田口设计的实现与比较

Michael

田口设计的实现与比较

       稳健参数设计（Robust Parameter Design）（也称健壮设计、鲁棒设计，简称参数设计）是一种在研究工程实际问题中很有价值的统计方法。通俗地说，稳健参数设计区别于其它DOE方法最显著的特征是在关注响应平均值改善的同时，更关注其标准差的改善。日本的田口玄一（Genichi Taguchi）博士在参数设计方法方面贡献非常突出，他在设计中引进SN比（信噪比）的概念，并以此作为评价参数组合优劣的一种测度，这是很有价值的，以至于很多文献和软件都把稳健参数设计方法称为田口设计（Taguchi Design）。

       稳健参数设计最主要的贡献是通过选择可控因子的水平组合来减少一个系统（或产品、过程）对噪声变化的敏感性，从而达到减少此系统性能波动的目的。目前，在田口设计中关键的核心技术有两个：一是构建乘积表，二是进行位置与散度建模，它们的快捷实现都离不开统计分析软件的支持。目前，MINITAB和JMP是业界最主流的两款六西格玛统计分析软件，均能实现田口设计，我们将以一个具体的案例为主线，分别用MINITAB和JMP作为田口设计实现的载体，让大家进行切实的体验。

例1:    喷塑过程的喷入量是喷塑机柜架的关键要求，响应变量是喷入量，其目标值是350克，喷入量过大或过小都将影响机柜架的成型。我们已经知道影响喷入量的可控因子有4个：喷射压力、喷射时间、喷嘴高度及喷射角度，典型水平各取3个。噪声因子有3个：温度、湿度及电压，典型水平各取2个。如何才能最经济地实现最理想的喷入量呢？

       显然，首先应当建立乘积表。“内表（Inter Array）”是为了考查可控因子的不同水平搭配的效果, “外表（Outer Array）”是为了考查噪声因子的效应, 通常可通过全因子设计或部分因子设计来实现。

       图一和图二是分别用MINITAB和JMP建立的乘积表。令人惊讶的是，MINITAB只能建立内表，而外表只能靠人工创建，如果你不懂创建的原理就只能去查参考书籍了。JMP显然遵循了田口设计的基本理念，可以轻松地选择和建立乘积表。

      

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