風速等級與風壓

風就是空氣的流動，
而空氣的流動微觀上就是空氣分子(主要是80% N2 + 20% O2)的移動，
因此當風吹到靜止物體時，相當於受到無數的空氣分子撞擊，
空氣分子的撞擊就會有力量產生，
力量除以作用面積就是作用壓力，
因此在特定條件(一大氣壓、溫度20度)下，
一定的風速對靜止物體可以產生一定的風壓。

以下為風速等級與風壓對照表：

資料參考來源：成功大學 航空太空科技研究中心網頁

PDM 產品資訊管理

各行各業所需要的資訊系統會因為所屬行業特性不同而異，
基本上會有資料庫儲存不同資料，
會有人事管理、資源管理、財務管理、採購與訂單作業管理、產品資料管理、客戶關係管理等等不同子系統進行程序作業，
會有對應身分作業的協同作業介面(桌機、手機 by Intranet、Internet 等)：

在製造業對設計最重要的是產品資料管理，
早期還在紙本作業時代的時候，產品設計資料圖紙跟相關文件會被整理成一本厚厚的卷宗夾，
歷史悠久的設計辦公室還會有一間專門用來存放這些設計資料的庫房。

到1990年代，2D、3D CAD開始大量導入在設計作業上後，
尤其是 3D CAD 軟體陸續應用到各行業領域的應用之後，
3D CAD 對設計品質與效率的提升是可以說很明顯的改變了以往機構/機械工程師主要的設計工具，
另外一個重點就是產品資料中數量最為龐大的設計資料的數位化，
到了2000後，完全不使用 2D/3D CAD  進行設計的公司幾乎已經不可見。

隨著設計資料幾乎全面數位化後，
軟體商配合著客戶需求，提出產品資訊管理 PDM (Product Data Management)，
甚至後來範圍更大的產品壽命週期管理 PLM，
可以將 2D/3D CAD 產生的資料結合其他程序作業文件整合在一起，
進行資料、版本、程序、有效期限的管理。
當客戶越依賴軟體商，軟體商越容易從中賺到錢...

PDM、PLM這一塊市場非常有趣，有多種不同類型廠商想要介入：
1. 資料庫 廠商：例如 SAP
2. ERP 廠商：例如鼎新
3. CAD 廠商：例如 Siemens (NX Teamcenter)、PTC (Windchill)、Solidworks (Solidworks PDM)、Autodesk (Vault)...
甚至有一段時間也看過中華電信、Google、Amazon 想推雲端版的資料庫管理功能去 meet PDM。

一般 2D CAD 資料可以視為類似單獨存在的文件檔案，
不論資料庫、ERP甚至一般軟體服務廠商處理起來的問題並不大，
只要能掌握到 DWG 檔案中的屬性資料存取跟檔案本體的複製、搬移、讀寫權限管理就可以跟資料庫作結合；
但是到了 3D CAD 就不同了，
3D CAD 的檔案格式比較多且複雜，
基本上會有：
1. 零件檔描述實體形狀等，
2. 然後會有圖面檔用來描述製作上的基準面、尺寸精度、公差、材質、表面處理要求等資訊，
3. 組合檔用來描述不同零件置入的數量、放置位置等等資訊。
有時候還會有其他關連的檔案。

因此PDM系統在處理 3D CAD 檔案歸檔時，
相關連結檔案必須要一起放入資料庫，
但是若一股腦全部複製又會有一筆資料存在多個檔案的問題出現；
所以對一般軟體商、資料庫系統廠商來說，
處理 3D CAD 的設計資料非常容易因為不了解檔案的連結關係而出問題，
造成連結檔案遺失或者多個檔案同時檔案同時存在的問題。

因此個人建議是 PDM 系統最好使用跟 3D CAD 同一個軟體公司的產品會比較不會出現檔案連結的問題。

當然賣軟體產品的廠商一定會說沒問題，可以處理各家不同的檔案，
但是實際上一個軟體產品的開發能夠投入人力資源是有限的，
要能夠包山包海處理各家 3D CAD 的檔案其實會有時程優先順序上的問題，
另外也有費用上的問題，有的 3D CAD 廠商的檔案內容要讀取、編輯是要授權費用的，會牽扯到費用問題。

以台灣使用大宗的 Solidworks 、 Creo來說，Solidworks在 PDM 上算是進度較慢的，Creo 的 Windchill 相對發展久遠成熟(就是貴...)。

