电机工程概论–机电控制与晶片控制.ppt
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1、電機工程概論 機電控制與晶片控制,南台科技大學電機工程系謝銘原,電機工程概論 機電控制與晶片控制(謝銘原教授,1-6週,第9週期中考試),1 電機工程範疇及產業概況1.電機工程範疇2.電機工程產業概況3.工程倫理2 機電控制之基礎1.機電控制簡介2.機電控制之基本架構3.常見的機電控制應用實例3 晶片控制之基礎1.嵌入式系統簡介2.嵌入式系統之基本架構3.常見的嵌入式系統實例,電機工程概論 機電控制與晶片控制(續),4 智慧化系統設計之基礎1.智慧化系統之發展沿革2.智慧化系統之設計概念3.智慧化系統之實例5 機電整合設計及創意思考1.機電整合設計之基礎2.系統創意設計之基礎3.設計實例分析6
2、 機電及晶片控制應用及未來展望1.機器人系統之發展現況及未來展望2.機電及晶片控制應具備之能力,電機工程概論 生醫電子(陳培展教授,7,8,10,11,12週,第13週繳交期中報告),7 生醫電子簡介8 20世紀生醫科技發展1.人類起源2.生命的誕生3.細菌與病毒10 現代生醫科技簡介1.現代醫學演繹2.人腦的秘密3.基因工程,11-12 生物醫學工程簡介1.生醫電子2.科技輔具3.生醫感測4.生醫資訊與影像5.生醫光電,電機工程概論 電能資訊(凌拯民教授,13-17週,第18週繳交期末報告),13 電能資訊工程範疇及產業概況14 電能系統1.電能系統領域2.電能系統之基本架構3.電能系統應用
3、實例及節能產業發展方向簡介15 電力電子及電機控制1.電力電子及電機控制領域及基本架構2.電力電子及電機控制發展方向簡介,16 再生能源1.能源工程簡介2.太陽能發電3.風力發電4.其他綠色能源與未來展望17 資訊工程應用範圍與未來展望1.軟體:工程應用軟體,人工智慧等2.軟/硬體:PLC、DSP、SOC、pic等3.常見的電能資訊互相結合之應用實例,一、電機工程範疇及產業概況,1.電機工程範疇廣義的電機工程包含電子(半導體製程及設計、光電、材料元件開發及設計)控制(自動控制、智慧型控制、機電整合及控制)電力(電動機、發電機、電力電子、電能開發及設計)通訊(流通電訊、衛星通訊、微波、通訊設備及
4、協定)資訊(電腦系統設計、人工智慧、多媒體、網路技術)電腦及晶片化輔助設計(晶片化設計、嵌入式系統設計)醫學電子(生醫訊號量測及分析、儀器系統設計、生醫輔具、生醫感測材料開發及設計),1.電機工程範疇,一般電機工程泛指系統、電力、與機構相關之電路、電機設備及應用。其中以機電控制、電氣設備及電力應用為主,機電控制包含機電整合系統設計、晶片化系統設計、電機系統智能化設計;電氣設備則包括儀器系統、電力系統、日常電器用品(消費性電子)及各種交通工具等。由於各電氣設備及系統均需仰賴電力系統之配合,因此電力開發及設計對人類生活有相當至重要的影響。提升電機系統之自動化及智能,可使電機設備或相關系統更具效能,
5、提升其價值及應用性。,1.1 控制領域之技術,研究方向大約有控制系統與訊號處理控制系統設計、控制理論研究、數位訊號處理(DSP)、數位影音處理技術、感測及量測訊號處理電力電子與機電系統電力電子、電動機驅動技術、機電自動化、晶片化系統(SOC)控制、微機電系統、微控制系統設計、精密動態控制、機器人控制資訊智慧化資訊智慧、智慧型機器、智慧系統整合晶片設計(ASIC)、智慧型控制技術、系統整合與工業應用、民生用品控制技術、機器智慧,1.2 電力(電能)領域之技術,研究方向主要為電力(電能)系統電力系統動態及穩定性分析、配電自動化、靜態虛功補償、高壓工程、超導儲能裝置、太陽發電、汽電共生、配電系統、再
6、生能源、電能轉換系統電機機械電動機控制、三相單位功因電流控制轉換、具電力調節之不斷電系統、電磁干擾之探討及檢測、DSP及智慧型電動機控制系統電力電子電力電子、電路分析、電力轉換器及電子安定器設計,1.3 生醫電子領域之技術,生物與醫學電子為繼電機、微電子、電腦、通訊與光電後,研發的重點領域,也是借助上述科技而新拓展且極為重要的產業之一。微光機電系統、生醫感測微機電系統(MEMS)及微光機電系統(MOEMS)等關鍵技術及元件的研發、生醫電子或光電感測器訊號處理配合成熟的數位信號器、微處理機、光纖或紅外線傳輸及運用資訊技術,應用在生醫領域,形成高利基的科技產品磁影像造影系統、超音波影像技術 科技輔
