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2018/3/31

氣脹軸 (Air Shaft) 簡介

第一次看到氣脹軸是在公司買進來的設備上,
主要就是用在膠膜的供收料上,
實務上,在許多以料捲管作業的產業設備上都會用到,
常見的就是布、紙、膠膜等各種軟式帶狀、線狀材料的料捲固定用。

氣脹軸應用在 捲對捲(Roll to Roll) 設備的前供料與後收料卷軸上
圖片來源:Himecs 型錄

基本上的構造就是在主要軸心外套膠囊,
膠囊外另外有可移動的鍵狀、條狀、板狀軟硬材料,
在往外則是尺寸較膠膜內管小的氣脹軸外管,限制移動材料,
利用對膠囊充氣產生膨脹,
外推鍵、條、板等,甚至是膠囊直接接觸料管,
從料管內側推擠進行固定。

Air Shaft 爆炸圖,圖片來源:Converter Accessory Corporation

因為使用到膠囊,又是每次上下料都會進行一次作業,
所以基本上屬於經常性操作,必須保養維修的設備元件,
甚至在上下料過程中因為料管的碰撞變形損壞,
所以在台灣有幾家廠商提供相關元件的維修、保養、設計製作服務,
技術上說難也不難,進入的技術門檻並不高,
但是因為要配合設備商需求進行設計,
也不是一般加工廠商就可以很容易介入的產業,

本來以為這是很成熟的市購品,
後來才發現雖然是成熟商品,
但是屬於客製化定製的產品,
不是像氣缸、滑軌有現貨可以買。

目前找到幾個台灣廠商:
獨大(60M)、正岡(50M)、永易立(15M)、 暹晟(5M)、日夏(4M),
又禾興(10M,Double E代理),美克斯(日本)…

坦白說這門生意不好賺,沒量沒價…


2018/3/30

轉載:典範需要歷經時間,慢慢、慢慢沈澱。孫運璿

何其有幸在念高中時曾經見過一次孫先生,
不幸的卻是在他中風後,由看護推著在植物園看花時。
如果孫先生沒有中風,台灣的狀況應該會更好,
可惜台灣人沒那個運氣…

如果年輕的,你不知道孫運璿先生,這篇值得你來認識他;
如果年長的,你不認識孫運璿先生,這篇值得我們緬懷他。

典範需要歷經時間,慢慢、慢慢沈澱。 
文 - 陳文茜

參加孫運璿先生百歲冥誕,達官來的不多,前副總統蕭萬長、臺北市長郝龍斌…聽到的故事卻很多。幾位台電老部屬吃中飯時抓著我急促地談起陳年往事,深怕等他們也過去時,社會徹底遺忘了孫先生的功績。

一位88歲的老工程師,特別自美國趕回,只為了向敬愛的老長官鞠個躬。
談起孫運璿的清廉,他一把鼻涕一把眼淚。
好不容易熬到交通部長職位,特支費全分給貧寒的部屬交子女學雜費,當年台電開放老員工認購宿舍,孫運璿在台電從接收監理委員當到總經理共18年,當然有資格配置。
老部屬知道他曾為了家窮,到非洲奈及利亞主持電力開發計劃賺美金,特別到交通部奔告此事。
孫運璿一口回絕,「我已當到部長,有官配宿舍,何必和年輕人搶?」
老部屬再勸他 ,這可是有產權的宿舍和官配不同,可以留給孩子們;孫運璿聽了不但不感激,還揮手略帶責備:「我的孩子對台電沒半點貢獻,他們憑什麼分宿舍?」

許多人可能不知道孫運璿32歲就來了台灣,他出生1913年,1945年12月奉派來台參加電力公司接收工作。

初期只是個電力監理委員,日本人8月投降,1945年底撤走時揚言台灣三個月內電力將一片黑暗,日本人電力技術不留下,電力零件全帶走。
孫運璿臨危受命,轉個腦筋把各地工業學校還沒畢業但訓練底子差不多的學生全徵召至台電,五個月內恢復八成供電。

