中原大學工業與系統工程學系學位論文
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本研究應用故障預知分析方法，分析軟體可靠度，以建立軟體故障預警機制，避免軟體故障而造成損失。隨著軟體系統日新月異，具有複雜功能與高可靠度的軟體，常被列為設計的首要目標。本研究以全球導航系統為研究案例，從定義軟體故障模式、運用故障樹分析方法、找出軟體發生故障的原因，並建立軟體的作業輪廓。經由不同作業輪廓條件的軟體測試，分析顯著影響軟體功能的效能指標(例如：GPS定位時間)，界定為軟體的故障預兆，進而建立故障預兆累積衰退水準。本研究提出以逐次機率比例檢定(SPRT)方法，建立軟體的故障預警機制。目的在系統發生故障前，讓使用者可進行系統維護作業，避免因軟體的故障而造成困擾與損失。此外，建立全球導航系統的系統狀態連結，以馬可夫可靠度模型 (Markov Reliability Model)，分析軟體在不同作業輪廓下的可用度水準，作為軟體上市前可用度的評估依據。
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開發能預知產品故障的可靠度技術，可以協助設計者改善產品設計，並有助於產品使用者避免突發的致命故障。本研究以硬碟機為例，使用故障預知與產品健康管理 （PHM）技術，從故障預兆（Failure Precursor）的角度作為出發點，結合故障模式、機制與效應分析（FMMEA）、場域試驗（Field Test）和硬碟機的監測技術（Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology, SMART），以確認故障前的早期異常徵兆，即所謂故障預兆，並建立其量化指標。經過母體分配的假設檢定，確認硬碟機的故障預兆發生時間服從韋伯分配，再以條件可靠度（Conditional Reliability）和殘餘平均故障發生時間（Residual MTTF）進行產品剩餘使用壽命（Remaining Useful Life, RUL）的預測。本研究所發展的故障預知流程，結合剩餘使用壽命的預測，可以達到運用產品健康管理技術以保障使用者之目的。
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場域可靠度是顧客實際體驗的產品可靠度。一般常在產品上市前以基於產品設計資料及場域故障率經驗的零件計數法或是廠內的產品壽命試驗結果作為預測的基礎。經驗告訴我們，許多這方面的預測與實際可靠度常存有一個數量級或更大的差異。本研究建構完整的預測流程，以可攜式電子產品─行動電話為研究案例。由於缺乏實際的產品場域可靠度資料，此研究案例使用假設的故障發生時間資料，以驗證所提出的預測模型。本研究應用廠內可靠度試驗以及顧客初期試用所發現的故障模式，進行可靠度預測。以混合群體可靠度模型估計已知故障模式所代表的產品故障率，再輔以零件計數法估計隱含的故障模式所代表的產品故障率。運用此結合式的預測法，以建立整體的場域可靠度預測，提高預測的正確性。此外，應用場域可靠度預測的結果，可作為產品維修、備份零組件數量及產品保固期的評估。
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可靠度理論於1960年以後蓬勃的發展，普遍應用於各個領域，系統可靠度更是解決了許多複雜系統的可靠度問題，但是回顧過去有關系統可靠度文獻時，發現有二個地方值得關注： 1.系統可靠度經常受限於基本假設之定義與複雜的數學函數計算，跟現實狀況略有差異。2.運用模擬程式進行預測時，模擬程式裡無法直接計算出可靠度，造成必須多花時間跟精力在轉換模擬結果於可靠度的計算之上，或是模擬軟體與計算可靠度軟體之間並不支援，進而增加了成本。針對以上二點，本篇將以台灣基隆港起重機的實際數據為例並考慮起重機的停工時間，利用Awesim模擬軟體配合Microsoft Visual Studio C++，發展出一套嵌入式的模擬配合可靠度的基本定義來簡化模擬港口起重機裝卸載可靠度的問題，並設定一項對照組、三項情境組與馬可夫鏈軟體Windchill相比較。
