應用TRIZ與DEMATEL探索實驗設計之參數－壬酚製程為例
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(2) 誌謝 本篇論文得以順利完成，首先最感謝我的指導教授. 盧昆宏教授，亦師亦友. 的細心指導與鼓勵，使學生不論在學業或待人處世上皆獲益良多，在此獻上最誠 摯的敬意與謝意，師恩浩瀚，永誌於心。 感謝口試委員黃允成教授和蘇明鴻教授之悉心審閱論文，並不吝給予指導與 許多寶貴的建議，使得本論文在撰寫上得以更加完善。 在研究所學涯中，感謝亞太工商管理學系碩士班多位師長的教誨，使學生受 益匪淺。感謝振育相互扶持與成長，因為有你的生活讓我的人生旅途更加璀燦光 明。此外，有幸能結識一群活潑好動的同學們：沅彬、梓詠、晨誼、惠姍、誼娉、 于逸、詩蓉、聖新、宜欣、光明、惠雯及明進，不論於修習課業或出遊同樂，因 為有你們，讓我的研究生活更加多彩多姿，留下很棒的回憶，祝福你我在畢業後 都能各自有理想的發展。 最後，要感謝我的家人爸爸、媽媽、弟弟長久以來的支持與鼓勵，對我無限 的關懷與疼愛，讓我心無旁騖地致力於課業學習及撰寫論文。感謝我最敬愛的爸 爸，協助提供本論文研究之個案，無私地分享專業的工作經驗與所需資訊，使得 本研究之演算法則導入過程中更加順暢與成功。因此，謹將本文獻給我最摯愛的 家人，願將這份榮譽和喜悅與你們共享。. 歐惠鳳 謹誌於 高雄 楠梓 中華民國九十九年六月 i.
(3) 應用 TRIZ 與 DEMATEL 探索實驗設計之參數 －壬酚製程為例. 指導教授：盧昆宏 博士 國立高雄大學亞太工商管理學系 研究生：歐惠鳳 國立高雄大學亞太工商管理學系 摘要 於進行田口式實驗設計法時，關鍵製程（或產品）參數之決定為最重要且困 難的步驟。傳統上，工程師為了實驗效率，往往僅憑經驗挑選出「值得一試」的 實驗參數。然而，實務上影響品質特性的製程（或產品）參數往往有數個，且這 些參數間均可能具有極高的關聯性，容易造成工程師判斷不一的衝突。 有鑑於此，本研究藉由整合「TRIZ 三十九項工程參數」及「DEMATEL」 理論，建構出一套『決定實驗之關鍵參數』的演算法則，透過該演算法則可以較 客觀地挑選關鍵參數，作為進行田口式實驗設計之實驗參數，並利用田口式實驗 設計法來獲得最適製程（或產品）實驗參數水準組合，遂達到製程（或產品）之 改善，以因應產品生命週期日益縮短與多樣化產品的市場需求與競爭力。 最後，本研究以壬酚製程中如何提昇壬酚反應率為例，說明本研究所建構的 演算法則之應用，來驗證本演算法則的可行性與有效性。. 關鍵字：田口式實驗設計法、發明問題解決理論、決策實驗室分析法、壬酚製程. ii.
(4) Utilizing TRIZ and DEMATEL to Explore the Parameter of DOE - the Process of Nonyl Phenol as an Example Advisor：Dr. Kuen-Homg Lu Department of Asia-Pacific Industrial Business Management National University of Kaohsiung Student：Hui-Feng Ou Department of Asia-Pacific Industrial Business Management National University of Kaohsiung Abstract Deciding the critical parameters of the process / product is considered the most important and difficult step when Taguchi Design of Experiments are used. Traditionally, engineers, concerning about experimental efficiency, select the “worth trying” parameters according to their experiences. However, the quality characteristics might be practically affected by several different parameters that could be closely related, which results in the contradictions of the engineers’ judgments. In consequence, this study constructs the algorithm that helps decide the critical experimental parameters by integrating Decision Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL) and thirty-nine engineering parameters in Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch (TRIZ). While applied to Taguchi Design of Experiments, the algorithm selects the critical parameters objectively to obtain the optimal factor-level combination to improve the process / product in responding to the shorter and shorter product life-circle and to the marketing needs and competition of product variety. Finally, the feasibility and effectiveness of the algorithm is verified in the case study that demonstrates how to improve the response rates in the Nonyl Phenol process.. Keywords：Taguchi Design of Experiments, TRIZ, DEMATEL, Nonyl Phenol Process. iii.
(5) 目錄 頁碼 誌謝.................................................................................................................................i 摘要................................................................................................................................ii Abstract ........................................................................................................................ iii 目錄.............................................................................................................................. iii 圖目錄...........................................................................................................................vi 表目錄..........................................................................................................................vii 第壹章 緒論..................................................................................................................1 1.1. 研究背景與動機...........................................................................................1. 1.2. 研究目的.......................................................................................................2. 1.3. 研究範圍與限制...........................................................................................3. 1.4. 研究流程.......................................................................................................3. 第貳章 文獻探討..........................................................................................................5 2.1. 發明問題解決理論（TRIZ）......................................................................5. 2.2. 決策實驗室分析法（DEMATEL）..........................................................10. 2.3. 田口式實驗設計法（Taguchi Design of Experiments）.............................17. 2.4. TRIZ、DEMATEL 及田口式實驗設計法理論整合應用之相關文獻 ...25. 第參章 研究方法........................................................................................................27 3.1. 定義產品品質設計條件.............................................................................27. 3.2. 焦點團體法.................................................................................................29. 3.3. 演算法則之建構.........................................................................................33. 第肆章 案例驗證........................................................................................................37 4.1. 研究案例－壬酚製程.................................................................................37. 4.2. 壬酚製程之最適化.....................................................................................39 iv.
(6) 第伍章 結論與建議....................................................................................................50 5.1. 結論.............................................................................................................50. 5.2. 建議.............................................................................................................51. 參考文獻......................................................................................................................52 附錄A TRIZ－矛盾矩陣表 ......................................................................................57 附錄B. TRIZ－三十九項工程參數之解釋 ..............................................................77. 附錄C. TRIZ－四十項發明原則之解釋 ..................................................................80. 附錄D 利用 TRIZ 三十九項工程參數所設計之訪談結果..................................84. v.
(7) 圖目錄 頁碼 圖 1.1. 研究流程圖.....................................................................................................4. 圖 2.1. 傳統方法和TRIZ方法之解題步驟................................................................5. 圖 2.2. TRIZ之概念流程圖........................................................................................6. 圖 2.3 DEMATEL範例－直接關係圖 ...................................................................12 圖 2.4 DEMATEL範例－直接/間接關係圖 ..........................................................14 圖 2.5 DEMATEL範例－座標圖 ...........................................................................15 圖 2.6 DEMATEL範例－因果圖 ...........................................................................15 圖 2.7 田口參數圖 ...................................................................................................21 圖 3.1. 產品設計條件流程圖...................................................................................28. 圖 3.2. 產品品質設計條件模式圖...........................................................................28. 圖 3.3. 演算法則之建構流程圖...............................................................................36. 圖 4.1. 壬酚製程之流程圖.......................................................................................38. 圖 4.2. 反應物之化學反應式...................................................................................38. 圖 4.3. 各壬酚製程參數之座標圖...........................................................................46. 圖 4.4. 各壬酚製程參數之因果圖...........................................................................47. 圖 4.5. 壬酚製程之參數效果分析反應圖...............................................................49. vi.
(8) 表目錄 頁碼 表 2.1. 矛盾矩陣簡表..................................................................................................7. 表 2.2. 三十九項工程參數（六大構面）..................................................................8. 表 2.3. 四十項發明原則..............................................................................................8. 表 2.4. 應用TRIZ之相關文獻整理表.........................................................................9. 表 2.5 DEMATEL範例－以門檻值劃分之直接/間接矩陣表 ...............................14 表 2.6 DEMATEL範例－直接/間接矩陣之行列運算表 .......................................14 表 2.7. 應用DEMATEL之相關文獻整理表 ............................................................16. 表 2.8. 田口線外品管之三個階段............................................................................18. 表 2.9. 田口式實驗設計法之步驟............................................................................19. 表 2.10 田口品質特性之三種型態............................................................................20 表 2.11 田口參數之三種型態 ....................................................................................21 表 2.12 常見標準之直交表........................................................................................22 表 2.13. L4(23)之直交表............................................................................................23. 表 2.14. L4(23)之直交表（以 -1、+1 替代） ........................................................23. 表 2.15 應用田口式實驗設計法之相關文獻整理表................................................24 表 2.16 TRIZ與田口式實驗設計法理論整合應用之相關文獻整理表.....................25 表 2.17 TRIZ與DEMATEL理論整合應用之相關文獻整理表 .................................26 表 3.1. 三階段焦點團體訪談之議題綱要................................................................30. 表 3.2. 利用TRIZ三十九項工程參數所設計之訪談問項內容...............................30. 表 3.3. 參數定義之訪談問項內容............................................................................31. 表 3.4. 兩兩參數間的影響程度之訪談問項內容....................................................31. 表 3.5. 參數水準之訪談問項內容............................................................................32. 表 3.6. 三階段的焦點團體訪談之釐清名詞............................................................32 vii.
