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系統識別號 U0002-1806201203484600
DOI 10.6846/TKU.2012.00720
論文名稱(中文) 應用成本效益評估之產品拆解回收分界點規劃法以建構易拆解產品設計-以廢電冰箱為例
論文名稱(英文) Cost-Benefit Assessments of Product Disassembling and Recycling Cut-off Point Planning to Construct Easy Disassembling Product Design-Using Abondended Refrigerator as an Example
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 管理科學學系碩士班
系所名稱(英文) Master's Program, Department of Management Sciences
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生(中文) 王柏凱
研究生(英文) Bo-Kai Wang
學號 699620455
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2012-06-04
論文頁數 92頁
口試委員 指導教授 - 林長青(tclim8@mail.tku.edu.tw)
委員 - 郭人介
委員 - 牛涵錚
關鍵字(中) 拆解設計
啟發式求解法
最佳回收策略
TRIZ
產品拆解及回收分界點
總成本效益曲線
關鍵字(英) Disassembling Design
Heuristic Method
Best Recycling Strategy
TRIZ
Product Disassembling and Recycling Cut-Off Point
Total Cost-Effectiveness Curve
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
國內科技業發展迅速,使消費性電子產品市場逐漸擴大,但也使電子廢棄物的快速產生,國內的掩埋場已無法負荷,因此電子產品丟棄前需拆除有毒物質、取出可再利用之零件,並回收有用原料,進而達到廢棄物減量的目標並符合國際法規 (如 WEEE, RoHS 等) 的要求。電子廢棄物回收前進行拆解的需求也促使「產品易拆解創新」的概念形成,但式設計者依經驗與易拆解設計的原則提出再設計產品的作法,卻無法得知何者對改善易拆解性最有幫助。因此本研究的目的在發展一個可提供「最佳拆解粉碎點」的方法,以做為易拆解創新概念的參考。
本研究針對廢家電拆解處理廠,建構績效指標進行分析,以廢家電拆解處理廠為出發點,首先對廢冰箱產品各群組之零組件進行利潤評估,並藉由廢冰箱產品之特性分析,求出模擬估算的方法,並判別冰箱各子群組之回收方式,來決定此子群組拆解與否,從總成本效益曲線中,針對零件子群組做拆解順序的調整,求出廢電冰箱產品回收之最佳化程序。
我們也以TRIZ的創新研發理論,希望藉由該理論具結構性的系統化分析過程,探討易拆解產品所存在之衝突與限制,包括拆解螺絲時效率的提升,卡榫熱安定性及強度的改善,主要在探討發展一套產品回收之啟發式求解法及提出易拆解創新概念,使其廢棄產品回收策略能兼顧經濟效益與環境保護。
英文摘要
As the technical industry in the country develops rapidly, the consumer electronics market has expanded increasingly. However, this has also led to the fast production of electronic wastes, causing overloads in domestic landfills. Therefore, hazardous substances must be removed, renewable parts be extracted and usable materials be recycled before discarding electronic products to achieve the goal of waste reduction and conform to the requirement of international standards (e.g. WEEE, RoHS, etc.). The need to deconstruct electronic waste has also given rise to the concept of “easy-to-disassemble”, which states that improvement of easy deconstructing must set about important matters. Designers proposed product redesigning based on experience and principle of easy-to-disassemble but are unable to determine which is most beneficial to its improvement. Thus, the purpose of this study is to develop an approach of “optimal balance point between disassembling and smashing” as a reference for concept of easy-to-disassemble innovation.
This study focuses on waste appliance disassembling and treatment plants and analyzes the construction performance index. The components of each group of waste refrigeration products are first assessed for their profits, and by analyzing their features, a calculation simulation approach is acquired. Also, through differentiation of recycling methods of each refrigerator sub-group, whether to disassemble the sub-group or not is determined. The disassembling sequence of component sub-groups is adjusted according to the total cost benefit curve to determine the optimal process for recycling waste refrigeration products.
We also adopt TRIZ in anticipation to use its structural systematic analysis for discussion on the conflicts and limitations of easy-to-disassemble products, including the improvement in heat stability and intensity of tenons and increase in efficiency when disassembling screws. The focus of this study is primarily on discussing and developing a heuristic solution for product recycling and proposing a new concept of easy-to-disassemble innovation so that waste product recycling strategies can take both economic efficiency and environmental protection into consideration.
