實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)─田口方法

1、田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)田口方法田口方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)2為什么需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為什么需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)? ?同樣在生產(chǎn)同規(guī)格的產(chǎn)品，為什么有些廠商的良品率就是比同樣在生產(chǎn)同規(guī)格的產(chǎn)品，為什么有些廠商的良品率就是比較高。較高。同樣是在生產(chǎn)同類型的產(chǎn)品，為什么有些人的產(chǎn)品性能以及同樣是在生產(chǎn)同類型的產(chǎn)品，為什么有些人的產(chǎn)品性能以及壽命就是比較好，而成本又比較低呢？壽命就是比較好，而成本又比較低呢？This is the Know howThis is the Know how相同原料相同原料相同制程相同制程為什么良品率為什么良品率不一樣？不一樣？相同產(chǎn)品相同產(chǎn)品相同功能相

2、同功能更便宜的原料更便宜的原料為什么可以做出為什么可以做出低成本高質(zhì)量的產(chǎn)品？低成本高質(zhì)量的產(chǎn)品？田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)3日本工業(yè)強(qiáng)盛的原因日本工業(yè)強(qiáng)盛的原因日本人在多種制造業(yè)，如汽車、鋼鐵、電子和紡織方面，日本人在多種制造業(yè)，如汽車、鋼鐵、電子和紡織方面，居于領(lǐng)導(dǎo)地位，主要是因?yàn)樗麄兡芤跃吒?jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，居于領(lǐng)導(dǎo)地位，主要是因?yàn)樗麄兡芤跃吒?jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格，生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。美國(guó)研究后認(rèn)為而他們致勝的法寶主要有二項(xiàng)：美國(guó)研究后認(rèn)為而他們致勝的法寶主要有二項(xiàng)：1.QFD(自顧客要求一直策劃到相應(yīng)的制造管理要求自顧客要求一直策劃到相應(yīng)的制造管理要求)2.2.田口方法田口方法(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法之一，簡(jiǎn)

3、單易用，沒有復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法之一，簡(jiǎn)單易用，沒有復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)原理統(tǒng)計(jì)原理)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的想法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的想法processoutputinputsuppliercustomer客戶關(guān)心客戶關(guān)心什么，在什么，在乎什么，乎什么，抱怨什么抱怨什么如何確定如何確定成為量化成為量化的產(chǎn)品特的產(chǎn)品特性？性？Y特特性，性，CTQ過程中有那些的過過程中有那些的過程因子，其會(huì)影響程因子，其會(huì)影響到到y(tǒng)特性，那些可能特性，那些可能有相應(yīng)的交互作用，有相應(yīng)的交互作用，從中找出從中找出CTP有那些的有那些的輸入因子輸入因子會(huì)影響到會(huì)影響到y(tǒng)，從中，從中找出找出CTI對(duì)供應(yīng)對(duì)供應(yīng)商商要提要提出那些出那些的

4、規(guī)格的規(guī)格要求，要求，尤其是尤其是CTI田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)5 Y=f(x)的思想的思想過程過程產(chǎn)品產(chǎn)品原材料原材料客戶客戶供貨商供貨商SupplierInputCTIxProcessCTPxOutputCTQyCustomerVOC田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)6 Y=f(x)Y=F(x)關(guān)鍵關(guān)鍵x:利用其控制利用其控制y的平均的平均值滿足需求，標(biāo)準(zhǔn)差滿足需值滿足需求，標(biāo)準(zhǔn)差滿足需要要非關(guān)鍵非關(guān)鍵x:由于其影響較不大，由于其影響較不大，用其來(lái)降低成本用其來(lái)降低成本Y:優(yōu)先關(guān)注客戶重視的特性，優(yōu)先關(guān)注客戶重視的特性，要能量化。要能量化。有時(shí)不只一個(gè)有時(shí)不只一個(gè)Y特性特性田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)7 二階段的實(shí)驗(yàn)步驟二階段

5、的實(shí)驗(yàn)步驟階段一階段一:篩選試驗(yàn)篩選試驗(yàn)決定決定y把有可能影響到把有可能影響到y(tǒng)的x都要考慮并做實(shí)驗(yàn)，以挑選出關(guān)鍵x階段二階段二:最佳條件最佳條件決定決定y針對(duì)已挑出的關(guān)鍵針對(duì)已挑出的關(guān)鍵x，進(jìn)行最佳條件的試驗(yàn)，以決定最佳的x值?？刂齐A段控制階段決定決定y針對(duì)關(guān)鍵少數(shù)的針對(duì)關(guān)鍵少數(shù)的x參數(shù)，進(jìn)行持續(xù)的控制，以spc監(jiān)控其穩(wěn)定性。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)8線外品管系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)公差設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)品管制程設(shè)計(jì)技術(shù)品管在線品管診斷預(yù)測(cè)測(cè)量生產(chǎn)制造品管服務(wù)顧客品管供應(yīng)商雙贏伙伴顧客需求期望滿意DOE的應(yīng)用階段的應(yīng)用階段田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)9 田口工程簡(jiǎn)介田口工程簡(jiǎn)介 由田口玄一博士所提出的一套實(shí)驗(yàn)方法，它在工

6、業(yè)上較具有實(shí)際應(yīng)用性，是以生產(chǎn)力和成本效益，而非困難的統(tǒng)計(jì)為依歸。 廠商現(xiàn)在必須致力于在生產(chǎn)前就使復(fù)雜的產(chǎn)品能達(dá)到高質(zhì)量。 減少變異亦即要有較大的再現(xiàn)性和可靠性，而最終目的就是要為制造商和消費(fèi)者節(jié)省更多的成本。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)10討論題實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是為了什么？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是線上品管還是線外品管？為什么線外品管要比線上品管早做呢？田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)11 變異和雜音變異和雜音 雜音因素就是使機(jī)能特性，如燃料效率、換檔壓雜音因素就是使機(jī)能特性，如燃料效率、換檔壓力、磨耗和轉(zhuǎn)向力等力、磨耗和轉(zhuǎn)向力等偏離目標(biāo)值的因素偏離目標(biāo)值的因素。雜音因素可分為三類：雜音因素可分為三類： 1 1. .外部雜音外部雜音產(chǎn)品