其他像 Siemens 的 Teamcenter 或 Catia 的 ENOVIA 都是比 Windchill 更貴的系統。

至於像 Autodesk 的 Vault 有分隨 3D CAD 販售的免費版跟需要費用的專業版。

PDM系統的導入比較複雜一些，需要軟體商在軟體功能面上更多的技術資源協助。

氣密設計分享

防塵、氣密或水密設計在工業跟消費性產品中經常會出現，
包括汽車引擎的汽缸與活塞環、按壓式洗手/面/沐浴乳、防水手機等等。

其中針對產品在不同應用環境上對外界灰塵、水氣等對產品的不良影響防範，
在產品國際防護等級認證上有 IP 等級，
例如 IP67，
其中的數字 6 代表完全防塵，數字 7 代表可承受高壓水柱衝擊，
相關數字代碼的定義(規定)可以參考維基百科上的說明如下：

第一位數字用來表示產品外殼用來保護內部組件（比如電子與機械零件）和防禦外部物體進入的能力。

等級	可防護下列直徑之球體完全進入箱體內	描述
0	—	等同於直接暴露，無法保護接觸與外物入侵。
1	>50mm	可避免身體上任意大表面接觸，但無法阻擋刻意以身體某部位接觸，例如手掌、手背。
2	>12.5mm	可阻擋手指大小或相似大小之物體。
3	>2.5mm	能阻止螺絲起子等工具進入。
4	>1mm	隔絕多數電線伸入與細小尖端的工具、或螞蟻等爬入。
5	防塵	並不完全防禦灰塵進入，但必須有足夠的數量才能對設備的正常運作造成影響，並且完全防止接觸。
6	完全防塵	灰塵無法進入，完全防止接觸。

第二個數字表示設備外殼抵禦液體滲透的能力。

等級	防護於	測試目標	細節
0	無防護	—	—
1	滴水	垂直滴水應無負面效果。	測試時間：10分鐘。 水量等於每分鐘1mm雨量。
2	傾斜15°滴水	傾斜到正常姿態的15°時，在傘狀保護下垂直水滴應無負面效果。	測試時間：10分鐘。 水量等於每分鐘3mm雨量。
3	噴霧	加壓噴霧在設備外部上方(垂直線60度內)應無滲入等負面效果。	以噴嘴測試 測試時間：10分鐘。 水量：10L每分鐘 水壓：50–150kPa
4	潑濺	水從任何角度潑濺到設備上應無負面效果。	以噴嘴測試 測試時間：10分鐘。 水量：10L每分鐘 水壓：50–150kPa
5	低壓水柱	從噴嘴（6.3mm）射出的水柱從任意角度噴射到設備外殼上應無負面效果。	測試時間：至少3分鐘。 水量：12.5L每分鐘 水壓：距離為3m時 30kPa
6	高壓水柱	從強力噴嘴（12.5mm）射出的加壓水柱從任意角度噴射到設備外殼上應無負面效果。	測試時間：至少3分鐘。 水量：100L每分鐘 水壓：距離為3m時 100kPa
7	浸入水中最多1m	設備外殼在明確的條件，包括水壓和時間下，浸入水中（最多浸入1m）時將不會因浸水而導致設備損壞。	測試時間：30分鐘。 設備高度低於850mm時，設備外殼最低點需浸沒於水面以下1000mm。 設備高度大於850mm時，設備外殼最高點需浸沒於水面以下150mm。
8	浸入水中超過1m	設備可在製造商指定的條件下適合於長時間浸入水中。通常這表示該設備是密封的。然而在某些設備上，也可指水可以進入但不會造成負面效果。	測試時間：持續浸入水中至少1小時。 深度由製造商指定，市面上標榜防水等級IPX8智慧型手機測試深度通常為2m。
9K	高溫高壓水柱	設備可在製造商指定的條件下承受近距離的高溫高壓水柱沖擊。	測試時間：共2分鐘。 IP69K是德國標準DIN 40050 PART9所定義的高溫高壓水保護措施。 將80℃的水從指定形狀的噴嘴以80-100BAR的水壓排放到樣品中。 水量為14-16升/分鐘。 樣品與噴嘴之間的距離為10-15cm，出水方向在水平方向上為0、30、60、90度。 樣品在每個方向上水平放置30秒， 在樣品表面旋轉時執行。

產品設計上若要達到 IPXY的標準就必須在一些小細節上多加注意，阻擋灰塵、液體侵入產品造成損壞。

氣密、水密常見的方式就是密封環膠條設計，
近這幾年防水手機在電池生命週期延長後，也開始使用密封膠設計。

一般的防水、防塵都還算容易，
麻煩的是超高真空度的氣密設計，
或者是電子、生醫產品上的阻氣設計，
原因在於使用的材料，跟表面加工精度、粗糙度限制很難真正完全阻擋氣體。

