田口设计是可以选择在操作环境中更加稳定运行的产品或过程的试验设计。田口设计认识到,并非所有引起变异的因子都可以得到控制。这些无法控制的因子称为噪声因子。田口设计尝试确认使噪声因子的效应最小化的可控制因子(控制因子)。在试验中,对噪声因子进行操作以强制产生变异,然后确定使过程或产品稳健(即对来自噪声因子的变异有抵抗力)的最优控制因子设置。以此目标设计的过程会产生更一致的输出。以此目标设计的产品可以提供更一致的性能,而无论使用该产品的环境如何。
田口设计的著名示例来自 20 世纪 50 年代日本的 Ina Tile 公司。该公司制造了大量非指定尺寸的瓷砖。质量小组发现,用于烧制瓷砖的窑中的温度发生了变化,从而导致了瓷砖的尺寸不均匀。由于建造新窑的成本很高,因此无法消除温度变异。这样,温度就成了噪声因子。使用田口设计的试验,小组发现通过增加粘土的石灰含量(一个控制因子),瓷砖对窑内温度变异更具抵抗力(即更稳健),使其可以生产出更均匀的瓷砖。
一家高尔夫设备制造商的工程师想要设计一款具有更长飞行距离的新高尔夫球。该工程师确定了四个控制因子(核心材料、核心直径、波纹数和表层厚度)以及一个噪声因子(高尔夫球棍类型)。每个控制因子有 2 个水平。因为没有信号因子,所以工程师创建了静态田口设计。
名称 | 水平 | |
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核心材料 | 聚丁二烯 | 聚氨酯 |
核心直径 | 40.6 | 41.9 |
凹痕数量 | 300 | 500 |
盖板厚度 | 1.6 | 2.1 |
高尔夫球杆类型 | 铁头球棒 | 长打棒 |
设计汇总表显示该设计有 8 个游程。工作表包含 8 个游程。