萃智系统化元件削剪手法及设备再设计创新

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1、本文为下列论文之中译:Sheu,D.DanielandMikeHou,“TRIZ-basedSystematicDeviceTrimmingMethod:TheoryandApplications”,theInternationalJournalofSystematicInnovation,Vol2,No.1,pp2-21(2012).萃智系统化组件削剪手法及设备再设计创新许栋梁*,侯俊亭dsheu@ie.nthu.edu.tw;sheu.daniel@gmail.com*台湾国立清华大学工业工程与工程管理学系国科会计划补助:98WFA0400829摘要本研究发展一套系统

2、化组件削剪之演绎法以及案例应用，此手法基于萃智的问题解题理论，是一种用删除实体组件方式来解决问题，却不会造成任何功能损失的方法，并加以用于利用更少的组件及更低的成本，再设计并解决制程设备之问题。修剪的过程是由修剪规画表所形成，其包含多个修剪任务，而每一修剪任务包含功能提供者、有用功能、功能接受者、修剪规则、新的功能提供者、修剪问题描述以及修剪方法，并提出以深度优先且递归的双循环修剪流程，使修剪效果最大化。本研究应用此方法帮助一间台湾主要半导体公司，解决化学气相层积设备的闸阀失效问题，透过所建议之问题解决流程，成功的辨识出核心关键不利点加以解决并产生突破性的结果，此结果透过

3、多数个萃智解答工具所产生，本文仅描述利用削剪工具所提出之解答。本研究主要贡献包括：1）建立与萃智问题解决模型一致之削剪的理论及流程，并能突破性的解决问题及节省成本；2）解决闸阀问题，帮助其减少83.3%的组件数量、95%的组件成本与99%的运作能源，并且完整地设计排除掉原有失效模式，而改善之结果已成为一正在进行审查的专利。关键词：萃智、削剪、系统性创新。一、绪论(Introduction)一般工程师面临工程技术问题多用「添加」或「更换」的方式来解决问题，例如：电子组件之间产生无线电波的干扰，多数工程师通常都是利用框盖来阻隔无线电波的干扰；当河水暴涨时，土木工程师则是建立大

4、坝以保护土地免于洪水肆虐；这些都是利用添加的方式来解决问题。而部分的人会利用更换的方式，去更换出问题的组件以解决问题。据估计有99%的人都是倾向利用添加或更换的方式解决问题。本研究建立一套与萃智问题解决模型一致的基础理论以及利用「削减」方式的解题手法。(Altshuller,1998,1999)二、削剪理论(TheoryofTrimming)2.1系统层级定义(DefinitionofSystemLevels)在削剪的流程中，可以方便的区分超系统、系统与子系统，根据百科全书，其将系统定义为由一组互相作用、互相关联或互相依赖的组件所构成的复杂结构(Webdictionary

5、,2012)。在修剪方法当中，系统属于当前运作层别的范围，子系统为系统内的任何组件，超系统广义上指的是一个更大的系统，其包含当前系统，以及其他与当前系统有互相作用的外部元素，狭义上指的是除主系统外的外部组件。2.2削剪的定义(DefinitionofTrimming)作者将削剪定义为藉由移除系统组件增加系统理想性的方法，根据GenrichAltshuller(Mann,2007)，系统的理想性定义为感知利益/(成本+害处)，此衡量方法用于定义改善之处，当在系统上识别出改善之处，其理想性会提升，当系统菜单现的比另一系统相似功能来的好，其理想性高于另一系统。而削剪就是在增加或

6、维持系统的理想性，并不鼓励单纯削剪组件以及减少理想性，且亦不再本研究所讨论的范围内，多数应用修剪方法之案例仍然可以维持或提升系统原有的功能性，部分应用修剪方法之案例利用减少功能性来提升理想性，为预防功能性下降，可以透过减少系统相关的大量成本或害处，与下降之功能性相抵消。2.3削剪的类别(ClassificationofTrimming)针对削剪的类别有几种分类方法，根据削剪组件的种类，削剪可以分为组件削剪(DeviceTrimming)、流程削剪(ProcessTrimming)以及组织的削剪(OrganizationalTrimming)。组件削剪是指削剪实体物品的组件

7、，以达到系统理想性的提升，流程削剪是指削剪流程系统的作业活动，以增加系统的理想性，组织的削剪是指削剪组织内部的子组织，以增加系统的理想性，而本研究专注在组件削剪的探讨。基于开始削剪的系统层级所在，分为在系统层级的削剪及在超系统层级的削剪，在系统层级的削剪是指一开始从目标系统的调查及系统已被削剪的组件进行削剪，在超系统层级的削剪是指将系统及其超系统的组件结合形成一虚拟系统，并以此虚拟系统进行削剪，产生新的系统，且此新系统相对于虚拟系统有着较少的组件及相同或更多的功能。而本研究仅着墨于在系统层级的削剪，在超系统层级的削剪将于未来研