數位化教材 科目名稱：田口式品質工程 指導教師：王慧君 投影片製作者：詹前浩、彭明賢 田口方法

目錄 第一章 簡介 第二章 直交表 第三章 品質工程的原理 第四章 參數設計 第五章 資料分析 第六章 靜態參數設計案例 田口方法

第一章 簡介 田口方法

1.1 穩健設計 穩健設計(robust design)是一種工程的程序，想要找出產品設計的『最佳』表示方法。 最佳：乃是根據顧客需求之規格來說，其產品設計是最低成本的。 田口方法

1.降低品質特性之變異及目標是在追求穩定性。 穩健設計的看法： 1.降低品質特性之變異及目標是在追求穩定性。 2.品質特性可以容易的調整至目標值，即其所提倡的是一種命中目標的工程方法。 田口方法

1.1.1 目標乃在追求穩健性 雜音因子：導致產品的性能發生變異的因子。 1.1.1 目標乃在追求穩健性 雜音因子：導致產品的性能發生變異的因子。 透過極小化雜音因子的影響，以縮小產品品質特性之變異，來改善品質，追求產品的穩健性。 田口方法

1.1.2 一種命中目標的工程方法 品質：是一種滿意度的感覺。 1.1.2 一種命中目標的工程方法 品質：是一種滿意度的感覺。 品質被是唯一種產品的績效特性，每當其被使用的時候，都能有效（一致的)命中目標。 田口方法

1.2 實驗設計 實驗設計：就是要設計及收集所關心的觀測值以研究各種可能因子對品質特性的影響。 因子（ factor ）：影響產品績效（performance）的因素 水準(level）：各因子可設定不同的狀態條件。 處理（treatments）：一實驗可有多種不同的因子水準組合（factor level combinations） 田口方法

利用設計矩陣（design matrix）可安排多因子多水準的實驗設計，每一行對應一因子，每一列表示一次實驗組合，而矩陣中的數字或符號表示因子水準。 田口方法

1.2.1 一次變換因子水準法 一次變換一因子水準（one-factor-at-a-time）：最早常被使用的一種方法。 1.2.1 一次變換因子水準法 一次變換一因子水準（one-factor-at-a-time）：最早常被使用的一種方法。 實驗NO.1，所有因子水準皆設定為1時的觀測值為y1。 實驗NO.2，將A因子水準調為2時的觀測值為y2，比較y1和y2，看那一個結果較佳，以便決定因子A的最佳水準。 田口方法

1.2.1 一次變換一因子水準法 這個方法的最大優點就是簡單。 1.2.1 一次變換一因子水準法 這個方法的最大優點就是簡單。 一次變換一因子水準（one-factor-at-a-time）：最早常被使用的一種方法。 實驗NO.1，所有因子水準皆設定為1時的觀測值為y1。 實驗NO.2，將A因子水準調為2時的觀測值為y2，比較y1和y2，看那一個結果較佳，以便決定因子A的最佳水準。 田口方法

(三個控制因子之實驗組合) No. A B C 1 2 3 4 5 6 7 8 田口方法

(表1.2一次變換一因子水準實驗) A B C D E F G 1 2 3 4 5 6 7 8 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 No. A B C D E F G 觀測值 1 2 3 4 5 6 7 8 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 田口方法

因子效果具有高的再現性（reproducibility），即使其他因子水準有所改變，該因子對於實驗的影響是一致的。 可靠的效果： 　因子效果具有高的再現性（reproducibility），即使其他因子水準有所改變，該因子對於實驗的影響是一致的。 可靠的實驗：可用來決定因子效果，並允許每一因子水準做不同的變化，而不是固定不變。 田口方法

1.2.2 全因子設計 全因子設計（full factorial design）： 1.2.2 全因子設計 全因子設計（full factorial design）： 　因子實驗（factorial experiment）就是要設計一實驗以檢驗各因子的效果，若實驗設計是考慮 　所有可能的因子水準組合。 當因子數目增加時，實驗次數會隨之增加。 田口方法

1.2.3 部分因子設計 部分因子設計（fractional factorial design）：就是當實驗設計本身由於成本的限制（或其它原因），只考慮一完整實驗的其中一部在來實驗。 篩選實驗（screening experiment）：通常是在實驗初期，先利部分因子實驗法找出重要因子，然後再針對重要因子進行仔細分析。 田口方法