第三語言摘要
論文目次
目次
目次	VI
表目錄	VIII
圖目錄	IX
第一章	緒論	1
1.1	研究背景與動機	1
1.2	研究問題與目的	2
1.3	研究範圍與限制	2
1.4	研究流程	3
第二章	文獻探討	6
2.1	逆物流	6
2.2	資源回收	9
2.2.1 資源回收的介紹與定義	9
2.2.2 國內廢四機的資源回收	9
2.2.3 廢冰箱回收方式	11
2.2.4 廢冰箱處理技術	13
2.2.5 廢棄物品回收清除處理補貼費率	15
2.3	拆解理論	16
2.3.1 產品拆解與順序	16
2.3.2 產品回收效益評估	18
2.3.3 產品最佳回收策略	19
2.4	易組裝 (拆卸) 設計	20
2.5	TRIZ理論	22
2.5.1 TRIZ理論的起源與發展	22
2.5.2 TRIZ的理論架構	24
2.5.3 TRIZ矛盾矩陣表及四十創新法則	26
第三章	研究方法	32
3.1	問題概述與假設	32
3.2	產品拆解成本效益評估	32
3.2.1 拆解、粉碎及處置之詳細成本/利潤估算模式	32
3.2.2 不同拆解及材料粉碎回收分界點之利潤估算模式	40
3.2.3 最佳拆解及材料回收分界點之程序	42
3.3	以TRIZ理論產生產品創新概念	47
3.4	應用TRIZ方法與產品最佳化程序之流程	48
第四章	案例研究	50
4.1	產品基本資料	50
4.2	基本假設與成本效益參數	58
4.3	廢冰箱相關拆卸技術	60
4.3.1 廢冰箱拆卸技術與流程	60
4.3.2 廢冰箱破碎與分選技術流程	62
4.4	案例分析	64
4.5	創新易拆解產品概念設計	68
4.6	應用TRIZ之解決原則進行構思提案	76
4.6.1 「拆解效率」與「材質的屬性」矛盾問題之解決方案	76
4.6.2 「熱安定性」與「結合線強度」矛盾問題之解決方案	78
第五章	結論	80
5.1	結論	81
5.2	管理意涵	81
5.3	後續研究建議	82
5.4	研究貢獻	82
參考文獻	83
附錄 廢冰箱總成本效益相關數據	88

表目錄
表2.1 目前已成立廢家電處理工廠	9
表2.2 環保署公告應回收項目	11
表2.3 表應回收廢棄物品回收清除處理補貼費率表	16
表2.4 綠色產品設計原則	20
表2.5 綠色拆解設計原則	21
表2.6 創新五層次、三發現與四必備條件	24
表2.7 近代48項工程參數	26
表2.8 TRIZ矛盾矩陣簡表	28
表2.9 40個創新法則	28
表3.1材料收益計算參數表	35
表3.2 拆解成本計算參數表	37
表3.3 處理成本計算參數表	38
表3.4 處置成本計算參數表	39
表4.1 電器部分產品零件表	51
表4.2 內門部分產品零件表	53
表4.3 外門部分產品零件表	54
表4.4 附件部分產品零件表	55
表4.5 本體部分產品零件表	57
表4.6 系統部分產品零件表	58
表4.7 電冰箱拆解之設備工具	59
表4.8 電冰箱處理之設備工具	59
表4.9 研判子群組成本變動情形所需相關資訊結果	66
表4.10 判別各子群組回收方式所需相關資訊與結果	67
表4.11 螺絲初步創新方案	70
表4.12 26-時間的耗費與37-安全性之解決原則	73
表4.13 卡榫初步創新方案	73
表4.14 21-物體的穩定性與20-強度之解決原則	76
表4.15 具有形狀記憶效應的鐵系合金	77

圖目錄
圖1.1 研究架構	5
圖2.1 產業面臨的困難與挑戰	7
圖2.2 產品設計與回收分解流程	7
圖2.3 逆物流流程	8
圖2.4 導入RFID系統資訊流架構圖	10
圖2.5 廢電冰箱之拆解、材料分類 (或資源回收) 流程	12
圖2.6 回收處理流程	13
圖2.7 廢電冰箱、冷氣機及洗衣機處理流程圖	14
圖2.8 含氟氯碳化物類家電處理流程圖	15
圖2.9 REM 評估範圍	17
圖2.10 最適經濟考量下之產品壽命結束策略概念圖	19
圖2.11 主動式拆卸─形狀記憶合金/塑膠概念圖	21
圖2.12 TRIZ 技法演化過程圖	23
圖2.13 解決矛盾問題之流程圖	26
圖2.14 利用矛盾矩陣表之流程	31
圖3.1 廢冰箱拆解與回收總成本效益	34
圖3.2 材料收益計算架構圖	36
圖3.3 拆解成本計算架構圖	37
圖3.4 處理成本計算架構圖	38
圖3.5 處置成本計算架構圖	40
圖3.6 電冰箱產品基本組成架構	41
圖3.7 正效益示意圖	44
圖3.8 負效益示意圖	44
圖3.9 震盪示意圖	45