材料上要能夠完全阻絕氣體的穿透並不如想像中的容易，
像金屬、玻璃類的材料微觀結構上分子間的間隙很小或分子間作用力都可以阻擋大部份的氣體穿透，
但是這一類的材料相對硬度高，在製作上要達到兩個接觸面完全緊密貼合幾乎是不可能的事情，
因此氣體會有機會從接觸面中的縫隙穿過去，造成氣體滲漏的情況。

所以常見的設計會使用彈性材料例如橡膠，放在兩個接觸面之間，
將這些縫隙填滿，使氣體無法通過。

但是這是理想狀況，
實務上橡膠、塑膠、固化的膠等都是一種高分子聚合物，
在材料中其實存在有大小不等的微細結構。

這些微細結構的存在，使得材料具有彈性變形的能力，
但是微細結構間的縫隙也給了氣體分子穿通滲透的空間；
所以高分子聚合物阻擋較大的液體分子還可以，
但是就無法完全阻擋比較小的氣體分子(高壓端吸附、擴散滲透、低壓端脫附)通過，
通常的解決方法的基本概念是增加氣體通過的阻力，

1. 增加氣體通過距離的長度，

2. 使用高壓壓鑄橡膠，增加橡膠的密度，減少空隙，

但是這還是無法完全阻擋氣體分子的通過，
尤其是對上分子量低(分子小)的氫、氦，
像氦氣或氫氣氣球充氣一段時間以後還是會消氣，
相對使用分子量大(分子大)的一般空氣、氮氣，氣球就可以撐比較久，氣消的比較慢。

所以在氣密設計上，氣密用的材料選擇其實是有門道的，
要根據需要的阻氣能力選擇，其中一個重要指標就是氣體在阻氣材料中的擴散率，

可以參考Fick's First Law，菲克第一定律：

菲克定律(Fick’s law)：F= －D‧ΔC/t

其中：
F為氣體擴散通量
D為擴散係數，需配合材質取得針對不同氣體的數值，例如某規格塑膠材料對氧氣的擴散係數，或透過率(Oxygen Transmission Rate，OTR)反算
ΔC為阻氣膜兩側氣體的濃度差
t為阻氣材料的厚度

取得資料時需注意單位的匹配。

一般人觀念上應用氣體穿透路徑加長的概念，其實就是增加密封材料的尺寸，
也就是加大上述公式中 t 的數值。
另外跟材料性質有關的就是擴散係數 D，從公式看，擴散係數高則氣體不容易擴散到阻氣膜的另一側。

在一些超高真空系統上，氣密環(封條)會使用金屬如無氧銅取代高分子聚合物來當作材料來阻絕氣體通過。


選擇好材料後，設計上除了材料尺寸以外，
另外一個重點是材料接觸面上的接觸壓力，
如果接觸壓力不夠，可能會有以下兩個狀況發生：

1. 氣密材料的變形不足以充填微間隙
2. 氣體可以推開氣密材料造成漏氣

接觸壓力相關的設計要注意的是：
1. 接觸壓力的大小要超過氣體壓力差
2. 接觸壓力分布範圍要足以全面性覆蓋需要氣密的範圍
3. 接觸壓力越大越好，但是又不可超過材料的破壞強度(不需反覆拆裝)或彈性極限(需反覆拆裝)

這時候螺絲固鎖位置跟密度設計就很重要了，
CAE 軟體就可以在這方面幫上忙，可以利用模擬來檢視固鎖螺絲孔的分布位置對接觸壓力分布的影響。



Ref.
Seal Design Guide
Vacuum SealingTechnology
VACUUM SEALS DESIGN CRITERIA
How-do-I-design-a-vacuum-seal
氣體阻障膜之介紹及應用，大永真空科技網頁
Nanocellulose in thin films, coatings, and plies for packaging applications: A review
金屬密封件，Pfeiffer 真空技術

Permeation，維基百科"滲透性"說明

設備模組化設計的概念

機械設備中會使用到許多市購品，
大量製造的市購品會有助於降低設備研發(少量多樣)製造過程中的風險與費用，
但是如果是已經略有規模的設備廠，
設備出貨量有一定的經濟規模時，
透過模組化將部份零組件的使用數量放大到有經濟規模時，
其實就可以跟供應商討論"量販價"，
進一步降低設備的材料成本，甚至組裝成本。

因此設備功能的標準模組化設計對略有經濟規模的設備廠來說，
可以說是進一步擴大材料成本優勢的有力武器。

設備元件的模組化設計其實不要太貪心，
可以一步一步來，如果人多當然可以同步展開，針對不同的部分進行。

以前在第一家公司當小主管時，接到一個專案是物流系統的設計，
有四個區域使用輸送機，
依單位以往的作法，通常是放了四個工程師在這個案子上，個別進行相關輸送機的設計，
這樣有一個缺點，明明是具有類似功能模組的輸送機，卻可能因為工程師的關係出現有不同的設計，
所以我決定先作相關功能模組化設計，
例如驅動輪、廻流惰輪、阻擋、升降、轉向、支撐腳柱等等，

