田口式实验法与实验数据

无忧商务网5ucom共享和传播管理资源，引导管理人实现卓越管理1无忧商务网5ucom共享和传播管理资源，引导管理人实现卓越管理第一章田口式实验方案法的经典案例1953年，日本一个中等规模的瓷砖制造公司，花了200万美元，从西德买来一座新的隧道窑，窑本身有80米长，窑内有一部搬运平台车，上面堆放着十几层瓷砖，沿着轨道缓慢移动让瓷砖承受烧烤。问题是，这些瓷砖尺寸大小有变异，他们发现外层瓷砖有50%以上超出规格要求，内层那么正好符合规格要求。工程师们很清楚，引起产品尺寸变异的原因是窑内各个不同位置的温度偏差导致的，只要更换隧道窑的温度控制系统，提高窑内温度的均匀就能够解决。使得温度分布均匀，需要重新改良整个窑，需要额外再花50万美元，这在当时是一笔很大的投资，不到万不得已时谁也不愿意这样做，大家都希望寻找其他方法来解决，比方通过改变原料配方，如果能找到对温度不敏感的配方，那么不需投入资金就能够化解温度不均匀而导致的尺寸变异和超差。工程师们决定用不同的配方组合来进行试验，以寻找最正确的配方条件，具体的思路是，对现行配方组合中的每一种原料寻找替代方案，通过实际生产运行筛选能够化解温度变异的最正确配方，对于熟悉瓷砖生产工艺的工程师来说，每一种原料的替代方案其实不难找到〔见下表〕，但每一个因素的替代方案的组合并不一定是最正确组合，最正确组合可能是各种原料现行条件和替代方案的所有组合方式中的一种，到底是哪一种，只有进行实验，对实际效果进行评价才能予以判定。替代方案表洋控制线因素迎水准肥一军(绘新案四)午水准午二抵(胸现行据)小A:皂石灰吩石量诵5%葛1%小B:饲某添耽加物臭粗细渐度装细抗粗疤C:抽蜡识石量黎43双%漫53城%雨D:浆蜡伴石胁种类愈新案舅组合骡现行洪组合席E:凭原材止料加剧料量相13访00折公斤援12味00六公斤秆F:龙浪费出料回燃收量址0%搏4%碑G:累长屈石量佛0%龄5%参与过产品开发或工艺改良的人都知道，灵感可以在一秒钟内产生，但实际操作却是耗时耗力的事情。七个可变的因素，每个因素两种选择，用全因素实验法进行筛选，就有128种组合，如果用小型设备做实验，每个实验做一天，买上8个实验用的小炉子，同时做八个实验，8天即可完成，然后在所有128个组合中寻找产品尺寸变异最小的组合即可，但本实验在小型设备中无法模拟，因为所要解决的问题的关键就在于隧道窑的温度变异，只有在该窑里做实验，找到的配方组合才是能够化解该窑温度不均匀的最正确组合〔假设还有另外一个窑存在类似问题，就得另外再找，因为每个窑的温度不均匀状况是不同的〕，这样一来，每做一次实验其实就是在不同的条件下生产一窑的瓷砖，需要全体员工折腾整整一天，128种组合就需要全体员工搞四个月，试想，能不能找到可化解温度变异的配方尚不知道，就要停产四个月搞实验，其人工、水电、材料消耗比投资50万美元还多，可行吗？除非能够有方法用几次实验就找到最正确组合方案，尚可以一试，否那么就只好花钱买高精度温控系统了。于是有人想到采用一次一因素实验法，所谓一次一因素实验，就是先固定一种组合，然后每次改变一个条件，将相邻的两次实验结果进行比拟，以估计两个条件的效果差异，实验方案如下表：碌A拒B脚C宇D贫E烤F搂G笔结果嗽结论悄刑足A1蜓B1横C1扁D1习E1和F1氧G1太Y1希--愉--忧血凝A2抬B1楼C1马D1氏E1葵F1酷G1庄Y2焰用Y按2与烤Y1御比拟赌A2右与A返1的元效果推祖型A2驻B2消C1抵D1赖E1条F1视G1冤Y3蜡用Y匙3与啊Y2孤比拟慨B2务与B火1的渴效果幕婆亲A2颂B2鸽C2温D1下E1蜜F1衰G1辩Y4竹用Y骂4与葬Y3蜻比拟委C2鸽与C同1的脸效果馅羡座A2浸B2砍C2辱D2晃E1彼F1撑G1概Y5哥用Y滔5与慈Y4包比拟点D2窜与D并1的旧效果歌纷墨A2唤B2参C2崭D2据E2愁F1神G1狂Y6颠用Y握6与肠Y5易比拟顶E2西与E厚1的缩效果仪沙夜A2疑B2不C2奇D2舅E2邪F2楼G1草Y7耕用Y殃7与林Y6览比拟蛮F2分与F体1的划效果却异局A2稳B2潜C2恭D2爪E2抬F2奏G2咬Y8毯用Y乘8与亚Y7梢比拟载G2馋与G谜1的毫效果但明眼人一下子就能看出来，用Y2与Y1的结果比拟A2和A1的效果是在其他因素不变的条件下进行的，如果在实验1和实验2中将B1换成B2，C1换成C2，那么Y2与Y1是否会有比拟大的变化，甚至大小顺序都逆转？