孫運璿百歲冥誕當天,我碰到一位孫家世交,1947年228剛發生時孫運璿一度成為少數本省人欲毆打的對象,他逃到台電本省同事家中躲藏;等國民黨21師軍隊到台灣開始「清鄉」時,換孫運璿保護他們一家。
「台電沒有省籍觀念」,這位孫家的世交第二代如此敘述,孫運璿歷經228前後不同階段的暴力;因此一生在台電、部長、院長任內,「用人唯材」,不考 慮省籍。

天下雜誌發行人殷允芃回憶1978年美國和中華民國斷交、台灣政治孤立、經濟卻起飛的關鍵年代,「採訪孫運璿、李國鼎、趙耀東…很過癮;三個人風格不同,但都立下了典範,也因此把台灣從國難邊緣轉身為經濟奇蹟起飛。」


聽孫運璿的故事,如今聽來卻像神話;因為我們的當下政壇不是太自私、就是太目光如豆、太貪婪。

1950年孫來台六年後,家鄉逃來一堆難民,如同許多外省家庭,一個小小的房子塞滿逃難的親友。孫運璿即使有份薪水,過個年也捉襟見肘。
也是今年百歲冥誕,一個老先生向我「自首」他如何「欺騙」孫家,孫夫人沒辦法了便託他典當一只戒指,他騙了孫夫人,自己拿了台電年終獎金交給孫夫人。
隔了幾年,孫夫人想贖回,他始終沒告訴她真相,算了極少的利息把戒指交回。孫運璿夫 人看著戒指,口中唸著:「媽媽,媽媽?您回來了。」眼中盡是淚;那是已相隔兩地的母親留給她惟一的紀念…


關於孫運璿清廉的故事,聽愈多,愈傷心。

孫運璿不是民主的信仰者,但他卻以畢生精力奉獻國家,退休時兩袖清風退休金120萬。而那個年代他從台電處長到總經理,一幹近18年;去了非洲回來,歷經交通部長、經濟部長、共近三十年不同部會歷練,蔣經國才提名他出任行政院長;院長共任期六年,直至他腦幹中風倒下。
他和當時領導國家的蔣經國,沒有人把政治職位當跳棋遊戲,求才若渴,辦事如旋風,栽培接班者按部就班。…

相照今日,我們可以提名一位政治資歷近一張白紙者出任行政院長,五年換四個行政院長…領導國家的人把職位授予當酬庸、當兒戲、當跳棋遊戲…

孫運璿總共當了九年經濟部長,六年行政院長。
他曾手握數千億資源,但不收禮、不應酬、也不剪綵、不題字,企業往來只談大政策不單獨與個別公司負責人會面。他的秘書回憶院長任內每年監察院財產申報,除了少數積蓄外,房子、車子、古董…一律填「以下空白」。

而百歲冥誕那天,我們見到傳聞開啟台灣「半導體」的那場著名「豆漿早餐會」的出資者。
花白頭髮,人站地挺挺,於孫運璿百歲冥誕標誌前拍照;他拍著胸脯驕傲地說那個早上數十人,他支付了「六百元」台幣?然後創造豈只六十兆屬於「國家」的科技資產。

眾人念起往事,我舉杯向孫運璿大女兒孫璐西教授致敬,她客氣地回:「感謝那個時代,爸爸才能做事…」  杯酒交幌間,相較年輕的我,墜入了沈思。

接棒的後人,慚愧啊!

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Inventor 零件導出功能

Inventor 有一個零件導出功能,
可以將組合件載入到零件中,
然後針對各零件選擇"處理方式",
所謂的"處理方式"專業一點的說法叫作"布林運算",
布林運算的英文名稱是"Boolean Algebra",
說得通俗一點就是作交集或聯集運算,
但是對數學已經還給老師的朋友來說,
只知道"市集",講白點就是菜市場或著夜市,
甚麼交集、聯集...?

