doe田口式實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法應(yīng)用

一、為什么需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

同樣在生產(chǎn)同規(guī)格的產(chǎn)品，為什么有些廠商的良品率就是比較高。同樣是在生產(chǎn)同類型的產(chǎn)品，為什么有些人的產(chǎn)品性能以及壽命就是比較好，而成本又比較低呢？制程為什么良品率不一樣？產(chǎn)品更便宜的原料為什么可以做出低成本高質(zhì)量的產(chǎn)品？全因子實(shí)驗(yàn)法全因子實(shí)驗(yàn)法所有可能的組合都必須加以深究，信息全面，但相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間、金錢，例如:

7因子，2水準(zhǔn)共須做128次實(shí)驗(yàn)。13因子，3水準(zhǔn)就必須做了1,594,323次實(shí)驗(yàn)，如果每個(gè)實(shí)驗(yàn)花3分鐘，每天8小時(shí)，一年250個(gè)工作天，共須做40年的時(shí)間。A(64)B(32)C(16)D(8)E(4)F(2)G(1)結(jié)果111111112111111231111121411111225111121161111212711112218111122291112111101112112111112121…..12722222211282222222田口式實(shí)驗(yàn)計(jì)劃法

由田口玄一博士所提出的一套實(shí)驗(yàn)方法，它在工業(yè)上較具有實(shí)際應(yīng)用性，是以生產(chǎn)力和成本效益，而非困難的統(tǒng)計(jì)為依歸。廠商必須致力于在生產(chǎn)前就使復(fù)雜的產(chǎn)品達(dá)到高品質(zhì)。減少變異亦即要有較大的再現(xiàn)性和可靠性，而最終目的就是要為制造商和消費(fèi)者節(jié)省更多的成本。正交表(OrthogonalArray)直交表(正交表)

直交表用于實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，它的建構(gòu)，允許每一個(gè)因素的效果，可以在數(shù)學(xué)上，獨(dú)立予以評(píng)估。可以有效降低實(shí)驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)而節(jié)省時(shí)間、金錢而且又可以得到相當(dāng)好的結(jié)果。

次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8DOE運(yùn)用的經(jīng)典案例：瓷磚工廠的實(shí)驗(yàn)

在1953年，日本一個(gè)中等規(guī)模的瓷磚制造公司，花了200萬元，從西德買來一座新的隧道，窯本身有80公尺長(zhǎng)，窯內(nèi)有一部搬運(yùn)平臺(tái)車，上面堆著幾層瓷磚，沿著軌道緩慢移動(dòng)，讓瓷磚承受燒烤。問題是，這些瓷磚尺寸大小變異，他們發(fā)現(xiàn)外層瓷磚，有50%以上超出規(guī)格，內(nèi)層則正好符合規(guī)格。引起瓷磚尺寸的變異，很明顯地在制程中存在一個(gè)雜音因素。解決問題，使得溫度分布均勻，需要重新設(shè)計(jì)整個(gè)窯，需要額外再花50萬元，投資相當(dāng)大。內(nèi)部磁磚外層磁磚(尺寸大小有變異)上限下限尺寸大小改善前改善前外部磁磚內(nèi)部磁磚原材料粉碎及混合成型燒成上釉燒成控制因素水準(zhǔn)一(新案)水準(zhǔn)二(現(xiàn)行)A:石灰石量5%1%B:某添加物粗細(xì)度細(xì)粗C:蠟石量43%53%D:蠟石種類新案組合現(xiàn)行組合E:原材料加料量1300公斤1200公斤F:浪費(fèi)料回收量0%4%G:長(zhǎng)石量0%5%L8直交表A石灰石量B粗細(xì)度C蠟石量D蠟石種類E加料量F浪費(fèi)回收G長(zhǎng)石量每百件尺寸缺陷數(shù)ABCDEFG12345671234567111111115細(xì)43新13000016211122225細(xì)43現(xiàn)12004517312211225粗53新13004512412222115粗53現(xiàn)1200006521212121細(xì)53新1200056621221211細(xì)53現(xiàn)13004068722112211粗43新12004042822121121粗43現(xiàn)13000526要素不良總數(shù)不良百分比要素不良總數(shù)不良百分比A151/40012.75E112230.50A214235.5E27117.75B110726.75F15413.50B28621.5F213934.75C110125.25G113233.00C29223.00G26115.25D17619.00合計(jì)19324.12D211729.25回應(yīng)表(ResponseTable)最佳條件確認(rèn)