实验次数虽然减少了，但结果的可靠性却明显不能保证。好在天无绝人之路，早在1940年，田口玄一博士就已经巧妙的利用正交表的对称性原理〔有关正交表的原理将在后述内容中予以说明〕创造了田口式实验方案法，对本案来说，同样也是8次实验，却可以得出可靠的结论。树用正漫交表访设计容的实风验方索案农A径B腥C秘D第E快F隔G两结果泛渔把A1母B1警C1喇D1搬E1晴F1灭G1诵Y1呼恳老A1傲B1舅C1副D2碧E2炕F2河G2必Y2振舱耕A1酸B2坝C2家D1尘E1叨F2弱G2晋Y3凡胖归A1凑B2温C2敢D2头E2拢F1拜G1歉Y4互滤复A2团B1枯C2吧D1探E2货F1种G2讽Y5纽眼辞A2率B1乘C2壮D2斜E1妙F2滨G1茄Y6博涂扣A2种B2长C1家D1辛E2鱼F2激G1臣Y7破殊聚A2竖B2戒C1逐D2龙E1房F1厘G2僻Y8奶如果剑以上厦实验蝶方案密进行吹8次得实验互，然雕后将使Y1斑、Y幻2、情Y3滨、Y黑4相绢加，足再将峰Y5丢、Y胜6、漆Y7舟、Y育8相帅加，馒很显教然，益在前纠四次执实验赌中，倚B、丑C、升D、羽E、宋F、魂G等恐6个棵因素墙的两套种选葱择都挠出现圣了两立次；武在后珍四次象实验枪中，句B、烈C、塑D、困E、掏F、士G等罚6个炊因素明的两贩种选兽择也诸都出裙现了泉两次哄，于丛是我冒们可旦以大侮胆的胃得出来结论滔，Y肠1、光Y2搏、Y割3、狭Y4居的总赶和之随所以挺与Y陶5、软Y6矩、Y倘7、致Y8煤的总仔和不死同，恒就是球由A剃1与寇A2嫂的差鼻异导琴致的驶，因怀为其楼他因掠素的幕两个蛋水准永都出业现了痛相同笨的次宅数，暑其影画响力禽已经举各自自抵消瘦！〔记这个找结论谊虽然姓大胆饮，但辈确实枪可靠落，原茎理将愤在后铅述内姥容中功说明笋〕店同理们，我猾们可旷以认证为是镜B1荣和B服2的分差异滤导致浑了Y妙1+封Y2免+Y盾5+增Y6辆与Y丽3+须Y4仅+Y黄7+磨Y8竖的总瓜和的脏不同拿，依篇此类闲推：匹C1恳和C首2的怠作用眼分别坏对应猴于Y弄1+先Y2蹄+Y前7+扁Y8浴与Y斗3+廉Y4快+Y醒5+疑Y6底；趟D1浇和D奴2的良作用株分别彼对应谷于Y肤1+直Y3霞+Y羡5+船Y7柿与Y催2+建Y4某+Y稀6+带Y8总；哗E1桃和E缩2的绝作用量分别损对应塔于Y视1+情Y3冲+Y坊6+萍Y8采与Y假设2+摧Y4领+Y缓5+廉Y7锈；盒F1继和F夸2的槐作用晋分别五对应原于Y酷1+旱Y4蛮+Y简5+栗Y8那与Y绑2+猾Y3茂+Y经6+单Y7孩；统G1例和G客2的辨作用胶分别略对应效于Y堡1+盼Y4程+Y素6+盏Y7甲与Y误2+励Y3迅+Y手5+丝Y8滥。宽根据唯以上灯原理饱，工传程师兵们设辩计了感如下贷的实断验方第案进会行实扎验：融套塔虽或共导跳寺互悟跌冶传宝再写士撇喷变诉额帜加党放瓷砖刃尺寸剃不良怕率努闪遍5漂细呼43催新案资13冲00借0谢0洗16肝察势5犯细量43冲现行忙12弹00旧4捷5左17祥纵蹲5难粗使53芦新案绸13锣00喇4铲5毯12架闪欲5踢粗贵53晶现行瞒12京00岔0贫0位6区低不1古细彻53赌新案却1站20熄0荒0析5匹6多壤凳1推细弯53撑现行搏13婶00乏4循0压68超会供1愉粗爽43稿新案圾12掌00泽4控0乏42熟浅烛1忌粗僻43帅现行竹13装00钞0明5堪26躺于是付，A冲1〔冷5%葱的石色灰石柜〕的耍作用希所对云应的诞不良瘦率为筐：〔饥16金+1名7+赚12沉+6每〕/抬4=觉12的.7羊5%盈，A浴2(捏1%矩的石牛灰石今)的稿作用运所对晕应的勺不良性率为葛：〔颂6+翼68渠+4棵2+阵26形〕/蚀4=帜35授.5投0%矮。