(9) 表 3.7. 影響程度尺度表............................................................................................34. 表 4.1. 利用TRIZ三十九項工程參數得出十一個壬酚製程參數...........................40. 表 4.2. 壬酚製程參數定義之訪談結果....................................................................41. 表 4.3. 壬酚製程兩兩參數間的影響程度之訪談結果............................................42. 表 4.4. 壬酚製程參數之直接關係矩陣表................................................................43. 表 4.5. 壬酚製程參數之正規化直接關係矩陣表....................................................43. 表 4.6. 壬酚製程參數之直接/間接矩陣表 ..............................................................44. 表 4.7. 壬酚製程參數之中心度及原因度................................................................44. 表 4.8. 以門檻值劃分之壬酚製程參數直接/間接矩陣表 ......................................46. 表 4.9. 壬酚製程實驗參數水準之訪談結果............................................................47. 表 4.10 壬酚製程之個案公司原有製程參數水準....................................................48 表 4.11 壬酚反應率之S/N比值 .................................................................................48 表 4.12 壬酚製程之參數效果分析反應表................................................................49 表 4.13 壬酚製程之驗證結果比較............................................................................49. viii.
(10) 第壹章 緒論 1.1 研究背景與動機 如何有效改善產品品質，提高在市場之競爭力，一直是業界與學界熱門的研 究 話 題 。 在 製 程 改 善 方 面 ， 企 業 大 部 分 所 採 用 的 實 驗 設 計 法 （ Design of Experiments, DOE）多為田口式實驗設計法（Taguchi Design of Experiments），是 由日本田口玄一博士（Dr. Taguchi）於 1949 年提出，並已經成功應用在各種工 程問題上（Liu and Cai, 2005 ; Tsai et al., 2004） 。 於進行田口實驗時，由於影響品質特性（quality characteristics）的製程（或 產品）參數非常多，如何決定關鍵製程（或產品）參數為最困難且關鍵之一部分， 因此，對於提昇實驗的效率，工程師常憑藉經驗來挑選出「值得一試」的實驗參 數（李輝煌，2008），為了消渳工程師僅憑經驗來挑選出實驗參數進行田口實驗 之現象，遂產生本研究擬以下二個階段，來降低取捨製程（或產品）實驗參數之 風險。 本研究的第一階段為利用 Clarke（1997）的六大構面（幾何、物理、資源、 能力、害處、操控）三十九項工程參數有系統地協助尋找所有影響品質特性之參 數。第二階段則是利用決策實驗室分析法（Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL） ，將上述在第一階段所獲得的參數裡，挑選出關鍵參數去 進行實驗。在第二階段探討中發現，參數間關聯性越複雜或是所需考量的參數數 目越多時，會讓工程師在挑選關鍵參數過程傷透腦筋，且會面臨判斷不一的衝 突。故本研究擬透過決策實驗室分析法（DEMATEL）進行參數的因果關係分析， 以釐清參數間相互關聯的複雜關係，協助挑選出最關鍵的參數，以達第二階段之 研究重點。 綜此，本研究旨於透過上述兩階段，整合「TRIZ 三十九項工程參數」與 「DEMATEL」理論，建構出一套『決定實驗之關鍵參數』的演算法則，俾提供 1.
(11) 一套具體、客觀且量化的步驟，解決決定實驗參數的問題及提昇實驗效率。 台灣石化業在整體經濟發展過程中扮演著舉足輕重的角色，提供多種工業所 需原料，涉及相關產業很多，舉凡各種纖維、油漆、塗料、農藥、染料及食、衣、 住、行等各項用品，都與石化產品產生關聯，因此石化業不僅是一國的民生基礎 工業，甚至連高科技資訊電子產業發展都必須依賴石化塑膠產品，可謂為重要火 車頭工業之一（張啟東，2004）。 其中常見石油化學品製程是先由原油或天然氣製造出石油化學基本原料如 甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯與二甲苯等，經過特定製造程序， 得出中間原料，再將中間原料經過聚合（polymerizatio）、酯化（esterification）、 烷化（alkylation）等製程，得出化學品基本原料，最後透過摻配合成可產出塑膠、 橡膠、合成纖維、清潔劑、黏著劑與溶劑等產品。 壬酚（Nonyl Phenol，簡稱 NP）是屬於化學品基本原料，是由壬烯（nonene） 與酚（phenol）中間原料進行烷化反應（alkylation）得出（游呈祥等，2001）， 其最大優點是對於硬水具有耐受性，且無論處於酸或鹼溶液都能保持其功能，不 會被分解。適合於冷水洗滌，具有良好的滲透力、乳化能力及洗淨去污能力，大 多的污漬皆可有效清除，是許多工業合成製品的原料或中間產物，主要用於非離 子型界面活性劑、添加劑、固化劑、乳化劑、殺菌劑與抗氧化劑等，並添加於一 般清潔品、殺蟲劑、皮革和紡織品中等（楊雁婷，2009；陳健民，2007），用途 十分廣泛。本研究將以「壬酚製程」為例，探討提高壬酚反應率的最適製程（或 產品）實驗參數水準組合，俾達提昇壬酚產量之製程改善。. 1.2 研究目的 本研究擬於整合「TRIZ 三十九項工程參數」及「DEMATEL」理論，建構 出一套『決定實驗之關鍵參數』的演算法則，於進行「田口式實驗設計法」時， 俾提供解決決定實驗參數的問題及提昇實驗效率。具體而言，本研究有以下三項. 2.
(12) 主要目的： 1. 建構出一套「決定實驗之關鍵參數」的演算步驟：本研究將整合「TRIZ 三 十九項工程參數」與「DEMATEL」理論，建構出一套演算法則，可較客觀 地挑選出關鍵參數，作為進行田口式實驗設計法之實驗參數。 2. 將關鍵參數引入田口式實驗設計法進行製程（或產品）之改善：在低成本和 最少實驗次數下，找出最適製程（或產品）實驗參數水準組合進行改善，以 達製程最佳化之目的。 3. 透過實際案例驗證本研究所建構的演算法則：以某石化廠的壬酚製程為例， 運用本研究所建構的演算法則來提昇壬酚反應率，俾驗證本演算法則的可行 性及成效。. 1.3 研究範圍與限制 本論文之目的在於透過 TRIZ 與 DEMATEL 挑選出實驗的關鍵製程（或產 品）參數，於決定實驗參數後，利用田口式實驗設計法尋求最適製程（或產品） 實驗參數水準組合。於進行本演算法則時有如下之限制： 1. 於進行三階段焦點團體訪談時，若受訪者產生意見分歧，本研究則採納多數 人的意見。 2. 本研究是探討田口的線外品質設計，主要處理「靜態品質特性」之製程最適 化問題。 3. 本研究係針對壬酚製程進行探討。. 1.4 研究流程 本論文研究流程如圖 1.1 所示，其部分內容簡要說明如下： 1. 選定研究主題：說明本論文之研究背景與動機、研究目的、研究範圍與限制。 2. 文獻探討：介紹發明問題解決理論（TRIZ） 、決策實驗室分析法（DEMATEL） 、. 3.
(13) 田口式實驗設計法（Taguchi Design of Experiments）的相關文獻回顧與收集。 3. 演算法則之建構：整合「TRIZ 三十九項工程參數」 、 「DEMATEL」理論，建 構出一套『決定實驗之關鍵參數』的演算法則，俾增進田口實驗的效率。 4. 案例應用與驗證：先簡述案例－壬酚製程後，再應用本研究所提出演算法則， 協助個案公司找出影響壬酚製程反應率的關鍵製程（或產品）參數，做為進 行田口式實驗設計法之實驗參數，透過實驗設計法獲得最適製程（或產品） 實驗參數水準組合，進行製程改善，以達製程最佳化之目的，驗證本演算法 則的有效性與可行性。. 5. 結論與建議：透過本論文研究演算法則套用案例驗證後，做出最後結論，並 提供建議給予後續研究者和工程師之未來研究改善的方向。. 選定研究主題. 文獻探討. 演算法則之建構. 案例應用與驗證. 結論與建議. 圖 1.1 研究流程圖. 4.
(14) 第貳章 文獻探討 本章主要針對與本論文主題相關的文獻資料進行探討及彙整，其內容包括： 發明問題解決理論（TRIZ）、決策實驗室分析法（DEMATEL）與田口式實驗設 計法（Taguchi Design of Experiments）等。. 2.1 發明問題解決理論（TRIZ） TRIZ 理論為俄文 Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch 的縮寫，其對 應英譯為 Theory of the Solution of Inventive Problem（TIPS） ，意思為「發明問題 解決理論」 。此方法是由前蘇聯工程師 Genrich Altshuller 於 1946 年研讀超過數 十萬件發明專利後，將其中創新和解決問題的方式，有系統地分類歸納所得出的 理論（Kaplan, 2008） 。因此它將可以縮短因創意發想階段的試行錯誤所造成之時 間浪費，並得到發明問題的解決答案（今野勤等，2009）。. 2.1.1. TRIZ 解題步驟與工具. 在創造發明過程中，發明者很容易依循過去經驗、學習背景來搜尋解答，進 而產生心理慣性（psychological inertia） ，如果解答剛好是在自己的專長與經驗範 圍內，那試誤的次數會比較少，但如果不是，解答搜尋將會相當困難（Kaplan, 2008） 。因此 TRIZ 理論不同於傳統的試誤法（trial and error） ，如圖 2.1 所示。. 試誤法. 類似的標 準問題. 類似的標 準答案. 我的問題. 我的答案. 我的答案. 我的問題. 傳統方法. TRIZ 方法. 圖 2.1 傳統方法和 TRIZ 方法之解題步驟. 5.