像 MISUMI 就有類似概念的輸送機模組化可以選用：

圖片來源：MISUMI 網站

將不同模組分配給不同的工程師進行設計，並在設計過程中定時開會檢討與說明設計，
當這些在輸送機 上的標準化模組設計完成後，只要根據規劃位置進行布置，拉需要的長度設計機架就可以。
如此一來就可以將相關零組件的製作數量最大化，以求達到經濟規模的效益，
後續執行上也確實成功降低單位長度輸送機的製造成本。

這個例子其實算是很簡單的案例，
但是過程確實可以作為模組化推行上的參考：
1. 決定模組化的目標元件
2. 設計討論確認可行性與成本
3. 活用在系統中置入設計

理想中每一台設備都可以將各個功能性元件模組化設計，
再以提供支撐的結構件(機架)作整合。

在很多公司執行時卻經常看到一種容易造成失敗的狀況，
一次想作完全部的東西，各工程師依據自有機台同步展開模組化設計，
結果就是功能性模組沒有獲得整合、最佳化設計討論，
同樣功能性模組出現數個不同版本，
然後開始使用時就出現一團混亂。

其實要作模組化可以先挑設備中的幾樣核心功能模組作共通性最佳化設計，
例如 AOI 設備製造公司可以針對一定會用到的相機固定調整機構先進行模組化設計，
1. 先確認相機外觀尺寸的幾種形式與固定方法
2. 確認需要的調整軸數
3. 確認最大外觀尺寸規格等等，
然後委由一個工程師從既有的設計中找出一個目前評價最好的進行改良、改善、降成本設計，
設計過程跟完成後充分討論與說明，讓相關會使用到該模組的工程師了解設計概念與應注意事項。

重複步驟完成其他功能性，例如產品傳送、定位、支撐等功能性元件的模組化設計。

其中有一些會隨產品尺寸變動的元件可以列為尺寸變動件，
允許長度尺寸上的變更。

當標準模組化設計有數量優勢以後，甚至就可以考慮"模"造，採用鑄件等加工形式進行製造，降低成本、減少組裝與提升減振能力。

總之，模組化很重要，但是要從核心功能模組作起，再逐漸往周邊功能擴展會比較容易產生效益(成功)。

20191114 立川 昭和紀念公園 銀杏

上次是 4月中到昭和紀念公園，對整個公園的規劃、風景印象很好，
參考：20190420、22 日本立川昭和紀念公園
所以決定再趁著銀杏、楓紅季節再來一次。

昭和紀念公園的銀杏主要在靠近立川站北口的公園售票口這一端，
從立川站北口出來走到可以看銀杏這一條景觀大道大約10分鐘，
沒看過銀杏的可以來試試，天氣好時很漂亮。

不過我們來早了幾天，銀杏還沒黃透。

圖片來源：Google Map
銀杏就分布在到噴水池這一條景觀大道旁，左右都有
圖上黃色線條標示的位置

圖片來源：Google 實景地圖

往公園繼續走進去也有零散的銀杏。

第二天開車往富士山路上，通過八王子市的國道20，從追分町開始3~4公里長的路旁也種了一長排的銀杏，也是蠻壯觀的。

使用者出身的設備廠分享：碩奇科技 紡織打樣機

作機械設備是一種很有趣的行業，
很多時候老闆其實都不是相關專業背景的，
而且反而會因為理解使用者端的需求，在瞭解使用者的情況下反而可以作得更好，
像以下分享的這個以紡織打樣機起家的碩奇科技老闆就是個典型的例子。

執行長雖然是電機出身，
但是後來卻是從事紡織業時看到需求跨入設備業，
從紡織設備大廠沒興趣作量少的紡織打樣機切入市場，

一路辛苦累積經驗、技術，好不容易成為相關設備的翹楚。

註. 這台紡織(布料)打樣設備與衍生設備意外進入高科技材料領域，例如碳纖維、Kevlar纖維或其他生醫用材料的纖維研發成型用途，可惜量不夠大，錢不好賺……

相關報導可參考以下遠見採訪報導的連結：

https://www.gvm.com.tw/article/68688

碩奇科技官網：www.ccitk.com

Digitimes

之前還看過一個電子設備廠老闆是化工出身；後來公司賣給其他專業設備廠。

最近碰過一個網友是從使用者端切入作設備。

在面板設備上，韓國在模組廠，面板、基板的搬送、檢測、洗淨設備也有很多都是由三星、LGD的使用者出來開設的公司。

相信有很多不同產業領域設備廠也是從使用者端看到需求跟機會而選擇跨入設備業，
這一類老闆的想法跟傳統機械、電機背景出身的專業人員會有點不同，
優點在於沒有技術限制上的包袱跟對需求端的掌握度，
問題會出在公司創立初期時常常會因為製造、組裝、配電、程控上的相關或其中之一的資源、經驗不足，經營的非常辛苦；
像碩奇一開始就是這樣，
必須能夠有本錢、毅力堅持下去，
才能把看到的需求轉為商機。