漏计算蜂每一餐个因霞素的皇两个案水准严所对失应的投尺寸吃不良轰结果尽，形仓成回往应表搬如下只：送棒猪洗狭巾嗓奴洪挠贡煎酱改墓德驶描辰抬增卖赚博日衡懒水准拒1腿12不.7域5卷26握.7茎5尺25竞.2时5慕19嫂.0似0乔30滨.5台0世13僻.5曾0本33干.0雄0栗水准召2历35忆.5哑0辜21闯.5窗0帅23怒.0丸0阔29扎.2袖5让17拘.7待5队34相.7托5丙15嫌.2吹5丘很明怖显，宰最正确孟条件侍为A跳1B晶2C亡2D赢1E们2F针1G劝2，浅即：亭石灰捆石含沾量5闲%，携粗颗初粒群添加挣物塔，蜡皇石用禁量5阳3%葱，新咬组合汽蜡石遍，每咐次加树料灶12两00栋公斤选，浪序费料阀不回敢收，眯长石鸽用量错5%极，蛮以该猜组合旱进行蛾确认显实验柄，结性果瓷令砖的所尺寸侦不良辉率降武到了辆2%荷以下营，完汗全化妄解了卡温度晃不均桑匀所足带来傅的不惩良影重响。薯结果蒜虽然玩令人针满意墓，但棕我们熔不禁线要问覆，这旺种简毕单的汇加和星运算挪只有双在力脖学中膝才会兆有，爸大多扎数情薪况下遍，各撇种因炒素所咐起的臂作用筒与最迁终的罪结果漫并非扔简单叶对应龟，能果够这壤么简僵单的意加和棵吗？咸而且抵两个暮因素帐单独茧使用苏时各眠自可狮以体苦现各声自的挨作用储，但随同时迷存在丘时完闹全有驰可能毅相生御或相远克〔牛就是拐可能讯存在摸交互推作用拴〕，桥比方粘男女称搭配链，干陵活不效累；神甘草衔和甘梅遂，削各自孟都是庆良药毯，但馅一起敌使用剂却致纷死人蝇命。乞按理统说存爸在这消么大惩的不签确定件性，冤利用哭正交政表所逃进行伟的实暑验计画划所线得出佣的结稼论也技是很叠不可凉靠，因但正核交表爸本身迈还存交在另静外一沙个性钓质〔准见后届述内递容〕冠，正趴好可慎以帮设助我边们将悬交互神作用橡也当施作一拼个因循素来劫处理膜，如想果A歇、B所两个崭因素客之间挤存在舌交互你作用蜜，我厦们不蛮妨认妈为存绣在第失三个奸因素煮AX油B，钳按照看正交阔表的季运算秆规那么牙，选多择适凤当的蹄正交距表进台行实显验设缓计，驾得出器实验厨结果以后，苍只要往找出描AX械B因醒素的芒最正确别组合丰，问摔题就胆会迎帅刃而园解。泻第二隶章、演利用储正交柳表进川行实权验设瑞计六我们付在第它一章西已经历讨论抢过，甚用正趟交表梨进行漏实验会设计置，利诱用简溪单的杀加和储运算究来处寨理实腥验结序果需氧要首抽先解阵决两岂个问丧题：少1凳各实醉验因夺素所毛产生效的作硬用和曲影响患力是侦否具韵有加吉和性龄？余2礼假设两介个因形素之金间存纤在强拜烈的睬相互渠作用世，是箱否真薪的可屈以将踢其相虫互作贯用看顽作第屡三个凶因素帆来处爸理？摄事实去上，兵在现踢实世挨界里嘉，并耕非简彻单的议1+丑1=肾2,捎各种傍变量既之间感其实脆往往币不能灰简单能加和腹。比铁如一屋个人撕的力耐气假设抓是1玉00汁斤，风两个释人就计应能震够正秋好推吃得动略20即0斤词的车俊，可屠实际汁上两谣个人叔一起舱推的毅时候振，因挑为推弯车时膝用力甘的角黄度偏删差、凝发力劲的不尾同时轿等情访况的那么存在图，力续量的银总和掩并非谜准确聚的2腰00东斤，爱只有景在两叹个人棵用力倒的方架向完滚全相开同且拴同时镜发力贱的情喂况下虚才是纸20劫0斤疑。但渐在现蓝实生僻活和银实际压工作晋中，宏所有求的因适素都遭存在塌波动沫和误董差，误我们御所谓游的某降人力冤气1锡00恳斤，挤其实患指的鼻是1浴00霞斤左民右，像90破-1羡10掠斤之节间都投可以行说是选10严0斤换，也惧就是抹说，混我们胞实际战上承测认并秋且接神受波抚动和傻误差有的存英在，捞既然责如此钟，假设煮两个洪人一备起推居车，餐即使贯因为犁角度巨问题跪、配代合问颈题而趋使力霞量并面非严末格的灾具有摧加和置性，服但只刚要最聚终的挠力量治总和玉在1零80推-2帖20乖斤之卫间，穗我们膨仍然虎可以虑说他剧们合派伙推判车的柿力量炊总和必是2德00滚斤，杠只要汗各种弊复杂洒情况卷所产庆生的静影响恭未使谨个人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