(15) 使用 TRIZ 方法，發明者首先繪製具體問題到類似的標準問題，然後參考最有 用的解決工具（或原則）來得到他們想要的解決辦法，去解決發明問題（Tong et al., 2006 ）。其中 TRIZ 理 論 所 提 出 創 新 發 明 解 決 問 題 的 工 具包 含 ： 矛 盾 矩 陣 （contradiction matrix） 、三十九項工程參數（39 engineering parameters） 、四十項發 明原則（40 inventive principles） 、七十六項標準解決方法（76 standard solutions） 、 物質－場方法（substance-field）與發明問題解決演算法（ARIZ）等，而最常被使 用的工具為矛盾矩陣表之「三十九項工程參數」與「四十項發明原則」 （Kobayashi, 2006；張玉山、林建志，2008） ，因此 2.1.2 節將詳細說明「矛盾矩陣表」的方法。. 2.1.2 矛盾矩陣表方法 於進行創新改善時，常面臨「技術矛盾（technical contradiction） 」與「物理矛 盾（physical contradiction） 」 。其中「技術矛盾」是指在系統中，當一個參數被改善 （improve）時，則另一個參數即產生惡化（worse） ，例如：重量和強度等；而「物 理矛盾」則是指同一個參數的兩個對應之特性，例如：冷和熱等（Kaplan, 2008） 。 因此 Terninko et al. 於 1998 年在“ Systematioc innovation－an introduction to TRIZ” 書中談到 TRIZ 是解決問題的一種方法，針對問題點加以分析，找出矛盾，再將矛 盾分為物理矛盾與技術矛盾，進而採取不同的解決方式，如圖 2.2 所示。 空間 物理矛盾. 產品問題. 時間. 解決方法. 物質的物理 狀態. 矛盾. 矛盾矩陣 技術矛盾. 39 工程參數 40 發明原則. 圖 2.2 TRIZ 之概念流程圖. 6. 解決方法.
(16) 以往解決「技術矛盾問題」的方法是在多個需求間尋找妥協之方式，但是此 種方式只達到問題的控制卻難以達到改善，而 TRIZ 則是努力尋找突破性方法 消除衝突。因此 Altshuller 從專利分析中，歸納出三十九項工程參數，發現這些 工程參數會形成技術矛盾特徵，把它們分別放置在一張表格的行與列，直行代表 欲改善的參數，橫列則代表避免惡化的參數，而行與列的每個交叉點，就是一個 矛盾衝突，其交叉點上的數字代表建議使用發明原理之序號，共有四十個法則， 以供解決矛盾問題的辦法，所以即構成了 39×39 的矛盾矩陣表，如表 2.1 所示 （完整之 TRIZ－矛盾矩陣表列於附錄 A）（Kobayashi, 2006；Kaplan, 2008）。 表 2.1 矛盾矩陣簡表. 欲改善 的參數. 避免惡化 的參數. 1. 2. K. 39. 移動物體重量. 靜止物體重量. K. 生產力. 1. 移動物體重量. +. −1. K. 35, 03, 24, 37. 2. 靜止物體重量. −1. +. K. 01, 28, 15, 35. M. M. O. M. 35, 26, 24, 37. 28, 27, 15, 03. K. +. M 39. M 生產力. 因此研究人員或發明者，只需要釐清矛盾特徵，從矛盾矩陣表中，直接選用 相關解題原則，就可以找到解決問題的方法。而矛盾矩陣表中「三十九項工程參 數」與「四十項發明原則」之詳細內容敘述如下： 1. 三十九項工程參數： 依據 Altshuller 分析歸納經常遇到技術矛盾特徵的工程參數共有三十九項， Clarke（1997），又依其性質區分為六大構面，如表 2.2。在三十九項工程參數中， 必須先定義「移動物體（moving object）」與「靜止物體（stationary object）」， 才能針對這三十九個項目進行問題描述，有關三十九項工程參數詳細解釋請參見 附錄 B（Clarke, 1997；Terninko et al., 1998；張旭華、呂鑌洧，2009）。. 7.
(17) 表 2.2 三十九項工程參數（六大構面） 03.移動物體的長度 04.靜止物體的長度 05.移動物體的面積 幾 06.靜止物體的面積 何 07.移動物體的體積 08.靜止物體的體積 12.形狀. 19.移動物體消耗的能源 20.靜止物體消耗的能源 22.能源的浪費 資 23.物料的浪費 源 24.資訊的遺失 25.時間的浪費 26.物料的數量. 01.移動物體的重量 02.靜止物體的重量 09.速度 10.力 物 11.張力、壓力 理 17.溫度 18.明亮度 21.功率. 13.物體穩定性 14.強度 15.移動物體的耐久性 16.靜止物體的耐久性 能 27.可靠度 力 32.可製造性 34.可維護性 35.可適應性 39.生產力. 30.被有害因素影響的物體 31.產生有害因素的物體 害 處. 28.量測精確度 29.製造精確度 33.使用方便性 36.設備複雜性 操 37.控制複雜性 控 38.自動化程度. 2. 四十項發明原則： 為了解決這些矛盾參數衝突，Altshuller 亦從專利之中，分析總結出四十項 發明原則，如表 2.3 所示，而有關四十項發明原則詳細解釋請參見附錄 C （Kaplan, 2008；高天志，2005）。 表 2.3 四十項發明原則 1 分割. 11 事先緩和. 21 急速通過 31 使用多孔材料 把有害因素變為有 22 32 變換顏色 利因素. 2 抽取. 12 等位性. 3 局部特質. 13 反向操作. 23 回饋. 33 同質性. 4 不對稱. 14 曲率化. 24 中介物. 5 合併. 15 動態化. 25 自助. 34 拋棄及再生零件 物理和化學狀態的 35 轉化. 6 多功能. 16 局部或過度的動作 26 複製. 36 相變（狀態變換）. 7 套疊. 17 移到新的次元. 27 廉價的替代品. 37 熱膨脹. 8 抵抗重力. 18 機械振動. 28 替換機械系統. 38 運用強氧化劑. 9 預先的反作用力. 19 週期性動作. 29 氣壓或液壓結構. 39 惰性環境. 10 預先動作. 20 有效動作的連續性 30 彈性膜或薄膜 8. 40 複合材料.
(18) 2.1.3. TRIZ 相關研究與應用. TRIZ 提供問題分析與解決方法，可應用於解決不同領域的問題，本研究將 列舉部份具代表性之文獻分別論述如表 2.4 所示。 表 2.4 應用 TRIZ 之相關文獻整理表 作者/年份. 研究題目. 研究內容. Kobayashi, （2006）. A systematic approach to eco-innovative product design based on life cycle planning. 以冰箱為例子，整合 TRIZ 與 QFD 理 論從事綠色創新產品設計，除了可考慮到 顧客品質要求、公司技術要求與環境規格 要求外，也考慮到這三者中若產生矛盾問 題時，可透過 TRIZ 來進行解決創新問 題。. 張玉山 林建志 （2008）. 本研究將探討整合 TRIZ 和網路同步學 整合 TRIZ 設計教學和 習環境的理論，應用矛盾矩陣表提供在何 網路同步學習環境的創 種情況下使用何種發明原則的資訊，建立 新教學規劃之探討 一套有系統且有效率的創意設計教學，作 為教學應用之參考。 利用 Kaizen（改善）、Poke yoke（防呆. Scyoc （2008）. Process safety improvement－quality and target zero. 裝置）、TRIZ（發明問題解決）三種理 論，來進行製程安全管理與改善，其中 Kaizen 採取戴明品質管理循環進行持續 性循環改善，Poke yoke 進行錯誤校對與 防止錯誤產生，而 TRIZ 進行有系統地 解決製程安全遇到之問題。. 張旭華 呂鑌洧 （2009）. 以原始 TRIZ 為基礎，轉換並建立一個 保險業服務的 TRIZ 初始雛型，做為業 運用 TRIZ-based 方法於 者進行服務創新以及服務品質的提昇之 創新服務品質之設計－ 參考架構，而後續的應用則有賴於企業自 以保險業為例 行依 ARIZ 演繹法發展企業內部的組織 學習與更新解決問題的知識資料庫。. Li and Huang （2009）. Applying TRIZ and Fuzzy AHP to develop innovative design for automated manufacturing systems. 整合 TRIZ 和模糊層級分析法（Fuzzy AHP）理論，應用於自動化連接器的裝配 生產線個案。利用 TRIZ 理論找出許多 創新設計解決方案，並在多準則下模糊層 級分析法，去評價和選擇最佳可行解決方 案，以達解決自動化製造系統問題。 9.
(19) 2.2 決策實驗室分析法（DEMATEL） 決 策 實 驗 室 分 析 法 （ Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL）係由瑞士日內瓦 Battelle 紀念協會（Battle Memorial Institute of Geneva）所提出的研究方法（Gabus and Fontela, 1972；Fontela and Gabus, 1976）， 用來釐清世界複雜問題的因果關係。此方法最早用於種族、糧食、環保、能源等 複雜問題，由聯合國邀集國際專家，先將問題陳述清楚後，再由專家依據其領域 知識填答，經由矩陣運算來釐清問題因素之因果關係，從中看出問題背後所隱含 的關鍵問題因素，協助決策者進行問題的解決，已廣泛應用於環保、社會、商業、 管理、工程等領域（Tzeng et al., 2007）。. 2.2.1 DEMATEL 運算步驟 DEMATEL 進行運算步驟如下（紀岱玲，2006）： Step 1. 定義元素並判斷關係（define element and determine relation） 可經由專家探討、腦力激盪或問卷調查等方式，列出系統中的元素與其定義 後，再依 Lin and Wu（2008）採用四點尺度量表，來表達兩兩元素間影響 程度，其量測尺度分別為 0－沒有影響、1－稍微影響、2－有影響、3－影 響很大。 Step 2. 產生直接關係矩陣（gain direct-relation matrix） 若元素個數為 n，將元素依其兩兩影響程度比較值，可得到 n×n 矩陣，稱 為直接關係矩陣，以 Z 表示，矩陣中 Zij 的數字代表元素 Ci 則影響元素 Cj 的程度，並且將其對角 Zii 元素設為 0，Z 的形式為：. 10.
