元智大學工業工程與管理學系所

卷對卷製程(Roll-to-Roll,R2R)指的是一種高效能、低成本的連續生產方式，處理的堆項物是一種具可撓取性質的薄膜。在眾多卷對卷製程中，偏光膜(Polarizing Film)的製造可以算是精密度高並具有較高產值的產品。在偏光板生產中，常常要等生產的軟片製作結束後，方能進行品質的檢查，一旦發現產品異常，通常為時已晚，不但造成報廢品及生產成本的增加，更會無法完成預定的交貨時程。如果可以先透過感測器(Sensors)收集生產設備的特徵訊號，例如震動、扭力、溫度及濕度等，並運用工業物聯網(Industry Internet of Things, IIoT)技術以連結各種設備、機器及數位系統，並利用大數據(Big Data)分析技術在生產設備即將發生異常前進行警告，不但可以增加生產系統的可靠性，也可以減少損失。有鑑於此，本計畫將提出一個為期三年的整合型計畫，建構一個Roll-to-Roll製程智能生產的智慧網實整合(Cyber-Physical System, CPS)平台，並於顯示器偏光板生產場域中進行驗證。本計畫共由五個子計畫組成，之後將蒐集到的資料上傳至雲端儲存設備，並藉由子計畫三人機介面與使用者經驗技術做最適化的呈現。子計畫四及子計畫五將藉由智能生產之大數據分析平台的建置及智能生產之電腦模擬與生產管理，提供現場工程師及高階管理者即時的決策資訊。本計畫將藉由各子計劃之間的搭配及生產場域的驗證，建立機械設備預防性診斷與保養，達到提高卷對卷製程的生產能量，提升決策者的決策品質，以達到智慧工廠(smart factory)的目標。

在國際競爭日趨激烈及加入國際世貿組織(WTO)的衝擊下，台灣產業要如何有效運用資訊科技(Information Technology)、網際網路(Internet)、與物流運籌(Logistics)管理，在國際分工漸細的趨勢下，善用本身的優勢利基以彌補資源的不足，就成為台灣產業永續發展所關注的焦點。為配合政府「積極開放、有效管理」及「發展台灣為全球運籌中心」的政策，本計劃主旨在整合元智大學工學院之工業工程與管理學系、資訊學院之資訊管理學系、與管理學院之企業管理學系的教學設備、教學資源、與教學師資，使元智大學能與大桃園地區之特色產業—印刷電路板（Printed-Circuit Board, 以下簡稱PCB）製造業結合，培育e世代所需的電子供應鏈管理人才。

在「電子化供應鏈」學程的資訊課程中，學生可以學習到網路應用、程式語言等能力，而 這正是處在 e 世代的新人類所必備的能力之一；在商情課程方面，本學程將引導學生瞭解現今企業如何作電子化的轉型，並培養學生相關的商業知識；運籌課程在目前更是受到相當的重視，因為全球運籌能力的強弱已經是現今企業成敗的關鍵。除此之外，電子化供應鏈學程亦提供實務探討的機會，藉由與指導老師的互動及理論與實務的結合，讓學生對於產業界在此一領域有更詳盡的了解。本計劃將藉由電子化供應鏈學程的規劃，推動一系列的教育改進方案，藉由與特色產業互助互惠之產學合作教育模式，提昇實務教學品質和落實理論知識於產業之實際應用；相信此產學合作教育計劃可有效整合學校以理論為基礎之通才教育和產業界以問題為導向的專才訓練方式。

本計畫之研究目的有五項：1）應用系統工程的觀念與技術，探討創造力理論模式之建構；2）探討創新能力與人格特質之間的關係，並與過去相關學術研究結果進行相互印證; 3）建立一套適合工業工程教育使用之創造力衡量的工具；4）探討元智大學工業工程系學生，在接受創新課程之前與之後，對創新能力所產生的影響；5）探討元智大學工業工程系學生，曾接授與未曾接受創新課程，對於畢業後在產業服務的創新能力表現之差異分析。

本研究小組在第一年的主要研究目標乃針對創造力理論進行基礎研究，如創造力培養、創造力衡量、與創造力課程改革等相關文獻作進一步深入探討與回顧，並將其作系統化之探討與彙整，以作為第二年進行我國工業工程課程改革評量工具之研究。此外，亦同時進行兩項相關之研究：（一）我國大學工程學院教師對於創造力學生特質認知之研究，（二）我國大學工程學院教師培養學生創造能力情形之研究。

