田口品质工程讲义2014,
田口方法_质量工程学ppt课件
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10 2 1 1 3 3 2 2 1
11 2 1 2 1 1 3 3 2
12 2 1 3 2 2 1 1 3
13 2 2 1 2 3 1 3 2
8 9
内表 1 3 2 3 2 1 3 1
13313212
因变量 y = 扭矩
10 2 1 1 3 3 2 2 1
11 2 1 2 1 1 3 3 2
12 2 1 3 2 2 1 1 3
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14 2 2 2 3 1 2 1 3
15 2 2 3 1 2 3 2 1
16 2 3 1 3 2 3 1 2
Within C2 3 3 2 2 2 - - - 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Within C3 3 3 2 2 2 - - - 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
设计内表 —— 根据可控因子的个数和水平数，选择合适的 正交表，称为内表；（一般不考虑交互作用）
设计外表 —— 根据躁声因子的个数和水平数选择合适的正 交表，称为外表；
由内、外表结合确定试验组合，进行试验并记录试验结果；
内、外表结合例（ 内表 L18（2X37））
外表
内表
ABCDEFGH
N1 (New)
• 田口方法在技术上被称作 “质量工程学” • 田口认为产品质量就是该产品给用户带来的损失，损失愈小，
田口品质工程
壹、課程宗旨田口先生〔Taguchi〕在1985年提出損失函數与客戶品管，受國際間重視，並以田口品質工程聞名於世，其中數學原理複雜，近年來SPC流行，以實驗計劃做變異數分析，田口工程技術又再度熱門，本課程介紹其中四大重點內容，習修後，對QE品質工程有新的認知。
貳、課程大綱一、田口品質工程的重點。
二、品質損失函數的公式与計算〔附範例介紹〕。
三、客戶品管時代來臨，品質設計上應有的改進。
四、參數設計技巧与量測系統改進。
五、變異數分析〔ANOVA〕的理念與田口直交表的活用。
六、實驗計劃與田口特殊實驗方法。
七、品質雜音分析技巧。
八、品質工程設計之程序。
九、如何將田口工程和SPC与六標準差整合。
十、範例介紹与研討。
田口玄一博士在1985年左右紅遍全美，在日本國內得到戴明獎，在美國因打破美式品管理念，而受美國大公司採用其方法，他並未留學過美國，只是日本專科畢業生，後來拿到日本九州大學博士而已，為什麼會有那麼大的成就呢？理由一：他有工廠實際工作經驗，知悉產品十分複雜時，傳統品管技術根本使不上力，既使應用的相當精準，最終得到的品質結果〔Outes〕，相當不合水準。
理由二：田口博士的數學基礎非常好，應用微積分与微分方程公式代入一些品管問題，得到許多簡化式的計算公式，最有名的是損失函數公式〔Loss Function〕。
理由三：田口提出許多「另類思維」方式，將傳統品質管理理念重新建立成另外一套推演方式，有別於西方社會慣用的品管名詞。
其中至少有十項新理念，可啟發從事生管与品管工作者。
新名詞一：品質工程〔Quality Engineering〕。
–打破過去品管方面只重視分析問題，而找不出最正确化的參數設計〔Parameter〕，這種把KSF關鍵成功因素做最正确的設計後，才可能實際化的得到真正良好品質的產品。
新名詞二：損失函數〔Loss Function〕。
–品質做的標準並不見得可以符合客戶口味，如客戶不滿意或品質不合客戶個別性要求，客戶會離去，這就是損失，可藉函數來計算出金額。
