田口方法(Taguchi Met
taguchi method 田口
• 问题:生产产量减少，生产成本高，市场机会减少
– 行动二:改变设备『增强气体对流』Î温度梯度减少Î温 度差异不会太多Î磁砖尺寸的变异减少
• 问题:生产产量不变，但是增加新设备之资本支出，生产成本必定增加 (德国设计『增强气体对流』费用高，且施工需配合停线生产，设计与修
可控参数X ﹕
1.BASE结构
X1
2.添加焊油频率
X2
3.焊锡温度的设定
X3
4.焊锡时间的设定
X4
5.焊锡深度的设定
X5
6.理线高度的控制
X6
7.焊油浓度
X7
8.焊锡治具的尺寸
X8
Wave soldering process Yi=f(x1,x2,x3…)+N
NOISE 误差因子﹕ 1.BBN平整度 2.锡炉温度误差 3.锡炉水平度 4. 锡渣数量 5.PIN脚氧化程度
田口质量工程的目的
第一章 田口简介
“田口质量工程”又称:稳健性设计(ROBUST DESIGN),其目的在以最有效率实验法,在制程各项 参数,杂音因子及质量特性间之错综复杂关系中, 找出最佳制程参数组合,使杂音因子对制程的质量 特性影响最小,藉以减少质量变异,提高良率,改善 质量.
田口质量工程的重点
7.23% 100.00%
第三章 量测特性及量测方法
第三章质量特性及量
测方法
第三章 量测特性及量测方法
认识品质特性
在田口质量工程中，将各种流程或制程均视为一个参数模 型，其基本架构如下图所示：
Control
您生产或设计： System(Mechanism) Yi=f(X1,X2,X3,..)+N
实验设计DOE田口方法
实验设计DOE田口方法田口方法（Taguchi Method）是一种实验设计（Design of Experiments, DOE）方法，旨在通过设计有限数量的实验来优化产品和过程。
这种方法是由日本工程师田口幸三在上世纪60年代提出的，已经在全球范围内应用广泛。
田口方法的主要目标是确定控制因素对产品或过程的性能目标的影响，并找到一组最优的控制因素设置，以实现这些性能目标。
田口方法通过以下三个步骤来实现这一目标：1.识别关键因素：首先，需要确定影响产品或过程性能的关键因素。
这些因素可能包括材料特性、工艺参数、环境条件等。
田口方法通过对影响因素进行分析和筛选，确定出最终需要考虑的关键因素。
2. 设计实验矩阵：在确定了关键因素后，需要设计一组实验来评估这些因素的影响。
田口方法采用正交实验设计（Orthogonal Array Design，OAD）来构建实验矩阵，以尽量减少实验数量同时保证数据的准确性。
正交实验设计可以在有限的实验次数情况下获得全面而有效的数据。
3. 分析实验数据：实验数据的分析是田口方法的核心。
不同的性能目标可能需要不同的统计分析方法。
常用的分析方法包括方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）、信号/噪声比（Signal-to-Noise Ratio，S/N Ratio）分析等。
通过对实验数据的分析，可以确定关键因素的最佳设置，以达到性能目标的最优值。
田口方法的优点在于它可以在实验次数有限的情况下获得准确的数据，并最小化因素相互影响的效应。
此外，田口方法还可以有效地提高产品和过程的稳健性，使其对外部变化具有较强的抗干扰能力。
田口方法的应用非常广泛，适用于各种不同的工业领域。
它可以用于优化产品设计、改进工艺参数、减少能源和资源消耗等方面。
田口方法已经得到了许多企业的认可，并在实践中取得了显著的效果。
总结起来，田口方法是一种有效的实验设计方法，通过有限的实验次数来确定关键因素对产品或过程性能的影响，并找到最佳的因素设置来实现优化。
田口法计算流程
田口法田口方法(Taguchi method)是基于正交试验和信噪比的稳健设计方法。
基本思想是：用正交表设计试验方案，以信噪比作为衡量质量特性的指标，通过对实验方案的统计分析，找出可靠、稳定的加工工艺参数组合，达到成本最低，质量最优的综合效果。
田口根据工业生产中的实际需要将质量特征分为如下三类：“望目”，希望量特征达到或接近特定的目标值；“望大”，即使所关注的质量特征越大越好；“望小"，即使质量特征越小越好。
在切削加工中的应用主要是以望小和望大，望小信噪比指的是在不为负数的情况下，信噪比数值越高，质量越高，实际值越趋近于0，有切削力、表面粗糙度和切削功率等，通常作为加工质量的评价标准；望大信噪比数值越大时，质量越高，实际值越趋近与无穷大，应用有材料切除率，通常作为加工效率的评价标准。
主成分分析法通过将原始指标重新组合，把多个原始指标简化为有代表意义的少数几个指标，更加典型的表明研究对象的特征。
主成分分析就是对原始数据降维，消除原始指标相关性造成的信息重叠，便于进行准确评价。
通过固定的公式，确定样本，每一列代表每个研究目标（切削力，表面粗糙度等）下的样本值，确定不同研究目标下的样本值后，即可得到矩阵，通过特定的公式即可求得累积贡献率和所有研究目标的综合向量值（即综合反映所有研究目标的值从中选出最优值）。
