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研究生:黃士原
研究生(外文):Shih-Yuan Huang
論文名稱:應用田口方法於可分解材料新產品開發之研究-以書寫文具開發為例
論文名稱(外文):An Application of Taguchi Method to the New Biodegradable- Material-Based Writing-Stationary Product Development
指導教授:翁國亮翁國亮引用關係黃士嘉黃士嘉引用關係
指導教授(外文):Kuo-Liang WengShih-Ga Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立勤益科技大學
系所名稱:研發科技與資訊管理研究所
學門:商業及管理學門
學類:其他商業及管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:田口方法生物可分解材料射出成形六標準差
外文關鍵詞:Taguchi methodsbiodegradable materialsinjection moldingSix-sigma
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於新產品開發時,為了對市場的快速變化作出最適當的回應,必須盡量縮短研發時程以降低研發成本;近年來環保議題為產品開發首要考量,以可再生資源-玉米所製作的PLA(聚乳酸)生物可分解材料將是未來射出成形材料的主流,但不易生產是目前遇到的難題。若以科學的模式,找出工程設計關鍵參數與射出成形的品質要素,有效提升新產品開發與可量產的商機。
本研究以開發生物可分解材料新產品之書寫文具的加工流程為研究對象。藉由六標準差手法的DMAIC流程,分析顧客需求與技術要求間之關鍵品質要項;利用田口方法(Taguchi method)之參數設計及直交表,尋找塑膠射出加工最佳參數水準組合;本研究找出影響製程最主要的影響因子並設定其最適條件為射出壓力75 bar、冷卻時間30 sec、射出速度70 mm/sec、射出溫度190 ℃為最適條件,以田口實驗法將原先的Cpk值為0.94提升到1.52;以偉盟工業股份有限公司NCP0005 PLA生物可分解材料為原料使用於書寫文具的開發為研究為例,透過管理流程方法、六標準差與田口方法結合,目的在產出符合顧客需求與環保的書寫文具產品,開創產業新契機。
In order to promptly adapt to the rapid marketing changes, it is imperative to shorten the product development timeline and lower the cost while developing the new products. Recently, the environmental concern has become one of the primary issues in product development. The Poly Lactide (PLA) which made from the recycling materials or the corn has emerged as one of the promising direction for the future injection molding materials. These environmental-friendly materials, however, are hardly to produce right now. The goal of this study is to identify a scientific model that can effectively generate key parameters for the engineer design and indicate the quality elements of the injection molding for the newly-developed PLA-based products.
In the current study, the process of developing the new biodegradable writing-stationary products was the main target. By means of the six-sigma DMAIC method, the key quality elements between the consumer demand and required technology were first identified. Later, the Taguchi orthogonal table L9 orthogonal array method was used to find the best parameter combination for the plastic injection molding. The result of this study indicated that the best parameter combination was to set the injection pressure at 75 bar, cooling time at 30 second, injection speed at 70 mm/sec and the injection temperature at 190 degree Fahrenheit. Moreover, the CPK value was significantly increased from 0.94 to 1.52 by implementing the Taguchi method. Given the results of the present study, it is concluded that the combination of process management, the six-sigma, and the Taguchi method can be successfully applied to the new PLA-based writing-stationary products made by the Wei-Mon Ltd.