7、使用時(shí)，因使用條件，如溫度產(chǎn)品使用時(shí)，因使用條件，如溫度、濕度、灰塵等而使機(jī)能發(fā)生變異，此類條件為外部、濕度、灰塵等而使機(jī)能發(fā)生變異，此類條件為外部雜雜音音因素。因素。 2.2.內(nèi)部雜音內(nèi)部雜音(劣化劣化)產(chǎn)品組件的劣化。產(chǎn)品組件的劣化。 3.3.產(chǎn)品間雜音產(chǎn)品間雜音在既定的制造條件下，因條件變?cè)诩榷ǖ闹圃鞐l件下，因條件變異而造成產(chǎn)品間發(fā)生差異。異而造成產(chǎn)品間發(fā)生差異。 所有質(zhì)量管理活動(dòng)的目標(biāo)就是要生產(chǎn)經(jīng)得起各種所有質(zhì)量管理活動(dòng)的目標(biāo)就是要生產(chǎn)經(jīng)得起各種雜音因素考驗(yàn)的產(chǎn)品。雜音因素考驗(yàn)的產(chǎn)品。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)12 堅(jiān)耐性堅(jiān)耐性 所有質(zhì)量管理活動(dòng)的最終目標(biāo)就是要生產(chǎn)經(jīng)得起各種雜音因素考驗(yàn)的產(chǎn)品。

8、 堅(jiān)耐性堅(jiān)耐性(Robustness)就是產(chǎn)品的機(jī)能就是產(chǎn)品的機(jī)能特性對(duì)雜音因素的差異不敏感，不受影特性對(duì)雜音因素的差異不敏感，不受影響。響。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)13 堅(jiān)耐性和雜音間的關(guān)系堅(jiān)耐性和雜音間的關(guān)系PROCESSINPUTOUTPUTYCUSTOMER可控因子可控因子X表示表示不可控因子不可控因子Z表示表示ZZZZXXX堅(jiān)耐性設(shè)計(jì)，利用堅(jiān)耐性設(shè)計(jì)，利用X使得使得Y達(dá)目標(biāo)值，達(dá)目標(biāo)值，且不易受且不易受Z因子方影響，謂堅(jiān)耐性設(shè)計(jì)因子方影響，謂堅(jiān)耐性設(shè)計(jì)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)14 討論題討論題 當(dāng)你在讀書時(shí)，外界有人在吵，有人在放音當(dāng)你在讀書時(shí)，外界有人在吵，有人在放音樂，請(qǐng)問這些是信號(hào)，還是雜音？

9、樂，請(qǐng)問這些是信號(hào)，還是雜音？ 什么是雜音，可否用比較簡(jiǎn)易的方式來(lái)表達(dá)？什么是雜音，可否用比較簡(jiǎn)易的方式來(lái)表達(dá)？什么是堅(jiān)耐性，如果以此題來(lái)表達(dá)時(shí)？什么是堅(jiān)耐性，如果以此題來(lái)表達(dá)時(shí)？田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)15正交實(shí)驗(yàn)法導(dǎo)入田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)16 一個(gè)瓷磚工廠的實(shí)驗(yàn)一個(gè)瓷磚工廠的實(shí)驗(yàn) 在1953年，日本一個(gè)中等規(guī)模的瓷磚制造公司，花了200萬(wàn)元，從西德買來(lái)一座新的隧道，窯本身有80公尺長(zhǎng)，窯內(nèi)有一部搬運(yùn)平臺(tái)車，上面堆棧著幾層瓷磚，沿著軌道緩慢移動(dòng)，讓瓷磚承受燒烤。 問題是，這些瓷磚尺寸大小的變異，他們發(fā)現(xiàn)外層瓷磚，有50%以上超出規(guī)格，另外50%則正好符合規(guī)格。 引起瓷磚尺寸的變異，很明顯地在制程中，是一

10、個(gè)雜音因素解決問題，使得溫度分布更均勻，只要重新設(shè)計(jì)整個(gè)窯就可以了，但需要額外再花50萬(wàn)元，投資相當(dāng)大。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)17內(nèi)部瓷磚 外層瓷磚(尺寸大小有變異)上限下限尺寸大小改善前改善前外部瓷磚內(nèi)部瓷磚田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)18原材料粉碎及混合成型燒成上釉 燒成控制因素水準(zhǔn)一(新案)水準(zhǔn)二(現(xiàn)行)A:石灰石量5%1%B:某添加物粗細(xì)度細(xì)粗C:蠟石量53%43%D:蠟石種類新方案組合現(xiàn)行組合E:原材料加料量1300公斤1200公斤F:浪費(fèi)料回收量0%4%G:長(zhǎng)石量0%5%田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)19 實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法1.1.一次一個(gè)因素法一次一個(gè)因素法: : 每次只改變一個(gè)因子，而其它因子保持固定。每次只改

11、變一個(gè)因子，而其它因子保持固定。但它的缺點(diǎn)是但它的缺點(diǎn)是不能保證結(jié)果的再現(xiàn)性不能保證結(jié)果的再現(xiàn)性，尤其是當(dāng)有，尤其是當(dāng)有交互作用時(shí)。交互作用時(shí)。 例如在進(jìn)行例如在進(jìn)行A1和和A2的比較時(shí)，必須考慮到的比較時(shí)，必須考慮到其它因子，但目前的方法無(wú)法達(dá)成。其它因子，但目前的方法無(wú)法達(dá)成。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)20一次一因素的實(shí)驗(yàn)一次一因素的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)ABCDEFG實(shí)驗(yàn)結(jié)果1A1B1C1D1E1F1G112A2B1C1D1E1F1G123A2B2C1D1E1F1G134A2B2C2D1E1F1G145A2B2C2D2E1F1G156A2B2C2D2E2F1G167A2B2C2D2E2F2G178A2B2C

12、2D2E2F2G28田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)21 全因子實(shí)驗(yàn)法全因子實(shí)驗(yàn)法2.全因子實(shí)驗(yàn)法:這種實(shí)驗(yàn)方法，所有可能的組合都必須加以深究。但相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間、金錢，例如7因子，2水平共須做:128次實(shí)驗(yàn)。13因子，3水平就必須做了1,594,323次實(shí)驗(yàn)，如果每個(gè)實(shí)驗(yàn)花3分鐘，每天8小時(shí)，一年250個(gè)工作天，共須做40年的時(shí)間。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)22 正交表(Orthogonal Array)3.直交表(正交表) 直交表用于實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，它的建構(gòu)，允許每一個(gè)因素的效果，可以在數(shù)學(xué)上，獨(dú)立予以評(píng)估。 可以有效降低實(shí)驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)而節(jié)省時(shí)間、金錢而且又可以得到相當(dāng)好的結(jié)果。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)23次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123