田口法和主成分分析法的综合运用步骤：1.通过实验要求设计正交试验方案，例如如表：2.通过正交试验下，测定目标每组的实验结果，如切削力和表面粗糙度；3.通过的信噪比公式，将所得数据求出每一组试验的切削力和表面粗糙度的信噪比，在通过公式将其优化为规范化值。
4.提取规范化数字组成规范化矩阵Z，即可得到研究对象的累积贡献率，即可通过贡献率大小来确定其对加工的影响大小。
5.通过规范化矩阵Z求出其综合变量，最后可根据正交试验下信噪比数据和的大小判断最优的组合参数。
例如，田口法优化结果为：例如，切削深度4.7491为切削深度在0.1时，正交试验中的五组数据的信噪比之和。
QFD、TRIZ、田口方法与汽车产品设计开发
QFD、TRIZ、田口方法与汽车产品设计开发20世纪80年代以后，许多跨国公司逐步认识到产品设计质量创新在产品全生命周期中的重要地位，把许多新技术，新理论和新方法，如：质量功能展开(quality function deployment)，解决创造问题的理论(theory of inventive problem Solving)和田口方法(Taguchi method)，相继应用于产品的研发／设计阶段，合理有效地利用它们实现产品设计质量的管理，从而使企业不断开发和生产出满足顾客呼声，价格低、质量好和有创新的产品。
美国供应商协会(ASI)已经把这三种方法的结合称之为六西格玛设计(Design for Six Sigma，DFSS)，并介绍给世界500强企业，使他们在应用中开阔了视野，并把三种方法用于产品设计创新中，取得了丰硕的成果，亦成为他们赢得竞争优势的核心技术之一。
美国供应商协会(ASI)行政副主席苏比乔杜里先生曾提出，企业仅通过采用DMAIC来实现六西格玛，所能取得的成果是有限的。
如果一个组织希望自己的效率能更上一层楼，它就必须在产品设计开发阶段采取六西格玛设计方法。
在六西格玛设计中，如何将顾客呼声转化为可客观衡量的工程指标是一个稳健(Robustness)设计所必须具备的重要特征。
在目前的设计理论中，质量功能展开可以解决做什么(to do what)的问题，发明问题解决理论(TRIZ)可以解决怎么做(How to do)的问题，田口方法可以解决怎么做到最优(Optimal result)的问题。
如果将三者有机结合，将成为六西格玛设计强有力的支持工具。
一、背景介绍(一)六西格玛设计(DFSS)六西格玛设计就是按照合理的流程，运用科学的方法准确地理解和把握顾客呼声，对新产品／新技术／新流程进行稳健设计，使产品／技术／流程在低成本的情况下，对造成变化的因素(制造环境或用户环境)的敏感度最小化，从而实现六西格玛质量水平。
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。
田口式实验计划法的应用非常广泛，涵盖了各个领域的工程问题。
例如，在产品设计中，田口式实验计划法可以优化产品的功能、性能和可靠性。
在生产过程中，田口式实验计划法可以优化工艺参数，减少产品的变异性和缺陷率。
此外，田口式实验计划法还可以用于系统设计、质量改进和环境优化等领域。
日本企业质量管理方法简介(二)田口方法的基础和核心——参数设计
质量译丛日本企业质量管理方法简介（二）田口方法的基础和核心摘要：日本筑波大学山田秀准教授以“ｓＱｃ方法、田口方法以及ＭＴｓ”为题发表长篇文章，就日本质量管理的各种基本方法作了简明而系统的介绍。
本文经编译作为连载的第二篇，主要介绍田口方法中的参数设计。
田口方法也称为质量工程学，而参数设计是“线外质量工程学”的核心，也是田口方法的基础和核心。
在参数设计中，将产品用户的环境和使用条件等作为误差因子导入设计过程，使设计中的控制因子水平变得更加“稳健”，从而能使产品质量进一步提高。
文中将参数设计分为动态和静态两种特性的设计概念，按设计的实施步骤详细地介绍了静态特性参数设计的操作案例，并指出了参数设计与传统的试验设计方法的不同用途。
另外，本文最后对田口方法中的质量损失函数问题（“线内质量工程学”的核心）也作了简要说明。
：３４４黛熙…ｗｉ．２００８芷擘４期参数设计譬李望编译一、概述二十世纪五十年代．为解决当时企业生产中的现实问题，日本田口玄一博士研究创立了“田口方法（Ｔａｇｕｃｈｉｍｅｔｈｏｄ）”。
田口方法是以产品设计环节为主的一系列质量管理手段的集合体，也称为“质量工程学”。
田口方法的基础是“参数设计“，它是”线外质量工程学”的核心。
此外还有“质量损失函数”，则是“线内质量工程学”的核心。
后来，作为田口方法发展的新成员，又出现了马田系统（ＭＴＳ）。
本篇将围绕田口方法中的线外质量工程学的主体——参数设计问题作详细解释．同时也对已成为线内质量工程学主体的质量损失函数问题作简要介绍。