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TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)產業分成薄膜電晶體陣列製作(TFT Array)、液晶面板組裝(LC Cell Assembly)與液晶面板模組組裝(Module Assembly)三大製程。目前台灣TFT-LCD產業蓬勃發展，在如此激烈的產業競爭環境下，已有許多研究進行改善生產之週期時間(Cycle Time)、提升產能問題以及成本與利潤的權衡問題，除了業者在新技術上佔有先機外，如何在既有生產環境下有效運用有限資源及準確預估產量，即為產業所面臨的議題。 本研究提出一適用於TFT-LCD的產量預估系統。透過AutoMod模擬軟體，建構符合實際生產環境中的情況，根據生產環境中的可變動因素，可進行What-If觀察與分析，但因模擬過程需花費不少時間，因此結合類神經網路之方法，除具有準確度情況下，亦可大幅降低模擬過程所花費大量的時間。由於本研究欲探討之產量預估問題，一般傳統常利用試誤法(Try and Error)或經驗判斷來規劃實驗，但其方法效果有限，故藉由混合實驗(Mixture Experiments，ME)與多投料法則進行產量預估之實驗。 因此，本研究使用產量預估系統模擬預估實際工廠運作情形，並導入各種可多投料數量之實驗，比較各種情況下之總產量，發現在各種情境下，本研究方法皆能有效預估出實際總產量。然而，提高更多的投入量時，卻不一定能夠有更佳的產量，因此可知，本研究方法除了於各種調整參數水準情況下預估產量，且可提供改變原生產排程之投料比例，改由有效控制投料模式過與閒置時間，發現其可減少生產總投入量，仍可達到相似產量的情況。最後將預估結果與模擬結果做比較，驗證本研究所提出之產量預估系統確實有效可行。
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摘要 TRIZ知識資源在服務系統解決方案上通常不如工程類系統運作成熟，如其他創新一般，研究始終不斷進步，尤其服務創新部分已經越來越關心網路和系統運作的創新。關於服務本論文先提出一些原創概念如: 1.有些服務提供者在創新系統裡扮演極重要中介角色-特別是關於技術服務部。 2.很多標準技術創新系統服務連結運作並非完善，尤其是主要創新系統動力來自專業組織或類似網絡架構則相對偏弱。 檢閱TRIZ過去解法流程文獻領域，發現TRIZ解法流程幾項缺失，分別是︰ 1. 研究人員對於TIRZ方法運作過於主觀； 2. TRIZ方法仍缺乏客製化設計的原則 3. TRIZ方法在服務領域缺乏客製的解決方案和創新的原則 更進一步探討相關文獻並試圖理解上述TRIZ方法不利的原因後，本研究發現六個TRIZ服務系統設計(SSD)缺口︰(i) 特殊定義具體特徵和鑑別特性建構不足；(ii) 缺乏理想的服務系統設計矛盾矩陣；(iii)基於知識管理(KM)的服務系統設計工具不完善；(iv) 知識管理(KM)的服務系統設計的原則缺乏；(v) 人為因素和服務系統協作問題；(vi) 服務系統創新的支援技術未加以整合。 基於六個TRIZ缺口的改進基礎，本研究研發出新的服務系統設計(SSD)TRIZ方法，尤重新精準定義問題開始到提供支援工具整合架構。另外於SSD 網路和系統TRIZ方法中更兼具探索與創作並驗證新的四十原則。總之，本研究在服務系統設計(SSD)TRI的創新應用已取代先前無系統式誤法並成功找到系統性解決方案架構。
