田口方法

田口方法的基本思想是把產(chǎn)品的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品和制造過程中，通過控制源頭質(zhì)量來抵御大量的下游生產(chǎn)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(huán)境濕度、材料老化、制造誤差、零件間的波動(dòng)等等。田口方法不僅提倡充分利用廉價(jià)的元件來設(shè)計(jì)和制造出高品質(zhì)的產(chǎn)品，而且使用先進(jìn)的試驗(yàn)技術(shù)來降低設(shè)計(jì)試驗(yàn)費(fèi)用，這也正是田口方法對(duì)傳統(tǒng)思想的革命性改變．為企業(yè)增加效益指出了一個(gè)新方向。

與傳統(tǒng)的質(zhì)量定義不同，田口玄一博士將產(chǎn)品的質(zhì)量定義為：產(chǎn)品出廠后避免對(duì)社會(huì)造成損失的特性，可用“質(zhì)量損失”來對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行定量描述。質(zhì)量損失是指產(chǎn)品出廠后“給社會(huì)帶來的損失”，包括直接損失（如空氣污染、雜訊污染等）和間接損失（如顧客對(duì)產(chǎn)品的不滿意以及由此導(dǎo)致的市場(chǎng)損失、銷售損失等）。質(zhì)量特性值偏離目標(biāo)值越大，損失越大，即質(zhì)量越差，反之，質(zhì)量就越好。對(duì)待偏差問題，傳統(tǒng)的方法是通過產(chǎn)品檢測(cè)剔除超差部分或嚴(yán)格控制材料、工藝以縮小偏差。這些方法一方面很不經(jīng)濟(jì)，另一方面在技術(shù)上也難以實(shí)現(xiàn)。田口方法通過調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，使產(chǎn)品的功能、性能對(duì)偏差的起因不敏感，以提高產(chǎn)品自身的抗干擾能力。為了定量描述產(chǎn)品質(zhì)量損失，田口提出了“質(zhì)量損失函數(shù)”的概念，并以信噪比來衡量設(shè)計(jì)參數(shù)的穩(wěn)健程度。

由此可見，田口方法是一種聚焦于最小化過程變異或使產(chǎn)品、過程對(duì)環(huán)境變異最不敏感的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，是一種能設(shè)計(jì)出環(huán)境多變條件下能夠穩(wěn)健和優(yōu)化操作的高效方法。

田口方法是一門實(shí)用性很強(qiáng)的技術(shù)，在生產(chǎn)實(shí)踐中特別是產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)中顯示出強(qiáng)大的生命力,其魅力主要表現(xiàn)為：

1. 提高產(chǎn)品科技含量，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。通過采用田口方法可改變企業(yè)一味引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備的狀況，增強(qiáng)二次創(chuàng)新能力，進(jìn)而提高產(chǎn)品開發(fā)能力。

2. 可縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，加速產(chǎn)品更新?lián)Q代。應(yīng)用田口方法可在質(zhì)量管理中提高生產(chǎn)率，收到事半功倍的效果。

3. 應(yīng)用田口方法創(chuàng)名牌。使用田口方法的三次設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品穩(wěn)健性好，抵御外界干擾的能力強(qiáng)，波動(dòng)小，質(zhì)量可靠，易于創(chuàng)出知名產(chǎn)品，占領(lǐng)市場(chǎng)，打出自己的品牌。

4. 應(yīng)用田口方法創(chuàng)效益。田口方法用廉價(jià)的三等品零件組裝一等品整機(jī)，真正做到了價(jià)廉物美，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益更上一個(gè)臺(tái)階。

田口方法的特色主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. “源流”管理理論。田口方法認(rèn)為，開發(fā)設(shè)計(jì)階段是保證產(chǎn)品質(zhì)量的源流，是上游，制造和檢驗(yàn)階段是下游。在質(zhì)量管理中，“抓好上游管理，下游管理就很容易”，若設(shè)計(jì)質(zhì)量水平上不去，生產(chǎn)制造中就很難造出高質(zhì)量的產(chǎn)品。

2. 產(chǎn)品開發(fā)的三次設(shè)計(jì)法。產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)(包括生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì))可以分為三個(gè)階段進(jìn)行，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、容差設(shè)計(jì)。參數(shù)設(shè)計(jì)是核心，傳統(tǒng)的多數(shù)設(shè)計(jì)是先追求目標(biāo)值，通過篩選元器件來減少波動(dòng)，這樣做的結(jié)果是，盡管都是一級(jí)品的器件，但整機(jī)由于參數(shù)搭配不佳而性能不穩(wěn)定。田口方法則先追求產(chǎn)品的穩(wěn)定性，強(qiáng)調(diào)為了使產(chǎn)品對(duì)各種非控制因素不敏感可以使用低級(jí)品元件．通過分析質(zhì)量特性與元部件之間的非線性關(guān)系(交互作用)．找出使穩(wěn)定性達(dá)到最佳水平的組合。產(chǎn)品的三次設(shè)計(jì)方法能從根本上解決內(nèi)外干擾引起的質(zhì)量波動(dòng)問題，利用三次設(shè)計(jì)這一有效工具，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品質(zhì)量好、價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定。