１．参数设计的目标——实现“稳健性产品设计”万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据日本企业质量管理方法简介(二)田口方法的基础和核心——参数设计作者：李堃作者单位：刊名：上海质量英文刊名：SHANGHAI QUALITY年，卷(期)：2008(4)本文链接：/Periodical_shzl200804013.aspx。
实验设计─田口方法
实验设计─田口方法实验设计是科学研究中非常重要的一环，能够确保实验结果可靠、有效。
田口方法（Taguchi method）是一种常用的实验设计方法，采用统计学原理和数学模型，能够在较少的实验次数下得到较准确的实验结果。
下面将详细介绍田口方法的原理和实施步骤。
田口方法的原理基于“变动因子设计”的思想，即通过有选择性地改变实验因素，观察其对实验结果的影响，从而找到对结果最敏感的因素。
田口方法的核心原则是尽量降低实验次数，同时保持实验可靠性和有效性。
以下是田口方法的实施步骤：1.确定实验目标和结果指标：首先明确实验的目标和所要考察的结果指标。
结果指标应具体、可量化并符合实验目的。
例如，如果实验目标是改进产品的质量，结果指标可以是产品的尺寸、外观等。
2.选择实验因素和水平：在确定了实验目标和结果指标后，选择对结果指标有潜在影响的因素和其水平。
实验因素可以是材料的组成、工艺参数等。
每个因素应有两个或多个不同的取值水平。
3.构建田口表：田口表是田口方法的核心工具，用于设计实验矩阵。
根据实验因素和水平的选择，使用田口表，可以确定实验的设计，以达到尽量少的实验次数。
田口表是一个n×k的矩阵，其中n表示实验次数，k表示实验因素的个数。
4.进行实验并记录结果：按照田口表中的设计，在每一次实验中使用对应的实验参数，在相同条件下进行实验。
记录每次实验的条件设定和所得的结果。
5.分析实验结果：通过对实验结果的统计分析，寻找对结果产生最大影响的因素和最佳水平组合。
可以使用图形分析、假设检验等方法进行分析。
6.优化实验条件：根据实验结果的分析，调整实验因素的水平，以达到最佳的实验结果。
通过最优化实验条件，可以找到最佳的因素组合，提高产品的质量或性能。
田口方法的优点在于它能够在较少的实验次数下获得比较准确和可靠的结果。
由于实验设计是经过统计学原理和数学模型导出的，因此可以避免大量的试验和浪费资源。
此外，田口方法还可以降低环境因素的干扰，提高实验的稳定性。
田口方法简介
實驗因子的定義與選擇 The definition and selection of experiment factors
SN比 S/N ratio
田口直交表。 Taguchi orthogonal array
田口方法簡介 Taguchi Method – An Advanced DOE
高志民（Robert Gao) 库柏电工（CWD) 2007.05.14
田口式品質工程 Taguchi Quality Engineering
田口玄一博士於1950年代所開發倡導
Taguchi method was found at 1950
田口方法 Taguchi Method (TM)
「田口方法」是以實驗的手段來決定設計參數 TM selects parameters by experiments
為了減少實驗的次數，依控制因子及其水準的數目選用適當的實驗 直交表 Select the proper orthogonal array according to the numbers and the levels of control factors. This can reduce the number of experiments greater
A
B
C
D
Level 1 1.49
1.63
1.85
1.60
Level 2 1.80
1.66
1.44
1.69
Effect 0.31
0.04
-0.41
0.09
2.0
[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1980年代以后日本品质登峰照极，田口致力于能够适用于设计阶段品质作入的实验计划法而发展出，采用有噪音因子的内外表与静态特性的SN比以及二阶段设计等技术，而称为田口品质工学，但外人还是称为田口方法1990年以后全球化贸易扩张，田口方法加入动态特性、基本机能等观念，在日本称为品质工程，其最新想法就是在商品企划后利用模拟方法实施田口方法，以求品质安定化设计，不过外人仍称为田口方法4 理论上DOE与田口方法都使用实验的手段，但目的是明显不同，因此当要使用田口方法用语时田口玄一要求如下参数设计使用适当的品质特性，并运用SN比或者Loss Function积极有效地使用杂音因子，控制与杂音因子分开为内外表设计使用直交表配置有再现性试验确认篇二: 实验设计及其应用● 培训背景DOE实验设计是一种最为重要的质量改善及工艺流程优化的工具，它可以：科学合理地安排实验，减少实验次数、缩短实验周期，提高经济效益；从众多影响因素中找出影响输出的主要因素；分析影响因素间交互作用影响的大小；分析实验误差的影响大小，提高实验精度；找出较优的参数组合，并通过对实验结果的分析、比较，找出达到最优化方案进一步实验的方向；对最佳方案的输出值进行预测。
