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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李明達
研究生(外文):Ming-Ta Lee
論文名稱:應用六標準差改善刺繡機針位切換零件製程參數最佳化之研究
論文名稱(外文):Use six sigma to find and optimize the production parameters for needle positions transition of an embroidery machine.
指導教授:王偉驎王偉驎引用關係林文燦林文燦引用關係
指導教授(外文):Wei-Ling WangWen-Tsann Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立勤益科技大學
系所名稱:工業工程與管理系
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:2017
畢業學年度:105
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:刺繡機六標準差TRIZ公差分析反應曲面法技術地圖田口方法
外文關鍵詞:Embroidery machineSix SigmaTRIZTolerance AnalysisResponse surface methodTechnology RoadmapTaguchi Method
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家用縫紉機產業中,現有發展以趨近於低價競爭。產業位技術提升於縫紉機相關即為將產品線提升至較高附加價值之商用型刺繡機。然而此類型機種發展需強而有力之加工製程能力才能穩定品質,才能獲得市場之信賴。故本研究針對單頭多針刺繡機內之刺繡針位移動板零件進行加工改善。
本研究將使用六標準差DMAIC之手法運用,來分析出影響關鍵重要因子和水準,在運用田口實驗設計3水準、4因子來找出最佳製程能力及反應曲面法最佳化做比較,並以國內縫紉製造廠之刺繡針位移動板中心孔距CNC加工之製程進行實證研究,建構刺繡針位移動板孔距加工穩定性之製程最佳化模式。運用六標準差DMAIC流程模式,並以TRIZ的39項工程參數的對應表進行交互作用,篩選出比較顯著的因子進行專家深度訪談與分析評量,找出影響品質特性的主要因子分析結合田口品質工程實驗設計,田口方法製程能力Cpk由0.61提高為1.38,而反應曲面法製程能力Cpk由0.61提高為1.43,更優於田口方法,而刀具進給速率,兩者方法提昇了加工速率100mm/min提升至300mm/min,不但可以改善冷扎鐵條中心孔距CNC加工之製程的穩定性,也有助於品質的提升,並提供相關產業提升品質的參考。
In domestic sewing machine industry, general mechanical models are facing severe price war due to their similar specifications and lower production technology to make. As a result, it's critical for domestic sewing industry manufacturers to develop a series of further value-added commercial embroidery machines to the market. However, this high end model will require a more precise machining techniques to reach a stablized product quality and earn the trust from the consumers. This study is providing a method of analyzing the production processes of the needle position change unit, which is a key quality factor of a single-head with multi-needles embroidery machine, and giving a solution of how to improve the production quality.
This study is taking DMAIC approach of Six Sigma analyze key factors and levels and is combined with Taguchi methods of 3 levels, 4 factors to find best prouction ability and compare it with Response surface methodology result. The empirical research data is based upon a domestic sewing machine manufacturer's CNC machining processes on the needle position change unit to find an optimized model for an uniform machining results of the distance between holes on the plate. In the meanwhile, the study is interacting DMAIC approach with TRIZ 39 engineering parameters to find significant factors so as to conduct a further in-depth interviewing with professionals and assessment on key quality factors. After analyses, the Taguchi method will improve the production ability from Cpk 0.61 to 1.38 but the Response surface method will increase the production abiltiy from 0.61 to 1.43. As a result,Response surface method will be superior to the Taguchi method in improving the machining quality of the needle position change unit. For the feed rate of the cutting tool, both methods can increase the speed from 100mm/min to 300mm/min and enhance the machining stablity on the cold rolling iron bar and increase the quality. This study findings can contribute to other similar industries to improve their machining qualities.
