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研究生:張鍚淵
研究生(外文):Hsi-Yuan Chang
論文名稱:應用六標準差專案手法改善濾波器塑膠機殼成型
論文名稱(外文):Application of Six Sigma techniques to improve the poor quality of
指導教授:林文燦 博士黃俊明 博士
指導教授(外文):Dr. Wen-Tsann LinDr. Jiung-Ming 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:2012
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:六標準差田口方法TRIZ射出成型
外文關鍵詞:Six SigmaTaguchi methodTRIZinjection molding
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在科技與生產技術越來越發達年代裡,人類於生活層面上之追求日益趨向精緻化、多樣化與個性化的時代,人們對於產品品質之要求日趨提高,因此,一種外型出色之產品,往往取決於結構與模具之開發及設計、材料特性及射出成型時之條件設定等諸因素。本研究之主要目的在於探討新產品之開發及射出成型加工時會面臨之問題與形成該問題之參數後(諸如原料之填充不足、產品之翹曲變形、尺寸不穩定及結合線等等),再應用模流之分析技術進行最佳化之成型參數分析與改善。
在本研究的個案-濾波器塑膠機殼成型生產之產品,發現既有製程之寬度尺寸精度無法達到目標值32 0.13mm,且目前製程能力指標Cpk為0.56乃屬不合格狀態(Cpk≧1.33 表示合格、1≦Cpk&;lt;1.33 表示警告、Cpk&;lt;1 表示不合格)(Kane, 1986),其已造成該製造公司財產及商譽之莫大損失。故本研究將射出成型列為專案實驗對象,採用六標準管理手法、TRIZ發明原則之系統化思維,以歸納出關鍵因子與水準,再應用田口方法進行實驗,搜集出最佳化的製程參數。本研究對實際個案公司的射出成型製程參數進行實驗設計,並且在所有製程參數中,歸納並選定四個實驗最重要可控因子:射出壓力、射出速度、射出溫度以及冷卻時間,再運用田口方式之直交表中L9直交表進行實驗規劃。
本研究除收集工廠原有製程參數數據外,並實際分析與探討產品生產流程時可能出現的問題,再利用田口實驗設計方法,期望找出產品的最佳尺寸精度,以降低不良率之產生,進而降低產品之成本。
本研究經實際驗證結果顯示,將射出壓力、冷卻時間、射出速度與射出溫度參數分別設定為55 bar、26 sec、75 mm/sec及210℃時,其製程能力指標Cpk確實由0.56提升至1.50,故本研究方法確能協助個案公司改善並提高其產品之良率,使該公司之產品的品質獲致保證,而能有效率提升該公司產業競爭力與商譽。

關鍵字:六標準差、田口方法、TRIZ、射出成型。

More and more advanced technology and production technology, life claim refinement and diversification, the era of personalized requirements for the product is very high; often depends on the structure of a good product design, mold design, material properties andinjection molding conditions and other factors. The main purpose of this study is to explore the development of new products, injection molding, such as filling, warpage, dimensional instability, and the combination of lines, and so on, with mold flow analysis techniques, optimization of molding parameters analysis and improvement.
In this study - the filter plastic casing molding production of products found in this study, the dimensional accuracy of the width of the existing process can not reach the target value 32 0.13mm, and the process capability index Cpk of 0.56 is only a failed state (Cpk ≧ 1.33qualified, 1 ≦ Cpk &;lt;1.33 warning, Cpk &;lt;1 indicates substandard) (Kane, 1986), it has caused great loss of the manufacturing company property and goodwill. The injection molding as project subjects, six standard management practices, TRIZ to invention principles of systematic thinking, to summarize the key factor and level, then apply the Taguchi method to conduct experiments, collect optimize the process parameters. Of the actual cases of the company's injection molding process parameters into the experimental design, and in the ownership process parameters, summarized and selected four experiments, the most important controllable factors: injection pressure, injection speed, injection temperature, and cooling time, and then use the Taguchi L9 orthogonal array of orthogonal array conducting the experiment planning.
The factory original process parameter data collected in this study, and the actual analysis of the problems that may arise in the understanding of the production process when using the Taguchi method, expect to find the optimum dimensional accuracy of the product, reduce defective rate thereby reducing cost of finished. Experimental study analysis results after the original process capability indices Cpk0.56 via improved Taguchi experiment in this study has been to identify the best parameters for the injection pressure of 55 bar, the cooling time of 26 sec, the injection speed is 75 mm / sec, injection temperature 210 ° C draw the process capability index Cpk of 1.50, indicating that the ability of the process is working well, so experimental procedure and method of case company and the industry a process yield improvement process, the quality of the product can be assured to enhance industrial competitiveness, efficient.
Keywords: Six Sigma, Taguchi method, TRIZ, injection molding

