穩(wěn)健參數(shù)設計的新方法
圖二 輪胎橡膠的第二種設計方案
我們可以通過考慮產品設計中的另一個要點——質量的穩(wěn)定性來確定。從實踐經驗中獲知,二氧化硅的技術參數(shù)較難精確地固定。而從預測刻畫器的顯示中不難發(fā)現(xiàn),二氧化硅對硬度的影響呈現(xiàn)出一種具有最小值的二次曲線趨勢。這啟發(fā)我們想到:如果能將二氧化硅的默認技術參數(shù)調整到最小值的位置上,也就是整個曲線最平坦的區(qū)域,那么將來它的參數(shù)變異對最終產品硬度所產生的變異的影響程度也是最小的,也就是說此時產品質量的抗干擾能力最強。這時候,我們的問題轉換為:如果將二氧化硅的技術參數(shù)調整到波谷位置后,怎樣快速確定另兩個因子硅烷和硫磺的參數(shù)設定,使硬度依然等于或近似等于67.5?
從統(tǒng)計數(shù)學的原理上講,將二氧化硅的技術參數(shù)調整到波谷位置就是要使硬度對二氧化硅的偏導數(shù)等于0或近似等于0。同時,不能忘記硬度還是要盡可能地等于67.5。能夠同時實現(xiàn)這兩者的設計方案就是我們所追求的理想的設計方案。圖三就是根據(jù)這一思路,并且通過JMP軟件得到的分析結果。如圖所示,當三種組成成份分別為二氧化硅=1.627,硅烷=56.483和硫磺=1.514時,橡膠輪胎的硬度非常精準地達到了目標值67.5。與此同時,硬度對二氧化硅的偏導數(shù)也恰好等于0,說明二氧化硅的參數(shù)設定位于最穩(wěn)定的波谷位置,這為將來大規(guī)模的量產質量奠定了良好的穩(wěn)健基礎。
圖三 輪胎橡膠的第三種設計方案
通過上述實際案例的分享,相信大家對穩(wěn)健參數(shù)設計的新發(fā)展、新方法有了一定的了解。其實,關于高級試驗設計Advanced DOE的方法還有很多,只是適合于其他不同的場合,解決其他不同類型的問題罷了。
今天,越來越多的人意識到高品質首先是設計出來的,其次才是制造出來的,但絕對不是檢驗出來的。因此,從事研發(fā)的工程技術人員將義不容辭地承擔起更艱巨的責任,努力探索質量的突破性提升。還是那句老話:工欲善其事,必先利其器。融合了各種先進的統(tǒng)計分析理念和實用工具的專業(yè)六西格瑪軟件JMP將加快我們前進的步伐,提高我們成功的概率。
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