田口法与反应曲面法於多重品质特性最佳化制程参数设计-National.PDF

品質學會高雄分會2009 年度年會論文 pp.92-103 應用灰關聯分析、田口法與反應曲面法於多重品質特性最佳化 製程參數設計 1 2 盧昆宏 黃雋心 3粘孝堉 1 國立高雄大學亞太工商管理學系 教授 E-mail ：log@nuk.edu.tw 3 遠東科技大學行銷與 流通管理系 助理教授 摘要 本文以田口式實驗計劃法結合灰關聯分析來設計能同時滿足多重品質特性之 最佳參數組合。若因子水準屬於連續性因子，更以反應曲面法來進一步找出最佳 水準點，以確定參數組合為最佳。為了驗證此演算模式之有效性與實用性，本文 分別舉液晶顯示器製程中基板雷射位移量測為案例，利用本研究所提出之演算模 式，分別找出該製程的最佳製程參數水準組合，俾驗證本演算模式的可行性，確 實有效提升產品品質。 關鍵詞 ：多重品質特性、田口方法、灰關聯分析、反應曲面法 1.緒論 1.1研究背景 Jeyapaul(2005)的研究指出，以往有關田口方法的研究或實務上的應用，大都著 重於探討單一品質特性之製程最佳化的處理，然而實際的產品製程品質特性往往 非唯一，若只尋求單一品質特性的製程最佳化，可能無法符合製程的真正需求， 也會因此失去很多改善成本與提高整體品質特性之機會。 Tong et al.(2005)和 Lu(2002)的研究也指出，針對多品質特性的產品或製程最佳化問題，目前仍以工程 師根據其工程經驗的判斷為主，依據不同品質特性，分別找出各品質特性的最佳 參數水準組合，在從不同的參數水準組合中，擇一或取捨各參數水準，以決定產 品設計或製程的最終參數水準組合。但這樣一來不但容易發生因為工程人員的認 定標準不一，因而產生不確定性及模糊性，且各品質特性間的相關性越強或所考 量的品質特性越多時，工程師要決定最佳參數水準組合就愈困難，在取捨各參數 水準上，可能會造成各品質特性之間互相衝突的問題。因此，若只是片面的尋求 單一品質特性之製程最佳化，可能會使得其他品質特性有所損失，反而導致整體 品質不如現行設計下的總品質好，因而在產品或製程具有多重品質特性下，發展 一個可同時考量多個品質特性之製程最佳化方法，有其必要性。 92 品質學會高雄分會2009 年度年會論文 pp.92-103 1.2研究動機 有鑑於過去針對多重品質特性所發展的演算法，一般需要仰賴工程人員根據 工程知識來決定因子水準，若品質特性超過兩個以上，相對帶來分析的困難，此 時若要決定一組最佳參數組合，往往需要耗費大量時間與增加實驗成本，且容易 造成主觀的判斷。若因子水準為連續性因子時，利用田口法也只能找出原先設定 之固定水準，故所找到的最佳參數組合未必最佳。若能提供一套簡單且準確的多 重品質分析法，將可大大提升產業競爭力，因此本研究整合灰色關聯分析與反應 曲面法於田口實驗設計中，建構一套可以解決連續性參數且多品質特性的演算流 程。在此演算流程，先以實驗後得到的品質特性反應值計算出 S/N 比，經正規化 後應用灰色關聯分析法求算灰關聯係數值，若因子水準屬於連續性因子，本文更 利用反應曲面法來進一步找出最佳水準點，以驗證參數水準組合為最佳。以一套 完整的多重品質特性最佳參數設計法，來幫助工程人員了解製程參數與品質特性 間的關係，提供給工程人員在訂定參數水準上有用的信息及更可靠的依據。 1.3研究目的 1.結合田口直交表、灰關聯分析之概念，提出一套可以解決多重品質特性最佳化演 算模式，且針對連續性因子，利用反應曲面法求取與驗證較佳水準點。 2. 以實際個案的現場製程為例，以本研究所提出之演算模式找出製程最佳參數水準 組合，幫助案例公司有效的節省實驗成本，並提高產品的品質。 2.研