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題名 降低電源轉換器內部零件溫升之研究
作者 蘇桓毅
貢獻者 楊素芬
蘇桓毅
關鍵詞 田口方法
實驗設計
灰關聯分析
主成分灰關聯分析
模糊評估分析
倒傳遞類神經網路
日期 2004
上傳時間 2009-09-14
摘要 在面對市場強力競爭之下,許多企業為了達到永續經營的目的,往往藉由改善產品品質、降低生產成本以及加強產品的彈性與效能,以便創造出符合顧客需求的優良產品,進而提升市場競爭力。
      本研究主要的對象為電源轉換器(Switch Power Supply)。該電源轉換器在運轉的過程中時常會有溫度過高的情況發生,進而影響顧客對於產品的滿意程度,因此希望藉由降低電源轉換器的溫升以及溫升變異,來提升產品的品質以增加顧客的滿意度。在本研究中利用田口方法以及實驗設計去規劃出適當的實驗流程與實驗方法,並且經由實驗來收集實驗數據,分別採用灰關聯分析、主成分灰關聯分析、模糊評估分析和倒傳遞類神經網路等四種方法進行實驗分析,以決定出最適因子水準組合。
      根據工程經驗與實驗結果得知,電源轉換器內主要發熱零件為IC、T1、LF1和D7。最適組合之確認實驗與現況比較發現,雖然LF1的平均溫升約比現況高2℃左右,但是IC、T1和D7的平均溫升卻可以降低2∼4℃,而且這四個主要發熱零件的溫升標準差也都有大幅降低的現象,由於降低產品變異也會提昇產品品質,一旦產品品質提升了便能夠增加市場競爭力,並且增加顧客的購買意願,因此本研究所找出的最適外殼鑽孔形狀與矽膠片厚度組合的改善效果良好。
參考文獻 1. Chen , S. and Shen, D. (1999). Optimisation and Quantitative Evaluation of the Qualities for Nd-YAG Laser Transformation Hardening, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 15, pp. 70-78.
2. Chen, C., Lin, C., Chang, C. and Ho, C. (2000), Grey Relation for Solving Multi-Quality Characteristics Problems of Taguchi Methods, Journal of Technology, Vol. 15, pp. 25-33.
3. Dunham, M. H. (2003), Data Mining: Introductory and Advanced Topics. Pearson Education Inc., Upper Saddle River, New Jersey.
4. Khurl, A. I. and Conlon, M. (1981). Simultaneous Optimization of Multiple Responses Represented by Polynomial Regression Functions. Technometrics, Vol. 23. No. 4, pp. 363-375.
5. Montgomery, D. C. (2001), Design and Analysis of Experiments, fifth edition, Wiley.
6. Montgomery, D. C. (2000), Introduction to statistical quality control, John Wiley and Sons, Inc. Fourth Edition.
7. Peace, G. S. (1995). Taguchi Method, fourth edition, Addison-Wesley.
8. Rencher , Alvin C.(2002), Methods of Multivariate Analysis, Wiley, second edition.
9. 方國富(2000),多品質特性之穩健參數設計,國立成功大學工業管理研究所碩士論文。
10. 王宗富(2001),多重品質特性製程參數最佳化之研究-以高分子有機電激發光顯示器為例,國立台灣科技大學工業管理系碩士論文。
11. 邱永德(2002),多重品質特性實驗設計模式之建立,私立華梵大學工業管理系碩士論文。
12. 吳漢雄、鄧聚龍和溫坤禮(1996),灰色分析入門,高立圖書有限公司。
13. 林佳瑩(2002),以參數設計降低電源轉換器溫度之研究,國立政治大學統計系碩士論文。
14. 柯瑞芬(1995),多重品質特性之產品穩健設計決策模式,國立成功大學工業管理研究所碩士論文。
15. 徐立章(1999),電漿電弧銲接參數最佳化之研究-田口與類神經網路之應用,私立義守大學管理科學研究所碩士論文。
16. 陳順宇(1998),多變量分析,華泰書局,初版。
17. 陳明佑(2002),利用模糊目標規劃法求解田口式多品質特性最佳化問題,國立成功大學工業管理研究所碩士論文。
18. 黃聖銘(2002),灰關聯分析在多重品質特性製程參數最佳化之應用,國立台灣科技大學工業管理研究所碩士論文。
19. 葉怡成(2000),類神經網路模式應用與實作,臺北市,儒林圖書公司,第七版。
20. 楊素芬(2002),品質管理,華泰文化事業股份有限公司。
21. 廖德銘(2003),光耦合器產品品質之發展,國立交通大學工業工程與管理系博士論文。
22. 藎壚(1991),實用模糊數學,臺北市 亞東發行,一版。
23. 蘇朝敦(2000),產品穩健設計,中華民國品質學會
描述 碩士
國立政治大學
統計研究所
91354012
93
資料來源 http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0913540121
資料類型 thesis
dc.contributor.advisor 楊素芬zh_TW
dc.contributor.author (Authors) 蘇桓毅zh_TW
dc.creator (作者) 蘇桓毅zh_TW
dc.date (日期) 2004en_US
dc.date.accessioned 2009-09-14-
dc.date.available 2009-09-14-
dc.date.issued (上傳時間) 2009-09-14-
dc.identifier (Other Identifiers) G0913540121en_US
dc.identifier.uri (URI) https://nccur.lib.nccu.edu.tw/handle/140.119/30933-
dc.description (描述) 碩士zh_TW
dc.description (描述) 國立政治大學zh_TW
dc.description (描述) 統計研究所zh_TW
dc.description (描述) 91354012zh_TW
dc.description (描述) 93zh_TW
dc.description.abstract (摘要) 在面對市場強力競爭之下,許多企業為了達到永續經營的目的,往往藉由改善產品品質、降低生產成本以及加強產品的彈性與效能,以便創造出符合顧客需求的優良產品,進而提升市場競爭力。
      本研究主要的對象為電源轉換器(Switch Power Supply)。該電源轉換器在運轉的過程中時常會有溫度過高的情況發生,進而影響顧客對於產品的滿意程度,因此希望藉由降低電源轉換器的溫升以及溫升變異,來提升產品的品質以增加顧客的滿意度。在本研究中利用田口方法以及實驗設計去規劃出適當的實驗流程與實驗方法,並且經由實驗來收集實驗數據,分別採用灰關聯分析、主成分灰關聯分析、模糊評估分析和倒傳遞類神經網路等四種方法進行實驗分析,以決定出最適因子水準組合。
