與實務比較有關的各種工程科技研究,其目的當然是增進生產線或產品之可靠度;而且可以生命週期觀念,由工程設計開始考量,至思考產品之銷毀回收為止。與傳統品質或品質工程相較,可靠度工程牽涉到產品隨時間劣化而至可靠度降低以及產品的壽命等問題,自然會成為工程或工業界所需注重者。因需將時間加入考量,可靠度工程在數學建模與處理上,可能比品質工程複雜一些。而因常需考量不確定因素,所以可靠度工程自然會提到隨機變數;如果再將時間因素納入考量,可靠度工程也會牽涉到隨機程序、甚至求解隨機微分方程等較深的數學。亦即,可靠度工程可以是很簡單的工程應用,但亦可成為一套艱澀的數學。
軍方推動可靠度工程研究最有力 對以美國為主的先進國家而言,早期推動可靠度工程最為有力的為國防部等軍方機關,而因政府與民間對航太、車輛、核能等產業安全的重視,可靠度工程在這些產業中也受到重視。至於我國,依筆者經驗,推動可靠度工程研究最為有力的機關亦為中山科學研究院等軍事機關,他們主要仿效並沿用美軍可靠度工程相關規範,在火箭、飛彈等重要軍品研發過程中,推動可靠度工程與管理等實務工作,而因研發人員主要為工程師出身,所以所用到的可靠度數學比較粗淺。國內另外有一批可靠度研究作得很好的學者專家,他們大多是應用數學與統計出身的學者,因著作等身而獲得講座、特聘教授等殊榮,可惜所作研究過於艱澀,無法與前段所述工程從業人員及其實務結合,殊為可惜。其實,此種情形亦發生於筆者前面所提有關研討會Session 3論文發表與討論的情形,亦即學校學者的研究有時與實務之間存有一些隔閡。
學術工業界交流合作提升可靠度應用 筆者以為,無論工具機可靠度、電子產品可靠度、電子封裝可靠度、車輛可靠度、軌道車輛可靠度、捷運系統可靠度、捷運機電系統可靠度、電動車可靠度、電池可靠度、車用電機/電子產品可靠度等提升皆是非常重要的研究課題,然而欲達到前述系統或產品可靠度的提升並非數理可靠度研究人員所能達到的,而需藉由工程或技術開發人員藉由經驗,透過特殊材料的選用、材質的改善、量測技術的提升、特殊工程技術的應用等手法才能達成,此時,瞭解可靠度數學的人所需接手的工作就是透過可靠度工程所介紹的方法來分析並闡釋系統或產品可靠度提升的情形與程度,並讓國內、外潛在購買公司或機構瞭解該等可靠度提升的情形與程度。為達到以上目標,一般工程人員在學校學習時,接受一些可靠度工程或統計等訓練或許值得考慮,如此才能掌握共通語言與前述鑽研於學術研究的學者溝通,讓他們在其教學與研究之外瞭解業界問題,而在學術研究創作之際,對國內工業界作出更多的貢獻。 值此中國大陸以世界工廠的姿態,所製各樣產品逐漸取代包括我國在內其他國家所製相同產品之時,我國廠商更應該強調品質與可靠度,以區分所製產品有別於中國大陸所製同類產品。而為延緩我國製造業被中國大陸追上的腳步,筆者以為,即便屬於宣示性質,我國政府與廠商也宜投入品質與可靠度提升相關研發,而非一味追求過去所重視cost down之生產與製造而已。
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