本研究計畫為整合五個子計畫之總計畫，主要目的為針對印刷電路板製程提供一套整合軟硬體的製程規劃及品質監控系統。目前印刷電路板製程，大部分均由自動化機械設備進行，惟在此狀況下影響生產成本與利潤之重要因素有二：

1.材料成本：在日趨少量多樣的生產形態下，PCB之裁剪須混合不同型號之產品再加上製造層數的增加，因此如何規劃生產製程即成為材料成本之關鍵因素。

2.檢測成本：印刷電路板之製程，大部分由自動化機械進行，惟在產品之檢測往往需投入大量人力，加上人工檢測所造成的不確定性及高錯誤率。因此如何減少PCB製程中之檢測所需之人工及自動化，將檢測結果分析分類，以回饋修正製程乃提昇PCB製造品質之另一關鍵因素。

為了有效降低成本、提高利潤，本研究擬從製程規劃、檢測與分類，製造品質以及將相關訊息以N-維視覺化表現四方面進行深入探討，經由對PCB製程規劃，可得知如何配合生產需求，將材料作最有效之應用，以降低材料成本；並藉由機器視覺檢測技術得到PCB瑕疵資訊，進一步可透過瑕疵資訊做不同類型及嚴重性的分類，及品質監控以獲知相對應瑕疵產生原因。最後將相關資訊（如：製程資料、瑕疵資料）轉換成圖形，並以視覺化方式幫助決策者快速了解資訊，以作為製程改善之有效工具。

本專題計畫係探討服務業績效評估系統指標建立相關問題，除了本專題計畫探討有關績效指標建立之外，另二項子計畫為績效評估指標衡量及績效評估模式建立。該整合型計畫嘗試建立適合服務業特性之績效評估理論與方法。此外，本計畫在第三年以一個服務業之實例，驗證所建構系統理論之適用性。其實例為考慮外部競爭環境與模糊群體決策兩項因素，針對大學評鑑指標選取模式之建構。該實證研究主要採用之方法包括：波特五力分析、德爾菲（Delphi）群體決策、與專家意見模糊整合等三項，進行評鑑指標選取模式之建構。其結果顯示，本專題計畫所建議選取之評鑑指標比依靠直覺選取之指標具有系統全涵性、客觀性、與操作容易等之優點。

柔性解算的基本觀念就是一個近似的觀念，因為想要描述模糊和複雜的現象，一種有別於傳統的表達方式是必須的。計畫主旨為系統化探討柔性解算之各種方法，並應用於解決製造業與服務業中有關系統模式化、管理、評估、最佳化、決策等所面臨的種種實問題。本研究計畫將系統化地探討柔性解算之各種方法，諸如模糊集合理論、類神經網路、機率推理。然而柔性解算範圍非常廣泛，方法並不限於上述三者，其它方法如遺傳演算方法、證據理論等，亦具有相當之代表性，也將併入本計畫中。

國科會太空計畫室由元智工學院執行專案計畫管理、追蹤及管制資訊系統PMTCS( Project Management, Tracking, and Control System )之發展，本系統不同於一般資訊管理系統(MIS)，在於它整合了圖形資料、文字資料及資料庫系統以要徑法為太空計畫室各個專案計畫之進度追蹤、預算執行及異常狀況之考核及管制用。計畫包含三十項子系統，這些子系統主要之目的在提供太空計畫室中計畫追蹤管理和一般行政管理之功能的電腦化。本PMTCS管理系統將提供太空計畫室在各個專案的推動上，透過計畫執行及管制做一個整合性的稽催及考核管理。首先在計畫面，本系統提供一良好的輸入介面，使用者可以很迅速將專案相關的圖文、資料輸入本系統建立基本檔案，以為中心主任或各組組長查詢管制之用。接著透過執行面，本系統可以收集相關專案進度回饋、預算執行成果、各組採購案的進行狀況、供應商基本資料及各方面輿情反應狀況，以為中心主任或各組組長在控制面之跟催、稽核及督導。最後在管制面再依據執行面之結果來修正計畫面，以求得更好的決策品質及執行效果。

本研究主要在控討零工工廠在動態生產排程中最常面臨的問題「訂單之異動」，造成訂單異動之原因非常多，本研究將實際訪談一些廠商，以歸納出訂單異動之原因，及其對原有排程( Original Schedule)之衝擊，再發展一迅速及有效之主動反應式排程法則，以處理因訂單異動所造成之困擾。而在訂單異動之處理方法上，我們可以仿效在MRP裡對於外界干擾所常用到兩種方法( 1 )為淨變法 及( 2 )再生法。

