田口试验方法执行步骤十

實驗計畫–(實驗設計田口穩健設計)與六標準差簡介Page22010/5/27綱要•直交表•田口實驗計畫•田口實驗步驟六標準差簡介•案例Page32010/5/27一、直交表範例Page42010/5/27一、直交表範例Page52010/5/27二、直交表原理表三.直交表排列法直交表之好處:(1)實驗次數較少。(2)由直交表實驗所獲得之結論，在整個實驗範圍都是成立的。(3)具有良好再現性。(4)資料分析簡單。各因子的效果只要簡單地計算一些平均值即可決定各因子的效果。Page62010/5/27三、點線圖例:某個案有四個2水準因子(A、B、C、D)，除主效果之外，尚要估計AxB，BxC和BxD等三個交互作用。所以實驗的總自由度為7，因此選用L8直交表。圖一:L8的二個標準點線圖Page72010/5/27四、直交表之特殊設計1.行合併法(columnmergingmethod)例3:將L8(27)變成L8(4x24)(1,1,1)→1(1,2,2)→2(2,1,2)→3(2,2,1)→4Page82010/5/27四、直交表之特殊設計1.行合併法(columnmergingmethod)以同樣方法，可將L16(215)(合併前七行)變成L16(8x28)，且可將L27(313)(合併前四行)成為L27(9x39)。Page92010/5/27四、直交表之特殊設計2.分枝設計圖A、B、C、D、E因子各有2水準，那麼我們可選用L8直交表進行實驗。Page102010/5/27四、直交表之特殊設計2.分枝設計Page112010/5/27四、直交表之特殊設計3.虛設水準法2水準因子(A)和三個3水準因子(B、C、D)A1或A2重複操作以因子中較重要的水準取代。Page122010/5/27四、直交表之特殊設計4.合成因子法二個2水準因子A和B(假設無顯著交互作用存在)，則二個2水準因子(A和B)及三個3水準因子(C、D、E)，其三水準為(AB)1=A1B1,(AB)2=A1B2和(AB)3=A2B1圖:合成因子法實驗標號行1234123456789A1B1C1D1E1A1B1C2D2E2A1B1C3D3E3A1B2C1D2E3A1B2C2D3E1A1B2C3D1E2A2B1C1D3E2A2B1C2D1E3A2B1C3D2E1Page132010/5/27(一)TaguchiMethods產品及製程設計三階段系統設計(SystemDesign)–設計人員檢視各種可能達成產品想要機能之結構或是技術，其在降低產品靈敏度及製造成本上扮演重要角色參數設計(ParameterDesign)–主要為最佳化”系統設計”，使系統對雜音因子所造成的敏感度最低，而提高系統的穩健性。降低對於雜音因子的影響，而非排除與控制雜音因子允差設計(ToleranceDesign)–主要為調整公差範圍以最佳化設計參數–降低經產品性能變化所造成之產品損失，與製造成本間進行交換–公差因子(如材料)最適值的選擇–參數設計之後再執行五、田口穩健設計簡介(轉錄潘浙楠教授講義)Page142010/5/27(二)製程概念圖五、田口穩健設計簡介Page152010/5/27(三)雜音(noise)因子的分類五、田口穩健設計簡介使用階段的外部干擾因子干擾因子內部干擾因子製造階段的外部干擾因子干擾因子內部干擾因子品質特性量測時的量測干擾因子干擾因子干擾因子類別Page162010/5/27(四)參數設計找出一組可控因子的處理組合，使得品質特性達到理想的機能,使品質特性變異減至最小(敏感度為最低)，即此產品的穩定性最高、變異最小、損失最小(成本最小)–決定控制因子的值–兩階段最佳化Step1:降低變異Step2:調整平均值至目標值五、田口穩健設計簡介Page172010/5/27(五)穩健設計的原理五、田口穩健設計簡介1.利用品質特性與控制因子間的非線性關係去降低內部雜音因子的影響2.利用雜音因子與控制因子間的交互作用去降低外部雜音因子或量測雜音因子的影響3.利用信號雜音比(SignaltoNoiseratio,SN比)功能(1)SN比可反應品質特性的變異。(2)SN比與平均值的調整無關，亦即當目標值有改變時，仍可用來預測品質。(3)SN比衡量相對品質，因其目的是用來做比較的。(4)SN比具簡單、加法性。其中MSD為偏離目標值的均方差(MSD)-10logSN10Page182010/5/27五、田口穩健設計簡介(六)田口兩階段最佳化程序步驟1：最大化SN比以降低對雜音的敏感性。在此階段，我們暫時不理會平均值，而選擇能最大化SN比的控制因子水準。步驟2：調整平均值到目標值上。在此階段，我們選擇適當的調整因子(對SN比無影響但對平均值有顯著影響的因子)，將平均值移靠近目標值。回應圖(responsegraph)的分析，可將控制因子分成以下四類:1.對SN比及平均值都有影響因子。我們選擇能最大化SN比的控制因子水準。2.對SN比有影響，但對平均值沒有影響的因子。我們選擇能最大化SN比的控制因子水準。3.對SN比沒有影響，但對平均值有影響的因子，稱為調整因子。調整使接近目標值。4.對SN比及平均值都沒有影響因子。在這些因子中，我們可以從其他方面來考慮他們的最佳水準，譬如說操作是否容易或成本因素。Page192010/5/27五、田口穩健設計簡介(六)田口兩階段最佳化程序Page202010/5/27五、田口穩健設計簡介(七)外側直交表與內側直交表的配置直交表的類型–內側直交表：配置可控因子–外側直交表：配置雜音因子Page212010/5/27六、田口實驗方法執行步驟1.定義問題2.選擇因子和水準3.選擇直交表5.計算S/N比8.結論與建議4.實驗與收集資料6.決定最佳參數水準組合7.確認實驗(一)八大步驟Page222010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(二)步驟1、21.問題之描述–決定要量測的品質特性(反應變數)2.