布林運算在 Inventor 零件導出功能中,主要有三種運算:
AND
OR
NOT

這三種運算看起來很難,實際上非常簡單,一看例子就知道。

左邊有一個圓柱根一個矩形塊件,
兩者組裝成如右圖的組合件,注意兩者間有干涉現象
使用 Inventor 零件導出功能,

置入如上右圖所示的組合件進行 AND、OR、NOT 三種運算:

可以分別得到以下三種結果:
OR:
將兩者的材料都留下,重疊的部分消除
AND:
將兩者材料干涉的部分留下
方塊 NOT 圓柱:
將方塊中因為圓柱造成的干涉體積移除
圓柱 NOT 方塊:
將圓柱中因為方塊造成的干涉體積移除
相關進階的功能還有使用最大體積方塊、將各自元件處理成為一體或各自分離的實體等等。

在進階選項裡面還可以進行微小特徵的移除、移除中空、移除孔等等作業:


這一個功能原本主要是用在作模具設計用途,用來產生出模腔空心。

但是因為 Inventor 在模具業所需的相關曲面處理功能較弱,
所以其實對 Inventor 的使用者在應用上,通常會用在以下幾種狀況:

1. 早期的Inventor專業版僅支援單一零件應力分析(使用ANSYS核心),將組合件(同材料)導出成單一零件進行應力分析。
2. 將組合模型簡化成單一零件模型給客戶或供應商,取得模型因為沒有特徵、內部細節,仿造使用困難。
3. 機架組合導出成單一零件進行加工。

部分作機構設計的 Inventor 使用者經常會將其應用在機架組合設計上,
其實可以直接在組合上進行鑽孔、除料加工,即使加工到同一個子零件也不會出現意外的加工孔。

2018/3/26

Inventor 動力學模擬:滾動接頭與滑動接頭的差異

動力學模擬的耦合接頭中,數量最多的就是滾動接頭,總共有以下十種:
滾動接頭,() 內為英文名:
平面上的圓柱 (Cylinder on plane)、
圓柱上的圓柱 (Cylinder on cylinder)、
圓柱中的圓柱 (Cylinder in cylinder)
圓柱曲線 (Cylinder curve)、
皮帶 (Belt)、
平面上的圓錐 (Cone on plane)
圓錐上的圓錐 (Cone on cone)、
圓錐中的圓錐 (Cone in cone)、
螺釘 (Screw)
蝸輪 (Worm gear)
另一種比較多的類型是滑動接頭,有五種:
滑動接頭,() 內為英文名:
滑動:平面上的圓柱 (Cylinder on plane)、
滑動:圓柱上的圓柱 (Cylinder on cylinder)、
滑動:圓柱中的圓柱 (Cylinder in cylinder)、
滑動:圓柱曲線 (Cylinder curve)、
滑動:點-曲線(Point Curve)
兩個類型中有四個的圖示看起來很類似,甚至連名稱都相同:
平面上的圓柱 (Cylinder on plane)、
圓柱上的圓柱 (Cylinder on cylinder)、
圓柱中的圓柱 (Cylinder in cylinder)
圓柱曲線 (Cylinder curve)
其中最大的差異要從力量傳遞的角度來看:

滾動接頭可以傳遞法線與切線方向的力量。

滑動接頭僅能傳遞法線方向的力量,切線方向因為滑動關係無法傳遞力量。

2018/3/18

Inventor動力學模擬設定

這裡指得是動力學模擬設定功能,不是使用上的一些性質、屬性設定,
這個“設定”功能用到的機會並不多。

個人先前用到的時機有兩個:

1. 想要將自動轉換約束關掉
2. 將會一起移動的群組進行標色

想將自動轉換約束關掉有兩個狀況
要自己手動加上標準接頭或想要將所有設定藉著關閉自動轉換時可以選擇清除所有設定。

模擬設定按鈕

比較有機會使用到的設定項目

當將"自動將約束轉換至標準接合"取消時,會跳出詢問對話視窗:

當勾選"否",可以發現原本瀏覽器中的所有標準接頭全部都不見了:

如果原本的是手動加入標準接頭,改勾選"自動轉換..."時會緊告將刪除原有的標準接頭設定。
另外一個有用的設定是讓同一個移動群組的元件設定為同一種顏色。
移動群組另外著色,可以更清楚看到哪些元件是一起移動的。
其他還有可以加上錄影時的版權聲告文字,變更旋轉速度使用 "rpm" 表示等等。

2018/3/17

中美台&“國”、“民”

2018/3/16台灣新聞媒體的大新聞就是美國川普簽署通過台灣旅行法,
鼓勵美台官員互訪。

這個新聞對台灣來說究竟是好事還是壞事 ?