目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章、緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究範圍與限制 2
1.4研究流程 2
第二章、文獻探討 5
2.1六標準差(6-Sigma) 5
2.1.1 六標準差發展歷程與沿革 5
2.1.2六標準差改善手法 5
2.1.3六標準差之統計意涵 7
2.2田口方法(Taguchi Method) 9
2.2.1田口方法原理 9
2.2.2直交表 10
2.2.3定義設計變數及水準表 11
2.2.4變異數分析 11
2.2.5 製程能力指標 12
2.3塑膠射出 14
2.4生物可分解材料 18
2.4.1 分解性塑膠之分類 20
2.4.2 PLA的特性與應用 21
第三章、研究方法 24
3.1界定問題(Define) 25
3.2現況衡量(Measurement) 26
3.2.1製程能力分析 27
3.2.2製程能力指標 28
3.3資料分析(Analyze) 28
3.3.1 流程分析 29
3.3.2 田口方法的應用 30
3.4實驗改善(Improve) 31
3.4.1 決定實驗方法與因子配置 32
3.4.2 實驗數據分析 32
3.5控制(control) 32
第四章、實證分析 34
4.1界定問題(Define) 34
4.1.1 目的特性 34
4.2現況衡量(Measurement) 35
4.2.1 現況製程能力分析 35
4.3資料分析 36
4.3.1因子分析 36
4.3.2 射出速度穩定性 38
4.3.3 壓力穩定性 38
4.3.4 保壓切換時間點 38
4.3.5 模具溫度 38
4.3.6 實驗因子與水準的選取 40
4.4 實驗改善 41
4.4.1 決定實驗方法與因子配置 41
4.4.2 訊號雜音比(S/N)分析 42
4.4.3變異數分析(ANOVA) 43
4.4.4最適條件的推定 44
4.4.5 確認實驗 45
4.5 控制(Control) 45
4.5.1 常態性檢定 45
4.5.2製程能力驗證 46
4.5.3實施製程管制系統 47
第五章、結論與建議 49
5.1結論 49
5.2建議 50
參考文獻 51
附錄一、可充填式筆具產品 附錄1-1
附錄二、成型作業標準表 附錄2-1
附錄三、成型機 附錄3-1
附錄四、個人簡歷 附錄4-1


中文文獻:
1.王雪娥、何應勤,以田口法規劃曲面切削之研究,雄工學報第八輯,第1-14頁(2006)。
2.田口玄一著,陳耀茂譯,田口統計解析法,五南圖書出版社(2003)。
3.吳政諭,應用精實六標準差改善流程週期效率,國立清華大學工業工程與工程管理學系碩士論文(2006)。
4.巫江昌,生物可分解材料射出成形參數最佳化之研究,國立台灣科技大學機械工程系碩士論文(2006)。
5.李國源,生物可分解性聚乳酸之特性、應用及分解,大同大學生物工程研究所碩士論文(2007)。
6.楊斌,綠色塑料聚乳酸,北京化學工業出版社(2007)。
7.林國斌,運用精實六標準差手法改善人為因素之飛安意外事件-以國內某機隊為例,開南大學空運管理學系碩士論文(2007)。
8.林豐涵,魅力品質與產品設計,國立清華大學工業工程與工程管理學系碩士論文(2001)。
9.施啟順,應用田口方法於鑄造製程最佳化之研究,大葉大學工業工程與科技管理學系碩士論文(2006)。
10.李輝煌,田口方法-品質設計的原理與實務,高立圖書有限公司(2009)。
11.狩野紀昭、瀨樂信彥、高橋文夫著,陳俊卿譯,有魅力的品質與應有的品質,品質管制月刊,第21卷,第5期(1984)。
12.郝志成,品質管理顧問轉型輔導六標準差之研究,國立中山大學企業管理學系碩士論文(2002)。
13.張哲明,整合精實與六標準差方法論於服務品質之改善與創新設計,國立交通大學/工業工程與管理系所博士論文(2006)。
14.張清波,TPS、精實生產、精實六標準差,品質月刊(2008)。
15.張葦葳,應用精實六標準差改善包裝飲用水製程效率,逢甲大學工業工程與系統管理學研究所碩士論文(2006)。
16.張嘉隆、蘇安瑜、周至宏、姚文隆,田口方法在凸輪軸頸研磨之最佳化參數設計之應用,第十七屆中國機械工程學術研討會(2000)。
17.許錫昌,精實六標準差於降低主機板返修率應用之研究,輔仁大學國際創業與經營管理學程碩士在職專班碩士論文(2007)。
18.陳延越,國內企業推行6-Sigma品質管理之研究,元智大學工業工程研究所碩士論文(2002)。
19.陳信憲,結合6σ手法與田口實驗設計對改善製程能力之研究,國防管理學院資源管理研究所碩士論文(2001)。
20.陳俊欽,應用精實六標準差於企業流程改善之個案研究,國立成功大學/工業與資訊管理學系碩士論文(2006)。
21.陳毓正,應用六標準差手法提升濕製程熱交換器效率之研究,勤益科技大學研發與科技管理研究所碩士論文(2009)。