中文摘要 I
英文摘要 III
誌 謝 V
目 錄 VI
圖目錄 X
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目的 1
1.3 研究範圍 2
1.4研究流程 3
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 六標準差之統計意涵 5
2.1.3六標準差改善手法 7
2.1.4 六標準差相關文獻 10
2.2田口方法(TAGUCHI METHOD) 11
2.2.1田口方法原理、內容 11
2.2.2田口方法與傳統實驗設計的差異 13
2.2.3田口品質工程的重要成分及工具 14
2.2.4 品質損失函數 14
2.2.5 S/N 比(signal to noise ratio) 15
2.3 TRIZ發明問題解決理論 21
2.4 射出成型 22
2.4.1塑膠射出 22
2.4.2 射出成型相關文獻 28
第三章 研究方法 29
3.1研究架構 29
3.2 界定問題(DEFINE) 30
3.2.1 射出成型機分析 30
3.2.2 收縮率 31
3.3 現況衡量(MEASUREMENT) 32
3.3.1製程能力分析 32
3.4 資料分析(ANALYZE) 33
3.4.1 田口方法的應用 34
3.5實驗改善(IMPROVE) 35
3.5.1 決定實驗方法與因子配置 35
3.5.2 實驗數據分析 35
3.6控制(CONTROL) 36
3.6.1驗證量測系統 36
3.6.1驗證改善後製程能力 36
第四章 實證研究與資料分析 37
4.1界定問題(DEFINE) 37
4.1.1 一般射出成型機動作流程 39
4.1.2目的特性 40
4.2現況衡量(MEASUREMENT) 40
4.2.1 現況製程能力衡量 40
4.3資料分析 42
4.3.1 TRIZ方法發展與確定實驗因子 42
4.3.2專家訪談與参數篩選 45
4.3.2 實驗因子與水準的選取 46
4.4 實驗改善(IMPROVE) 48
4.4.1決定實驗方法與因子配置 48
4.4.2 訊號雜音比(S/N)分析 49
4.4.3 變異數分析(ANOVA) 52
4.4.4 最適條件的推定 53
4.4.5 確認實驗 53
4.5 控制(CONTROL) 54
4.5.1 常態性檢定 54
4.5.2 製程能力驗證 55
第五章、結論與建議 56
5.1結論 56
5.2 研究貢獻 57
5.3未來研究方向與建議 57
參考文獻 58
中文文獻 58
英文文獻 62


圖目錄
圖1 研究架構 4
圖2 平均值漂移1.5標準差後的六標準差 6
圖3 一階損失函 15
圖4 二階損失函數 15
圖5整合六標準差手法與田口實驗設計流程之研究架構圖 20
圖6 射出機各系統分解圖 25
圖7 案例工廠的射出成型機 27
圖8 研究流程圖 29
圖9 濾波器塑膠機殼樣式 30
圖10一般射出成型機動作流程 39
圖11 濾波器機殼射出流程(簡易) 39
圖12 濾波器塑膠機殼尺寸 40
圖13 現況製程能力計算結果圖 41
圖14 SN比主效果圖 50
圖15 均值主效果圖 51
圖16 常態分配圖 54
圖17 改善後製程能力 55


表目錄
表1 各標準差在統計學上的意義 7
表2 DMAIC的具體內容 8
表3 六標準差相關文獻 10
表4 傳統實驗設計法與田口法之比較 13
表 5 品質特性種類 17
表6 製程能力指標表 19
表7射出成型相關文獻 28
表8 各種塑料的收縮率 31
表9 ABS材料特性 37
表10 各種塑料的收縮率 38
表11 現況數據 41
表12 TRIZ 39矛盾工程参數對應之對照表 42
表13 TRIZ -39工程係數之影響濾波器塑膠機殼製程分析 44
表14 專家針對濾波器塑膠機殼製程影響參數權重計分表 46
表15 影響因素分析表 47
表16 控制因子與水準 48
表17 L9(34)直交表 49
表18 L9(34)直交表實驗回應值與SN比 50
表19各因子水準的平均SN比 51
表20各因子水準的平均均值比 52
表21 SN比變異數分析表(*表具有顯著影響因子) 52
表22 實驗回應值及SN比 53


中文文獻
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