其實只要是人為可以主導的事情都有一定的脈絡可尋,
從事情發展的可能結果來回推得利者,
就可以知道事情為何會如此發展。


台灣是一個“小”“國”,對內的正式稱呼是中華民國,Republic of China,
擁有獨立的政府 、軍隊 、貨幣 …
在1949年將中華民國的中央政府從南京遷移到台北暫居到今日。

但是在國際上的稱呼在非體育相關領域經常是直稱"Taiwan",
如果屈服於"中華人民共和國外交壓力的,會稱為"Taiwan, Province of China",
更不友善一點就稱為"Taiwan, Province of PRC", "Taiwan, Province of People of Republic of China";
在體育賽事跟一些非正式領域團體中則稱為"Chinese Taipei"。

每個國家的人民除非特別關心國際事務,一般外國人其實不太知道台灣,
我曾經在英國蘇格蘭出差時報出"Taiwan"的名號,卻被當作"Thailand",還必須花一點時間說明清楚地理位置,
至於政治上的議題,其實多數的老外其實沒有甚麼興趣。


中華民國憲法中的領土範圍包括現今亞洲的中華人民共和國地區與部份的蒙古共和國地區,
可是在實務上對這些地區並沒有任何治權。


中華人民共和國則認為,台灣屬於中華人民共和國在1949年後繼承原中華民國治權領土的一部分,
目前的中華民國政府則是殘存的抵抗武力組織。

相對的卻願意承認更早在蘇聯支持從中華民國獨立出去的蒙古共和國。

堅持台灣屬於中國的一部分,其實還另有其他的政治意涵,
主要就是針對土地面積更大的藏 、疆地區的獨立活動。

從歷史角度來看東北跟傳統中國也是多次離合,
在避免國家分裂的考慮下,
中華人民共和國自然會堅持台灣屬於中國的一部分。

我認為中華人民共和國現任掌權的政治團體共產黨,
在擔心台獨之外更擔心的是藏獨跟疆獨。

相對來說,台獨隔著海,又是長期分治,其實現況影響並不算大,
但是藏獨、疆獨就是家裡後花園的風暴,
而且搞不好會再引起其他地區的有連鎖效應,
例如港獨…


其實我覺得在用詞上另外一個值得意味的是屬於“中國”還是屬於“中華人民共和國”?
坦白說我認為台灣是屬於中國的一部分,
但是我不太認同台灣屬於中華人民共和國的一部分,
但是我覺得台灣其實可以跟中華人民共和國 、甚至越南 、韓國成為一個大中國聯合的一部分,
畢竟在過去2000年的歷史上,中國地區的版圖其實有大、有小,
大中國涵蓋的區域確實曾經很大,
中國版圖變化,圖片參考來源:網路


近年來很喜歡看歷史小說,主要是中國的歷史小說,
三國演義開頭就是:
天下大勢,合久必分,分久必合。

至於台灣的歷史小說,
實在是找不到好看 、引得起興趣看的,
就像去看美國歷史,跟英國 、法國歷史的差別,
美國只有200多年,相對英 、法的歷史記錄時間太短 ,
自然故事性就受到限制。

加上台灣在明朝末期前的人口數很少,
是到1949年後人口數才大量增加,
相對的人口數少,社會活動規模也小,
原住民 、漳州人 、泉州人 、客家人等族群在這塊土地上,
其實多是族群內跟族群間莊園 、村莊等級的衝突,
弱肉強食的地方性衝突,幾十人 、幾百人的規模,
從板橋打群架打到艋舺、大稻埕可能就很遠了,
連可信 、明確記錄留下的都很少,說真得不知道要看什麼!?

扯太遠了。

不過歷史就是現在跟未來的明鏡,可以見古知來。

台灣旅行法通過的結果是什麼?

美台官員互訪!

這有什麼了不起!?

不過是從暗地裡的偷偷摸摸變成在檯面上明來明往的差別。

可惜的是人的關係很複雜,複雜到會影響國與國的關係!

怎麼說?

