李家同為台灣加油打氣─台灣值得我們驕傲
作  者╱
李家同著
出版社別╱
五南
書  系╱
博雅文庫
出版日期╱
2016/05/04   (1版 3刷)
  
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I  S  B  N ╱
978-957-11-8508-8
書  號╱
RI19
頁  數╱
368
開  數╱
25K
定  價╱
400 (特價 316)


台灣有很多優秀的工程師與值得我們引以為傲的科技技術
可是卻未被社會大眾所重視
身為台灣人的我們需要對台灣有信心,一起為台灣加油打氣
李家同老師專為台灣科技業寫的「為台灣加油打氣」,主要是介紹台灣很多未被媒體與社會大眾重視,但可引以為傲的科技發展。李老師以非常淺顯的文字介紹台灣科技業的進步,不用過度懼怕別國的挑戰,期盼讓大眾對台灣科技業與工程師更有信心。
※書籍推薦人
吳誠文(清華大學副校長)
宋震國(清華大學動力機械系教授)
唐傳義(靜宜大學校長)
張所鋐(工業技術研究院副院長、國立台灣大學特聘教授)
萬其超(清華大學化工系退休教授)
※推薦文
精密工程是可以用來研究工業技術的精密程度,愈高精密的工程技術,它的門檻愈高困難度愈高,短時間別人是不容易抄襲成功的,當然它的技術價值也是愈高的,我們常説德國、日本、美國、瑞士的機器好價值高,也是因為她們的機器有很高的精密程度。

台灣的經濟奇蹟,曾經出口很多工具機到美國,但是機器核心零件卻是日本製造的,換句話說,我們出口越多,其實買了更多的日本零件,因為當時我們精密工程技術水準還不夠,做不出高精密度的零件。當然這樣的情況,由於台灣科技的進步,也逐年減少使用日本零件的數量了,也有很多例子,台灣做的比日本更好,日本只好放棄不做,反而向我們買了。

台灣有一號稱大肚山下方圓60公里的精密機械聚落,隱藏著一千多家精密機械的大小廠,德國、義大利的汽車零件,用的是這裡出產的機器,美國、德國、韓國的齒輪也來自這裡,而影響力最大的,是有近一半iPhone的手機的製程,要靠這裡的機器,而且全球找不到第二個能彌補這個缺口的地方。

所以過去全球能做到這樣精密度的,只有德日瑞士,現在台灣廠商也做到了,不但如此,更優越的是,這群體聚落的效率與力量更超越了德國日本,既分工又合作,彈性快速應變及客製化之能力,也分散了市場風險,充分發揮了上中下游群聚效應,每歷經一次iPhone挑戰的洗禮,就提升了更高一級的競爭力。

李家同教授是一位國寳級的教授,擔任過多所大學的校長,也是現任總統府資政,曽得到許多獎項的肯定,不但在學術上有傑出的成就,他非常重視人文關懷、關心弱勢族群、也關心我們的社會與國家。他常常以易於了解、流暢優美、關懷的文字,在報章、網路上發表很多的文章,並已經著有幾十本暢銷的書籍,深受大家的喜愛。

李教授深深的認為一定要加強我國的精密工程,而且要先從工業基礎技術著手,稱為要有十年磨一劍的精神,持續不斷地精進提高工程技術的精密度,從技術上的紮根來提高我國的精密工程水準、提高我國際上的競爭力。

於2015年成立的台灣精密工程學會,可以說是由李教授所催生的。我們看到精密工程程度很高的國家,譬如日本很早83年前就成立日本精密工程學會,美國有美國精密工程學會,歐洲有歐洲精密工程與奈米學會,亞洲有亞洲精密工程學會,韓國也有。由李教授親自推動學會的成立,可以見證李教授對精密工程的重視。

