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研究生:高智勝
研究生(外文):Chih-shing Kao
論文名稱:以成本及品質的製程能力指標作穩健的製程規劃
論文名稱(外文):Robust Process Planning with Quality and Cost PCI via statistical method
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:工業工程與系統管理學研究所
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:45
中文關鍵詞:反應曲面法公差成本製程能力指標品質損失
外文關鍵詞:Response Surface Methodology(RSM)Tolerances CostQuality LossProcess Capability Index(PCI)
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過去多數的製程能力指標,如:Cp、Cpk及Cpm等,已被普遍有效地運用。但是,過去的這些製程能力指標都只考慮到製程平均數(Process Mean)和製程變異數(Process Variance),並沒有直接考慮到成本的因素。因此,本研究嘗試發展一個新的製程能力指標Cpc,其不僅考慮製程平均數和製程變異數對製程能力指標的影響,並且同時也考量了產品生命週期中所應包括的成本,該成本包含品質成本和製造成本,其中品質成本代表是品質損失函數,製造成本代表是公差成本。
本研究將製程能力指標Cpc,藉由數學和統計技巧的反應曲面法(Response Surface Methodology,RSM)應用在尺寸切割的範例,結果我們發現,除了能夠得到各組件的最佳製程平均數與製程公差以最小化總成本外,並可得知影響尺寸切割的關鍵因子;而且和過去的製程能力指標相較之下,本研究所發展出的製程能力指標更能獲得較低的總成本及較高的品質。
Conventional process capability indexs(PCI) such as Cp, Cpk and Cpm have been used widly and successfully in most manufacturing sector today. These process capability indexes can only measure the process consequence resulting from various combinations of process mean and process variance on site. However, they can only be used in measuring the on-line process. Hence, for off-line application this research tries to develop a new process capability indexs called Cpc, which not only considers the impact from process mean and process variance, but also considers relevant quality cost and manufacturing cost incurred in a product life cycle. These two costs can be expressed by quality loss and tolerance cost functions respectively.
In this research, process capability indexs, Cpc, is considered as a response value for statistical analysis via Response Surface Methodology(RSM). An example of cutting process is introduced to demonstrate the applicability of presented approach. With the RSM, critical process means and tolerances can be identified. The optimal mean and tolerance values can be determined as well. This approach enables designers to have immediate feedback and appropriate suggestions for design improvement. Using the presented Cpc with RSM, a high quality and low cost process design can be achieved during the early stages of planning.
誌謝 I
中文摘要 II
英文摘要 III
目 錄 IV
圖 目 錄 VI
表 目 錄 VII

第一章 緒論 1
1.1 研究背景與目的 1
1.2 文獻探討 3
1.3 章節內容與研究架構 5
第二章 理論基礎及背景 7
2.1 製程能力指標 7
2.2 公差的定義與公差成本 8
2.3 品質損失 9
2.4 平均品質損失 13
2.5 反應曲面法 14
2.5.1 反應曲面法的簡介 14
2.5.2 二階反應曲面的分析 16
2.6 Box-Behnken Design 17
2.7 尺寸鏈 17
第三章 製程能力指標Cpc與範例描述 20
3.1 製程能力指標Cpc 20
3.2 範例描述與模擬實驗 20
第四章 實驗結果與討論 27
4.1 製程能力指標Cpc之資料分析 27
4.1.1 製程能力指標Cpc之變異數分析 27
4.1.2 製程能力指標Cpc之迴歸分析及各因子的重要性 28
4.1.3 製程能力指標Cpc之反應曲面與等高線圖 35
4.2 製程能力指標Cpc之敏感度分析 36
第五章 結論 39
參考文獻 41
附錄一 十因子之全因子實驗矩陣 44
作者簡介 45
[1] Box, G.E. and Draper, N. R., "Empirical Model Building and Response Surface", John Wiley and Sons, New York, 1997.
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[10]Jeang, A., "Optimal Tolerance Design for Product Life Cycle", International Journal of Production Research, Vol.34, No.8, pp.2187-2209, 1996.
[11] Jeang, A., "Tolerance Chart Balancing for Machining Process Planning", Quality and Reliability Engineering International, Vol.12, No.5, pp.355-364, 1996.
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[20] 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.
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[30] 金安兒、陳建富,"利用反應曲面法探討Curdlan及糯玉米澱粉的添加對嫩豆腐冷凍乾燥適性之影響",中國農業化學會誌,Vol. 37,No. 3,pp.390-402,1999.
[31] 曾政鴻、金安兒,"利用反應曲面法對紅藻膠高壓凝膠作用的探討",中國農業化學會誌,Vol. 32,No. 5,pp.543-552,1994. [34] 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).
[32] 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).
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