实验工具之一田口方法实例
DOE -田口实验设计方法
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为什么需要DOE
同样在生产同规格的产品，为什么有些厂商良品率 是比较高
同样是在生产同类型的产品，为什么有些厂商的产 品性能以及寿命是比较好，而成本又比较低呢？
日本工业强盛的原因
控制因素 A:石灰石量 B:某添加物粗细度 C:蜡石量 D:蜡石种类 E:原材料加料量 F:浪费料回收量 G:长石量
水准一(新案) 5% 细 43% 新案组合 1300公斤 0% 0%
水准二(现行) 1% 粗 53% 现行组合 1200公斤 4% 5%
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因子水平
为了研究因子对响应的影响，需要用到因 子的两个或者更多不同的数值，这些取值 称之为因子的水平
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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）发明了 田口式实验计划法，对本案来说，只需8次 实验，就可以得出可靠的结论。
DOE -田口实验设计方法
Design of Experiments
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课程纲要
一:田口式品质工程概述 二:田口式品质工程名词解释 三:常用的直交表类型 四:田口直交表算法范例说明 五:田口式品质工程应用实例
代码实现田口设计中的交互作用和交互作用表
代码实现田口设计中的交互作用和交互作用表
1. 介绍田口设计
田口设计是一种用于实验设计的方法，由日本学者田口玄一于20世纪50年代提出。它主要用于工程和科学领域，帮助研究人员系统地进行实验设计和数据分析，以寻找影响产品质量和性能的关键因素。
田口设计包括3个重要概念：因素、水平和交互作用。因素是可能影
响产品质量或性能的变量，如温度、压力、时间等；水平是每个因素
的不同取值，例如温度可以设置为低、中、高三个水平；交互作用指
的是不同因素之间相互作用的影响，它对产品质量和性能有重要影响。
2. 交互作用的重要性
交互作用是田口设计中一个非常重要的概念，它表示不同因素之间相
互作用的影响。在实际的工程和科学研究中，很多时候各因素不是独
立影响产品质量或性能的，而是存在相互作用的影响。如果不考虑交
互作用，可能会得出错误的结论，导致产品质量和性能不能得到有效
的提高。
准确地识别和理解交互作用对于优化产品设计和生产过程非常重要。
而代码实现交互作用的分析，可以帮助研究人员更方便地进行实验设
计和结果分析。
3. 代码实现田口设计中的交互作用
在实际的工程和科学研究中，可以使用多种编程语言来实现田口设计
中的交互作用分析。比较常见的包括Python、R、MATLAB等。这些编程语言提供了丰富的数据分析和统计分析库，能够方便地进行交互
作用分析。
下面以Python为例，简要介绍如何使用Python来实现田口设计中的交互作用分析。
需要安装相应的数据分析库，如numpy、pandas和scipy等。这些
库提供了丰富的函数和方法，能够帮助我们进行数据处理和统计分析。
[管理工具-质量管理]田口方法（TaguchiMethods）
![[管理工具-质量管理]田口方法（TaguchiMethods）](https://img.taocdn.com/s3/m/1da2dfe54793daef5ef7ba0d4a7302768e996f4f.png)
田口方法（Taguchi Methods）
什么是田口方法
田口方法是一种低成本、高效益的质量工程方法，它强调产品质量的提高不是通过检验，而是通过设计。田口方法是日本田口玄一博士创立的，其核心内容被日本视为“国宝”。日本和欧美等发达国家和地区，尽管拥有先进的设备和优质原材料，仍然严把质量关，应用田口方法创造出了许多世界知名品牌。
