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研究生: 李曉真
論文名稱: 整合性萃智發明性問題解題流程建構
An Integrated Algorithm for TRIZ Inventive Problem Solving
指導教授: 許棟樑
口試委員: 陳立元
蔡若鵬
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 182
中文關鍵詞: 萃智系統性創新創新性問題解決演繹法問題解決流程超效應分析普氏矩陣
外文關鍵詞: TRIZ, Systematic Innovation, ARIZ, Problem Solvong Process, Super-Effect Analysis, Pugh Matrix
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  • 本研究提出一整合性萃智發明性問題解題流程,其為系統化的問題分析與解決方法,主要藉整合眾多萃智(TRIZ)工具與部分非萃智工具建構而成,此流程定義為五個階段:(1)問題定義 (2)問題分析 (3)解答產生 (4) 解答選擇與整合 (5)解答驗證與效益回顧。透過此結構化之流程能有效幫助使用者針對核心關鍵不利點解決問題。本研究除整合問題的分析與解決方法外,並補足解答選擇、整合以及驗證的部分。對複數個概念解以概念選擇方法--普氏矩陣(Pugh Matrix)選擇並整合以得到最適之概念解,再以超效應分析(Super-Effect Analysis)手法將解答效益最大化,而根據求得之最終概念解,可透過虛擬驗證方法以嚴謹的因果邏輯推論,確保解答能達成期望目標並消除可能產生之衍生問題(Secondary Problem)。
    本研究貢獻包含:(1) 提供一整合性且系統化的問題解決流程,集結眾多TRIZ分析與解題工具,提供使用者更多平行解題管道,並能步驟化地觸發創新概念解;(2)補足解題流程後續之「解答選擇與整合」、以及「解答驗證」兩階段,具體化ARIZ流程後段步驟,透過整合超效應分析方法,和解答驗證步驟之建構,幫助解題者系統化地完成流程五階段,使所產生之解答能得到其最佳效用,並虛擬驗證解答之可行性; (3) 建立流程表單及其使用說明,以利於實務上之使用。


    This research established an integrated problem solving process which integrated many TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving) tools and some non-TRIZ tools for systematic problem solving. The process includes five stages: (1) Problem Definition; (2) Problem Analysis; (3) Solution Generations; (4) Solution Selection and Integration; and (5) Solution Verification. This structured problem solving process could help problem solvers to solve problem effectively by aiming at solving of the critical key disadvantage(s). In addition to the traditional TRIZ tools, the process uses Pugh Matrix to select and integrate solutions from a plurality of solutions to obtain a set of integrated best solution. Afterwards, applying Super-Effect Analysis can maximize the effectiveness of the solution. The algorithm of virtual verification through rigorous cause-effect inference can logically verify that the expected goal can be achieved, and the secondary problem can also be detected facilitating problem solving.
    The contributions of this research include: 1) Establishing an integrated and sys-tematic problem solving process which provide various channels and guide users to solve the problem systematically; 2) Integrating the TRIZ problem solving with “Solution Selection and Integration” and “Solution Verification” substantiating the detail steps for the rear part of ARIZ; 3) Establishing the forms for the full process, including designing the forms for Super-Effect Analysis and Solution verification process.

