田口方法PPT_质量工程学

服务民族企业追求卓越品质1©中国质量协会版权所有©中国质量协会版权所有©中国质量协会版权所有©中国质量协会版权所有©中国质量协会版权所有田口(Taguchi)参数设计目标:了解Taguchi参数设计方法、掌握如何在具体实践中应用主要内容:•Sony的故事•田口设计有关概念•田口设计的步骤服务民族企业追求卓越品质6©中国质量协会版权所有年代的故事•电视机的性能指标之一：•电视机的彩色浓度：y•目标值：m，允许偏差为±5•公差范围：{m-5,m+5}•由此判定该机的彩色浓度合格，•否则判为不合格•两地的产品都是合格产品•70年代末美国消费者更愿意购买日产SONY•为什么出现此种差异？日本制造美国制造服务民族企业追求卓越品质7©中国质量协会版权所有不合格但美国的家庭更喜欢日本制造的电视机？服务民族企业追求卓越品质8©中国质量协会版权所有？1、优良品比率高2、在向目标值m靠近的同时，方差减小3、关注信号、减少噪音此时如何设计？服务民族企业追求卓越品质9©中国质量协会版权所有田口（Taguchi）方法是什么?•田口方法在技术上被称作“质量工程学”•田口认为产品质量就是该产品给用户带来的损失，损失愈小，质量愈高服务民族企业追求卓越品质10©中国质量协会版权所有田口（Taguchi）方法的基本思想设质量指标为y，目标值为m，则用户损失即产品质量度量为22)()(myEELmyKL2222)()(mEyEyyE高质量的产品应该使偏离和标准差都小。服务民族企业追求卓越品质11©中国质量协会版权所有田口方法的两种形式离线田口方法(上游)田口方法在线田口方法(下游)参数设计公差设计反馈控制前馈控制硬件软件产品/流程优化流程控制服务民族企业追求卓越品质12©中国质量协会版权所有©中国质量协会版权所有、系统设计——对产品进行整体的系统和整个结构的设计，——主要由专业技术人员完成。2、参数设计——决定系统中各参数的选择，使产品的性能就既能达到目标值，又使它在各种条件下波动小，稳定性好。3、公差设计——要使产品性能接近目标值，元件的公差应是多少为宜。服务民族企业追求卓越品质14©中国质量协会版权所有参数设计•寻找稳定性区域•确定不受噪音影响的优化参数设置•确定参数的重要性•设计寻求避免噪音“影响”而非“控制”噪音本身•寻找信噪比较小的地段，而非减小噪音服务民族企业追求卓越品质15©中国质量协会版权所有参数设计的益处•克服缺乏产品品质稳定性衡量指标的缺点•确定影响品质稳定性的关键参数，制定优化参数的战略•不增加成本的情况下提高品质稳定性服务民族企业追求卓越品质16©中国质量协会版权所有公差设计•对公差、原料和部件等参数的合理操作•一般在参数设计完毕以后进行•确定何种公差应该严格控制、何种应该适当宽松•权衡质量和成本服务民族企业追求卓越品质17©中国质量协会版权所有参数设计和公差设计的比较•在参数设计中:–优化无需增加成本支出•在公差设计中:–优化经常需要增加成本支出服务民族企业追求卓越品质18©中国质量协会版权所有、建模策略•过程输入变量有两类：可控因子、噪声因子；•选择可控因子水平组合来减少系统对噪声变化的敏感性，从而减少系统的波动；•可控因子的设置按照响应变量目标优化的望目、望大、望小特性选出最佳设置。服务民族企业追求卓越品质19©中国质量协会版权所有、噪声因子分析对社会造成损失与重要特征的目标值之间产生偏离产生噪音的因子•环境(制造商/用户/温度)•恶化•老化•部件间差异(加工)内部噪音外部噪音产品间噪音噪音=偏差度噪音因子:引发系统差异的因子，我们既无法控制，或因为成本过高不去控制服务民族企业追求卓越品质20©中国质量协会版权所有设计内表——根据可控因子的个数和水平数，选择合适的正交表，称为内表；（一般不考虑交互作用）设计外表——根据躁声因子的个数和水平数选择合适的正交表，称为外表；由内、外表结合确定试验组合，进行试验并记录试验结果；3、内外表设计服务民族企业追求卓越品质21©中国质量协会版权所有(Low)T2(High)T1(Low)T2(High)Mean1111111114240332321122222237312723311333333221812541211223338352915512223311373326216123311224342403471312132325242012