实验设计与田口方法
田口方法與品質工程
主讲人：林秀雄 教授
甲上资讯管理顾问（深圳）有公司 昆山分公司Tel:0512-******** Fax:0512-********
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目 录
1.田口質量哲學 (3)
2.田口方法使用範疇 (7)
3.田口方法的基本概念 (8)
4.品質損失函數與S/N比 (16)
5.交互作用 (33)
6.直交表 (35)
7.田口方法中的手算法 (41)
8.
8.田口方法应用步骤 (51)
1
9.資料分析 (57)
10.华映光电股份有限公司模拟考试试题 (71)
11.华映光电股份有限公司模拟试题解答 (74)
田口玄一博士是著名的質量專家，他以預防
為主、正本清源的哲學方法運思，把數理統計、經濟學應用到品質管制工程中，發展出獨特的質量控制技術－－田口方法(Taguchi Methods)，從而形成自己的質量哲學----田口質量哲學
田口質量哲學
田口質量哲學
田口質量哲學
質量不是靠檢驗得來的，也不是靠控制生產過程得來的；質量，就是把顧客的質量要求分解轉化成設計參數、形成預期目標值，最終生產出來低成本且性能穩定可靠的物美價廉的產品。簡單的說，也就是在產品最初的開發設計階段，通過圍繞所設置的目標值選擇設計參數，並經過實驗最低限度減少變異從而把質量構建到產品中，使所生產的全部產品具有相同的、穩定的質量，極大地減少損失和降低成本。
田口質量哲學
田口玄一的質量觀涉及整個生產職能，共有以下5
個要點：
1、在競爭性市場環境下，不斷提高產品質量、削
減成本是企業的生存之道;
3、改變產前實驗的程式從一次改變一個因素到同
時變化多個因素，提高產品和流程的質量;
2、衡量成品質量的一個重要標準是產品對社會造
成的一切損失;
田口質量哲學
4、改變質量定義。由“達到產品規格”改為“達到目標
要求和儘量減少產品變異”;通過檢查各種因素，或參數因素, 對產品性能特色的非線性影響，可以減
少產品性能（或服務質量）的變化。
5、任何對目標要求的偏離都會導致質量的下降。
OFF LINE 技術開發產品設計
製程設計
?上述之任一項目皆包括系統選擇參數設計﹝決定參數之中心值﹞允差設計﹝決定參數之公差﹞ON LINE
生產製造
田口方法使用範疇
分類(特性值Output) 以數值形式作分類：
計數值：量測數值不為連續量，一般用“個”代表。
單純計數值：將一個特性區分為良品或不良品，常用在外觀等，例如：不良個數、故障台數.... 多重計數值：將一個特性區分為優、良、中、可、劣，例如：外觀可分為好、有一些瑕疵、有很多瑕疵。 計量值：量測數值為連續量。訂定規格時常用它。
單一目標之特性。Ex:某一規定的尺寸或電壓或顏色.... 多重目標之特性，依據不同的需求，只要改變某一要因即可達成不同產品。Ex:經由三原色加入量的不同即可做出不同的顏色，此時對顏色而言是有無限多的目標。
至於單一特性或者多個特性只在於最後找出最佳組合時會有影響，因此留在最適條件選取時再談。
田口方法的基本概念
信号因子产品/制程
品质特性（回应值）
对于一个产品或者制程,我们可以其参数图来表示,如图所示，其中y 表示此过程输出的产品或制程的品质特性（回应值）。影响y 的参数可分为信号因子（M ）、控制因子（Z ）和杂音因子（X ）三类。下面将对这三类参数参数的分类
田口方法的基本概念
田口方法的基本概念
要因Factor分類
要因：會影響特性值的因子(配方) 。
控制因子：可由設計者或主事者變更之要因，用以得到最安定(最佳)之產品輸出值(特性值)。例如:製程條件、構成元件等。
誤差因子：不可由設計者或主事者變更之要因，或者變更時所需
成本相當高。例如；環境溫度對於產品的影響等。它適用來評估
設計者找出的配方能否接受考驗的重要要因。
信號要因：和特性值有一已知之函數關係，此要因只存在於多重
目標特性中，藉由改變此一要因達成不同目的特性的需求。如前
例中的三原色的添加量即為信號要因。
田口方法的基本概念
靜態特性分析：
望小特性：量測結果越小越好。
例如:不良率、表面粗度、噪音….
望大特性：量測結果越大越好。
例如:強度、壽命….
望目特性：量測結果有一特定目標，越接
近目標越好。
例如:輸出電流、輸出電壓、硬度、濃度
零點望目特性：量測結果有其正負之值，
其以越接近零越好。
例如:彎曲、位置的偏移….
田口方法的基本概念
?動態特性：
對於一個系統而言，希望通過調整設計參數來改善系統的效率(β)及此效率(β)的穩定性。效率(β)可定義為此系統所產生的輸出(y) 與輸入的信號因子(M)之比，理想上，我們希望此效率越大越好，而且維持定值，換句話說，也就是y與M成正比，而且其中效率(β)越大越好。因此此品質特性的理想值不是一個固定值，是動態的，故此稱為動態特性。動態特性的種類：零點比例式：y=βM；基准點比例式：y-y s =β(M-Ms)；一次式： y=α+βM
動態特性分析：
零點比例式：量測值在信號因子為零時，其量測值亦為零。即此線性關係會通過原點之
特性。
S/N
M
田口方法的基本概念
動態特性分析：
基準點比例式：量測值在信號因子為某一特性值(Ms)時，其量測值輸出亦為某一特性值
Ms 為校正之基準。S/N
M
田口方法的基本概念
動態特性分析：
一次式：其量測值非零點比例式、基準點比
例式時，使用此一特性。
S/N
M
田口方法的基本概念
信号杂音比（signal to noise ratio ）S/N=10·log 10( )杂音信号
S/N 比的理解可概括为：
※其为分析实验结果之共通语言。※其为子数与对数之关系。?101=10
?102=100
?103=1000
…
※其单位为分贝(db)。※其值越大越好。
※安定性（稳健性）的评价标准
品質損失函數與S/N 比
品質損失函數
分段損失函數L(y)=??其他情况
设O O
A m ≤y O 品質損失函數與S/N 比
m
LSL USL 品質損失函數
分段損失函數
品質損失函數與S/N 比
品質損失函數
L(y) =k(y －m)2二次方程式损失函数
k 是損失係數,k ＝A 0/Δ02
品質損失函數與S/N 比
品質損失函數m
A 0LSL USL ??0?0
品質損失函數與S/N 比