同樣的這類例子也可以讓國內許多電機、機械專業背景出身，
或者是從代理、銷售入行的業者思考一個問題：

如何了解使用者的需求，增加客戶對自家設備的黏著度。
或者是該如何把客戶的需求當作是自身設備產品的利基點。

靜電產生與材料性質的關係分享

前面有一篇提到除靜電裝置的簡介，靜電與除靜電裝置摘要分享
裡面有提到靜電產生主要來自於“磨擦”，
對"摩擦'產生靜電的印象來自於：
元件 A 跟 B 在相接觸表面上產生相對運動，
在相對運動發生時，元件 A & B 之間發生材料移轉的現象，
被移除或附著上的材料上可能會帶有些許的電荷，
如材料是絕緣性材質，電荷無法移動，因此就會在元件表面累積電荷而產生靜電。

但是其實若從更小的尺度來說，
當絕緣材料 A & B 從原本的接觸到分離時，
微觀上分子、離子、電子可能從材料 A 移到另外一邊的材料 B 上，此時也會發生電荷累積*1。

所以從國中自然科課程中應該都有學過的化學元素週期表來看：

圖片來源：元素週期表網站

在這個元素週期表中，我印象最深刻的就是：
除了惰性氣體以外，右上角的元素搶電子的能力比左下角強。

雖然在材料中這些元素都已經變成是化合物，
但是還是會影響電子的分布狀態，所以在化學/生物上會有一些氫鍵、凡得瓦力等存在分子之間的偶極力。

圖片來源：台大化學系，分子間作用力

這些力量有可能在當兩個元件互相接觸、分離過程中，造成微量的電子產生轉移，

圖片來源：Wiki，Triboelectric effect

比如一邊是有帶氟化物的聚合物，例如鐵氟龍 ( Teflon )，一邊是聚乙烯 (Polyethylene)，
兩個聚合物在接觸、分離之間就會產生微量的材料轉移，造成靜電的產生*2。

最近就碰到一個要解靜電的例子就跟以上的觀念有很大的關係，
機構上原本使用抗靜電氟化橡膠 VITON 跟材料接觸，但是靜電值居高不下，
不管機構接地與否、加大除靜電氣量、調整方向改善效果有限，
拿著靜電量測裝置順著機構走一次，發現靜電就是在材料 A & B分離那一瞬間飆高，
靈機一動，拿一般的 NBR 橡膠(絕緣)材質作測試，分離瞬間產生的靜電值反而很低！！！

抗靜電材料在分離時產生的靜電竟然比絕緣性材料還高，而且還高出很多？？？

重新檢視材質，猜想應該就是氟化橡膠中"氟"的影響，
搶電子的能力太強了，所以在材料 A&B 分離的瞬間，搶走更多的電子，才會造成靜電值大幅飆高。

這也是一種難得的經驗，原來從接觸、分離的行為就可以產生靜電，根本不需要摩擦，
此時的材料的基本組成成分的分子間作用力會有很大的影響。

真的是活到老學到老...

Ref.
1. Mechanism of Triboelectricfication, Triboelectric effect, Wiki
2. MEURIG W. WILLIAMS, What Creates Static Electricity?, American Scientist.
3. Meurig W. Williams , Triboelectric charging of insulating polymers–some new perspectives,

模擬分析時的"假設"

長期以來經常碰到朋友問到使用CAE軟體的困難，
心裡其實蠻有感慨很多人在作“假設”上有許多基礎知識不足或想像力不夠豐富的問題；
像 CAE 軟體本身背後使用的理論就有許多“假設”條件，
必須在符合這些假設條件下，
CAE軟體才能模擬出合理的結果。

也可以想見如果真實情況與假設條件偏離越多，結果就會越不準。

以最簡單使用的 Inventor 應力分析或其他簡單的應力分析軟體為例，
先撇開一些艱澀難懂的專有名詞，
軟體最基本的假設就是：

1. 處理均向性、線性材料，只允許在各方向材料性質都是固定的 Young's Moudulus (彈性係數...)、Poisson's ratio、密度(算自重影響才會用到)等等

