【正文】 ,2,…n采樣數(shù)。 由于信噪比 S／ N函數(shù)既考慮到質(zhì)量特征的平均水平又考慮到其波動(dòng)范圍 ，因此 ， 用 S／ N來(lái)評(píng)價(jià)質(zhì)量水平是比較合理的和全面的 ， 信噪比 S／ N越大 ， 說(shuō)明產(chǎn)品質(zhì)量水平越高 。將這種調(diào)整的效果稱為靈敏度 μ 2能夠較好的刻劃 Y的平均狀況，可將其視為靈敏度的一種度量。 這種穩(wěn)健性主要表現(xiàn)為： ? Y圍繞設(shè)計(jì)目標(biāo)值 T的波動(dòng)盡可能小 。 ? 基本功能： 某種技術(shù)和產(chǎn)品的能量轉(zhuǎn)換功能，它反映的是該技術(shù)和產(chǎn)品輸入與輸出之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。所以源頭質(zhì)量是該階段最有效的質(zhì)量特性。 上游質(zhì)量特性的重要性 ? 大多數(shù)可控因素已在源頭、上游和中游階段確定，并且難以改變，所以下游質(zhì)量特性大多是不可控的噪聲因素。 ? 實(shí)施穩(wěn)健技術(shù)的目的：減少產(chǎn)品性能和技術(shù)功能波動(dòng) ， 既減少輸出質(zhì)量特性圍繞設(shè)計(jì)目標(biāo)值T的波動(dòng) ， 就要給出基本功能波動(dòng)的度量 。 ? 這就是質(zhì)量工程的理論支柱 —— 波動(dòng)理論 。 正是這些可控因素才使得產(chǎn)品性能、工藝過(guò)程和技術(shù)功能具有一定的穩(wěn)定性 。我們稱這些不可控制的因素為噪聲因素或隨機(jī)因素。 如此循環(huán)若干輪可找到工程滿意的好條件 ， 整數(shù)化后即可得穩(wěn)定性擇優(yōu)設(shè)計(jì)的參數(shù)組合 。 參數(shù)設(shè)計(jì) ? 指在全系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上 ， 決定或選定系統(tǒng)各參數(shù)的最優(yōu)參數(shù)組合 。這種方法主要用于可計(jì)算性產(chǎn)品的參數(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)的嚴(yán)峻形勢(shì)迫使每個(gè)企業(yè)重新考慮其質(zhì)量經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略。 ? 美國(guó)航空航天局從 94年開始計(jì)劃用 3— 4年時(shí)間推行田口方法，從對(duì)高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人進(jìn)行培訓(xùn)、轉(zhuǎn)變觀念入手，并首先在航天飛機(jī)燃料儲(chǔ)箱設(shè)計(jì)中應(yīng)用。 ? 據(jù)資料介紹，日本數(shù)百家公司每年應(yīng)用田口方法完成 10萬(wàn)項(xiàng)左右的實(shí)例項(xiàng)目研究，在不增加成本的情況下，大大提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。 ? 穩(wěn)健性設(shè)計(jì)是日本著名的質(zhì)量管理專家田口玄一博士于 70年代初創(chuàng)立的質(zhì)量管理新技術(shù)。 ? 70年代 ， 世界上技術(shù)先進(jìn)國(guó)家已開始以一種全新的設(shè)計(jì)概念取代了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 。第七章 產(chǎn)品壽命周期質(zhì)量分析與控制技術(shù) ——質(zhì)量的穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì) （田口方法、三次設(shè)計(jì)） 質(zhì)量的穩(wěn)健性設(shè)計(jì) ? 穩(wěn)健性設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)低成本 、 高質(zhì)量的有效方法 。 設(shè)計(jì)中心思想是采用最低廉的元件組裝成品質(zhì)量最好 ， 可靠性最高的整機(jī)；采用最寬松的工藝條件加工出質(zhì)量最好 、 成本最低 、 收益最高的產(chǎn)品 。這是一種最新穎、科學(xué)、有效的穩(wěn)健性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 ? 田口的穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法被日本人作為日本產(chǎn)品打入國(guó)際市場(chǎng)并暢銷不衰的奧妙之一；是日本經(jīng)濟(jì)騰飛的秘訣和成功之道。 田口方法在美國(guó)工業(yè)界的廣泛的應(yīng)用 ? 美國(guó)每年完成的案例在 5000個(gè)以上。 ? 工業(yè)界的質(zhì)量意識(shí)空前提高，開始制定以顧客需求為中心的質(zhì)量戰(zhàn)略和以質(zhì)量管理為根本內(nèi)容的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略，注重加強(qiáng)研制階段的質(zhì)量設(shè)計(jì)和質(zhì)量分析。 ? 三次設(shè)計(jì)通常有： ? 