田口方法实战训练.ppt

发布：施荣伟，田口方法实战训练，施荣伟2011-05，三星六西格玛系列训练，田口方法和强健设计，二战后，日本田口玄一博士将试验设计方法应用于产品和系统的质量改善，研制出的“田口质量工程方法”简称田口方法。 提高了日本产品的质量和日本产业界的开发设计能力，成为日本战后质量管理和设计开发的核心工具。 田口方法具有较强的抗噪能力，也称为“稳健参数设计”，通过调整控制因子的水平，减少或减弱噪声对y的影响，提高设计方案的抗噪能力。 1962年田口博士获得戴明个人奖。 田口的质量哲学定义为“质量是产品上市后给社会带来的损失”。 质量未经检验，质量应设计在产品中的质量目标是“使与目标值的偏差最小化，避免噪声的影响”，质量成本应通过与基准值的偏差的函数来测量。 这是着名的“质量损失函数模型”。 质量损失函数模型，质量特性为y，目标值为m，质量损失函数为L(y ) :产品性能刚好接近目标时，质量损失最小的产品性能越偏离目标值，质量损失越大。 田口可以用参数图表示关于参数分类的产品和工序。 如图2-3所示，y表示此流程输出的产品或工艺路线的质量特性(响应值)。 影响y的参数可以分为三种类型，即，控制因子、噪声因子和信号因子。 控制因子和噪声、控制因子：控制因子是工程师可控制和调节的因子和过程参数，如反应温度、时间、压力、材料种类等/噪声：许多参数不是设计工程师可控制的因子，即存在随机误差，田口称为噪声，田口博士称噪声为外部、噪声、外部噪声、内部噪声、部件间的变异、噪声分类1 :外部噪声、外部噪声是环境因素和使用条件的变化或变异，例如温度、湿度、位置、粉尘、电压、电磁干扰、振动、操作者的人为失误等。 噪音分类2 :内部噪音，内部噪音产品在库存和使用中，产品本身的部件和材料随着时间的推移，质量也会发生变化。 例如，绝缘材料老化部件使用中的磨损、蠕变等噪音分类3 :部件间的变异，部件间的变异是构成产品的材料，部件有变异，工序中的操作，设备，工艺参数的变化和环境因素的变化引起的变异，引起部件间的变异。 关于噪音的识别分类，可以进行更多的分类，只要有助于改善，就必须进行深入分析！ 噪声分析的意义，产品性能指标除受控制因素的影响外，还受噪声的影响。 但传统的实验设计误差分析粗略，均分为随机误差(实验误差)。 但是在稳健的设计中，为了达到产品和过程的稳定性，必须慎重分析这些误差是如何形成的。 首先要识别噪声的具体情况，慎重分析和描述，并将这些劣化反映到实验中，以稳健的设计策略达到“抗干扰”的目的。 正交表和信噪比是田口法的重要基础和工具。 什么是正交表测试计划的基础信噪比质量的优劣，正交表和信噪比，正交表，正交表？ 正交表是标准化的表，也是实验计划，从一般的意义上把握正交表的运用方法的话，就可以达到DOE的目的。 正交表的表现方式：L9(3)正交表(样式)，4，正交表的正交性，1 .各列为自平衡：在任何一列中，因子的各级别的出现次数都相同，每2.2列取得平衡：在任何两列中，某一级别的试验组的出现频度都相同。这两个性质称为正交性，实验结果具有“均衡方差、整齐比较”的特点，有助于计算回归方程。 因此，尽管是局部性考试，仍有可靠的代表性。 正交表的优越性，试验次数少的L9(34 )的所有组合=81次(3*3*3*3)由正交表得出的结论，试验范围整体成立的再现性优越。资料分析简单，田口积表，田口法的实验计划也使用了正交表。 使用内表面333-54乘积表来将控制因子放置在333-54内表面(控制表面)中，将噪声因子放置在333-54外表面(噪声表面)中，并且考虑控制因子和噪声对响应的影响是田口方法的特征，这通过减小或减弱噪声对y的影响来提高设计方案的抗噪声能力，如同田口正交表面一样实验次数增加：9*8=72次，设置噪声表、控制表、实验观察值、噪声简化方法，正确识别和确定噪声及其水平，是实现鲁棒设计的基础。 综合误差法：选择少数点，如34个最不利误差法：两个端点正偏置，正负，田口正交表达式(简化)，实验次数：9*2=18次，信噪比(S/N )，田口博士创意提出信噪比概念，以S/N比作为分析改进对象和评估方案的核心指标。 