(20) C1. C2. Cn. C1. 0. z12. z1n. Z= C 2. z 21. 0. z2n. Cn. z n1. zn 2. 0. Step 3. 計算正規化直接關係矩陣（calculate the normalized direct-relation matrix） n. 令 S = max ( ∑ Z ij ) ，將直接關係矩陣 Z 的元素除以 S，可得到正規化直接 1≤ i ≤ n. j =1. 關係矩陣 X。 Step 4. 計算直接/間接矩陣（calculate the direct / indirect matrix） 在獲得正規化直接關係矩陣 X 後，可經由公式 2.1 轉換為直接/間接矩陣 T，其中 I 為單位矩陣。 T = lim ( X + X 2 + ... + X k ) = X ( I − X ) −1 k →∞. （2.1）. Step 5. 計算中心度及原因度（calculate the prominence and relation） 令 tij (i, j = 1,2,..., n ) 為 T 中元素，列的總合及行的總合分別以 Di 及 Rj 表 示，由公式 2.2、2.3 可得到： n. Di = ∑ tij (i, j = 1,2,..., n ). （2.2）. j =1. n. Rj = ∑ tij (i, j = 1,2,..., n ). （2.3）. i =1. Di 表示以元素 i 為原因，影響其他元素的總和，包含了直接及間接影響， Rj 表示以元素 j 為結果，被其他元素影響的總和。（Dk + Rk）稱為中心度 （prominence）， k = i = j = 1,2,..., n ，表示通過此元素 k 影響及被影響的總 程度，可顯現出此元素 k 在問題群中的關係強度；（Dk - Rk）稱為原因度 （relation），表示元素 k 影響及被影響的差異程度，根據此值可顯現該元 素 k 在問題群中歸屬的因果程度，若為正值則該元素屬於影響因素，若為 負值表該元素屬於被影響因素。. 11.
(21) Step 6. 繪製因果圖（draw the causal diagram） 因果圖分別以（D + R）為橫軸、（D - R）為縱軸，（Dk + Rk，Dk - Rk）為 序偶。為了呈現較顯著的因果關係，將直接/間接關係矩陣表的值，透過門 檻值的設定進行刪除關聯性較小之元素，選取大於門檻值的元素呈現。在尋 找設定門檻值（threshold value）的相關文獻中，發現其設定沒有一定的標 準規範，有文獻用平均值、中位數、幾何平均數、最大平均熵差法等計算方 式獲得，或是經專家長時間討論得出共識的門檻值。而本研究依其效率與精 確度的考量下，採用 Bloanos, et al.（2005）提出以四分位差（Q），即 Q = Q3 - Q1 當門檻值，繪製其因果圖。因此透過因果圖可以將複雜的因果關係 簡化為易懂的結構，決策者可根據元素的因果關係，以及元素相互間影響程 度，找出解決複雜系統中核心問題的驅動元素。. 2.2.2 DEMATEL 範例說明 本節利用 2.2.1 節所說明的計算步驟，以紀岱玲（2006）之 DEMATEL 範 例來進行應用與說明，步驟如下： Step 1. 定義元素並判斷關係 若系統由五個元素組成，元素之間的影響關係程度及方向，如圖 2.3 所示。. 1. A. B. E 2 D. 3. 3 2. 2 C. 3. 圖 2.3 DEMATEL 範例－直接關係圖 Step 2. 產生直接關係矩陣 由圖 2.3 所對應的直接關係矩陣 Z 為：. 12.
(22) A. B. C. D. E. A. 0. 0. 0. 0. 0. B. 3. 0. 2. 3. 0. Z= C. 0. 0. 0. 3. 0. D. 0. 0. 2. 0. 2. E. 1. 0. 0. 0. 0. Step 3. 計算正規化直接關係矩陣 5. 由上列矩陣計算出最大的列和出現在第二列： ∑ Z 2 j= 3 + 0 + 2 + 3 + 0 = 8 ， j =1. 將直接關係矩陣除以 8 之後得到正規化直接關係矩陣 X：. A B. X = C D E Step 4.. A 0 0.375 0. B. C. D. E. 0 0 0. 0 0.25 0. 0 0.375 0.375. 0 0 0. 0 0.125. 0 0. 0.25 0. 0 0. 0.25 0. 計算直接/間接矩陣. 計算 T = lim( X + X 2 + ... + X k ) = X ( I − X ) −1 ，得到直接/間接矩陣 T 為： k →∞. A B T= C D. E. A 0. B. C. D. E. 0. 0. 0. 0. 0.391. 0. 0.379. 0.517 0.129. 0.013 0.034 0.125. 0 0 0. 0.103 0.276 0. 0.414 0.103 0.103 0.276 0 0. 13.
(23) 將矩陣畫為圖形表示，如圖 2.4 所示：. A 0.034. 0.013 0.103 C. 0.379. 0.414 0.276. D. 0.391. B. 0.517. 0.125. 0.103 0.103. 0.129. 0.276. E 圖 2.4 DEMATEL 範例－直接/間接關係圖 以直接/間接矩陣表 T 的值，算出四分位差為 Q = Q3 - Q1 = 0.129，以此值 為門檻值進行篩選，整理成表 2.5 所示。 表 2.5 DEMATEL 範例－以門檻值劃分之直接/間接矩陣表 A. B. C. D. E. A. 0. 0. 0. 0. 0. B. 0.391. 0. 0.379. 0.517. 0.129. C. 0.013. 0. 0.103. 0.414. 0.103. D. 0.034. 0. 0.276. 0.103. 0.276. 0. 0. E 0.125 0 0 註：大於門檻值 0.129 的元素以粗體字呈現。 Step 5. 計算中心度及原因度 將直接/間接矩陣做行與列式之運算，如表 2.6。. 表 2.6 DEMATEL 範例－直接/間接矩陣之行列運算表 列的和（D）. 行的和（R）. 中心度（D + R）. 原因度（D - R）. 排序. 值. 排序. 值. 排序. 值. 排序. 值. B. 1.416. D. 1.034. D. 1.723. B. 1.416. D. 0.689. C. 0.758. B. 1.416. C. -0.125. C. 0.633. A. 0.563. C. 1.391. D. -0.345. E. 0.125. E. 0.508. E. 0.633. E. -0.383. A. 0. B. 0. A. 0.563. A. -0.563. 14.
(24) Step 6. 繪製因果圖 因果圖分別以（D + R）為橫軸、（D - R）為縱軸，（Dk + Rk，Dk - Rk）為 序偶，將表 2.6 之中心度（D + R）及原因度（D - R）之數值資料標出座標 圖，如圖 2.5。再以表 2.5 內大於門檻值的元素因果關係，繪製成因果圖， 如圖 2.6 所示，其中雙向的箭頭表示兩元素互有影響，單向的箭頭表示該 元素單向影響其他元素，而由圖可知元素 B 為此問題中之主要問題。 D-R. B. C. D+R D. E A. 圖 2.5 DEMATEL 範例－座標圖 D-R. B. C. D+R. E. D. 雙向影響. 單向影響. A. 圖 2.6 DEMATEL 範例－因果圖. 15.
(25) 2.2.3 DEMATEL 相關研究與應用 DEMATEL 用來釐清複雜問題的因果關係，其應用於解決不同領域的問 題，本研究將列舉部份具代表性之文獻分別論述如表 2.7 所示。 表 2.7 應用 DEMATEL 之相關文獻整理表 作者/年份. 研究題目. 研究內容. Hori and Shimizu （1999）. Designing methods of human interface for supervisory control systems. 由於調查監控系統的每個人機介面陳列結 構是很複雜，所以透過 DEMATEL 來釐清 各個人機介面的彼此因果關係及影響 程 度，刪除多餘的人機介面與統整人機介面的 陳列結構，來提高使用效率。. Reprioritization of failures in a system failure mode and Seyed et al. effects analysis by （2006） decision making trial and evaluation laboratory technique. 整 合 失 效 模 式 與 效 應 分 析 （ FMEA ） 及 DEMATEL 理論，建立一個改善措施評估 模式，透過 DEMATEL 來分析失效因素之 間的關聯程度及嚴重性，正確地選擇改善失 效因素之優先順序。. 由於個案公司評估 R&D 計畫是有團體決 策的問題，因此整合模糊理論（Fuzzy）及 A causal analytical Lin and Wu method for group （2008） decision-making under fuzzy environment. 張學孔 吳奇軒 陳育生 （2009）. 計程車產業政策關鍵 因素分析. DEMATEL 方法建立一個 R&D 專案選擇 評估模式，並有考慮到「人們評估問題的模 糊性」，收集群體的意見，將語意判斷之評 估資料量化，從因果圖中分析複雜的評估 R&D 準則之因果關係，做為 R&D 專案選 擇的依據。 整 合 集 群 分 析 法 （ cluster analysis ） 及 DEMATEL 方法建立一個改善計程車產業 因素之選擇評估模式。其中在 DEMATEL 因果圖中結合集群分析法，可協助有系統地 判斷各因素的集群關係，從集群組合裡找出 類似特性的因素，使 DEMATEL 分群與分 析結果更為正確。. 16.