由于缺陷是愈小愈好，所以依此選出的最佳條件為：A1B2C2D1E2F1G2。確認(rèn)實(shí)驗(yàn)：將預(yù)期的缺陷數(shù)和“確認(rèn)實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果做比較。但事實(shí)上廠商選得是A1B2C1D1F1G2，主要原因是C(蠟石)要因的價(jià)格很貴，但改善的效果又不大，所以選C1(蠟石含量為43%)

內(nèi)部瓷磚外層瓷磚(尺寸大小有變異)上限下限尺寸大小改善前外部瓷磚內(nèi)部瓷磚改善后討論題從本案例中，你認(rèn)為最能提供最完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的是那一個(gè)方法?一次一個(gè)因子法全因子法正交實(shí)驗(yàn)法正交實(shí)驗(yàn)法有何優(yōu)點(diǎn)？

二、直交表和點(diǎn)線圖?

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃方法是由英國(guó)的R.A.Fisher在本世紀(jì)初發(fā)明出來的，該方法包含多種的統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)技巧，需要使用繁復(fù)的統(tǒng)計(jì)技巧，所以較少使用在工業(yè)界。?田口方法：由田口玄一博士所提出，它刪除許多統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的工作，以一種可以直接、經(jīng)濟(jì)的方式一次就可以做許多因素的實(shí)驗(yàn)，所以工業(yè)界上較常用。直交性?

在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中最主要的一個(gè)特性，便是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性；另外，當(dāng)我們希望能在各種相異的條件，以最有效的方式比較因素水準(zhǔn)時(shí)，都只有在直交性實(shí)驗(yàn)計(jì)畫方法中才能達(dá)到?

利用直交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠度及高再現(xiàn)性上，都具有高效益。不管制程條件如何變化，在不同條件下，獲得好的再現(xiàn)性之效果是相同的。?假如我們的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃均為直交，則我們?cè)陧憫?yīng)表中比較A1和A2時(shí)，我們將可確定A1中B效果與A2中的B效果應(yīng)為相同，且當(dāng)因素以直交方式變動(dòng)時(shí)，其它的效應(yīng)將不會(huì)混合于各因素的水準(zhǔn)內(nèi)。

次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8實(shí)驗(yàn)編號(hào)ABC結(jié)果1111Y12112Y23121Y34122Y4實(shí)驗(yàn)編號(hào)ABC結(jié)果1111Y12122Y23212Y34221Y4假設(shè)實(shí)驗(yàn)執(zhí)行所需花費(fèi)的成本相當(dāng)高，在此情況下不管任何理由，我們希望只做四次實(shí)驗(yàn)，以代替全因素實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)問下列二表，你會(huì)選擇那一項(xiàng)？交互作用原先假設(shè)因素的效果不會(huì)受其它因素水準(zhǔn)的影響，然而在實(shí)際的狀況并非如此；當(dāng)一個(gè)因素的效果與其它因素水準(zhǔn)相互影響時(shí)，因素間就有交互作用存在。一般可以繪制交互作用圖來了解其間之交互作用關(guān)系。例子：設(shè)有A,B二種藥品，成份完全不同；單獨(dú)使用時(shí)效果挺好，但混合使用，反而效果很差。

交絡(luò)?

在決定是否要配置交互作用效果于一直行時(shí)，要相當(dāng)謹(jǐn)慎，必需于交互作用極端重要才可進(jìn)行配置。假如A因素和B因素間并無交互作，則行3將可能配置另一個(gè)因素C，此時(shí)由于配置因素C在A*B交互作用存在的行，我們將無法再由該行估計(jì)A*B的交互作用。

?如果我們的判斷是錯(cuò)的，且A*B相當(dāng)顯著，則交互作用效果將會(huì)顯現(xiàn)在該行的估計(jì)值中，但是我們將無法由C因素效果中，將交互作用效果區(qū)分出來，此種現(xiàn)象稱之為交絡(luò)。