信噪比特征：综合反映有关响应位置和离散度两个特性的信息，得到理想的质量效应。 这也是稳健设计的核心机制。 统计理论支持不足，但实践证明它是最好的方法。 另外，在通信工序中，将通信的输出“信号”与“噪声”的比作为质量指标，该值越大表示通信质量越好。 信噪比的原始定义是信噪比，可用以下公式表示：信噪比越高，质量越好。 单位用分贝(db )表示。 另外，设S/N的由来、S/N理论式、实测值y与目标值m的偏差为y1、y2、yn，则：的总误差： ST=平均误差： Sm=误差方差： ve=S/N比： S/N=10log(3-0)、以及， s/n应用式，期望目标： S/N=10log(y2/s2)(3-1)期望目标： S/N=10log(3-2)期望目标： S/N=-10log(3-3)，s/n以10倍的对数表示，田口设计的偏好基准，田口博士将s/n作为实验设计的优选的评价基准： 静态设计与动态设计、信号因子：产品使用者设定的参数，是动态特性中输出变量的要素。 例如，在电风扇的转速是使用人所希望的风量的信号因子的测量系统中，部件的真值是信号因子，其测量值是响应变量。 静态设计：为寻求“点”的最佳设计，在某个系统中没有信号因子或信号因子表示为一定的数值时称为静态设计；动态设计：在一个系统中添加信号因子寻求“线”的最佳设计时称为动态实验设计。 本课程仅介绍静态设计方法、田口方法类型、田口方法、静态设计、动态设计、期待大特性、期待小特性、期待目的特性，并添加信号因子，田口设计的基本步骤，步骤1 :明显改善目标和测试目的步骤2 :选择质量特性(起着重要作用) 步骤3 :筛选因子及其水平确定步骤4 :确定试验计划步骤5 :实施试验，收集数据步骤5 :构建田口模型步骤7 :分析数据，确定最佳因子组合步骤8 :验证设计。规划、分析、实施、田口方法与正交实验的差异相同：使用正交表(田口使用内外表面)的差异：使用的分析评价标准不同的正交实验设计极差分析法田口实验设计s信噪比分析，【例1】改进小组计划降低PCB过热不良率的DOE改进活动。、因子水平表、田口设计展开应用、期待小、制定实验计划，采用L4(23 )正交表，S/手工计算n比第一次实验的SN比： SN=-10152=-23.5218第二次实验的SN比： SN=-10182=-25.1055第三次实验的SN比： SN=-10122=-21.5836第四次实验正交表和实验数据表A1信噪比=(-23.5218-25.1055)/2=-24.3137，S/N分析，S/N比一览表，-29.084，-22.552，-23.64，-24.73，-25.82，-26.6.91，-28.00，-28.00 C2，S/N比，工序推定：1 )主要因子的顺序： b速度-c镀银-a炉温度2 )最佳因子水平的组合： A1-B1-C2，静态展望大设计实例演习，【情况2】提高滚筒电机转矩的滚筒电机是彩色录像机的重要部件，国外同类产品的转矩指标为210 g 为了提高电机的输出转矩，需要进行实验。 因子级别表，有前途的问题，步骤1 :制定试验计划(选择正交表)，菜单： stat-doe-Taguchi-createtaguchesign .设计类型选择，L9(34 )，默认，b .因子数选择3，a .级别数选择3，c .确认选定的设计，田口设计-试验正交表： L9(34 )、修改设计(因子级别命名)、菜单Stat-DOE-ModifyDesign .修改因子命名/级别设置、中文因子命名、级别设置：在数字之间留出空格！ 为确保课程描述采用默认值，静态田口设计，步骤2 :运行实验，收集数据，进行实验，将响应值y输入工作单。提示：考试顺序应遵循随机原则。 步骤3 :设置sn，建立田口模型，输入菜单： stat-doe-Taguchi-analysiszetaguchidsesign，y，确定S/N比。 