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田口实验法以及田口试验设计的十二执行步骤

什么是田口实验法

「田口实验法」是以实验的手段(非解析的方法)来决定设计参数。实验的内容可能是实验室的开发实验、工厂生产线上的试作实验、或者是电脑上的模拟实验。然而,「设计参数」可能是生产的制程参数、产品的设计参数、或者是其它管理上的分析因子。「田口实验法」的方法是藉由精简的直交表实验,以经济的实验成本,求得分析问题的最适合因子水准组合。直交表的选用乃依据控制因子以及水准数决定;以获得最佳的产品(或制程)机能(特性),并且维持此一机能的稳健性。

田口实验法以及田口试验设计的十二执行步骤(图1)

田口实验法的十二个执行步骤

步骤一、选定品质特性(qualitycharacteristics)。在连续冲模实例中,以剪切边毛边宽度为品质特性;而在矽胶模注型实验中,则以塑件硬度为品质特性。品质特性最好选择可以测量的实数为之。

步骤二、判定品质特性之理想机能(idealfunction),亦即品质特性之理想值。剪切边毛边宽度具有望小特性;而在RTV塑件硬度问题中属於望目特性;在RTV注型品质与纸螺旋器问题中,归类於动态特性。

步骤三、列出所有影响此品质特性的因子(factors),最好以要因分析图(fish-bonediagram)的方式呈现。由公司内各种专业人员以脑力激荡的方式为之。

步骤四、定出信号因子(signalfactors)的水准(levels)。信号因子之水准必须考虑横跨所有可能调整的范围,只有动态特性的问题才有信号因子。如於纸螺旋器问题中的释放高度。

步骤五、从步骤三中所有因子中决定控制因子(controlfactors)并定出它们的水准别。二、三、四、五水准。

步骤六、从步骤三中所有因子中决定干扰因子(noisefactors)并定出它们的水准。必要的话,可以先做「干扰实验」(以二水准因子规划L4、L8)。天行健咨询专注于国内企业管理先进技术的研究与开发,服务客户遍布全国各地,为客户提供专业的六西格玛、精益六西格玛、六西格玛设计(DFSS)、精益生产管理、精益布局、TPM管理、精益研发管理、triz创新技术、IE工业工程等项目辅导咨询、 公开课培训、企业内训服务。

步骤七、依控制因子及其水准的数目选定适当的直交表,尽可能避免因子交互作用的影响,根据因子水准安排完整的实验计划。

步骤八、执行直交表实验,确实的记录实验数据。选择以讯噪比为分析值时,每组实验至少执行两次(建议三次)。

步骤九、因子水准回应分析。主要目的有三:

(一)计算每个控制因子的水准变动对品质特性的效应,(二)计算每个控制因子的变动对品质特性变异的效应,(三)依据前二项的资讯,决定最适控制因子水准组合,使的品质特性最接近理想机能。

步骤十、变异数分析(ANOVA)。根据品质特性或讯噪比进行变异数分析,以判定重要因子以及实验误差。

步骤十一、田口加法模式预测,依据资料分析结果的资讯,预测在最适因子水准组合的品质特性值或讯噪比值。

步骤十二、执行确认实验(Confirmationexperiment),依步骤九所决定的组合做确认实验,以决定是否推广至生产线上量产用。若此实验值与预测值够接近,则新的设计值可以推广至生产线上量产用,否则整个步骤必须重新检讨。

若有必要,回到步骤一重新检讨,以改善品质及性能,直到符合产品(或制程)品质及功能为止。

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