13、456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)24L8直交表A石灰石量B粗細(xì)度C蠟石量D蠟石種類E加料量F浪費(fèi)回收G長(zhǎng)石量每百件尺寸缺陷數(shù)ABCDEFG12345671234567111111115粗43現(xiàn)13000016211122225粗43新12004517312211225細(xì)53現(xiàn)13004512412222115細(xì)53新120000 6521212121粗53現(xiàn)120005 6621221211粗53新13004068722112211細(xì)43現(xiàn)12

14、004042822121121細(xì)43新1300052651142田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)25要素不良總數(shù)不良百分比要素不良總數(shù)不良百分比A151/40012.75E112230.50A214235.5E27117.75B110726.75F15413.50B28621.5F213934.75C110125.25G113233.00C29223.00G26115.25D17619.00合計(jì)19324.12D211729.25回回應(yīng)應(yīng)表表(Response Table)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)26 最佳條件確認(rèn)最佳條件確認(rèn) 由于缺陷是愈小愈好，所以依此選出的最佳條件為：A1B2C2D1E2F1G2。 確認(rèn)實(shí)驗(yàn)：將

15、預(yù)期的缺陷數(shù)和“確認(rèn)實(shí)驗(yàn)”的結(jié)果做比較。 但事實(shí)上廠商選得是A1B2C1D1E2F1G2，主要的原因是C(蠟石)要因的價(jià)格很貴，但改善的效果又不大，所以選C1(蠟石含量為43%)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)27內(nèi)部瓷磚 外層瓷磚(尺寸大小有變異)上限下限尺寸大小改善前外部瓷磚內(nèi)部瓷磚改善后田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)28 討論題從本案例中，你認(rèn)為？從本案例中，你認(rèn)為？最能提供最完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的是那一個(gè)方法最能提供最完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的是那一個(gè)方法1.一次一個(gè)因子法一次一個(gè)因子法2.全因子法全因子法3.正交實(shí)驗(yàn)法正交實(shí)驗(yàn)法正交實(shí)驗(yàn)法有何優(yōu)點(diǎn)？正交實(shí)驗(yàn)法有何優(yōu)點(diǎn)？田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)29正交實(shí)驗(yàn)配置田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)30 直交表和

16、線點(diǎn)圖直交表和線點(diǎn)圖 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃方法是由英國(guó)的R.A.Fisher在本世紀(jì)初發(fā)出來(lái)的，該方法包含多種的統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)技巧，其需要使用比較繁復(fù)的統(tǒng)計(jì)技巧，所以較少使用在工業(yè)界上。 田口方法：田口方法：由田口玄博士所提出，它刪除許多統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的工作，以一種可以直接、經(jīng)濟(jì)的方式一次就可以做許多因素的實(shí)驗(yàn)，所以工業(yè)界上較常用。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)31 單因素實(shí)驗(yàn)單因素實(shí)驗(yàn) 所謂單因素實(shí)驗(yàn)方法，即實(shí)驗(yàn)過程中只允許單一因素變動(dòng)，其余因素必須保持固定的實(shí)驗(yàn)方法，但單因素實(shí)驗(yàn)法可能之問題如下:將會(huì)漏失復(fù)合因素的訊息,當(dāng)因素?cái)?shù)很多時(shí)將較不真實(shí)無(wú)法保證在實(shí)際的制造條件中，可獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性見次頁(yè)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)32一

17、次一因素的一次一因素的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)次數(shù)ABCDEFG實(shí)驗(yàn)結(jié)果1A1B1C1D1E1F1G112A2B1C1D1E1F1G123A2B2C1D1E1F1G134A2B2C2D1E1F1G145A2B2C2D2E1F1G156A2B2C2D2E2F1G167A2B2C2D2E2F2G178A2B2C2D2E2F2G28田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)33全因素實(shí)驗(yàn)全因素實(shí)驗(yàn)全因素實(shí)驗(yàn)計(jì)劃方法允許在同一時(shí)間內(nèi)檢查多數(shù)因素的效果，而在做全因素實(shí)驗(yàn)時(shí)所有因素的復(fù)合水平都將被檢查。次實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)次實(shí)驗(yàn)七個(gè)因子有323,594,132187325621282,12787GFEDCBA田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)34A(64)B(3

18、2)C(16)D(8)E(4)F(2)G(1)結(jié)果111111112111111231111121411111225111121161111212711112218111122291112111101112112111112121121112122131112211.12722222211282222222田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)35直交性在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中最主要的一個(gè)特性，便是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)性；另外，當(dāng)我們希望能在各種相異的條件，以最有效的方式比較因素水平時(shí)，都只有在直交性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃方法中才能達(dá)到利用直交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠度及高再現(xiàn)性上，都具有高效益。不管制程條件如何變化，在不同條件下，獲得好的再

19、現(xiàn)性之效果是相同的。假如我們的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃均為直交，則我們?cè)诨貞?yīng)表中比較A1和A2時(shí)，我們將可確定A1中B效果與A2中的B效果應(yīng)為相同，且當(dāng)因素以直交方式變動(dòng)時(shí)，其它的效應(yīng)將不會(huì)混合于各因素的水準(zhǔn)內(nèi)。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)36次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)37實(shí)驗(yàn)編號(hào)ABC結(jié)果1111Y12112Y23121Y34122Y4實(shí)驗(yàn)編號(hào)ABC結(jié)果1111Y12122Y23212Y34221Y4假設(shè)實(shí)驗(yàn)執(zhí)行所需花費(fèi)的成本相當(dāng)高，在

20、此情況下不管任何理由，我們希望只做四次實(shí)驗(yàn)，以代替全因素實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)問下列二表，你會(huì)選擇那一項(xiàng)A:B:田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)38自由度的概念自由度的概念 自由度實(shí)為獲取情報(bào)大小的量度，通常自由度愈大，所獲得的情報(bào)愈多 例子有三個(gè)人比較身高，至少須比較多少次才可以知道結(jié)果 須比較二次才可以得到結(jié)果 直覺上的定義：因素的自由度為水平間所必需但不重復(fù)的比較次數(shù)，而在數(shù)理運(yùn)算上，因素的自由度可簡(jiǎn)單的以水平數(shù)減一表示，它代表因素能夠相互獨(dú)立記述計(jì)算的數(shù)目。 在實(shí)驗(yàn)中因素設(shè)定的水平愈多，則自由度隨著增加，換句話說(shuō)可以得到更多情報(bào)，但是相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)成本會(huì)增加。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)39目前有三個(gè)人的身高，如果要去進(jìn)行比較，最