看歷史上有發生過太多次的類似事件了。

遠在春秋戰國,謀士為了個人的理念 、仇痕去連縱不同國家毀滅另外一個國家,
近到明末吳三桂放女真入關滅明為清,
毛澤東借蘇聯滅蔣氏政權,
在一個國家裡,人跟人,集團對集團,家族對家族的競爭,
內部的敵人永遠是必需列為最優先處理的對象,
這種歷史上不變的道理就給了外部很好的機會,
外部國家 、外圍組織利用這些內部矛盾可以獲取很大的利益。

例如從1949年到1987年台灣解嚴前這段時間,
國民黨跟中國共產黨之間的衝突與爭議,
對外圍的蘇聯 、美國兩大強權來說就是個很好的機會,
光是賣武器給您們互打,順便測試武器性能或淘汰舊設備,
對美蘇兩國就可以養活許多軍火公司,
拿了兩地人民賺錢繳的稅不知道有多少?!

這些軍火公司絕對不希望兩邊和平共處或整合為一,
如果有那一天,絕對要大賣這些軍火公司的股票,
不然軍火公司就要趕快再找到一些新市場可以賣產品。

所以當兩岸關係變好的時候,其實會有人受惠也會有人受害,
而且也確實影響到不同勢力的影響力,
所以就會有人在其中搞怪,
只要有機會可以獲得利益,自然就有內部的人會配合。

老美干預台灣的目的很簡單:
讓崛起中的中國必須消耗資源處理台灣問題。

中國消耗越多資源在台灣問題上,
對美國要繼續保有全球影響力越有利。

不然美國在全球各地投射大量軍力(人、物資源),
相對的同時間中國在全力賺錢,賺到成為美國國債的最大債主,
那天中國不爽不賣東西給美國,
光是蘋果粉絲搶購市面上所有iPhone庫存品,可能就可以引起美國暴動,
如果再把美國國債拿出來拋售,就可以造成美國金融市場大亂。

坦白說最好中台幹上一架,
兩岸經濟至少倒退五年,
美國剛好可以重建製造能力,不怕。

所以利用中台的內部矛盾是對美國最最有利的,
可削弱中國、可賣武器給台灣、測試對中國動武的軍事武器與戰術,
還不用送美國人上戰場,
會有一群台灣覺醒青年會去對抗中國(會嗎?!應該還是另外一群實實在在作事被認為是社畜的台灣人)。

至於中國,現在的策略很簡單,經濟發展比台灣好,久了台灣人自然就會靠過來。


天下還有比美國搞中國台灣互鬥更好的買賣?
幫老美當太平洋第一島鏈的看門狗還要自費買狗籠跟狗糧…
不過日本、韓國這幾年也開始被美國要求買帳,所以其實也不是老美針對台灣,畢竟軍費支出實在是蠻驚人的天文數字。

Inventor 組合設計 元件整理

組合設計跟零件設計的操作差很多,
零件設計著重在考慮加工方法下的幾何外型設計與材料選擇,
組合設計著重在零件的置入 、約束 、動作模擬 、材料表產生。

若從零開始進行設計,
工程師會經常性、反覆的進行以下工作:
置入 、建立元件,
約束元件,
模擬元件動作 、干涉 、幾何衝突,
應力分析 、動力學模擬,
修改、更換元件,
安排元件的階層關係等等。

這些動作次數多而頻繁,
一個組合中,加上五金扣件隨便都會超過幾十個到上百個元件,
數量龐大的元件在瀏覽器中排列會變成很複雜煩亂,
操作時就會越來越花時間在尋找相關元件。

組合設計過程中每到一個階段,
強烈建議要作一些整理的動作,
進行元件的更名、排序、分類、降級次組合,
將組合模型的元件整理成容易識別與操作的狀況。

Inventor組合設計功能中有一些工具專門用來幫助工程師提升操作效率之用,
這些工具相對SolidEdge跟Creo(ProE)來說是很方便好用的工具,
也是Inventor相對的強項。

首先在組合設計的生產力工具包中有排序功能,
可以將瀏覽器中的元件根據名稱進行排序。
組合環境中,可以在"組合"-"生產力"工具中找到"按字母順序 排序元件"指令。
瀏覽器中元件名稱經過排序

