一種穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計的新方法

　　然而，類似上述效果的設(shè)計方案并不是唯一的，圖二顯示的就是同樣運用JMP軟件分析得到的另一種設(shè)計方案，雖然其三種組成成份分別為二氧化硅=1.833，硅烷=46.661和硫磺=1.971，但以此為基礎(chǔ)形成的橡膠輪胎的硬度同樣非常接近目標值67.5。類似的設(shè)計方案還有很多，其主要原因是由于因子二氧化硅具有顯著的二次項特性，使得JMP軟件在最大化意愿(Maximize Desirability)的求解過程中發(fā)現(xiàn)了大量的局部解(Local Solution)。那么究竟應該選擇其中的哪一個解作為最佳方案來執(zhí)行呢?

　　圖二 輪胎橡膠的第二種設(shè)計方案

　　我們可以通過考慮產(chǎn)品設(shè)計中的另一個要點――質(zhì)量的穩(wěn)定性來確定。從實踐經(jīng)驗中獲知，二氧化硅的技術(shù)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(shù)參數(shù)調(diào)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(chǎn)品硬度所產(chǎn)生的變異的影響程度也是最小的，也就是說此時產(chǎn)品質(zhì)量的抗干擾能力最強。這時候，我們的問題轉(zhuǎn)換為：如果將二氧化硅的技術(shù)參數(shù)調(diào)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(shè)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(shù)參數(shù)調(diào)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(shè)計方案就是我們所追求的理想的設(shè)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(jié)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(shè)定位于最穩(wěn)定的波谷位置，這為將來大規(guī)模的量產(chǎn)質(zhì)量奠定了良好的穩(wěn)健基礎(chǔ)。

　　圖三 輪胎橡膠的第三種設(shè)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(shè)計的新發(fā)展、新方法有了一定的了解。其實，關(guān)于高級試驗設(shè)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(zhì)首先是設(shè)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(shù)人員將義不容辭地承擔起更艱巨的責任，努力探索質(zhì)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。