直交表(二水準(zhǔn))表示直交表行數(shù)相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)總數(shù)水準(zhǔn)數(shù)列數(shù)相當(dāng)于可配置多少因子直交表(三水準(zhǔn))表示直交表行數(shù)相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)總數(shù)水準(zhǔn)數(shù)列數(shù)相當(dāng)于可配置多少因子1231111212232124221L4(23)直交表本直交表總共須做四次實(shí)驗(yàn)，最多只能配置三個(gè)因子。L8(27)直交表本直交表總共須做8次實(shí)驗(yàn)，最多能配置7個(gè)因子。如果有因子間有交互作用時(shí)，將交互作用看作一個(gè)因子。次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8直交表的運(yùn)用利用自由度我們可選用最小且最合適的直交表，系依據(jù)因素?cái)?shù)量、每個(gè)因素的水準(zhǔn)數(shù)，以及我們所欲調(diào)查的交互作用數(shù)量等加以累加后的自由度來決定。例如：一實(shí)驗(yàn)包含二水準(zhǔn)因素A、B、C、D、E和交互作用A*B，A*C，請(qǐng)問應(yīng)選用何種直交表？

兩行間交互作用的配置

?

假如我們預(yù)期兩變量存在有顯著的交互作用，則我們可能在直交表中，預(yù)先保留一直行供配置交互作用，以利清晰的估計(jì)交互作用。?

如果我希望避開交絡(luò)現(xiàn)象，則必需妥慎的配置交互作用；如果不加注意，則即使是最簡(jiǎn)單的L4直交表，交互作用的追蹤分析也將變得困難。?

可以利用的方法是三角矩陣法。練習(xí)行(3)和(7)的交互作應(yīng)配置于那里。

1234567(1)325476(2)16745(3)7654(4)123(5)32(6)1(7)L8(27)直交表的交互作用配置表練習(xí)

假設(shè)目前是要找出關(guān)鍵因子，都用二水準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問該用那個(gè)直交表？如果流量與線速有交互作用，如果流量配在L8的第三列，線速配在第五列，那幺其交互作用行應(yīng)配置在那里？焊接焊劑線速錫爐溫度焊錫純度導(dǎo)電性焊錫表面積點(diǎn)線圖點(diǎn)線圖是三角矩陣的圖標(biāo)方法，它利用圓點(diǎn)與直線圖型為工具，以便利完成直交中與交互作用的配置。

點(diǎn)線圖之使用?

配置因素于圓點(diǎn)上.?

考慮因素間的交互作用，若交互作用存在，則配置該交互作用于聯(lián)接該兩因素圓點(diǎn)的直線上。?若某兩因素間的交互作用并未確定存在，則該兩因素的聯(lián)線上可配置其它的因素。13254671235467交互作用的考慮主效果二因子交互三因子交互四因子交互五因子交互AA×BA×B×CA×B×C×DA×B×C×D×EBA×CA×B×DA×B×C×ECA×DA×B×EA×B×D×EDA×EA×C×DA×C×D×EEB×CA×C×EB×DA×D×EB×EB×C×DC×DB×C×EC×EB×D×ED×EC×D×E研究交互作用并非實(shí)際，就算交互作用存在，也是不容易對(duì)付的，所以一般高層的交互不考慮。直交表的因素配置?步驟一：–

二水準(zhǔn)因素A、B、C、D、E，交互作用B*C，C*D，故5+2=7個(gè)“因子”–在各種直交表中選擇一個(gè)能夠包含實(shí)驗(yàn)所需自由度的直交表。?步驟二：繪出所需要的點(diǎn)線圖。?

步驟三：由標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)線圖中選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)線圖。?

步驟四：將繪出的點(diǎn)線圖與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)線圖相比對(duì)配合，選出最合適的點(diǎn)線圖。?步驟五：配置每個(gè)主效果和交互作用到合適的行中。?練習(xí)?

現(xiàn)有A,B,C,D四個(gè)二水準(zhǔn)的因子，AB,CD,BC有交互作用。?

請(qǐng)?jiān)囍命c(diǎn)線圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)配置。?

如果利用L8直交表配置不出來時(shí)該如何處理？

?

請(qǐng)利用L16表配配看，是否可以滿足？有交互作用之直交表配置?

選定一交互作用，將其相關(guān)之兩因子任意配置于直交表之行上，然后根據(jù)“交互作用配行表”將此交互作用配置于直交表之行上?重復(fù)以上步驟，直至所有交互作用之因子配置完畢。?

將剩余之因子任意配置于直交表之剩余行上。?