7、具電子器官、視障輔具、聽障輔具、足部輔具(電動輪椅等)、顏面損傷輔具、資訊科技輔具(點字軟體、溝通互動輔具、環境控制輔具、盲用電腦等),2.電子工程範疇,電子工程則著重積體電路等電子元件的應用。電子工程分為微電子、光電、電腦及資訊工程及通訊工程四大範疇。微電子工程則包括積體電子電路設計、製造、量測及封裝。光電工程包含光電元件材料、雷射與量子電子、光纖光學與光通訊、光計算與儲存、光學工程、液晶光電與顯示科技等。電腦及資訊工程專門研究電腦系統設計及維修、多媒體、網路及應用。通訊工程則包含流動電訊、衛星通訊、微波、海事及數據通訊上。,2.1 微電子領域之技術,主要包括半導體材料元件製程及設計微波元件
8、開發VLSI元件設計高集積密度積體電路設計微積體電路設計電子構裝技術量子元件設計與研製碳化矽高溫高功率元件研製奈米元件與材料開發,2.2 光電領域之技術,主要包括光纖通訊、光纖光學積體光學半導體雷射及光偵測器半導體光電現象光電子技術雷射技術與光電應用光電量測技術光電的生物醫學應用 液晶顯示器(LCD)元件及材料開發有機發光二極體(LED)開發,2.3 資訊工程領域之技術,主要包括三個研究方向:網路工程:寬頻網路、無線通訊、行動計算、網路安全、通訊協定、光纖網路、網際網路等多媒體工程:多媒體訊號處理、3D虛擬實境、電腦動畫與遊戲、數位內容科技、人機介面、知識索尋等資訊系統工程:計算機結構、嵌入式
9、軟硬體、系統晶片設計、軟體工程、計算理論、作業系統、多媒體資料庫等,2.4 通訊領域之技術,主要包括三大研究方向:無線通訊高頻及微波電路、射頻系統設計、行動通訊系統、編碼及消息理論、衛星通訊與追蹤系統等。網路通訊IP-based 網路、ATM網路、高速光纖網路、無線通訊網路、交換機設計、高速晶片等。多媒體通訊影像處理、音/視訊處理(包括壓縮及傳輸),通訊信號處理技術、多媒體整合傳輸技術、醫學信號處理、電腦視覺等。,3.電機電子工程產業概況,電機電子工業科技內涵精微,可供開拓的領域極為深廣,是一種具有無限發展潛力的精密工業,但新舊技術的替代頻率高,產品生週期短,必須持續不斷的開發研究,為富有挑戰
10、性的工業,其產品內容包括:重電機、冷凍空調、家用電器電腦及週邊設備、通信器材測量儀器及設備、電子成品供電設備、照明器材、配線器材半導體、光電產品、電子零組件電池、資訊應用軟體、網路業智慧化機器、嵌入式系統、自動控制產品,3.1 電機電子產業之熱門領域,依目前國內外發展情況,約有下列熱門產業:半導體、光電及元件:IC設計、IC生產、晶圓代工、IC封裝、IC通路、DRAM生產、DRAM模組、Flash模組、發光二極體(LED)、被動元件、光通訊、導線架、連接器、印刷電路板、太陽能基板、再生能源設備電腦系統:主機板、光碟片、光碟機、伺服機、掃描器、顯示器(TFT-LCD、STN-LCD)、OA產品、
11、機殼業、電腦周邊、筆記型電腦系統、網路設備、掌上電子、電源供應器消費性電子:數位相機、行動電話、電信設備、資訊通路、資訊服務、網際網路服務、電信數據服務、車用電子、家電產品、資訊軟體重電機及其他:電動機、電氣機器、重電機械、電纜電線、量測儀器、照明、空調機,3.2 科技人才之熱門工作職缺及工作內容1 FAE,1.產品應用工程師(FAE)業務行銷,FAE=Field Application Engineer 產品應用工程師(FAE)大學/碩士/博士畢業、電機相關科系/電子相關科系/理工相關科系、1 年以上工作經驗1.MS degree is preferred2.Major in electro
12、nic/optics related3.At least 1 year experience in IT industry What is“IT industry”?IT=Information Technology 資訊科技,1a FAE 之工作任務,產品或技術解答及問題解決一般而言,FAE是對客戶的單一窗口,負責做第一線的回答與解決客戶所有的問題。當客戶對產品有所疑惑或遇到困難需要解決 FAE就是負責給解答的第一線工程師。當然,如果有客服部或客服中心的公司,其FAE不一定會直接接觸到客戶,不過相對而言必須撰寫 FAQ(Frequent Asked Question,常見問題之解決方法)。,