(26) 2.3 田口式實驗設計法（Taguchi Design of Experiments） 在面對一個工程需求時，如何規劃實驗、如何決定設計參數、如何設定控制 因子水準來獲取有用的資訊，是每一位品質工程師都會遇到的實務問題，就以實 驗方法來決定設計參數配置，至少有下列幾種方法：試誤法（trial and error）、 一次因子實驗法（one factor at a time） 、全因子實驗法（full factorial experiments）、 田口直交表實驗法（Taguchi’s orthogonal arrays）。 在這些實驗設計法中田口直交表實驗法常常是兼具實驗成本與實驗精確度 下一個很好的折衷方法，因為相對於全因子實驗法，在進行一個五因子各四水準 實驗時，須執行 45=1024 次實驗組，但利用田口直交表配置，則僅須執行 16 次 實驗組便可獲得最適參數水準組合，如此一來可大幅降低實驗次數與成本；而相 對於一次因子實驗法，直交表的水準分佈平均，可信度與再現性佳，能使實驗找 到最適化條件，實際應用於製程改善上（蘇朝墩，2005；李輝煌，2008）。 因此本研究採取田口直交表實驗法來簡化實驗，進行製程改善。而為了更深 入瞭解田口品質設計的原理與應用，本研究將逐步地介紹田口式實驗設計法概 論、田口式實驗設計法之步驟、田口品質特性、田口參數設計、田口直交表與田 口式實驗設計法相關研究與應用。. 2.3.1 田口式實驗設計法概論 田口玄一（Genichi Taguchi）博士於 1949 年發展一種實驗計劃法（Design of Experiments, DOE），俾於複雜製程中可有系統且有效地使參數條件最適化來進 行製程改善。這套理論源自西方國家但被忽視，在日本應用幾十年，追求品質極 致完善後，西方國家才再次引進，並稱為「田口式實驗設計法（Taguchi Design of Experiments）」（李輝煌，2008）。 田口博士將品質改善的做法由生產階段推溯至產品設計階段，以源流管理的 方式，進行線外（off-line）品管，將品質設計至產品中，並分為三個階段管控， 17.
(27) 而參數設計係達成高品質且低成本的重要階段，三個階段說明整理成表 2.8 所 示，由於田口博士利用工程的手法進行品質改善，所以在日本則稱之為「田口品 質工程（Taguchi quality engineering）」。 田口博士對品質的看法為「產品出廠後所帶給社會的損失，但不包含機能本 身所引起的損失」（蘇朝墩，2005），因此理想的產品品質應該是對社會的損失 為零，產品功能偏離目標值愈遠，則表示變異愈大，對社會所造成的損失也就隨 之增大，由此可知田口式實驗設計法的基本概念，是以穩健設計（robust design） 中找到產品變異小的設計或製程，使得大量生產的產品上市後，對社會所造成的 平均損失成本最低，是故透過「直交表（orthogonal arrays）」和「S/N 比」二種 工具來達到穩健設計（Tsai et al., 2004） ，所以又可稱它為「穩健品質設計法（robust quality design）」（蘇朝墩，2005；李輝煌，2008）。 表 2.8 田口線外品管之三個階段 品質工程. 說明. 系統設計 （system design）. 主要檢視各種可能達成「理想機能」的系統或技術，從 中挑選一個最適當的，例如：選定系統所需的材料、零 件或選擇一個適當的製造程序。. 主要最佳化「系統設計」，利用實驗以確定控制因子水 參數設計 準組合，使系統對雜音因子的敏感度為最低，而提昇系 （parameter design） 統的穩健性。 主要是調整公差範圍，以達最佳化設計參數，當產品的 允差設計 品質未能滿足顧客要求，我們需增加製造成本以降低產 （tolerance design） 品的變異，減少品質損失，因此允差設計是一種謀求成 本與品質平衡的方法。. 18.
(28) 2.3.2 田口式實驗設計法之步驟 田口式實驗設計法是以實驗手段來決定設計參數，目的是尋找最佳的產品 （或製程）機能，並且維持此機能的穩健性。所謂「實驗」，可以是實驗室的實 驗、工廠生產線上的實驗、或者是電腦模擬實驗。所謂「設計參數」是生產製程 參數，或者是產品的設計參數。整個實驗過程中常需要不同部門人員的參與討 論。田口式實驗設計法步驟整理成表 2.9 所示（蘇朝墩，2005；李輝煌，2008）。 表 2.9 田口式實驗設計法之步驟 步驟一：問題定義。 步驟二：決定品質特性與理想機能。 第一階段 實驗規劃. 步驟三：列出影響品質特性的因子。 步驟四：決定各種因子及變動水準。 步驟五：選定所使用的直交表。. 第二階段 實驗的執行. 步驟六：依直交表配置所對應的參數組合去 執行實驗。 步驟七：計算直交表中每組實驗的 S/N 比. 第三階段 實驗結果的分析與確認. 步驟八：繪製回應表與回應圖，並推測最適 的參數水準組合。 步驟九：執行變異數分析（ANOVA）。 步驟十：確認實驗。. 2.3.3 田口品質特性 田口博士提出信號雜訊比（Signal-to-Noise ratio）作為品質指標，簡稱為 S/N 比（單位為 dB）。S/N 比的優點是可同時考慮品質特性之平均值與變異數，若 S/N 比愈大表示變異愈小品質愈佳（Montgomery, 2001），因此擁有最高的 S/N 比，即為最適的參數水準組合（Taguchi, 1990）。依品質特性的理想機能可分為 三種型態，整理成表 2.10 所示（蘇朝墩，2005）。. 19.
(29) 表 2.10 田口品質特性之三種型態 品質特性. S/N 比. 特性說明. 望小特性 1 n η STB = −10 log10 ( ∑ yi2 ) （the Smaller n i =1 The Better, STB）. 望大特性 （the Larger The Better, LTB）. 望目特性 （Nominal The Best, NTB）. ηLTB = −10log10 (. 1 n 1 ∑ ) n i =1 yi2. n. η NTB = −10 log10. ∑(y i =1. i. − m) 2. n. 1. 2. 3. 4.. 品質特性是連續且非負值。 目標值為零。 不需要調整因子。 yi 值愈小愈好。. 1. 2. 3. 4.. 品質特性是連續且非負值。 目標值為 ∞ （或最大的可能 值）。 不需要調整因子。 yi 其值愈大愈好。. 1. 2. 3.. 品質特性是連續且非負值。 目標值為一有限值且不為零。 需要調整因子。. 4.. 當產品的特性值偏離目標值，便 會造成損失。 m 為目標值。. 5.. 其中 n 為直交表中實驗組合的總次數， yi (i = 1,2,..., n ) 為每個實驗組合的第. i 組實驗結果數據。. 2.3.4 田口參數設計 在應用田口式實驗設計法於一個產品或製程之前，可先繪出影響品質特性的 參數圖，如圖 2.7 所示，其中 y 表示產品品質特性，而影響品質特性偏離目標值 的可能參數可分為三種，其整理成表 2.11 所示（蘇朝墩，2005）。品質特性有 一個理想值，稱為理想機能（ideal function）。當此理想值為固定值時，則稱為靜 態的品質特性（static characteristics），若此理想值是隨著信號因子而改變時，則 稱為動態的品質特性（dynamic characteristics）（李輝煌，2008）。參數設計是要 決定影響產品或製程的控制因子之水準組合，使品質特性對雜音因子影響不敏 感，而達到齊一和穩健品質及最低品質損失（楊素芬，2006）。. 20.
(30) 雜音因子 noise factors 信號因子. 產品/製程. 品質特性（y）. signal factors. product/process. quality characteristics. 控制因子 control factors 圖 2.7 田口參數圖 表 2.11 田口參數之三種型態 參數. 說明. 控制因子 （control factor）. 是指因子的水準可由設計人員掌握且決定，設計人員 指定需要的「設定值」，在不增加成本的情形下，得 到最佳品質特性（y）之目標。. 信號因子 （signal factor）. 當品質特性（y）的目標值改變時，可藉由調整信號因 子（signal factors），使品質特性（y）的平均值與目 標值一致。信號因子是產品使用者或操作者設定，用 來反應出想要的品質特性（y）。. 雜音因子 （noise factor）. 是指設計人員在做實驗時無法控制的因子或必須花費 高成本才能控制的因子。雜音因子的水準會隨環境而 變化，因此在無法確知特定情況下的雜音因子值，通 常只能掌握雜音因子的一些特性，如平均值和變異數。. 2.3.5 田口直交表 於應用田口式實驗設計法時，則需依控制因子數與其水準，選用適當的直交 表配置後，去執行實驗得出最適水準組合，以達製程（或產品）改善之目的。因 此選擇適當的直交表是田口式實驗設計法重要步驟之一（Kaushik and Thakur, 2009）。而典型的直交表是以 La(bc) 來命名，L 字母代表直交表的原始名稱拉 丁方塊（Latin square），共有 a 組實驗，最多可容納 b 個水準的因子 c 個； 有些直交表可以容納兩水準的因子，以 La(bc × de) 來表示，它代表共有 a 組實 驗，最多可容納 b 個水準的因子 c 個及 d 個水準的因子 e 個（李輝煌，. 21.