1.3 田口方法 田口方法(Taguchi method) ；是由田口玄一博士所倡導的。 主要追求穩定性，以工程的角度事先去了解品問題，利用社會損失成本來衡量產品品質。 其主要的工具為直交表與SN比。 田口方法

基本概念 1.品質不是檢驗出來的，品質必須設計到產品裡 去。 2.品質是要最小化「與目標值之間的偏差」，並且 免於不可控制的環境因素之影響。 3.品質成本應以與標準值偏移的函數關係來衡量。 田口方法

基本概念 田口方法是一種（技術的改善)而不是（科學的研究)。 目前已被業界認為是提昇品質的最佳方法之一。 田口方法

第二章 直交表 田口方法

2.1 直交表簡介 優點： 1.實驗次數較少 2.由直交表實驗所獲得之結論，在整個實驗 範圍裡都是成立的 3.具有良好再現性 4.資料分析簡單 5.可以用查核方法模式是否成立 田口方法

2.2 直交表的使用 2.2.1 選擇直交表 NO. 步驟 計算方式 結果 1 計算各別因子之自由度 自由度=水準數-1 2-1=1 2 2.2.1 選擇直交表 NO. 步驟 計算方式 結果 1 計算各別因子之自由度 自由度=水準數-1 2-1=1 2 計算總自由度 總自由度=各因子自由度之總和 1×7=7 3 計算實驗次數 實驗次數=總自由度+1 7+1=8 4 找出實驗次數(列數)與水準均符合之直交表 L8為符合實驗次數、因子數以及水準數之直交表 田口方法

直交表 列數 最多因子個數 在這些水準的行數最大值 2 3 4 5 L4 - L8 8 7 L9 9 L12 12 11 田口方法

2.2.2 配置因子 若不考慮交互作用的效果，則將各因子隨機配置至直交表中即可。 田口方法

2.2.2.2 交互作用配置 若希望估計特定的交互作用時，則需要利用交互作用表或點線圖進行因子的配置。 田口方法

2.3 交互作用 當某ㄧ因子各水準的效果隨著另一因子水準之改變而變化時，我們稱此兩因子間存在著交互作用。 田口方法

2.3.1 交互作用表 交互作用表：估計某些特定的交互作用，所用的表。 2.3.1 交互作用表 交互作用表：估計某些特定的交互作用，所用的表。 例如：從下圖的表可看出，第1、2行的交互作用與第3行交絡；第2、5行的交互作用與第7行交絡等等。 交互作用表是一個【對稱的矩陣】。 田口方法

(表2 L8的交互作用表) 行 1 (1) 2 3 (2) (3) 4 5 6 7 (4) (5) (6) (7) 田口方法

2.3.2 點線圖 這是一種用來完成因子與交互作用的配置方法。 所謂的點線圖其實就是【交互作用的圖示方法】。 1 3 5 6 7 4 2 2 2.3.2 點線圖 這是一種用來完成因子與交互作用的配置方法。 所謂的點線圖其實就是【交互作用的圖示方法】。 1 3 5 6 7 4 2 2 3 1 5 7 6 4 田口方法

第三章 品質工程的原理 田口方法

1.線上品質管制(發生在生產過程的品質活動) 2.線外品質管制(發生在產品發展與設計過程的品質活動) 每個商品化的產品都須歷經產品規劃、產品設計、製程設計、生產及服務/維修等過程。 線上及線外品管： 1.線上品質管制(發生在生產過程的品質活動) 2.線外品質管制(發生在產品發展與設計過程的品質活動) 田口方法

線上及線外品管的目的 1.線上主要是在維持生產及裝配過程產品的一致性，使產品單位間的變異最小化。 2.線外品管活動主要是在降低雜音因子對品質特性的干擾影響。 田口方法

田口式品質工程之三階段 系統設計 參數設計 允差設計 選擇較佳的設計概念 最佳化系統設計參數水準 (雜音對系統效果最小化) 確定最佳化設計參數之公差 田口方法

3.1 田口式品質工程的三階段 3.1.1 系統設計 流程是，先透過相關科技、顧客需求、經驗與技能等高度的創意，先選擇二至三個可能的方案分別予以開發。 田口建議採用不會額外增加成本的參數設計方法來提升品質。 田口方法