2. 處理小變形，例如變形值相對原尺寸百分比<5%，或更嚴謹的 <2%以下

3. 不考慮溫度、電、磁等等效應。

所以整個程式的撰寫、開發邏輯會完全依循上述 1&2兩大原則。

因此複合材料、大變形的橡塑膠應用、材料降伏、殘餘應力、熱變形等等在Inventor應力分析功能中全部都不適用！！！

所以從事 CAE 首先第一件事就要先看清楚軟體在功能上的"假設"條件有哪些？

例如最開始要選擇"靜態分析"、"模態分析"還是"造型產生器"？

例如想避免共振的發生，那就要選擇"模態分析"

例如想知道鐵板的自重變形位移，那就要選擇"靜態分析"

想針對零件材料應力分布區域進行最佳化設計省材料或減重，那就可以選擇"造型產生器"

所以必須要先瞭解(假設)自己要模擬分析的主題是甚麼？

選擇好適用的主要功能再來進行設定時，就要開始針對模型狀態作假設，
包括模型的元件組成與幾何、材料、約束、負載、接觸等等進行設定。

例如假設有平面對稱幾何、約束、負載的案例，就可以將模型切成一半，甚至1/4，在對稱面上給法線方向位移限制的條件，這樣可以減少系統計算的負擔跟提高準確性。

一個多重組件要進行變形位移模擬，可以假設基礎高剛性的元件相對變形量很小，把基礎元件忽略，將約束條件設在兩者接觸的範圍上，如此一來就可以減少計算上的負擔，又不至於影響計算上的準確性(近似程度)。

同樣的對未知的力量也不用執著於精確的數值，
例如電梯中的載重，10個人就假設是 10*75= 750公斤重 = 7500 N，
或者是清洗裝置的毛刷作用力，就假設 5N、10N、100N各作 1 次也行，模擬後也許就會發現跟自重相比微不足道可以忽略，
那就不要執著於想要取得所有大大小小的負載資料！

所以在進行 CAE 模擬時，"假設"很重要，合理的假設可以讓結果越趨近於真實狀態。

越複雜的問題需要越多的假設條件來處理，
背後所需要的理論與程式自然就會不同。

延伸到更大範圍的工程上處理問題也是一直在作“假設”，針對各種“假設”條件去設計方法驗證或排除，一開始一定是挑主要的因子作假設，當解決主要因子後再來對應次要因子，一步一步去完善工程。

想要一步“登天”完美解決問題有時反而會大幅度拖長執行的時間與進度，
當然透過龐大資源、腦力激盪、資源分配處理好多個“假設”條件最是理想，可以兼顧時間與完成度，
但是前提條件是要有豐沛的資源跟好的資源整合運作管理能力。

在軍事上以前當兵時聽過另外一個說法：“想定”，
其實目的也是對敵人各種可能作出多重假設，逐一設計出應對措施。

所以“假設”時能夠掌握好越多條件，越能夠在真實執行時取得越接近真實的結果，這種情況在各行各業都是一體適用的。

有關設備元件採購的點點滴滴

一台設備用到的元件、零件很多，
相對大量生產的消費性產品採購作業瑣碎、繁複又煩人，
高單價的元件花人力、時間處理是應該的，畢竟費用佔整體比例很高；
比較大的問題是出在低單價、品項又多的五金配件類，
買一個 5 塊的盤型彈簧要不要處理？
這就要考驗公司在採購管理上的制度跟購員的EQ管理能力。

以下分享待過的公司有關設備元件採購上碰到的一些趣聞、軼事。

第一家公司規模很大，
雖然設備開發設計製作不是公司的主要業務，
但是因為負責的副總支持設備技術單位，
加上設備、模、夾、治具元件採購發包品項、數量、金額龐大(巔峰時NTD 1B/年)，
採購單位安排了好幾個購員協助處理請購與相關程序，
多半時候買設備相關元件都非常方便，
最多就是碰上要求協助評估第二來源、更換供應商技術支援等問題；
坦白說上上下從不把五金件費用放在眼裡，
由製造單位放在年度預算中處理，超方便！
缺點是預算上會有小失真，
不過反正都是內用設備，無所謂。
非常備五金類的小東西在採買上，
直接找了幾家“五金行”，
什麼奇怪又沒量的東西都可以幫忙買，
避開現金交易、月結、廠商資料建立等程序作業，
機構跟電控研發只要開出規格就可以，
連經銷商甚至都可以不用提供給採購，
簡直就像現在的網路代購一樣方便。

第二家公司也是大公司，
設備技術支持的力道直接來自董事長，
自然採購單位也是盡力配合，
不管市購元件採購或零件發包製作只有價格可以砍多少的問題，
採購上碰到的問題也不多。

第三家公司是軟體公司，我只有定期更換買新電腦的需求，
身為技術主管，只要有預算，買電腦這種生財工具基本上沒什麼大問題，
其他採購跟設備元件採購發包製作不相干就不提了。