随着市场竞争的日趋激烈，企业只有牢牢把握市场需求，用较短的时间开发出低成本、高质量的产品，才能在竞争中立于不败之地。在众多的产品开发方法中，田口方法不失为提高产品质量，促进技术创新，增强企业竞争力的理想方法。
田口方法的目的
田口方法的目的在于，使所设计的产品质量稳定、波动性小，使生产过程对各种噪声不敏感。在产品设计过程中，利用质量、成本、效益的函数关系，在低成本的条件下开发出高质量的产品。田口方法认为，产品开发的效益可用企业内部效益和社会损失来衡量．企业内部效益体现在功能相同条件下的低成本，社会效益则以产品进人消费领域后给人们带来的影响作为衡量指标。假如，由于一个产品功能波动偏离了理想目标，给社会带来了损失，我们就认为它的稳健性设计不好，而田口式的稳健性设计恰能在降低成本、减少产品波动上发挥作用。
田口方法的基本思想
田口方法的基本思想是把产品的稳健性设计到产品和制造过程中，通过控制源头质量来抵御大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰，这些因素包括环境湿度、材料老化、制造误差、零件间的波动等等。田口方法不仅提倡充分利用廉价的元件来设计和制造出高品质的产品，而且使用先进的试验技术来降低设计试验费用，这也正是田口方法对传统思想的革命性改变．为企业增加效益指出了一个新方向。
工程应用分析之田口式实验计划法
工程应用分析之田口式实验计划法
田口式实验计划法（Taguchi Method）是由日本质量管理专家
田口玄一郎于20世纪60年代提出的一种工程应用分析方法。该方法是通过设计和执行一系列实验来优化产品、系统或过程的设计参数，以实现最佳性能和品质控制。田口式实验计划法以其简洁、高效和准确的特点在全球范围内被广泛应用于工程领域。
田口式实验计划法的核心思想是通过考虑设计参数对结果的影响，确定最佳的参数组合来优化产品或系统的性能。与传统的试验方法相比，田口式实验计划法减少了实验次数，但仍能得出可靠的结论。
田口式实验计划法主要包括三个步骤：参数选择、水平选择和实验设计。首先，确定影响结果的关键参数。然后，为每个参数选择适当的水平。最后，设计实验矩阵并执行实验，以收集数据和分析结果。
在参数选择阶段，田口式实验计划法强调选择对结果影响最大的参数。通过使用正交实验矩阵，可以确定最少的实验次数来获得最大的信息量。正交实验矩阵是一种特殊的矩阵，具有平衡各种因素的能力，并且可以减少因素之间的相互作用。因此，正交实验矩阵能够在最少的实验次数下提供有效的数据。
在水平选择阶段，田口式实验计划法要求选择适当的水平来代表参数的范围。通常，参数的水平可以分为三种类型：高水平、低水平和中心水平。高水平和低水平用于极端测试，而中心水
平用于检测参数的相互作用。通过选择不同水平的参数组合，可以确定最佳的参数组合来实现最佳性能。
在实验设计阶段，根据正交实验矩阵的设计，执行一系列实验并收集数据。通过对数据进行统计分析，可以确定影响结果的关键参数和最佳参数组合。这种分析方法可以减少试验次数和时间，并提高实验结果的准确性和可靠性。
经典田口谢宁韩永春DOE试验设计
试验设计的基本步骤
1. 定义问题 2. 验证测量系统的能力 3. 确立试验目标
4. 选择响应变量(输出变量Y)
5. 选择因子(输入变量X) 6. 选择因子的水平 7. 选择试验设计方案 8. 实施试验并收集数据 9. 运用minitab分析数据得出统计结论 10. 运用minitab图表分析
11. 重复试验来验证试验结果
• 对于橡皮筋数量我们可以选择: – 低水平(-1)为1根皮筋 , 高水平 (+1)为3根皮筋
• 两个水平间的范围应足够宽以体显实际的制程差异。
• 但因子水平的设置不能超过因子的可行范围(可超过当前的过
程设置范围)。