21、少的比較次數(shù)，而得到全部的信息。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)40效果A1A2效果B1B2B3二水準(zhǔn)的情況，只須比較一次，所以自由度為一。三水準(zhǔn)的情況，須比較二次，所以自由度為二。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)41交互作用 原先假設(shè)因素的效果不會(huì)受其它因素水平的影響，原先假設(shè)因素的效果不會(huì)受其它因素水平的影響，然而在實(shí)際的狀況并非如此；當(dāng)一個(gè)因素的效果與然而在實(shí)際的狀況并非如此；當(dāng)一個(gè)因素的效果與其它因素水平相互影響時(shí)，因素間就有交互作用存其它因素水平相互影響時(shí)，因素間就有交互作用存在。在。 一般可以繪制一般可以繪制交互作用圖交互作用圖來(lái)了解其間之交互作用關(guān)來(lái)了解其間之交互作用關(guān)系。系。 例子：設(shè)有例子：設(shè)有A, B二種

22、藥劑，成份完全不同，且兩者二種藥劑，成份完全不同，且兩者都能夠使病人狀況獲得改善；單獨(dú)使用時(shí)都有功效，都能夠使病人狀況獲得改善；單獨(dú)使用時(shí)都有功效，但合并使用，病人反而更槽。但合并使用，病人反而更槽。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)42A和B無(wú)交互作用A和B有交互作用B1B2A1A2YB1B2A1A2Y田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)43B2A1A2B1A和B有強(qiáng)烈交互作用B1B2A1Y1Y2A2Y3Y4交互作用分析表Y1Y2Y3Y4田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)44交絡(luò) 在決定是否要配置交互作用效果于一直行時(shí)，要相當(dāng)謹(jǐn)慎，必需于交互作用極端重要才可進(jìn)行配置。假如A因素和B因素間并無(wú)交互作，則行3將可能配置另一個(gè)因素C，此時(shí)由于配置因素C

23、在A*B交互作用存在的行，我們將無(wú)法再由該行估計(jì)A*B的交互作用。 如果我們的判斷是錯(cuò)的，且A*B相當(dāng)顯著，則交互作用效果將會(huì)顯現(xiàn)在該行的估計(jì)值中，但是我們將無(wú)法由C因素效果中，將交互作用效果區(qū)分出來(lái)，此種現(xiàn)象稱之為交絡(luò)。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)45二因素交互作用的自由度數(shù)學(xué)上之表示如下d.f.(Ad.f.(A* *B)=d.f.(A)B)=d.f.(A)* *d.f.(B)d.f.(B)例子，A為二水準(zhǔn)，B為三水準(zhǔn)，則其自由度為(1)*(2)=2效果A2A1B1B2B3田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)46直交表的自由度直交表的自由度( (二水準(zhǔn)二水準(zhǔn)) )2(78L表示直交表表示直交表ROW數(shù)數(shù)相相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)總數(shù)當(dāng)于

24、實(shí)驗(yàn)總數(shù)水水準(zhǔn)數(shù)準(zhǔn)數(shù)COLUMN數(shù)數(shù)相相當(dāng)于當(dāng)于可可配置多少因子配置多少因子直交表的自由直交表的自由度為度為實(shí)驗(yàn)執(zhí)行次數(shù)減一實(shí)驗(yàn)執(zhí)行次數(shù)減一田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)47直交表的自由度直交表的自由度( (三水準(zhǔn)三水準(zhǔn)) )3(49L表示直交表表示直交表列列數(shù)數(shù)相相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)總數(shù)當(dāng)于實(shí)驗(yàn)總數(shù)水水準(zhǔn)數(shù)準(zhǔn)數(shù)行行數(shù)數(shù)相相當(dāng)于當(dāng)于可配可配置多少因子置多少因子直交表的自由度為直交表的自由度為實(shí)驗(yàn)執(zhí)行次數(shù)減一實(shí)驗(yàn)執(zhí)行次數(shù)減一田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)48練習(xí) 在二水準(zhǔn)的直交表中，在二水準(zhǔn)的直交表中，a和和b有何有何關(guān)系關(guān)系，如果，如果因子依此配置有何因子依此配置有何關(guān)關(guān)系系？ 在三水準(zhǔn)的直交表中，在三水準(zhǔn)的直交表中，a和和b有何

25、有何關(guān)系關(guān)系，如果，如果因子依此配置有何因子依此配置有何關(guān)關(guān)系系？)2(baL)3(baL田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)49練習(xí) 試寫出直交表L8(27)可提供多少自由度，最多可以配置幾個(gè)因子。 試寫出直交表L9(34)可提供多少自由度，最多可以配置幾個(gè)因子。 試寫出直交表L81(340)可提供多少自由度，最多可以配置幾個(gè)因子。 試寫出直交表L64(421)可提供多少自由度，最多可以配置幾個(gè)因子。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)501231111212232124221L4(23)直交表 本直交表總共須做四次實(shí)驗(yàn)，總共可提供三個(gè)自由度。 每一個(gè)二水準(zhǔn)的因子需要一個(gè)自由度，所以最多只能配置三個(gè)因子。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)51L8(

26、27)直交表次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8本直交表總共須做8次實(shí)驗(yàn)，總共可提供7個(gè)自由度。每一個(gè)二水準(zhǔn)的因子需要一個(gè)自由度，所以最多只能配置7個(gè)因子。如果有二水準(zhǔn)因子間有交互作用時(shí)，交互作用亦須配置自由度。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)52直交表的運(yùn)用利用自由度我們可選用最小且最合適的直交表，系依據(jù)因素?cái)?shù)量、每個(gè)因素的水平數(shù)，以及我們所欲調(diào)查的交互作用數(shù)量等加以累加后實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的自由度來(lái)決定。例如：一實(shí)驗(yàn)包含二水平因素A、B、C、D、E和交互作用

27、A*B，A*C，請(qǐng)問應(yīng)選用何種直交表解決此一問題田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)53每個(gè)二水平因素具有2-1=1的自由度。每個(gè)交互作用具有1*1=1的自由度總自由度d.f.=(5個(gè)因素*1d.f.)+(2交互作用*1d.f.)=7d.f.因此，7個(gè)自由度是獲得期望數(shù)據(jù)數(shù)量所必需的自由度，而L8直交表為二水平具7個(gè)自由度的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，因此L8直交表是可以滿足此項(xiàng)要求的。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)54兩行間交互作用的配置假如我們預(yù)期兩變量存在有顯著的交互作用，則我們可能在直交表中，預(yù)先保留一直行供配置交互作用，以利清晰的估計(jì)交互作用。如果我希望避開交絡(luò)現(xiàn)象，則必需妥慎的配置交互作用，不應(yīng)任意配置；如果不加注意，則不管是最簡(jiǎn)單