3.1.2 參數設計 主要是利用實驗以確定控制因子水準的組合，使系統對雜音因子的敏感度為最低，而提升系統的穩定性，已減少品質損失。 田口方法

在降低對雜音因子的效果，而不是控制雜音。 選擇容易控制的因子，以及降低成本的水準進行研究。 利用有限的資源，調整相關參數的水準設定，使系統對雜音的敏感度為最低。 決定系統之控制因子的最佳化水準組合。 目的是要極小化雜音因子的影響，以縮小產品品質之變異與改善品質。 田口方法

3.1.2 允差設計 主要是在調整公差範圍以及最佳化設計參數。 3.1.2 允差設計 主要是在調整公差範圍以及最佳化設計參數。 當產品的品質未能滿足顧客要求，我們需增加製造成本以降低產品的變異，減少品質損失。 田口方法

在參數設計之後才進行的，否則，將會導致不必要的高製造成本。 允差設計：是一種謀求與品質平衡的方法。 在參數設計之後才進行的，否則，將會導致不必要的高製造成本。 田口方法

3.2 參數的分類 影響y的參數可分為信號因子(M)、控制因子(Z) 和雜音因子(X)三類。 y=f(m，x，z) 控制因子(Z) 系 統 回應值(y) 雜音因子(x) y=f(m，x，z) 圖3產品/製程之參數圖 田口方法

3.2.1 信號因子(M) 當y的目標值改變時，我們可以調整信號因子，使y的平均值與目標值一致。 田口方法

信號因子：是由產品使用者或操作員所設定，以表達所想要的回應值。 信號因子為ㄧ常數值時，稱之為靜態問題。 當信號因子非為固定時，則稱之為動態問題。 田口方法

3.2.2 控制因子(Z) 控制因子：係其水準可由設計人員掌握且決定的。 設計人員必須決定控制因子的水準，使y的損失最小。 田口方法

3.2.3 雜音因子(X) 雜音因子：設計人員所無法控制的參數。 田口方法

雜音因子：參數的水準不容易控制或必須花高費成本來控制的參數。 水準會隨著環境而變化，因此無法確知某特定情況下的雜音因子值。 會影響回應值y偏離目標值而帶來損失。 特性，如平均值和變異數。 田口方法

第四章 參數設計 田口方法

參數設計：田口所提倡的品管方法中最大的貢獻者。 目的：決定產品或製程的參數設定值，使其對雜音變數的敏感度性最小。 藉由參數設定，可找到ㄧ組最佳的參數水準組合，使得平均值與目標值一致，且變異為最小。 是一可以改善品質的而又不增加成本的設計。 田口方法

4.1 參數設計實驗配置 二部份組成： 1.內部直交表：「行」代表控制因子，其每ㄧ「列」表示控制因子的水準組合。 2.外部直交表：「行」代表雜音因子，而其每ㄧ「列」則表示雜音因子的水準組合。 田口方法

(表4.1 參數設計實驗配置) 外測直交表 內測直交表 A B C D E F G 數據 * 8 O 1 2 N M NO. 3 4 5 6 7 y1 y2 y3 y4 * 8 田口方法

4.2 信號雜音比 好的品質必須符合： 1.特性的平均值與目標值一致。 2.特性之變異越小越好。 田口方法

望小特性SN比： 望大特性的SN比： 望目特性SN比： 其中n為每一實驗之重複觀測數目： 田口方法

4.3 參數設計的程序 4.3.1 靜態參數設計的步驟： 9.執行結果 2.選擇回應值 5.設計實驗 8.執行確認實驗 7.資料分析 4.3.1 靜態參數設計的步驟： 9.執行結果 1.定義系統目標/範圍 yes 重 新 檢 試 步 驟 1 ~ 8 no 確認 2.選擇回應值 8.執行確認實驗 3.發展雜音策略 7.資料分析 4.辨認控制因子及其水準 5.設計實驗 6.準備及執行實驗，收集數據 田口方法

