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第三章 以 QFD 協助發展創新產品開發過程

3.8 案例分析

每一個配合結構的層級要素決定於機制與各自的品質特性是息息相關的,如

〝洗衣機的噪音程度〞及〝驅動結構〞為 1.0,以及,〝衣服受損率〞與〝調 節器〞為 0.2。以方程式(4)得到的機制權重結果從外表顯示數據順序為 0.04、

1.66、1.41、0.84 與 0.43。從技術創新的觀點,結果顯示`清洗滾筒機制要 素',在的第一層級的機制最為重要。

在樹狀圖上可以明確的說明較低層級的機制,〝清洗滾筒構成要素〞的結 構是最需要做技術創新。所以機制與品質特性中每一項的構造決定於〝結構 與品質特性之間的關係〞以及〝構成頂級的矩陣〞例如:〝清洗效率〞與〝滾 筒〞為 0.4,以及,〝噪音程度〞與〝震動器〞為 0.3,從外部的滾筒與滾筒成 為頂點價值,計算機制權重依序為:0.02、0.78、0.75、0.07 與 0.04。然後,

以同樣的方法,計算較低機制的結構權重,並構成驅動機制、調節器、防震 結構與外觀,但是沒有超過洗清滾筒構成要素價值結構。

在這觀點上我們可以試著取得〝洗衣機滾筒〞的創新設計的想法。在不 符合品質特性之間的關係,我們必須解決(i)〝洗清績效〞與〝衣服受損率〞

(ii)〝清洗成效〞與〝洗清時間〞以及(iii)〝沖洗率〞與〝洗清時間〞。然而,

為〝洗清績效〞與〝衣服受損率〞(品質特性與機制之間的最高極限的關係),

我們可以應用 TRIZ 的〝創新解決問題的方法〞。

具體地來說,採用〝速度〞為特性,以及〝目標收到的有害的因素〞改 善其惡化特性。在創新方法中利用 40 項創新發明原則中顯示〝分工原則〞與

〝界限改變原則〞。此外,為達成〝握著衣服與旋轉衣服〞的功能,考量從〝輪 流堅固的的材料〞在包括〝效力〞的項目中,顯示〝洗衣機的引擎〞與〝使 用彈簧的馬達〞。為了解決創新設計上的問題,設計工程師必須取得產品在製 程技術創新中得到改善製程矛盾的缺失。例如:改善滾筒與衣服或洗清水量 之間的互動,如活動式滾筒表面增加滾筒的摩擦等,顯示機動性。進一步調 查研究後,從 TRIZ 顯示每一項技術矛盾問題上面,我們可以採取較容易排 水的合成樹脂材料的想法為滾筒的技術創新設計的想法。

圖 3.10 明確說明洗衣機的品質特性價值,設計解決候選方案 1(使用產 品測試的實驗結果),使用品質屋上的矩陣,並進行執行分析計算機制上的權 重。在較低的層級如洗衣機的結構,清洗滾筒的構成要素結構權重最高。其 次,鎖定第二層級的結構,再次為結構創造基礎,洗衣機的震動器的結構權

重變成最高(圖 3.13)。這時〝震動器〞〝回應原則〞與〝結構系統交換原則〞,

以新嘗試取得的技術創新想法,利用矛盾矩陣說明 40 項發明原則。此外,為 達成震動器〝使水流動〞,從〝使液體材料移動〞 取得方法,考量最接近的 功能,說明包括〝效力〞〝以液體噴出水流洗滌〞與〝液體超音波〞,同時,

從〝實地模式〞,如震動器表面的投射型式建議方法。從這些技術創新想法中,

最後選擇為震動器加上彈性的投射構成要素技術創新想法。這時,以代替技 術創新想法的解決候選方案 2,取得震動器的解決候選方案 1 以及,以代替 建議的技術創新想法,設計解決候選方案 0。