    摘要 I Abstract II 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XI 萃智專有名詞中英文對應表 XV 第一章 緒論 1 1.1研究背景與動機 1 1.2研究目的 2 1.3 研究架構 3 第二章 文獻探討 4 2.1 萃智系統性創新理論 4 2.2 ARIZ 創新性問題解決演繹法 5 2.2.1 ARIZ-85 7 2.2.2 ARIZ-91 10 2.2.3 小結 12 2.3 TRIZ分析與解答工具 13 2.3.1 TRIZ問題分析工具 14 2.3.1.1 功能屬性分析 (F(A)A) 14 2.3.1.2 功能關係分析 (FRA) 15 2.3.1.3 因果衝突鏈分析 (CECCA) 16 2.3.2 TRIZ解答產生工具 17 2.3.2.1 衝突矩陣/發明原則 (CM/IP) 17 2.3.2.2 分離原則與系統轉移 (Seperation/ Transition Priciples) 18 2.3.2.3 功能導向搜尋 (FOS) 19 2.3.2.4 演化趨勢 (Trends) 20 2.3.2.5 物(質)場分析 (SFA) 21 2.3.2.6 修剪設計 (Trimming) 23 2.3.2.7 解題指引 (Solution Directives) 24 2.3.2.8 資源 (Resources) 28 2.3.2.9 聰明小矮人法 (Small Smart People, SSP) 29 2.3.1.10 顛覆分析 (Subversion Analysis) 30 2.3.2.11 專利迴避 31 2.3.2.12 超效應分析 (Super-Effect Analysis) 32 2.4 概念選擇方法 34 2.5 價值工程 (Value Engineering, VE) 35 2.6 限制理論 (Theory of Constraints, TOC) 36 第三章 研究方法 38 3.1研究流程 38 3.2 「問題定義」階段 39 3.3 「問題分析」階段 40 3.3.1 功能屬性分析 40 3.3.2 功能關係分析 42 3.3.3 因果衝突鏈分析 42 3.4 「解答產生」階段 44 3.4.1衝突矩陣/發明原則 44 3.4.2分離原則/系統轉移 44 3.4.3功能導向與知識資料搜尋 46 3.4.4 演化趨勢 48 3.4.5 物(質)場分析 49 3.4.6 修剪設計 49 3.4.7 解題指引 49 3.4.8 系統化資源搜尋 50 3.4.9 聰明小矮人法 52 3.4.10 顛覆分析 53 3.5 「解答選擇與整合」階段 56 3.5.1 解答評估 57 3.5.2 解答擴張 61 3.6 「解答驗證與效益回顧」階段 66 第四章 案例驗證 69 4.1 閘閥(Slit-valve)機構失效問題 69 4.1.1 「問題定義」階段 70 4.1.2 「問題分析」階段 71 4.1.2.1 功能分析 71 4.1.2.2 因果衝突鏈分析 74 4.1.3 「解答產生」階段 75 4.1.3.1 衝突矩陣/發明原則 75 4.1.3.2 分離原則/系統轉移 77 4.1.3.3 功能導向與知識資料搜尋 78 4.1.3.4 演化趨勢 81 4.1.3.5 物(質)場分析 83 4.1.3.6 修剪設計 85 4.1.3.7 概念解集合 93 4.1.4 「解答選擇與整合」階段 95 4.1.4.1 解答評估 95 4.1.4.2 解答擴張 99 4.1.5 「解答驗證與效益回顧」階段 104 4.2 電扇護網問題 107 4.2.1 問題說明與定義 107 4.2.2 問題分析 108 4.2.2.1 功能分析 108 4.2.2.2 因果衝突鏈分析 110 4.2.3 解答產生 111 4.2.3.1 衝突矩陣/發明原則 111 4.2.3.2 分離原則/系統轉移 113 4.2.3.3 功能導向與知識資料搜尋 114 4.2.3.4 解題指引 117 4.2.3.5 演化趨勢 122 4.2.3.6 物(質)場分析 123 4.2.3.7 修剪設計 125 4.2.3.8系統化資源搜尋 Resources 128 4.2.3.9 聰明小矮人法 130 4.2.3.10 概念解集合 132 4.2.4 解答選擇與整合 135 4.2.5 解答驗證與效益回顧 139 4.3 拋光機台晶圓破片問題 142 4.3.1 「問題定義」階段 143 4.3.2 「問題分析」階段 144 4.3.2.1 功能分析 144 4.3.2.2 因果衝突鏈分析 146 4.3.3 「解答產生」階段 147 4.3.3.1 衝突矩陣/發明原則 148 4.3.3.2 分離原則/系統轉移 150 4.3.3.3 功能導向搜尋 151 4.3.3.4 演化趨勢 154 4.3.3.5 物(質)場分析 155 4.3.3.6 系統化資源搜尋 157 4.3.3.7 顛覆分析 159 4.3.3.8 概念解集合 161 4.3.4 「解答選擇與整合」階段 162 4.3.4.1 解答評估 162 4.3.4.2 解答擴張 167 4.3.5 「解答驗證與效益回顧」階段 171 第五章 結論與未來研究方向 174 5.1結論與貢獻 174 5.2未來研究方向 175 參考文獻 177

    英文參考文獻:
    Altshuller, G. (1984), Creativity as an Exact Science: The Theory of the Solution of Inventive Problems, New York, NY: Gordon & Breach.
    Altshuller, G. (1996), And suddenly the inventor appeared:TRIZ, the theory of in-ventive problem solving, Worcester, MA: Technical Innovation Center.
    Belski, I. (2007), Improve Your Thinking: Substance-Field Analysis, Melbourne.A, TRIZ4U.
    Burge, S. (2009), “The Systems Engineering Tool Box”, Available on line at: http://www.burgehugheswalsh.co.uk/uploaded/documents/Pugh-Matrix-v1.1.pdf (access date: 2012/12/04).