• 试验中的一些因子水平组合可能会产生不可接受的不合格品。
• 对计量型的因子, 水平设置可从当前操作的极限开始。
响应变量(response)：试验设计中的输出变量Y
水平(level)：因子取值的个数（两个或更多个） 处理(treatment)：各因子皆选定了各自的水平后，其组合 随机化(randomization)：以完全随机的方式安排各次试验单元 的顺序 代码化(coding)：将因子所取低、中、高水平设定为-1、0和1 交互作用(interaction)
6. 选择因子的水平: 选择两水平 7. 选择试验设计方案: 运用Minitab设计数学矩阵数据收集表格 8. 实施试验并收集数据 9. 运用minitab分析数据得出统计结论 10. 运用minitab进行图表分析：
[实验设计doe应用指南]使用实验设计（DOE）与田口方法（Taguchi method）的区别
![[实验设计doe应用指南]使用实验设计（DOE）与田口方法（Taguchi method）的区别](https://img.taocdn.com/s3/m/0d3c90ff846a561252d380eb6294dd88d0d23d60.png)
[实验设计doe应用指南]使用实验设计(DOE)与田口方法(Taguchi method)的区
别
篇一: 使用实验设计与田口方法的区别
使用实验设计与田口方法的区别
[ 14/11/2007 06:01:00 | By: 桥智]
1长期来欧美企业采用DOE一向严谨于统计理论，因此对田口方法是陌生或看不起的，一直到6sigma管理引用大量日式TQM与丰田精益生产管理以后，一般DOE教科书最后一章才谈田口方法，号称DOE 圣经书的Design and Analysis ofExperiments一书一直到第六版才加入田口方法的内容，但也非常谨慎使用其章节名称-稳健参数设计与制程稳健研究，其字义可以充分表达田口方法的意义
2 一般人认识DOE与田口方法会从Minitab开始，看起来Taguchi 是DOE四个项目之一个，但Taguchimethod在日本已经渐渐变成一种开发设计手法以达品质安定化设计之目的，因此田口方法已经从所谓事后品管而趋向于事前品管的手法，田口有一句口号译成英文给老外- To get Quality，Don‘t measureQuality，亦即与其测量品质以进
行事后品质改善，不如进行好的品质设计不让品质问题发生，田口方法不断演变也因此造成一般人对田口方法的认知众说纷纭
3 日本人的文字用语常令外国人头痛，譬如QC是指品质管理,TQC 是TQM，至于田口方法更有学问，请看田口方法发展史如下
1950~1970年间致力品质提升而实施SPC，为了达成品质稳定，探讨品质问题原因而因此必须进行筛选设计，然而正统DOE的交络法或部份法当时是非常复杂，因此田口玄一发展出用直交表、点线图方便进行设计实验筛选出品质的关键要因，此阶段的实验方法当时被称为田口方法，时过境迁1980年代中期田口玄一出来呼吁澄清，除非采用有噪音因子的内外表与SN比才能称作田口方法，但是目前日本企业学习实验计画主流内容仍是以直交表与点线图为主
正交试验设计法简介
正交试验设计法简介
一、概述
正交试验设计法，又称为正交实验设计、正交表设计或正交测试设计，是一种高效、系统的试验设计方法。该方法源于数学中的正交性概念，通过正交表来安排多因素试验，使得每个因素的每个水平都能在其他因素的所有水平中均衡出现，从而能够有效地分析多个因素对试验结果的影响。正交试验设计法最初由日本统计学家田口玄一博士于20世纪50年代提出，并在工程领域得到了广泛应用。
正交试验设计法的主要优点包括试验次数少、数据分析简便、试验效果高等。通过正交表的设计，可以大大减少试验次数，提高试验效率同时，正交表的规范化和系统性使得试验数据的分析变得简单明了，便于找出影响试验结果的主要因素和最优组合。
