一種穩健參數設計的新方法

　　然而，類(lèi)似上述效果的設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，但以此為基礎形成的橡膠輪胎的硬度同樣非常接近目標值67.5。類(lèi)似的設計方案還有很多，其主要原因是由于因子二氧化硅具有顯著(zhù)的二次項特性，使得JMP軟件在最大化意愿(Maximize Desirability)的求解過(guò)程中發(fā)現了大量的局部解(Local Solution)。那么究竟應該選擇其中的哪一個(gè)解作為最佳方案來(lái)執行呢?

　　圖二 輪胎橡膠的第二種設計方案

　　我們可以通過(guò)考慮產(chǎn)品設計中的另一個(gè)要點(diǎn)――質(zhì)量的穩定性來(lái)確定。從實(shí)踐經(jīng)驗中獲知，二氧化硅的技術(shù)參數較難精確地固定。而從預測刻畫(huà)器的顯示中不難發(fā)現，二氧化硅對硬度的影響呈現出一種具有最小值的二次曲線(xiàn)趨勢。這啟發(fā)我們想到：如果能將二氧化硅的默認技術(shù)參數調整到最小值的位置上，也就是整個(gè)曲線(xiàn)最平坦的區域，那么將來(lái)它的參數變異對最終產(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(shuō)此時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量的抗干擾能力最強。這時(shí)候，我們的問(wèn)題轉換為：如果將二氧化硅的技術(shù)參數調整到波谷位置后，怎樣快速確定另兩個(gè)因子硅烷和硫磺的參數設定，使硬度依然等于或近似等于67.5?

　　從統計數學(xué)的原理上講，將二氧化硅的技術(shù)參數調整到波谷位置就是要使硬度對二氧化硅的偏導數等于0或近似等于0。同時(shí)，不能忘記硬度還是要盡可能地等于67.5。能夠同時(shí)實(shí)現這兩者的設計方案就是我們所追求的理想的設計方案。圖三就是根據這一思路，并且通過(guò)JMP軟件得到的分析結果。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(shí)，橡膠輪胎的硬度非常精準地達到了目標值67.5。與此同時(shí)，硬度對二氧化硅的偏導數也恰好等于0，說(shuō)明二氧化硅的參數設定位于最穩定的波谷位置，這為將來(lái)大規模的量產(chǎn)質(zhì)量奠定了良好的穩健基礎。

　　圖三 輪胎橡膠的第三種設計方案

　　通過(guò)上述實(shí)際案例的分享，相信大家對穩健參數設計的新發(fā)展、新方法有了一定的了解。其實(shí)，關(guān)于高級試驗設計Advanced DOE的方法還有很多，只是適合于其他不同的場(chǎng)合，解決其他不同類(lèi)型的問(wèn)題罷了。

　　今天，越來(lái)越多的人意識到高品質(zhì)首先是設計出來(lái)的，其次才是制造出來(lái)的，但絕對不是檢驗出來(lái)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(huà)：工欲善其事，必先利其器。融合了各種先進(jìn)的統計分析理念和實(shí)用工具的專(zhuān)業(yè)六西格瑪軟件JMP將加快我們前進(jìn)的步伐，提高我們成功的概率。