28、的L4直交表，或是最復(fù)雜的直交表，交互作用的追蹤分析將變得困難?？梢岳玫姆椒ㄊ侨蔷仃嚪?。練習(xí)于行(3)和(7)的交互作應(yīng)配置于那里。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)551234567(1)325476(2)16745(3)7654(4)123(5)32(6)1(7)L8(27)直交表的交互作用配置表田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)56練習(xí)假設(shè)目前是要找出關(guān)鍵因子，所以都用二水準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)問該用那個(gè)直交表。如果溫度和時(shí)間是有交互作用，如果溫度配在L8的第三行，時(shí)間配在第五行，那么其交互作用行應(yīng)配置在那里？熱處理熱處理原材料原材料溫度溫度時(shí)間時(shí)間淬火油種類淬火油種類硬度硬度田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)57線點(diǎn)圖線點(diǎn)圖為田口博士在運(yùn)用直交表

29、于實(shí)驗(yàn)計(jì)劃上的另一個(gè)貢獻(xiàn)，所謂線點(diǎn)圖即為三角矩陣的圖示方法，它利用圓點(diǎn)與直線圖型為工具，以便利完成直交中與交互作用的配置。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)5813254671235467線點(diǎn)圖之使用配置因素于圓點(diǎn)上考慮因素間的交互作用，若交互作用存在，則配置該交互作用于聯(lián)接該兩因素圓點(diǎn)的直線上。若某兩因素間的交互作并未確定存在，則該兩因素的聯(lián)在線可配置其它的因素。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)59交互作用的考慮主效果二因子交互三因子交互四因子交互五因子交互AABABCABCDABCDEBACABDABCECADABEABDEDAEACDACDEEBCACEBDADEBEBCDCDBCECEBDEDECDE一般工業(yè)上，研究交

30、互作用并非實(shí)際，就算交互作用存在，也是不容易對(duì)付的，所以一般高層的交互不考慮。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)60 步驟一 計(jì)算實(shí)驗(yàn)總自由度。二水平因素A、B、C、D、E，交互作用B*C，C*D，故自由度=5+2=7。 一個(gè)二水平m行(column)的直交表，具有m個(gè)自由度，由各種直交表中選擇一個(gè)能夠包含實(shí)驗(yàn)所需自由度的直交表。直交表的因素配置直交表的因素配置田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)61步驟二：繪出所需要的線點(diǎn)圖。步驟三：由標(biāo)準(zhǔn)的線點(diǎn)圖中選擇適當(dāng)?shù)木€點(diǎn)圖。步驟四：將繪出的線點(diǎn)圖與標(biāo)準(zhǔn)線點(diǎn)圖相比對(duì)配合，選出最合適的線點(diǎn)圖。步驟五：配置每個(gè)主效果和交互作用到合適的行中。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)62練習(xí)練習(xí)如果現(xiàn)有A,B,C,D四

31、個(gè)因子，其AB, CD, BC是有交互作用的。請(qǐng)?jiān)囍命c(diǎn)線圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)配置。如果利用L8直交表配置不出來(lái)時(shí)該如何處理？請(qǐng)利用L16表配配看，是否可以滿足？田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)63有交互作用之直交表配置有交互作用之直交表配置 計(jì)算所有因子與交互作用自由度之和，即所有要因自由度總和。 選取自由度不小于要因自由之和且試驗(yàn)次數(shù)最小之相同水平數(shù)直交表。 選定一交互作用，將其相關(guān)之兩因子任意配置于直交表之行上，然后根據(jù)“交互作用配行表”將此交互作用配置于直交表之行上 重復(fù)上個(gè)步驟，直至所有交互作用之因子皆配置完為止。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)64將剩余之因子任意配置于直交表之剩余行上。依據(jù)各要因所配置行上的數(shù)字1,2或

32、3，決定各試驗(yàn)的水平組合。依隨機(jī)順序進(jìn)行全部之試驗(yàn)。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)65二水準(zhǔn)：A,B,C,D,E,F,G,H,I,J，交互作用AB, AC, BC, BG, GH。二水準(zhǔn)：A,B,C,D,E,F,G,H,I，交互作用AB, AC, AD, AE, EF, EG 。二水準(zhǔn)：A,B,C,D,E,F,G,H，交互作用AB, AC, AE, BC, GH 。線點(diǎn)圖的練習(xí)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)66如何修改標(biāo)準(zhǔn)的線點(diǎn)圖利用三角矩陣表使一個(gè)特殊的實(shí)驗(yàn)可以利用標(biāo)準(zhǔn)的線點(diǎn)圖，修改為合乎使用的線點(diǎn)圖。此項(xiàng)須配合練習(xí)做法繪制符合題意的線點(diǎn)圖選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)線點(diǎn)圖檢查三角矩陣圖，以了解標(biāo)準(zhǔn)線點(diǎn)圖可被修改的方式修改標(biāo)準(zhǔn)線點(diǎn)圖

33、，并且配置合適的因子效果田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)672641211011133598715142641211011133598715143修改利用三角矩陣使一個(gè)特殊的實(shí)驗(yàn)可以利用標(biāo)準(zhǔn)線點(diǎn)圖型，修改為合乎使用的線點(diǎn)圖。此圖線3已被移動(dòng)，原先的直線已刪除，即1,2的交互作用是3，但12,15的交互作用也是3可以移過來(lái)。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)68交互作用直交表交互作用直交表練習(xí)練習(xí)利用L16直交表，配置下列實(shí)驗(yàn)計(jì)劃A,B,C,D,E,F,G,H,I,JAB, CD, EF, FG, GHSTEP1：繪出需要的圖 IJABCDEFGH田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)69132412851510714961311 IJACDEFGH

34、B132412851510137149611STEP2a：選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)線點(diǎn)圖STEP2b：利用L16三角矩陣表，以了解可被修的方式；由于行7與10的交互作用配置于行13，因此，可將線13移動(dòng)，使其聯(lián)接點(diǎn)7與點(diǎn)10田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)70123456789101112131415(1)32547698111013121514(2)1674510118914151213(3)765411109815141312(4)12312131415891011(5)3213121514981110(6)114151213101189(7)15141312111098(8)1234567(9)325476(10