4.3.2 田口兩階段最佳程序 步驟1：最大化SN比降低對雜音的敏感性。在此階段，我們暫時不理會平均值，而選擇能最大化SN比的控制因子水準。 4.3.2 田口兩階段最佳程序 步驟1：最大化SN比降低對雜音的敏感性。在此階段，我們暫時不理會平均值，而選擇能最大化SN比的控制因子水準。 好的水準設定點 SN 控制因子 A1 A2 B1 B2 C1 C2 田口方法

步驟2：調整平均直到目標值上。在此階段，我們選擇適當的因子（對SN比無影響但對平均值有顯著影響的因子 ）， 將平均值移動靠近目標值。 控制因子 A1 A2 B1 B2 C1 C2 平均值 好的調整因子 田口方法

第五章 資料分析 田口方法

說明如何利用實驗的數據進行估計控制因子的主效果和變異。 如何計算在最適條件下系統績效的預測值。 田口方法

(實驗數據彙總表) N0. A B C D E 觀測值 SN 1 2 3 4 5 6 7 9 8 16.56 16.90 14.32 10 19.52 18.54 13.45 16.77 17.74 田口方法

5.1 控制因子的效果 第一步是將每個實驗組合的觀測值轉換成SN比，根據下面的公式，第一個實驗組合的SN比為： 田口方法

實驗1、2、3和4因子是設在水準1，而這四個實驗的平均SN比為： 利用上表所列的SN比，可求得五個因子各水準的平均SN值，如表5.2所示。 A B C D E 水準1 16.83 16.36 16.55 15.52 18.09 水準2 16.63 17.09 16.90 17.93 15.36 差異 0.20 0.73 0.36 2.42 2.73 (表5.2 各因子水準的平均SN值) 田口方法

5.2 確認實驗 進行「確認實驗」是參數設計的最後一步，也是關鍵性的一步。 目的：是驗證藉由資料分析所獲得之結論是否正確。 田口方法

第六章 靜態參數設計案例 田口方法

1953年，日本磁磚公司向德國買了一套隧道式燒窯，量產初期發現生產的瓷磚有嚴重的品質問題:瓷磚厚度變異過大，導致不良品過多。 問題所在:堆放於台車中的磁磚中，內部與外部的磁磚因為受溫不同，導致燒出來的厚度也不同。 田口方法

參數設計案例 瓷磚厚度 石灰含量 壽山石含量 壽山石種類 燒粉含量 添加物粒徑 燒成次數 長石含量 黏土種類 田口方法

參數設計案例 因子 說明 Level 1 Level 2 Level 3 A 石灰含量 5% 1% B 壽山石含量 43% 53% 63% C 壽山石種類 新配方加添加物 原來配方 新配方無添加物 D 燒粉含量 0% 3% E 添加物粒徑 小一些 原來粒徑 大一些 F 燒成次數 一次燒成 二次燒成 三次燒成 G 長石含量 7 % 4% H 黏土種類 K-type 各一半 G-type 田口方法

參數設計案例 資料分析及因子效果圖 A1 (B) C3 D3 E1 F2 G3 H2 田口方法

案例 介紹 田口方法

碗粿(水粄)製作之最佳條件 產品穩健設計乾蝕刻機台參數之探討 如何降低機車車架之震動 燒錄時間之最佳化 金球推力克數之參數最佳化 比司吉之參數最佳化 田口方法

大 華 技 術 學 院 工業工程與管理 產品穩健設計(田口實驗) 碗粿(水粄)製作之最佳條件 指導老師 : 王慧君 老師 指導老師 : 王慧君 老師 班 級 : 工專二甲 學 生 : 林美芳 TA2892031 彭國偉 TA2892035 吳美慧 TA2892085 詹昌玶 TA2892087 王月琴 TA2892101 林君郁 TA2892114 田口方法

前 言 田口玄一博士的〝田口方法〞是一種實驗設計的方法，在日本稱為〝品質工程〞在西方則稱為〝穩健設計〞，且具有實際應用性，非以困難的的統計為依歸；它是一種工程的程序，是想要找出產品設計的〝最佳〞表示方法，也就是以最低成本設計出滿足顧客需求的產品。 本組將透由〝碗粿製作之最佳條件〞為例 ，經過討論、實驗及實驗結果分析進而對田口實驗理論課程有一整體的認識及了解，以期能將此工具實際應用於工作上。本組實驗將透由以下之內容架構一一陳述及分享實驗之結果及心得 :