依據(jù)各要因所配置行上的數(shù)字1,2或3，決定各試驗(yàn)的水準(zhǔn)組合。?依隨機(jī)順序進(jìn)行全部之試驗(yàn)。123456789101112131415(1)32547698111013121514(2)1674510118914151213(3)765411109815141312(4)12312131415891011(5)3213121514981110(6)114151213101189(7)15141312111098(8)1234567(9)325476(10)16745(11)7654(12)123(13)32(14)1(15)L16三角矩陣表次數(shù)ABA×BCA×CB×CA×B×C結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y81×2→3,1×4→5,2×4→6,1×6→7一般而言，三階交互作用的存在不明顯，可以假定該交互作用不存在，所以此行可以用來配置其它主要因子。但如果交互作用明顯則會(huì)產(chǎn)生交絡(luò)現(xiàn)象。

次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8飽和配置當(dāng)所有的列均配置主因子時(shí)，完全忽視交互作用時(shí)，則稱為飽和配置二水準(zhǔn)系列直交表1231111212232124221L4(23)直交表132做四次實(shí)驗(yàn)，可配置三個(gè)因子，是最小的直交表L8(27)直交表12345671111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112135264。713254671234567891011111111111111211111222222311222111222412122122122512212212121612221221211721221122121821212221112921122212211102221111221211221212111221222112121221L12(211)直交表L12直交表，將交互作用的效果平均分配到該直交表的11個(gè)縱行上，交互作用不明顯時(shí)使用。它的再現(xiàn)性很好，是田口博士所推薦使用的。1234111112122231333421235223162312731328321393321L9(34)直交表13,42L18(21×37)直交表

?

此表可配置一個(gè)2水準(zhǔn)與七個(gè)3水準(zhǔn)。?1+2×7=15，但事實(shí)上L18應(yīng)是提供17個(gè)自由度。?

但實(shí)際上此表在第一行與第二行之間存在一個(gè)“內(nèi)含”的交互作用，(2-1)×(3-1)=2。?在第一行和第二行之間可用配置表及響應(yīng)圖將交互作用給檢查出來。?

在AT&T，L18是最普遍被使用的直交表。最常使用的直交表為：L16,L18,L8,L27,L12。

12345678111111111211122222311333333412112233512223311612331122713121323813232131913313212102113322111212113321221322113132212313214222312131522312321162313231217232111231823323231L18(21×37)直交表12三水準(zhǔn)直交表配置練習(xí)配置原則：每個(gè)因子需占用一列。三水準(zhǔn)交互作用需占用兩列練習(xí)：研究影響銅管與散熱片接觸緊密程度的三個(gè)因子，A散熱片尺寸偏差,B銅管外壁均勻度,C脹管頭尺寸，三水準(zhǔn)。–如果A,B,C之間沒有交互作用，則可利用哪一個(gè)直交表配置？

–若A與B有交互作用，則用哪一個(gè)直交表來配置？三、直交表的數(shù)據(jù)分析?

傳統(tǒng)的變異數(shù)分析（F檢定）系以統(tǒng)計(jì)檢定的方法來決定各因素對(duì)變異影響程度是否顯著。?

田口方法卻強(qiáng)調(diào)以響應(yīng)分析方法(響應(yīng)表及響應(yīng)圖)來區(qū)分各因素平均值效果的大小。?

正規(guī)分析–

決定因素間的平均響應(yīng)值。–

比較這些響應(yīng)平均值，并選出最佳因素水準(zhǔn)。–

由選出的最佳水準(zhǔn)來估計(jì)制程平均。

–確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與估計(jì)值比較。直交表的數(shù)據(jù)分析─正規(guī)分析?決定每個(gè)因素的平均響應(yīng)值。?

估計(jì)每個(gè)因素及交互作用之主效果。?

接著比較各主效果，找出較強(qiáng)之主效果。?

完成響應(yīng)表?交互作用的分析只需點(diǎn)繪較強(qiáng)之主效與交互作用，因?yàn)檩^弱效果的因素水準(zhǔn)，對(duì)推動(dòng)力的影響極微，可以忽略不計(jì)。

?

最佳化及最佳條件的估計(jì)。?確認(rèn)實(shí)驗(yàn)游艇的真空控制閥門組合的推動(dòng)力實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析?