其次為〝洗衣機〞的解決候選方案 2,明確說明產品品質特性價值與設 計解決候選方案 3,並且再一次使用品質屋矩陣進行執行分析,依據各自選 擇的〝清洗滾筒構成要素〞與〝洗衣機的滾筒〞的次序,找出最高層級所擁 有最高機制權重的結構。因為,滾筒的技術創新已經被執行,在矩陣中為高 層級部分的〝滾筒機制要素〞,試著取得產品技術上的創新想法。從這些 TRIZ 中可以利用矛盾衝突中解決缺失的方法,並顯示出〝機制震動原則〞與〝迅 速執行的原則〞。依據機制上不同的層級(〝滾筒〞與〝洗清滾筒構成要素〞),

取得明確且設立相同的品質特性組合(如〝洗清績效〞與〝衣服受損率〞), 得到不同的解決方法(如〝分工原則〞與〝結構震動原則〞)。從功能中,可 以顯示出超音波可以除去污跡的〝效力〞,可以〝擺脫微粒〞,考量最接近的 功能。從〝實地模式〞,取得其他的材料加入於液體的想法,改善兩項材料(液 體與衣服)之間的運轉。依據上述有關〝洗清滾筒構成要素〞的想法,選擇

〝使用超音波改善清洗的力量〞的創新技術。這時,在加入意見將技術創新 的想法,以設計解決候選方案 2,設計解決候選方案 4,以及,加入技術創新 想法的意見後,設計解決候選方案 0、1 與 3,各自將〝設計解決候選方案 5、

6 與 7〞。並加入超音波的結構於機制樹的第二層級,設計解決候選方案 0、1、

2 與 3,設計解決候選方案 4、5、6 與 7 的產品構造。其次,依據設計解決候 選方案 4、5、6 與 7 的〝洗衣機〞的矩陣,明確說明品質特性價值與執行分 析,從第一層級的結構,選擇〝洗淨滾筒構成要素〞,以及從第二層級的結構,

選擇〝滾筒 〞與〝震動器〞。因為,技術創新為這些結構已經被執行,然後 嘗試取得〝洗衣機〞的技術創新想法(頂級結構)。因為技術創新想法在方程 式(5),以品質特性價值 Yje(產品構造從設計解決候選方案 1,上至設計解決 候選方案 7),代替,上至第 0 層級上述已取得。使用方程式(6),計算創新效 力索引,設計解決候選方案 1 至 7,各自成為 1.10、1.22、1.17、1.33、1.24

與 1.26,以及,解決候選方案 4 獲得最高價值。從技術可能性,成本與給予 市場的影響的觀點,執行虛構的測試,與討論每項設計解決候選方案。最後,

採用〝使用超音波的洗衣機〞的設計解決候選方案 5,因為,其改善品質特 性與製造成本與完成觀念的設計。

機 制 權 重 wm(ms2

)

洗衣機外桶槽 0.1 0.02

桶槽 0.3 0.2 0.3 0.3 0.6 0.66 攪拌器 0.6 0.3 0.3 0.4 0.4 0.79

水量感測器 0.1 0.06

棉絮濾網 0.1 0.04

洗 衣 機 品 質 特 色

衣 服 品 質

%

噪 音 值 db

洗 滌 時 間 min

洗 滌 品 質

%

衣 服 的 耗 損 率

% 圖 3.13 洗衣機滾筒矩陣

3.8.2 案例研究評估

以洗衣機使用 IPDP,嘗試取得技術創新想法做為主題,確認有系統執 行,從 QFD 到 TRIZ(以慣例的方法在過去十分困難)一系列過程的可能性。

此外,顯示調度功能與結構層級的構造是有益的,為明確說明需要技術創新 機能 ms2

-的結構,以及定義技術問題必須解決。並且,在廢除心理的惰性,至於技術 創新想法取得,確認大效力,因為主題必須輸入到 TRIZ 創新方法,被有系 統地與具體地獲得。在 IPDP,不只可以期待取得的技術創新想法可以被有效 地評估,並發現創新製程上所遇到的問題。最後,提供產品的調度,擁有市 場的影響力。