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）是由日本的质量工程师田口玄一在上世纪60年代提出的一种工程应用分析方法。
该方法在工程领域中广泛应用，能够提高产品质量、降低成本和缩短开发时间。
本文将对田口式实验计划法的原理和应用进行分析，以及其在工程领域的实际应用情况。
田口式实验计划法的原理是通过系统地设计实验，找出影响产品性能的关键因素，并确定这些因素的最佳水平，以实现产品性能的最优化。
通过田口式实验计划法，能够通过最少的试验次数，尽可能全面地研究产品生产过程中的因素之间的相互关系。
田口式实验计划法的具体步骤分为三个阶段：问题解决方案阶段、实验设计阶段和实验分析阶段。
在问题解决方案阶段，需要明确产品性能的目标和影响目标的因素。
在实验设计阶段，根据问题解决方案阶段得到的目标和因素，利用正交表设计合理的实验方案。
在实验分析阶段，通过分析实验数据，确定最佳因素水平，以达到产品性能的最优化。
田口式实验计划法在工程领域有广泛的应用。
例如，在产品研发过程中，可以利用田口式实验计划法确定产品的最佳设计参数，以保证产品性能的优良。
在制造过程中，可以利用田口式实验计划法确定影响产品质量的关键因素，并优化这些因素以提高产品质量和降低制造成本。
在服务领域，可以利用田口式实验计划法优化服务流程和服务质量，提高用户满意度。
田口式实验计划法的一个重要应用领域是质量工程。
质量工程是一种以数据为基础的管理方法，旨在通过分析数据，找出影响质量的最重要的因素，并制定相应的改进措施。
田口式实验计划法可以提供一个系统性的分析框架，以帮助质量工程师进行实验设计和数据分析。
通过田口式实验计划法，质量工程师可以更加高效地寻找和改善影响产品质量的因素，从而提高产品质量和客户满意度。
除了在质量工程领域外，田口式实验计划法还可以在其他工程领域中应用。
例如，在工业设计中，可以利用田口式实验计划法确定产品的最佳设计参数，以满足用户的需求和提高产品的竞争力。
taguchi方法
taguchi方法Taguchi方法。
Taguchi方法，又称田口方法，是一种质量工程方法，旨在通过优化设计参数，使产品或过程对外部变化具有更强的鲁棒性，从而提高产品质量和稳定性。
该方法最早由日本工程师田口玄一提出，被广泛应用于工程、制造和设计领域。
Taguchi方法的核心理念是通过系统性的实验设计，找到最优的设计参数组合，从而使产品或过程对外部干扰具有更强的抵抗能力。
与传统的试验设计方法相比，Taguchi方法更加高效、经济，能够在较少的试验次数内找到最优解。
它强调通过合理的参数设计和实验方案，减少试验次数，节约成本，提高研发效率。
Taguchi方法的实施过程包括确定影响产品或过程质量的关键参数，建立参数设计矩阵，进行实验设计和数据分析，并最终确定最优的参数组合。
通过这一过程，可以找到最优的设计参数，提高产品质量，降低成本，增强产品的竞争力。
Taguchi方法在实际应用中取得了显著的成效。
许多企业通过应用Taguchi方法，取得了产品质量的显著提升，降低了产品的变异性，提高了生产效率，降低了成本，提高了客户满意度。
在汽车制造、电子产品、航空航天等领域，Taguchi方法都得到了广泛的应用。
然而，Taguchi方法也存在一些局限性。
例如，在实际应用中，可能会受到实验条件的限制，导致无法完全按照设计要求进行实验。
此外，Taguchi方法在处理非线性、复杂系统时效果可能不佳，需要结合其他方法进行优化。
总的来说，Taguchi方法作为一种质量工程方法，对于提高产品质量、降低成本、提高生产效率具有重要意义。
在实际应用中，需要结合具体情况，灵活运用，才能取得最佳的效果。
希望通过不断的研究和实践，Taguchi方法能够在更多领域发挥作用，为各行各业带来更大的价值。
田口方法
(4)新颖、实用的正交试验设计技术。使用综合误差因素法、动态特性设设计更具有工程特色，大大提高试验效率，增加试验设计的科学性，其试验设计出的最优结果在加工过程和顾客环境下都达到最优。采用这种技术可大大节约试验费用。
[编辑本段]四、田口方法的功效
田口方法是一门实用性很强的技术，在生产实践中特别是产品开发设计中显示出强大的生命力,其魅力主要表现为：
(1)提高产品科技含量，促进技术创新。通过采用田口方法可改变企业一味引进先进设备的状况，增强二次创新能力，进而提高产品开发能力。
(2)可缩短产品开发周期，加速产品更新换代。应用田口方法可在质量管理中提高生产率，收到事半功倍的效果。
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。
