製造：藝術、技術、科學與商務

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1、1.4製造技術的科學化(ScienceofManufacturing)：公元1980年代迄今11.4.1概述：工程科學與組織科學21.4.1概述：工程科學與組織科學「處在順境的時候，反應會比較遲鈍(正如同順順的開車的時候容易睡著“fallasleepatthewheel”一樣)，這或許是我們人類的天性吧！1970年代的時候，美國在商業方面具有超凡的成就，也儘管早期的電腦輔助製造(ComputerAidedManufacturing,CAM)這種新的想法曾經帶給了我們無限的希望，許多美國的製造營運卻敵不過新的日本式效率與品質保證(qualityas

2、surance,QA)方法。31.4.1概述：工程科學與組織科學1970年代中期消費性電子產品，例如VCR、微波爐、電視以及照相機，首度被日本的製造商(譬如Matsushita和Sony)取代，而且隨後更被其他太平洋沿岸(PacificRim)國家所取代。美國三大(BigThree)汽車製造商無意更改設計以反應1970年代飆漲的汽油價格，而且也不顧消費者對於車子可靠度越來越多的要求，過了沒有多久，日本的豐田(Toyota)、本田(Honda)以及日產(Nissan)汽車等公司就奪走了汽車市場相當大的部分。41.4.1概述：工程科學與組織科學198

3、0年代的初期美國聲稱歐洲與日本這些越來越狡猾(ever-cunning)的競爭對手，充其量只是以低於實際的市場價格傾銷一些鋼品、汽車與記憶晶片，目的只是在打入美國市場而已。美國針對這種情形的第一個反應是，大量投資機器人(robotics)以及無人化彈性製造系統(FlexibleManufacturingSystem,FMS)藉以降低現場的勞力成本！機器人以及無人化彈性製造系統兩者合起來，可以被定義成電腦整合製造(ComputerIntegratedManufacturing,CIM)。561.4.1概述：工程科學與組織科學1980年代的中期CIM

4、的投資的確展現了相當的預期效益。要在製造中競爭，只有驚人的技術是無法獲勝的。徹頭徹尾達到卓越製造(manufacturingexcellence)，那麼在機器人與FMS的投資就需要考慮全面品質管理(TotalQualityManagement,TQM)。71.4.1概述：工程科學與組織科學回顧上述的議題工程科學：在本書的定義為CIM的硬體與軟體組織科學：在本書的定義為管理與TQM議題81.4.2工程科學91.4.2工程科學Harrington(1973)、Merchant(1980)和Bjorke(1979)。他們創造了電腦整合製造(CIM)這種

5、構想，做為自動化、最佳化(優化)以及整合整個製造系統運作的方法。在1980年代的時候，CIM就很自然的被擴充成包括使用機器人與人工智慧(ArtificialIntelligence,AI)。101.4製造技術的科學化(ScienceofManufacturing)：公元1980年代迄今111.4製造技術的科學化(ScienceofManufacturing)：公元1980年代迄今121.4製造技術的科學化(ScienceofManufacturing)：公元1980年代迄今電腦整合製造(CIM)第一、在內部的圓圈中，列有材料處理與半導體等基本製程

6、的物性。如果針對這些製程追根究底的話，那麼就會發現有差排(dislocation)理論可以用來瞭解塑性力學(plasticity)，也有晶格物理可以用來瞭解電晶體(transistors)作用的方式。第二、緊接著的圓圈中，現在已經有了發展得相當完整的控制理論，可以用來描述製造設備的穩定性、設定時間以及準確性。連桿、傳動機構、凸輪、摩擦131415鍛造有二種目的：鍛鍊─細粒化、纖維化。成形─鍛成具有連續鍛流線的各種製品形狀。塑性變形16Flyballgovernor(飛球式調速器)17181.4製造技術的科學化(ScienceofManufactu

7、ring)：公元1980年代迄今第三、最外面的圓圈中顯示的是彈性製造系統的排程，這包括了離散事件模擬(discreteeventsimulation)、統計模型、最佳化、以及排隊理論(queuingtheory)。這些是許多工業工程(IndustrialEngineering)以及作業研究(OperationalResearch)部門的基石。最近這些年來，人工智慧(AI)在這個領域也增添了許多科學基礎，被稱為拘束推論(constraintbasedreasoning)。191.4.3組織科學201.4.3組織科學日本卻最先有了最為熱衷的使用者(E

8、ngelberger,1980)。這些來自於日本以及其他太平洋沿岸國家的新競爭對手，僅僅是擷取了「已經存在了的最佳構想(bestidea