    Bukhman, I. (2012), “TRIZ technology for innovation”, Cubic Creativity Company.
    Cooke, J. (2009), “How to have your TRIZ cake and eat it too?”, The Altshuller Insti-tute for TRIZ Studies.
    Dettmer, H. W. (1997), Goldratt’s Theory of Constraints : A System Approach to Con-tinuous Improvement, ASQC Quality Press.
    GEN3 Partner ,Inc, “Failure Anticipation Analysis” Classnotes.
    GEN3 Partner ,Inc, “Super-Effect Analysis” Classnotes.
    Ideation International (2005), Innovation WorkBench, Ideation Internatinal.
    International University of Scientific-Engineering Creativity (IUSEC) (1991), “Algo-rithm of Inventive Problem Solving - ARIZ-91”.
    Litvin S.S. (2005), “NEW TRIZ-BASED TOOL — FUNCTION-ORIENTED SEARCH (FOS)”, The TRIZ Journal.
    Marconi, J. and Works, M. (1998), “ARIZ: the algorithm for inventive problem solv-ing”, The TRIZ Journal.
    Mann, D. L. (2002), “Application of systematic innovation trend prediction tools to the design of future bearing and lubrication systems” , Available on line at: http://www.systematic-innovation.com/Articles/02,%2003,%2004/Mar02-APPLICATI-ON%20OF%20SYSTEMATIC%20INNOVATION%20TREND%20PREDICTION%20TOOLS%20TO%20THE%20DESIGN%20OF%20FUTURE%20BEARING%20AND%20LUBRICATION%20SYSTEMS.pdf (access date: 2013/02/13).
    Mann, D. L. and Coony, J. (2003), “A Systematic Machine Maintenance Innovation Methodology”, Available on line at: http://ebookbrowse.com/thinking-for-systematic-innovation-pdf-d425383212 (access date: 2013/02/13).
    Mann, D.L., Dewulf, S., Zlotin, B. and Zusman, A. (2003), Matrix 2003: Updating the TRIZ Contradiction Matrix, CREAX Press.
    Mann, D. L. (2007), Hands on systematic innovation, 2nd Ed, IFR press.
    Nakagawa, T. (2004), “Problem Solving Methodology for Innovation: TRIZ/USIT. Its Philosophy, Methods, Knowledge Bases, and Software Tools”, TRIZ Home Page in Japan, Available on line at: http://www.osaka-gu.ac.jp/php/nakagawa/TRIZ/eTRIZ/epapers/e2004Papers/eNakaJAIST0402/eNakaTRIZIntro040825.html (access date: 2013/01/14).
    Pugh, S. (1996), Creating Innovative Products Using Total Design, Addison-Wesley Publishing Co..
    Rubina, N.V., Dolina, I., and Nakagawa, T. (2002), “Topic 1. Modeling with Smart Little People.”, TRIZ Home Page in Japan, Available on line at: http://www.osaka-gu.ac.jp/php/nakagawa/TRIZ/eTRIZ/electures/eRubinaCIDBook3-2/GuideBook3-2-1.html (access date: 2013/01/14).
    Savransky, S. D. (2000), Engineering of creativity: Introduction to TRIZ methodology of inventive problem solving, Boca Raton, FL: CRC Press.
    Sheu, D. D. (2007), “Body of Knowledge of Classical TRIZ and Relationships among Its Tools”, The TRIZ Journal.
    Sheu D. D. and Lee H.K. (2010), “Classification and Process of Systematic Innova-tion”, International Journal of Systematic Innovation, 1(1), 3-22.
    Sheu, D. D. and Lee H.K. (2011), “A Proposed Process for Systematic Innovation”, International Journal of Production Research, 49(3), 1–22.
    Sheu, D. D. and Jealousy Hong (2011), “TRIZ Equipment Re-Design Method to Pre-vent Wafer Breakage Problems in Chemical Mechanical Polishing Processes”, the 2nd International Conference on Systematic Innovation, China.
    Sheu, D. D. and Jealousy Hong (2012), “Vacuum Device Mechanism for Wafer Breakage Avoidance”, the 3nd International Conference on Systematic Innovation & Global TRIZCON 2012, South Korea.
    Sheu, D. D. and Hou, C. T. (2012), TRIZ-based Systematic Device Trimming: Theory and Application, International Journal of Systematic Innovation, 2(1), 2-21.
