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1、1,田口方法與品質工程,2,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.70 11.华映光电股份有限公司模拟试题解答.77,3,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,4,
2、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。,5,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
3、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;,6,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。,7,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,8,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，
4、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,9,对于一个产品或者制程,我们可以其参数图来表示
5、,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详细探讨。,参数的分类,田口方法的基本概念,10,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
6、，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,11,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.,12,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()及此 效率()的穩定性。效率()可定義為 此系統所產生的輸出(y) 與輸入的
7、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 ()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=M；基准點比 例式：y-ys=(M-Ms)；一次式： y=+M,13,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,14,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(Ys)為理想。即此Ms為校正之基準。,S/N,M,田口方法的基本
8、概念,15,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,16,信号杂音比（signal to noise ratio）,S/N=10log10( ),杂音,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,17,品質損失函數,分段損失函數,L(y)=,D,-,其他情况,设,O,O,A,m ,y,O,品質損失函數與S/N比,18,m,LSL,USL,品質損失函數,
9、分段損失函數,品質損失函數與S/N比,19,品質損失函數,L(y) =k(ym)2,二次方程式损失函数,k是損失係數, kA0/0,品質損失函數與S/N比,20,品質損失函數,m,A0,LSL,USL,-D0,D0,品質損失函數與S/N比,21,舉例電源電路,一台音響系統使用的電源電路，其目標輸出電壓應為110V ；倘輸出電壓降至11020V時，設該音響系統將有半數失效，應予送修。設修理費用為￥100 ；則其在輸出電壓為100V時，其平均品質損失應為 L(y)=k(y-110)2 k= A0/0 =100/20 2=0.25 L(y)=0.25(y-110)2 當y=100V時 L(y)=0.
10、25(100-110)2 = ￥ 25,品質損失函數與S/N比,22,二次方程式損失函數的變化,望小特性”（smaller-the-better type characteristic）,當品質特性的理想值为0時，即m=0 L(y)=ky2,k是損失係數, kA0/0,品質損失函數與S/N比,23,二次方程式損失函數的變化,望大特性（Larger-the-better type characteristic）,L（y）k1/y2,當品質特性的理想值为時，即m=,k是損失係數, kA00,品質損失函數與S/N比,24,非对称型品质损失函数,品質損失函數,L（y）,k1(y-m)2 ym,k2(y
11、-m)2 ym,k1、 k2是損失係數,品質損失函數與S/N比,25,品質損失函數,非对称型品质损失函数,m,A0,LSL,USL,品質損失函數與S/N比,26,平均品質損失,縂品質損失= L（y1）+ L（y2）+.+ L（yn） =k(y1-m)2 + k(y2-m)2 +.+ k(yn-m)2 平均品質損失Q(Average Quality Loss) Q1/nL（y1）+ L（y2）+.+ L（yn） = 1/nk(y1-m)2 + k(y2-m)2 +.+ k(yn-m)2 =k/n(y1-m)2 + (y2-m)2 +.+ (yn-m)2 ,品質損失函數與S/N比,27,品質損失函
12、數與S/N比,MSD(均方偏差）Mean Square Deviation MSD= 1/n (y1-m)2 + (y2-m)2 +.+ (yn-m)2 = 1/n (yi-m)2 MSD=1/n (yi-m)2 = S2 +（y-m)2 证明如下:,平均品質損失Q,Q k/n(y1-m)2 + (y2-m)2 +.+ (yn-m)2 =k1/n (yi-m)2 ,28,品質損失函數與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/n yi2 - 1/n 2my
13、i+ 1/n m2 = 1/n yi2 - 2my +m2 = 1/n yi2 - 2y2+y2 + y2 - 2my + m2 =1/n yi2 -1/n 2yi +1/n y2+(y2-2my+m2) = 1/n (yi-y)2 +(y-m)2 =S2 +（y-m)2,29,品質損失函數與S/N比,S/N公式： S/N= -10Log(MSD),對望目特性而言: MSD= 1/n (yi-m)2 = S2 +（y-m)2 對望小特性而言: MSD=1/n yi2 =S2 +y2 對望大特性而言: MSD=1/n 1/yi2,30,望小特性之S/N比（Smaller-the-better t
14、ype characteristic）,品質損失函數與S/N比,S/N= -10Log(MSD) = -10Log1/nyi2,i=1,n,當品質特性的理想值为0時，即m=0, 此种特性稱爲望小特性，S/N比公式如下：,31,品質損失函數與S/N比,望大特性之S/N比（Larger-the-better type characteristic）,S/N= -10Log(MSD) = -10Log1/n(1/yi2 ),當品質特性的理想值为時，即m= , 此种特性稱爲望大特性，S/N比公式如下：,32,品質損失函數與S/N比,望目特性之S/N比,S/N= -10Log(MSD) = -10 Lo
15、g1/n(yi -m) 2,i=1,n,當品質特性的理想值为某一目標值時，即m唯一定值, 此种特性稱爲望目特性，S/N比公式如下：,33,交互作用,用以下2個因子A,B其分別有兩個水準可以設定為Low,High。假使會有以下情形則稱為沒有交互作用，亦即2者相互獨立。,A-Low,A-High,B-Low,B-High,平行 沒有交互作用,34,交互作用,假使會有以下情形則稱為具有交互作用，亦即2者相互依存。,A-Low,A-High,B-Low,B-High,存在交互作用,35,直交表,水準 行數（因數個數） 列數（實驗次數） 表示直交表（L:Latin Square的第一個字母）,直交表表示方式 典型的一个直交表是用La(bc)来表示，它代表共有
