田口品质损失函数共38页文档

{品质管理品质知识}质量损失函数质量损失函数日本质量管理学家田口玄一（Taguchi）认为产品质量与质量损失密切相关，质量损失是指产品在整个生命周期的过程中，由于质量不满足规定的要求，对生产者、使用者和社会所造成的全部损失之和。

田口用货币单位来对产品质量进行度量，质量损失越大，产品质量越差；反之，质量损失越小，产品质量越好。

一、质量特性产品质量特性是产品满足用户要求的属性，包括产品性能、寿命、可靠性、安全性、经济性、可维修性和环境适应性等。

（与前描述是否一致）（一）质量特性分类田口先生为了阐述其原理，对质量特性在一般分类的基础上作了某些调整，分为计量特性和计数特性，如图1所示。

1、望目特性。

设目标值为m，质量特性y围绕目标值m波动，希望波动愈小愈好，则y就被称为望目特性，例如加工某一轴件图纸规定φ10±0.05(mm)，加工的轴件的实际直径尺寸y就是望目特性，其目标值m=10(mm)。

2、望小特性。

不取负值，希望质量特性y愈小愈好，波动愈小愈好，则y 被称为望小特性。

比如测量误差，合金所含的杂质、轴件的不圆度等就属于望小特性。

3、望大特性。

不取负值，希望质量特性y愈大愈好，波动愈小愈好，则y 被称为望大特性。

比如零件的强度、灯泡的寿命等均为望大特性。

（二）质量特性波动产品在贮存或使用过程中，随着时间的推移，发生材料老化变质、磨损等现象，引起产品功能的波动，我们称这种产品由于使用环境，时间因素，生产条件等影响，产品质量特性y偏离目标值m，产生波动。

引起产品质量特性波动的原因称为干扰源。

主要有以下三种类型：1、外干扰（外噪声）使用条件和环境条件（如温度，湿度，位置，输入电压，磁场，操作者等）的变化引起产品功能的波动，我们称这种使用条件和环境条件的变化为外干扰，也称为外噪声。

2、内干扰（内噪声）材料老化现象为内干扰，也称为内噪声。

3、随机干扰（产品间干扰）在生产制造过程中，由于机器、材料、加工方法、操作者、计测方法和环境（简称5MIE）等生产条件的微小变化，引起产品质量特性的波动，我们称这种在生产制造过程中出现的功能波动为产品间波动。

田口实验与质量损失函数由日本田口玄一(Genichi Taguchi)所提之品质工程的理念和方法，是将品质改善之重点由制程阶段向前提升到设计阶段，一般称其为离线之品质管制方法(off-line quality control)。

在哲理方面，田口提出品质损失(quality loss)之观念来衡量产品品质，一些不可掌握之杂音(noise)(例如环境因素)造成特性偏离目标值，并因而造成损失。

田口方法的重点在於降低这些杂音对产品品质的影响性，依据稳健性(robustness)之观念，打算可掌握因子的最佳设定，建立产品?制程之设计，以使产品品质不受到杂音因素之影响。

田口方法是日本田口玄一博士创立的，其核心内容被日本视为“国宝”。

日本和欧美等发达国家和地区，尽管拥有先进的设备和优质原材料，仍旧严把质量关，应用田口方法创造出了很多世界知名品牌。

田口方法是一种低成本、高效益的质量工程方法，它强调产品质量的提高不是通过检验，而是通过设计。

其基本思想是把产品的稳健性设计到产品和制造过程中，通过掌握源头质量来抵挡大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰，这些因素包括环境湿度、材料老化、制造误差、零件间的波动等等。

田口方法不仅提倡充分利用廉价的元件来设计和制造出高品质的产品，而且使用先进的试验技术来降低设计试验费用，这也正是田口方法对传统思想的革命性转变．为企业增加效益指出了一个新方向。

田口方法的目的在于，使所设计的产品质量稳定、波动性小，使生产过程对各种噪声不敏感。

在产品设计过程中，利用质量、成本、效益的函数关系，在低成本的条件下开发出高质量的产品。

田口方法认为，产品开发的效益可用企业内部效益和社会损失来衡量．企业内部效益体现在功能相同条件下的低成本，社会效益则以产品进入消费领域后给人们带来的影响作为衡量指标。

假如，由于一个产品功能波动偏离了抱负目标，给社会带来了损失，我们就认为它的稳健性设计不好，而田口式的稳健性设计恰能在降低成本、削减产品波动上发挥作用。

质量损失函数日本质量管理学家田口玄一（Taguchi）认为产品质量与质量损失密切相关，质量损失是指产品在整个生命周期的过程中，由于质量不满足规定的要求，对生产者、使用者和社会所造成的全部损失之和。