第四家公司是中型企業，產品單價低，
買設備元件比較大的問題在於價格，貴重的大東西要跟主管講清楚用途、效益，
另外就是自己要從頭包到尾，
不過只要在一定金額以內，副總簽過就可以，
所以買小東西也算方便。

到了第五家公司是設備專業公司，
每一樣元件、零件都要進系統、有品號，
小至空壓接頭跟非常備螺絲五金都要有品號進 BOM，
連一個M8細牙螺帽都要進BOM，所以 BOM 非常可觀，
機械加電控的BOM很容易就破千筆，
這些資料全都要走流程，
從研發、物管品號審查、採購都要過一次，
因此在流程中的物管跟採購人員需承受來自人數多好幾倍的研發人員所提出的採購資料處理工作，工作量還蠻大的，尤其在碰上景氣循環高潮時期，很辛苦，所以我一向很體諒這些配合程序作業人員，只要可行就儘量降低他們的負擔。

很不幸這次碰上一個很難搞的購員，
一切要以她方便為優先(公主病？)，
只要請購的元件低價、無量，又是第一次接觸的供應商，
保證被罵到臭頭，
收到請購資料就是電話先過來臭罵一頓，
為什麼要買這種東西？
不知道要有 MOQ ？
要先預估會用到的總量再提採購一次買；心裡OS：開發中的機台，研發怎會知道可以賣幾台，而且開發中搞不好會換，怎麼可能要用4個先買100個…
廠商不收票，公司要月結、開票，怎麼買？
聽訓五分鐘、緩和情緒 n 小時………

搞到最後都想乾脆自己掏錢買算了；
但是就算願意貼錢奉獻給公司，
還是會造成一個很大的問題，
以後這種料我不在就沒人知道要去那買，
所以還是要進系統、有品號、有請、採購、入料程序。
每次為了想用新設計、找新來源，幫公司降一點成本，
都必須跟購員奮戰好幾來回，
消耗掉的腦細胞比設計還多！
花的時間成本遠超過買的東西費用！
難怪一些老設計工程師買小東西除了規格以外，第一個考慮到的是方不方便？
貴沒關係，千萬不可造成家裡偉大購員的麻煩。
難怪MISUMI的東西明明不便宜大家還是狠命用，方便是最大的賣點。


所以在設備元件請採購程序上如何作到有系統、又夠方便有彈性，
其實還真得不容易，
尤其是在標榜“有制度”的公司下。

在第二家公司處理五金件的作法可以值得參考，
低單價、品項多的五金件直接授權製造單位請採購叫貨，也不進 BOM，
在成本上直接以專案預算的一定百分比，例如製程設備3%、物流設備5%作控管；
由製造單位自行抓長補短，
兼顧到成本控管與彈性、方便，
研發(兼專案)也可以直接撥補特殊的五金件需求預算給製造來調整比例，
如此一來大幅降低物管、採購的負擔，
因為五金件金額佔專案比本來就低(5%以下)，通常影響很小，
如此彈性卻可以大幅降低相關處理的人力、時間與流程成本。


經手元件採購的好處自然不在話下，
有些購員長期與特定供應商配合下來自然會有很好的默契。
不過廠牌規格畢竟是由研發設計所決定。

在第一家公司供應商很聰明，
會經營好跟採購購員的良好關係，
尤其是一些貿易經銷公司，什麼都賣，歡迎詢比價；
購員作業上難免會使用品名多家詢比價，
這時候這些供應商機會就來了，
研發設計工程師握有決定廠牌、規格的初始權利，
藉由討論、確認規格、提供CP值更高產品的名義，
設法探聽到負責的研發設計工程師，
然後開始拜訪、確認規格、討論規格，甚至說服變更廠牌，
如果再不行找工程師主管...

有一次一個廠商下午 4 點來找我討論元件規格，
討論到下班時間約我一起用晚餐繼續討論，
那時候沒想太多，下班要跟老婆一起開車回家接小孩就拒絕了，後來想想其實沒那麼單純。

那時在研發設計單位每逢端午有吃不完的各地知名肉粽，
每逢中秋有吃不盡的月餅跟柚子，
每逢年底有多到想丟掉的記事本跟餅乾零食禮盒。

有一次銜命辦單位聚餐，
白目的去問主管聚餐經費來源？
一級主管交待可以找單位各級主管贊助；
找到一個二級主管要錢時被白眼罵聚餐還要他出錢？
心不甘情不願的說“好”，
然後補了幾句：
“不會去找供應商一起參加？！”
“不熟供應商？我叫廠商去找你”