(2)产品开发的三次设计法。产品开发设计(包括生产工艺设计)可以分为三个阶段进行，即系统设计、参数设计、容差设计。参数设计是核心，传统的多数设计是先追求目标值，通过筛选元器件来减少波动，这样做的结果是，尽管都是一级品的器件，但整机由于参数搭配不佳而性能不稳定。田口方法则先追求产品的稳定性，强调为了使产品对各种非控制因素不敏感可以使用低级品元件．通过分析质量特性与元部件之间的非线性关系(交互作用)．找出使稳定性达到最佳水平的组合。产品的三次设计方法能从根本上解决内外干扰引起的质量波动问题，利用三次设计这一有效工具，设计出的产品质量好、价格便宜、性能稳定。
田口设计、筛选设计原理及优缺点
田口设计、筛选设计原理及优缺点1. 概述田口设计（Taguchi Method），又称鹫尾法，是一种常用的质量设计方法，其主要任务是设计出一种稳定、优质且经济的产品。
该方法于20世纪50年代在日本被发明，并被广泛应用于日本制造业中。
田口设计侧重于提高产品的质量，避免缺陷和浪费，同时也帮助企业节约了时间和成本。
2. 田口设计原理田口设计的核心原理是采用系统化的方法来处理不确定性，以尽可能降低产品设计和制造过程中的风险。
具体来说，田口设计在设计产品时采用了三个基本原则：2.1 优化设计田口设计关注的是整体质量，而不是从零件的角度考虑。
它通过合理地调整设计变量来优化产品，同时减少资源浪费。
这种方法旨在最小化质量变异度，从而使产品满足用户需求并达到稳定的状态。
2.2 统计技术田口设计避免了人工试错，取而代之的是使用统计技术来分析数据。
通过收集数据并使用正交试验等方法分析数据，可以确定哪些设计变量对产品的性能和质量有重要影响，并且可以找到最优的设计方案。
2.3 鸭子理论鸭子理论是田口设计的核心理论，它认为生产流程中会存在各种干扰性因素（如原材料、操作、环境等），这些因素会对产品的质量造成不良影响。
鸭子理论就是要尽可能将这些因素的影响降至最小。
3. 筛选设计原理筛选设计是指在实验中排除一些无关因素，只考虑目标因素对实验结果的影响，从而找到最优的设计方案。
田口设计中也包含了筛选设计这一环节，其主要原理包括：3.1 对设计变量进行分类田口设计首先将设计变量进行分类，分为控制因素和干扰因素。
控制因素是和产品性能和质量有关的关键因素，干扰因素则是一些不关心的、与产品性能和质量无关的因素。
通过对设计变量进行分类，可以有效地减少实验结果的变异度，提高研究的精度。
3.2 选择正交实验正交实验是筛选设计中常用的实验方法。
与传统实验方法不同，正交实验可以同时考虑多个因素对实验结果的影响，从而找到最优的设计方案。
正交实验是一种高效、经济、可靠的设计方法，可以避免不必要的实验，同时提高实验的精度。
补充资料-田口方法(第一部分)
Unit-1: 田口质量工程简介
田口质量工程学：
质量工程主要讨论的范畴为线外品管活动，即如何降低杂音因子对产品质量特性 的干扰影响。•田口进一步将线外质量管制分成系统设计、参数设计与允差设计 等三个阶段。
9
Unit-1: 田口质量工程简介
田口质量工程学：
系统设计（system design）：又称为概念设计（concept design）主要是 检视各种可能达成「想要的机能」的系统或技术，然后选择一个最适当的。 例如：选定系统所需之材料、零件，或选择一个合适的电路图或适当的 制造程序是这类活动的例子。 参数设计（parameter design）：决定系统设计参数的水平。在这阶段中， 主要是要最佳化「系统设计」，利用实验以确定控制因子水平的组合，使系 统对杂音因子的敏感度为最低，而提升系统的稳健性。 允差设计（tolerance design）：利用成本与质量的平衡方法来考虑允差设 计。 允差设计阶段主要是要调整公差范围以最佳化设计参数。当产品的质量 未能满足顾客要求，我们需增加制造成本以降低产品的变异，减少质量 损失。 例如我们可以依照零件或材料的成本效益顺序，选择一些因子来调整公 差，以降低变异提高质量。
10
Unit-1: 田口质量工程简介
田口质量工程学：
参数设计是一套希望找出一组控制因子的处理组合，使得制程或产品对于外界的环境的敏感度为最低，即 此产品的稳定性最高、变异最小、损失最小（成本最小）。 在实际的产品中，为了要能保持平均值靠近目标值，首先必须降低绩效的变异。一旦影响变异的最佳控制 因子决定之后，我们就可以集中精神于调整平均值至目标值上，以满足顾客对产品的期望，这个过程称为 两阶段最佳化过程。
taguchi method 田口
量测仪器 目视 目视 温度计 角度视 焊锡程控机 焊锡程控机 卡尺 目视
计数 V
V
计量 V
V V V V V
第三章 量测特性及量测方法
量测特性&产品制程关系
为什么我们量测为‘好的产品’不能在顾客端正常使用?
为什么我们实验得出的参数放到我们的生产线得不到预定的效果?
例:
PWB
数据统计分析(spc)-回馈
第一章 田口简介
x
1. 管制圖
变异的来源—温度
item
LSL
USL
2. 直方圖
Day shift Night shift
7. 層別法
3. 特性要因圖 / 魚骨圖
6. 散佈圖
4. 查檢表
100%
5. 柏拉圖
第一章 田口简介
解决尺寸变异—由温度下对策?
