TPM全面生產管理－利用田口方法進行製程優化與改良（含個案）

　　田口方法（Taguchi Method）是一種優化產品品質和生產製程的方法。它是由日本統計學家田口玄一郎（Genichi Taguchi）在20世紀50年代提出的，目前已被廣泛應用於各個產業中。田口方法主要是通過分析實驗數據，優化產品和生產製程的設計，從而實現「最小化」變異和成本的目標。

　　  田口方法之應用，主要可分為三個步驟：設計實驗、分析數據、優化設計。

　　下面我們將逐一介紹每一步驟：

步驟一：設計實驗

　　設計實驗是田口方法中最重要的一步，也是整個改善製程的基礎。通過設計實驗，可以快速地瞭解哪些「因素（或稱因子）」對產品或製程有影響，並且找到最佳的設計參數。田口方法通常使用直交表（Orthogonal Array）來設計實驗，直交表可以幫助我們在最少的實驗次數中找到最佳設計參數。

　　下面舉一個例子來說明設計實驗的製程。假設我們正在開發一種新型的腳踏車輪胎，我們希望知道輪胎的幾個因素，例如輪胎壓力、輪胎寬度和輪胎材料，對於腳踏車的性能有何影響。我們可以使用直交表來設計實驗，例如L9直交表，該表中包含9個實驗條件，每個條件都有3個水平。我們可以使用這9個實驗條件來測試輪胎的不同設計，從而找到最佳的設計參數。下方為L9直交表範例。

步驟二：分析數據

　　在完成實驗後，我們需要分析與量化數據，找出影響產品或製程性能的主要因素。田口方法通常使用信噪比（Signal-to-Noise Ratio）來分析數據。信噪比是一種品質統計指標，用於評估產品或製程的性能和穩定性。田口方法使用信噪比來量化產品或製程的性能和穩定性。

　　田口方法中使用的信噪比有三種類型：

• 越大越好（Larger-the-Better）

• 越小越好（Smaller-the-Better）

• 目標值（Target Value）。

　　其中，越大越好（望大）是指越大的值表示更好的性能，例如腳踏車的最高速度；越小越好（望小）是指越小的值表示更好的性能，例如腳踏車的煞車距離；目標值（望目）是指產品或製程需要達到的理想值，例如腳踏車的平均速度。

　　下面繼續以腳踏車輪胎為例，假設我們使用L9正交表進行了9次實驗，分別測試了輪胎壓力、輪胎寬度和輪胎材料對於腳踏車最高速度的影響。我們可以使用「越大越好」信噪比來分析數據，計算出每個實驗條件下的信噪比，並且找出最佳的設計參數。例如，當輪胎壓力為28 psi、輪胎寬度為30 mm、輪胎材料為橡膠時，腳踏車的最高速度為50 km/h，這個設計參數的信噪比最高，代表著最佳的性能。

步驟三：優化設計

　　在找到最佳的設計參數後，我們需要將這些參數應用到實際的產品或製程中，並且進行優化。優化可以通過改變設計參數或優化生產製程來實現。田口方法中的優化通常包括三種方法：參數設計、公差設計和製程設計。

• 參數設計：

是通過改變設計參數來優化產品性能的方法。例如，在腳踏車輪胎的設計中，我們可以改變輪胎壓力、輪胎寬度和輪胎材料等參數，從而優化汽車的性能。

• 公差設計：

是通過控制生產製程中的變異，來提高產品的穩定性和一致性。例如，在生產輪胎時，我們可以控制輪胎壓力、輪胎寬度和輪胎材料等因素的變異，從而確保每個輪胎的性能都是相同的。

• 製程設計：

是通過改進生產製程來提高產品質量和生產效率的方法。例如，在生產汽車輪胎時，我們可以改進生產線上的生產流程，從而提高產品的質量和生產效率。

　　總結一下，田口方法是一種優化產品品質和生產製程的方法，通過設計實驗、分析數據和優化設計來實現。田口方法可以幫助我們找到最佳的設計參數，從而提高產品性能和生產效率。田口方法已經被廣泛應用於各個產業中，例如電子零組件、金屬製造、民生化工等領域。

【參考資料】

• CNS 14914田口式品質工程與其應用指導綱要，CNS國家標準
• 田口方法-品質設計的原理與實務
• 統計學與Minitab分析
• 工作一定要用到的統計