田口用货币单位来对产品质量进行度量，质量损失越大，产品质量越差；反之，质量损失越小，产品质量越好。

一、质量特性产品质量特性是产品满足用户要求的属性，包括产品性能、寿命、可靠性、安全性、经济性、可维修性和环境适应性等。

（与前描述是否一致）（一）质量特性分类田口先生为了阐述其原理，对质量特性在一般分类的基础上作了某些调整，分为计量特性和计数特性，如图1所示。

图1 质量特性的分类计数特性请查阅有关书籍，这里主要对计量特性进行描述。

1、望目特性。

设目标值为m，质量特性y围绕目标值m波动，希望波动愈小愈好，则y就被称为望目特性，例如加工某一轴件图纸规定φ10±0.05(mm)，加工的轴件的实际直径尺寸y就是望目特性，其目标值m=10(mm)。

2、望小特性。

不取负值，希望质量特性y愈小愈好，波动愈小愈好，则y 被称为望小特性。

比如测量误差，合金所含的杂质、轴件的不圆度等就属于望小特性。

3、望大特性。

不取负值，希望质量特性y愈大愈好，波动愈小愈好，则y被称为望大特性。

比如零件的强度、灯泡的寿命等均为望大特性。

（二）质量特性波动产品在贮存或使用过程中，随着时间的推移，发生材料老化变质、磨损等现象，引起产品功能的波动，我们称这种产品由于使用环境，时间因素，生产条件等影响，产品质量特性y偏离目标值m，产生波动。

引起产品质量特性波动的原因称为干扰源。

主要有以下三种类型：1、外干扰（外噪声）使用条件和环境条件（如温度，湿度，位置，输入电压，磁场，操作者等）的变化引起产品功能的波动，我们称这种使用条件和环境条件的变化为外干扰，也称为外噪声。

2、内干扰（内噪声）材料老化现象为内干扰，也称为内噪声。

3、随机干扰（产品间干扰）在生产制造过程中，由于机器、材料、加工方法、操作者、计测方法和环境（简称5MIE）等生产条件的微小变化，引起产品质量特性的波动，我们称这种在生产制造过程中出现的功能波动为产品间波动。

田口玄一质量损失函数QLF质量损失函数日本质量管理学家田口玄一(Taguchi)认为产品质量与质量损失密切相关，质量损失是指产品在整个生命周期的过程中，由于质量不满足规定的要求，对生产者、使用者和社会所造成的全部损失之和。

田口用货币单位来对产品质量进行度量，质量损失越大，产品质量越差;反之，质量损失越小，产品质量越好。

一、质量特性产品质量特性是产品满足用户要求的属性，包括产品性能、寿命、可靠性、安全性、经济性、可维修性和环境适应性等。

(与前描述是否一致)(一)质量特性分类田口先生为了阐述其原理，对质量特性在一般分类的基础上作了某些调整，分为计量特性和计数特性，如图1所示。

望目特性望小特性计量特性静态特性望大特性质量特性计件特性动态特性计数特性计点特性图1 质量特性的分类计数特性请查阅有关书籍，这里主要对计量特性进行描述。

1、望目特性。

设目标值为m，质量特性y围绕目标值m波动，希望波动愈小愈好，则y就被称为望目特性，例如加工某一轴件图纸规定φ10?0.05(mm)，加工的轴件的实际直径尺寸y就是望目特性，其目标值m=10(mm)。

2、望小特性。

不取负值，希望质量特性y愈小愈好，波动愈小愈好，则y 被称为望小特性。

比如测量误差，合金所含的杂质、轴件的不圆度等就属于望小特性。

11/10页3、望大特性。

不取负值，希望质量特性y愈大愈好，波动愈小愈好，则y被称为望大特性。

比如零件的强度、灯泡的寿命等均为望大特性。

(二)质量特性波动产品在贮存或使用过程中，随着时间的推移，发生材料老化变质、磨损等现象，引起产品功能的波动，我们称这种产品由于使用环境，时间因素，生产条件等影响，产品质量特性y偏离目标值m，产生波动。

引起产品质量特性波动的原因称为干扰源。

主要有以下三种类型:1、外干扰(外噪声)使用条件和环境条件(如温度，湿度，位置，输入电压，磁场，操作者等)的变化引起产品功能的波动，我们称这种使用条件和环境条件的变化为外干扰，也称为外噪声。

