田口设计PPT演示课件

田口方法TaguchiGenichi,实验设计的作用,一、田口方法反对用统计二、田口方法强调MSDMeanSquareDeviation三、田口重视调配内外控因子四、田口有损失函数L=K(y-m)2五、田口借用声学S/N比,DOE和田口结合,3,什么是稳健性设计,传统的设计思想认为：只有质量最好的元器件（零部件）才能组装成质量最好的整机；只有最严格的工艺条件才能制造出质量最好的产品。总之，成本越高，产品的质量越好，可靠性越高。自本世纪七十年代，世界上技术先进国家已开始以一种全新的设计概念取代了传统的设计思想。这种新的设计概念认为：使用最昂贵的高等级、一致性最好的元器件并不一定能组装出稳健性最好的整机，成本最高，并不一定质量最好。产品抗干扰能力的强弱主要取决于各种设计参数（因素）的搭配。设计参数搭配不同，输出性能的波动大小不同，平均值也不同。,产品功能波动客观存在，有功能波动就会造成社会损失。所谓质量损失函数是指定量表述产品功能波动与社会损失之间关系的函数。,当产品特性值y与目标值m不相等时，就认为造成了质量损失。,其中L（y）为质量损失函数，m目标值K比例常数y产品输出特性当y=mL（y）=0，,Y,m,D0,D0,A0,L(y),降低平均损失的两个步骤,减少变异：稳健设计，找出最稳健的因素水平搭配，即减小质量特性值标准差。此时允许实验指标与目标值之间有一定的差异。减小偏倚：灵敏度设计，寻找调节因素，通过调整调节因素的取值，在不增加或尽量小地增加变异程度的情况下，把实验指标调整到目标值。,信躁比,信噪比是稳健性设计中用以度量产品质量特性的稳健性指标，是测量质量的一种尺度。信噪比是信号量与噪音的比率，信噪比越大表示产品越稳健。=S/NS是信号功率，N是噪声功率。所谓信噪比（S/N）是用来描述抵抗内外干扰因素所引起的质量波动的能力，或叫产品的稳定性或稳健性。,参数设计设置,误差因素,MN,误差因素,MN,O,望小特性的S/N比,16,质量损失函数与S/N比,MSD(均方偏差）MSD=1/n(y1-m)2+(y2-m)2+.+(yn-m)2=1/n(yi-m)2=1/n(yi2-2myi+m2)=1/nyi2-1/n2myi+1/nm2=1/nyi2-2my+m2=1/nyi2-2y2+y2+y2-2my+m2=1/nyi2-1/n2yi+1/ny2+(y2-2my+m2)=1/n(yi-y)2+(y-m)2=S2+（y-m)2,望小特性SN值的特性,S/N值是量测平均值与变异程度的指标。S/N对平均值的灵敏度大过于对变异数的灵敏度。当S/N比每增加3分贝时，则单位损失将减少一半。X分具的增益(Gain)可用S/N比数字来表示，其公式为：,补充Why,练习：射出成型（望小特性参数设计）,由此可知：增益每增加3db，则MSD可减少一半。增益每增加6db，则MSD可减至四分至一。增益每增加9db，则MSD可减至八分至一。MSD减少则平均值减少，变异程度亦减少。比较S/N时愈大愈好，MSD愈小愈好。,练习：射出成型（望小特性参数设计）,回应特性：收缩长度（英寸）百分率用L8直交表排在内侧，L4直交表排在外侧。计算S/N比。完成回应表及回应图。决定最佳因素组合。,练习：射出成型（望小特性参数设计）,参数设计配置,S/N回应表,根据计算的S/N比，可以制作响应表，并绘图如下而选择最佳的组合。,最佳组合是,回应图,练习：射出成型（望小特性参数设计）,当S/N比计算出来后，即可求出回应表，绘出回应图，并可选出最佳因素组合。（亦可将成本与质量因素并同考虑选择)。,磁砖制程设计中各组实验的S/N比,磁砖制程设计实例中因子对S/N比的反应表及反应图,磁砖制程设计实例中因子对质量特性的反应表及反应图,磁砖制程设计实例中控制因子的分类,30,田口方法设计参数的思考模式,干扰实验,进行一系列的干扰实验，将许多干扰因子复合（compound）成单一个干扰因子，如煞车系统设计实例中的N因子,N1=60F垫片温度，潮湿的环境，及80%垫片磨耗N2=360F垫片温度，干燥的环境，及10%垫片磨耗,日本工业强盛的原因,日本人在多种制造业，如汽车、钢铁、电子和纺织方面，居于领导地位，主要是因为他们能以具竞争力的价格，生产高质量