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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張文郁
研究生(外文):Wen-Yu Chang
論文名稱:應用六標準差與田口方法於RFID晶片嵌入電纜最佳讀取位置之研究
論文名稱(外文):The Study on the Optimized Reading Positions of the RFID Chips Embedded into Reeling Cable by Using Six Sigma and the Taguchi method
指導教授:周永燦周永燦引用關係
指導教授(外文):Yung-Tsan Jou
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:工業與系統工程研究所
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:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:六標準差方法實驗設計田口方法
外文關鍵詞:Six Sigma MethodDesign of Experiment(DOE)Taguchi Method
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電線電纜為使用傳送電力訊號的有形線材,內層由特定股數絞束組成傳遞訊號,外層由保護與絕緣作用的塑膠外被組成。當電纜內層溫度升高時,易造成電纜劣化而斷裂,須有測試人員到現場將電纜從設備卸下,費時費工而且無法預防,無法預測的損壞會導致客戶與商譽虧損,在使用該電線電纜時,無法從外觀即時得知溫度升溫狀況、內層毀損程度。綜觀上述,為即時瞭解電纜內層運轉狀況,收集整條電纜上訊號來判讀電纜之標準,個案公司將RFID晶片嵌入電纜,擷取RFID晶片與讀取器反應訊號值作為即時判讀是否能繼續使用之依據,可在損壞初期盡早替客戶更換電纜,但目前獲得反應訊號值狀況不佳,無法運用做為判斷電纜好壞之根據。
電纜押出製程速度相對快,且每次押出達數千公尺,追求快速且穩定的產品甚為重要。本研究將探討RFID晶片嵌入電纜之最佳讀取位置,運用六標準差方法的五個階段系統化架構:定義(Define)、衡量(Measure)、分析(Analyze)、改善(Improve)與控制(Control),致力於電纜嵌入最佳讀取位置問題與解決的步驟,以個案公司—捲盤電纜(Reeling Cable, 直徑47.86mm)為研究對象,經由與現場資深能力技術者決定八個影響品質特性的重要因子,利用實驗設計(Design of Experiment, DOE)之田口方法(Taguchi Method)L18直交表求得最佳的嵌入位置後,由手工嵌入電纜並實證結果能使反應訊號值能確實被讀取,以製程能力指標(C_pk)從0.55提升至1.57,驗證最佳讀取位置之研究。
Wire & Cable have been used to transmit power signal for years in our energy construction. Cable combines with two parts - the inner core consists of a specific number of strands that carry electric signal, and the outer layer jacket is made up of protective insulators.
When the temperature of the inner layer rises, it will easy cause cable failure or malfunction. Then it needs engineering staff to remove the cable from device at the scene, which is time-consuming, labor-saving and hard to be prevented. Most of all, this unpredictable damage may result in customer losses and goodwill damage.
However, we cannot know the inner heat and damage degrees via observing cable exterior. With the view to understanding the operational status instantly, this research uses cable-embed sensitive RFID chip to read the temperature variety as instant monitor. This application of RFID can find damage in the early stages and replace cable in advance.
To pursue more stable product result, accurate and effective process conditions become main key points. This study apply stage systematic architecture of sigma method:define, measure, analyze, improve and control to solve the problems in cable extrusion process.
Take Reeling Cable (47.86mm diameter) on as the object of the research, the outcome of RFID cable appears eight essential quality factors. Make use of Taguchi Method, DOE (Design of Experiment), L18 orthogonal table find the best spot for implanting sensitive RFID chip. That lets RFID chip reach the highest optimization of sense molding conditions, makes CPK (Process Capability Index) rise from 0.55 to 1.57 and verify the best process parameters to improve manufacturing yield.