圖3.10 最佳拆解順序求解法流程圖	46
圖3.11 TRIZ的概念產生流程	47
圖3.12 應用TRIZ與產品最佳化程序之流程圖	49
圖4.1 惠而浦WRN580RGM產品外觀圖	50
圖4.2 電器部分拆解圖	52
圖4.3 內門部分拆解圖	53
圖4.4 外門部分拆解圖	54
圖4.5 附件部分拆解圖	55
圖4.6 本體部分拆解圖	56
圖4.7 系統部分拆解圖	57
圖4.8 案例產品拆解順序圖	60
圖4.9 人工拆解廢電冰箱流程	61
圖4.10 粉碎分選廢電冰箱流程圖	63
圖4.11 目前拆解順序之群組分界方式	65
圖4.12 總成本效益曲線	68
圖4.13形狀記憶方式圖	71
圖4.14 拆解效率與材質的屬性之矛盾示意圖	72
圖4.15 26-時間的耗費與37-安全性	72
圖4.16 LCP液晶高分子複合塑膠卡榫示意圖	74
圖4.17熱安定性與結合線強度之矛盾示意圖	74
圖4.18 21-物體的穩定性與20-強度	75
圖4.19 形狀記憶效應與超彈性範圍	77
圖4.20 複層金屬板構成組件	78
圖5.1 研究流程與結果示意	80
參考文獻
中文文獻
工研院化工所、成大研究發展發展基金會資源再生及管理研究中心,1999。廢電子電器物品(四機)處理後各類材料之資源回收市場及應用情形之分析,工研院化工所服務建議書,台北:行政院環境保護署基管會出版。
工業技術研究院化學工業研究所,1997。廢家電資源化制度建立規劃期末報告。
方翊澤、林長青,2007。導入RFID 系統取代廢家電回收稽核人員之研究,聖約翰科技大學自動化及機電整合研究所碩士論文。
王仁慶、陳家豪,2001。TRIZ創新設計方法之改良研究,國立成功大學機械工程學系碩士論文。
市川芳明,2001。環境適合設計の実際,日本:東景才一厶社出版局。
百盈機械股份有限公司,1997。廢家電回收處理系統綜合規畫書。
行政院環境保護署基管會,2010。永續發展報告書加持 廢電子電器產業再進化,取自:http://ivy5.epa.gov.tw/enews/fact_Newsdetail.asp?inputtime=0990413160901
李保寧,1999。國外綠色文明的十二種趨勢席卷全球的綠色浪潮,取自:http://theglobe.ep.net.cn/big5library/huanbao112.htm。
李珣琮、施勵行,2006。LCD類產品回收之最佳化程序研究,國立成功大學資源工程學系碩士論文。
杜瑞澤,2002。產品生命週期之綠色設計評估模式-以筆記型電腦為例,大葉學報,11卷,2期,第29-38頁。
卓煥昌,2006。形狀記憶合金彈簧懸吊系統用於光碟機平台減振之研究,大葉大學機械工程學系碩士論文。
邱翊豪、莊文傑,2003。以TRIZ探討行動商務在技術演進的趨勢,逢甲大學工業工程學系碩士論文。
邱創正、溫紹炳,2000。廢電冰箱資源化分選程序模擬研究,國立成功大學資源工程學系碩士論文。
張祥唐、陳家豪,2003。整合TRIZ與可拓方法之綠色創新設計研究,國立成功大學機械工程學系博士論文。
陳建廷、郭財吉,2002。綠色供應鏈管理系統,行政院國科會NSC90-2218-E-159-003研究報告。
黃詩彥、蘇雄義,1999。企業逆物流之探索研究,東吳大學企業管理學系碩士論文。
楊智強、林建甫,2000。回收與補貼之理論與實證─以台灣廢電子電器物品為例,國立臺灣大學經濟學系碩士論文。
葉玟蘭、許來興,2006。保護液晶電視面板機構之綠色設計研究,國立成功大學機械工程系碩士論文。
趙新軍,2004。技術創新理論 (TRIZ) 及應用,北京:化學工業出版社,第59-71頁。
劉志成、陳家豪,2003。TRIZ方法改良與綠色創新設計方法之研究,國立成功大學機械工程系博士論文。
蔡豐銘、黃順發,1992。形狀記憶合金之有限元素分析,雲林科技大學機械工程系碩士論文。
蔡念錞、邱士偉、黃戊寅、石鳳城,2006。廢電冰箱拆解及資源回收之探討,環境污染控制評估研討會論文集。
鄭祖壽,2000。回收處理制度介紹及執行現況,廢電子電器暨資訊物品資源化產物處理及利用技術研討會論文集。
鄭源錦,1995。綠色設計參考手冊-資訊產品,台北:經濟部工業局,第10-13頁。
檀潤華,2006。創新設計─TRIZ: 發明問題解決理論,北京:機械工業出版社。
環保署,2000。廢電子電器物品 (四機) 處理後各類材質之資源回收市場及應用情形分析計畫-期中報告。
環保署,2000。廢電子電器物品資源回收處理廠評鑑執行手冊。