(31) 2008）。由於直交表的種類很多，因此田口博士列出 18 個基本直交表，Phadke （1989）稱之為標準直交表（standard orthogonal arrays），如表 2.12 所示（蘇 朝墩，2005）。依（2.4）的直交表特性，選擇適合的直交表進行實驗，以 L4(23) 說明符號所代表的意義（楊素芬，2006）： 因子水準數 行數. L 4 (2 3 ) 列數(實驗次數) 表示直交表 行數=. 1 （列數 − 1 ） 因子水準數 − 1. （2.4）. 表 2.12 常見標準之直交表 直交表. 列數. 最多因子個數. 3. 4. 7 4. 在這些水準的行數最大值 2. 3. 4. 5. 3. 3. -. -. -. 8. 7. 7. -. -. -. L9(3 ). 9. 4. -. 4. -. -. L12(211). 12. 11. 11. -. -. -. L16(215). 16. 15. 15. -. -. -. L16(45). 16. 5. -. -. 5. -. L18(2137). 18. 8. 1. 7. -. -. L25(56). 25. 6. -. -. -. 6. 13. 27. 13. -. 13. -. -. 31. L32(2 ). 32. 31. 31. -. -. -. L32(2149). 32. 10. 1. -. 9. -. L36(211312). 36. 23. 11. 12. -. -. L36(23313). 36. 16. 3. 13. -. -. L50(21511). 50. 12. 1. -. -. 11. L54(21325). 54. 26. 1. 25. -. -. L64(2 ). 64. 63. 63. -. -. -. L64(421). 64. 21. -. -. 21. -. L81(340). 81. 40. -. 40. -. -. L4(2 ) L8(2 ). L27(3 ). 63. 22.
(32) 以表 2.13 L4(23) 的直交表而言，每一行只出現 1 和 2 二種數字且出現之 次數相同，若將表 2.13 中以「-1」取代「1」，「+1」取代「2」，則可得表 2.14， 從表中可得下列兩種現象： 1.. 任何一行的因子合計為零。. 2.. 任二行的因子以向量內積運算皆為零，如 A．B =（-1 -1 +1 +1） （-1 +1 -1 +1） = 0、A．C =（-1 -1 +1 +1）（-1 +1 +1 -1）= 0、B．C =（-1 +1 -1 +1）（-1 +1 +1 -1）= 0。因此各行成為相互直交，故稱為直交表（傅和彥、黃士滔，2002）。 表 2.13 L4(23) 之直交表 Exp. A. B. C. 1. 1. 1. 1. 2 3 4. 1 2 2. 2 1 2. 2 2 1. 表 2.14 L4(23) 之直交表（以 -1、+1 替代） Exp. A. B. C. 1. -1. -1. 2 3 4. -1 +1 +1. +1 -1 +1. −1 +1 +1 -1. 要使用直交表配置因子之前，必須要先知道因子的自由度（ degree of freedom）。所謂自由度是指估計資訊來源所需的獨立量測數目，通常自由度愈 大所獲得的情報量愈多。一般來說，一因子的自由度為該因子之水準數減 1。兩 因子交互作用（interactions）的自由度為此兩因子個別自由度的乘積，即交互作 用（A 的自由度）×（B 的自由度）=（A 的水準數-1）×（B 的水準數-1）。並將 直交表中各因子自由度總和減 1 為實驗次數。在瞭解因子的自由度後，便可由 表 2.12 常見標準的直交表中選擇適當的直交表進行配置（蘇朝墩，2005）。. 23.
(33) 2.3.6 田口式實驗設計法之相關研究與應用 田口式實驗設計法是為解決工程上的問題，應用在製程（或產品）的改善上， 其所發表的文章及論文多不勝數，本研究將列舉部分應用於各種領域的相關國內 外學者研究內容，整理成表 2.15 所示。 表 2.15 應用田口式實驗設計法之相關文獻整理表 作者/年份 Kim et al. （2004）. 李明賢 楊政諭 （2006）. 研究題目. 研究內容. Optimization of experimental conditions based on the Taguchi robust design for the formation of nano-sized silver particles by chemical reduction method. 應用田口式實驗設計法來找出化學還 原法製備奈米銀粒子的最適參數組 合，以奈米銀粒子的粒徑為品質特性， 選定三個三水準的控制因子，進行 L9 的直交表實驗，得到最適參數水準組 合。. 以電漿清洗機為實證案例，使用 L4 直 利用田口累積分析法提高液 交表針對三個兩水準的控制因子進行 晶顯示器電漿清洗製程之潔 實驗，並以田口累積分析法來提高液晶 淨度 顯示器上的端子潔淨度。 以壓焊製程為實證案例，整合品質機能. Jeang et al. （2009）. 林志良 林谷鴻 （2009）. Chen et al. （2010）. 展開（QFD）及田口式實驗設計法進行 改善。首先利用 QFD 將客戶的需求轉 化為設計要求，找出產品品質特性－焊 點強度後，再進行腦力激盪得知影響焊 點強度的製程參數，最後進行田口式實 驗設計法找出最適參數水準組合。. Optimizing process parameters of hot-bar soldering process through quality function deployment and Taguchi method. 以晶圓切割製程為實證案例，將六標準 晶圓切割製程的穩健設計－ 差的管理手法 DMAIC 導入製程改善 六標準差與田口實驗設計的 流程中，並結合田口式實驗設計法，獲 應用 得最適參數水準組合進行改善。 在三種放射線劑量（50 cGy、100 cGy、 50 cGy）下，以 TLD 劑量量測值為品 質特性，選定四個三水準的控制因子， 進行 L9 的直交表實驗，得到最適參數 水準組合。. Optimizing the TLD-100 readout system for various radiotherapy beam doses using the Taguchi methodology. 24.
(34) 2.4 TRIZ、DEMATEL 及田口式實驗設計法理論整 合應用之相關文獻 本節將介紹 TRIZ、DEMATEL 及田口式實驗設計法理論整合應用之相關文 獻，整理歸納如表 2.16 與表 2.17 所示。 表 2.16 TRIZ 與田口式實驗設計法理論整合應用之相關文獻整理表 研究方法 TRIZ & 田口式實驗 設計法 TRIZ & 田口式實驗 設計法. TRIZ & 田口式實驗 設計法. 作者/年份. 研究題目. 研究內容. Zhao （2006）. New method of design quality control: integration of QFD, TRIZ and Taguchi method. 整合 QFD、TRIZ 和田口式實驗設計法 理論來建構一套顧客穩健設計之算則。先 將 QFD 理論的客戶需求考慮在產品設 計裡，當產品創新過程中產生矛盾問題 時，則利用 TRIZ 理論來解決，最後透 過田口式實驗設計法來提高產品穩健性。. 曾朝泉 （2008）. 以萃思創新理 論解決晶圓製 造廠研磨區品 質衝突之研究. 整合 TRIZ 和田口式實驗設計法理論， 來解決改善過程中遇到品質衝突的問 題。其中田口式實驗設計法可以改進 TRIZ 理論無法量化的缺點。. 改善手工具品 質的穩健設計 實證. 整合 TRIZ、AHP 和田口式實驗設計法 理論，來改善作業方法及提昇品質。以 TRIZ 與 AHP 在作業流程中分別找出 影響製程參數後，再利用六標準差的 DMAIC 流程與田口式實驗設計法的穩 健設計來進行改善，並依據實驗結果比較 TRIZ 與 AHP 所挑選出的製程參數何 者為最適化。. 曾冠傑 （2009）. 於整合 TRIZ 與田口式實驗設計法理論相關文獻中，本研究認為此研究方 法為了實驗效率，工程師常僅憑個人的經驗挑選實驗參數，建議在挑選參數時應 提出具體、客觀、量化的判斷準則。. 25.
(35) 表 2.17 TRIZ 與 DEMATEL 理論整合應用之相關文獻整理表 研究方法. TRIZ & DEMATEL. TRIZ & DEMATEL. 作者/年份. Hajime et al. （2005）. 賴佳欣 （2007）. 研究題目 An innovative product development process for resolving fundamental conflicts. 協同設計資訊 平台之產品設 計條件關聯性 分析模式. 研究內容 整合 QFD、DEMATEL 和 TRIZ 理論來 解決設計過程中產生矛盾問題。利用 QFD 將客戶需求轉化為設計要求，並透 過 DEMATEL 分析設計參數間關係，從 中挑選出關鍵參數。若參數之間為負相關 時，則透過 TRIZ 解決矛盾問題產生。 整合公理式設計（axiomatic design）、 DEMTAEL 和 TRIZ 理論，來協助找出 關鍵的設計參數為改善指標。利用公理式 設計將設計需求轉化設計參數，並透過 TRIZ 三十九項工程參數分析其參數間擁 有的工程參數關聯程度，當關聯程度嚴重 時，則運用 DEMATEL 來釐清關係，得 出關鍵設計參數。. 從 TRIZ 與 DEMATEL 理論整合應用之相關文獻中得出，本研究建議此研 究方法應進一步將關鍵參數實際應用在製程改善上，以驗證其改善效果。 綜合上述文獻整理，本研究可藉由 TRIZ 三十九項工程參數進行有系統且 快速地找出影響品質特性的製程（或產品）參數後，再透過 DEMATEL 進行參 數間因果關係分析，挑選取出實驗的關鍵製程（或產品）參數，以建構一套具體、 客觀、量化的判斷準則來挑選實驗的關鍵參數。最後透過田口式實驗設計法來獲 得最適製程（或產品）實驗參數水準組合，進行製程（或產品）改善，以驗證其 改善效果。. 26.