田口方法与质量工程技术.pptx
也就是y與M成正比，而且其中效率
(β)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=βM； 基准
點比例式：y-ys=β(M-Ms)；一次式： y=α+βM
田口方法名詞解釋：
• 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。
田口方法名詞解釋：
• 直交表解釋：
田口博士依據統計學原理、方法所開發出來的一種實驗方 法，能以最少實驗次數，找尋有效的情報。可以大量減低 實驗成本與提高效率。
• 下列之直交表為基本型。
– 2系：L4、L8、L16、L32、L64… – 3系：L9、L27、L81… – 混合系：L12、L18、L36…
• 13、志不立，天下无可成之事。20.9.2020.9.2011:51:3911:51:39September 20, 2020
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
• S / N比之解析：
信號雜音比（signal to noise
– 其為分析實驗結果之共通語言。 – 其為子數與對數之關係。
第12章_田口品质工程 (品质特性分静态、动态,静态又分：望目特性、望小特性、望大特性)
針對理想機能，決定以何種反應值或品質特性進行評價，然後抽出影 響反應值或品質特性的因子，明確此因子的任務。
步驟 3：因子的配置 為期使因子效果明確，簡單的情況下則採多元配置；檢討因子眾多的 情況下，則採用直交表配置，配置時將可控制因子放在內側直交 表，而雜音因子放在外側直交表。
J1 2 2 1
配置因子
I1 2 1 2
實驗編號 A B C D E F G H 1 1 2 2 S/N比
1 1 1 1 1 1 1 1 2.0 1.9 2.1 2.1
2 1 1 1 2 2 2 2 0.1 2.3 2.5 0.1
3 1 2 2 1 1 2 2 0.3 2.9 0.2 2.6
4 1 2 2 2 2 1 1 1.8 1.7 1.6 1.8
8. 設某製程要求產品收縮率(y)越小越好，影響收縮率之可控因子各有二 水準如下： A：循環次數 B：模溫 C：脛厚度 D：壓力 E：旋轉速度 F：持續時間 G：開口大小 雜音因子亦各有二水準如下： H：再研磨之百分比 I：成份濕度 J：環境溫度 假設吾人使用為內直交表，而以為外直交表，所得的數據及以望小特 性的S/N比公式計算如下表：
期的機能良好，可是幾年後機能無法發揮，這就是由於劣化 所造成的變異。 3、 產品間的變異：同樣製程所生產的產品，有些能夠正確地 發揮機能，有些就不能，這就是由於產品間的變異所造成 的。
5. 試詳述參數設計的設計步驟？
【解答】： 在採用參數設計時，其採取步驟可分為三大階段，八大步驟： 1. 實驗的規劃 步驟 1：明白確定設計的目的
2. 某機械零件之規格公差為，若不合格時，則更換此零件，若其平 均成本為200元，試求出此零件的損失函數。
第十二章 田口品质工程
n
（12.10）
，可知當產品的品質特性為望大特性時，則產品品質特性的均方差為
MSDLTB
1 ( 12 ) n i1 yi
根據泰勒(Taylor)展開公式，我們可得到：
1 1 2 6 ( y )2 2 3 ( y ) 4 2 2 ! y
二. 動態特性 品質特性除了具有靜態特性之特質外，還包含有「輸入特性」 。此輸入因子， 又稱信號因子(Signal Factor)，信號因子可分為主動信號因子與被動信號因子，主 動信號因子是指藉由人或機械等的主動操作，被動信號因子是由於環境條件的變 化所導致，用以測試當外加輸入進入靜態系統中，對整個系統之影響。