正交试验设计法广泛应用于工业、农业、医学、军事等领域。在工业生产中，正交试验设计法可用于优化产品设计、改进生产工艺、提高产品质量等在农业研究中，可用于优化作物种植方案、提高作物产量等在医学研究中，可用于药物筛选、临床治疗方案优化等。正交试验设计法还可用于系统可靠性分析、多目标决策等领域。
正交试验设计法是一种高效、实用的试验设计方法，对于多因素、
多水平的试验问题具有重要的应用价值。通过正交表的设计和分析，可以系统地研究多个因素对试验结果的影响，找出最优方案，提高试验效率和效果。
1. 正交试验设计法的定义
正交试验设计法是一种研究多因素多水平的科学实验设计方法。它基于Galois理论，从大量的实验点中挑选出适量的、有代表性的点进行试验，这些点具有“均匀分散，齐整可比”的特点。这种方法的主要工具是正交表，通过合理安排实验，可以在最少的试验次数下达到与大量全面试验等效的结果。正交试验设计法具有高效率、快速和经济的特点，被广泛应用于各个领域，如生物学、软件测试等。
minitab中因子设计与田口设计
minitab中因子设计与田口设计因子设计和田口设计是统计实验设计中常用的两种方法，它们能
够帮助我们有效地确定影响产品质量或过程性能的关键因素，并确定
优化的方向。下面我们将分别介绍这两种设计方法，并说明它们在Minitab软件中的应用。
1.因子设计：
因子设计是通过系统地改变关键因素的水平，来研究对应响应变
量的影响的一种实验设计方法。它的主要目的是确定哪些因素对产品
质量或过程性能具有显著影响，并确定各个因素的最佳水平。一般来说，因子设计包括两个主要的步骤：选择因子和水平，以及分析数据。
在Minitab中，我们可以使用因子设计来确定关键因素及其最佳
水平。我们可以通过以下几个步骤来进行因子设计的分析：
1.1.数据收集：收集有关因素和响应变量的数据。通常，这些数
据可以通过实际的生产或实验收集。
1.2.设计因子和水平：根据实际情况和经验，选择关键因素和它们的水平。在Minitab中，我们可以使用"Stat"菜单中的"DOE"子菜单来选择适当的设计。
1.3.运行实验：根据设计的要求，在实验中设置因子的水平，并记录每个试验条件下的响应变量数据。在Minitab中，我们可以使用"Stat"菜单中的"DOE"子菜单中的"Factorial"设计和"Response"子菜单来运行实验。
1.4.数据分析：使用Minitab中的统计工具来分析收集的数据，以确定因素对响应变量的影响以及各因子的最佳水平。常用的分析方法包括方差分析（ANOVA）、回归分析等。
因子设计的优点是可以在较少的实验次数中确定关键因素，并且可以比较不同因素对响应变量的影响。然而，因子设计的主要局限性是不能考虑因素之间的交互作用，可能会忽略一些潜在的复杂因素。
taguchi method 田口
– 计量值：由仪器设备直接或经由人员操作读取量测结果 量测数值为连续量。订定规格时常用它。
• 单一目标之特性。Ex:某一规定的尺寸或电压或颜色.... • 多重目标之特性，依据不同的需求，只要改变某一要因即可达成
二厂 Low power厂无铅机种焊改善项目将DPS-250AB –8A锡面不良率由 改善前的4071PPM降至改善后的700PPM﹔
三厂 High power厂DPS-700CB A手柄脱落改善项目将不良率由9.0%降 至改善后的0.0%。
第二章 问题描述及现况掌握
第二章问题描述及现
况掌握
第二章 问题描述及现况掌握
合理的目标设定，会使小组的活动更富有激情，更具挑 战性，同时也会给公司及个人带来更大的利益。
什么是合理的目标值： 1。是可达成的，但不是那种闭着眼睛就能达到的﹔ 2。是可达成的，但不是过渡追求质量的那种。
现况掌握
第二章 问题描述及现况掌握
现况掌握是用一些数据和图表对问题 做分析，呈现出问题的所在，使相关 人员能更清楚的了解的问题所在，降 低实验成本。
LSL
变异
USL
如何衡量&减少我们量测系统增 加的变异?
