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研究生: 張家齊
Chang, Chia-Chi
論文名稱: 改良設計結構矩陣發展於重複用水構想之設計架構
A Design Framework for Generating Ideas of Water-Reusing Products - Based on Design Structure Matrix
指導教授: 周君瑞
Chou, Chun-Jui
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 工業設計學系
Department of Industrial Design
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 95
中文關鍵詞: 創新設計節約用水產品廢水在用設計結構矩陣
外文關鍵詞: Innovative design, Water conservation, Design Structure Matrix
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  • 缺水是全世界城市面臨的首要問題,估計到2050年,全球將有46%的城市人口缺水,尤其是對於水資源稀少的地區來說(世界氣象組織,1996)。反觀台灣被列為全球18個缺水國家之一,卻是全球用水量高居第二的國家,沒有達到國際哥本哈根條約中的永續節能訴求(水利署,2010)。現今社會中,政府、企業提倡節約環保,市面上出現的省水產品雖多,卻少有重複用水之產品,環保訴求皆以省水為出發點,一般常見的產品如水龍頭出水量減少,雖可達到省水的使用,但洗滌上卻較為費時且無法沖洗乾淨。
    本研究將改良設計結構矩陣(Design Structure Matrix, DSM),並重新制定一套重複用水的設計流程與操作DSM的準則,讓學生更容易在重複用水主題上發展創新構想,此矩陣可以完整考量用水過程,透過模擬、分析和視覺化,找到水的來源與用途其相依性,接著將改變DSM之步驟,讓水資源的利用達到最佳化。
    本研究可區分成三個階段。第一階段建立一個一般大眾接觸的水項目圖表,包括水的來與用途,以供操作DSM時的參考範本。第二階段應用DSM分析以提出符合設計重複用水產品的架構與準則。第三階段借重成功大學學生操作,以檢驗其架構的可行性,接著訪談資深工業設計師的專業經驗,探討其流程架構與準則的不足處,最夠制定出改良後之設計結構矩陣,提供相關領域的學者發展重複用水構想之設計架構。

    Water shortage is the most important issues that cities face around the world, estimate that the world will have 46% of the urban population facing water shortage, especially water-scarce areas by 2050 (World Meteorological Organization, 1996).

    Nowadays we encourage environmental protection also advocate the product of water-saving which appear on the market. It is one of the best way to reduce water consumption, water-saving as a starting point, but may be more inconvenience caused by the use of water ways. Generally, common faucet water rate reduced, it indeed reduce use of water. However, the result may be time-consuming and didn’t get cleaned. In this thesis, we improve design structure matrix (DSM) and re-design process to develop a set of water-reusable operating DSM criteria so that students are more likely to develop innovative ideas in the reuse water theme.

    To proof this matrix can be a full consideration of water process, through simulation, analysis and visualization of water to find water sources and dependencies. By changing steps of DSM we believe that the use of water resources will achieve the best outcome.