（12.7）
由（12.5）及（12.6）式，可知當產品的品質特性為望小特性時，則產品品質特 性的均方差及 n 件產品的平均損失分別為 1 1 MSDSTB yi2 [( yi y ) y ]2 S 2 y 2 n i n i
2 2 LS T B k (M S D ST) B k[S y ]
12.4 田口式的品質損失函數
傳統衡量品質損失的方法是以一階段損失函數二分法來表示
L( y)
不 良 品
良品
良品
不 良 品
m
m
m
圖 12-2 一階段損失函數
田口博士在評價品質特性時，認為滿足規格要求，並不一定不會造成損失，沒有 損失只會產生在品質特性值與目標值相等時，並且品質特性值與目標值相距越 遠，損失就會越大。也就是產品性能或品質特性的變異越小，品質越佳；產品的 品質特性變異越大，對顧客所造成的損失將越大。並建議利用二階段損失函數， 如圖 12-3 所示 ， 並以二階段損失函數代替傳統的一階段損失函數來評估產品所造 成損失的大小。
第12章_田口品质工程 (品质特性分静态、动态,静态又分：望目特性、望小特性、望大特性)
習題解答1.試詳述品質特性區分為幾大類？【解答】：田口博士將產品品質特性區分為靜態特性與動態特性兩大類，再將靜態特性區分為三種：一、靜態特性1. 望目特性(Nominal the Best；NTB)此類產品品質特性，皆有一特定的目標值，當產品品質特性偏離此目標值時，即造成社會的損失，例如：最理想之能量輸出為電壓12V，而這12V即為目標值。
2. 望小特性(Smaller the Better；STB)品質特性值越小越好的特性，此類產品品質特性，其品質特性的理想值為零，例如：I.C之封膠過程中歪線率希望為零，故其為望小特性。
3. 望大特性(Larger the Better；LTB)品質特性值越大越好的特性，此類產品品質特性，其品質特性的理想值為無限大（然在實際工程中不可能發生），例如：I.C之拉力值，期望其在拉力測試中不會斷線，即拉力值為無限大，此為望大特性。
二、動態特性品質特性除了具有靜態特性之特質外，還包含有「輸入特性」。
此輸入因子，又稱信號因子(Signal Factor)，信號因子可分為主動信號因子與被動信號因子，主動信號因子是指藉由人或機械等的主動操作，被動信號因子是由於環境條件的變化所導致，用以測試當外加輸入進入靜態系統中，對整個系統之影響。
由於外加之輸入值的變化，使得輸出值發生變化的特性，亦即輸出值有時需調整並不固定，所以稱其為動態特性。
例如：腳踏車的速度是根據腳踏車踏板的次數多寡，而將車速朝理想值做變化的特性，在動態特性方面，輸出與信號因子之間存在著一種數學函數關係，例如，y Bx，其中y為輸出值，x為信號因子輸入值。
2. 某機械零件之規格公差為2.050.2±，若不合格時，則更換此零件，若其平均成本為200元，試求出此零件的損失函數。
【解答】：損失函數 ()()2, 2.5L y k y m m =⨯-=其中因2A K =∆所以2)2.0(200⨯=k我們可得到5000k =故損失函數()2y 5000( 2.50)L y =⨯-3. 什麼是穩健設計？試詳述之。
田口式品质工程
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大
損失
2023/11/1
小
m: 目標值
LSL m
品質特性 USL
Rene Kao
9
堅 耐 性 (Robustness)
產品經特別設計後，品質特性不受雜音因素 影響，或對雜音不敏感。
S/N 比(Signal to Noise Ratio)
係從實驗的結果換算db值，表示產品品質性 能的尺度，包括製程或產品水準，及受變異影響之 程度(特別指其穩定度) 。
2 2
...