目錄
摘要-----I
Abstract-----II
致謝-----III
目錄-----IV
圖目錄-----VI
表目錄-----VII
第1章 緒論-----1
1.1研究背景與動機-----1
1.2研究目的-----3
1.3研究架構-----4
第2章 文獻探討-----5
2.1電線電纜介紹-----5
2.2六標準差方法-----6
2.2.1標準差相關文獻回顧-----7
2.3實驗設計方法-----8
2.4田口方法-----9
2.4.1田口方法相關文獻回顧-----10
第3章 研究方法-----11
3.1研究目標-----11
3.2六標準差方法-----11
3.3製程能力指標-----12
3.3.1量測系統分析-----12
3.3.2製程能力指標-----12
3.4田口方法應用-----14
3.4.1參數設計階段-----16
3.4.2直交表-----18
3.4.3品質損失函數-----19
3.4.4信號雜音比-----20
3.4.5變異數分析-----22
3.4.6確認實驗-----24
3.4.7信賴區間-----24
第4章 個案研究之分析結果-----26
4.1個案公司-----26
4.2六標準差方法架構-----26
4.3定義階段-----27
4.4衡量階段-----28
4.5分析階段-----29
4.6改善階段-----35
4.6.1因子與水準配置-----35
4.6.2實驗資料分析-----37
4.6.3確認實驗之最佳化參數組合-----42
4.7 控制階段-----43
第5章 結論與未來研究方向-----45
5.1結論-----45
5.2未來研究方向-----46
參考文獻-----47
英文文獻-----47
中文文獻-----49
附錄-----51

圖目錄
圖1.1、研究流程圖-----4
圖2.1、電纜製程程序圖-----5
圖2.2、捲盤電纜(Reeling Cable)剖面圖-----6
圖3.1、六標準差法五個階段-----12
圖3.2、田口式品質工程三個階段-----14
圖3.3、產品/流程之參數設計因子關係圖-----16
圖3.4、兩階段最佳化程序-----17
圖3.5、反應圖分析―控制因子對信號雜音比S/N與期望值的效果-----18
圖3.6、直交表符號定義圖-----18
圖3.7、一階品質損失函數-----19
圖3.8、二階品質損失函數-----20
圖3.9、品質損失函數―望小特性-----21
圖3.10、品質損失函數―望大特性-----21
圖3.11、品質損失函數―望目特性-----22
圖3.12、95%信賴區間與品質管制曲線圖-----25
圖4.1、未嵌入與改善前—手工嵌入的RFID晶片反應訊號值讀取操作-----27
圖4.2、100片未嵌入與改善前—手工嵌入的RFID晶片反應訊號值直方圖-----27
圖4.3、改善前—製程能力指標(Cpk)-----29
圖4.4、本研究之要因分析圖-----30
圖4.5、信號雜音比S/N主效應圖-----38
圖4.6、改善後—手工嵌入的RFID晶片反應訊號值直方圖-----41
圖4.7、改善後—製程能力指標(Cpk)-----42
圖4.8、改善前、後—反應訊號值之個別值與全距移動管制圖(X-MR)-----44

表目錄
表2.1、六標準差相關文獻-----7
表2.2、田口方法相關文獻-----10
表3.1、製程能力指標(Cpk)值之等級與措施-----14
表3.2、變異數分析表-----22
表3.3、P-value層級表-----24
表4.1、100片未嵌入與改善前—手工嵌入的RFID晶片反應訊號值統計表-----28
表4.2、重要關鍵因子與水準表-----30
表4.3、A. 讀取器天線方向性說明圖表-----31
表4.4、B. 押出機-速度說明圖表-----31
表4.5、C. 讀取器直距離說明圖表-----32
表4.6、D. 讀取器仰角度說明圖表-----32
表4.7、E. RFID嵌入位置說明圖表-----33
表4.8、F. RFID黏貼方法說明圖表-----33
表4.9、G. RFID置放方法說明圖表-----34
表4.10、H. RFID貼帶組說明圖表-----34
表4.11、直交表L18(21*37)-----35
表4.12、本研究實驗直交表L18(2^1*3^7)-----36
表4.13、直交表L18實驗反應值-----37
表4.14、迴歸分析表-----38
表4.15、變異數分析表-----39
表4.16、本研究因子與水準的平均信號雜音比S/N-----39
表4.17、最佳參數組合表-----40
表4.18、改善後—手工嵌入的RFID晶片反應訊號值統計表-----41
表4.19、本研究改善前、後比較表-----43 
英文文獻
1.Arvidsson, M., & Gremyr, I., 2008, "Principles of robust design methodology. ", Quality and Reliability Engineering International, Vol. 24, (1), pp. 23-35.
2.Chan, L. K., S. W. Cheng., F. A. Spiring., 1988, "A New Measure of Process Capability : Cpm.", Journal of Quality Technology, Vol. 20, (1), pp. 162-175.
