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研究生:劉曜全
研究生(外文):Yao-Chuan Liu
論文名稱:電動自行車電池模組選擇之決策分析
論文名稱(外文):Integrating Multiple Attribute Decision Making with QualityFunction Deployment Technique to Select Novel E-Bike Battery Product for Development
指導教授:徐旭昇徐旭昇引用關係
指導教授(外文):Chiuh-Cheng Chyu
口試委員:蔡啟揚吳復強
口試委員(外文):Chi-Yang TsaiFul-Chiang Wu
口試日期:2014-05-23
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:工業工程與管理學系
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:電池模組模糊德爾菲法品質機能展開灰關聯分析
外文關鍵詞:Battery ModuleElectric BikeQuality Function DeploymentMultiple Criteria Decision MakingFuzzy DelphiTOPSISGray Relation Analysis
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決策分析在現今資訊科技發達的時代已是日趨重要,不論是在政府公共事務或民間產業策略的處理上,隨處可見。當面臨重要決策時,往往需要統整群體專家的意見,以獲取最佳方案,而多準則決策分析方法,更是經常被使用來解決此類決策問題的工具之一。
而近年由於全球暖化加速,環保議題當道,能源價格屢創新高的壓力等問題,給予電動自行車產業一個絕佳的快速發展機會,且電動自行車動力電池市場需求規模逐年擴大。因此,本研究之個案公司,欲在既有的電池模組技術下,將產品應用延伸至電動自行車產業,以提升公司競爭力。決策過程以市場上三個主要競爭對手產品為參考,提出A、B、C三個新產品開發方案,並以品質機能展開及不同決策分析方法,探討各家產品的優缺點並做優劣排序,尋求最佳方案。
研究首先使用問卷方式整合專家意見,包括個案公司各部門主管與主要客戶等;篩選出開發新電池模組在客戶需求與技術發展各構面之準則,再使用品質機能展開法,得到各準則的重要性權重。接著再以兩種多準則決策方法,TOPSIS法與GRA (灰關聯分析) 法,分別評估排序A、B、C三個方案,並討論分析兩種評估方法之結果,做為未來新產品開發之依循方向。
研究結果發現,核心技術能力指標為安規測試、循環壽命、電池容量、保固年限、高低溫環境適用性等五個項目;C方案在循環壽命、電池容量與高低溫環境適用性三個技術準則表現最佳,且在全部十五項技術準則之綜合評分優於A、B方案。故以C方案之規格,做為建立電動自行車電池模組產品設計架構的基準,以符合市場需求。
Driven by reducing greenhouse effect and carbon dioxide emission, as well as the growing population of riding bicycles for traveling around suburban and countryside areas, the market of electric bikes (E-bikes) is rapidly expanding nowadays. A recent survey indicates that the global sales volume of E-bikes increases from 38,000,000 to 43,000,000 during the years of 2011 to 2013. The trend will continue, and is expected to be 58,000,000 in 2019. The business benefits of the E-bike products have attracted numerous industrial organizations to consider joining this market. This thesis aims to investigate in depth whether a worldwide famous notebook manufacturer should develop novel E-bike batteries and share the potentially remarkable market profit. The case company itself has a plentiful experience and technology in manufacturing batteries for electronic equipment.
The research presents a three-phase decision-making approach integrating quality function deployment (QFD) with several MCDM mechanisms such as fuzzy Delphi, gray relational analysis (GRA), and TOPSIS, to produce analyzing results for the case company to make a selection. In phase 1, a preliminary decision framework based on literature review and experts’ opinions was established, essential criteria using the max-min fuzzy Delphi method was screened and obtained, and the decision framework was finalized. In phase 2, HOQ (house of quality) was applied for aggregation of experts’ opinions to build the relationships between WHATs (criteria of customer needs) and HOWs (criteria of technical aspects). The criteria weights of technical aspects can then be calculated. The results indicate that the company should focus most on product safety and product life cycle when designing and producing the new battery. Finally, in phase 3, the TOPIS and the GRA were respectively employed to assess the performance of the proposed three alternatives for each technological criterion, and the total weighted scores of the three alternatives were aggregated. The outcome shows that both methods achieve the same alternative ranking: plan C (Polymer Li-ion battery with 36 volts), plan A (Cylindrical Li-ion battery with 36 volts), and plan B (Cylindrical Li-ion battery with 24 volts).
Keywords: Battery module, electric bike, quality function deployment, multiple criteria decision making, fuzzy Delphi, TOPSIS, gray relation analysis
中文摘要 i
英文摘要 ii
謝誌 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究流程與架構 2
第二章 文獻探討 4
2.1 模糊德爾菲法 4
2.1.1 模糊德爾菲法之分析步驟 5
2.1.2模糊德爾菲法相關研究 5
2.2 品質機能展開 (QFD) 6
2.2.1品質機能展開概論 6
2.2.2品質屋 7
2.2.3品質機能展開之步驟 9
2.2.4品質機能展開法相關研究 12
2.3 多準則決策分析模式與應用 13
2.3.1 TOPSIS評估法 14
2.3.2 灰關聯分析 14
2.3.3多準則決策分析相關研究 14
第三章 研究方法 16
3.1 研究步驟 16
3.2雙三角模糊數模糊德爾菲法 17
3.3 Max-Min法 20
3.4理想解類似度偏好順序評估法 (TOPSIS) 21
3.5 灰關聯分析法 (GRA) 23
3.5.1 灰色理論 23
3.5.2 灰關聯分析 24
3.5.3灰關聯分析(GRA)演算步驟 24
3.5.4灰關聯分析法評估範例 26
第四章 研究結果與分析 33
4.1問題描述 33
4.2第一階段 – 篩選評估準則 35
4.2.1評估項目之定義說明 35
4.2.2模糊德爾菲法問卷評分說明 37
4.2.3問卷發放之專家背景 38
4.2.4第一階段問卷分析結果 39
4.2.4.1模糊雙三角分析結果 39
4.2.4.2 Max-Min法分析結果 50
4.2.4.3第一階段問卷分析結論 56
4.3第二階段 - 決定各準則重要性權重 57
4.3.1品質機能展開法問卷評分說明 57
4.3.2問卷發放之專家背景 58
4.3.3第二階段品質機能展開法問卷分析結果 58
4.3.4第二階段品質機能展開法問卷分析結論 64
4.4第三階段 - 建立評估方案進行分析 64
4.4.1建立評估方案 64
4.4.2工程技術準則績效值專家問卷 67
4.4.2.1工程技術準則績效值問卷評分說明 67
4.4.2.2問卷發放之專家背景 68
4.3.2.3第三階段工程技術準則績效值問卷結果 68
4.4.3方案評估分析及排序 68
4.4.3.1 Topsis (理想解類似度偏好順序評估法)分析 69
4.4.3.2 GRA (灰關聯分析法)評估 71
第五章 結論與建議 75
5.1研究結論 75
5.2研究貢獻與未來研究方向 76
參考文獻 77
附錄一:模糊德爾非法專家問卷 80
附錄二:品質機能展開法專家問卷 86
附錄三:工程技術準則績效值專家問卷 91
壹、中文
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