    目錄 第一章 緒論 1 1-1 研究背景 1 1-2 研究動機 5 1-3 研究目的 6 1-4 研究限制 7 1-5 研究假設 7 1-6 論文架構 7 第二章 相關研究 9 2-1 現在與未來的設計議題 9 2-1-1 設計對環境議題的影響力 9 2-1-2 永續設計 10 2-1-3 道德設計 11 2-1-4 終結貧窮的設計 12 2-1-5設計改善災害 13 2-1-6 小結 14 2-2 水資源的應用 14 2-2-1 水資源的重要性 14 2-2-2 水資源短缺問題 15 2-2-3 水資源節約 17 2-3-4 省水產品相關研究 19 2-3 分析流程的設計方法 20 2-3-1設計結構矩陣 20 2-3-2 功能模組(FUNCTIONAL MODELING) 22 2-3-3品質機能展開 24 2-3-4 BRAIN WRITING 25 2-3-5 小結 26 2-4設計方法與研究工具 28 2-4-1 AEIOU情境描述法 28 2-4-2黑箱模型法 29 2-4-3 腦力激盪法 30 2-4-4 設計聯想法 30 2-4-5 問卷調查法 31 2-4-6 小結 32 第三章 研究方法與步驟 33 3-1 研究架構 33 3-2 調查分析 34 3-2-1 調查水資源來源 34 3-2-2 調查水資源用途 34 3-2-3應用DSM分析 35 3-2-4 提出新型產品構想 36 3-3 產品開發 38 3-3-1 比較現有省水產品 38 3-3-2 證實使用者觀念 39 3-3-3 調整新產品概念 39 3-3-4 提出設計架構與準則 40 3-4 研究驗證 41 3-4-1 驗證一 學生實作 41 3-4-2 驗證二 複雜型之重複用水產品 42 3-4-3 驗證三 簡易型省水產品 42 第四章 研究結果與分析 43 4-1-1調查使用者接觸到的水源 43 4-1-2應用DSM分析 47 4-1-3 提出新型產品概念 52 4-2-1比較現有省水產品 55 4-2-2 證實使用者觀念 59 4-2-3提出設計架構與準則 64 第五章 研究驗證與討論 69 5-1驗證一: 學生演練與實作 69 5-1-2 驗證小結 73 5-1-3 新型產品概念視覺化 73 5-2 驗證二: 複雜型的重複用水產品 76 5-3 驗證三: 簡易型的重複用水產品 81 第六章 結論與建議 86 6-1結論 86 6-2建議 90 參考文獻 92 圖目錄 圖1-1印度人口家庭用水需求分配圖 6 圖2-1 V型漂浮屋概念圖 14 圖2-2 群體漂浮屋概念圖 14 圖2-3 INTEL之設計結構矩陣 21 圖2-4 以主流、分流、轉換流尋找電動螺絲起子的模組 23 圖2-5 運用QFD之品質屋分析 24 圖2-6 Brain Writing 6-3-5 25 圖2-7 AEIOU情境描述法 28 圖2-8黑箱模型轉換圖 29 圖3-1改良DSM應用於產生新產品概念-以重複用水為例之流程圖 33 圖3-2 AEIOU情境描述法 37 圖3-3 新型產品之黑箱模型法 37 圖4-1 探討民眾用水型態內容架構 43 圖4-2 按照水量多寡分類前與分類後 48 圖4-3 水的乾淨層級圖與地點符號標示圖 49 圖4-4 新型產品概念的可能性 50 圖4-5 水項目排列圖之排列前 51 圖4-6 水項目排列圖之排列後 51 圖4-7 重複用水概念一次性 54 圖4-8 重複用水概念二次性 54 圖4-9 概念視覺化以重複用水產品一次多用途為例 61 圖4-10 概念視覺化以重複用水產品二次多用途為例 62 圖4-11 篩選構想數量的模組 65 圖4-12 黃金概念區與沙漠概念區 66 圖4-13 「簡易型」、「複雜型」、「次等型」概念區之介紹圖 68 圖5-1 複雜型的重複用水產品的概念 76 圖5-2 Water Reusing- Collecting Wall 77 圖5-3 Water Reusing- Clear-Brushes 83 圖5-4 Water Reusing- ICE BAG 84 圖5-5 簡易型的重複用水產品之概念 81 圖5-6 簡易型的省水產品-循環養分 79 圖5-7 簡易型的省水產品Water-Stamper 82 圖5-8 簡易型的重複用水產品-飲水機的澆花功能 78   表目錄 表1-1各國綠色建築認證項目下相關節水的規劃重點 4 表2-1 節省水資源的相關概念設計 19 表2-2 四則分析流程方法之比較表 27 表4-1 調查台南地區的大學用水來源與用途 44 表4-2 調查水的來源與用途之步驟 44 表4-3 調查日常生活用水的行為 46 表4-4 列出新型產品概念 55 表4-5 現有產品DSM概念比較 57 表4-6 概念視覺化以重複用水產品一次性為例 60 表5-1 學生課堂的演練 69 表5-2 學生操作DSM發展重複用水產品構想 71 表5-3 設計結構矩陣與腦力登錄法之概念數量比較 72 表5-4 新型概念視覺化-學生實作 74 表5-5 模型呈現與概念 75

    參考文獻
    中文部分
    1. Baxter, M. (1995) (張建成譯),產品設計與開發(73-113頁)。六合出版社。
    2.McDonough ,W., & Braungart, M., (2008).從搖籃到搖籃,綠色經濟的設計提案(65-95頁) , 野人出版社。
    3.大愛新聞網 (民99年11月30日)。 歐洲國家丹麥-珍惜水資源相關報導【You Tube】。取自http://www.youtube.com/watch?v=YEVH39ikvKI
    4.中川聰 (2006). 通用設計的教科書(56-65頁) , 龍溪出版社。
    5.公民新聞局 (民98年9月11日)。 莫拉克颱風之八八水災相關報導【You Tube】。取自http://www.peopo.org/promote/post/40439
    6.王振琤 (民96年),以詮釋結構建模技術建立顧客需求管理之輔助模式。高雄師大學報(頁103-116)。
    7.台灣立報 (民99年3月11日),泰國缺水危機導致農地成乾旱【台灣立報】。取自http://www.lihpao.com/?action-viewnews-itemid-19414。
    8.全球中央 (民100年七月),惜水如金-水資源專題報導。 全球中央,31。
    9.李家豪 (民93)。以結構整合觀點探討組織設計模式-以I.S.M為分析工具(碩士研究)。取自中原大學企業管理研究所碩士論文系統。
    10.吳建南 (民96年)。TRIZ與模組化之設計結構矩陣在產品開發之研究(碩士論文)。取自東海大學工學院碩士論文系統。
    12黃政家 (民97年)。應用專案資訊模型於重複性排程模式之研究(碩士論文)。取自成功大學電子學位論文服務系統。
    13. 陳福田。(民100年)。極端氣候、缺水危機與策略彈性。中華民國自來水協會會刊,30(2)。
    14. 張裴章、陳伸賢(民100年) 。城市之水。水資源管理會刊,13(1)。