謝智和、杜瑞澤,1998。綠色組裝與拆解設計之研究,大業大學工業設計研究所碩士論文。
顏大訓、葉繼豪,2007。結合文字探勘與創新性問題解決理論 (TRIZ) 於專利檢索之機制,國立台北科技大學工業工程與管理研究所碩士論文。
 
英文
Cong, H. and Tong, L. H., 2008. Grouping of TRIZ inventive principles to facilitate automatic patent classification, Expert Systems with Applications, 34(1), 788-795.
Domb, E., 2003. Enhance Six Sigma Creativity with TRIZ, Quality Digest, April Issue.
Dong, J. and Arndt, G., 2003. A review of current research on disassembly sequence generation and computer aided design for disassembly, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 217(3), 299-312.
Feldmann, K., Trautner, S., Lohrmann. H. and Melzer, K., 2001. Computer-based product structure analysis for technical goods regarding optimal end-of-life strategies, Engineering Manufacture, 215(5), 684-693.
Liu, Z. F., Liu, X. P., Wang, S.W. and Liu, G. F., 2002. Recycling strategy and a recyclability assessment model based on an artificial neural network, Journal of Materials Processing Technology, 129(1-3), 500-506.
Mann, D., 2007. Hands on Systematic Innovation for Technical Systems 2nd Ed., ISBN 90-77071-02-4, UK: IFR Press, 亞卓國際代理。
Navin-Chandra, D., 1994. The recovery problem in product design, Journal of Engineering Design, 5(1), 65-86.
Terninko, J., Zusman, A. and Zlotin, B., 1998. Systematic Innovation: An Introduction to TRIZ (Theory of Inventive Problem Solving), ISBN: 978-1574441116, CRC press.
Willems, B., Dewulf, W. and Duflou, J., 2004. End-of-life strategy selection: a linear programming approach to manage innovations in product design, Production Engineering and Computers, 6(7), 45-53.
 
網頁	
美國物流管理協會網站 http://clm1.org.
亞特必股份有限公司 http://www.asiateck.com.tw/product/p-r-p-lcp.html
莊錦賜,TRIZ 創意技法  http://www.ccda.org.tw/。
綠電再生股份有限公司  http://www.eer.com.tw/
48項工程參數  http://www.sdr.ebiz.tw/TRIZ/Parameters/Parameters_06.htm
CREAX http://www.creax.com/
TRIZ Journal http://www.triz-journal.com/
 
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