實驗架構 問題描述 目的描述 製作過程說明 選擇控制因子及雜音因子 品質特性及SN比 因子水準設定 選擇直交表及配置 實驗資料收集 因子效果/ANOVA分析 最佳條件組合 結論與心得 田口方法

實驗內容 問題描述 新竹的居住人口以客家人居多，客家美食常令人回味再三，其中水粄(碗粿)為具有代表性的食物之一，但因年齡、族群、偏好的不同，對於水粄(碗粿)好吃與否的定義有所差異，例如：彈性、口感……等，因為認定的標準因人而異，故本研究僅針對Ｑ度來做實驗，希望能夠求得製作水粄(碗粿)的最佳參數組合，供大家有興趣動手ＤＩＹ時的參考。 目的陳述 本組利用田口玄一博士所發展的田口實驗設計方法，找出對品質特性有影響的因子進行分析實驗，期求得較佳的參數組合。 田口方法

實驗內容 製作程序說明 選米 量取重量 浸泡 磨漿 米漿沉澱 瀝水 熱水混合 調味 隔熱水攪拌 容器預熱 倒入米漿 蒸氣加熱 成品 田口方法

實驗內容 ( Figure-1 : 品質特性要因圖) 控制及雜音因子之選擇 蒸氣加熱時間 隔熱水攪拌時間 米將混合熱水溫度 成品Q度 容器預熱 米漿厚度 ( Figure-1 : 品質特性要因圖) 田口方法

實驗內容 品質特性及SN比 信號雜音（ＳＮ）比= 本實驗的品質特性為水粄Ｑ度，但Ｑ度非常難以量化，且水粄Ｑ度的評斷沒有一客觀的標準，所以本實驗選擇以計數值的方法（即依個人主觀的綜合口感喜好給分，給分範圍從１～５）來分析資料，由於品質特性質的設定，因此本實驗為靜態特性方法中的望大特性。 1 2 3 4 5 非常差 差 尚可 佳 非常佳 信號雜音（ＳＮ）比= 田口方法

實驗內容 (Table 1 控制因子水準) 控制因子水準 Factor Level１ Level２ Ａ、熱水混合溫度 70℃ 100℃ Ｂ、隔熱水攪拌時間 20分鐘 40分鐘 Ｃ、容器預熱 無 有 Ｄ、倒入水漿厚度 3公分 1公分 Ｅ、蒸汔加熱時間 15分鐘 25分鐘 (Table 1 控制因子水準) 田口方法

實驗內容 選擇直交表及配置 本次實驗欲研究5個2水準因子(A、B、C、D、E) (1) d.f = 5*(2-1) = 5 (2)   總次數為5+1 = 6 (3)   選擇L8(27)的直交表進行本研究之實驗 (4) 本研究之實驗將不考慮因子間的交互作用及雜音因子 田口方法

實驗內容 Table 2 : 參數設計實驗結果 資料收集與分析 實驗編號 A B C D E 1 2 3 4 5 6 7 Y 1 2 3 4 5 6 7 Y y1 y2 y3 y4 SN   1 2 3 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 2 1 1 2.00 1.67 1.50 1.50 2.83 2.33 2.83 2.33 3.00 2.50 3.00 2.83 1.50 1.33 1.50 1.67 1= 4.2666 2= 8.1107 3= 8.9688 4= 3.4371 5 6 7 8 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2 1 2 1 1 2 2.33 2.17 2.17 2.50 2.50 3.50 2.67 3.50 1.50 2.00 1.50 1.67 4.80 4.67 4.50 4.67 5= 7.1625 6= 9.3592 7= 4.2666 8= 13.363 Table 2 : 參數設計實驗結果 田口方法

實驗內容 Table 3 : 個因子水準平均SN值 A B C D E Level 1 6.20 7.22 7.50 6.17 8.99   A B C D E Level 1 6.20 7.22 7.50 6.17 8.99 Level 2 8.54 7.51 7.23 8.57 5.74 差異 2.34 0.29 0.27 2.4 3.25 田口方法

