Mintab_DOE操作说明(田口试验设计).ppt

Catalogue Unit-1. 田口品質工程簡介 Unit-2. 品質損失函數 Unit-3. 直交表 Unit-4. 參數設計 Unit-5. 靜態設計及Minitab操作 Unit-6. 動態設計及Minitab操作 Unit-1:田口品質工程簡介 Unit-1: 田口品質工程簡介 品質工程發展史： 二次戰後，日本進行戰後復建時，面臨高品質原料、生產設備和有技術之工程師等嚴重短缺的問題。在此惡劣條件下，生產高品質產品與不斷改善品質便成為一項具有挑戰且急需解決的問題。 1947年，日本為了解決通信品質低落的問題，成立電器通信實驗室(Electronic Communication Laboratory)，初期規模與預算不如美國貝爾實驗室。在資源不足、缺少高品質機台下，只有靠著調整機台參數設定來提升交換機生產的品質。 在1949年，田口玄一（Genichi . Taguchi）博士於日本電信實驗室工作時，發現傳統實驗設計方法在實務上並不適用，逐漸發展了「品質工程」的基本原理。利用此方法，生產了高品質的交換機。 田口所發展的是一透過實驗進行系統參數最佳化設計的方法，重視實際的應用性，而非以困難的統計為依歸，田口方法是用來改善品質的工程方法，在日本稱之為品質工程（quality engineering）。 ?田口方法自發明至今，已受到全世界（工業界與學術界）的肯定與尊崇。 Unit-1: 田口品質工程簡介 基本概念： 穩健設計（robust design）是透過工程最佳化的方式來進行品質改善的方法，所謂「穩健」是指所設計產品品質受到周圍環境影響的敏感度為最小。 田口方法（Taguchi methods），就是一種穩健設計的實驗方法。 品管活動可分為線上（on-line）品管與線外（off-line）品管兩類，田口對於線上和線外品管都有其獨特看法，但以後者最為有名因此品質工程就是指線外品管而言。 Unit-1: 田口品質工程簡介 基本概念： 田口方法是要降低變異原因的影響，而不是去除變異的原因，來改善品質；田口方法將各種變異極小化，使得產品對變異的來源最不敏感。 Ex：m 代表電視機彩色密度目標值，而m±5是可容忍的製程偏差。日本廠的產品品質特性呈一個近似常態分配，平均值在目標值上。美國廠的產品品質特性則呈一個近似在m±5 內之均勻分配。 日本廠產品大部分集中在目標值附近，亦即靠近m（變異較小，性能較佳）的產品，美國廠產品遠離m（變異較大，性能較差），超出產品規格機會較大。 Unit-1: 田口品質工程簡介 產品/制程之參數： 對任一個產品或製程，我們可以繪出參數圖，如圖3 所示，其中y 表示所欲探討的品質特性或回應值（response）。影響y 的參數可以分為信號因子（M）、控制因子（Z）和雜音因子（X）三類。 Unit-1: 田口品質工程簡介 產品/制程之參數： 信號因子（signal factor） 由設計工程師依據所開發產品的工程知識來選擇，以表達所想的回應值。當y 的目標值改變時，我們可調整信號因子，使y 的平均值與目標值一致。 例如：1.電風扇轉速設定是一信號因子，藉由轉速的設定可改變風量的大小。2.射出成型時，藉由壓力的增加，可使產品的尺寸更接近模具尺寸。3.汽車方向盤的轉向角度，可以指示汽車的迴轉半徑。 ?通常信號因子與回應值間具有輸入與輸出的關係，譬如汽車駕駛時踩油門的大小會影響汽車速度的快慢。 控制因子（control factor): 係其水準可由設計人員掌握且決定的。事實上，設計人員必須決定控制因子的水準，使y 的損失最小。 例如：在一複晶矽沉積過程中，品質特性為晶片表面缺陷數，而影響此一品質特性的控制因子有沉積溫度、沉積壓力、氮流量和矽流量等。設計人員可指定需要的「設定值」，譬如沉積溫度為100℃或200℃（亦或300℃）。 ?通常認為控制因子水準改變時，並不會造成製造成本增加。 雜音因子（noise factor）： 設計人員所無法控制的參數稱為雜音因子（noise factor）。雜音因子的水準會隨環境而變化，因此無法確知某特定情況下的雜音因子值。 例如：路面的乾溼會影響汽車的煞車距離，但是，路面的乾溼是無法控制的，所以路面的乾溼是雜音因子。 通常僅掌握雜音因子的一些特性，如平均值和變異數。雜音因子會影響回應值y偏離目標值而帶來損失。 ?凡是參數的水準不容易控制或必須花費高成本來控制的參數，皆可視為雜音因子。 Unit-1: 田口品質工程簡介 田口品質工程學： 品質工程主要討論的範疇為線外品管活動，即如何降低雜音因子對產品品質特性的干擾影響。?田口進一步將線外品質管制分成系統設計、參數設計與允差設計等三個階段。 Unit-1: 田口品質工程簡介 田口品質工程學： 系統設計