臺灣博碩士論文加值系統

建構一個QFD與FMEA之整合架構
學生：許 盛 堡 指導教授：蔡 介 元
元 智 大 學 工 業 工 程 與 管 理 學 系(所)
摘 要
在競爭激烈的環境中，企業為了能永續的經營，就必須以多元化的產品來滿足消費者的需求。如何以較低的成本製造出高品質的產品，是企業必須去面對的挑戰。面對顧客多變性及個人化需求，同時又必須快速將產品推出，所以以顧客為導向的產品設計與同步工程概念就受到充分的重視與討論。在同步工程中，最常被使用及討論的則是品質機能展開(Quality Function Deployment, QFD)。QFD以顧客需求為出發，透過二元矩陣將產品之機能逐一展開以反應顧客的需求。然而，QFD卻不能有效的發現產品在生產製程中或在產品推出後，所產生之隱藏性品質問題點。
為了克服QFD技術的缺失，本研究要發展一個整合模式的系統，使得產品之失效資料及負面情報，能有效率且直接地回饋到QFD的產品開發架構中，在初期設計過程中進行修正。於此，我們建構一同步工程導向的產品開發系統，整合品質機能展開(QFD)與失效模式與效應分析(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA)，我們利用FMEA的方法，建構產品的失效及效應分析表，將評估之風險優先數值（Risk Priority Number, RPN）利用管理上條件P值與k值得定義及調整，經計算後，得到FMEA之權重指數(Fi)值，並予以直接回饋至QFD中。以自行車碟式案例的研究，也實際的證明這個整合模式，能有效的將有失效紀錄的零件項目做修正，成功的達到QFD與FMEA之同步工程發模式。
關鍵詞：同步工程、品質機能展開、失效模式與效應分析。

A QFD and FMEA Integrated Model
Student：Shen-Pao Hsu Advisors：Dr. Chieh-Yuan Tsai
Department of Industrial Engineering & Management
Yuan-Ze University
Abstract
In today’s highly competitive marketplace, the enterprise must satisfy all customers’ need in various products. To satisfy various customers’ need, producing high quality products by lower cost is the challenge that current enterprise needs to face. Therefore, Concurrent Engineering (CE) are getting more concern to achieve the goal. In CE, the Quality Function Deployment (QFD) is often used and discussed. QFD is based on the customer’s need, and transfer the need to the product functions through a serious of matrix operation. However, it is found that QFD can’t efficiently find out the inner problem caused by the production process or feedback from the marketing.
For overcoming the problem of QFD, this research is to develop a integrate system, thus, the failure information of products can be feed backed to the developing structure of QFD directly and efficiently, so that corrections can be made in the beginning of the product design. In this research, we establish a CE product developing system that integrates QFD and failure mode and effects analysis (FMEA). FMEA is used to generate the Risk Priority Number (RPN) from product’s failure and effect chart. The RPN can be affected by some managerial parameters such as P value and k value. After getting the RPN, we would get FMEA weight value (Fi) and it would be feedback to QFD directly. In the study of Bike disc brake case, the integrated model of our research can feedback the failure information of products corrected efficiently during design stage.
Keyword: Concurrent engineering (CE); Quality function deployment (QFD);
Failure mode and effect analysis (FMEA).