但是排序後只是方便根據名稱找元件,
所以接下來在瀏覽器中有一個功能是可以建立資料夾,
可用來將關聯的元件放進不同資料夾進行分類管理。
將相關元件置入資料夾中方便管理

但是若考慮到BOM,這樣的分類管理其實也不夠,
實務上真正機構設計會考慮請購 、組裝 、動作關聯性等等要求,
將關聯的元件作成次組合,
這時候可以將相關元件選取後,
使用滑鼠右鍵功能表的“元件” - “降級”功能可以將選取的元件與相關約束一起變成一個次組合。
選取相關準備製作成次組合元件,滑鼠點選右鍵,選擇"降級"指令

選擇組合元件樣版,一般都是選擇"Standard.iam",給次組合名稱。
如果是在BOM中屬於統包件(像外包製作的機架或者是焊接件,可以設定材料表結構為"不可分離")。

完成降級操作以後,就可以看到次組合,而且會自動相關約束移到次組合中
因此這個元件降級功能對從零開始的機構設計可以說是經常使用到的功能。

相對的有一個"晉級"的功能可以將次組合中的元件提至上層組合中。
可以使用"晉級"指令將選擇到元件移置到上層組合中

在既有的組合中,也可以在瀏覽器中直接拖拉元件進出次組合,改變元件的階層關係。


BOM,材料表

BOM 是 bill of material 的縮寫,
很簡單,就是物料清單。

如果有自行組裝 Ikea 家俱或其他廠商的組合家俱經驗的朋友,
應該會在拆開家俱包裝的同時看到組合說明書跟組裝材料清單,

圖片來源:Ikea 組裝說明文件,連結
與一般文字清單不同,Ikea採圖片列表,這樣可以不用準備多種語言版 BOM

組裝材料清單其實就是一種 BOM,
只是組裝材料清單的目的是給使用者可以清點並據以進行安裝的文件,
跟廠商內部真正製造用的生產用 BOM 是完全不同的。

完整的產品物料清單可以說是公司的產品研發機密資料,
如果拿到完整的生產 BOM 資料,包括所有零件與市購件資料,
如此一來就有很高的機會以更短的時間抓成本跟進行仿製,
所以一般人在外面幾乎是看不到完整的生產BOM。

有一些公司為了防止生產 BOM 外流,
BOM 中的資料經過重新編碼,
離開該公司的資訊系統以後,看到的 BOM 可能也會變成是無意義的資訊,
不過這種情況一般並不多見,
常見的是把市購品的廠牌規格資訊改內部編碼隱藏掉,在市購件上重貼標籤,
不過會這樣作一般多是美商、歐商,台商很少見。

如上述,BOM 可以根據應用用途分成多種型式,
妄想要以一個 BOM 應用在所有單位、客戶、經銷商跟流程中我覺得是不太實際的想法,
還好也很少碰到這麼白目的客戶,
反而看到更多的狀況是 BOM 不夠完整,缺東缺西,
以設備業來說,最常在 BOM 上消失不見的東西就是五金螺絲、空壓管材、接頭類、配電材料的東西,
原因是這些東西成本佔的比例低,在 CAD 中也很少會去畫,
所以自然在 BOM 中會消失不見,
但是若是在消費性產品中,這些該出現的東西一樣都不會少,
甚至連膠水幾 cc 用量都會出現在 BOM 上。

回過頭來看自動化設備業的 BOM,
主要分結構化 BOM跟零件 BOM,
結構化 BOM 會列出總組合下有那些次組合、元件跟使用數量關係,
目的在進行次組合/模組安裝時,可以很清楚知道需要用到多少種跟數量的元件。

零件 BOM 彙整計算各零件在各個組合中的使用數量,
例如 一個 A 組合中用了 6 個 MISUMI BPU5 定位珠,3個 C 組合中用了 2 個 MISUMI BPU5 定位珠,
在零件 BOM就會列出 MISUMI BPU5 數量有 6*1 +2*3 = 14 個;
所以零件 BOM 適合用於採購製作請購用,不需要自行從結構化 BOM中查找彙整計算。

