田口方法
目錄
1.什么是田口方法
田口方法是一種低成本、高效益的質(zhì)量工程方法,它強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量的提高不是通過(guò)檢驗(yàn),而是通過(guò)設(shè)計(jì)。田口方法是日本田口玄一博士創(chuàng)立的,其核心內(nèi)容被日本視為“國(guó)寶”。日本和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū),盡管擁有先進(jìn)的設(shè)備和優(yōu)質(zhì)原材料,仍然嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),應(yīng)用田口方法創(chuàng)造出了許多世界知名品牌。
隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,企業(yè)只有牢牢把握市場(chǎng)需求,用較短的時(shí)間開發(fā)出低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品,才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。在眾多的產(chǎn)品開發(fā)方法中,田口方法不失為提高產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新,增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的理想方法。
2.田口方法的目的
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(guò)程對(duì)各種噪聲不敏感。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)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(lái)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)人消費(fèi)領(lǐng)域后給人們帶來(lái)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(lái)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。
3.田口方法的基本思想
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(guò)程中,通過(guò)控制源頭質(zhì)量來(lái)抵御大量的下游生產(chǎn)或顧客使用中的噪聲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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)的損失”,包括直接損失(如空氣污染、噪聲污染等)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(wèn)題,傳統(tǒng)的方法是通過(guò)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(guò)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(lái)衡量設(shè)計(jì)參數(shù)的穩(wěn)健程度。
由此可見(jiàn),田口方法是一種聚焦于最小化過(guò)程變異或使產(chǎn)品、過(guò)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。
4.田口方法的特點(diǎn)
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(guò)篩選元器件來(lái)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(guò)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(wèn)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(guò)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(如噪聲),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(guò)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。
5.田口方法的功效
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(guò)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(lái)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。
現(xiàn)今在發(fā)達(dá)國(guó)家田口方法已運(yùn)用得相當(dāng)廣泛,并且為它們創(chuàng)造了不斐的收益。中國(guó)的一些企業(yè)也引進(jìn)了這種先進(jìn)方法并取得了良好的收效。深圳建裕電子公司就是應(yīng)用田口方法走產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新之路的成功范例。建裕從日本、臺(tái)灣等比較先進(jìn)、發(fā)達(dá)的地區(qū)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的電路,進(jìn)行吸收、提高和創(chuàng)新,在市場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上開發(fā)出性能更可靠、功能更齊全、價(jià)格更合理的電話機(jī)。使用田口方法后,他們每?jī)蓚€(gè)月就推出一部新款的電話機(jī),產(chǎn)品物美價(jià)廉,很受用戶的青睞,市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大,知名度不斷提高,多次被用戶評(píng)為“消整者信得過(guò)產(chǎn)品”,在激烈競(jìng)爭(zhēng)的電話市場(chǎng)中牢牢地站穩(wěn)腳跟。
6.田口方法的實(shí)施步驟
- 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)特性的因子
4.定出信號(hào)因子的水準(zhǔn)
5.定出控制因們的水準(zhǔn)
6.定出干擾因子的水準(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)
7.SPC與田口方法[1]
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(lái)的,其次才是制造出來(lái)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(guò)程中SPC使產(chǎn)品保持在設(shè)計(jì)水平上,同時(shí),通過(guò)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。
8.田口方法與EPC[1]
田口方法和EPC 同屬于質(zhì)量?jī)?yōu)化方法,EPC 通過(guò)反饋補(bǔ)償原理最小化過(guò)程的波動(dòng),而田口方法通過(guò)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(guò)程狀態(tài)下,如果要用EPC 對(duì)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整,就要在眾多的變量中選擇關(guān)鍵變量作為控制變量來(lái)設(shè)計(jì)調(diào)整控制器,而田口方法可以作為選擇關(guān)鍵變量的有效工具應(yīng)用于制造階段,因此,為了有效地調(diào)整過(guò)程,可以首先應(yīng)用田口方法選擇影響輸出的關(guān)鍵過(guò)程變量,然后,基于所選擇的關(guān)鍵變量設(shè)計(jì)調(diào)整控制器,二者整合同樣具有互補(bǔ)的作用。