我提倡工業0.0/李家同

作者:李家同/清華大學榮譽講座教授

我最近常常聽到大家講工業4.0,也聽到工業3.5,到底這些名詞是怎麼回事,我不清楚,可是我卻要在我們的國家提倡工業0.0。所謂工業0.0,其實就是在各種工業基礎技術和學問上,都要做得非常好。
李家同/清華大學榮譽講座教授
李家同/清華大學榮譽講座教授

大家都會提到機器人,當然在工廠,重要的是機器手臂。在網路上可以看到很多機器手臂在工作的影片,機器手臂要能夠拿起一個物件,然後放到另外一個地方。問題是,這個動作要能夠很快地完成,而且最難的是,物件要非常準確地放下。

很多機器手臂拿起物件以後是要放在一個電子顯微鏡的下面,如果這個物件放的位置有一點點不準確,電子顯微鏡就會誤判。但是,不要忘記,機器手臂的動作是非常快的,雖然快,還要能夠緊急剎車。各位都知道,我們的汽車如果緊急剎車,總不能在非常準確的地位停下的,所以這種機器手臂必須是非常精密的。

要做到精密,就是在各種技術都要做得很好。這個手臂要能夠知道它目前的位置,也要知道它該到哪一個位置。一旦到了某一個位置,它就要剎車,而且要降下它的手臂,可能是去拿一個物件,也可能是放下一個物件。這些動作之所以能夠準確,一定是因為有相當好的感測器。有一種距離感測器可以使機器手臂知道它移動了多少位置。

這種距離感測器通常根據光學,所以我們國家的工程師如果要能夠設計非常精密的機器手臂,光學乃是非常重要的。可是光學並不是新的學問,牛頓時代就有了光學的學問。我們國家的工程師有多少是對光學非常了解的?這是一個大家應該注意的問題。

就以機器手臂來說,測量到位置以後,要能夠告訴馬達如何運作,這又牽涉到控制的理論。很坦白地說,控制理論也不是一件簡單的事,牽涉到很多機械和電機,而且這些都是很基本的學問。

比較簡單的光學感測器僅僅決定有光還是沒有光,如果我們需要一個非常精密的光學感測器,它還可以告訴我們所感受到光的強度,也就是說,只要光的強度有些微的改變,感測器能夠知道。這種感測器就不容易做到了。假設我們有了這種靈敏的光學感測器,我們還需要一個晶片,這個晶片能夠將光的強度改成電壓,而且只要光的強度有些微的改變,電壓也要有些微的改變。更麻煩的是,我們要將這些不同的電壓以數位訊號來表示。麻煩在於,光改變的速度非常之快,這個晶片也就很難製作了。

希望大家知道,雖然這些技術都是不容易得到,最重要的是,工程師必須能夠充分掌握很基本的學問和技術,絕對不可以迷信一些時尚而花俏的名詞。好的工程師仍然應該是在物理、化學、數學等等方面有學問,而且又對所有工業基本技術有經驗,這種經驗也只有在動手做的過程中學到。

工業0.0無非就是希望工程師承認自己在基本的學問和技術上,都要力求精進。







(本文內容為作者個人觀點,不代表本部立場)
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