至於在 BOM 資料來源就是來自於元件的屬性資料,
所以要使用 BOM,就必須先將元件的屬性資料完整、正確的輸入,
如此一來 BOM 中才會出現正確的資料。

有關 Inventor 的 組合 BOM 設定與操作,可以參考: Inventor 組合材料表(BOM)功能



2018/3/16

Inventor 組合設計 “彈性”元件

最近教工程師使用Inventor動力學模擬,
總組合下的次組合元件(線性滑軌)使用了組合設計功能中的“彈性”設定,
發現自詡 Inventor 用的還不錯的工程師從來沒用過也不了解這個功能。

所以有時還時要參加軟體代理商辦的新功能說明會或者是進階課程,
這樣才會知道軟體中有那些好用的工具。

不過這個組合設計中的“彈性”元件功能其實已經很久了,
印象中至少在R10版(約2005年)就有,
可惜當初軟體代理商的工程師並不懂得該功能在設備開發設計上的意義與用法,
連帶的也不知道要如何教客戶用,
讓這個好功能沉寂了很久的時間,很可惜。

以下簡單說明組合中對次組合設定"彈性"元件的意義與方法。

在機械設計上經常會重複使用同樣的模組元件,
例如氣缸、滑軌、螺桿、滑台等等,如下4支平排列相同規格型號之滑台:

這些元件本身常常是一個組合件,
使用時因為功能上位置設定的關係,
同樣規格型號的滑台在不同時間、不同使用狀態下會有不同位置;
在一般的次組合設定情況下問題就來了,
同一個名稱的次組合只能有一種位置狀態。

所以以往工程師的解決的方式有兩個:

1.把次組合中的元件升級到上一層:
次組合中元件晉級到上層組合
次組合中的元件晉級到上一層組合
也就是在組合中把滑台這個次組合打散掉,
但是這種作法會造成在輸出BOM時,滑台會被拆散成多個零件,
而且以次組合的管理角度來看也很糟糕,
上階組合中會存在許多應該是次組合中的零件。
正確的BOM設定為市購品

市購品組合中的零件不會被放到零件表中,僅有市購品組合
錯誤的零件表,將市購品次組合中的零件單獨請購或製作

2.把該滑台儲存成多個不同名稱的組合檔案:
需要有不同位置設定的次組合元件就給於不同的名稱,

相對第一個方法,這種方式應該更被工程師接受與使用,
可以解決相同規格型號次組合元件位置不同的問題,
又可以透過零件號碼設定相同名稱的方式在BOM中進行合併作業,
實務上也比方法 1 聰明且有效率;
缺點就是多了一堆相同名稱的組合件。

真正好的作法是置入相同的元件模型,
將各元件設定為"彈性":
選擇相關的相同次組合,設定為"彈性"
設定成"彈性"的元件,元件前方的圖示不同。
設定成"彈性"元件後,各個次組合中的元件就可以移動到不同位置。

彈性元件的設定很簡單,
但是使用上要注意到兩件事:

1. 將要移動元件的約束條件取消
2. 在上一層次組合中設定約束條件時,彈性元件本身的元件不可以選擇作為約束設定元件,必須設定到總組合中的其他元件。


相同市購品組合在模型中有不同位置對機構設計而言算是常見的狀況,
有了"彈性"元件設定,應用上會比較符合實務上的要求。


2018/3/14

分享:半導體設備市場市佔率_2018

最近在看半導體設備的資訊,
自然而然會想去看設備廠的市場率,
在網路上查到一篇2016到2017的半導體設備市場的設備廠商市占率,

有一個市佔率派圖如下:

毫無意外,Applied Material 2017市占率雖然比2016年降低,
但是還是獨占鰲頭高達27%,很厲害!
註. 2019後,因為ASML的EUV,DUV設備價格極高,雖然機台銷售數量比不上應材,但以銷售額計算已經成為半導體設備市佔率(銷售額)最高的設備廠。

如果從該圖表的原始來源資料網站:The Information Network
可以看到另外一篇報告的目錄,

從裡面可以看到該網站調查半導體設備供應商區分為美國、歐洲跟亞洲三個區域。

其中亞洲列出29家廠商,其中日本有 23家、韓國6家、台灣一家(漢民微測科技)。
台灣只有一家設備廠商讓調查機構列入,真是令人傷心;
註.漢民微其實在2016已經透過換股交易賣給ASML。

台灣這幾年拜TSMC大幅擴產,是全球半導體設備最大的市場;
結果大部分設備都是跟外國買...

