| 研究生: |
谷振義 Gu, Zhen-Yi |
|---|---|
| 論文名稱: |
運用萃智理論提升中小型風力發電機效益及商業維運模式 Applying TRIZ Theory to Improve the Efficiency and Business Operating Models of Small and Medium Wind Turbines |
| 指導教授: |
邵揮洲
Shaw, Heiu-Jou 楊瑞源 Yang, Ray-Yeng |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 工程管理碩士在職專班 Engineering Management Graduate Program(on-the-job class) |
| 論文出版年: | 2024 |
| 畢業學年度: | 112 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 109 |
| 中文關鍵詞: | 中小型風力發電 、TRIZ 理論 、DMAIC方法 、矛盾矩陣 、創新設計 |
| 外文關鍵詞: | Small and Medium-sized Wind Power Generation, TRIZ Theory, DMAIC Method, Contradiction Matrix, Innovative Design |
| 相關次數: | 點閱:41 下載:0 |
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本文分析專利編號I720835風力發電裝置,該裝置採多葉片結構,但實際運轉時發現葉片設計未能充分捕捉風能,導致能量轉換損失。而且裝置在不同風速條件下的穩定性也需進一步強化。另外噪音以及維護成本也是在實際應用上的挑戰。因此改善裝置的組裝精度以降低噪音,並在設計上考量結構穩定性和耐用性,成為本論文發展研究的重要方向。
本研究透過魚骨圖確認問題根源之後,結合萃智理論與DMAIC尋找解決問題的方法。將專利編號I720835風力發電裝置的結構進行改善並做模組化設計,改善結果該裝置的零件顯著減少,不僅降低了製造成本還提升了裝置的維護和安裝便利性。最後透過實驗驗證,裝置效率提升超過 15%,噪音降低 30分貝,維護成本減少約20%。原設計360個零件數經過改進輕量化後零件剩87個,重量從16.8公斤減輕置6.3公斤。
研究最後提出未來方向,建議探索 TRIZ 與人工智能的結合,以應對更具挑戰性的能源設計需求。然而,本次研究在實驗發展上仍存在一些限制,如實驗範圍的局限性和數據樣本的不足。未來的研究可考慮擴大應用範圍,並引入更多變量以驗證萃智理論的普適性。
This paper analyzes the patent number I720835 wind power generation device, which adopts a multi-blade structure. However, it was found during actual operation that the blade design failed to adequately capture wind energy, resulting in energy conversion losses. Additionally, the stability of the device under different wind speed conditions also needs further enhancement. Moreover, noise and maintenance costs are challenges in practical applications. Therefore, improving the assembly accuracy of the device to reduce noise, while considering structural stability and durability in the design, has become an important direction for the development of this research.
This study identifies the root cause of the problem through a fishbone diagram and combines the theory of TRIZ with DMAIC to find solutions. The structure of the patent number I720835 wind power generation device is improved and modularized, resulting in a significant reduction in the number of parts of the device, which not only lowers manufacturing costs but also enhances the convenience of maintenance and installation. Finally, through experimental verification, the device's efficiency increased by over 15%, noise decreased by 30 decibels, and maintenance costs were reduced by about 20%. The original design of 360 parts was improved and lightweighted to only 87 parts, with the weight reduced from 16.8 kg to 6.3 kg.
The study finally proposes future directions, suggesting the exploration of the combination of TRIZ and artificial intelligence to address more challenging energy design needs. However, this research still has some limitations in experimental development, such as the limitations of the experimental scope and insufficient data samples. Future research could consider expanding the application scope and introducing more variables to verify the universality of the TRIZ theory.
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