控制模型设计流程

控制模型設計模型~c.ting/2004/10/17曾韋傑1控制模型設計流程曾韋傑生機三乙0914402摘要在產品設計過程中，如何滿足顧客需求一向是設計者最重要的工作。設計者必須將顧客需求量化為，才能將設計的產品具體實現。然而顧客以口語敘述其需求通常都是模糊而不明確的，且有的需求包含因果關係敘述如產品性能控制需求，難以利用QFD進行量化。所以顧客需求必須利用模糊邏輯的方式來進行量化處理。本報告控制模型建立主要偏向模糊控制模型。關鍵詞：顧客需求、工程規格、控制模型、模糊控制一、前言一項產品設計成功與否，經常在於其是否滿足顧客需求。在機械設計程序中，當設計者接到一設計問題，最初的工作便是瞭解顧客的需求。了解顧客需求有許多方式，設計者在確認顧客群之後，對顧客進行訪談或作問卷調查，另外也可以由觀察產品在製造生產、銷售、或使用的過程中得知。設計者根據所得到的顧客需求將其明確的量化轉換為工程規格，再依照工程規格完成產品的設計。顧客往往是以口語敘述方式表達其對產品的需求對於單一的需求敘述，設計者可以利用機械設計程序中常用的「品質功能展開法」(QualityFunctionDeployment,QFD)對顧客需求與工程規格項目之間關係作評估，並得到所需的設計規格目標二、材料與方法在一般機械設計程序中，經常利用QFD的進行步驟將顧客需求轉換成工程規格。整個QFD表，如圖1所示。QFD進行的步驟共分為六大步驟，以下逐一作簡單的說明，從中了解如何利用QFD將顧客需求量化得到設計的目標規格。控制模型設計模型~c.ting/2004/10/17曾韋傑2三、決定顧客需求之間相對重要性比重二、了解顧客需求四、競爭對手的評估五、建立設計規格項目六、訂定設計目標設計名稱比重尺寸裝配時間重量輕壽命…規格Ａ規格Ｂ競爭者1競爭者2重量輕*14需求A212需求B442性能需求需求C212美觀134外觀需求D213易裝配4…32需求E*31需求F114製造組裝需求G331........安全*44成本313單位mseckg年…##目標6×6×76045632競爭者15×8×713045531競爭者27×6×910076352圖1QFD表一、確認顧客:在進入設計問題時，先確定顧客群有哪些。所謂的“顧客”並不限定於使用產品的消費者，廣義的“顧客”定義包括製造、維修的人員...等等。二、瞭解顧客需求:在確定顧客之後，才能針對這些需求設計出滿足顧客的產品。我們可以對顧客進行訪談、問卷調查或以觀察使用者的使用方式…等等來搜集得到顧客需求。所搜集得到的顧客需求往往是相當混亂或是彼此重複，需要經過設計者經驗判斷加以分類整理才能進行處理的動作，如圖1.1中顧客想要有“重量輕”，組裝方面要“易組裝”…等等。三、決定顧客需求之間相對重要性比重:不同的顧客需求之間經常會有衝突，或無法同時達成。所以將顧客需求分類、整理之後，設計者必須決定各需求之間的相對重要性比重，並以此來決定設計的重點。四、競爭對手評估:決定產品設計時應該對競爭對手在各個顧客需求項目的表現作評估比較，藉以瞭解所設計的產品是否有競爭力，並藉由競爭對手的優點來評估與瞭解產品的設計重點。控制模型設計模型~c.ting/2004/10/17曾韋傑3五、建立設計規格項目:由於顧客需求往往是顧客用自己的語言來表達，設計者對設計所要達成的目標有更具體、明確的描述，則必須把這些顧客需求轉換成工程規格，也就是將語言敘述表示的顧客需求量化成明確的設計規格。設計者必須針對每一項顧客需求去思考，從中找出可測量的方式訂定設計規格項目，如此才能將產品依規格來實現。六、訂定設計目標QFD最後的步驟是訂定產品的設計目標，也就是訂定每一個設計項目的工程規格。所訂定的工程規格必須有足夠的競爭力，且不能把目標設定過高而導致不切實際，如此才能設計出滿足顧客需求的產品。設計目標規格訂定後，設計者再依量化的目標規格進行後續的概念設計、細部設計…等等程序，完成整個設計工作。三、結果分析與討論整個設計程序流程圖2︰需求分類建立QFD表條件式敘述規則式敘述系統整合實驗評估瞭解顧客需求單一型量化處理單一型顧客需求概念設計與評估設計原型製作關聯型顧客需求建構模糊控制系統系統模擬與評估完成產品設計模糊邏輯理論關聯型量化處理訂定設計規格圖2設計程序流程控制模型設計模型~c.ting/2004/10/17曾韋傑4四、結論在進行設計時，設計者可容易的利用模糊邏輯方式來處理關聯型顧客需求，而不必花費大量的時間去處理顧客需求轉化為工程規格的問題。利用模糊邏輯可以有效的將有因果關聯的口語化敘述顧客需求轉換為工程規格，並利用這些規格，也就是語言變數、術語、歸屬函數以及模糊規則，來建構模糊控制系統，而不必再根據需求來建立複雜的控制系統數學模型。參考文獻1.李宜達.民85.控制系統設計與模擬.全華科技圖書.ISBN:957-21-2339-4條碼號03238023。2.李安財、謝振中.民87.自動控制.東華書局ISBN:957-636-970-3。3.品質機能展開法(QFD)~%BD%E8%BE%F7%AF%E0%AEi%B6}%AAk%28QFD%29%BBP%A5%A2%AE%C4%BC%D2%A6%A1%AE%C4%C0%B3%A4%C0%AAR%28FMEA%29%BE%E3%A6X%C1%DA%A6V6%20Sigma.html4.威宇科技糊控制器為主體之交流感應機的直接轉矩控制