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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鍾健平
研究生(外文):Chien-Ping Chung
論文名稱:在不對稱品質損失函數下,進行製程參數與製程公差之設計
論文名稱(外文):Optimal Manufacturing Process Parameter and Tolerance Design with Asymmetric Loss Function
指導教授:蔣安國蔣安國引用關係
指導教授(外文):Angus Jeang
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:工業工程學系
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:英文
論文頁數:47
中文關鍵詞:品質損失失敗成本公差成本製程平均值製程公差最佳化
外文關鍵詞:quality lossfailure costtolerance costprocess meanprocess toleranceoptimization
相關次數:
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在產品的生命週期中,總成本包含製造成本﹙Manufacturing Cost﹚和品質損失﹙Quality Loss﹚:前者是產品銷售前所包含的成本,通常攘括著公差成本﹙Tolerance Cost﹚與失敗成本﹙Failure Cost﹚;後者則是產品銷售後所包含的成本。本研究,在這三種成本同時考量情況之下,應用數學規劃方法建構出求解目標方程式。
過去的文獻,關於公差配置與品質損失問題,多數是分開來探討,爾後,雖有學者將公差與品質結合為一進行相關研究,但大多數直接將製程平均值設定為設計目標值,然而,這樣的設定在品質特性值具有不對稱損失特質或不同的失敗成本時並無法使總成本最小化。本研究中,進行了例題探討及敏感度分析,再導入實際範例,均在品質特性值具有不對稱損失特質或不同失敗成本的情況下,將製程公差(Process Tolerance)與製程平均值(Process Mean)視為決策變數(Decision Variables),其結果確能使產品符合品質要求且降低總成本。
In the life cycle of products, the total cost includes manufacturing cost and quality loss, with the former referring to the cost before distribution of products, usually including tolerance cost and failure cost, while the latter concerning the cost after distribution of products. This thesis, taking account of all of these three costs, applies the mathematical process planning in an effort to establish an objective function.
In most cases, previous literature discussed separately issues like tolerance allocation and quality loss. Since then, some scholars have combined tolerance and quality in their related researches but most of them directly set the process mean as the design target. This kind of design cannot minimize the total cost in cases where asymmetric loss or non-equivalent failure cost appears in the quality characteristic. This thesis will first explore application examples and undertake sensibility analysis. After that, it will introduce actual examples to demonstrate that it is feasible to meet the product quality requirements and lower the total cost if process tolerance and process mean are considered as decision variables when there is asymmetric loss or non﷓equivalent failure loss in the quality characteristic.
目 錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目 錄 Ⅲ
圖 目 錄 Ⅴ
表 目 錄 Ⅵ
第 一 章 : 緒 論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 章節架構簡介 5
第 二 章 : 理論基礎與背景 6
2.1 公差成本 6
2.2 品質損失函數 8
2.2.1 品質損失觀念 8
2.2.2 品質損失函數類型 11
2.2.3 平均品質損失 14
2.3製程變異數的估計 15
2.4 製程平均值偏移的觀念 17
第 三 章 : 成本模式之建立 19
3.1 尺寸鏈與公差累積、變異集結 19
3.2 模式的推導與建立 22
3.2.1 單一加工尺寸模式 22
3.2.2 單一完工藍圖尺寸模式 23
3.2.3 完整加工藍圖尺寸模式 24
3.2.4 限制式的建立 25
3.3單一加工尺寸模式例題 26
3.3.1 品質損失係數K1、K2值改變之敏感度分析 27
3.3.2 失敗成本C1、C2值改變之敏感度分析 28
3.3.3 S、P值改變之敏感度分析 29
3.3.4 討論 34
第 四 章 : 完整加工藍圖尺寸範例描述 35
第 五 章 : 結論 42
參考文獻 : 43
誌 謝 : 46
作者簡介 : 47
圖 目 錄
圖 2-1 公差成本函數圖 7
圖 2-2 傳統品質損失函數圖 9
圖 2-3 對稱型品質損失函數圖 10
圖 2-4 望小型品質損失函數圖 12
圖 2-5 望大型品質損失函數圖 12
圖 2-6 不對稱型品質損失函數圖 13
圖 2-7 製程平均值偏移設計目標值圖 18
圖 3-1 樹狀加工關係圖 20
圖 4-1 工件設計藍圖 37
表 目 錄
表3-1 C1、C2值敏感度分析 31
表3-2 K1、K2值敏感度分析 32
表3-3 S、P值敏感度分析 33
表4-1 製造加工程序表 38
表4-2 藍圖尺寸相關資訊 39
表4-3 公差成本係數值 40
表4-4 結果比較 41
參 考 文 獻
[1]C. M. Creveling, "Tolerance Design a Handbook for Developing Optimal Specifications", Addison Wesley Longman, Inc., Canada, 1996.