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本研究探討等效平行機台(Identical Parallel Machine)之排程問題，考慮n個工件在m台等效平行機台上加工，工件具整備時間。工件可切割至其他機台同時進行加工，但只要工件切割，則必須加上整備時間。本研究以總完工時間最小化為目標，數學表示式為 。 首先，將所有工件之整備及作業時間相加後，以SPT法排序，再依序排入可最早開始進行加工之機台，此方法可得到 問題之最佳解。在本研究中提出五個Lemmas以證明只需切割每機台上最後一個工件可以得到最佳解。本研究提出以數學規劃模式為基礎之反覆演算法，實驗證明此方法是有效率的。本研究在n=1025, m=50，當工件之處理時間為 時，平均求解時間為1.568秒，當工件之處理時間為 時，平均求解時間為1.578秒。
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近年來國人對於醫療資源需求量逐年增加，如果無法有效利用醫療資源，會造成病患等待時間過長或醫院資源不堪負荷等問題。所以如何妥善利用醫療資源變成為一個重要的研究議題。個案醫院因各個院區電腦斷層掃描病患數量不同，導致有些院區電腦斷層掃描病患等候時間過長，影響電腦斷層掃描病患的醫療品質。有些院區電腦斷層掃描儀器使用率過低，無法有效利用醫療資源。所以，為解決個案醫院遭遇的困難，本研究利用醫院協同的概念，探討個案醫院中的三個院區，如何進行有效的協同合作，並利用協同的概念縮短電腦斷層掃描病患的等待時間，並提升電腦斷層掃描病患的醫療品質。 本研究利用系統模擬最佳化程序找出較佳電腦斷層掃描病患轉檢人數，並針對各種模擬情境做出決策與分析。例如：本研究對未來電腦斷層掃描病患人數增加提出解決之方法，並將此解決方法與個案醫院討論其可行性。最後，本研究探討個案醫院進行醫院協同的過程中，需進行哪些整合與改變，讓未來醫院協同的過程中可以更順利。
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本研究為建構空病床最小化之外科部醫師手術排班問題，並分成兩階段進行求解：第一階段針對單一科別醫師手術排班問題進行求解，設定三種情境並建構四個數學規劃模式進行求解，分別期望能使空病床數量最小化，且排入大手術數量最大化、排入醫師理想時段數最大化以及結合排入理想時段與大手術數量最大化，並增設權重以求解兩者之間的關係比例；第二階段則針對外科部門科別與科別之間的病床調度問題進行求解，並以第一階段模式三之求解結果帶入，並依照所設計的啟發式演算法之步驟進行求解，最後獲得改善後之空病床數以及排班結果。而實驗結果顯示，第一階段與第二階段的求解，可以有效的執行排班結果，且排班結果皆依照數學規劃模式之限制而安排，且本研究求解醫師數50，病床數為200時，第一階段與第二階段的總求解時間在20秒以內，顯示出本研究所提出的數學規劃模式求解是有效率性的。
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隨著發光二極體的快速發展，其應用範圍也隨之擴展，已漸漸取代日常生活中的照明，成為日常生活中不可或缺的重要元件，然而發光二極體發展至今，提升元件的內部量子效率已不足以大幅提升元件的總光量，外部量子效率又因為內部的吸收及全反射所造成的光損失，使得光子只能在內部全反射直到被吸收殆盡，造成發光效率不佳，而利用蝕刻技術使元件的結構改變是本研究主要提升量子效率的方法。 由於一般傳統的濕式蝕刻無法對氮化鎵進行有效蝕刻，因此本研究以高溫濕式蝕刻方式，利用硫酸與磷酸兩種酸性混合液體調製所需之蝕刻溶液，在320℃的高溫下進行化學濕式蝕刻，並使用抗蝕刻的二氧化矽做為蝕刻阻擋層，藉由化學濕式蝕刻具有等向性蝕刻的特性，製備出具有底切形狀之發光二極體，利用晶粒底切形狀的改變來提升現有發光二極體的量子效率。 待晶粒底切幾何結構發光二極體製備完成後，以掃描式電子顯微鏡檢測其外觀，再利用光束角做光型態分析，最後再以積分球量測底切幾何結構對電性及光性之影響。由實驗結果我們得知，晶粒底切幾何結構發光二極體確實狀破壞了出射光的反射路徑，使發光效率有所提升，元件的外部量子效率增加了4.98%，光束角增加了3.75度，而最大正向光強度也提高了12.4%。此外，本研究之晶粒底切結構發光二極體應用在手機背光源、液晶螢幕背光源及電視螢幕背光源的量產測試上，亦能高出傳統發光二極體約5%的發光效率。