因子決定–控制因子與雜音因子(以不超過3個為原則)–魚骨圖因子與水準的決定–採用2水準為主Page232010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(三)選擇品質特性以降低交互作用最好是連續實數函數最好是各控制因子的單調函數(monotonicfunctions)最好是與能量轉換有關適當及不適當的品質特性例子,決定控制因子與雜因子及其水準適當的品質特性不適當的品質特性力良率或不良率距離通過或不通過速度可靠度加速度外觀壓力缺失數目時間氣泡數目(轉錄呂金河教授講義)Page242010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(四)步驟3、4田口建議採用的直交表:L8(27),L12(211),L18(21×311),L32(21×49),L36(211×313),L54(21×325)Page252010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(五)直交表的選擇Step1：決定因子數與水準數Step2：考慮是否有交互作用Step3：計算總自由-確認收集的資料，足夠分析所要探討的因子Step4：選擇最適直交表Page262010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(六)步驟5資料分析1.計算S/NRatio2.繪製回應圖•Maineffectplot(mean,S/NRatio)•Interactionplot3.變異數分析Page272010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(七)SignaltoNoise田口博士假設:當產品的品質特性y開始偏離目標值m時,品質損失L是以二次曲線的速度增加平均品質損失可以直接做為一批產品的品質指標田口博士將平均品質損失排除係數k後,以對數轉換、乘以10、並取反號,並將它們稱為S/N比(信躁比),做為品質的同義字望小特性(SmallerisBetter)望大特性(LargerisBetter)21011/10log()nSiiSNYn)1(1log101210niiLYnNS(轉錄呂金河教授講義)Page28望目特性(NominalisBetter)STATISTICA的望目特性，S/N其計算公式為望目特性的S/N另一計算公式為)(log10210YVNSeN2212)(SmynmyMSDniiMSDS/Nlog101andwherelog1022210nnYYVnYSnVVSNSiieimeemN六、田口實驗方法執行步驟Page292010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(八)不良之SNpp1log10計算出不良數，再透過不良率轉換公式計算S/N比Page302010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(九)貢獻度百分比貢獻度百分比定義為指出一個因子降低變異的相對能力–計算方式誤差的貢獻百分比–提供實驗充分性的訊息–若ρerror≦15%：表示實驗並無忽略掉重要因子–若ρerror≧15%：表示實驗有些重要因子被忽略，實驗狀況並非很好(轉錄呂金河教授講義)Page312010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(十)步驟6、7(轉錄呂金河教授講義)6.利用S/N比建立預測方程式7.進行確認實驗–實驗結果差異性大時•增加可控因子•增加可控因子的水準間距離•控制因子之間可能有強烈交互作用–實驗結果差異性雖小但未達到所要求的品質•進行3水準的微調實驗Page322010/5/27六、田口實驗方法執行步驟(十一)確認實驗(ConfirmatoryRuns)1.最佳水準組合重複實驗取得實驗值，計算實際值及與預測值之差距2.非顯著因子之較佳水準進行重複實驗%5ˆ1niiiiyyyMAPEPage33NormalDistributionCentered-7-6-5-4-3-2-101234567LSLUSLSpecLimit%PPM?1s68.27317311?2s95.4545500?3s99.7327004s99.9937635s99.9999430.576s99.99999980.0026s5s4s3s2s1s0s1s2s3s4s5s6s六標準差的意義平均數未偏移前之常態分配圖七、六標準差簡介Page34NormalDistributionShifted1.5s-7-6-5-4-3-2-101234567LSLUSL6s5s4s3s2s1s0s1s2s3s4s5s6sSpecLimit%PPM?1s30.23697672?2s69.12308770?3s93.3266811?4s99.37906210?5s99.976733233?6s99.99965993.4平均數偏移1.5標準差之常態分配圖Page35策略規劃子系統資訊回饋系統策略發展及評估程序目標設定程序績效管理系統組織內外部環境組織使命、願景利害相關者焦點組織成果經營策略會議組織策略及目標關鍵績效指標項目高階領導人專案分類系統專案挑選系統專案規劃會議專案題庫六標準差專案題庫其他類別專案專案規劃子系統問題解決步驟分級改善手法輔助工具量測分析系統六標準差專案活動流程管理系統教育訓練系統人才選用系統獎懲系統專案審查系統專案溝通系統專案追溯系統知識管理系統專案成果專案執行管理子系統財務審查系統未來領導人創造價值組織文化變革專案成效確認子系統六標準差系統架構圖(張家富，2003)Page36六標準差推行組織與人員角色推行組織六標準差推行組織圖執行委員會盟主盟主黑帶黑帶黑帶大黑帶執行長綠帶綠帶綠帶Page37執行六標準差的步驟「D-M-A-I-C」的五個步驟：–D即是「定義」(Define)–M即「評量」(Measure)–A即「分析」(Analyze)–I即「改善」(Improve)–C即「控制」(Control)DMADV代表DFSS(DesignForSixSigma)手法即「定義(Define)–量測(Mea