    Sheu, D. D. and Hou C. T. (2013), “TRIZ-based trimming for process-machine im-provements: Slit-valve innovative redesign”. Computers & Industrial Engineering, http://dx.doi.org/10.1016/j.cie.2013.02.006 DOI10.1016/j.cie.2013.02.006.
    Terninko, J., Zusman A., and Zoltin, B. (1998), Systematic Innovation An Introduction to TRIZ, New York, St. Lucie Press.
    Ulrich, K.T., and Eppinger, S.D. (2000), Product Design and Development, McGraw-Hill.
    Zlotin, B. and Zusman, A. (1991), “ARIZ on the Move”, The TRIZ Journal.
    Zlotin, B. and Zusman, A. (2003), “Levels of Invention and Intellectual Property Strategies”, Available on line at: http://www.ideationtriz.com/new/materials/levelsofinventionedited.pdf (access dete: 2013/01/23).
    Zlotin, B. and Zusman A. (2005), “The Concept of Resources in TRIZ: Past、Present、Future”, Available on line at: http://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=+The+Concept+of+Resources+in+TRIZ:+Past%E3%80%81Present%E3%80%81Future&source=web&cd=1&ved=0CDsQFjAA&url=http%3A%2F%2Fciteseerx.ist.psu.edu%2Fviewdoc%2Fdownload%3Fdoi%3D10.1.1.117.7056%26rep%3Drep1%26type%3Dpdf&ei=s02wUbudMcfV-kAWz3oGwDg&usg=AFQjCNE55-ghvwSKRcjY8iNJ-7aiikeaMQ&bvm=bv.47534661,d.dGI&cad=rja (accessed 2013/02/13).
    Zusman, A. and Zoltin, B., “TRIZ Tutorial #4. Resources -- a pathway to ideality”, Ideation International Inc., Available on line at: http://www.ideationtriz.com/TRIZ_tutorial_4.asp (access date: 2013/01/19).
    Zusman, A. and Zoltin, B., “TRIZ Tutorial #6. Smart Little Creatures”, Ideation In-ternational Inc., Available on line at: http://www.ideationtriz.com/TRIZ_tutorial_6.asp (access date: 2013/01/14).


    中文參考文獻:
    中華價值管理學會(2001),價值方法論標準。
    李榮貴、張盛鴻(2005),TOC限制理論, 中國生產力中心。
    呂守陞、鄧明元(2005),營建工程困難診斷與問題克服系列(2)--困難問題系統分析的方法與工具,營造天下, p. 35-45。
    宋明弘(2009),TRIZ萃智-系統性創新理論與應用,台北,鼎茂圖書。
    呂宗興(2012),「萃智趨勢分析與應用之研究」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    林芸蔓(2010),「基於萃智的電腦輔助之修剪流程與工具」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    侯俊亭,2011,「基於萃智的製程設備改善:閘閥設計創新」,國立清華大學工業工程與管理研究所碩士論文。
    許棟樑(2010),專利規避課程教材。
    許棟樑(2011),萃智創新工具精進:上篇,鼎茂圖書出版有限公司。
    許棟樑(2012),「萃智系統性創新方法」課程教材。
    陳佳宏(2011),「基於功能屬性之通用問題與解答模式:自動辨識解答之發明原則和趨勢」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所博士論文。
    陳威呈(2012),「萃智前向思維問題解決流程」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    陳柏定(2013),「失效規避導向的問題解決方法」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    黃鈺婷(2011),「以功能屬性關係辨識相關技術演化趨勢」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    楊岳崙(2011),「電腦輔助萃智創新工具建立」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    楊茜涵(2011),「萃智精實六標準差流程整合」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    劉慶尚、沈文修(1995),價值工程管理與實務,超越企管顧問股份有限公司。
    蔡旻志(2010),「因果衝突鏈分析以辨識衝突和解決問題」,國立清華大學工業工程與工程管理研究所碩士論文。
    簡禎富(2005),決策分析與管理,台北,雙葉書廊。
    羅炳榮(2004),工業財產權叢論-專利侵害與迴避設計篇,台北。翰蘆圖書。
    Miles, L.D.(1982),價值分析與價值工程,協志工業叢書,林大介 譯。

    網路參考文獻:
    CREAX – Function Database: http://function.creax.com/.
    Google Patent Search: http://www.google.com/?tbm=pts.
    Oxford Creativity – TRIZ Effects Database: http://www.oxfordcreativity.com/.
    中華民國專利資訊檢索系統:http://twpat.tipo.gov.tw/。

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