目 錄
書名頁 ……………………………………………………………… i
論文口試委員審定書 ………………………………………………… ii
授權書 ……………………………………………………………… iii
中文摘要 …………………………………………………………… v
英文摘要 …………………………………………………………… vi
誌謝 ………………………………………………………………… vii
目錄 ………………………………………………………………… viii
表目錄 ……………………………………………………………… xi
圖目錄 ……………………………………………………………… xiii
一、導論 …………………………………………………………… 1
1.1、研究背景 …………………………………………………… 1
1.2、問題陳述 …………………………………………………… 2
1.3、研究目的 …………………………………………………… 3
1.4、研究方法 …………………………………………………… 4
1.5、論文架構 …………………………………………………… 5
二、文獻探討 ………………………………………………………… 7
2.1、同步工程 …………………………………………………… 7
2.1.1、同步工程之定義 …………………………………… 7
2.1.2、同步工程的手法 …………………………………… 8
2.1.3、同步工程相關文獻 ………………………………… 10
2.2、品質機能展開 ……………………………………………… 11
2.2.1、對品質的探討 ……………………………………… 12
2.2.1、品質機能展開演進與相關文獻 ……………………… 14
2.3、FMEA之探討 ……………………………………………… 15
2.3.1、FMEA之應用 ……………………………………… 17
2.3.2、FMEA之評價方式 ………………………………… 19
2.3.3、FMEA之相關文獻 ………………………………… 24
2.4 QFD與FMEA之相關性探討 ……………………………… 25
三、研究方法 ………………………………………………………… 27
3.1、研究架構 …………………………………………………… 27
3.2、品質機能展開之建置 ……………………………………… 28 3.2.1、品質機能展開的程序 ……………………………… 28
3.2.2、關於品質屋 ………………………………………… 30
3.2.3、品質要素權重之計算 ……………………………… 33
3.3、FMEA模式的建構 ………………………………………… 35
3.3.1、FMEA之建構流程 ………………………………… 35
3.3.2、FMEA表單的建立 ………………………………… 37
3.3.3、FMEA之權重評估方式 ……………………………… 39
3.4、整合模式的建構 …………………………………………… 41
3.4.1、FMEA分析表之修正 ……………………………… 42
3.4.2、QFD之整合模式 …………………………………… 46
四、案例研討 …………………………………………………… 49
4.1、研究案例描述 ……………………………………………… 49
4.2、傳統QFD建立及分析 ……………………………………… 51
4.2.1、技術需求與零件需求的展開 ……………………… 58
4.2.2、QFD之零件展開選擇 ……………………………… 62
4.3、整合QFD及FMEA架構建立 ………………………… 63
4.3.1、權重指數(Fi)的評估方式 ………………………… 64
4.3.2、FMEA的建立 ……………………………………… 65
4.3.3、整合模式的計算 …………………………………… 69
4.4、傳統QFD與整合模式之QFD結果比較 …………………… 74
五、結論 …………………………………………………………… 76
5.1、總結 ……………………………………………………… 79
5.2、未來研究方向 ……………………………………………… 80
六、參考文獻 ……………………………………………………… 82
表 目 錄
表2.1 FMEA在各產業所使用的比率 ……………………………… 17
表2.2 產品生命週期中各階段FMEA應用情形比率表 …………… 18
表2.3 評點要素與係數之關係表 ………………………………… 21
表2.4 Cs與故障等級的關係表 …………………………………… 21
表2.5 以任務達成為重點的評價表 ……………………………… 21
表2.6 發生頻率之評價表 ………………………………………… 22
表2.7 致命度評點基準表 ………………………………………… 23
表3.1 品質權重計算矩陣 ………………………………………… 34
表3.2 煞車缸體要求品質-品質要素展開 ………………………… 35
表3.3 FMEA分析表 …………………………………………… 37
表3.4 嚴重度衡量標準表 ………………………………………… 40
表3.5 發生度評估標準表 ………………………………………… 40
表3.6 難檢度衡量標準表 ………………………………………… 41
表3.7 整合FMEA分析表 ………………………………………… 43
表3.8 RPN與權重指數轉換參考表 ……………………………… 45
表3.9 含有FMEA修正之品質權重計算矩陣 …………………… 46
表3.10 煞車缸體要求品質-品質要素展開 ………………………… 48
表4.1 自行車碟式煞車設計之顧客需求與品質要求表 …………… 52
表4.2 要求品質與品質要素(設計要求)項目之轉換表 …………… 53
表4.3 品質要素展開表 ………………………………………… 54
表4.4 顧客需求及技術相關品質機能展開 ……………………… 56
表4.5 缸體組設計需求與零件展開 ……………………………… 59
表4.6：油管組設計需求與零件展開 ……………………………… 60
表4.7 總泵組設計需求與零件展開 ……………………………… 61
表4.8 設計需求與零件展開選擇結果 …………………………… 63
表4.9 製程FMEA的RPN統計表 ……………………………… 64
表4.10 缸體組之不良模式及效應分析(FMEA) …………………… 66
表4.11 總泵組之不良模式及效應分析(FMEA) …………………… 67
表4.12 油管組之不良模式及效應分析(FMEA) …………………… 68
表4.13 FMEA修正之缸體組設計需求與零件展開表 …………… 70
表4.14 FMEA修正之油管組設計需求與零件展開表 …………… 71
表4.15 FMEA修正之總泵組設計需求與零件展開表 …………… 72
表4.16 整合模式之設計需求與零件展開選擇表 ………………… 73
表4.17 缸體組設計需求與零件展開絕對權重與排序比較表 ……… 75
表4.18 油管組設計需求與零件展開絕對權重與排序比較表 ……… 76
表4.19 總泵組設計需求與零件展開絕對權重與排序比較表 ……… 77
表4.20 傳統QFD與整合模式之QFD選擇結果比較表 …………… 78
圖 目 錄
圖1.1 論文研究架構圖 …………………………………………… 6
圖2.1 同步工程應用關聯圖 ………………………………………… 9
圖2.2 品質機能展開程序圖 ………………………………………… 12
圖2.3 FMEA的關聯圖 …………………………………………… 19
圖3.1 品質機能展開的機本程序圖 ………………………………… 29
圖3.2 品質屋的機本架構圖 ………………………………………… 31
圖3.3 QFD與FMEA之整合圖 …………………………………… 42
圖4.1 碟式煞車組合圖 …………………………………………… 50

六、參考文獻
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