淨變法之再排程方法所需時間較短，然而所得到是一近似解，而再生法可以得到較佳解，然而所需時間較長，有時甚至得不到最佳解 (因問題為NP-hard)，所以本研究在主動反應式排程法則中將使用淨變法之觀念，再配合二元樹展開方法來修改原有排程，以迅速產生一合理排程；同時我們也考慮到因為訂單異動而導致某些機台產能不足之狀況，此時我們將發展一些不同的決策模式來探討如何補足產能，以使產品能滿足交期之要求。最後我們將利用一工廠實例來探討零工工廠在動態排程中面臨各種不同干擾狀況，如機器損壞、停工待料、員工請假…等，因而導致訂單異動時，如何利用主動反應式排程法則，以迅速產生一合理新排程，而且能同時兼顧到原有排程之完整性，就淨變法及再生法之優劣作一探討。

此群體計畫目的在於嘗試將工業工程領域中已發展出良好的決策分析、系統規劃與評估、成本分析、經濟效益分析、品質改善等量化觀念與方法，應用到全民健保制度的設計，並量化評估不同安排對我國社會資源的運用、醫療保健體系、與國民健康的影響，期望能發展出一套有效的全民健保決策模式，協助決策者在科學的分析下，選擇最有利的制度設計。本計畫首先為準備階段，此階段在於研究觀念、技術的了解、工業工程與醫療保健體系在各主要議題來做相互比較；接著為規劃階段，建立出整合模式與系統架構；其次為開發階段，目的在於提供模式正式參數化的基礎，並將結果整理對外發表與各界討論；最後為執行階段，完成模式之參數化並且以實際資料驗證模式預測的有效性，整理出成果與研究經驗對外發表於期刊上。

目前應用自動化視覺檢測技術最主要之障礙是在於硬體種類過多、程式構建、維護困難及程式構建能力不同。本計畫之目的為研發一套既可獨立使用，又可與其他模組整合使用之 MVS 應用軟體，並特以表面瑕疪之檢測為發展之具體目標；設計一評估及改善 MVS 量測能力之方法論 (methodology)，進而發展一套線上系統量測能力分析監控系統。本計畫之結果，將可提供業界，尤其是與表面瑕疪有關的工業，如電子、塑膠加工、木材、造紙、紡織等，提供一快速成型之模式，可節省業界研發及試誤 (try and error )的時間成本，有助於推廣使用MVS在線上自動檢測之應用。

本計畫目的之一乃提出一套設計可靠度之資訊管理系統的方法，並利用此法，嚐試著實作一大型的可靠度資料庫；同時也希望該資料庫能提供一般通用的可靠度數據，以便應用於各種不同的應用問題。然為建立該資料庫以及應用該庫內的可靠度數據於某些應用問題上，事前的系統分析工作及事後欲加以應用的各種問題之數學工具，是形整體可靠度資訊系統作業之不可缺少者。

因此，系統分析、物件導向資料庫設計與可靠度數學模式的建立等三部份，將為組成本計畫的三個子計畫。由於可靠度資訊系統的複雜及其應用範圍的廣大，我們乃採目前現有之最好的軟體設計技術--物件導向( Object-Oriented )技術，作為設計該項資訊系統及其應用的方法。子計畫一的系統分析乃採 OOA( 物件導向分析 ) 與 OOD( 物件導向設計 )將複雜的可靠度數據，做分類的工作，並據以繪出類別架構圖；子計畫二則是根據此類別架構圖，利用物件導向軟體設計工具 ( 如 C+ + 或 Object Pro )，實作出一套有關物件導向的可靠度資庫的雛型( Prototype )，以為日後發展實用型之大型可靠度資訊系統的準備工作；在子計畫三中的可靠度數學模式 (神經網路或時間序列模式)，則可以藉著存取( Access )雛型資料庫中的數據，對特定之正在發展中的某一產品，預估它可靠度高低，以為改進產品設計的參考。

計畫內容摘要：本計畫擬研發之雛型系統，並未包括自動包裝系統從經濟觀點考量，包裝封袋可於三秒內完成，而產品之總生產週期為三十秒，包裝設備約有十分之九的時間閒置不用，形成投資浪費。因此本計畫建議包裝作業交由現場監控人員使用單部包裝機，利用監控過程的空檔時間完成包裝作業，本計畫完成之品質檢測及監控系統，使用機器視覺式之非接觸檢測技術，可針對生產之油封逐一施行百分之百品質檢測。