目標(biāo)：推動(dòng)力(望大特性)交互作用：B×C與C×D

控制因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二A:原材料M-270M-290B:停留時(shí)間2.7秒2.2秒C:焊槍溫度410室溫D:拼裝壓力60磅80磅E:焊接方法點(diǎn)焊法電阻法次數(shù)CBB×CDC×DAE數(shù)據(jù)合計(jì)1234567111111113835732111222240468631221122575210941222211455510052121212414889621221212824527221122126255182212112354176決定每個(gè)因素水準(zhǔn)的平均回應(yīng)值CBDAEC×BC×D水準(zhǔn)146.0037.5040.2542.2534.535.7538.75水準(zhǔn)233.5042.0039.2537.254543.7540.751-212.504.501510.582B1B2C139.7552.25C235.2531.75交互作用的計(jì)算最佳化條件的選定–因?yàn)橥苿?dòng)力為望大特性，從C×B交互作用之響應(yīng)圖知因素B與因素C之最佳水準(zhǔn)組合為C1B2。

–從響應(yīng)圖上看出：

A1的效果不錯(cuò)D1的效果尚不錯(cuò)

E2的效果最強(qiáng)

所以最佳條件為C1B2D1A1E2

最佳水準(zhǔn)響應(yīng)值之估計(jì)

為確認(rèn)所定之結(jié)果的再現(xiàn)性，必須再估計(jì)出此最佳條件C1B2D1A1E2的推定值，并與確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相驗(yàn)證，看是否具有再現(xiàn)性。

確認(rèn)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)實(shí)的目的是為了確認(rèn)結(jié)果的再現(xiàn)性。即在最佳條件A1B2C1D1E2之下，做了一次確認(rèn)實(shí)驗(yàn)，本次實(shí)驗(yàn)的制程平均為55.25。

CASE1：Y=58，再現(xiàn)性非常好。CASE2：Y=54，沒有CASE1好，但仍算好的再現(xiàn)性。CASE3：Y=42，再現(xiàn)性差，但比38好，可以先用，然后考慮再改善。CASE4：Y=30，再現(xiàn)性差，不可接受，必須重新考慮。CASE5：Y=65，遠(yuǎn)較所期望的好，可能存在某種交互作用。確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果之說明

?

如果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)之結(jié)果不佳時(shí)，一般原因如下：–

可加性極差，即所選取之控制因素有極強(qiáng)烈的交互作用存在。–

最佳條件所選取之控制因素仍不足，可能遺漏了一個(gè)極顯著的控制因素。?

再現(xiàn)性不好時(shí)的措施–

水準(zhǔn)距離是否設(shè)得太小。–

是否漏了重要因子。–有交互作用沒有考慮到。

練習(xí)─風(fēng)扇軸承磨耗率（望小特性）控制因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二A:活塞間隙低高B:軸承間隙低高C:襯墊厚度厚薄D:調(diào)節(jié)板型態(tài)1型態(tài)2E:閥門設(shè)計(jì)型態(tài)1型態(tài)2交互作用：A×B與A×C望小特性次數(shù)ABA×BCA×CDE數(shù)據(jù)合計(jì)12345671111111166621282111222268631313122112288801684122221163651285212121273711446212212137427972211221383977822121125748105

n=16T=960ABCDEA×BA×C水準(zhǔn)169.37560.2564.62563.12551.555.12560水準(zhǔn)250.62559.7555.37556.87568.564.875601-218.750.59.256.25179.6450回應(yīng)表B1B2A164.7574A255.7545.5交互作用的計(jì)算最佳條件選定：A2B2C2D2E1最佳水準(zhǔn)估計(jì)：29.25確認(rèn)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)以下結(jié)果，有何評(píng)價(jià)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果為30實(shí)驗(yàn)結(jié)果為35實(shí)驗(yàn)結(jié)果為40分類記數(shù)值的分析

?

練習(xí)─焊錫后印刷電路板上孔洞缺點(diǎn)數(shù)Y=孔洞內(nèi)的缺陷分成：無、有些、嚴(yán)重控制因素水準(zhǔn)1水準(zhǔn)2A:助熔劑型態(tài)目前條件新型態(tài)B:助熔劑密度低高C:焊錫溫度低高D:焊波振幅低高E:預(yù)熱設(shè)定36F:助熔劑氣刀角度45度90度交互作用：A×B，實(shí)驗(yàn)一共做了20次的因素水準(zhǔn)組合因?yàn)榉诸愔挡蝗邕B續(xù)變量來得敏感。ABABCDEF缺陷1234567無有些嚴(yán)重合計(jì)1111111117212021112222612220312211228120204122221131162052121212182020621221214151207221122171302082212112210820無有些嚴(yán)重計(jì)A13437980A23140980B14531480B220461480C15029180C215481780D131391080D23438880E1E2F1F2(A×B)1323711(A×B)233407回應(yīng)表無有些嚴(yán)重主效果A(A1-A2)3-30主效果B(B1-B2)25-15-10主效果C(C1-C2)主效果D(D1-D2)主效果E(E1-E2)主效果F(F1-F2)主效果A×B主效果表無有些嚴(yán)重計(jì)B156395100B2255817100C162362100C2196021100E1503119100E231654100此為百分比％，依據(jù)這個(gè)方向來考慮響應(yīng)圖最佳條件