(36) 第參章 研究方法 本章合為三節，於模式建構前，在第一節探討如何將產品設計條件轉化成品 質設計條件模式，將品質改善的關鍵前置產品設計階段，俾符合田口式實驗設計 法的線外品管，再藉由 Altshuller 所歸納三十九項工程參數特徵來做為研擬實驗 參數之參考。由於本研究擬透過此三階段焦點團體訪談，獲取想要的數據資料， 進行算則的運算，因此在第二節介紹焦點團體法，第三節是闡述演算法則之建構。. 3.1 定義產品品質設計條件 Kim et al.（1991）在其產品設計原則中曾提出：產品的設計必須經由四個領 域，即顧客需求領域（consumer domain）、功能領域（functional domain）、實體 領域（physical domain）、及程序領域（process domain），其詳述如下。 1.. 顧 客 需 求 領 域 ： 意 指 消 費 者 的 需 求 所 在 ， 即 為 客 戶 屬 性 （ customer attributes） 。. 2.. 功 能 領 域 ： 意 指 顧 客 對 產 品 的 特 定 要 求 ， 即 為 功 能 要 求 （ functional requirements）。. 3.. 實體領域：意指將這些功能要求以實體的方式來表現，此時即須選擇最適的 設計參數（design parameters），來滿足這些功能要求。. 4.. 程序領域：意指這些設計參數可能有許多不同的程序變數（process variables） 可以選擇。 Kai 和 Basem 於 2003 年針對 Kim et al.（1991）所提出之四個領域，繪. 出產品設計條件流程圖，如圖 3.1 所示。. 27.
(37) 客 戶 屬 性. 功 能 要 求. M. M. 矩陣 A. Y=f（x）. 設 計 參 數. 矩陣 B. M. 轉化實體. 設計目的. Y=f（x）. 程 序 變 數 M. 轉化程序. 圖 3.1 產品設計條件流程圖 由圖 3.1 中得知，產品設計目的是將消費者的需求轉化成對產品的功能要 求，所以可將「客戶屬性」與「功能要求」合成為「設計目的」 。因此本研究將 Kai 和 Basem（2003）四個階段的設計條件模式「客戶屬性、功能要求、設計參數、 程序變數」合併為三個階段「設計目的、設計參數、程序變數」。 由於田口博士係將品質改善的做法由生產階段推溯至產品設計階段，以源流 管理的方式，進行線外品管，將品質設計至產品中，並分為三個階段管控，而參 數設計係達成高品質且低成本的重要階段（蘇朝墩，2005）。故依據田口博士所 提出參數設計的原理與步驟，可將「產品設計條件流程」對應出「產品品質設計 條件模式」 ，如圖 3.2 所示。透過此模式彼此關係，驗證本研究先決定品質特性， 再透過 Altshuller 所歸納三十九項工程參數的關鍵特性，可協助逆推出製程（或 產品）參數之可行性，其三個階段的品質設計條件模式詳述如下： 設計目的 研 究 主 體. 品質特性. 程序變數. 設計參數. 製程（或產品）參數. 三十九項工程參數. 圖 3.2 產品品質設計條件模式圖 第一階段：設計目的 是將消費者的需求轉化成對產品的功能要求，可用品質特性來代表欲達成理 想產品功能之改善觀察值（量測值），作為改善品質設計目的，故可對應出「品 質特性」。 28.
(38) 第二階段：設計參數 意指將這些功能要求以實體的方式來呈現，選擇最適的製程（或產品）參數 為實驗參數，去進行田口式實驗設計法的製程（或產品）之改善，以達到符合這 些功能要求，故可對應出「製程（或產品）參數」。 第三階段：程序變數 意指設計參數可能有許多不同的程序變數，可透過 TRIZ 三十九項工程參 數代表程序變數，為製程（或產品）參數之關鍵特性，故可對應出「三十九項工 程參數」。. 3.2 焦點團體法 焦點團體訪談最初由 Merton 在 1940 年代發展而成，其運用於廣播節目的 收視率分析，爾後廣告及市場行銷也利用此方式來調查消費者對產品包裝的反應 等（Merton, 1968） 。今日焦點團體法廣泛運用於商業、管理、工程、新聞、社會、 醫療、教育、心理學等領域，其獨特的功能性，不但能彌補個別訪談法和調查研 究法之缺失，同時也可以讓參與者在自由開放、輕鬆自然、不受拘束的討論氛圍 中，各抒己見，以獲得真實可靠的研究資料（林炎田，2010）。 完善的準備工作是焦點團體研究法成功之關鍵，研究者必須慎選團體的成 員、實施次數、地點、時間，並針對研究目的擬定適切的訪談議題綱要，本研究 實施過程詳述如下： 1.. 焦點團體成員：受訪者是從事此製程的相關工程師與現場工程人員，人數為 六人。. 2.. 實施次數、地點、時間：於實施次數上，本研究因分三階段的探討，因此預 計針對不同的階段，各實施一場次焦點團體座談。而於地點選擇上，分別選 取接近參與者工作或居住地之地點進行訪談，避免舟車勞苦。至於在時間選 擇上，考量研究議題及團體規模，本研究焦點座談時間長度皆為二小時。. 29.
(39) 3.. 本研究議題綱要的擬定分為三個階段，如表 3.1 所示： 表 3.1 三階段焦點團體訪談之議題綱要. 訪談. 擬定 議題 綱要 內容. 第一階段. 第二階段. 第三階段. 是以「找出影響品質特 性之製程（或產品）參 數」為訪談議題。套用 Clarke（1997）將三十九 項工程參數依其性質區 分為六大構面為訪談架 構，如表 3.2 所示。期 望依此分類，可有系統 且全方位地帶領工程師 進行腦力激盪，以達到 快速找到製程（或產品） 參數之目的。. 是以「得出兩兩製程（或 產品）參數間之影響程 度」為訪談議題。將得 出 參 數 Pi 依 序 表 3.3 與表 3.4 的訪談架構進 行訪談。擬獲得兩兩參 數影響程度值，以便接 續 DEMATEL 的 演 算，達到挑選實驗的關 鍵製程（或產品）參數 之目的。. 是以「決定實驗參數之 變動水準」為訪談議 題。將挑選出關鍵製程 （或產品）參數 c 設為 橫列，其水準數 b 設為 縱行，以表 3.5 進行訪 談，擬依參數的物理與 化學特性，選擇合理且 恰當水準範圍值，以便 接續田口實驗，達成找 出最適製程（或產品） 實驗參數水準組合之目 的。. 表 3.2 利用 TRIZ 三十九項工程參數所設計之訪談問項內容 問 項 構 面. 幾 何. 物 理. 問項. 問項內容. 移動物體的長度 靜止物體的長度 移動物體的面積 靜止物體的面積 移動物體的體積 靜止物體的體積 形狀 移動物體的重量 靜止物體的重量 速度 力 張力、壓力 溫度 明亮度 功率 移動物體消耗的能源. 移動物體的長度會影響品質特性嗎？ 靜止物體的長度會影響品質特性嗎？ 移動物體的面積會影響品質特性嗎？ 靜止物體的面積會影響品質特性嗎？ 移動物體的體積會影響品質特性嗎？ 靜止物體的體積會影響品質特性嗎？ 物體的形狀會影響品質特性嗎？ 移動物體的重量會影響品質特性嗎？ 靜止物體的重量會影響品質特性嗎？ 速度會影響品質特性嗎？ 改變物體情況所需耗費的力量會影響品質特性嗎？ 張力或壓力會影響品質特性嗎？ 溫度會影響品質特性嗎？ 明亮度會影響品質特性嗎？ 能量使用的速率會影響品質特性嗎？ 移動物體運作時所需消耗的能源會影響品質特性嗎？. 20. 靜止物體消耗的能源. 靜止物體運作時所需消耗的能源會影響品質特性嗎？. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 12. 01. 02. 09. 10. 11. 17. 18. 21. 19.. 22. 能源的浪費 資 23. 物料的浪費 源 24. 資訊的遺失. 能源損失會影響品質特性嗎？ 物料損失會影響品質特性嗎？ 資料輸入項的遺漏會影響品質特性嗎？. 25. 時間的浪費. 時間會影響品質特性嗎？. 26. 物料的數量. 物料的數量或比例會影響品質特性嗎？ 30. 專家 參 評估 數 說明.
(40) 表 3.2 利用 TRIZ 三十九項工程參數所設計之訪談問項內容(續) 問 項 構 面. 能 力. 害 處. 操 控. 問項 13. 14. 15. 16. 27. 32. 34. 35. 39. 30. 31. 28. 29. 33. 36. 37. 38.. 專家 參 評估 數 說明. 問項內容. 物體穩定性 強度 移動物體的耐久性 靜止物體的耐久性 可靠度 可製造性 可維護性 可適應性 生產力 被有害因素影響的物體 產生有害因素的物體 量測精確度 製造精確度 使用方便性 設備複雜性 控制複雜性 自動化程度. 物體維持不變的能力程度會影響品質特性嗎？ 物體抵抗外力不被破壞的能力程度會影響品質特性嗎？ 移動物體的使用時效會影響品質特性嗎？ 靜止物體的使用時效會影響品質特性嗎？ 物體能正常執行其功能的能力會影響品質特性嗎？ 製造該物體的容易程度會影響品質特性嗎？ 物體故障後，修護功能的容易程度會影響品質特性嗎？ 物體可以在不同環境下使用程度會影響品質特性嗎？ 在單位時間內完成執行指定動作的次數會影響品質特性嗎？ 對外部產生有害影響因素的敏感程度會影響品質特性嗎？ 生產有害效應而降低效能會影響品質特性嗎？ 量測值接近實際值的精確程度會影響品質特性嗎？ 製成品與規格的吻合程度會影響品質特性嗎？ 操作該物體的容易程度會影響品質特性嗎？ 運作設備間關聯的複雜程度會影響品質特性嗎？ 在運作上的順暢程度會影響品質特性嗎？ 運作時不需人為介入的程度會影響品質特性嗎？. 表 3.3 參數定義之訪談問項內容 參數 P1 P2. 定義. … Pn 表 3.4 兩兩參數間的影響程度之訪談問項內容. …. 影響 被影響 P2 P3 P1 Pn. …. …. P1. …. Pn. Pn-1. 0 0 0 0 0 0 0 0. 影響程度 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2. 原因說明 3 3 3 3 3 3 3 3 註： Pi = Pj 則略過不討論. 31.