• 目的:减少磁砖尺寸的变异，提高质量 • 变异来源:温度 • 策略:减少温度变化Î减少磁砖尺寸的变异
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。
输出之质
Yi
量特性
Noise
第三章 量测特性及量测方法
质量特性的表现形式
1。望小质量特性：质量损失的理想值为0，其值增加时，则 产品性能趋于不良。
2。望大质量特性：质量损失的理想值为无穷大，其值减小 时，则产品性能趋于不良。
总结田口方法
总结田口方法1. 什么是田口方法？田口方法（Taguchi Method）是由日本质量工程师田口玄一于20世纪50年代提出的一种质量管理方法。
田口方法是一种基于实验设计的方法，旨在通过控制不确定因素来优化产品或工艺的性能。
2. 田口方法的原理田口方法的核心原理是通过设计实验来确定产品或工艺参数对输出质量的影响程度，并找到最优参数组合以达到最佳性能。
该方法关注于减少变动范围、提高稳健性和优化性能。
田口方法包括三个关键概念：2.1 因素（Factors）在田口方法中，因素是指影响产品或工艺性能的变量或参数。
每个因素可能有多个水平，例如温度、压力、材料等。
2.2 水平（Levels）水平是指每个因素的具体取值。
在田口方法中，选择合适的水平是非常重要的，因为不同水平之间的差异可以帮助我们理解和控制因素对输出的影响。
2.3 输入输出关系田口方法通过研究输入因素（也称设计变量）和输出响应之间的关系来优化产品或工艺。
我们可以使用多种统计方法来分析这种关系，例如方差分析和回归分析。
3. 田口方法的步骤田口方法通常涉及以下几个步骤：3.1 确定目标在开始应用田口方法之前，我们首先需要明确我们的目标是什么。
例如，我们可能希望优化产品的性能指标，如耐用性、强度等。
明确定义目标有助于我们确定适当的因素和水平。
3.2 设计因素和水平根据目标，我们选择相关的因素和水平。
选择合适的因素和水平是非常重要的，因为它们将直接影响实验的结果。
3.3 设计实验在田口方法中，我们使用正交表设计实验。
正交表可以帮助我们最小化实验次数，同时保证观察到各个因素和水平的相互作用效应。
设计实验时，我们需要确定实验次数和每次实验的条件。
3.4 进行实验在实验中，我们根据设计表中的条件进行实验，并记录每次实验的结果。
这些结果将用于后续的数据分析。
3.5 数据分析和优化通过对实验数据的分析，我们可以确定各个因素和水平对输出质量的影响程度。
使用统计方法，如方差分析和回归分析，可以帮助我们量化这些影响，并找到最佳的参数组合以达到优化的目标。
DOE实验设计过程优化的田口原一方法
DOE实验设计过程优化的田口原一方法田口原一方法（Taguchi Method）是一种用于优化实验设计过程的方法。
该方法由日本质量工程师田口原一所发明，旨在通过尽量减少实验次数和资源消耗来找到最佳的实验参数组合，从而实现产品和过程优化。
田口原一方法概述田口原一方法有三个关键概念：参数设计、系统设计和参数优化。
参数设计：该步骤确定对待测参数有影响的因素和水平。
因素是指那些对结果有潜在影响的变量，水平是指每个因素所采取的可能取值。
因素和水平的选择是根据先验知识、经验和实际情况来确定的。
系统设计：该步骤建立一个实验矩阵，其中包括了待测参数的所有组合。
实验矩阵是根据参数设计中的因素和水平来设计的，通过列举出所有可能的组合，以便找到最佳的组合。
参数优化：通过对系统设计中的实验结果进行统计分析，可以确定对结果有最大影响的因素和水平组合。
通过对这些因素进行优化，可以降低系统对参数变化的敏感性，提高产品和过程的稳定性。
田口原一方法优势田口原一方法有以下几个优势：1.较少的实验次数：由于系统设计包含了参数设计中所有的组合，可以通过较少的实验次数来获取足够的信息。
这样，可以节省大量的时间和资源。
2.易于分析：实验结果可以通过统计分析来确定最佳的参数组合。
通过这种分析，可以快速了解各个因素对结果的影响程度，并作出相应的调整和优化。
3.鲁棒性：田口原一方法可以通过找到最佳的参数组合来提高产品和过程的鲁棒性。
鲁棒性是指系统对参数变化的敏感性。
通过优化参数组合，可以降低系统对参数变化的敏感性，提高产品和过程的稳定性。
应用案例田口原一方法已经广泛应用于各个领域，例如制造业、服务业、医疗保健等。
例如，在汽车制造业中，田口原一方法可以用来优化汽车零件的设计和制造过程。
通过优化参数组合，可以降低零件的故障率，提高汽车的质量和可靠性。
在医疗保健领域，田口原一方法可以用来优化药物的配方和制备过程。
通过优化参数组合，可以提高药物的疗效和安全性，减少不良反应的发生率。
田口方法的基本原理
田口方法的基本原理田口方法（Taguchi Method），是由日本质量专家田口玄一所提出的一种质量改善方法。
其基本原理在于通过系统性的实验设计和统计分析，找出对产品或过程性能最敏感的因素，并找出使性能变异最小的最佳工艺参数，以实现产品质量的稳定和提升。
田口方法广泛应用于制造业领域，并有助于优化过程、降低成本和提高产品的可靠性。