      根據工程經驗與實驗結果得知,電源轉換器內主要發熱零件為IC、T1、LF1和D7。最適組合之確認實驗與現況比較發現,雖然LF1的平均溫升約比現況高2℃左右,但是IC、T1和D7的平均溫升卻可以降低2∼4℃,而且這四個主要發熱零件的溫升標準差也都有大幅降低的現象,由於降低產品變異也會提昇產品品質,一旦產品品質提升了便能夠增加市場競爭力,並且增加顧客的購買意願,因此本研究所找出的最適外殼鑽孔形狀與矽膠片厚度組合的改善效果良好。
zh_TW
dc.description.tableofcontents 第壹章、緒論…………………………………………………………….1
     第一節、前言………………………………………………………….1
     第二節、研究動機與目的………………………………………………2
     第三節、研究方法……………………………………………………..4
     第四節、文獻回顧……………………………………………………..5
     第五節、研究架構…………………………………………………….21
     第貳章、實驗規劃………………………………………………………22
     第一節、現況描述與問題發掘…………………………………………22
     第二節、實驗流程…………………………………………………….24
     第三節、現況實驗與篩選實驗…………………………………………28
     (一)、外殼鑽孔形狀………………………………………………29
     (二)、矽膠片放置方式實驗………………………………………..30
     (三)、放置矽膠片之零件實驗……………………………………..32
     (四)、矽膠片厚度0.3mm與1mm之實驗……………………………34
     第參章、篩選實驗之數據分析…………………………………………36
     第一節、現況實驗分析………………………………………………..36
     (一)、管制圖法……………………………………………………38
     (二)、線性轉換法…………………………………………………41
     第二節、外殼鑽孔形狀分析……………………………………………45
     第三節、篩選矽膠片放置方式之實驗分析………………………………48
     第四節、篩選放置矽膠片零件之實驗分析………………………………53
     第五節、篩選矽膠片厚度0.3mm與1mm之實驗分析…………………..71
     第肆章、最適外殼鑽孔形狀與矽膠片厚度之決定……………………75
     第一節、矩陣實驗規劃………………………………………………..75
     第二節、矩陣實驗資料分析……………………………………………80
     第三節、確認實驗……………………………………………………128
     第伍章、現況結果與最佳因子水準組合結果之評估……………….129
     第陸章、結論與建議………………………………………………….131
     參考文獻………………………………………………...........................133
     附錄……………………………………………………………………..135
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     圖目錄
     圖1.1:戒上型隸屬函數圖形…………………………………………………8
     圖1.2:線性的戒上型隸屬函數圖形…………………………………………8
     圖1.3:戒下型隸屬函數圖形………………………………………………..8
     圖1.4:線性的戒下型隸屬函數圖形…………………………………………9
     圖1.5:常態型隸屬函數圖形…………………………………………………9
     圖1.6:線性的常態型隸屬函數圖形…………………………………………9
     圖1.7:集中化……………………………………………………………...10
     圖1.8:擴大化……………………………………………………………..10
     圖1.9:對比強化…………………………………………………………...11
     圖2.1:影響內部零件溫度過高之特性要因圖………………………………..26
     圖2.2:實驗流程圖…………………………………………………………26
     圖2.3:電源轉換器內部零件圖……………………………………………..27
     圖2.4:替代的矽膠片放置方式圖…………………………………………...30
     圖3.1:各零件在管制圖上的分佈情形………………………………………39
     圖3.2:因素分析之陡坡圖…………………………………………………50
     圖3.3:主成份分析之陡坡圖……………………………………………….57
     圖3.4:各零件之隸屬函數圖形…………………………………………….63
     圖3.5:因素分析之陡坡圖………………………………………………….72
     圖4.1:棋盤狀鑽孔圖案…………………………………………………….76
     圖4.2:弧形鑽孔圖案………………………………………………………76
     圖4.3:棋盤狀鑽孔圖案…………………………………………………….76
     圖4.3:弧形鑽孔圖案………………………………………………………76
     圖4.5:矩陣實驗下,9個零件量測點的Q-Q plot……………………………91
     圖4.6:平均溫升主成份分析之陡坡圖………………………………………92
     圖4.7:溫升標準差主成份分析之陡坡圖……………………………………96
     圖4.8:MSE主成份分析之陡坡圖………………………………………….102
     圖4.9:各零件平均溫升與溫升標準差之隸屬函數圖形……………………..110
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     表目錄
     表2.1:影響電源轉換器溫度過高之可控和不可控因子分類表………………..23
     表2.2:溫度量測點表………………………………………………………27
     表2.3:環境因子水準表……………………………………………………28
     表2.4:兩種矽膠片放置方式………………………………………………..31
     表2.5:放置矽膠片之零件實驗-因子水準表………………………………...32
     表2.6:各個零件放置矽膠片的大小與估計成本……………………………...33
     表2.7:放置矽膠片之零件實驗-直交表配置…………………………...........33
     表2.8:不同廠牌的矽膠片與矽膠墊之單位價格………………………….....34
     表2.9:兩種矽膠片厚度…………………………........................................35
     表3.1:現況零件之平均溫升與溫升標準差…………………………............36
     表3.2:現況實驗中T1、LF1和D7的整合結果…………………………......37
     表3.3:各零件溫升之標準化值………………………….............................38
     表3.4:各零件之等級分佈…………………………....................................39
     表3.5:各零件的權重…………………………...........................................41
     表3.6:各零件的轉換值…………………………........................................42
     表3.7:各零件的假設權數…………………………....................................43
     表3.8:電源轉換器內部9個主要零件之權數…………………………...........44
     表3.9:前12種鑽孔圖案………………………….......................................45