13、1b FAE 之必備條件,FAE必須對產品的使用有一定的知識,也必須對產品的可能應用比如說與其他產品的配合使用或產品所有可能產生的問題 都很了解,才能用最快的時間解決問題,或找到解決問題的人/方法。,2 R&D,2.技術研發(Research&Development Engineer)R&D=Research and Development Engineer例如:彩色影像處理研發工程師 碩士/博士畢業、光電工程相關/資訊工程相關/電子相關科系1.具色彩學、數位影像處理專業知識。2.能進行影像資料分析、影像演算法研發者。有數位電視訊號處理經驗者為佳3.C/C+/Matlab程式設計、影像處理/分
14、析軟體。有組合語言及嵌入式系統設計經驗者為佳。4.具數位電路、FPGA(使用VHDL/Verilog)設計經驗者為佳。,2a R&D 工作職缺實例,R&DSenior Optical Engineer/Scientist 碩士/博士畢業、光電工程相關/物理相關/理工相關科系、5 年以上工作經驗1.MS or PhD degree major on Optical Engineering or Physics2.5 years optics/display related industry experience3.2 years or above LCD Backlighting develop
15、ment experience is plus.4.Innovative(創新)and creative(創意)on optical product/technology development and engineering5.Speak fluent(流暢)English language6.Capable to use optical/illumination software like ASAP,LighTools,SPEOS or TracePro,2b RD(RD)之工作任務,依據公司性質的不同,R&D負責的工作也有所差異。(1)新材料驗證&新組裝技術開發。(2)OEM、ODM客戶
16、產品開發、技術諮詢窗口。(3)設計開發計畫之執行、管制、修正。(4)產品設計變更之審查、執行。(5)協力廠之新產品承認及評估。(6)ISO及UL文件作業執行及管理保存。,2c RD(RD)之工作任務(續),(7)新產品信賴性測試計劃建立與管理。(8)設備技術資料的建立與管理。(9)測試設備運用管理以及量測儀器各類型操作及管理。(10)生產部量試執行協助與量產移轉作業。(11)量測儀器校驗、樣品校驗、實機校驗工作。,2d RD 之必備條件,產業競爭力之創造者RD 的工作通常是在創造公司或產業未來的競爭力。若是設計端無法以製造角度、品管角度去做設計考量,將會產生許多未曾意料的問題。因此,RD人員需
17、熟習市場需求、產品導向、元件及材料之特性、以及製造生產流程及相關物件之配合情形,並能夠結合理論與實際,才能生產出合適之產品。,3 QA/QC,Testing Engineer,3.品管人員QA=Quality Assurance 品質保證,QC=Quality Control 品質控制。QC品管是非常複雜的一項工作,從生產線上的每一個步驟,到出貨後與客戶的溝通,都需有專人負責品質的管制。品管人員,在產品製造的各個步驟中,視工作需要,由不同專長、背景的工作者,負責各項品管工作。,3a QA Engineer=Testing Engineer 測試工程師?,QA Engineer 當某產品在明定的
18、使用環境及條件下,QA需設計或品管使該產品可被保證使用一定之年限此有風險控管及制約之企圖,以及據以行動之依據Testing Engineer 一般稱為測試工程師,是產品為求某種需求而進行有條件之技術和機具操作之行為 此較注重於資料結果之驗證和求取故QA 為客戶服務之延伸並對客戶負責,而 Testing 則較偏向技術支援(為QA的一部分),4 Equipment Engineer,設備工程師Equipment Engineer 大學/碩士畢業、理工相關科系、1 年以上工作經驗1.Minimum BS in Electronic Engineering/Electrical Engineering
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