第四章 参数分析
第四章 参数分析
第三章 量测特性及量测方法
田口方法在质量管理中的应用
管理ABC
田口方法是由日本著名质量管理专家田口玄一博士于上世纪70年代创造出来的，田口博士本人将其命名为质量工程学。它的特点是将数理统计、工程技术和经济学等结合起来应用于质量管理中，由于其原理和操作都相对简单，在日美等国家的工程技术领域得到广泛关注。田口的所有理论都从他独树一帜的波动质量观出发，通过损失函数将质量特性和成本紧密相连。它是一种低成本、高效益的质量工程方法，它强调产品质量的提高不是通过检验，而是通过设计，并使用先进的试验技术来降低设计试验费用，这也正是田口方法对传统思想的革命性改变。田口因其在质量工程领域的贡献，分别三次被授予戴明奖，此外还获得了W illard Rockwell奖、蓝带奖、休哈特奖章，1997年被选为ASQC的荣誉会员。
一、田口方法的体系
田口玄一博士的质量保证理论自成体系，它的理论基础是田口质量观、质量损失函数等。田口质量观是整个田口方法论的基础。田口玄一把质量定义为：“所谓质量是商品上市后给予社会的损失。但是，由功能本身所产生的损失除外”。田口认为只要质量特性值偏离目标值就会产生质量损失，同时他认为决定产品规格界限的不应是工程师而应是消费者容许的界限。田口博士将质量分为二类：第一类是顾客要的，这包括机能本身、外观、产品种类、等相关议题；第二类是顾客不要的，例如社会损失、失效、缺点、污染、机能变异等。第一类的质量与顾客个人的所得收入与价值观有关。第二类的质量问题正是工程师所要改善的，它对于市场占有率有着重要的影响，并可提升市场的竞争力。田口博士认为所有第二类型的质量问题都是起因于以下三种杂音因子：(1)环境使用状况；(2)退化与磨损；(3)个别的差异（即制造的不良）。
田口实验方法
田口实验方法
田口实验方法是一种常用的质量管理工具，它是由日本质量管理专家田口玄一所提出的。该方法主要应用于工业生产过程中，以优化产品质量和生产效率为目的。下面将详细介绍田口实验方法的原理和步骤。
田口实验方法的原理是根据变量之间的相互作用关系，通过设计实验方案，寻找影响产品质量的主要因素，并确定各因素的最优条件。这样可以有效地降低产品缺陷率和生产成本，提高产品质量和生产效率。
田口实验方法的步骤如下：
确定要研究的因素和水平。在工业生产中，影响产品质量的因素往往很多，如工艺参数、原材料、设备等。因此，需要根据实际情况，选取重要的因素进行研究，并确定每个因素的水平范围。
确定实验方案。在确定实验方案时，需要考虑到实验次数、样本量、因素水平的组合方式等因素。此外，还需要考虑到实验过程中可能发生的误差和随机变量对结果的影响。
接着，进行实验并记录数据。在实验过程中，需要严格按照实验方案进行操作，并记录实验结果和数据。为了提高实验结果的可信度，每组数据需要进行多次重复实验。
分析数据并确定最优条件。在数据分析阶段，可以使用统计方法对数据进行处理和分析，找出影响产品质量的主要因素和最优条件。通过此步骤，可以进一步优化产品质量和生产效率。
田口实验方法是一种有效的质量管理工具，可以帮助企业优化产品质量和生产效率。但是，在应用该方法时，需要注意实验方案的设计和数据的处理方法，以保证实验结果的准确性和可靠性。
基于田口鲁棒的汽车动力传动系统性能优化
基于田口鲁棒的汽车动力传动系统性能优化
Chapter One: Introduction
一、Introduction
随着汽车市场的不断发展，消费者对于汽车性能的要求越来越高。汽车动力传动系统的优化是提高汽车性能的关键，如何有效地进行汽车动力传动系统的优化成为了制造商和研究人员面临的重要问题之一。本文将基于田口鲁棒设计方法探讨汽车动力传动系统的性能优化。
Chapter Two: Literature Review
二、Literature Review
针对汽车动力传动系统的研究文章，涉及到很多方面。研究者可以从多个方向入手，如调整传动比、改变离合器摩擦系数、调整电子控制单元（ECU）的参数等。其中，田口方法是一种优化设计的有效工具，它是在多方面变量控制下的鲁棒设计方法，能够提供一种更可靠的优化方案。
Chapter Three: Methodology
三、Methodology