首先必須決定我們需要的是什么?希望是完全無缺陷所占百分率最大呢?還是希望有些微缺陷所占百分率最大的呢?在此例，我們希望需要的是嚴(yán)重缺陷所占百分率最小的，所以最佳條件為B1C1E2。

最佳估計(jì)可加性差的做法可加性差的做法?

像不良百分率或收率等質(zhì)量特性，當(dāng)其值接近0%或100%時(shí)，其可加性非常差，可以使用

轉(zhuǎn)換。?

轉(zhuǎn)換由于計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)在可加性方面有些限制，尤其是像不良百分率或回收率等品質(zhì)特性，當(dāng)其值接近于0或100%時(shí)，其可加性非常差，所以此時(shí)可以運(yùn)用

轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)換公式練習(xí)自不良率轉(zhuǎn)換成，以及自轉(zhuǎn)換成不良率法主要包含三個(gè)步驟運(yùn)用

表或公式，將百分率資料轉(zhuǎn)換成db值以估計(jì)最佳組合的db值運(yùn)用表或公式，將db值轉(zhuǎn)換成百分率值

轉(zhuǎn)換練習(xí)線外品管系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)公差設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)品管制程設(shè)計(jì)技術(shù)品管線上品管診斷預(yù)測(cè)測(cè)量生產(chǎn)制造品管服務(wù)顧客品管供應(yīng)商雙贏伙伴顧客需求期望滿意四、參數(shù)設(shè)計(jì)四、參數(shù)設(shè)計(jì)

參數(shù)設(shè)計(jì)的目的，在于決定產(chǎn)品與制程的參數(shù)值，以求得產(chǎn)品機(jī)能的穩(wěn)定，使其在高水平下運(yùn)作，而受干擾的影響程度最低。參數(shù)設(shè)計(jì)在于運(yùn)用因素間非線性與線性的一些關(guān)系，找出控制因素與誤差因素間的交互作用，利用非線性減少變異，再利用線性關(guān)系提高水平，即使使用便宜的材料或在不良的環(huán)境之下，制程或產(chǎn)品也能達(dá)到堅(jiān)耐性。參數(shù)設(shè)計(jì)所運(yùn)用的技術(shù)是S/N比(訊號(hào)雜音比)，它可以表示制程或產(chǎn)品的水準(zhǔn)及其誤差因素影響的程度。參數(shù)設(shè)計(jì)是一種提高品質(zhì)而又不影響成本的設(shè)計(jì)，一般而言，要提高品質(zhì)一定要把影響這個(gè)產(chǎn)品的不良原因消除，才能達(dá)到，如此則必須提高成本，如果不去消除原因，而把這些原因所產(chǎn)生的影響設(shè)法消除，則不必花什幺成本，也能提高品質(zhì)，此即參數(shù)設(shè)計(jì)。變異與雜音

雜音因素就是使機(jī)能特性，如制冷效率、磨耗和轉(zhuǎn)向力等偏離目標(biāo)值的因素。雜音因素可分為三類：–

外部雜音─產(chǎn)品使用時(shí)，因使用條件，如溫度、濕度、灰塵等使機(jī)能發(fā)生變異，此類條件為外部雜音因素。–

內(nèi)部雜音(劣化)─產(chǎn)品組件的劣化。–

產(chǎn)品間雜音─既定制造條件下，條件變異所造成的產(chǎn)品間差異。–品質(zhì)管制活動(dòng)的目標(biāo)就是要生產(chǎn)經(jīng)得起雜音因素考驗(yàn)的產(chǎn)品。堅(jiān)耐性(Robustness)就是產(chǎn)品的機(jī)能特性對(duì)雜音因素的差異不敏感，不受影響。品質(zhì)管制活動(dòng)