22.麥可.喬治(Michael L. George)等原著,丁惠民譯,精實六標準差工具手冊,台北:麥格羅希爾(2006)。
23.曾彥文,精實六標準差方式導入試產品之研究-以電感器送樣為例,元智大學工業工程與管理學系碩士論文(2007)。
24.曾彥羲,田口方法應用於高速CNC銑削加工製程之最佳參數設計,國立高雄第一科技大學機械與自動化工程所碩士論文(2002)。
25.游龍輝,將六標準差手法融入精實生產理念之改善績效-以某印刷電路板廠為例,國立中央大學管理學院高階主管企管碩士論文(2007)。
26.黃暉慈,從精實與六標準差角度探討新產品開發流程,中興大學科技管理研究所碩士論文(2006)。
27.楊錦洲,你對GE的6s-program了解多少?,中華民國品質學會品質月刊39卷1期,第39頁(2003)。
28.廖樹桐,應用田口法於曲面銑削參數最佳化,國立高雄應用科技大學模具工程系碩士論文(2007)。
29.劉保輝,精實六標準差在改善少量多樣化生產上之應用研究:以H公司為例,國立成功大學/高階管理碩士論文(2007)。
30.蕭舜元,QC改善履歷及精實六標準差在改善活動方法上之整合及活用,國立交通大學管理學院工業工程與管理組碩士論文(2005)。
31.顏貽楨,Lean Six Sigma之問題解決思考模式,台北:中華民國品質管制學會(2003)。
32.羅文明,應用精實六標準差改善存貨管理績效,國立交通大學管理學院碩士在職專班工業工程與管理組碩士論文(2007)。
33.蘇朝墩,品質工程,台北:中華民國品質學會(2006)。

英文文獻:
1.Coronado, R.B. and J. Antony, "Critical success factors for the successful implementation of six sigma projects in organizations," The TQM Magazine, 14(2), 92-99. (2002).
2.George, M. L., "Lean Six Sixma," McGraw-Hill Education (2002).
3.Chonghun Ham and Young-Hak Lee, Intelligent Integrated Plant Operation System for Six Sigma, Annual Reviews in Control 26, 27-43.(2002).
4.Kevin Linderman, Roger G . Schroeder, Srilata Zaheer, Adrian S.Choo, Six Sigma: a goal-theoretic perspective, Journal of Operations Management 21, 193-203.(2003).
5.Breyfogle III, F. W., Implementing Six Sigma: Smarter Solutions Using Statistical Method, 2nd ed.,New York: Wiley Europe.(2003).
6.Lynch, D. P., Bertolino, S., and Cloutier, E., How to Scope DMAIC Projects, Quality Progress, Vol.36, No.1, pp.37-41.(2003).
7.Pfeifer, T., W. Reissiger and C. Canales, "Integrating Six Sigma with quality management systems," The TQM Magazine, 16(4), 241-249 (2004).
8.Taguchi, G., Chowdhury, S. and Wu,Y. Taguchi's Quality Engineering Handbook. John Wiley & Sons.(2004).
9.Kwak, Y.H. and F.T. Anbari., "Benefits obstacles and future of six sigma approach," Technovation, 26, 5-6, 708-715(2006).
10.W.H. Yang. And Y.S. Tarng., "Design Optimization of Cutting Parameters for Turning Operations Based on the Taguchi Method," Journal of Materials Processing Technology, 84, 122-129(1998).

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