本文将采用田口方法，对汽车动力传动系统进行优化。首先，我们需要确定因素，指标和水平。因素是影响汽车动力传动系统性能的因素，指标是衡量这些因素的表现，水平是各个因素的不同取值。接着，我们将进行试验设计，并使用设计矩阵来优化汽车动力传动系统。最后，我们将分析优化后的结果，并对研究过程进行总结。
Chapter Four: Results and Analysis
四、Results and Analysis
通过优化设计工具，我们得到了优化后的汽车动力传动系统方案。本章将对结果进行深入的分析。首先，我们将对结果进行数学建模，并对ODE（Ordinary differential equation，常微分方程）模型进行求解。然后，我们将对结果进行验证，确定是否满足我们所设定的指标和需求。最后，我们将得出结论并对后续研究提出建议。
DOE中的田口方法
DOE中的田口方法
一、田口方法的涵义
随着市场竞争的日趋激烈，企业只有牢牢把握市场需求，用较短的时间开发出低成本、高质量的产品，才能在竞争中立于不败之地。在众多的产品开发方法中，田口方法不失为提高产品质量，促进技术创新，增强企业竞争力的理想方法。
田口方法是日本田口玄一博士创立的，其核心内容被日本视为“国宝”。日本和欧美等发达国家和地区，尽管拥有先进的设备和优质原材料，仍然严把质量关，应用田口方法创造出了许多世界知名品牌。
田口方法是一种低成本、高效益的质量工程方法，它强调产品质量的提高不是通过检验，而是通过设计。其基本思想是把产品的稳健性设计到产品和制造过程中，通过控制源头质量来抵御大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰，这些因素包括环境湿度、材料老化、制造误差、零件间的波动等等。田口方法不仅提倡充分利用廉价的元件来设计和制造出高品质的产品，而且使用先进的试验技术来降低设计试验费用，这也正是田口方法对传统思想的革命性改变．为企业增加效益指出了一个新方向。
田口方法的目的在于，使所设计的产品质量稳定、波动性小，使生产过程对各种噪声不敏感。在产品设计过程中，利用质量、成本、效益的函数关系，在低成本的条件下开发出高质量的产品。田口方法认为，产品开发的效益可用企业内部效益和社会损失来衡量．企业内部效益体现在功能相同条件下的低成本，社会效益则以产品进人消费领域后给人们带来的影响作为衡量指标。假如，由于一个产品功能波动偏离了理想目标，给社会带来了损失，我们就认为它的稳健性设计不好，而田口式的稳健性设计恰能在降低成本、减少产品波动上发挥作用。
田口正交实验方法
实验设计方法(Design of Experiment)
Taguchi Method
田口正交实验设计法
什么是Taguchi实验设计法
Taguchi(田口)实验设计是利用正交表来挑选实验条件和安排实验的实验方法.
此实验设计方法最早是由日本质量管理专家田口玄一(Genechi Taguchi)提出, 由此又深化发展出参数优化设计, 公差设计和稳健设计(Robust Design).
Taguchi方法的基本概念.
1. 质量损失函数(Quality Loss Function)
田口方法认为, 质量的定义是产品由于质量的缺陷对带来的损失. 其损失可以用一个质量损失函数来表示:
L= (y-m)2C
L为损失
y为特定的质量特征的实际值
m为质量特征的目标值
C为损失的常数
2. 正交表(Orthogonal Array):
正交表是正交实验设计的基本工具. 是在运用组合数学理论的正交拉丁方的基础上构造的一种规格化的表格. 其符号为L n(j i)
其中:
L – 正交表的代号
n - 正交表的行数, 即实验次数
j - 正交表中的数码, 即因素的位级数
I - 正交表的列数, 即实验因素的个数
一个L8(27)的结构为:
正交表L8(27)
此表为7个因素, 2个位级的8个实验组合的正交表.
在这个正交表中, 你可以看到, 任意一个因素的任意一个位级出现的次数都是4次, 也就是说他们出现的机会是平均的, 同时, 任意两列的位级的组合是(1, 1), (2, 2), (1, 2), (2, 1)各出现2次, 也是均衡的.
这是比较常用的两个位级的正交表之一, 还有3个位级, 4个位级和5个位级以及混合位级的正交表.