六西格玛工具箱之质量损失函数六西格玛工具箱之质量损失函数质量特性的波动(即产品性能相对设计目标值的偏离)是引起质量损失和质量问题的原因，田口博士建立了质量损失函数，以描述质量损失与质量波动之间的关系。

质量损失QL(Quality Loss)是质量特性y的函数。

不同的产品和不同的质量特性对应不同的质量损失曲线。

当产品性能恰好为目标值m时，质量损失最小，相对值可定义为零。

产品性能偏离目标值越远，质量损失越大。

质量损失函数L(y)的图象为一条曲线，在y=m处有极小值零。

假定L(y)在y=m处存在二阶导数，可将L(y)在y=m处展开成泰勒级数，考虑L(y)=0，L,(m)=0，并忽略高阶无穷小，L(y)可简化为式中k=L,,(m)/2!为不依赖于y的常数。

因此质量损失函数的图像在y=m附近近似地等于一条抛物线。

j(y)为一批产品的性能概率分布密度函数，其均值为μ，标准差为σ，则这批产品的质量损失的数学期望为?????? 当随机变量y服从正态分布N(μ，σ2)时，由(1-8)式可得 ?????? ??????可见质量损失的数学期望L与产品性能方差σ2、平均波动的平方(μ-m)2和损失系数k有关。

?????? σ2和(μ-m)2决定了曲线j(y)的形状与位置，而k 则决定了质量损失函数L(y)的形状。

健壮设计的目标有两个，一个目标是使[s2+(m-m)2]最小，即曲线j(y)很陡且均值接近m，另一个目标是使k最小，即曲线L(y)很平坦，从而使产品的质量损失最小。

六西格玛工具箱之因果图因果图又叫“石川馨图”，也称为鱼刺图、特性要因图等。

它是利用“头脑风暴法”，集思广益，寻找影响质量、时间、成本等问题的潜在因素，然后用图形形式来表示的一种十分有用的方法，它揭示的的是质量特性波动与潜在原因的关系。

因果图有三个显著的特征: 是对所观察的效应或考察的现象有影响的原因的直观的表示; 这些可能的原因的内在关系被清晰地显示出来; 内在关系一般是定性的和假定的。

质量损失函数日实质量管理学家田口玄一〔Taguchi〕以为产质量量与质量损失亲密相关，质量损失是指产品在整个生命周期的进程中，由于质量不满足规则的要求，抵消费者、运用者和社会所形成的全部损失之和。

田口用货币单位来对产质量量停止度量，质量损失越大，产质量量越差；反之，质量损失越小，产质量量越好。

一、质量特性产质量量特性是产品满足用户要求的属性，包括产品功用、寿命、牢靠性、平安性、经济性、可维修性和环境顺应性等。

〔与前描画能否分歧〕〔一〕质量特性分类田口先生为了论述其原理，对质量特性在普通分类的基础上作了某些调整，分为计量特性和计数特性，如图1所示。

图1 质量特性的分类计数特性请查阅有关书籍，这里主要对计量特性停止描画。

1、望目特性。

设目的值为m，质量特性y围绕目的值m动摇，希望动摇愈小愈好，那么y 就被称为望目特性，例如加工某一轴件图纸规则φ10±0.05(mm)，加工的轴件的实践直径尺寸y 就是望目特性，其目的值m=10(mm)。

2、望小特性。

不取负值，希望质量特性y愈小愈好，动摇愈小愈好，那么y 被称为望小特性。

比如测量误差，合金所含的杂质、轴件的不圆度等就属于望小特性。

3、望大特性。

不取负值，希望质量特性y愈大愈好，动摇愈小愈好，那么y被称为望大特性。

比如零件的强度、灯泡的寿命等均为望大特性。

〔二〕质量特性动摇产品在贮存或运用进程中，随着时间的推移，发作资料老化蜕变、磨损等现象，惹起产品功用的动摇，我们称这种产品由于运用环境，时间要素，消费条件等影响，产质量量特性y偏离目的值m，发生动摇。

惹起产质量量特性动摇的缘由称为搅扰源。

主要有以下三种类型：1、外搅扰〔外噪声〕运用条件和环境条件〔如温度，湿度，位置，输入电压，磁场，操作者等〕的变化惹起产品功用的动摇，我们称这种运用条件和环境条件的变化为外搅扰，也称为外噪声。

2、内搅扰〔内噪声〕资料老化现象为内搅扰，也称为内噪声。

3、随机搅扰〔产品间搅扰〕在消费制造进程中，由于机器、资料、加工方法、操作者、计测方法和环境〔简称5MIE〕等消费条件的庞大变化，惹起产质量量特性的动摇，我们称这种在消费制造进程中出现的功用动摇为产品间动摇。