35、) 16745(11) 7654(12) 123(13) 32(14) 1(15)L16三角矩陣表田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)71二水準(zhǔn)：A,B,C,D,E,F,G,H交互作用AB, AC, AD, AE, BC, CD, EF。二水準(zhǔn)：A,B,C,D,E,F,G,H,I,J，交互作用AB, CD, EF, EG, GH。二水準(zhǔn)：A,B,C,D,E交互作用AD, BE。線點(diǎn)圖的練習(xí)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)72直交表的數(shù)據(jù)分析傳統(tǒng)的變異數(shù)分析系以統(tǒng)計(jì)檢定的方法來(lái)決定各因素對(duì)變異影響程度是否顯著。田口方法卻強(qiáng)調(diào)以回應(yīng)分析方法(回應(yīng)表及響應(yīng)圖)來(lái)區(qū)分各因素平均值效果的大小。正規(guī)分析決定因素間的平均響應(yīng)值。比較這些回應(yīng)平

36、均值，并選出最佳因素水平。由選出的最佳水平來(lái)估計(jì)制程平均。確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與估計(jì)值比較。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)73次數(shù)ABABCACBCABC結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8123, 145, 246, 167一般而言，三階交互作用的存在不明顯，可以假定該交互作用不存在，所以此行可以用來(lái)配置其它主要因子。但如果交互作用明顯則會(huì)產(chǎn)生交絡(luò)現(xiàn)象。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)74次數(shù)ABCDEFG結(jié)果123456711111111Y121112222Y231221122Y341

37、222211Y452121212Y562122121Y672211221Y782212112Y8飽和配置當(dāng)所有的COLUMN均配置主因子時(shí)，完全忽視交互作用時(shí)，則稱為飽和配置田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)75配置練習(xí) 三水準(zhǔn)，A, B, C, AC有交互作用，請(qǐng)進(jìn)行配置。 三水準(zhǔn)，A, B, C, D, E, AD, BE請(qǐng)進(jìn)行配置。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)76配置練習(xí) 在塑料射出成型的工廠中，研究影響塑料制品強(qiáng)度的三個(gè)因子分別，A,B,C。是用三水準(zhǔn)。 如果A,B,C之間沒有存交互作用，則可利用那一個(gè)直交表配置？ 若A與B有交互作用，則用那一個(gè)直交表來(lái)配置？田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)77直交表的數(shù)據(jù)分析計(jì)量型田口試驗(yàn)田口試

38、驗(yàn)78直交表的直交表的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析分析正正規(guī)規(guī)分析分析決定每個(gè)因素的平均響應(yīng)值。估計(jì)每個(gè)因素及交互作用之主效果。接著比較各主效果，找出較強(qiáng)之主效果。完成回應(yīng)表交互作用的分析只需點(diǎn)繪較強(qiáng)之主效與交互作用，因?yàn)檩^弱效果的因素水平，對(duì)推動(dòng)力的影響極微，可以忽略不計(jì)。最佳化及最佳條件的估計(jì)。確認(rèn)實(shí)驗(yàn)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)79游艇的真空控制閥門組合的推動(dòng)力游艇的真空控制閥門組合的推動(dòng)力目標(biāo)：推動(dòng)力(望大特性)交互作用：BC與CD控制因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二A:原材料M-270M-290B:停留時(shí)間 2.7秒2.2秒C:焊槍溫度 410室溫D:拼裝壓力 60磅80磅E:焊接方法 音波法電阻法田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)800 .4

39、6836813681001098673175.39T ,636 ,16111CCCCnTyyTnnii的平均的總和次數(shù)CBBCDCDAE數(shù)據(jù)合計(jì)1234567111111113835732111222240468631221122575210941222211455510052121212414889621221212824527221122126255182212112354176田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)81決定每個(gè)因素水準(zhǔn)的平均回應(yīng)值並完成回應(yīng)表試求出,)( ,)( ,)(,)( ,00.428/ )7651100109(50.378/ )52898673(50.338/ )76515289(00

40、.468/ )1001098673(21212121212121DCDCCBCBEEDDAABBCCCBDAECB CD水準(zhǔn)1 46.00 37.50 40.25 42.2534.535.75 38.75水準(zhǔn)2 33.50 42.00 39.25 37.254543.75 40.751-212.504.501510.582田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)82B1B2C139.7552.25C235.2531.7575.3144135252625.3542428484125.5245545525775.3944640353822122111BCBCBCBC交互作用的計(jì)算田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)83推動(dòng)力E1E21020

41、304050推動(dòng)力D1D21020304050推動(dòng)力B1B21020304050推動(dòng)力A1A21020304050推動(dòng)力C1C21020304050推動(dòng)力C1C21020304050B2B1回應(yīng)圖Tbar田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)84 最佳化條件的選定 因?yàn)橥苿?dòng)力為望大特性，從CB交互作用之回應(yīng)圖知因素B與因素C之最佳水準(zhǔn)組合為C1B2。 從回應(yīng)圖上看出： A1的效果不錯(cuò) D1的效果尚不錯(cuò) E2的效果最強(qiáng) 所以最佳條件為C1B2D1A1E2田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)85 55.25 52.2542.00-45.00 E )()()()()(:2122212121BCBTBTCTBCTETCTT數(shù)據(jù)的總平均值值最佳

42、條件下，制程平均最佳水準(zhǔn)回應(yīng)值之估計(jì)為確認(rèn)所定之結(jié)果的再現(xiàn)性，必須再估計(jì)出此最佳條件C1B2D1A1E2的推定值，并與確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相驗(yàn)證，看是否具有再現(xiàn)性。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)86效果可加性分析推動(dòng)力E1E21020304050推動(dòng)力D1D21020304050推動(dòng)力B1B21020304050推動(dòng)力A1A21020304050推動(dòng)力C1C21020304050推動(dòng)力C1C21020304050B2B1TTTTTTT田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)87確認(rèn)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)實(shí)的目的是為了確認(rèn)結(jié)果的再現(xiàn)性。即在最佳條件A1B2C1D1E2之下，做了一次確認(rèn)實(shí)驗(yàn)，本次實(shí)驗(yàn)的制程平均為55.25。CASE1：Y=58，再現(xiàn)性非

