案例之四：塑料管挤出成型制程(田口法动态型)操作说明.pdf

案例之四：参考点直线型质量特性 案例之四：参考点直线型质量特性 (Reference-Point Proportional Characteristics) (Reference-Point Proportional Characteristics) 塑料管挤出成型制程案例剖析 塑料管挤出成型制程案例剖析 塑料管挤出成型制程（thermoplastic tube extrusion process ）是利用 挤出机器里面一个螺旋杆（screw ）转动，将粒状塑料固体材料（pellet ） 压迫、磨碎、加热、搅匀成融胶，同时将融胶往前推出，经过一个模口 （die ）挤出，形成一条连续的塑料管。塑料管是连续挤出，理论上可以 无限长，但是为了运输的考虑，将它切成每段400 ft 长。挤出成型的塑 料管在品质上最受关心的是管壁厚度：我们希望每一个位置的厚度都是 一样的——沿着全长400 ft 的每一位置都是一样厚，而且沿着圆周的每 一位置也是一样厚。 田口设计- 1 Rev 4.0 塑料管挤出成型制程案例剖析 塑料管挤出成型制程案例剖析 塑料管壁的平均厚度可以经由调整螺旋杆的转速来控制：转速越快，平均厚度越大， 反之，降低转速可以减少平均厚度。零转速在此并没任何意义，而在非常低的转 速时，厚度和转速呈现非线性的关系，但是当螺旋杆在实际的操作转速下，转速 和平均厚度是成直线的正比关系的（至少我们「希望」它们是成直线关系的）。 所以，如果我们选择厚度y 作为质量特性，那么此质量特性的理想机能是：厚度 y 与螺旋杆的转动速度M 成直线关系，但是，此段直线的延伸并不通过原点（这 是和原点直线型不同之处），亦即M = 0 时，y 并不一定是0 。我们以下列的通 用直线关系来表示质量特性的理想机能： y – y s = β (M - M s ) 上式中，直线通过的点（Ms，ys ）称为参考点，而此种质量特性称为 「参考点直线型」。参考点的选择通常是这样子的：决定一适当的信号水 平Ms （譬如中间水平值）后，量取其相对的质量特性y ，若有必要，取 其平均值，做为ys 。 田口设计- 2 Rev 4.0 塑料管挤出成型制程案例剖析 塑料管挤出成型制程案例剖析 • 参考点直线型的S/N 比 那么，「参考点直线型」的问题如何计算S/N 比， 如何进行因子反应分析呢？答案是：只要先将所有数据平移（translatio n ），使得参考点与原点重合，则平移后的数据变成「原点直线型」，换 句话说，「原点直线型」S/N 比公式及因子反应分析程序都可以应用了。 • 数值实例：塑料管挤出成型制程设计我们考虑一个塑料管挤出成型制程实 例，图1 列出11 个制程设计参数，每一个设计参数都考虑两个水平，如 图1 所示，其中水平一为初始设计值。我们选择L12(211)作为实验正交表。 田口设计- 3 Rev 4.0 塑料管挤出成型制程案例剖析 塑料管挤出成型制程案例剖析 信号因子M （螺杆转速）则考虑三个水平，分别是0.4、0.5、0.6 RPM。干扰的策略是这样子的：延着全长400 ft ，我们选取5 个位置， 而延着每一个位置的圆周，我们量测3 个点的塑料管厚度，在总共15 个量测值中，我们选出最小的两个值记录在N1 下，及最大的两个值记录在 N2 下，换句话说， N = 量测位置 N1 = 最小的两个厚度量测值 N2 = 最大的两个厚度量测值 田口设计- 4 Rev 4.0 塑料管挤出成型制程案例剖析