直接擇優(yōu) —— 指能夠根據(jù)某一數(shù)量化的指標(biāo) ，直接判別設(shè)計(jì)條件的優(yōu)劣 ， 選擇優(yōu)良的設(shè)計(jì)參數(shù)組合； ? 穩(wěn)定性擇優(yōu) —— 指在考慮影響產(chǎn)品性能指標(biāo)各因素都有誤差波動(dòng)的情況下 ， 先選取好的條件和參數(shù)組合 、 使產(chǎn)生的性能指標(biāo)盡可能穩(wěn)定在設(shè)計(jì)的目標(biāo)值附近 ， 再規(guī)劃各零部件或參數(shù)的波動(dòng)幅度 ， 使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下能充分照顧到質(zhì)量效益 。 要求不僅應(yīng)使產(chǎn)品有良好性能 ， 而且在環(huán)境改變或元器件有所波動(dòng)劣化的情況 ， 按照這種參數(shù)組合制造出來(lái)的產(chǎn)品 ， 在性能上仍能保持穩(wěn)定 。 參數(shù)設(shè)計(jì) 容差設(shè)計(jì) ? 參數(shù)設(shè)計(jì)后確定了一組參數(shù)組合 。正是這些無(wú)法窮盡的潛在變化的相互作用導(dǎo)致了技術(shù)功能，產(chǎn)品性能和工藝過(guò)程的波動(dòng) 。 波動(dòng)理論 ? 由于噪聲因素是客觀存在的和難以控制的 ，由此產(chǎn)生波動(dòng)也是不可避免的 。 ? 實(shí)現(xiàn)這一理論的方法的就是源頭治理，即利用穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)尋找可控因素的一組水平組合，使刻劃產(chǎn)品 /工藝過(guò)程性能或技術(shù)功能的輸出質(zhì)量特性圍繞設(shè)計(jì)目標(biāo)時(shí)的波動(dòng)盡可能小。 ? 保證基本功能的性能穩(wěn)健取決于兩點(diǎn)： 一是輸出質(zhì)量特性本身的波動(dòng)??； 二是該質(zhì)量特性應(yīng)盡可能接近設(shè)計(jì)目標(biāo)值 。雖然這些因素不能直接作為有效的輸出質(zhì)量特性，但是可能對(duì)設(shè)計(jì)輸出質(zhì)量特性有重要的影響。采用該質(zhì)量特性才能揭示一般技術(shù)的基本功能，進(jìn)而提高研究開發(fā)效率，使得小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和研究開發(fā)仿真的結(jié)果在制造和用戶環(huán)境中再現(xiàn)。 設(shè)： Y為輸出質(zhì)量特性； X=(x1, x2， …x n)為可控因素； Z=(z1,， z2,…z n)為噪聲因素； 則：輸入質(zhì)量特性 M=(X,Z) 通?；竟δ芸杀硎緸?: Y = f (x1, x2， …x n， z1,， z2,…z n) = f(M) 基本功能的理想功能 ? 理想功能：無(wú)論在任何條件下 ， 基本功能都滿足理想關(guān)系式： Y =β M 當(dāng)基本功能為理想功能時(shí) ， 由于輸入和輸出是線性關(guān)系 ， 所以具有良好的可調(diào)整性 。 ? 一方面要求無(wú)論在任何噪聲因素的干擾下 Y的波動(dòng)都能最大限度地減小。 當(dāng) Y= β M 時(shí)， β 2表示調(diào)整的靈敏度。 ? 基本功能穩(wěn)健性的度量 — S/N ? 田口曾提出 70多種不同的信噪比函數(shù)表達(dá)式，每一種表達(dá)式都有其適用的條件和范圍，下面描述三種常用的 S／ N函數(shù)。 ?? nyS im /)( 2? ? ??? )1/(]/)([ 22 nnyyV iie穩(wěn)健性的度量 — 信噪比 S/N )](1[10 2? ???? iYnLgNS?? （ 2） B型信噪比函數(shù)。 )](1[10 2???? iYnLgNS?穩(wěn)健性的度量 — 信噪比 S/N 參數(shù)設(shè)計(jì)中的正交實(shí)驗(yàn)技術(shù) 案例 1 對(duì)瓷磚生產(chǎn)進(jìn)行試驗(yàn)的案例 ? 某制陶企業(yè)需要改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，運(yùn)用正交表進(jìn)行試驗(yàn)。如表 1： 表 1 因素 位級(jí) 位級(jí) 1 位級(jí) 2 A: 某添加物的量 B: 某添加物的量 C: 臘石量 D: 臘石種類 E: 裝入量 F: 熟石量 G: 長(zhǎng)石量 A1:=5% B1 :粗（現(xiàn)用） C1 :=43% D1 :現(xiàn)用 E1 :1300kg F1 :0% G1 :0% A2 :=1% B2 : 細(xì)（新用） C2 :=53% D2 :新用 E2 :1200kg F2 :=4% G2 :=5% 因素位級(jí)表 L8 正交表因素搭配及試驗(yàn)數(shù)據(jù) L8（ 27）正交表 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ １２３４５６７ 因素 試驗(yàn)號(hào) 列 因素內(nèi)容 添加物量 添加粒度 臘石量 臘石種類 裝入量 熟料量 長(zhǎng)詩(shī)量 1 2 3 4 5 6 7 特性值 100塊窯中央的瓷磚 不合格品數(shù) （塊） 12345678 11112222 11221122 11222211 12121212 12122121 12211221 12212112 55551111 粗 粗 粗 粗 細(xì) 細(xì) 細(xì) 細(xì) 細(xì) 現(xiàn) 新 現(xiàn) 新