DOE实验设计(田口方法)

DOE實驗設計(田口方法)

▲設計思想

現代企業已經充分意識到了品質管理的重要性，不少成功企業已將品質管理（QC）很好的融入到了產品研發及生產的各個階段。眾所周知，品質管理包括離線品管和線上品管兩個部分。

離線品管活動發生在產品和制程的設計階段。DOE實驗設計中的田口方法是一種統計方法，利用該方法可以簡化或是刪除許多統計設計工作。英瑞奇特推出此課程，旨在向您講述如何將各項實驗方法運用於產品和制程設計中，以便更有效的降低雜音因素的敏感影響，減少過程中各項的變差，從而使產品及制程設計臻于完美。

一、田口方法的涵義

隨著市場競爭的日趨激烈，企業只有牢牢把握市場需求，用較短的時間開發出低成本、高品質的產品，才能在競爭中立於不敗之地。在眾多的產品開發方法中，田口方法不失為提高產品品質，促進技術創新，增強企業競爭力的理想方法。

田口方法是日本田口玄一博士創立的，其核心內容被日本視為“國寶”。日本和歐美等發達國家和地區，儘管擁有先進的設備和優質原材料，仍然嚴把品質關，應用田口方法創造出了許多世界知名品牌。

田口方法是一種低成本、高效益的品質工程方法，它強調產品品質的提高不是通過檢驗，而是通過設計。其基本思想是把產品的穩健性設計到產品和製造過程中，通過控制源頭品質來抵禦大量的下游生產或顧客使用中的雜訊或不可控因素的干擾，這些因素包括環境濕度、材料老化、製造誤差、零件間的波動等等。田口方法不僅提倡充分利用廉價的元件來設計和製造出高品質的產品，而且使用先進的試驗技術來降低設計試驗費用，這也正是田口方法對傳統思想的革命性改變．為企業增加效益指出了一個新方向。

田口方法的目的在於，使所設計的產品品質穩定、波動性小，使生產過程對各種雜訊不敏感。在產品設計過程中，利用品質、成本、效益的函數關係，在低成本的條件下開發出高品質的產品。田口方法認為，產品開發的效益可用企業內部效益和社會損失來衡量．企業內部效益體現在功能相同條件下的低成本，社會效益則以產品進人消費領域後給人們帶來的影響作為衡量指標。假如，由於一個產品功能波動偏離了理想目標，給社會帶來了損失，我們就認為它的穩健性設計不好，而田口式的穩健性設計恰能在降低成本、減少產品波動上發揮作用。

二、田口方法的特點

田口方法的特色主要體現在以下幾個方面：

(1)“源流”管理理論。田口方法認為，開發設計階段是保證產品品質的源流，是上游，製造和檢驗階段是下游。在品質管制中，“抓好上游管理，下游管理就很容易”，若設計品質水準上不去，生產製造中就很難造出高品質的產品。

(2)產品開發的三次設計法。產品開發設計(包括生產工藝設計)可以分為三個階段進行，即系統設計、參數設計、容差設計。參數設計是核心，傳統的多數設計是先追求目標值，通過篩選元器件來減少波動，這樣做的結果是，儘管都是一級品的器件，但整機由於參數搭配不佳而性能不穩定。田口方法則先追求產品的穩定性，強調為了使產品對各種非控制因素不敏感可以使用低級品元件．通過分析品質特性與元部件之間的非線性關係(交互作用)．找出使穩定性達到最佳水準的組合。產品的三次設計方法能從根本上解決內外干擾引起的品質波動問題，利用三次設計這一有效工具，設計出的產品品質好、價格便宜、性

能穩定。

(3)品質與成本的平衡性。引入品質損失函數這個工具使工程技術人員可以從技術和經濟兩個方面分析產品的設計、製造、使用、報廢等過程，使產品在整個壽命週期內社會總損失最小。在產品設計中，採用容差設計技術，使得品質和成本達到平衡，設計和生產出價廉物美的產品，提高產品的競爭力。

(4)新穎、實用的正交試驗設計技術。使用綜合誤差因素法、動態特性設計等先進技術，用誤差因素模擬各種干擾(如雜訊)，使得試驗設計更具有工程特色，大大提高試驗效率，增加試驗設計的科學性，其試驗設計出的最優結果在加工過程和顧客環境下都達到最優。採用這種技術可大大節約試驗費用。

三、田口方法的功效

田口方法是一門實用性很強的技術，在生產實踐中特別是產品開發設計中顯示出強大的生命力,其魅力主要表現為：

(1)提高產品科技含量，促進技術創新。通過採用田口方法可改變企業一味引進先進設備的狀況，增強二次創新能力，進而提高產品開發能力。

(2)可縮短產品開發週期，加速產品更新換代。應用田口方法可在品質管制中提高生產率，收到事半功倍的效果。

(3)應用田口方法創名牌。使用田口方法的三次設計技術設計出來的產品穩健性好，抵禦外界干擾的能力強，波動小，品質可靠，易於創出知名產品，佔領市場，打出自己的品牌。

(4)應用田口方法創效益。田口方法用廉價的三等品零件組裝一等品整機，真正做到了價廉物美，使企業的經濟效益更上一個臺階。

現今在發達國家田口方法已運用得相當廣泛，並且為它們創造了不斐的收益。中國的一些企業也引進了這種先進方法並取得了良好的收效。深圳建裕電子公司就是應用田口方法走產品開發和技術創新之路的成功範例。建裕從日本、臺灣等比較先進、發達的地區引進國內外先進的電路，進行吸收、提高和創新，在市場調查的基礎上開發出性能更可靠、功能更齊全、價格更合理的電話機。使用田口方法後，他們每兩個月就推出一部新款的電話機，產品物美價廉，很受用戶的青睞，市場份額不斷擴大，知名度不斷提高，多次被用戶評為“消整者信得過產品”，在激烈競爭的電話市場中牢牢地站穩腳跟