ie工业工程_田口式品质工程概况

2020 2 27 1 田口式品質工程TaquchiMethods 2020 2 27 2 前言 當產品在製程出現疵病時 影響該項疵病的原因有多項 而每項疵病原因又有多種水準 該如何去規劃實驗設計才能使實驗次數減少而又不影響品質的判定 即決定各項可控制因子的水準 使產品品質特性為最好 田口品質工程的直交表與參數的設計法可解決上述問題 2020 2 27 3 QualityEngineering 品質工程 TaquchiMethods 田口方法 日本品管大師 田口玄一博士 Dr GenichiTaquchi 2020 2 27 4 田口品質工程內涵 工程重點在於設計出堅耐性高的製程與產品 降低可能的變異 提高品質以減少產品出廠後造成之社會損失 2020 2 27 5 田口式品質工程 製程設計 技術開發 產品設計 創新 改良 系統設計 最小變異組合 參數設計 調整允差 允差設計 檢測 管制 調整 製造服務 生產線外品質管制 Off LineQualityControl 生產線上品質管制 On LineQualityControl 2020 2 27 6 2020 2 27 7 名詞定義 品質損失函數堅耐性S N比因子雜音水準 處理自由度直交表系統設計參數設計允差設計品質特性 2020 2 27 8 品質 Quality 品質是產品出廠後對社會造成的最小損失 田口認為企業負有社會責任 故企業之經營成本不應轉嫁成為全體人民所負擔的 社會成本 亦即品質包括製造成本及出廠後之社會成本 2020 2 27 9 損失函數 LossFunction 當品質特性從其目標值因變異而偏移時 該產品之品質損失結果將趨近於拋物線二次方程式 意即損失不應只是合格 不合格 GO NOGO 二分法來討論 而是具有連續性的特質 品質特性 LSL m USL 大損失小 m 目標值 2020 2 27 10 堅耐性 Robustness 產品經特別設計後 品質特性不受雜音因素影響 或對雜音不敏感 S N比 SignaltoNoiseRatio 係從實驗的結果換算db值 表示產品品質性能的尺度 包括製程或產品水準 及受變異影響之程度 特別指其穩定度 2020 2 27 11 因子 Factor 控制因子 ControlFactor 因子的參數值可以被設計工程師選定且可被控制者 雜音因子 NoiseFactor 又稱誤差因子 其效應在於調節其它控制因子的水準 已尋找控制因子各水準的最適宜條件與適用範圍 信號因子 SignalFactor 又稱調整因子 此因子在設計的或一定狀態下 具有控制品質特性的動態特性 2020 2 27 12 雜音 Noise 某些無法控制的因子 會造成產品品質特性的改變 使得產品功能偏離目標值 一般又可分成下列三種雜音 A 內部雜音 由內部因素所造成的雜音 如 劣化 磨耗 B 外部雜音 由外部因素所引起的雜音 如 溫度 環境變異 C 產品間雜音 零 組 件間變異的雜音 2020 2 27 13 各種品質工程因子 2020 2 27 14 水準 Level 某因子在進行實驗時 所選用的數個特定值 處理 Treatment 各因子之水準數之組合 自由度 DegreeofFreedom 係實驗時獲取情報大小之衡量基準 一般自由度愈大 獲得情報則愈多 其計算式為 因子水準數 1 自由度 2020 2 27 15 直交表 Orthogonal 直交表是有效的用最少的實驗次數 作為設計者檢討多數因素的實驗法 直交表對實驗有下列好處 1 實驗次數少 2 具有良好再現性 3 可以正確地分析資料 2020 2 27 16 直交表 i 無交互作用的分析 A B C D四種控制因子 2020 2 27 17 ii 有交互作用的分析 已知有BXC BXD之交互作用 交互作用配行表 2020 2 27 18 直交表 直交表 2020 2 27 19 直交表 2020 2 27 20 直交表 2020 2 27 21 實驗例 設某一電氣回路的輸出Y 能夠對Y發生影響的因素有A R1 B R2 C R3 D C1 E C2五個種類 各因素皆以2水準來實驗 I 舊法 實驗次數次 R1 R2 R3 C2 C1 2020 2 27 22 II 直交表的實驗 實驗次數8次 行 2020 2 27 23 品質特性 QualityCharacteristic 2020 2 27 24 系統設計 SystemDesign 在設計新產品時 考量將工程上已知或成熟之技術運用於零 組 元 件選用及組裝成系統 以期產品或製程機能在既訂之目標內 亦稱為機能設計或一次設計 參數設計 ParameterDesign 在產品設計階段 針對品質特性去挑選適當參數組合 使產品在低成本之下 仍有理想的機能或最小的變異 亦稱為二次設計或堅耐設計 允差設計 ToleranceDesign 在產品設計階段 系統與系統內各元件間中心值確定後 考量對系統之變異及成本影響 調整零件允許誤差之設計稱之 亦可稱為三次設計 2020 2 27 25 參數設計之觀念 A1 A2 y 要因A B1 B2 y 要因B 先利用非線性關係把變異縮小 利用線性關係把特性平均值調整到目標值上 目標值 m 2020 2 27 26 參數設計的步驟 步驟1 明白確定設計的目的步驟2 檢討目的特性及因素步驟3 因素的配置步驟4 決定實驗程序 進度安排步驟5 實驗和取得數據步驟6 數據的解析和最適條件的決定步驟7 最適條件下效果的推定步驟8 確認實驗 2020 2 27 27 參數設計之應用實例 步驟一 設計的目的半導體用矽晶圓上的鎳鎘電鍍膜 必須開發沒有電解質電鍍的電鍍法 電鍍膜被要求的特性是晶圓面上的電鍍膜厚 晶圓面上的變異必須在2 0 0 35m 請求出開發新電鍍法的最適條件 2020 2 27 28 步驟二 目的特性因子的檢討 Ni電鍍膜厚 晶圓面內位置 還原劑量2c c 4c c 6c c 氨水 浴PH調整值 10 20 30 電鍍時間5min 10min 15min 電鍍槽溫度 adbec D B C A 晶圓面內位置 2020 2 27 29 步驟三 因子的配置 步驟四 決定實驗順序 進度安排 因子與水準 因子配置表 2020 2 27 30 步驟五 實驗及收集數據 實驗的配置及數據 2020 2 27 31 步驟六 數據分析及決定最適條件 1 SN比之計算 2 靈敏度S之計算 3 作出各個樣本SN比和靈敏度S一覽表 2020 2 27 32 4 求各因子水準的SN比及靈敏度S之平均值 5 作出各因子和各水準的SN比及靈敏度S的一覽表 SN比之一覽表 db 靈敏度S