某家公司做了一部份的空調(diào)，行銷世界各國(guó)：–

在發(fā)達(dá)國(guó)家其反應(yīng)制冷效果相當(dāng)良好，但未不發(fā)達(dá)國(guó)家其反應(yīng)制冷效果不好，請(qǐng)問這是什么雜音。–

在進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)一百臺(tái)產(chǎn)品中，有些制冷效果好，有些制冷效果差，請(qǐng)問這些什么雜音。–產(chǎn)品使用了一段時(shí)間之后，制冷效果變差，發(fā)現(xiàn)是里面的某一個(gè)零件壽命匹配不佳所造成，請(qǐng)問這些是什么雜音。

雜音和堅(jiān)耐性一些不想要和無法控制的因素，導(dǎo)致功能品質(zhì)特性偏離目標(biāo)值。雜音對(duì)品質(zhì)有不良影響，然而，消除雜音因素常是很花錢的。例如在工廠內(nèi)，制程可能會(huì)受到溫度波動(dòng)的影響。透過全廠的空調(diào)系統(tǒng)，消除此一雜音因素，很可能是太昂貴的解決方案。田口的技術(shù)是減少雜音因素的影響。這一套技術(shù)，幫助設(shè)計(jì)產(chǎn)品和改善制程，使得對(duì)雜音的敏感程度，降低最低。產(chǎn)品和制程對(duì)雜音最不敏感，我們稱之為“堅(jiān)耐性”。堅(jiān)耐性=高品質(zhì)

K為一常數(shù)y-m為y和目標(biāo)值的差距損失與偏移目標(biāo)值的平方成比例望小特性望小特性練習(xí)在壓鑄成型的制造程序上，某零件的收縮率為1%時(shí)，將會(huì)造成品質(zhì)上的變異，而造成公司的損失，估計(jì)平均每件約400元，試決定其損失函數(shù)？如果損失要控制在200元時(shí)，其收縮率的要求為多少？如果生產(chǎn)了五件產(chǎn)品，0.9,0.8,0.7,0.8,0.6，其平均每件損失為多少？

K為一常數(shù)望大特性望大特性練習(xí)某一產(chǎn)品的焊接強(qiáng)度不得低于1.20psi，若因焊接強(qiáng)度不足所造成的損失約為200元。–

試決定其損失函數(shù)–

若經(jīng)測(cè)試后焊接強(qiáng)度為4.0,2.0,1.5,1.3,1.7,6.0,4.8,1.4和1.9，試估計(jì)其平均損失成本。若在廠內(nèi)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度不足，則損失為8元，求廠內(nèi)的規(guī)格。

望目特性K為一常數(shù)y-m為y和目標(biāo)值的差距損失與偏移目標(biāo)值的平方成比例望目特性練習(xí)m=115V,當(dāng)y落在115±20V時(shí)，其損失為L(zhǎng)=100望目特性練習(xí)題PC板上，客戶要求所鉆的孔徑為1.300.16mm，若不合規(guī)格，每件罰扣2000元，但若能在出廠之前檢驗(yàn)選出，則報(bào)廢之成本每件為125元，試訂定PC板鉆孔之廠內(nèi)公差？若今天有生產(chǎn)出五件產(chǎn)品，其尺寸分別為：1.36,1.25,1.40,1.32,1.38試分別算出：其每一件的平均損失為多少？其五件的總損失為多少？參數(shù)設(shè)計(jì)的步驟?

確定目標(biāo)

討論：要測(cè)什幺，如何使用資料具有可加性–

避免(0,1)資料–

分類值─可以變換為連續(xù)變量分類組數(shù)越多越好–

分類值的分析也可能發(fā)現(xiàn)安定性的條件。–

S/N比是最好的特性值(可加性的機(jī)會(huì)加大)?

列出因素–

怕少，不怕多分類為控制因素、雜音因素

?

選擇直交表–

控制因素配置于內(nèi)側(cè)直交表，誤差因素配置于外側(cè)直交表。

?內(nèi)側(cè)直交表的選擇?

L8,

L12,L16,L18,L27較實(shí)用。?

推薦L12,L18?

各行控制因素水準(zhǔn)間隔要大。?外側(cè)直交表的選擇?

規(guī)模要小，雜音引起的變化要大。?

實(shí)行雜音因素的復(fù)合。?

重要的雜音因素有兩、三個(gè)即可.