在“Option中正确设置信噪比(优选)，步骤4 :数据分析，sn分析，平均分析，效果，效果类，对类，y的响应值，田口实验设计分析基础，正交实验设计分析基础，步骤5 :效果图分析-S/N，分析： (1)显着性因素顺序： b-a-b (2)最佳要素组合：磁化量A2-角度B2-圈数C3、S/N主效果图、磁化量、角度、圈数、田口方法：根据S/N决定，步骤5 :效果图分析-平均、平均主效果图、分析：显着的要素-b角度-a磁化量-c圈数(2)最佳要素的组合：磁化量A2-角度B2-圈数C3、磁化量A2-角度B2-圈数C3 圈数，两种分析方法的结论与一致，但不一定一致，步骤6 :实验结论，工序推定：1 )主要因子的顺序： b角度-a磁化量-c圈数2 )最佳因子水平的组合： A2-B2-C3，步骤7 :预测， 菜单： stat-doe-Taguchi-prediettaguchiresults，3 )点三角下拉表，最佳因子级别值的设置，1 )点选择l t设置：仅分析主要效果： ABC系统默认为最佳级别： a2-b2-c3， 2 )点选、田口设计的预测结果、Predictedvalues信噪比平均s/nratiomean 47.79795350.778 factorlevelforrepredictions (最佳因子电平的组合)磁化量角度线圈圈圈数11001190，步骤8 :否田口望目设计实例演习【情况3】提高塑料袋密合强度的稳定性产品工程师评价了影响装载用塑料袋密合强度的因素。 有温度、压力、厚度3个控制因素(分别有3个水平)，并识别出有2个噪声条件(Noise1和Noise2)。 y是预期的特性，规格要求为18。 步骤1 :制作试验计划(选择正交表)，菜单： stat-doe-Taguchi-createttaguchidsesign .设计类型的选择，试验计划为L9(34 )，2 .因子数的选择3，1 .选择3级设计，3 .确认选定的设计，步骤2 :试验的执行，试验计划噪声、Y1、Y2、本步骤最重要，设置展望问题、步骤3:SN，构建田口模型，输入菜单： stat-doe-Taguchi-analysiszetaguchidsesign、1.y，确定2.S/N比，3 .本例展望选下边的步骤4 :数据分析、SN分析、平均分析、效果、等级、等级、SN分析的主要等级B-C-A、平均分析的主要等级A-B-C、冲突-如何取得？步骤5 :效果图分析-SN、S/N主效果图，分析：显着顺序B-C-A最佳组合A1-B2-C2，步骤5 :效果图分析-平均、平均主效果图，分析主顺序： A-B-C； 最佳水平A2-B2-C1(注意：与SN分析不一致)，步骤6 :实验结论，本文SN分析与平均分析结果不一致。 这是因为田口设计的选择基准为SN比，所以工序推定：1 )主次因子顺序： b压力-c厚度-a温度2 )最佳因子水平的组合： A1-B2-C2，思考？ ，学习本章，如何理解田口法的概念田口积表和正表的区别是什么？田口法的建模和分析的基础是什么？选优的基准是什么时候需要决定噪音因子和水平？ 迷你标签三步曲，1 .根据问题选择工具，找医生。 准备好了吗现在让我带你去Minitab，让你在DOE的天空自由翱翔！ 2 .用图标进行操作脉检，3 .解释数据处方处方药，做什么去哪里制约？ 数据准备好了吗？ 你知道路线、限制条件、要求和要点吗？ “你在做什么？ 经常注意。不要忘记操作机器的目的。 你现在需要什么形式的信息？ 需要评估的重要指标是什么？ 评价标准是什么？最后我会得出什么结论？ 有效试验必须满足以下条件：确定正确决定因子和水平的适当试验计划(选择正交表)根据确认每次试验在同一环境条件下进行的随机原则正确选择决定试验顺序的试验样本，获取试验数据， 如何有效安排实验，正确的合理选择因子和因子水平是保证实验顺利实现改进目标的最重要基础。 决定因子和水平的来源：工程师的经验和团队知识了解过程的调查和决定因子和水平的一般原则：控制因子的数量尽可能多，一般的6-8因子水平的数量尽可能大，一般的2-3因子水平的间隔尽可能大，如何决定试验因子和水平， 案例1 :利用头脑风暴和鱼刺图，如何决定试验因子和水平，质量不良，速度、放置方式、压力、温度、能量、放置时间、放置方式、撕裂的Mylar、速度、负载量、放置时间、其他曝光、显影、压模、负片、异物、光透镜不均、薄膜Mylar、水洗喷射、风力、板面氧化、露出偏