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质量管理工具:谢宁DOE方法

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实验设计(DOE)方法一直在发展、丰富和完善,美国人多里安·谢宁(Dorian Shainin)总结了七种新的DOE应用技术: 多变图技术、零件搜索技术 、成对比较技术 、变量搜索技术 、完全析因技术 、 改进效果检查及实验设计的回归分析。

谢宁方法的主要内容

1、 多变图技术

根据以往经验确定影响质量的可能要素,例如工人班次、机床、原材料、工艺变量等,每隔一段时间抽取连续生产的几件产品,按需观察的这些要素的几种情况分别测试质量特性,画成图表进行比较分析,以确定引起波动的原因。

2、零件搜索技术

根据以往经验确定影响产品质量的可疑零件,随机选取几个好的产品和坏的产品,将坏产品上的可疑零件与好产品上的对应零件进行交换,重新装配后进行质量特性参数的测量、比较、分析,以找到影响产品质量的主要零件。

3、成对比较技术

随机选取5对以上的好的和坏的产品,用各种方法测试其各种参数并比较其不同之处,以确定影响产品质量的主要原因。成对比较技术适用于不可拆卸的产品。

4、变量搜索技术

与零件搜索有许多相似之处,都是逐个替换,进行测试比较,以搜索引起产品质量波动的主要原因,但变量搜索是针对变量的,而零件搜索则是针对零件的。

5、完全析因技术

采用以上四项技术,寻找出4个以下的主要因素,这些因素按全部因素所有水平的一切组合逐次进行实验,研究这些因素的主效应和相互之间的交互作用,以确定最佳的因素水平匹配方案。

6、 改进效果检查

令B为改进后的工序,而C为改进前的工序。为了验证改进效果,可以设定风险率a(第Ⅰ类风险)和b(第Ⅱ类风险),随机抽取B和C两种产品(样本量由风险率决定),进行假设检验,以确定在规定的风险率下,B产品是否优于C产品。

7、 实验设计的回归分析

对散布数据作出散布图,应用回归理论,诊断出对产品影响大和小的因素,从而找出影响产品质量波动的主要原因,并根据波动大小,确定各因素的目标值和容差。

经典方法、田口方法以及谢宁方法比较

  经典DOE 田口DOE 谢宁DOE
方法 分析因法、响应曲面法 正交表 10多种方法
原因查找 猜测、头脑风暴法 猜测、头脑风暴法 和部件、工艺对话
效果 中度改进,成功率低 低度改进,成功率低 高度改进,高成功率
成本 高 30~60次试验 高 50~100次试验 低 2~30次试验
复杂度 复杂 复杂 简单
试验准备时间 长时间 3~14天 长时间 7~14天 短 1天
统计有效度 非常弱
适用性 需要硬件,主要用于生产 结合计算机仿真,主要用于论文 需要硬件,通用于企业的经营活动
执行难度
干扰生产程度 试验期间要停止生产 试验期间要停止生产 思维创新中不停产,原因查找试验可以解决70%的长期问题

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