?

有時(shí)可以不配置雜音因素.計(jì)算S/N比對(duì)應(yīng)分析望?。簝H分析

望大：僅分析望目：分析db,Smdb最佳化：優(yōu)先，然后調(diào)節(jié)平均到目標(biāo)值。不顯著因素以低成本高生產(chǎn)力為優(yōu)先。最佳條件的估計(jì)確認(rèn)實(shí)驗(yàn)與估計(jì)比較第二次實(shí)驗(yàn)尋找最佳參數(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)的配置參數(shù)設(shè)計(jì)的第一步，為分開列出控制因素與雜音因素，然后找出具有最小交互作用的控制因素以便研究控制因素與雜音誤差因素之間的交互作用問題。

一般而言控制因素放在直交表內(nèi)側(cè)，雜音因素放在直交表外側(cè)。

參數(shù)設(shè)計(jì)的配置ABCDEFG雜音因素1234567N1N21111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112ABCDEFG1122123456712121111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112雜音因素MN雜音因素的選擇

作參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，雖然雜音因素愈多愈好，如此可獲致較多情報(bào)，但實(shí)驗(yàn)將會(huì)變得很大，在費(fèi)用與時(shí)間將不允許，故只能在經(jīng)營(yíng)能力范圍之內(nèi)，選擇重要的，影響較大的才予以考慮。對(duì)策

為了避免太大的實(shí)驗(yàn)，最好將雜音因素復(fù)合成最多3個(gè)。復(fù)合時(shí)可依工程知識(shí)做取舍，假如不能確知時(shí)，應(yīng)事先用直交表做實(shí)驗(yàn)，一定是選重要的，影響最大的。選擇最重要的雜音，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，試驗(yàn)時(shí)若對(duì)最大的雜音具有堅(jiān)耐性的話，對(duì)其它的雜音也必將穩(wěn)定。一般采用2水準(zhǔn)即可，并可用兩極端條件復(fù)合。

ABCDEFG11221212123456712211111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112雜音因素MNO信號(hào)雜音比

?

望小特性(不包括負(fù)值、不良率0%，最佳條件最理想狀態(tài)為0)。當(dāng)品質(zhì)特性能夠分類，而希望愈小愈好時(shí)，如產(chǎn)品的收縮度，劣化度、噪音、各種公害等，其標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)雜音計(jì)算如下。

望小特性的S/N比望大特性的S/N比練習(xí)一：射出成型收縮率（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）控制因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二A:周期時(shí)間B:成型溫度C:凹處深度D:握住壓力E:旋轉(zhuǎn)速度F:握住時(shí)間G:閥門大小練習(xí)：射出成型收縮率（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）誤差因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二H:再磨光率%I:水分含量J:周圍溫度回應(yīng)特性：收縮長(zhǎng)度（吋）百分率用L8直交表排在內(nèi)側(cè)，L4直交表排在外側(cè)。計(jì)算S/N比。完成回應(yīng)表及回應(yīng)圖。決定最佳因素組合。參數(shù)設(shè)計(jì)配置實(shí)驗(yàn)號(hào)碼ABCDEFGHIJ111122212221S/N111111112.22.12.32.3-6.95211122220.32.52.70.3-5.35312211220.53.10.42.8-6.50412222112.01.91.82.0-5.70521212123.03.13.03.0-9.62621221212.14.21.03.1-9.12722112214.01.94.62.2-10.53822121122.01.91.91.8-5.58S/N回應(yīng)表根據(jù)計(jì)算的S/N比，可以制作響應(yīng)表，并繪圖如下而選擇最佳的組合。因素水準(zhǔn)ACBDEFG水準(zhǔn)1-6.12-7.76-7.11-8.41-7.04-6.96-8.07水準(zhǔn)2-8.72-7.09-7.74-6.44-7.81-7.88-6.76練習(xí)：射出成型收縮率（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）當(dāng)S/N比計(jì)算出來后，即可求出響應(yīng)表，繪出響應(yīng)圖，并可選出最佳因素組合。（亦可將成本與品質(zhì)因素并同考慮選擇)。

練習(xí)二：提高某型空調(diào)的EER值（望大特性參數(shù)設(shè)計(jì)）?

為提高某型空調(diào)的EER值，考量下列控制因子皆為2水準(zhǔn)控制因子–

A壓縮機(jī)規(guī)格–

B散熱片型式