    15.蔡明憲 (民96年)。應用品質機能展開法發展通用設計產品之研究(碩士論文)。取自成功大學電子學位論文服務系統。
    16. 鄭錦澤、許敏能、黃裕泰(民101年2月). "台北地區節水(能)方案推廣-以飯店業為例。中華民國自來水協會會刊,31(1)。
    17.蕭翠蓮 (民96年)。綠色品質機能展開與模組化設計結構矩陣於產品開發之研究(碩士論文)。 取自東海大學 碩士論文系統。


    英文部分

    1. Bai, J., Feng, X., & Deng, C.(2010). “Optimal Design of Single-Contaminant Regeneration Reuse Water Networks with Process Decomposition. ” AICHE Journal , 56(4), p.915-929.

    2. Chen, S. L., & Lin, L., (2002), “A Project Task Coordination Model for Team Organization in Concurrent Engineering,” Concurrent Engineering: Research and Application, 10(3), pp. 187-203.

    3. Chen, C.H., & Ling, S. F. (2003), “Project Scheduling for Collaborative Product Development Using DSM, International Journal of Project Management, 21(4), pp. 291-299.

    4. Clark, C., Kosoris, J., Nguyen-Hong, L., & Crul, M. (2009), “Design for Sustainability: Current Trends in Sustainable Product Design and Development.” Sustainability, 1, pp.409-424.

    5. Dorst, K., &Cross, N(2001). “Creativity in the design process: co-evolution of problem–solution. ” Elsevier Science, pp.425-437

    6. Eppinger, S. D. (2001), “Innovation at the Speed of Information.” Harvard Business School Publishing Corporation.

    7. Hartley, T. W. (2006). “Public perception and participation in water reuse.” Elsevier Science Desalination ,187, pp. 115–126.

    8. Kobayashi, H. (2006). “A systematic approach to eco-innovative product design based on life cycle planning. ” Elsevier Science, 20, p.113-125

    9. Mandal, D., Labhasetwar, P., Dhone, S., Shankar, A., Shinde, G., & Wate, S. (2010), “Water conservation due to greywater treatment and reuse in urban setting with specific context to developing countries,” Elsevier Science, 55, pp. 356–361.

    10. Manzini, E., & Vezzoli, C. (2003), “A strategic design approach to develop sustainable product service systems: examples taken from the ‘environmentally friendly innovation’ Italian prize.” Elsevier Science Journal of Cleaner Production, 11, pp.851–857

    11. Matsumura , E.M., & Mierzwa, J. C. (2008), “Water conservation and reuse in poultry processing plant—A case study.” Elsevier Science Resources, Conservation and Recycling ,52, p835–842.

    12. Martin, M., Williams, I. D., & Clark, M. (2006). “Social, cultural and structural influences on household waste recycling”, A case study. Resources, Conservation and Recycling, 48, pp. 357-395

    13. Michongwe, M. (2010). “An Organization Approach to Generate Service Model for Sustainability. ” Elsevier Science p.1547-1555, doi: 10.1016/j.jcleppro.2010.01.011

    14. Robert B. Stone, K. L. W., Richard H. Crawfond (2000). “A Heuristic Method for Identifying Modules for Product Architectures. ” Elsevier Science pp.05-31.

    15. Stone, R.B., Wood, K.L., Crawford, R.H.,(2000),”Using Quantitative Functional Models to Develop product Architecture”, Design Study, 21(3), pp.239-260.

    16. Steward, D.V., (1981) , "The Design Structure System: A Method for Managing the Design the Design of Complex Systems" IEEE Transactions on Engineering Management, Vol. 78, NO.3, pp. 71-74.

    17. Shih-Wen, H., & Elim, L., (2005), “A Structural Component-based Approach for Designing Product Family.” Computers in Industry, 56, pp. 13-28.

    18. Teece, D. J. (2010). “Business Models, Business Strategy and Innovation. ” Elsevier Science, pp.172-194

    19. Ziv-Av, A., & Reich, Y. (2005), “SOS – subjective objective system for generating optimal product concepts,” Elsevier Science Design Studies, 26 (5), pp.509-533.

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