(41) 表 3.5 參數水準之訪談問項內容 參數. 參數的物理與化學特性說明. 水準 b1. b2. …. bn. c1 c2 … cn 4.. 本研究之焦點團體的實施過程分為四個步驟，如下所示：. 步驟一：引言 先介紹本研究動機背景與目的，探討訪談議題問題為何，並概述訪談的流程 和架構。 步驟二：釐清名詞 本研究之名詞釐清計有三個階段，如表 3.6 所示： 表 3.6 三階段的焦點團體訪談之釐清名詞 訪談. 第一階段. 概述 TRIZ 三十九項 工程參數在本研究功 用為何，並針對三十九 項工程參數進行定義 釐清 說明，請參見附錄 B 名詞 TRIZ 三 十 九 項 工 程 參數解釋。. 第二階段. 第三階段. 概述 DEMATEL 在本 研究功用為何，並說明 本研究採取評估兩兩 參數間之影響程度的 量測尺度標準為何，如 表 3.7 所示。. 概述田口式實驗設計法 於本研究功用為何，並說 明製程（或產品）實驗參 數可分為三種：控制因 子、信號因子、雜音因 子，如表 2.11 所示。在 田口實驗中主要決定影 響製程的控制因子之水 準組合，讓品質特性對雜 音因子影響不敏感。. 步驟三：進行訪談討論 由研究者先提出問題，然後再讓受訪者充分表達其意見與想法，研究者主要 扮演聆聽者的角色，在訪談過程中採取錄音設備收取焦點團體討論的聲音， 並記錄相關重點，以便後續整理時有正確的依據。 步驟四：總結說明並結束陳述 確定已取得所需訊息並確認訊息無誤之後，有禮貌向對方致謝。 32.
(42) 3.3 演算法則之建構 演算法則之建構流程圖大致上可分為三個階段，十三個步驟進行，流程如圖 3.3 所示，其階段與步驟內容詳敘如下： 階段 I. 瞭解問題現況，並找出影響品質特性的所有製程（或產品）參數 決定研究議題後，以 Clarke（1997）的六大構面（幾何、物理、資源、能 力、害處、操控）三十九項工程參數為訪談內容架構，進行有系統且全方位 地腦力激盪，俾達快速找出影響品質特性的所有參數。本階段包含兩步驟。 步驟 1：選定研究議題，決定品質特性 針對欲研究的製程問題，選擇適當量測品質特性。 步驟 2：透過 TRIZ 三十九項工程參數找出製程（或產品）參數 首先將 TRIZ 三十九項工程參數套用在此製程上，找出在這製程中扮演不 可或缺的元素，並針對這些元素進行定義為「移動物體」或「靜止物體」後， 再依表 3.2 的訪談問項內容，進行第一階段焦點團體訪談，以一問一答的 方式訪問，問法為「此工程參數是否會影響品質特性嗎？」，若評估是的話， 則進一步將此工程參數轉化為製程（或產品）參數，以此類推，完成三十九 個問項，得出所有參數。 階段 II. 挑選出關鍵製程（或產品）參數作為進行田口式實驗設計之實驗參數找 出製程（或產品）參數後，利用 DEMATEL 分析參數間之因果關係，挑選 出關鍵製程（或產品）參數。所以本階段包含下列七個步驟： 步驟 3：定義製程（或產品）參數 將找出的製程（或產品）參數進行第二階段焦點團體訪談內容之一－參數定 義，依表 3.3 的訪談問項內容，仍以一問一答的方式訪問，問法為「在此 製程中的參數代表為何？」，期望可完成參數的定義。 步驟 4：判斷兩兩製程（或產品）參數間之影響程度 完成參數定義後，本研究採用四點尺度量表，來表達兩兩參數間影響程度， 33.
(43) 如表 3.7 所示。再以表 3.4 進行第二階段焦點團體訪談內容之二－兩兩參 數間的影響程度，問法為「參數 Pi 是否會影響參數 Pj，影響程度為何？」。 若評估此兩兩參數是有相互影響時，則進一步給予影響程度與原因說明。 表 3.7 影響程度尺度表 評估尺度. 影響程度. 0. 沒有影響. 1. 稍微影響. 2. 有影響. 3. 影響很大. 步驟 5：產生直接關係矩陣 完成第二階段焦點團體訪談後，將得到的影響程度值以矩陣表形式呈現，即 產生直接關係矩陣表。 步驟 6：計算正規化直接關係矩陣 n. 將直接關係矩陣除以 S = max ( ∑ Z ij ) 之後，得到正規化直接關係矩陣。 1≤ i ≤ n. j =1. 步驟 7：計算直接/間接矩陣 直 接 / 間 接 矩 陣 可 從 公 式 T = lim( X + X 2 + ... + X k ) = X ( I − X ) −1 運 算 得 k →∞. 之。本研究將運用 MATLAB 軟體協助計算。 步驟 8：計算中心度及原因度 n. n. j =1. i =1. 首先由公式 Di = ∑ tij (i, j = 1,2,..., n ) 及 Rj = ∑ tij (i, j = 1,2,..., n ) 計算直接/間 接矩陣表中之元素各列與各行的和後。接下來將 k 個元素，進行該元素之 列的和及行的和相加，可求得中心度（Dk + Rk）；反之進行該元素之列的和 及行的和相減，可求得原因度（Dk - Rk）。 步驟 9：繪製因果圖，挑選實驗的關鍵製程（或產品）參數 將中心度（D + R）與原因度（D - R）視為圖中 X 與 Y 軸，並將其值標 出座標位置後，再依直接/間接矩陣來挑選適當門檻值來呈現顯著的因果關 係，繪製因果圖，並從因果圖中協助挑選出實驗的關鍵製程（或產品）參數。. 34.
(44) 階段 III. 進行田口式實驗設計法 以步驟 9 所挑選出實驗的關鍵製程（或產品）參數，徵詢工程師意見，擬 獲得製程（或產品）實驗參數水準，進行田口式實驗設計法。本階段包含四 個步驟，分述如下： 步驟 10：決定製程（或產品）實驗參數水準 依表 3.5 進行第三階段焦點團體訪談，以一問一答的方式訪問，問法為「參 數的物理與化學特性為何，選擇合理且恰當的水準範圍值？」，並依據其水 準範圍值，進一步在表格內填入水準值。 步驟 11：選擇直交表後進行實驗及計算品質特性 S/N 比 首先選擇合適直交表，執行步驟如下： 1.. 計算實驗總自由度： (1) 因子的自由度為該因子之水準數減 1。 (2) 將每個因子的自由度加總，可得出實驗總自由度。 (3) 從實驗總自由度加 1，可得出實驗執行最小次數。. 2.. 由各種直交表中選擇一個能夠包含實驗所需要的自由度直交表。. 挑選合適直交表進行實驗，並根據品質特性望大、望小、望目的不同，分別 套用公式計算其品質特性的 S/N 比，公式參照表 2.10 所述。 步驟 12：得出最適製程（或產品）實驗參數水準組合 計算每個實驗參數在各水準下 S/N 比值，並將其值繪製成反應表與反應圖 後，再依據 S/N 比為越大越佳進行挑選，可得出製程整體最適製程（或產 品）實驗參數水準組合。 步驟 13：進行驗證實驗 利用求得的最適製程（或產品）實驗參數水準組合，進行驗證實驗。若得出 的最適製程（或產品）實驗參數水準組合確實比原有製程（或產品）參數水 準組合好，則代表此次的實驗設計是成功；若反之，則工程人員必須重新檢 討及規劃實驗，直到得出最適製程（或產品）實驗參數水準組合。 35.
(45) 選定研究議題，決定品質特性. 步驟 1. 透過 TRIZ 三十九項工程參數找出製程（或產品）參數. 步驟 2. 定義製程（或產品）參數. 步驟 3. 判斷兩兩製程（或產品）參數間之影響程度. 步驟 4. 產生直接關係矩陣. 步驟 5. 計算正規化直接關係矩陣. 步驟 6. 計算直接/間接矩陣. 步驟 7. 計算中心度及原因度. 步驟 8. 繪製因果圖，挑選實驗的關鍵製程（或產品）參數. 步驟 9. 決定製程（或產品）實驗參數水準. 步驟 10. 選擇直交表後進行實驗及計算品質特性 S/N 比. 步驟 11. 得出最適製程（或產品）實驗參數水準組合. 步驟 12. 階段 I. 階段 II. 階段III. 進行驗證實驗 否. 是否達最適組合？ 是 STOP. 圖 3.3 演算法則之建構流程圖. 36. 步驟 13.
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