稳健设计的主要实现方法

小颖

说起试验设计DOE，很多人就会想起完全析因设计、部分析因设计、响应面设计等传统方法，可是随着工艺要求的提高、客户需求多样性的增强、成本压力的不断挤压，根据这些方法得到的优化方案往往在实际工作中实现不了预取的效果。这也是为什么很多开展六西格玛管理的企业在从传统的六西格玛改进DMAIC向六西格玛设计DFSS的进化过程中，越来越重视一种高级试验设计——稳健设计的原因。

稳健设计Robust Design是在传统试验设计DOE基础上发展起来的低成本、高稳定性、高再现性的产品与技术开发、设计方法体系。其价值在于通过产品设计、技术开发使产品或技术用最小的资源消耗对于外界环境变化、零部件制造公差和时间因素造成的老化、劣化、磨损等干扰的影响有很强的抵抗能力，从而让产品具有高度稳定的性能，让开发的技术在大规模生产和各种不同使用条件下都具有高度再现性，以达到长期稳定地满足客户需求的目的。无论在工业工程的学术研究领域，还是在企业的研发和六西格玛项目中，稳健设计都受到了越来越多的关注。目前，比较成熟的稳健设计方法大致有四种。调查当前的统计质量咨询与软件市场后发现，只有专业质量管理和六西格玛软件JMP能够全部实现这些方法：

一、田口设计Taguchi Design

田口设计是一种源自日本的稳健设计方法。它最大的创新之处在于从试验数据中提炼出两个指标来衡量产品质量的稳定性：灵敏度和信噪比。在比较典型的望目特性流程中，一般用均值表示灵敏度，用均值平方与方差之比的对数的10倍表示信噪比，而且强调在设计优化中应当先将信噪比调节到最大，然后才将均值调整到需要的目标位置。下图是基于JMP软件实现的田口设计优化示意图。

二、多响应优化 Multiple Responses Optimization

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