相對的大陸半導體設備發展野心比台灣大很多,*1
甚至有些製程設備已經能賣進TSMC系體系,
在中美貿易衝突取得設備限制更多的情況下,大陸半導體設備廠的前景大好,美國管制時間越長,大陸半導體設備廠的機會越來越大,台灣廠商要多加油,參考另一篇美國制裁中國對半導體設備業的影響

參考
1. 全球半導體設備市場格局,2022/03/20,頭條匯財經
/3,優分析

2018/3/11

對稱模型模擬應用

對CAD工程師跟CAE工程師來說,
在看待模型時的思考角度其實差異很大。

對CAD工程師來說,模型就是要作到鉅細靡遺,出圖製作時才不會發生錯誤跟漏掉東西。

但是對CAE工程師來說就完全不同,
通常是看“重點”,細節儘可能忽略不計;
至於哪些是CAE模型重點?
像我的習慣,觀察模型時:
第一看有沒有對稱現象?
第二看模型中那些東西是不重要、可以忽略的?
第三看力量傳遞的路徑,思考邊界、接觸條件應該要怎麼設定?
第四看幾何上有那些需要作網格細化處理?
...
千變萬變,不變的一個重點就是"力量傳遞路徑",
在"力量傳遞路徑上的模型設定要夠好。


在機構設計上,對稱可以說是一種平衡,是一種美學...

對稱設計的零件在製作過程跟使用上可以避免掉很多問題與困難。
設計師一般很少會在設計時故意作成不對稱的形狀,
最多是在一些小細節上的安裝、固定孔位,或者是安裝附件影響到對稱性,
否則在主要形狀的設計上幾乎都是對稱的。

當然在創新的時代中,不對稱成為另外一種美學,另當別論。

對稱的型式有很多種,像圓球是點對稱,從中心點看任何一個位置都一樣,

當邊界條件也是點對稱時,圓球的中心點基本上是一個不會有任何位移的點。

在機械設計上圓柱是一種軸對稱,
在模型設計時只要利用一個半剖面,繞中心軸將剖面轉一圈就可以產生一個柱狀物,

如果邊界條件也是軸對稱時,基本上軸心在半徑跟旋轉方向應該是沒有位移的,
但是在軸向可能會有位移。

很多生物在外觀幾乎都有左右對稱的特性,例如魚可以剖成兩半左右對稱,
除體色以外,左右對稱的錦鯉,圖片來源:台灣錦鯉網
機械設計上左右對稱的例子如軸承座、機械手臂的fork,更是多不勝數。
機械手臂用牙插(Fork),圖片來源:環航複合材料科技
軸承座,左右兩側對稱
當邊界條件也有左右對稱的特性時,對稱面應該在法線方向上會沒有任何位移。

以上在描述對稱時,對對稱點、線、面都有強調"沒有位移"的狀況發生,
點對稱在點上所有自由度都受到限制,
軸對稱上軸的半徑與旋轉方向受到限制,
面對稱在面的法線方向上受到限制,
這些描述到時候就是邊界條件中的"約束"條件,
在FEM模型中,給越多約束條件就越容易在計算時收斂,
這也就是為什麼我會在一開始就去注意模型有沒有對稱?
一但有了對稱現象,模擬就相對容易了,
包括設定過程,
包括計算收斂速度。

在各分析軟體中,由於經常會使用對稱條件,
所以在設定約束條件時,多數會提供快速設定對稱條件的功能,
在Inventor應力分析中,這個條件可以用約束中的“無摩擦”。
Autodesk Inventor 應力分析中使用"無摩擦"條件作用在對稱面上
在Nastran In CAD跟Autodesk Simulation Mechanical中對稱約束都在設定對話視窗中提供的快速選項中。

Autodesk Nastran In CAD 約束設定對話視窗中有對稱設定選項
Autodesk Simulation Mechanical 約束設定對話視窗中有對稱設定選項