[2]GAMS 2.25 Uuser’s Guide. Boyd and Fraser Publishing Co.
[3]Irani, S. A., Mittal, R. O. and Lehtihet, "Tolerance Chart Optimization ",International Journal of Production Research, Vol.27, No.9, pp.1531-1552, 1989.
[4]Jeang, A., "Tolerance Design:Choose Optimal Specifications in the Design of Machined Part", Quality and Reliability Engineering International, Vol.10, No1, pp.27-35, 1994.
[5]Jeang, A., "Tolerance Design for Quality and Cost", ORSA- TIMS , Detroit , Vol.10, No.1, pp.27-35, 1994.
[6]Jeang, A., "Economic Tolerance Design for Quality", Quality and Reliability Engineering International, Vol.11, No2, pp.113-121, 1995.
[7]Jeang, A., "Tolerance Chart Balancing for Machining Process Planning", Quality and Reliability Engineering International, Vol.12, No.5, pp.355-364, 1996.
[8]Jeang, A., "Optimal Tolerance Design for Product Life Cycle", International Journal of Production Research, Vol.34, No.8, pp.2187-2209, 1996.
[9]Jeang, A., "Tolerance Chart Optimization for Quality and Cost", International Journal of Production Research, Vol.36, No.11, pp.2969-2983, 1998.
[10]Jeang, A.,"Optimal Process Parameter Determination for Computer-Aided Manufacturing", Quality and Reliability Engineering International, Vol.15, pp.3-16, 1999.
[11]Jeang, A. , "Combined Optimization of Parameter and Tolerance Design for Quality and Cost", International Journal of Production Research, Vol.39 , No.5 , pp.923-952, 2001.
[12]Ji, P., "A Linear Programming Model for Tolerance Assignment in a Tolerance Chart", International Journal of Production Research, Vol.31, No.3, pp.739-751, 1993.
[13]Montgomery, D. C., "Introduction To Statistical Quality Control", 3rd edition, Wiley, New York, 1996
[14]Madahav, S. Phadke, "Quality Engineering Using Robust Design", Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1989.
[15]Ngoi, B.K.A. and Fang, S.L., "Computer-aided Tolerance Charting", International Journal of Production Research, Vol.32, No.8, pp.1939-1954, 1994.
[16]Nogi, B.K.A. and Ong, J.M., "A complete tolerance charting system in assembly", International Journal of Production Research, Vol.37, No.11, pp.2477-2498, 1999.
[17]Samuel Kozt and Cynthia R. Lovelace, "Process Capability Indices in Theory and Practice", Arnold, a member of the Hodder Headline Group, New York, 1998.
[18]Wu, Z, Eimaraghy, W. H., and Eimaraghy, H. A., "Evaluation of Cost-Tolerance Algorithms for Design Tolerance Analysis and Synthesis ", Manufacturing Review, Vol.1, No.3, pp.168-179, 1988.
[19]Wei, C.C., "Tolerance Design with Concurrent Optimization of Quality Loss and Process Capability", International Journal of Industrial Engineering, Vol.5, No.2, pp.169-174, 1998.
[20]王政,"田口式品質損失函數與製程規格最佳化",品質管制月刊,Vol. 23,No. 11,pp.9-28,1987.
[21]蔡彰文,"公差調合模式田口方法的應用",機械工業,No. 118, pp.186-198,1993.
[22]Madahav S. Phadke原著,黎正中譯,"穩健設計之品質工程",台北圖書有限公司,台灣台北,1993.
[23]鄭春生著,"品質管理",育友圖書股份有限公司,台灣台北,1997.
[24]蘇朝墩編著,"產品穩健數計",中華民國品質學會,台灣台北,1997.
[25]李永晃、梁有燈、蔡志弘,"考慮重工與不良率遞減之製程公差設計",機械工業,No. 188,pp.221-233,1998.
[26]劉嘉涵,"在成本與品質同時考量下決定最佳製程公差的安排",逢甲大學碩士論文,1998.
[27]何昌宗,"以不同的方法決定最佳製程參數",逢甲大學碩士論文,1999.
[28]張嘉麟,"以不對稱損失函數同時作裝配尺寸與公差之最佳化設計",逢甲大學碩士論文,2000.
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