     表3.10:進行撞擊實驗的29種鑽孔形狀…………………………..................46
     表3.11:通過6次撞擊實驗的鑽孔形狀…………………………....................47
     表3.12:各零件量測點之溫升資料…………………………........................49
     表3.13:因素分析結果………………………….........................................49
     表3.14:各因素在各個零件量測點的權重…………………………...............50
     表3.15:四個潛在因素之分數…………………………................................51
     表3.16:各潛在因素的ANOVA分析結果 ………………………….............51
     表3.17:兩種放置方式之比較…………………………..............................52
     表3.18:各零件溫升之轉換數據(即灰關聯係數) ………………………….....54
     表3.19:各處理下灰關聯度及其排序………………………….....................55
     表3.20:主成份分析之特徵值與總變異百分比…………………………........57
     表3.21:主成份分析之特徵向量………………………….............................58
     表3.22:各主成份分數…………………………..........................................58
     表3.23:各主成份灰關聯係數…………………………...............................59
     表3.24:各處理下灰關聯度及其排序…………………………......................60
     表3.25:第一種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………...............64
     表3.26:第二種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………..............64
     表3.27:第三種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………...............65
     表3.28:第四種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………...............65
     表3.29:第五種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………...............65
     表3.30:第六種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………...............65
     表3.31:第七種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………...............65
     表3.32:第八種實驗組合之模糊關係矩陣…………………………..............66
     表3.33:各實驗組合之模糊評估分數………………………….....................69
     表3.34:各零件量測點之溫升資料………………………….........................72
     表3.35:因素分析之結果………………………….......................................72
     表3.36:各因素在各個零件量測點的權重…………………………...............73
     表3.37:2個潛在因素之分數…………………………..................................73
     表3.38:各潛在因素的ANOVA分析結果…………………………...............74
     表4.1:外側不可控因子水準表…………………………...............................75
     表4.2:可控因子以及其水準…………………………..................................78
     表4.3:矩陣實驗直交表…………………………........................................79
     表4.4:平均溫升…………………………..................................................81
     表4.5:溫升標準差…………………………...............................................81
     表4.6:平均溫升之轉換數據(即灰關聯係數) …………………………..........83
     表4.7:溫升標準差之轉換數據(即灰關聯係數) ………………………….......83
     表4.8:9個零件之平均溫升的權數………………………….........................84
     表4.9:9個零件之溫升標準差的權數…………………………......................85
     表4.10:各實驗組合下灰關聯度………………………….............................85
     表4.11:最佳水準組合………………………….........................................86
     表4.12:MSE之轉換數據(即灰關聯係數)…………………………................87
     表4.13:各實驗組合下灰關聯度………………………….............................88
     表4.14:最佳水準組合………………………….........................................89
     表4.15:平均溫升主成份分析之特徵值與總變異百分比..................................92
     表4.16:平均溫升主成份分析之特徵向量......................................................93
     表4.17:平均溫升之各主成份分數................................................................93
     表4.18:平均溫升之各主成份灰關聯係數......................................................94
     表4.19:平均溫升之主成份灰關聯度及其排序...............................................95
     表4.20:平均溫升之最佳水準組合................................................................95
     表4.21:溫升標準差主成份分析之特徵值與總變異百分比..............................97
     表4.22:平均溫升主成份分析之特徵向量.....................................................97