DOE(培训课本)
一.概述
1.试验设计所要研究和解决的问题：
如何以尽可能少的试验次数获得足够有效的数据，并分析得出比较可靠的结论。
2.20世纪20年代由英国R.A.Fisher等人最早提出试验设计技术，并首先应用于农业，以
后逐渐被应用于生物学、遗传学等方面。1935年，R.A.Fisher的专著《试验设计》的出版标志着一门新的学科的诞生。20世纪30、40年代，该方法在欧美盛行，应用到工业领域。二次大战后，该方法在日本得到进一步的发展和应用，特别是以田口玄一为首的一批人员，将试验设计方法应用于改进产品和系统的质量，成为战后推动质量管理的重要工具之一。
3.质量管理中，经常会遇到多因素、有误差、周期长的一类试验，希望通过试验解决以下
几个问题：
1）对质量指标的影响，哪些因素重要，哪些因素不重要？
2）每个因素取什么水平为好？
3）各个因素按什么样的水平搭配起来使指标较好？
实践证明，正交试验设计是处理这类试验问题的一种简便易行、行之有效的方法。
4.田口方法介绍。产品质量的形成贯穿于产品寿命周期的全过程，包括设计、制造和使用
过程。田口博士提出产品的三次设计思想：系统设计、参数设计和容差设计。同时，他将正交试验设计方法应用于产品研制阶段对参数的合理选择，为提高产品的设计质量提供了一套理论和方法。
二.正交试验设计的基本方法
正交表是一种规格化的表格，各种各样的正交表都已构造出来了，对于解决实际问题的应用来说，只要掌握正交表的应用方法就达到目的了。
上图是一张正交表，有4列，每列的数字代表水平符号；有9行，每一行的水平组合代
田口方法介绍1
田口方法介绍1
田口方法（Taguchi Method）是由日本统计学家田口玄一于1960年代提出的一种质量管理方法。它的核心理念是通过设
计实验来减少产品和服务的变异性，从而提高质量、降低成本，达到企业的竞争优势。田口方法具有简单易用、节约成本、高效快速等特点，在各个行业中得到了广泛应用。
田口方法的基本原理是通过系统地改变产品或服务的设计参数，找出对质量影响较大的因素，并确定最佳的工艺条件。它强调通过实验方法而不是经验法则来分析和解决问题。田口方法认为，在产品或服务生产过程中，存在着许多产生变异性的因素。只有通过实验，才能找出这些因素对于产品或服务的影响程度，进而确定如何调整这些因素，以达到最优的质量效果。
田口方法主要包括三个阶段：设计阶段、实施阶段和分析阶段。在设计阶段，首先需要明确产品或服务的质量目标，确定要研究的因素和水平，并建立实验方案。然后，根据实验方案，对不同的因素水平进行实验，并收集数据。在实施阶段，需要根据实验结果，进行数据分析和统计处理，找出对质量影响较大的因素，并确定最佳的工艺条件。最后，在分析阶段，需要验证实验结果的稳定性和可重复性，并进行进一步的优化。
田口方法的一个重要工具是正交表（Orthogonal Array），它
能够以较少的试验次数获取较多有效的信息。正交表的设计可以通过计算机辅助设计软件进行，大大提高了实验效率和准确性。另外，田口方法还引入了信噪比（Signal-to-Noise Ratio）
的概念，用于评估实验结果的稳定性和可重复性。信噪比较大
表示实验结果较稳定，质量相对较高。
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实验工具之一田口方法实
例
The following text is amended on 12 November 2020.
某产品射出成型之色差
变化因素探讨
一问题描述
二品质特征及因子说明
三直交表及因子配置
四实验步骤及资料汇集
五资料分析
六验证实验
七结论
八再次实验
九未来计划
问题描述
一背景
自我司生产某产品以来，一直受到色差问题困扰，经常会有此不良现象发生，不良比率在10%左右，由此给我司造成较大损失，使利润提高受到抑制。并且因客户严格要求我司对此作以改进完善，故现经我司生产部，品保部及工程课人员共同探讨，利用田口品质工程技术进行实验设计，用尽可能少的时间，成本，实验次数，将影响该产品色差的因素寻找出来。使此不良现象逐步消失，给公司带来更大的收益。
二制程分析及可控因素标示
射出成型是在加工过程中，将热塑性塑胶原料加热至熔融状态，再在高压下送入并填满由两个半边摸闭合形成的模腔，经过一段时间冷却定型后，将两个半模分开，取出塑件，即完成一个操作程式，操作过程中两边模闭合须与注射操作时间互相配合，并准确控制温度，压力及个别动作时间，使形成有规律性地循环。
射出成型制造流程及可控因素标示：
品质特性及因素说明
一品质特性:
本实验包含之品质特性为我司射出成型的某产品中的色差不良数量,实验目的是希望色差产品的数量得以减少,即不良率不断降低,此即为望小特性.