實驗內容 Figure 3 : 因子效果圖 A1 C1 C2 D1 D2 E1 E2 A2 B1 B2 SN 9 8 7 6 5 10 田口方法

實驗內容 Table 4 : SN值ANOVA分析表 Source A B C D E Error (Terror) Total d.f 1   Total d.f 1 2 (4) 7 SS 10.97 0.16 0.15 11.53 21.06 33.88 (34.19) 77.7506 MS -- (8.55) F 1.28 1.35 2.46 淨平方和 2.42 2.98 12.51 59.84 77.75 貢獻率% 3.11 3.83 16.1 76.96 100 田口方法

實驗內容 最佳條件組合 由因子效果圖中可得知較顯著之因子為熱水混和溫度、米漿厚度及蒸氣加熱時間三個因素,最佳條件組合為〝A2 B2 C1 D2 E1〞，但由ANOVA分析表中之因子貢獻度中，A因子為3.11%、B因子為3.83%及C因子的16.1%，由貢獻度數據中可得知此實驗之最佳條件組合並非真正最佳的製作條件，且經確認實驗之結果亦失敗。 田口方法

結論與心得 結論 此次碗粿(水粄)製作最佳條件組合之實驗失敗，經討論後其失敗原因如下所示 : 找出之控制因子並非真正的控制因子，雖由因子效果圖中仍可得到一組最佳的條件組合(A2 B2 C1 D2 E1) ，但從ANOV表中之貢獻值中得知(PE>50%)表示有些重要因子被忽略。 在最佳的條件組合(A2B2C1D2E1)的確認實驗中所有實驗結果皆失敗，則表加法模式不恰當，表示因子間有強烈的交互作用存在。 因本次實驗之品質特性為一較主觀之綜合性數據，故參與評分人員對品質特性的認知差異及誤差較大之因素，亦有可能造成對數據有較大的影響。 田口方法

結論與心得 心得 （1）進行田口實驗時，品質特性及其可否為一量測值，將是決定實驗是否能達到預期成效的一個重要關鍵步驟。  （1）進行田口實驗時，品質特性及其可否為一量測值，將是決定實驗是否能達到預期成效的一個重要關鍵步驟。  （2）進行田口實驗時，如果時間在較充裕的情況下，應先做一個全因子實驗從中篩選出重要因子後再進行第二次的因子條件組合之實驗，如此期實驗必可達成其預期之目標 。 田口方法

大華技術學院 工業工程與管理系(二技進修部) 產品穩健設計 乾蝕刻機台參數之探討 指導教授：王慧君 班級：工專二甲 姓名 & 學號： 黃瑞豐 TA2892045 古坤明 TA2892055 王維漢 TA2892061 黃蘭雅 TA2892077 蘇文恭 TA2892107 鍾純樺 TA2892109 陳信宏 TA2892123 田口方法

左右，公司主力產品為TFT-LCD薄膜電晶體液晶 顯示器製造，主要銷售產品以3.5吋、5吋、6.4 公司簡介 元太科技成立1992年，目前公司員工共六百人 左右，公司主力產品為TFT-LCD薄膜電晶體液晶 顯示器製造，主要銷售產品以3.5吋、5吋、6.4 吋、7吋、8吋、10.4吋為主，產品廣泛應用於 AV、OA、IA等方面，包括數位相機、口袋型 TV、攝影機顯示器、汽車導航顯示器、監示 器、PDA、電玩掌上型電腦螢幕等等。 此次以蝕刻製程站中新進乾蝕刻反應器機台參數 設定為例並做探討。 田口方法

薄膜製程 黃光製程 5-7 mask 蝕刻製程 ※ TFT測試 田口方法

一、 研究動機與目的 因應產能，擴充需求，新進三台簡稱”X”乾蝕刻機台，其中兩台以蝕刻a - S i﹙黃光蝕刻﹚為主，a – S i原在簡稱”Y”乾蝕刻機台，基於”X”蝕刻機制(化學與物理反應機制)與”Y”(化學反應機制)不同，所以使用田口式實驗設計方法找出”X ”a – S i蝕刻最佳均勻性的蝕刻條件。 田口方法

二、實驗因子 實驗因子包含壓力、RF Power、Cl2流量       均勻度 蝕刻率 壓力 RF Power Cl2流量 要因分析圖 田口方法

雜音因子為電極板Gap及chamber溫度 四、品質特性及SN比 望小(希望降低)之SN= 五、控制因子及其水準 三、雜音因子 雜音因子為電極板Gap及chamber溫度 四、品質特性及SN比 望小(希望降低)之SN=   五、控制因子及其水準 實驗因子與水準設定如表一，選用望小特 性之 SN比進行實驗資料分析與探討。 田口方法