田口方法的基本原理包含以下几个方面：1. 数据分析与设计：田口方法首先要对要研究的因素（如材料、工序、设备等）进行量化和分类。
然后通过因素水平的设计，制定出试验计划矩阵，将每个因素的水平组合成设计处理。
这样便于对不同因素水平对因素影响的大小进行分析。
2. 信号与噪声比较：田口方法借用了信号与噪声比（S/N比）的概念来评估因素对质量性能的影响。
S/N比是对称加权均值与标准差的比值，在田口方法中一般采用“越大越好”（larger is better）或“越小越好”（smaller is better）的原则。
通过S/N比的比较，可以找出能够最大程度影响性能的因素。
3. 工艺优化与目标设定：在田口方法中，通过在试验设计中引入线性模型的思想，可以用数学模型表达性能指标与因素水平之间的关系。
通过对模型进行优化和分析，可以找出使性能最优化的最佳因素水平组合，并设定优化目标。
4. 参数优化与性能检验：使用设计矩阵的方法，结合数学模型，可以得到最优因素水平的参数组合。
然后根据这些参数调整和改善工艺过程，以达到质量稳定和性能提升的目标。
最后，通过实验验证和性能检验，确定最优工艺参数的有效性和可行性。
田口方法的优势在于能够以较少的试验次数获得有效的结果，并且对于工艺的优化提供了科学的依据。
通过田口方法，可以缩小因素水平和工艺参数的范围，提高产品的一致性和可靠性。
此外，田口方法还能综合考虑多个因素和互相影响，帮助寻找到最小化生产成本和变异的最佳因素组合。
总体而言，田口方法作为一种有效的实验设计和质量改善方法，在制造业的质量改进中具有重要的应用价值。
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。
田口方法的应用范围非常广泛。
在制造业中，可以用于产品的设计和改进，工艺优化，缺陷分析等；在服务业中，可以用于流程的优化，服务质量的提升等。
田口方法可以帮助企业降低变异性，提高产品和服务的一致性和稳定性，加强竞争力，减少成本，提高盈利能力。
田口方法的优点是简单易用，不需要太多复杂的统计知识，适用于各个层次的人员使用；而且能够在较短的时间内获得较好的实验效果，节约了时间和成本。
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在实际应用中,Cpm的估计式为。
(5)
式(5)为通用式,可以独立于田口式过程控制使用。
三、小批量生产过程控制实证
1.现状分析及优化效果预测
赴军工企业实地调研时,选择了某关键件06212/WS205B的生产工序作为试点工序收集数据,进行过程控制实验。该产品该月共加工126件(质量特性的原始数据略),规格为。该工序的过程控制目前使用休哈特控制图。
[编辑]田口方法的功效
田口方法是一门实用性很强的技术，在生产实践中特别是产品开发设计中显示出强大的生命力,其魅力主要表现为：
(1)提高产品科技含量，促进技术创新。通过采用田口方法可改变企业一味引进先进设备的状况，增强二次创新能力，进而提高产品开发能力。
(2)可缩短产品开发周期，加速产品更新换代。应用田口方法可在质量管理中提高生产率，收到事半功倍的效果。
以损失函数为工具,谋求管理成本和产品质量损失的最佳平衡,从而使总损失(管理成本+质量损失)为最小,进行过程的反馈控制。这里用简单的微分求偏导即得到针对该过程的最佳控制方案(n,D),见式(2)。
(2)
平均调整间隔的预测值为。
(3)
管理界限D即用于绘制田口式反馈控制图(见下图)
[编辑]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。
由此可见，田口方法是一种聚焦于最小化过程变异或使产品、过程对环境变异最不敏感的实验设计方法，是一种能设计出环境多变条件下能够稳健和优化操作的高效方法。
[编辑]田口方法的特点
田口方法的特色主要体现在以下几个方面：
(1)“源流”管理理论。田口方法认为，开发设计阶段是保证产品质量的源流，是上游，制造和检验阶段是下游。在质量管理中，“抓好上游管理，下游管理就很容易”，若设计质量水平上不去，生产制造中就很难造出高质量的产品。
10 相关条目
11 参考文献
[编辑]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。
最后可以分别计算出当前及改进控制方案后的损失函数值,即可直观地看到质量控制的改进收益。
2.相关假设
田口式过程输出反馈控制主要有以下一些假设。
假设1 质量特性值为随机变量,呈随机徘徊或布朗分子运动的情形,由此可以推出平均调整间隔的预测值；
假设2 工序进程有一定的前因后果的随机步游关系,质量特性值将随时间而飘移(见上图),由此当以测量间隔n检查时发现前面的点在管理界限内,而这次的点在限外,认为其间的点是逐步偏出界限,且为均匀分布,因而平均超出个数为(n+1)/2个；