摘要 II
目錄 V
表目錄 IX
圖目錄 XI
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 研究對象及範圍 3
1.4 論文架構 3
第二章 文獻探討 5
2.1縫紉機產業與刺繡針位移動板 5
2.2 六標準差 8
2.2.1六標準差發展 9
2.2.2六標準差的統計概念 10
2.2.3 六標準差之DMAIC手法 11
2.2.4 六標準差之DMAIC手法相關文獻 12
2.3公差分析 13
2.4 技術地圖與相關文獻 15
2.5 TRIZ 17
2.5.1 TRIZ39項工程參數 17
2.5.2 TRIZ相關文獻 20
2.6 田口方法 21
2.6.1 田口方法概念 22
2.6.2參數設計 23
2.6.3 直交表 24
2.6.4 訊號雜訊比 25
2.6.5 變異數分析 27
2.6.6 確認實驗 29
2.6.7信賴區間 30
2.6.8 田口方法相關文獻 32
2.7 反應曲面法 33
2.7.1 反應曲面法簡介 33
2.7.2反應曲面法優點 33
2.7.3反應曲面法相關文獻 33
第三章 研究方法 35
3.1研究架構 35
3.2定義 37
3.3衡量公差分析 38
3.4分析 40
3.4.1 TRIZ方法選取實驗因子 40
3.4.2專家訪談與参數篩選 43
3.4.3 實驗因子與參數水準選取 44
3.5改善 44
3.5.1田口實驗方法 44
3.5.2反應曲面實驗方法 45
3.6控制流程 45
第四章 個案研究 45
4.1 定義問題 46
4.1.1 機器設備 46
4.1.2 量測儀器 46
4.2 衡量階段 47
4.2.1 Gage R&R 47
4.2.2 確認目前的製程能力 49
4.3 分析資料 52
4.3.1 TRIZ33條技術演化線 52
4.3.2 TRIZ 方法選擇之實驗因子 54
4.3.3專家訪談與影響刺繡針位移動板加工製程因子篩選 56
4.3.4選取實驗因子與水準數 57
4.4 改善作業 58
4.4.1田口方法實驗分析 58
4.4.2田口方法實驗變異數分析 60
4.4.3田口方法實驗最適條件推定 61
4.4.4田口方法確認實驗 61
4.4.5合理公差分析 62
4.4.6反應曲面法 63
4.4.7反應曲面法實驗配置 63
4.4.8聯立的最佳化技術 67
4.5 控制流程 68
4.5.1改善後反應曲面法聯立最佳化製程能力驗證 68
4.5.2改善後田口方法製程能力驗證 70
4.5.3反應曲面法與田口方法分析比較 72
4.5.4實施製程管控 72
第五章 結論與建議 73
5.1結論 73
5.2未來研究方向及建議 74
參考文獻 75
[1] 今野勤等著,唐一寧譯,「以QFD、TRIZ與田口方法提升開發暨設計的效率」,中衛發展中心,2012。
[2] 田口玄一著,2003,陳耀茂譯,田口統計解析法,五南圖書出版社。
[3] 李若寧, 2015,面銑刀片刃口幾何對切削係數影響之研究,成功大學機械工程學系學位論文。
[4] 盧昆宏,2014,管理資訊計算3卷特刊 ,應用六標準差與FMEA提昇鋁壓鑄件之良率。
[5] 中國鑛冶工程學會會刊李國全,2014,以六標準差方法改善中鋼第一熱軋帶工場電磁鋼片邊緣鼓起問題
[6] 李易庭,2014,運用實驗設計法探討製程因子--以CNC加工機為例,成功大學工程管理碩士在職專班學位論文。
[7] 沈伯璋,2010,新產品規劃模型之研究,交通大學科技管理研究所學位論文 。
[8] 沈以棠,2014,整合案例式推理與TRIZ方法進行綠色工具機創新設計,成功大學機械工程學系學位論文 。
[9] 宋俊諺,2014,運用六標準差手法改善觸控感應玻璃阻抗製程;中原大學工業與系統工程研究所學位論文。
[10] 宋明弘,2009,TRIZ萃智系統性創新理論與應用,台北:鼎茂圖書出版股份有限公司,第54-55頁。
[11] 何炘益,2008,茶葉製程技術之專利地圖分析-以台灣茶產業為例,屏東科技大學科技管理研究所學位論文 。
[12] 孟依亭, 2014,高濕度稻穀乾燥模擬機的設計與分析,臺灣大學生物產業機電工程學研究所學
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