43、常好。CASE2：Y=54，沒有CASE1好，但仍算好的再現(xiàn)性。CASE3：Y=42，再現(xiàn)性差，但比38好，可以先用，然后考慮再改善。CASE4：Y=30，再現(xiàn)性差，不可接受，必須重新考慮。CASE5：Y=65，遠(yuǎn)較所期望的還好，可能存在某種交互作用。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)88確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果之說(shuō)明確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果之說(shuō)明 如果確認(rèn)實(shí)驗(yàn)之結(jié)果不佳時(shí)，一般原因如下： 可加性極差，即所選取之控制因素有極強(qiáng)烈的交互作用存在。 最佳條件所選取之控制因素仍不足，可能遺漏了一個(gè)極顯著的控制因素。 因素水平距離太小，無(wú)法測(cè)得因素水平改變所造成的效果。 再現(xiàn)性不好的措施 水準(zhǔn)距離是否設(shè)得太小。 是否漏了重要因子。 有交互作用

44、沒有考慮到。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)89練習(xí)磨耗率交互作用：AB與AC望小特性控制因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二A:活塞間隙低高B:軸承間隙低高C:襯墊厚度厚薄D:調(diào)節(jié)板型態(tài)1型態(tài)2E:閥門設(shè)計(jì)型態(tài)1型態(tài)2田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)90n=16 T=960次數(shù)ABABCACDE數(shù)據(jù)合計(jì)12345671111111166621282111222268631313122112288801684122221163651285212121273711446212212137427972211221383977822121125748105田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)91ABCDEABAC水準(zhǔn)169.37560.2564.625 63.12551

45、.555.12560水準(zhǔn)250.62559.7555.375 56.87568.564.875601-218.750.59.256.25179.6450回應(yīng)表B1B2A164.7574A255.7545.5交互作用的計(jì)算田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)92E1E220406080100C1C220406080100B1B220406080100D1D220406080100A1A220406080100A1A220406080100B2B1回應(yīng)圖田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)93 最佳條件選定 最佳水準(zhǔn)估計(jì) 確認(rèn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果為30 實(shí)驗(yàn)結(jié)果為35 實(shí)驗(yàn)結(jié)果為40田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)94練習(xí) 為提高某型冷氣機(jī)之EER值，考慮下

46、列控制因子皆為2水準(zhǔn)控制因子 A壓縮機(jī)規(guī)格 B散熱片型式 C散熱片處理 冷媒銅管型式 毛細(xì)管長(zhǎng)度 試設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)95ABCDEee123411111112.112.132.102.1411122221.982.012.052.1412211222.182.202.222.2312222112.002.052.032.0721212121.991.892.032.0021221212.062.082.102.0422112212.262.282.192.2422121122.182.162.132.19實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析練習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析練習(xí)田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)96直交表的數(shù)據(jù)分析123111

47、1212232124221L4(23)直交表132做四次實(shí)驗(yàn)，可配置三個(gè)因子，是最小的直交表田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)97直交表的數(shù)據(jù)分析L8(27)直交表12345671111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112135264。71325467田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)98直交表的數(shù)據(jù)分析L12直交表L12是一個(gè)非常特殊的直交表，交互作用的效果平均分配到該直交表的11個(gè)縱行上。它沒有線點(diǎn)圖可以使用。使用之前提在于交互作用并不明顯時(shí)。它的再現(xiàn)性很好，是田口博士所推薦使用的。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)9912345678910111111111

48、11111211111222222311222111222412122122122512212212121612221221211721221122121821212221112921122212211102221111221211221212111221222112121221L12(211)直交表田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)100三水準(zhǔn)系列直交表每一column可提供二個(gè)自由度。每個(gè)因子需占用一行。三水準(zhǔn)須使用二個(gè)自由度交互作用需占用兩行(3-1) (3-1)=4。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)1011234111112122231333421235223162312731328321393321L9(34)直交表

49、13,42田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)102L18(2137)直交表 此表可配置一個(gè)2水準(zhǔn)與七個(gè)3水準(zhǔn)。 1+27=15，但事實(shí)上L18應(yīng)是提供17個(gè)自由度。 但實(shí)際上此表在第一行與第二行之間存在一個(gè)“內(nèi)含”的交互作用，(2-1) (3-1)=2。 在第一行和第二行之間可用配置表及響應(yīng)圖將交互作用給檢查出來(lái)。 在AT&T，L18是最普遍被使用的直交表。 最常使用的直交表為：L16, L18, L8, L27, L12。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)10312345678111111111211122222311333333412112233512223311612331122713121323813232131

50、913313212102113322111212113321221322113132212313214222312131522312321162313231217232111231823323231L18(2137)直交表12田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)104沖突時(shí)的解決方式y(tǒng)1,y2,y3x1,x2x3x4x5x6 此時(shí)要將y1,y2,y3都必須做分析，并針對(duì)彼此做出最佳的妥協(xié)。 不然就可能會(huì)出現(xiàn)，y1好了，但是y2可能變不好了。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)105質(zhì)量特性的選取田口方法系一種工程方法，擁有制程或產(chǎn)品的專門知識(shí)及有效率的實(shí)驗(yàn)方法，才能夠設(shè)計(jì)出來(lái)一個(gè)極有效的工業(yè)實(shí)驗(yàn)，因此必須懂得此兩種型態(tài)的知識(shí)才可能成

51、功。質(zhì)量特性的選取及因素與水平的區(qū)分是屬于工程專家的工作；而各因素的配置及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析則屬于數(shù)據(jù)分析專家的工作。田口博士視質(zhì)量特性的選擇為實(shí)驗(yàn)計(jì)劃中最主要的部份，也是最困難的部份。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)106總體方法實(shí)際問題統(tǒng)計(jì)問題統(tǒng)計(jì)解決方法實(shí)際解決方法yf x xxk(,.,)12田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)107參數(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)外直交表田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)108LSLUSL正規(guī)分析的目的田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)109參考設(shè)計(jì)的做法LSLUSLLSLUSLSTEP1STEP2田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)110參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)的目的，在于決定產(chǎn)品與制程的參數(shù)值，以求得產(chǎn)品機(jī)能的穩(wěn)定，使其在高水平下運(yùn)作，而受干擾的影響程度最低。參數(shù)設(shè)計(jì)在

