「系統工程」有用嗎?

 
2017/05/05 張志立 | 國家實驗研究院國家太空中心
美國太空總署系統工程引擎圖。(撰稿團隊取自:系統工程實務與應用,滄海圖書。) 福衛系列衛星(圖片來源:國家太空中心)
  • 美國太空總署系統工程引擎圖。(撰稿團隊取自:系統工程實務與應用,滄海圖書。)
  • 福衛系列衛星(圖片來源:國家太空中心)
 

西方有一句諺語: "The devil is in the details."。郭台銘先生也講"魔鬼都藏在細節裡",是說那些看來無關緊要的細節通常也最容易搞砸、出錯。從「系統工程」觀點來説,除了系統本身的細節,還要注意到系統之間的介面。

 

細節與介面處理不好,重大工程也會演變成災難。舉例來說,2012年報載,台鐵宣稱其車輛規定最寬不超過三公尺,以保持車輛任一側和月台間至少存在有五.五公分空隙。臺鐵訂製了一批車廂寬度為兩百九十公分的普悠瑪號,驗收時,卻為了防普悠瑪二度「卡」車,敲掉五車站月台!社會大眾一陣譁然,立法委員也加入質詢。

 

早在1960年代,由於蘇聯領先太空競賽,美國甘迺迪總統設定「十年內登陸月球」的願景。他的承諾在1969年阿波羅11號的太空人登陸月球的那一刻,得以實現,從此,美國坐穩太空發展的龍頭寶座至今不墜。這正是「系統工程」首要階段的完成: 任務設定。接著,在任務執行時,常會出現無法預見的因素,造成任務陷入艱困的局面,例如,台北第一條木柵線本來預定在1991年通車,卻因為層出不窮的技術問題與事故,無法如期通車,但承包機電工程的法商馬特拉,反而要求捷運局賠償20億並撤出團隊。台北1994年市長候選人陳水扁藉機留下一句任務名言:「馬特拉不拉,我們自己拉!」當選市長後,台北捷運局「系統工程」團隊有效處理危局,於1996年通車,完成使命。

 

系統工程為一跨領域、講求分工合作的專業,美國太空總署(NASA)所遵循的系統工程引擎最為經典,包括工程與管理二個部分程序(如下圖),工程程序分成二個階段:階段一,由上往下,從系統發展、次系統發展,進入底層構件發展,進行架構分解與定義之系統設計程序;階段二,由下往上,從底層構件實現、次系統實現,進行整合測試元件與系統作業流程,以整合、確認與驗證系統符合原始需求,實現方案/系統之系統整合程序。

 

福衛五號計畫從任務設定、評估風險、擬訂全程計畫,再經改採自製CMOS光學遙測酬載,確立分工體系與發包作業。計畫過程中,進度掌控丶規格變更與系統整合驗證、各階段審查與技術稽核,以至於研發過程出現問題時,追查跨系統原因與全面完整解決問題,都必須取決於系統工程的評估。福衛五號計畫完成國人首次自主遙測衛星的成功研發經驗,印證了從事大型工程,甚至高達240億美元的阿波羅計畫,都有賴於系統工程的堅強支持,才能有更高的成功機率。

 
(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿)
 
責任編輯:傅麗玉|國立清華大學
 
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