臺灣博碩士論文加值系統

近年生物科技發達，將食材透過生物科技方法製成功效性保健食品的技術越來越純熟，種類也越來越豐富，透過發達的資訊，保健食品也越來越廣泛被食用。依據統計，2011年台灣保健食品市場為新台幣896億元，膠囊劑型位居第一位佔57%，其次，錠劑位居第二位佔19%(資料來源:食品所ITIS計畫，2012)，依據此數據推估保健產品市場隨時間增長而增加。
在保健食品各類劑型中，錠狀食品不但具多元性，商業價值性高，深受消費者喜愛，然而錠劑食品的製造加工技術門檻較其他劑型高，往往在新素材出現時無法即使以錠劑呈現而失去開發市場先機。而現行的製程多為透過經驗法則或是錯誤的嘗試來尋找製程條件組合，不但不具科學性，品質無法維持穩定而造成製造成本的浪費。
本研究以乳酸菌消化錠為例，應用六標準差DMAIC流程模式，以錠狀硬度為品質特性並透過一系列系統性的研究方法來找出最佳製程條件組合，改善製程能力。首先利用Triz方法之工程參數來分析並找出影響品質特性的關鍵性因子，將關鍵性因子設定水準導入田口方法實驗設計及反應曲面法（Respond Surface Method，簡稱RSM）的Box-Behnken Design 並比較這兩種方法差異性，以找出對製程最適合的改善方法，最後以製程能力Cpk值進行分析比較，結果田口方法製程能力Cpk值由原來0.59提升至1.39，反應曲面法提升至1.72，驗證反應曲面法在本研究個案中的製程能力改善優於田口方法，而且製程經反應曲面法改善後不但增加產能同時也達到節能降低製造成本。
本研究所提供完整系統設計製程與分析的評估模式，除了提升錠劑食品品質，以錠劑食品自身的豐富價值性來拓展保健食品市場，同時也提供錠狀食品企業，以此模式建立自我評估系統，全面提升錠狀保健產品在市場競爭力。
關鍵字：錠狀食品、六標準差、TRIZ、田口方法、反應曲面法

Biotechnology for health-food manufacturing has been developing quickly in recent years, advancing in skill and usages, and health foods been taken widely. According to statistics, in 2011, Taiwan health food market was NT $ 89.6 billion NT dollars, in which capsule formulation accounts for 57%, the first place. Tablet formulation, the second, accounts for 19%. And the market’s demands for health foods will increase in the following few years.
Because the tablet appearance diversified , so that is most popular by consumer in all kinds of health food formulations and tablets has high commercial value in market, However tablet form of health food manufacturing and processing is high technical from other forms, so when the new material of health food present that can not be manufatured with tablet form, it is also can not be developed in market, And the existing processes, mostly through personal experience or the try error to find a good process of manufactureing, it is not only non-scientific, the quality can not be maintained stable but also that is will high cost to manufacture the tablets of health food by the try error.
This study uses DMAIC process of Six Sigma and through the five steps to improve the manufacturing process. Use Taguchi quality engineering and Respond Surface methods are analyzed to find the combine parameters of process for get better quality of tablets. Finally, compare the difference between Taguchi method and Respond Surface method which one is better to improve the process with process capability Cpk values for optimal parameters of the actual process validation, the results, Taguchi method of process capability Cpk values increased from 0.59 to 1.39 upgrade and response surface method raised to 1.72, so Response surface method is better than Taguchi method to improve process in tablet of health food.
The study case provides complete study system design and analysis process assessment model, in addition to enhancing quality of tablet form of health food, also by the high commercial value to promote the health food market, while also providing health food companies of tablets, in order to create a self-assessment mode systematic, comprehensive products of health food of tablet form to promote market competitiveness.
Key words：Tablet, Six Sigma, TRIZ , Taquchi Method, Response surface method

摘 要 i
ABSTRACT iii
誌 謝 v
目 錄 vi
圖目錄 x
表目錄 xii
第一章 緒論 1
1. 1 研究背景與動機 1
1. 2 研究目的 1
1. 3研究範圍 2
1. 4 研究流程與架構 3
第二章 文獻探討 4
2. 1 錠片 4
2. 1. 1壓製錠劑 4
2. 1. 2錠劑成型原理 4
2.2六標準差DMAIC模式 6
2.3 TRIZ發明問題解決理論 9
2. 3. 1 TRIZ方法39個工程參數與40項發明原則 9
2. 3. 2 TRIZ方法相關文獻 16
2.4田口方法原理（Taguchi Method） 19
2. 4. 1直交表(Orthogonal Array ) 22
2. 4. 2品質損失函數 23
2. 4. 3信號雜音比（S/N比） 24
2. 4. 4田口方法相關文獻 26
2. 4. 5製程能力分析 29
2.5反應曲面法（RSM;Response Surface Methodology） 30
2.5.2反應曲面法之原理 30
2.5.3反應曲面法實驗設計步驟 32
2.5.4反應曲面法的兩種設計方法 33
2.5.5最佳化反應值 35
2.5.6反應曲面法相關文獻 37
第三章 研究方法 41
3. 1 研究架構 41
3. 2定義（Define） 42
3.2.1錠片硬度分析 42
3.2.2錠片硬度規格範圍界定 43
3. 3衡量（Measure） 45
3. 4分析（Analyze） 45
3. 5改善（Improve） 46
3.5.1 食品錠狀決定田口實驗設計與因子配置 47
3.5.2食品錠劑反應曲面法實驗設計 47
3.5.3 食品錠狀田口方法與反應曲面法的應用 48
3.6控制(control) 49
3.6.1食品錠劑實施管制系統 49
3.6.2食品錠劑品質持續性控制 49
3.7研究方法小結 49
第四章 實證研究與資料分析 50
4.1定義問題(Define) 50
4.1.1 錠狀食品製造流程 51
4.1.2食品錠狀的目的特性 52
4.2現況衡量(Measurement). 52
4.2.1食品錠狀個案品質現狀 52
4.2.2食品錠狀個案製程能力現狀衡量 53
4.3資料分析(Analysis) 55
4.3.1 找出食品錠狀個案的關鍵因子-TRIZ方法 55
4.3.2繪製食品錠劑硬度改善製程品質機能展開(QFD) 58
4.3.3食品錠狀製程的控制因子與固定因子影響因素分析 59
4.4改善(Improve) 61
4.4.1 食品錠劑最佳製程參數-田口方法 61
4.4.2 食品錠劑最佳製程訊號雜音比(S/N)分析 63
4.4.3 食品錠劑最佳製程變異數分析（ANOVA） 65
4.4.4 食品錠劑最佳製程能力驗證-田口方法 66
4.4.5 食品錠劑最佳製程參數-反應曲面法 69
4.4.5.1 食品錠劑Box-Behnken的參數配置 69
4.4.5.2 食品錠劑Box-Behnken的變異數分析 71
4.4.5.3 食品錠劑之反應曲面圖與等高線圖 72
4.4.5.4 食品錠劑反應曲面法最佳參數組合 75
4.4.6 食品錠劑最佳製程能力-田口與反應曲面法之比較 78
4.5控制（Control） 79
4.5.1實施製程管制系統 79
4.5.2 持續性品質控制 80
4.6個案探討小結 83
第五章　結論與建議 84
5.1 結論 84
5.2 研究貢獻 84
5.3未來研究方向與建議 85
參考文獻 87
附錄、反應曲面法操作步驟 91

中文部分：
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