這本書是李教授嘗試不同風格的書,題材也是他所關心的我國科技競爭力,他看到國內常常報導負面的消息,難免影響年輕人対未來發展的信心,因此他親自花了很多時間,去實地考察產業界,與工程師仔細討論技術問題,他充分了解後,以簡單易懂又流暢的文字,寫下了44篇為台灣加油打氣的報導,其實要將艱難的科技內容,讓一般民眾瞭解及有感,是一件相當不容易的事。為了容易說明,本書內有李教授設計繪製的圖,這可能是與其他李教授的書很不一樣的地方?
更重要的是,李教授要藉著報導這些傑出的科技,是要鼓勵工程師,也激勵年輕人對我們的國家要有信心,不必怕大陸。

可以寫這推薦序,是我的光榮,這本書對我國產業科技競爭力的報導,具有特殊的意義,也呼籲大家、特別是一般大眾,這是一本少見的、非常值得閲讀的書。

張所鋐(工業技術研究院副院長、國立台灣大學特聘教授)

李家同
民國28年生,台大電機系學士,美國加州大學柏克萊校區電機博士。歷任靜宜大學校長,暨南大學校長。97年退休後,擔任清華大學、暨南國際大學、靜宜大學的榮譽教授,以及總統府無給職資政。

研究領域為符號邏輯、演算法設計分析、生物計算、生物資訊等。曾獲得許多獎項的肯定,包括國科會連續五屆傑出研究獎、教育部工科部學術獎,也是美國電機電子學會榮譽會員。

李教授信仰天主教,在大學求學期間,就常去台北監獄與新店軍人監獄當義工,目前仍為新竹德蘭中心的義工,教孩子數學與英文。由於他長期關懷弱勢團體,文章帶有人道主義色彩,並深受廣大讀者的喜愛。著有《讓高牆倒下吧》、《陌生人》、《幕永不落下》、《鐘聲又再響起》、《一切從基本做起》、《李伯伯最愛的40本書》、《大量閱讀的重要性》、《教改休兵,不要鬧了!》等暢銷書籍。

序 言
1 設計型工業—台灣新希望 
2 台灣無製造工廠的積體電路設計工業 
3 只想執政,哪個黨注意工業發展? 
4 混合與分散技術 
5 液靜壓軸承 
6 一家特用化學品公司 
7 台灣的長距離無線通訊 
8 利用電漿技術製造不沾水的玻璃 
9 台灣有比較高級的示波器 
10 台灣已有電子顯微鏡 
11 台灣應該推廣梅子醬與客家桔醬 
12 雷射刻印機 
13 灑銀子的技術 
14 台灣的工業電腦產業 
15 台灣工程師有在成長嗎? 
16 台灣在控制器上的成就 
17 台灣值得引以為傲的CPU公司 
18 以工程師為名的煞車系統 
19 台灣已經能設計基地台天線 
20 提高技術門檻,不必怕大陸 
21 車用的變頻馬達 
22 無裂縫的焊接 
23 台灣已能設計並製造昂貴的顯示器檢驗設備 
24 要拚工業,我們最缺想變強國的願望 
25 台灣在液晶設計上的研究發展 
26 台灣的機械在穩定度上的發展 
27 台灣的精密機械─線切割機 
28 不要唱衰台灣傑出的工程師 
29 導電粒子 
30 鑲有鑽石的工具 
31 台灣自己設計製造的導電粒子檢驗器 
32 我們已能設計並製造雷射印表機 
33 我們有相當不錯的雲端軟體系統 
34 台灣的精密零組件 
35 我們有非常特別的二極體 
36 大海撈針的技術 
37 震動極小的LED檢測機 
38 鋰電池短路問題的解決 
39 為什麼要砂輪對砂輪? 
40 耐高電壓的絕緣體 
41 三層銀膠 
42 我們有世界上最大的三五族半導體晶圓代工公司 
43 我國的電子智慧財產權工業的發展 
44 我國已有測量極微小電流的能力 