3.Chen, W. S., Yu, F. J., Wu, S. H., 2011, "A Robust Design for Plastic Injection Molding Applying Taguchi Method and PCA. "Journal of Science and Engineering Technology, Vol. 7, (2), pp. 1-8.
4.Flourentzou, N., Agelidis, V. G., Demetriades, G. D., 2009, "VSC-based HVDC power transmission systems: An overview. ", IEEE Transactions on Power Electronics , Vol. 24, (3), pp. 592-602.
5.Juran, J. M., 1974, " Juran''s Quality Control Handbook.", 3rd.
6.Kane, V. E., 1986, " Process capability Indices.", Journal of Quality Technology, Vol. 18, (1), pp. 41-52.
7.King, J. P. & W. S. Jewett, 2010, " Robustness Development and Reliability Growth: Value Adding Strategies for New Products and Processes. ", Pearson Education.
8.Lin, J. M., Chiang, Y. J., 2016, "A Novel method for testing LCD by integrating shorting bar and Taguchi DOE technologies", Journal of Marine Science and Technology, Vol. 24, (3), pp. 539-547.
9.Pete Pande & Larry Holpp, 2001, "What is six sigma? ", McGraw-Hill Professional. (1) , pp. 24-47.
10.Youxiang, Y., Xiaolin, F., Weigang, Z., Jiankang, Z., Zhengzheng, C., Chaohui, C., 2015, "Cable section and laying of Xiamen±320 kV flexible DC cable transmission project.", Gaodianya Jishu/High Voltage Engineering, Vol. 41, (4), pp. 1147-1153.
11.Zhai, Q. Z., Yang, J. H., Chen, Y., 2011, " Web-Aided Design for Dimensioning Power Cables. ", Advanced Materials Research, Vol. 219, (1), pp. 2233-2236.

中文文獻
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3.江定誼(2016),應用系統化創新理論在元氣果茶吧改善服務品質,健行科技大學工業管理系碩士班學位論文。
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5.李尚紘(2012),以田口方法提升鋁合金壓鑄製程品質,第十屆管理學術研討會。
6.孫祖生(2008),測量誤差研究,現代商貿工業,第5期 315-316頁。
7.孫寶洋、肖俊波、劉晨光 (2018),季節性凍融區解凍期土壤分離能力影響因素研究,泥沙研究,第1期,51-57頁。
8.張風寶、楊明義、李占斌(2015),微小區土壤侵蝕試驗中田口方法代替全因子設計的可行性分析,農業工程學報,第31期,第13卷,1-9頁。
9.梁杰偉(2012),應用六標準差方法改善光電產業超潔淨閥製程能力之研究,國立勤益科技大學研發科技與資訊管理研究所碩士論文。
10.陳晨、楊革、李莉莉、秦松(2016),田口方法優化菌株產菊粉酶的培養條件,食品工業科技,第18期,192-196頁。
11.黃敬仁、許一巡(2011),導入六個標準差方法於產品製程改善之應用探討,第九屆管理學術研討會。
12.萬鴻均(2016),應用田口方法於共模電感阻抗之最佳化研究,國立中央大學碩士班學位論文。
13.趙再男(2008),應用六標準差改善中鋼W2球團造粒場製程品質之研究,高雄第一科技大學碩士論文。
14.趙豐昌、江政隆、賴柏辰、顏佳怡、黃光廷、吳宗軒、姜雅萍(2006),射出成型製程最佳化之研究—以汽車頭燈底座為例,工業科技與管理學刊,第1卷, 241-259頁。
15.潘永智(2005),運用Six Sigma方法提升SMT錫膏印刷製程品質之研究,逢甲大學碩士論文。
16.蔡聿威(2015),整合DEMATEL與田口方法於精實六標準差之應用模式,中原大學工業與系統工程研究所學位論文。
17.鄭春生(2012),六標準差設計應用於高階智慧型手機開發模式之探討,品質學報,第19期,第2卷,117-136頁。
18.黎良田(2016),基於田口方法車輛輪邊減速器穩健性分析,機械設計與製造,第9期,219-222頁。
19.盧昆宏、張昭雄(2014),應用六標準差與FMEA 提昇鋁壓鑄件之良率,管理資訊計算學刊,第3卷,327-337頁。
20.蘇品誌(2017),運用六標準差手法提升手機主板之LTERF測試良率—以H 公司為例,國立中央大學碩士班學位論文。
21.蘇朝墩(2010),六標準差,前程文化事業有限公司。
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