813232131514942409133132123632282210211332213930171011212113323328110122132211337332218132212313243392801422231213312460152231232133312516162313231238342718172321312341342321182332123137362118N1(New)N2(Aged)内表外表内、外表结合例（内表L18（2X37））服务民族企业追求卓越品质22©中国质量协会版权所有(Low)T2(High)T1(Low)T2(High)111111111211222222311333333412112233512223311612331122713121323813232131913313212102113322111212113321221322113132212313214222312131522312321162313231217232131231823321231N1(New)N2(Aged)L18内、外表结合例（内表)内表外表)32(7118L服务民族企业追求卓越品质23©中国质量协会版权所有（2）越小越好（望小）•磨损•收缩•变质（1）指定目标值（望目）•尺寸•间隙•粘度（3）越大越好（望大）•强度•生命•燃料功效（4）分类特征•外观•味道•好/坏•级别A/B/C/D4、响应变量目标设置形式服务民族企业追求卓越品质24©中国质量协会版权所有、信躁比计算望目特性：)log(1022iiisyNS1)(,11221nyysynynjiijinjiji其中：（注：信躁比越大则波动越小）服务民族企业追求卓越品质25©中国质量协会版权所有望小特性：望大特性：由数据（信躁比）的方差分析确定关于S/N的显著因子和优化的因子水平组合。信躁比计算)11log(1012niiiyn)1log(1012niiiyn服务民族企业追求卓越品质26©中国质量协会版权所有进行实验/模拟并搜集数据6.进行数据分析以实现优化7.进行确认8.实施并记录结果参数设计的8个步骤试验设计试验分析服务民族企业追求卓越品质27©中国质量协会版权所有确定项目范围步骤2:确定因变量系统:多功能离合器系统因变量:y=扭矩(目标值40)该离合器系统是一个多功能整合系统，为了使这个离合器系统正常工作，扭矩必须保持稳定。参数设计范例（望目）服务民族企业追求卓越品质28©中国质量协会版权所有•步骤3:制定噪音表（或称外设计或外表）1、乘积法：对于控制表中的每个因子都完成一个噪声表的运行，试验次数最多。2、综合误差法：在噪声表中选择少数几点能使误差达到最大的最具代表性的试验结果作为全部试验误差的代表，大大节省试验次数。3、最不利综合误差法：在噪声表中只选择2点最不利情况（一个正偏最大，一个负偏最大）作为全部试验误差的代表，试验次数更少。Level-1Level-2T温度低高N老化前后噪音因子参数设计服务民族企业追求卓越品质29©中国质量协会版权所有•步骤4:确定可控因子及其水平Level-1Level-2Level-3A表面光洁度低高B原料S1S2S3C润滑油干半干油DC.E.半径0.060.090.12E指针半径0.120.240.36F齿轮角度354555G齿轮高度2.02.53.0H齿轮厚度低中高可控因子参数设计服务民族企业追求卓越品质30©中国质量协会版权所有(Low)T2(High)T1(Low)T2(High)111111111211222222311333333412112233512223311612331122713121323813232131913313212102113322111212113321221322113132212313214222312131522312321162313231217232131231823321231N1(New)N2(Aged)L18控制因子从A~H在L18中列出（内表)噪声因子根据每个L18设置而不同(外表)y=扭矩(因变量)StatDOETaguchiCreateTaguchiDesign内表外表因变量y=扭矩前提是：所有的交互作用均忽略，如AB交互较大，则将A定为常值，观察B的影响大小服务民族企业追求卓越品质31©中国质量协会版权所有©中国质量协会版权所有