(一)色差之实验设计部分:
按照SOP要求操作并使用色差比对样品检测色差,每组检测
50PCS,其S/N之计算公式为:
S/N=-10log(1/n∑Yi2)
Yi为每组50PCS的色差总数。
二可控因素：
本实验可控因素之选取，是将前述之制造流程经现场技术人员分析后，选取四个三水准的可控因素，列表如下：
直交表及因素配置
一直交表：
本实验共有四个三水准可控因数，每一实验条件下均检测50PCS样本，计数色差不良数量，故本实验采用L9（34）之直交表。
二因素配置：
本实验之四个可控因素，经成份分析后，分别配置于L9（34）之直交表之1，2，3，4列。
实验步骤及资料汇集
一实验步骤：
本次实验经直交表配置分析后，交由射出成型现场技术人员进行实验，进行9组实验，每一组实验选取50个样本数，共选取450个样本数进行计数值资料分析。
二资料汇集：
由于本次实验规划之品质特性为色差不良数，有关资料之汇集，将9组450个样本一一与样品比对，并按SOP进行操作得出9组资料，由此计算S/N值。
经由执行上述之步骤，得出直交表。
资料分析
一最佳化条件之选定
二回应表
验证实验
一验证实验条件描述：
经资料分析后得出一组最佳条件组合如下：
转换为可控因素描述如下：
结论
经过我司工作人员的不懈努力,结合以上9组实验,最终得出一组最佳条件:烘料温度120℃,烘料时间4小时45分,螺杆温度295℃,模温118℃.
自从本星期五开始使用此条件后,通过两天来的长时间检测,发现到该产品的色差不良现象有所降低,这几天的不良率基本控制在5%至7%.
总而言之,以上说明此前的条件并不是非常理想,而现在的条件方是较为理想的条件,且公司的利益由此得以体现.
再次实验
一前提
因经过以上实验,仍有较高之不良率,且在做前三项不良统计时,色差不良现象依然是第一项,故我司射出课及相关工程人员决定在此基础上再次加以改进.
二可控因素：
本实验可控因素之选取，是将前述之制造流程经现场技术人员分析后，选取四个三水准的可控因素，列表如下：
三直交表：
本实验共有四个三水准可控因数，每一实验条件下均检测100PCS样本，计数色差不良数量，故本实验采用L9（34）之直交表。
四因素配置：
本实验之四个可控因素，经成份分析后，分别配置于L9（34）之直交表之1，2，3，4列。
五实验步骤：
本次实验经直交表配置分析后，交由射出成型现场技术人员进行实验，进行9组实验，每一组实验选取100个样本数，共选取900个样本数进行计数值资料分析。
六资料汇集：
由于本次实验规划之品质特性为色差不良数，有关资料之汇集，将9组900个样本一一与样品比对，并按SOP进行操作得出9组资料，由此计算S/N值。
经由执行上述之步骤，得出直交表。
七最佳化条件之选定
八回应表
九验证实验条件描述：
经资料分析后得出一组最佳条件组合如下：
转换为可控因素描述如下：
十结果
经过此次实验,关于该色差不良现象已降低至1~2%.
未来计划
有关未来之计划部分,由于田口式品质工程技术于设计规划或制程改善,均不失为一犀利之工具,故我司主管要求相关单位未来应加强田口式品质工程技术探讨,并将此应用于产品品质提升上.
但是应该考虑到的问题是:若因某项不良而改变条件后,同时出现其他严重问题又该如何因此是否可以对几项不良问题点同时分析并寻找最适合之条件.
制作人: 余利高
完成日期:14/02/07