水泥生產最終過程之熟料及添加物磨粉工作主要由滾壓機、水泥磨機、選粉機、混料及鮮料稱重輸送機等組成之生產系統來執行，由於各機之間運轉會相互影響，加上干擾因素又多，故如何使其穩定運轉，以達到最高產量，且每噸水泥耗用電力最少，及提高系統可靠度為很重要之研究課題。亞泥公司花蓮廠擁有新式的滾壓機等設備，但原廠提供的控制方法是較落伍的兩點式(ON-OFF)控制，無法完全發揮該機器之效能，本計畫提出一最佳化控制方法，從原料投入，滾壓機應用Fuzzy Control方式來取代傳統的ON-OFF控制，在磨粉機則應用實驗設計分析方式來求取各參數之最佳操作條件，以達到提高產量及省電之最終目標。

計畫內容摘要：本計畫目的為( 一 )了解棉廠自動倉儲系統目前運轉情況及其工作效率，並作檢討分析，俾供提高系統績效；( 二 )針對絲廠自動倉儲系統之籌建，提供諮詢建議，俾使廠商報價合理且達到整體系統運作之完善性。針對絲廠自動倉儲系統，各廠商報價資料及技術規劃內容謹建議以下列較重要因素予以審核評析 (1)報價金額 (2)系統稼動率 (3)輸送系統 (4)控制系統 (5) 軟體系統(6) 存取車(7) 鋼架結構(8)其他：包括廠商聲譽實績等......

本計畫以系統化管理為基礎，並引進資訊及管理技術，建立我國高等教育管理決策支援系統，以期有效因應未來我國高等教育管理之需求。本計畫將為我國高等教育管理導入一個新的里程碑，預計在三年內完成下列事項：

建立完整的高等教育資料庫、建立完整之高等教育資料連線系統、建立高等教育政策模擬及分析模式、建立高等教育資源分配模式。透過教育績效評估的制度，建立完善的評估制度，可確實幫助教育當局及各校了解本身之教育成效，亦可作為各校或教育當局未來中長期校務規劃、教育政策選定或資源分配之參考。此計為三年專案研究計畫，第一年在完成政策分析、資源分配教育評鑑模式建立；第二年則進一步將前述各模式予以電腦化，以及利用學術網路完成各校與高等教育資料庫之連線工作；第三年務在修正系統模式，使之趨於完備，順利應用。此計畫完成後，可以為國內高等教育導入決策科學的精神，也可使高等教育更制度化、系統化、合理化，為國家培育更多更優秀的人才，使教育資源更充分而有效的利用。

計畫內容摘要：並行工程是一種系統化的工程進行方式，其具體內涵在整合產品生命週期中有關設計、製程規劃、製造裝配、檢驗、使用甚至回收等工程，使產品在設計的階段就能縝密的考慮其生命週期內各個功能的運作。本研究群在整體的規劃下，第一、二年主要目標乃針對圓形車床機製件為對象，進行設計與製造整合系統研發。第三、四、五年第二期計畫則進行方形工件之設計及製造整合並行技術研發。

本輔導計畫之目的為協助金屬製品製造業者，使其原物料、在製品及庫存品能納入電腦管制，以降低其庫存、縮短交期，進而提升其生產量，本物料管理系統包含之範圍：根據訂單與產品製造流程排定各製程之加工量，且經由日報表回饋，由電腦來管理各製程之在製品數量。透過健全之庫存管理制度來管理原物料之領收、各工作站在製品之轉接及完成品之存量，並提供報廢處理、盤點差異處理…等功能。

本輔導計畫之主要目的為協助金屬製品製造業者，使其生產排程系統升級到電腦化及自動化，換句話說，在產品訂單接收後，依據各產品之流程，來排定工件在各機器之處理先後次序及時間，使工廠的產能可充分發揮且客戶訂單能適時、適量、適質交貨，以提高工廠生產力，降低生產成本，增加競爭能力為主。本計畫進行時間共分二個階段，第一階段從七十九年二月到七十九年六月，在這段期間之工作重點為參觀工廠、擬定輔導計畫，並選鋁擠型、壓鑄及鋼鐵製品為三種主要輔導廠商，同時並協助這三家廠商建立生產線排程作業制度及生產線資料回饋系統，以為電腦化之準備。第二階段從七十九年七月到八十年一月，在這期間之工作重點以建立電腦化之排程作業軟體為主，這又包括了生產途程資料庫之建立、排程作業軟體設計、工作現場異常狀況資料庫之建立、緊急插單再排程作業軟體之設計等工作。電腦化排程軟體已經完成，其功能除排程管理外，更包含了一些其他配備功能，如訂單管理、外包管理及庫存管理等系統，軟體發展期間由於各廠商的鼎力配合及寶貴建議，使得此案更臻成熟。