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教會你大學四年
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1設計型工業—台灣新希望
台灣,有許多人非常擔心工業大批外移,原因無非是大陸和很多國家的勞工工資比我們便宜,我們稱之為工業空洞現象。這個現象大概是不可能扭轉的,唯一解決的方法是工業轉型,使勞力密集的工業轉換成腦力密集的工業。也就是說,不能再完全依靠大規模生產的工業,而必須要有一個有自己技術的工業。
值得欣慰且驕傲的是,台灣已經有一些新型的工業,我認為可以將這種工業稱之為設計型工業,有別於過去的生產型工業。我們近幾十年來一直有的積體電路設計工業,完全是腦力密集的工業,因為主要是靠工程師設計各種形式的積體電路。而且,最令人高興的是,機械方面的設計型工業也已經蓬勃發展。
工具機工業就是典型的設計型工業,當然他們也生產工具機,但是這些工具機工廠的賣點不僅僅是他們的生產技術,而是在於他們有自己設計的能力。工具機的核心元件是控制器,而這種控制器設計的技術也在日漸成長之中。
我有一次去一家生產刀具的公司參觀,這家刀具公司並不是買了一些外國的機器,照人家給的藍圖製造出刀具,他們是自己設計這些刀具的。最令我欽佩的是,他們自己設計了一架檢驗的機器,這架檢驗的機器用了光學和影像處理的技術。這架機器的設計工程師,年齡都非常輕,但是一看就知道他們懂得非常多。
有一家公司所設計的一部機器,賣價是一億元。這種價格顯示我們國家的設計型工業已經有了很大的進步。這家公司也是在設計各種檢驗設備,檢驗設備通常需要機械設計、電路設計、光學、數學和影像處理等等的知識和技術。我在另一家公司發現他們所設計的一架機器可以將一大片電容切成小塊,每一塊的尺寸是0.6mm、0.3mm、0.3mm,這架機器可以在一秒鐘切割成一千片小塊電容。
在化工方面,我也注意到我們的進步是相當不容易的。舉一個例子來說,鋰電池的體積相當小,兩極有時會在某種情況之下互相接觸,一旦接觸就會引起短路,最可怕的是,這種短路會引起火災。試想,你的手機忽然燒起來,豈不是大災難?我國最近發展出一種技術,這種技術可以在必要的時候,鋰電池內會忽然有一層銅牆鐵壁,完全隔離鋰電池的兩極,使它們絕對不會互相接觸,也就不可能發生短路了。
我還是要說,我發現這些對轉型有極大貢獻的工程師都相當年輕,也使我對他們欽佩不已。我們該欣慰國家有這麼多不錯的工程師,更該給他們更多的支持和鼓勵。我尤其希望政府能有政策,使年輕工程師的學問和技術愈來愈好,以確保國家工業的進步。
2台灣無製造工廠的積體電路設計工業