(2)产品开发的三次设计法。产品开发设计(包括生产工艺设计)可以分为三个阶段进行，即系统设计、参数设计、容差设计。参数设计是核心，传统的多数设计是先追求目标值，通过筛选元器件来减少波动，这样做的结果是，尽管都是一级品的器件，但整机由于参数搭配不佳而性能不稳定。田口方法则先追求产品的稳定性，强调为了使产品对各种非控制因素不敏感可以使用低级品元件．通过分析质量特性与元部件之间的非线性关系(交互作用)．找出使稳定性达到最佳水平的组合。产品的三次设计方法能从根本上解决内外干扰引起的质量波动问题，利用三次设计这一有效工具，设计出的产品质量好、价格便宜、性能稳定。
假设3 从过程出现异常到被调整前持续生产不合格品,这一假设的直接体现是认为时滞1在调整界限外生产；
假设4 特性值在管理界限内大致呈均匀分布,因而得到损失函数L中这部分的波动为D口方法有其专门的过程能力指数,其理论形式如下。
与传统的质量定义不同，田口玄一博士将产品的质量定义为：产品出厂后避免对社会造成损失的特性，可用“质量损失”来对产品质量进行定量描述。质量损失是指产品出厂后“给社会带来的损失”，包括直接损失（如空气污染、噪声污染等）和间接损失（如顾客对产品的不满意以及由此导致的市场损失、销售损失等）。质量特性值偏离目标值越大，损失越大，即质量越差，反之，质量就越好。对待偏差问题，传统的方法是通过产品检测剔除超差部分或严格控制材料、工艺以缩小偏差。这些方法一方面很不经济，另一方面在技术上也难以实现。田口方法通过调整设计参数，使产品的功能、性能对偏差的起因不敏感，以提高产品自身的抗干扰能力。为了定量描述产品质量损失，田口提出了“质量损失函数”的概念，并以信噪比来衡量设计参数的稳健程度。
[编辑]田口方法案例分析
[编辑]案例一:基于田口方法的小批量生产过程控制[2]
一、引言
将田口方法引入军工生产小批量生产过程控制与过程能力分析中,探讨其可行性、优越性,以期提高兵器工业军工生产的质量稳定性,过程控制方法的经济性和有效性,为国防科技工业武器装备的研制生产提供一种行之有效的过程控制方法。
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。
[编辑]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。
(1)
田口损失函数中各参数意义如下:产品的规格限m±Δ,单位产品不合格的损失A,对产品质量特性每次测量的费用B,测量间隔n,时滞(从取样到完成检测时间间隔内生产产品的个数)l,管理界限D,过程调整费用C,平均调整间隔u(注:各参数加下标0时表示现行水平)。
这样,损失函数四部分的含义为:L=检测费用+调整费用+规格限内波动损失+规格限外波动损失。前两部分之和是管理成本,后两部分之和为质量损失。这里为了工程应用方便,认为控制限内的质量特性值大致为均匀分布。
(4)
其中，,T为质量特性的目标值。
机械加工中,为了便于上下工序衔接或装配关系的要求,经常出现目标值不在规格中心的情况,而传统的过程能力指数Cpk只考虑工序平均对规格中心的偏移,没有考虑工序平均与目标值的偏移。田口式过程能力指数Cpm恰好弥补了这一点。实地调研中发现大多数工序的目标值都是有偏的,因此采用Cpm更符合实际。它完整地解释了质量特性偏离目标值的原因:一是质量特性的波动σ,二是工序平均的偏移。
[编辑]田口方法与EPC[1]
田口方法和EPC 同属于质量优化方法，EPC 通过反馈补偿原理最小化过程的波动，而田口方法通过利用正交实验进行稳健的参数设计， 以最小化产品设计参数的波动。
传统上， 田口方法大多应用在产品设计阶段，但在现代复杂&动态的过程状态下，如果要用EPC 对过程进行调整，就要在众多的变量中选择关键变量作为控制变量来设计调整控制器，而田口方法可以作为选择关键变量的有效工具应用于制造阶段，因此，为了有效地调整过程，可以首先应用田口方法选择影响输出的关键过程变量，然后，基于所选择的关键变量设计调整控制器，二者整合同样具有互补的作用。
田口方法（Taguchi Methods）
目录
[隐藏]
1 什么是田口方法
2 田口方法的目的
3 田口方法的基本思想
4 田口方法的特点
5 田口方法的功效
6 田口方法的实施步骤
7 SPC与田口方法[1]
8 田口方法与EPC[1]
9 田口方法案例分析
9.1 案例一:基于田口方法的小批量生产过程控制[2]
二、田口式过程输出的反馈控制理论
1.田口质量损失函数——经济性评价基础
田口式过程输出的反馈控制是田口式线内质量工程技术中针对计量型过程输出特性的一个分支,对应于休哈特计量值控制图。它基于田口的波动质量观和质量损失函数,是一种从经济性角度考察质量水平的方法。在这里,质量特性本身的波动损失和与其有关的质量管理、调整、检测费用等被统一纳入质量损失函数进行量化计算,使得质量水平及质量控制经济性的改进效果一目了然(见式1)。
(3)应用田口方法创名牌。使用田口方法的三次设计技术设计出来的产品稳健性好，抵御外界干扰的能力强，波动小，质量可靠，易于创出知名产品，占领市场，打出自己的品牌。
(4)应用田口方法创效益。田口方法用廉价的三等品零件组装一等品整机，真正做到了价廉物美，使企业的经济效益更上一个台阶。
8.执行实验，记录实验数据
9.资料分析