自己也聯絡幾個熟悉的供應商，
其中一個很熟的老闆小聲問需要“斗內”多少？
我瞬間理解為何聚餐要找供應商…
回說：老板跟一級主管同等級出5000應該就可以了，
隔天，老板拿著信封袋來找我，確認要聚餐的時間、地點，
然後說 5000 實在不行，太難看了，10000 會不會太少？？？！！！

另外一個主管聯繫的供應商當天到了餐廳一看有12桌，
馬上找我到一邊，抱怨沒早說有這麼熱鬧？
人這麼多至少也要拿個 20000 贊助，不然他很沒面子。
十二桌賓主盡歡後還剩8萬多入單位聚餐基金！
果然是單純的書獃子，沒社會經驗…

另外有一次是得罪人，
原來常用的抗靜電PVC供應商價格硬、交期長，
找了第二家廠牌跟供應商，確認了規格跟較低的價格，
結果甚麼好處也沒有卻被原廠商、採購、主管海 K 一頓...

對研發設計如此，
對決定金額、下單跟時間的採購當然只會更好！！！
那時公司的方法很簡單，定期輪調購員負責的項目。


到了設備專業公司，嗯！
過年過節要靠購員施捨一些她們不想吃的禮盒、筆記本，
可以想見在這裡研發設計決定廠牌規格跟購員的影響力完全是在不同等級。

有一次我明明給了採購一張新廠商單價8元的五金件，MOQ 100件
最後卻是另外廠商以13元的單價供貨？
中小型公司內的採購、財務單位專員，有時候背後的關係真的不是工程師可以惹得起，所以…
沒事，一切都是作夢！！！


在經手金錢上人心是經不起誘惑的，
因此公司不得不藉由分層負責來避免弊端，
但是往往卻還是免不了產生其他的問題。

找到對的人還是最重要，
任何制度碰到不對的人、有關係、有辦法的人都還是會出現有機可乘的漏洞。

書獃子就是書獃子，
採購流程與制度非我專業可以置喙，
這種牽扯到利益關係的專業還是要留給專家處理。

Inventor表現法：詳細等級表現法

Inventor詳細等級表現法主要用來搭配元件的“抑制”來控制元件的出現與否；
據Autodesk表示，抑制元件可以釋放其所佔用的系統記憶體資源，提升設計時系統的運作效能，
實際上是有改善，但是不如期望中的明顯。

詳細等級預設有“主要”、"所有元件皆抑制"、"所有零件皆抑制"、"所有資源中心皆抑制"四個。

"主要"：
其實等於不抑制。

"所有元件皆抑制"：
將元件(組合跟零件)全部抑制，幾乎沒用過，全部變成空空的沒東西，好像沒甚麼意義。

"所有零件皆抑制"：
保留組合，將所有零件實體抑制，幾乎沒用過，組合中所有的零件都抑制，也幾乎等於把所有實體都抑制掉。

“抑制資源中心”：會抑制所有從資源中心(如螺絲等)置入的元件的詳細等級，可避免從資源中心載入的零件佔用系統資源，如果經常會從資源中信把螺絲置入組合檢查，這其實是一個不錯的功能，可以快速關掉相關的元件。

詳細等級最為人所詬病的一點是不會跟 BOM 關聯，
BOM會將所有元件全部列入，不會受元件"抑制"作用影響，
這個問題在不同詳細等級應用上會有模型與料對不起來的問題，
讓詳細等級少了BOM上管理的功能，有點可惜；
這個問題在 FY21 會有新的 "模型狀態" 功能，據說可以取代 "詳細等級表現法"並與 BOM 連結。

詳細等級表現法會在使用者進行元件抑制時自動建立，
名稱會由 Inventor 自動給一個 "詳細等級1"，
如果當下的狀況會經常重複用到，可以存檔並重新命名成不同的名稱；
例如要作應力分析，就可以將一些無關緊要的元件抑制掉，將詳細等級命名為 "FEA-1" 之類的名稱，
如此一來在進入應力分析環境下建立模擬時就可以選擇使用：

在應力分析環境下建立研究時可以從模型狀態頁籤中選擇是現設定好的"FEA-1"

在同一個組合下的次組合中可以設定相同的詳細等級名稱，
如次一來可以利用組合工具中的關聯詳細等級，一次自動切換到需要的模型狀態：

例如可以預先將一些內部元件抑制，建立一個"外觀"的詳細等級，
那在最上層組合中就可以透過"連結詳細等級"將模型狀態切換到所組合的"外觀"詳細等級狀態，
這在一些展示應用上其實還蠻方便快速的。

可惜多數的 Inventor 使用者的純工程師個性喜歡儘量列出所有細節，
因此對這個功能並不孰悉，甚至從來沒用過，
但是對經常需要進行變更展示模型的狀況來說，這個功能可以結合視圖跟位置表現法提高效率。