稳健参数设计的新方法

　　图二 轮胎橡胶的第二种设计方案

　　我们可以通过考虑产品设计中的另一个要点——质量的稳定性来确定。从实践经验中获知，二氧化硅的技术参数较难精确地固定。而从预测刻画器的显示中不难发现，二氧化硅对硬度的影响呈现出一种具有最小值的二次曲线趋势。这启发我们想到：如果能将二氧化硅的默认技术参数调整到最小值的位置上，也就是整个曲线最平坦的区域，那么将来它的参数变异对最终产品硬度所产生的变异的影响程度也是最小的，也就是说此时产品质量的抗干扰能力最强。这时候，我们的问题转换为：如果将二氧化硅的技术参数调整到波谷位置后，怎样快速确定另两个因子硅烷和硫磺的参数设定，使硬度依然等于或近似等于67.5?

　　从统计数学的原理上讲，将二氧化硅的技术参数调整到波谷位置就是要使硬度对二氧化硅的偏导数等于0或近似等于0。同时，不能忘记硬度还是要尽可能地等于67.5。能够同时实现这两者的设计方案就是我们所追求的理想的设计方案。图三就是根据这一思路，并且通过JMP软件得到的分析结果。如图所示，当三种组成成份分别为二氧化硅=1.627，硅烷=56.483和硫磺=1.514时，橡胶轮胎的硬度非常精准地达到了目标值67.5。与此同时，硬度对二氧化硅的偏导数也恰好等于0，说明二氧化硅的参数设定位于最稳定的波谷位置，这为将来大规模的量产质量奠定了良好的稳健基础。

　　图三 轮胎橡胶的第三种设计方案

　　通过上述实际案例的分享，相信大家对稳健参数设计的新发展、新方法有了一定的了解。其实，关于高级试验设计Advanced DOE的方法还有很多，只是适合于其他不同的场合，解决其他不同类型的问题罢了。

　　今天，越来越多的人意识到高品质首先是设计出来的，其次才是制造出来的，但绝对不是检验出来的。因此，从事研发的工程技术人员将义不容辞地承担起更艰巨的责任，努力探索质量的突破性提升。还是那句老话：工欲善其事，必先利其器。融合了各种先进的统计分析理念和实用工具的专业六西格玛软件JMP将加快我们前进的步伐，提高我们成功的概率。