     表4.23:溫升標準差之各主成份分數.............................................................98
     表4.24:溫升標準差之各主成份灰關聯係數..................................................99
     表4.25:溫升標準差之主成份灰關聯度及其排序..........................................100
     表4.26:溫升標準差之最佳水準組合...........................................................100
     表4.27:現況、(1,2,1,2,2)與(2,1,2,2,1)比較....................................................101
     表4.28:MSE主成份分析之特徵值與總變異百分比.....................................103
     表4.29:MSE主成份分析之特徵向量..........................................................103
     表4.30:MSE之各主成份分數....................................................................104
     表4.31:MSE之各主成份灰關聯係數..........................................................104
     表4.32:MSE之主成份灰關聯度及其排序...................................................105
     表4.33:平均溫升之最佳水準組合..............................................................105
     表4.34:9個零件之平均溫升的權數............................................................108
     表4.35:9個零件之溫升標準差的權數.........................................................109
     表4.36:第一種實驗組合之模糊關係矩陣.....................................................112
     表4.37:第二種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................112
     表4.38:第三種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................113
     表4.39:第四種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................113
     表4.40:第五種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................114
     表4.41:第六種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................114
     表4.42:第七種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................115
     表4.43:第八種實驗組合之模糊關係矩陣....................................................115
     表4.44:矩陣實驗中各實驗組合之模糊評估分數...........................................119
     表4.45:最佳水準組合................................................................................119
     表4.46:矩陣實驗下各零件量測點之MSE資料..............................................120
     表4.47:學習參數之直交表.........................................................................121
     表4.48:各因子對-lny之變異數分析表........................................................122
     表4.49:迴歸分析之係數表.........................................................................123
     表4.50:第一種模型各零件量測點MSE之預測結果.......................................124
     表4.51:第一種模型下的馬氏距離..............................................................125
     表4.52:32次類神經模擬分析結果..............................................................126
     表4.53:最佳水準組合................................................................................127
     表5.1:現況與最適組合確認結果之比較.......................................................129
zh_TW
dc.language.iso en_US-
dc.source.uri (資料來源) http://thesis.lib.nccu.edu.tw/record/#G0913540121en_US
dc.subject (關鍵詞) 田口方法zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 實驗設計zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 灰關聯分析zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 主成分灰關聯分析zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 模糊評估分析zh_TW
dc.subject (關鍵詞) 倒傳遞類神經網路zh_TW
dc.title (題名) 降低電源轉換器內部零件溫升之研究zh_TW
dc.type (資料類型) thesisen
dc.relation.reference (參考文獻) 1. Chen , S. and Shen, D. (1999). Optimisation and Quantitative Evaluation of the Qualities for Nd-YAG Laser Transformation Hardening, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 15, pp. 70-78.zh_TW
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