表一 實驗水準設定表 因子 水準 1 水準 2 水準 3 單位 A(壓力) 50 100 150 mTorr B(RF Power) 900 1200 1500 W C(Gas Flow) 300 400 500 sccm 表一 實驗水準設定表 田口方法

本實驗共有3個各3水準之因子分別為A (壓力)、 B (RF Power)、C (Gas Flow),且不考慮實驗因子 六、矩陣實驗之設計 本實驗共有3個各3水準之因子分別為A (壓力)、 B (RF Power)、C (Gas Flow),且不考慮實驗因子 間的交互作用，共需6個自由度,選擇L9直交表進 行實驗。 田口方法

七、實驗資料分析與探討 1.實驗資料 表二 實驗數據 No A B C P1 P2 P3 P4 P5 E/R Uniformity 七、實驗資料分析與探討 1.實驗資料 No A B C P1 P2 P3 P4 P5 E/R Uniformity Unif.SN比 1 1410 1343 1454 1389 1379 2790.0 4.0% 28.027390 2 1819 1935 1882 1905 1966 3802.8 3.9% 28.214971 3 2116 2215 2218 2300 2127 4390.4 4.2% 27.604225 4 1309 1505 1419 1318 1426 2790.8 7.0% 23.141360 5 1674 1525 1762 1634 1787 3352.8 7.9% 22.035781 6 1866 1821 1834 1721 1541 3513.2 9.5% 20.409775 7 1150 1325 1427 1512 1265 2671.6 13.6% 17.329990 8 1278 1411 1342 1450 2748.0 6.3% 24.006318 9 1829 1850 1988 1906 1929 3800.8 27.606501 表二 實驗數據 田口方法

2.資料分析 表三 各因子水準間之平均SN比 因子 A(壓力) B(RF Power) C(Gas Flow) 水準 1 27.948862 22.832913 24.147828 水準 2 21.862306 24.752357 26.320944 水準 3 22.980936 25.206834 22.323332 水準間最大差異 6.086556 2.373920 3.997612 表三 各因子水準間之平均SN比 田口方法

各因子水準間之平均SN比 圖一因子效果圖 田口方法

SN比越大越好，從圖一可看出SN比差異最大的因子是壓力，取各因子最大SN比的水準為最佳配置，A1B3C2為其最佳條件。   八、 確認實驗 本實驗所獲得之最佳因子水準設定為A1B3C2，再次進行實驗，確認實驗再現性。 田口方法

表四 確認實驗數據 確認實驗之平均值為32.683324 No A B C P1 P2 P3 P4 P5 E/R Uniformity Unif.SN比 1 3 2 2207 2251 2217 2163 2160 4399.2 2.1% 33.709913 2308 2244 2223 2319 2290 4553.6 33.499518 2236 2263 2219 2326 2238 4512.8 2.4% 32.563002 4 2082 2183 2159 2133 2112 4267.6 32.511953 5 2108 2135 2166 2049 2054 4204.8 2.8% 31.132234 表四 確認實驗數據 確認實驗之平均值為32.683324 田口方法

九、結論 調整recipe的原因有二 1.不管5 mask或7 mask ，a-Si使用同一recipe蝕刻，用均勻性好的參數其蝕刻秒數差異不會太大。 2.“X”蝕刻機制包含化學反應蝕刻與物理性的離子撞擊，為避免蝕刻出來的產品其四角與中心位置的Taper Angle差異太大，用均勻性好的參數蝕刻以維持玻璃panel間品質。 田口方法

實驗資料: No.8 A3B2C1 (壓力150 mTorr, RF Power 1200W, Cl2流量300 sccm) 田口方法

實驗最佳因子水準: A1B3C2 ( 壓力50 mTorr ,RF Power 1500W, Cl2流量400 sccm) 田口方法

田口方法

二技（進修）部 產品穩健設計 田口品質工程方法案例報告 ------如何降低機車車架之震動 指導老師：王 慧 君 老 師 夜工二甲 第三組 指導老師：王 慧 君 老 師 夜工二甲 第三組 學生： T2892021 謝文海 、 T2892123 李承平 T2892059 黃秉煌 、 T2892005 林萬生 T2882067 吳上文 、 T2892109 李國瑞 T2892023 黃茂烘 田口方法