3. 質(zhì)量與成本的平衡性。引入質(zhì)量損失函數(shù)這個(gè)工具使工程技術(shù)人員可以從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面分析產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、報(bào)廢等過程，使產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期內(nèi)社會(huì)總損失最小。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，采用容差設(shè)計(jì)技術(shù)，使得質(zhì)量和成本達(dá)到平衡，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

4. 新穎、實(shí)用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)。使用綜合誤差因素法、動(dòng)態(tài)特性設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)，用誤差因素模擬各種干擾(如雜訊)，使得試驗(yàn)設(shè)計(jì)更具有工程特色，大大提高試驗(yàn)效率，增加試驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，其試驗(yàn)設(shè)計(jì)出的最優(yōu)結(jié)果在加工過程和顧客環(huán)境下都達(dá)到最優(yōu)。采用這種技術(shù)可大大節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用。

田口方法的目的在于，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、波動(dòng)性小，使生產(chǎn)過程對(duì)各種雜訊不敏感。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，利用質(zhì)量、成本、效益的函數(shù)關(guān)系，在低成本的條件下開發(fā)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。田口方法認(rèn)為，產(chǎn)品開發(fā)的效益可用企業(yè)內(nèi)部效益和社會(huì)損失來衡量．企業(yè)內(nèi)部效益體現(xiàn)在功能相同條件下的低成本，社會(huì)效益則以產(chǎn)品進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)域后給人們帶來的影響作為衡量指標(biāo)。假如，由于一個(gè)產(chǎn)品功能波動(dòng)偏離了理想目標(biāo)，給社會(huì)帶來了損失，我們就認(rèn)為它的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)不好，而田口式的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)恰能在降低成本、減少產(chǎn)品波動(dòng)上發(fā)揮作用。

田口方法的實(shí)施步驟可分為下列十項(xiàng)：

1.選定品質(zhì)特性；

2.判定品質(zhì)特性之理想機(jī)能；

3.列出所有影響此品質(zhì)特性的因數(shù)；

4.定出信號(hào)因數(shù)的水準(zhǔn)；

5.定出控制因們的水準(zhǔn)；

6.定出干擾因數(shù)的水準(zhǔn)，必要的話，進(jìn)行干擾實(shí)驗(yàn)；

7.選定適當(dāng)?shù)闹苯槐?，并安排完整的?shí)驗(yàn)計(jì)劃；

8.執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

9.資料分析；

10.確認(rèn)實(shí)驗(yàn)。

田口方法和EPC 同屬于質(zhì)量?jī)?yōu)化方法，EPC 通過反饋補(bǔ)償原理最小化過程的波動(dòng)，而田口方法通過利用正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行穩(wěn)健的參數(shù)設(shè)計(jì)， 以最小化產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)的波動(dòng)。

傳統(tǒng)上， 田口方法大多應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，但在現(xiàn)代復(fù)雜&動(dòng)態(tài)的過程狀態(tài)下，如果要用EPC 對(duì)過程進(jìn)行調(diào)整，就要在眾多的變數(shù)中選擇關(guān)鍵變數(shù)作為控制變數(shù)來設(shè)計(jì)調(diào)整控制器，而田口方法可以作為選擇關(guān)鍵變數(shù)的有效工具應(yīng)用于制造階段，因此，為了有效地調(diào)整過程，可以首先應(yīng)用田口方法選擇影響輸出的關(guān)鍵過程變數(shù)，然后，基于所選擇的關(guān)鍵變數(shù)設(shè)計(jì)調(diào)整控制器，二者整合同樣具有互補(bǔ)的作用。

SPC與田口方法同屬質(zhì)量控制領(lǐng)域改進(jìn)質(zhì)量的方法，田口方法屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)質(zhì)量方法，而SPC是在產(chǎn)品制造階段的監(jiān)控質(zhì)量方法。產(chǎn)品質(zhì)量首先是設(shè)計(jì)出來的，其次才是制造出來的，田口方法保證了設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)健性，在制造過程中SPC使產(chǎn)品保持在設(shè)計(jì)水平上，同時(shí)，通過控制圖監(jiān)測(cè)波動(dòng)的大小，提供進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)質(zhì)量的信息。因此，二者配合在產(chǎn)品的不同階段改進(jìn)質(zhì)量，以增強(qiáng)企業(yè)的質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)力。

• EPC方法

• SPC方法