52、于運(yùn)用因素間非線性與線性的一些關(guān)系，找出控制因素與誤差因素間的交互作用，利用非線性減少變異，再利用線性關(guān)系提高水平，即使使用便宜的材料或在不良的環(huán)境之下，制程或產(chǎn)品也能達(dá)到堅(jiān)耐性。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)111參數(shù)設(shè)計(jì)所運(yùn)用的技術(shù)是S/N比(訊號(hào)雜音比)，它可以表示制程或產(chǎn)品的水平及其誤差因素影響的程度參數(shù)設(shè)計(jì)是一種提高質(zhì)量而又不影響成本的設(shè)計(jì)，一般而言，要提高質(zhì)量一定要把影響這個(gè)產(chǎn)品的不良原因消除，才能達(dá)到，如此則必須提高成本，如果不去消除原因，而把這些原因所產(chǎn)生的影響設(shè)法消除，則不必花什么成本，也能提高質(zhì)量，此即參數(shù)設(shè)計(jì)。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)112參數(shù)設(shè)計(jì)的配置 參數(shù)設(shè)計(jì)的第一步，為分開列出控制因素與

53、誤差因素，然后找出具有最小交互作用的控制因素以便研究控制因素與誤差因素之間的交互作用問題。 一般而言控制因素放在直交表內(nèi)側(cè)，誤差因素放在直交表外側(cè)。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)113參數(shù)設(shè)計(jì)設(shè)置ABCDEFG誤差因素1234567N1 N21111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)114ABCDEFG1122123456712121111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112誤差因素MN田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)115誤差因素的選擇作

54、參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，雖然誤差因素愈多愈好，如此才可獲致較多情報(bào)，但實(shí)驗(yàn)將會(huì)變得很大，在費(fèi)用與時(shí)間將不允許，故只能在經(jīng)營(yíng)能力范圍之內(nèi)，選擇重要的，影響較大的才予以考慮。對(duì)策為了避免太大的實(shí)驗(yàn)，最好能使用誤差因素復(fù)合成1,2或最多3個(gè)。復(fù)合時(shí)可依工程知識(shí)做取舍，假如不能確知時(shí)，應(yīng)事先用直交表做實(shí)驗(yàn)，一定是選重要的，影響最大的。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)116選擇最重要的誤差，經(jīng)驗(yàn)告訴我們，試驗(yàn)時(shí)若對(duì)最大的誤差具有堅(jiān)耐性的話，對(duì)其他的誤差也必將穩(wěn)定。一般采用2水平即可，并可用兩極端條件復(fù)合。田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)117ABCDEFG1122121212345671221111111112111222231221122412

55、2221152121212621221217221122182212112誤差因素MNO田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)118信號(hào)雜音比 望小特性(不包括負(fù)值，不包括不良率0%，最佳條件最理想狀態(tài)為0)。 當(dāng)質(zhì)量特性能夠分類，而希望愈小愈好時(shí)，如產(chǎn)品的收縮度，劣化度、噪音、各種公害等，其標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)雜音計(jì)算如下田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)119望小特性的S/N比niinnynMSDNSymyyyyynyyyynMSD122222223222122322211log10log10/)()().(1)0(.)0()0()0(1田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)120練習(xí)平均排序 平均平方偏差損失/單位S/NdbA10.200.200.200.2

56、0 40.047.7713.98A20.100.200.300.20 50.0479.1213.28A30.200.100.150.15 20.024A40.100.100.100.10 10.01020A50.100.300.050.15 30.034假設(shè)LD-50=0.6，修理成本為70美元，求損失函數(shù)值。計(jì)算K值以及每一方法中單位產(chǎn)品的損失金額，本例產(chǎn)品的損失金額為25美元田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)121練習(xí)36. 0)60. 0(70254 .194)60. 0(701002200122yAAyAkynkkyLnii98.1304. 0log10)log(10/77. 704. 04 .194)

57、(04. 0)20. 020. 020. 0(31).(111122222322211MSDNSMSDkLyyyynMSDn田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)122望小特性SN值的特性原損失新?lián)p失*)21(3X S/N值是量測(cè)平均值與變異程度的指標(biāo)。 S/N對(duì)平均值的靈敏度大過于對(duì)變異數(shù)的靈敏度。 當(dāng)S/N比每增加3分貝時(shí)，則單位損失將減少 一半。 X分具的增益(Gain)可用S/N比數(shù)字來(lái)表 示，其公式為：田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)123補(bǔ)充Why2110321212121212211215011. 010)()log(10)log10(log1033 iflog10log10kMSDLosskMSDLossMSDMS

58、DMSDMSDMSDMSDMSDMSD田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)124)1(1log10)(1log1022iiynyn望大：望?。禾锟谠囼?yàn)田口試驗(yàn)125nyyynyyVVnTSVVSnnieemeem2212n23222122).()y.yy(y 1)( log10- )(1log10望目：田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)126控制因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二A:周期時(shí)間B:成型溫度C:凹處深度D:握住壓力E:旋轉(zhuǎn)速度F:握住時(shí)間G:閥門大小練習(xí)：射出成型（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）練習(xí)：射出成型（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)127誤差因素水準(zhǔn)一水準(zhǔn)二H:再磨光率%I:水分含量J:周圍溫度回應(yīng)特性：收縮長(zhǎng)度（英寸）百分率用L8直交

59、表排在內(nèi)側(cè)，L4直交表排在外側(cè)。計(jì)算S/N比。完成回應(yīng)表及回應(yīng)圖。決定最佳因素組合。練習(xí)：射出成型（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）練習(xí)：射出成型（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)128參數(shù)設(shè)計(jì)配置試驗(yàn)號(hào)碼ABCDEFGHIJ111122212221S/N111111112.22.12.32.3-6.95211122220.32.52.70.3-5.35312211220.53.10.42.8-6.50412222112.01.91.82.0-5.70521212123.03.13.03.0-9.62621221212.14.21.03.1-9.12722112214.01.94.62.2-10.5382

60、2121122.01.91.91.8-5.58田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)129S/N回應(yīng)表 根據(jù)計(jì)算的S/N比，可以制作響應(yīng)表，并繪圖如下而選擇最佳的組合。因素水平ACBDEFG水準(zhǔn)1-6.12-7.76-7.11-8.41-7.04-6.96-8.07水準(zhǔn)2-8.72-7.09-7.74-6.44-7.81-7.88-6.76田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)130A1A2-9-8-7-6B1B2C1C2D1D2E1E2-9-8-7-6F1F2G1G2最佳組合是回應(yīng)圖田口試驗(yàn)田口試驗(yàn)131練習(xí)：射出成型（望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)）當(dāng)S/N比計(jì)算出來(lái)后，即可求出回應(yīng)表，繪出回應(yīng)圖，并可選出最佳因素組合。（亦可將成本與質(zhì)量因素并同考慮選擇