rnMn2
r r1M12 r2M22 ... rnMn2
Se ST SB
Rene Kao
23
系 統 設 計 (System Design)
在設計新產品時，考量將工程上已知或成熟之技術運用於 零(組、元)件選用及組裝成系統，以期產品或製程機能在既 訂之目標內。亦稱為機能設計或一次設計。
Column
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111 122 211 212 221 122 112 222 221 111 121 212
8 9 10 11
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田口方法与品质工程原理(ppt 87页)
博士后来也大量引用此概念以执行参数设计，并推广成为内直交
表(Inner Orthogonal Array)与外直交表(Outer Orthogonal
Array)重叠一起的使用方法，以此做信号杂音比(Signal to
Noise Ratio,简称S/N比)的计算。因为工业产品往往因使用环境
的变化而导致变异较大，因此田口方法的稳健设计大部分是用于
一、田口方法与品质工程原理
1.1 前言
每位工程人员都希望能以最少的成本，最短的时间设计，制
造出合乎顾客满意的产品。 但是工程设计之基础(依据)包括基
本科学知识及已有类似的产品设计及制造经验。其中最困难的部
分是设计参数水准(Design Parameter Level)的订定。一般而言，
工程师会进行很多实验，以决定最佳之设计参数规格水准。田口
(二)臺灣靜宜大學、世新大學、名師會計實務補習班、 大舜稅務會計實務補習班、臺北縣工業會、新竹市 工業會、健行工專、社會大學等企業經理班講授 臺灣電動吊車同業工會常年顧問 臺灣加油站同業工會常年顧問 臺灣會計同業工會常年顧問
邱東波 顧問
經 歷：
(三)自一九八九年起開始進入大陸，輔導臺商大陸投 資設廠及中、外資企業之：經營管理體質改善 內控制度建制MIS資信網絡行銷戰略規劃 生產現場改善會計制度健全化企業幹部人才培 育企業轉型個人咨詢：上百家以上，可以說集 大陸臺商在中國經營成功與失敗經驗於一身的資 深顧問師
此分析方法及后来许多统计学家所创的反应曲面法(Response
Surface Methodology,简称RSM)，实验设计方法遂大放异彩，并
被推广应用在工业、化学、生物、医学及人文社会等其他科学领
域上。1947年劳博士(Rao,D.R.)建议使用直交表(Orthogonal
第12章_田口品质工程 (品质特性分静态、动态,静态又分：望目特性、望小特性、望大特性)
習題解答1.試詳述品質特性區分為幾大類？【解答】：田口博士將產品品質特性區分為靜態特性與動態特性兩大類，再將靜態特性區分為三種：一、靜態特性1. 望目特性(Nominal the Best；NTB)此類產品品質特性，皆有一特定的目標值，當產品品質特性偏離此目標值時，即造成社會的損失，例如：最理想之能量輸出為電壓12V，而這12V即為目標值。
2. 望小特性(Smaller the Better；STB)品質特性值越小越好的特性，此類產品品質特性，其品質特性的理想值為零，例如：I.C之封膠過程中歪線率希望為零，故其為望小特性。
3. 望大特性(Larger the Better；LTB)品質特性值越大越好的特性，此類產品品質特性，其品質特性的理想值為無限大（然在實際工程中不可能發生），例如：I.C之拉力值，期望其在拉力測試中不會斷線，即拉力值為無限大，此為望大特性。
二、動態特性品質特性除了具有靜態特性之特質外，還包含有「輸入特性」。
此輸入因子，又稱信號因子(Signal Factor)，信號因子可分為主動信號因子與被動信號因子，主動信號因子是指藉由人或機械等的主動操作，被動信號因子是由於環境條件的變化所導致，用以測試當外加輸入進入靜態系統中，對整個系統之影響。
由於外加之輸入值的變化，使得輸出值發生變化的特性，亦即輸出值有時需調整並不固定，所以稱其為動態特性。
例如：腳踏車的速度是根據腳踏車踏板的次數多寡，而將車速朝理想值做變化的特性，在動態特性方面，輸出與信號因子之間存在著一種數學函數關係，例如，y Bx，其中y為輸出值，x為信號因子輸入值。
2. 某機械零件之規格公差為2.050.2±，若不合格時，則更換此零件，若其平均成本為200元，試求出此零件的損失函數。
【解答】：損失函數 ()()2, 2.5L y k y m m =⨯-=其中因2A K =∆所以2)2.0(200⨯=k我們可得到5000k =故損失函數()2y 5000( 2.50)L y =⨯-3. 什麼是穩健設計？試詳述之。
田口方法与质量工程技术PPT文档19页
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