積體電路(IC)除了製造以外,還有一個重要的環節就是設計。據我所知,我國的積體電路設計公司,上市上櫃的就有兩百家之多,在全世界,這是少有的。有些設計公司有他自己的製造工廠,如英特爾以及三星。因為製造工廠是相當貴的,也有一些積體電路設計公司是委託別人製造的,最有名的就是Qualcomm(高通)。每一年有雜誌會公布全世界二十五家最大的無製造工廠的積體電路設計公司,以二○一三年為例,全球前二十五家無製造工廠的積體電路設計公司分布於美國、台灣、新加坡、中國、日本和歐洲。其中,美國一共有十四家,台灣有五家,中國和歐洲各有二家,新加坡和日本則各有一家。我國的五家分別是聯發科、聯詠、晨星、瑞昱和奇景,全部的銷售額是八十八億美金,平均全台灣每一個人在前五名的生產毛額是三百六十元美金。這當然是遠遠超過了中國大陸的兩家公司(二十四億美金),他們的人均是遠遠落後於我們。
以上所講的僅僅是我國前五大公司,當然我們還有很多沒有列名的公司,他們也都有相當不錯的業績。所以,整體來說,我國的半導體工業在這一方面是表現得很不錯的。但是,我們也必須要知道,如果我們的積體電路設計公司沒有製造工廠,有的時候我們比較不太能夠設計出非常特別的積體電路,這是吃虧的地方。我認為政府也許可以設法解決這個問題。
特別需要注意的是,中國大陸的積體電路設計進步得非常快,我們也應該要有一些特別的策略,比方說,如果我們能夠設計非常高規格的積體電路,用在汽車業、航空業或者高級音響及特殊儀器等等。如此,我們就一定可以保持領先。總而言之,我們必須要保持警覺,不能有任何懈怠。
最後,據我所知,今年(二○一五年)我們在這一方面的銷售量又增加了,這總是值得我們大家感到高興的。
最近如果打開報紙來看,或者看電視,一定會得到一個結論,那就是我國全體人民似乎只注意一件事,那就是究竟要由哪一個政黨執政。不論你屬於哪一黨,都會認為這件事乃是國家最重要的事。其實,如果仔細看看他們的政見,也會發現,兩黨的政見差異是在減少之中,而不是在擴大之中。所以對於哪一個政黨執政,應該不必如此緊張。
但是,值得全國人民關心的是,如何改善經濟。要改善經濟,當然希望在服務業和工業方面都有大幅度的進步。可是,誰都知道,要靠服務業來提升經濟是相當困難的,靠工業比較容易。以中國大陸為例,自從改革開放以後,他們在工業上的進步,可以用驚人的速度來形容,這也使得他們的經濟得以改善,使得他們對自己的國家有相當程度的信心。
再舉一個例子,歐洲有一個小國,根據財經雜誌的報導,列支敦士登,人口只有三萬七千人,面積只有三分之二個台北市,可是平均每人出口值高達十萬美元左右,是全世界第二,而我們的出口值只有一萬三千美元。值得一提的是,列支敦士登是一個工業國家,出口都是工業產品,產品都是少量生產的精密機械,比方說光學產品、假牙、高真空幫浦、電熱器、電子顯微鏡、電子測量儀器等等。
我很希望全國人民,尤其是政黨領袖們,能夠知道兩點:

1. 如果我們在工業技術上做大量而適當的投資,其結果絕對有助於經濟的成長。
2. 如果我們仍然對於工業的問題毫無興趣,經濟絕對不可能成長。

我們要知道,我們現在國家人民之所以生活得不錯,完全是因為我們已經由農業社會變成了一個工業國家。我們必須要感謝孫運璿和李國鼎先生的功勞,在那個時代,朝野上下好像對工業的發展有極大的興趣,國家引進半導體技術,同時發展積體電路設計的技術,推廣使用電腦以及發展自動化技術等等。可是事隔多年,朝野上下對於工業好像看不出有任何的政策;比方說,報紙的社論以及電視上的談話性節目,也從來沒有討論過這一類的問題。
可是,中國大陸正好相反,我們不停地收到訊息說,中國大陸不僅在半導體製造技術上很注意,也一直著重發展半導體產業所需要的儀器。如果有一天我們的半導體工廠用了很多中國大陸所設計製造的儀器,那就真的笑不出來了。如果要被迫使用中國大陸所發展的電腦作業系統,我們也不會開心。最嚴重的,恐怕是當我們無法避免使用大陸的通訊系統時,這才是國家的一大危機。
為了國家的經濟發展以及國家安全,我衷心建議,不要再注意哪一個政黨執政,而要注意哪一個政黨能夠在工業技術的提升方面,有好的想法。到目前為止,我幾乎可以說,兩個主要的政黨都沒有任何的想法,更不要說好的想法了。
幾年前,我的好友萬其超教授每天跟我講有一個化工技術是非常重要的,那就是混合與分散。我就認為這有什麼稀奇,每天喝牛奶,如果用奶粉沖泡的牛奶,就一定要把它攪拌一下,有的時候再加一點可可粉,在我看來,這不就是混合與分散嗎?因為總要使得可可粉在牛奶裡很均勻分布,所以我當時並不覺得老萬教授講的東西有多重要。
可是我最近和一個人談起一件事,他說我們的面板要能導電,面板上一定要塗一層金屬的物質,所用的金屬是銀,可是銀的比重是很大的,所以極有可能銀會沉澱在面板上,這樣就不好了。據我所知,他們要加一點別的物質進去,使得銀顆粒不會靠得太近,如此就比較不會沉澱。這當然是混合,可是單靠混合也不夠,因為一定要分散得非常均勻。而要做到分散得非常均勻,不是容易的事。越均勻,價值越高。
現在經過我們工程師的努力,已經可以用在微小化的RFID(無線射頻辨識)以及touch panel,過去四萬元/公斤,現在十萬元/公斤。
我也因此而了解了混合與分散技術是如何地重要。大家要知道,在經濟部所推動的工業基礎技術發展計劃中,混合與分散乃是一個重要的項目。這種技術並不是很耀眼的技術,與雲端無關,也與大數據無關,乃是一個非常基本的技術。雖然基本,要做得非常好,絕非易事。可是掌握了這種最基本的技術,乃是非常重要的事,工業升級就是要靠這種非常高超的基本技術。政府不再成天沉迷於耀眼的技術,而鼓勵工程師在基礎技術上做研究,這是相當有意義的事。
很少人知道國人在工業技術上所做的努力以及他們的成就,我們的電視節目幾乎從來不提這一類的新聞。電視新聞會大談特談什麼新菜的發明,可是從來沒有人提國人在工業技術上有什麼突破。
機械中常有零件移動的問題,零件的移動會造成摩擦,而軸承就是減少摩擦的一種零件。通常我所知道的軸承就是鋼珠,所以在英文上,軸承也常被稱為ball bearing。但是鋼珠其實也還是會造成一些摩擦的,所以國內有人在最近做出一種「液靜壓軸承」,他們不再用鋼珠了,而是用一種油料。這種技術在全世界算是相當先進的,我們應該感到高興而且驕傲我國的工程師能有這種成就。
要做到液體的軸承,最重要的是要有流體力學的模型和模擬器,當然也要有精密加工的技術。這次新軸承所需要的精密加工是微米級的加工。
在過去,這種研究是很少受到重視的,因為這不是非常耀眼的技術,可是這是非常基礎的技術。很多人以為先進國家之所以能夠做出非常精密的機械,都是因為他們的工程師會創新,而忽略了他們的工程師握有最關鍵的基礎技術。我國的工業界現在也知道這一點,他們在努力地建立非常良好的基本工業技術,有了這一種技術,我們國家才可能有極端精密的機械。
大家應該替我們的國家高興,因為我們有不少人在腳踏實地地做事。而且這些都是相當年輕的人,我們老人只能做一個旁觀者了。但是我們老人應該替我們的年輕工程師加油打氣,全國人民也應該為他們感到高興。
我們通常對化學工業的看法都存留在石化工業上,其實化學工業的技術是用在很多工業上的。以半導體為例,製造半導體都一直在執行各種化學的加工。機械工業也離不開化學的處理。值得國人知道的是,化學工業有一種產品叫做特用化學品,大家如果到化工系或者藥學系的實驗室去看看,就會看到各式各樣的化學品。每一種化學品都有它特殊的功能,酒精就是最常見的一種特用化學品。
我現在介紹一家台灣的特用化學品公司,這家公司全部的員工只有七十位,可是他們的營業額接近五千萬美金,也就是說,他們的營業額接近十五億台幣,每一位員工平均所生產的營業額是兩千萬台幣。單單這一個成就,就代表他們是一個有高技術的公司。