如何降低機車車架之震動 問題描述 品質特性 : 雜音因子 : 選用望小特性之SN比進行資料分析與探討。 避震器油的溫度改變可視為雜音因子。 田口方法

控 制 因 子 及 其 水 準 後避震器ψ角度 後搖臂θ角度 Level 1 -10 -1000 Level 2 Level 3 +10 後避震器的彈性系數 Level 1 -10 -1000 Level 2 Level 3 +10 +1000      田口方法

實 驗 規 劃 與 執 行 測量點 -10度 0度 +10度 0度 +10度 -10度 田口方法

實 驗 規 劃 與 執 行 -直 交 表 實驗配置 實驗3次 次數 ψ θ k 觀測值σ 平均數 SN(η) 1 8.271 8.171   實驗配置 實驗3次 次數 ψ θ k 觀測值σ 平均數 SN(η) 1 8.271 8.171 8.071 -18.246 2 8.876 8.892 8.830 8.866 -18.955 3 10.256 10.582 10608 10.482 -20.409 4 8.890 8.762 8.691 8.781 -18.871 5 9.190 9.200 9.180 -19.266 6 8.722 9.350 9.066 9.046 -19.129 7 7.375 7.250 7.452 7.359 -17.366 8 7.620 7.523 8.089 7.744 -17.779 9 7.720 7.520 7.770 7.670 -17.696 田口方法

SN 比 變 異 數 分 析 表 自由度 變動 變異 % F 後避震器 角度變化 2 4.77 2.39 70.67 7.24 後搖臂角度 1.33 0.67 19.7 2.03 後避震器彈 性係數變化 (2) (0.65) (0.33) (9.63) (1) error 0.65 0.33 0.96 1 合計 6 6.75 100 田口方法

因 子 效 果 圖 -17 -18 -19 ψ1 2 3 θ 1 2 3 K 1 2 3 田口方法

魚 骨 圖 後避震器的彈性系數 後避震器角度 吊架角度 -10 +10 +1000 -1000 如何降低機車車架之震動 田口方法

結 論 實驗確認 結論 參考資料 「機車多連桿懸吊系統之騎乘性分析」 李德盛 中正機械工程研究所 「機車舒適性與顛覆性之探討」陳奇男 中興機械工程研究所 田口方法

燒錄時間之最佳化 指導老師： 王慧君 老師 組員： 1896001 黃紹祺 1896004 陳昇佑 1896014 蔡明宏 指導老師： 王慧君 老師 組員： 1896001 黃紹祺 1896004 陳昇佑 1896014 蔡明宏 1896023 邱立凡　　　 1896036 張俊雄 1896048 呂櫂玹 1896051 陳星豪 田口方法

１.問題描述：研究那些因素會影響 燒錄時間的長短？ ２.雜音因子：空白片品質、電腦系統 資源。 ３.品質特性：品質特性為燒錄時間 （望小特性）。 田口方法

４.控制因子及其水準 ： 水準 控制因子 1 2 A.空白片種類 白金片 藍片 B.空白片廠牌 RITEK PHILIPS C.檔案大小   水準 控制因子 1 2 A.空白片種類 白金片 藍片 B.空白片廠牌 RITEK PHILIPS C.檔案大小 200M 400M D.檔案內容 MP3 VCD E.燒錄速度 12倍速 8倍速 田口方法

５.矩陣實驗的設計控制因子： 設有五個二水準因子 總自由度：１＊５＝５ 實驗次數：５＋１＝６ 選擇直交表：Ｌ８ (27) 田口方法

資料分析 每一個實驗的觀測值為3次，而每一組實驗組合的SN比計算如下，其數據如下一張投影片的表所示。 〒＝﹙-10.88-14.94-12.17-15.80-15.65- 11.22-14.86-11.09﹚÷8﹞ ＝-13.33 田口方法

行號及因子配置 燒錄時間(分) SN 實 驗 編 號 A B C D E 1 2 3 4 5 6 7 3.50 3.42 3.58 -10.88 5.67 5.58 5.50 -14.94 4.00 4.17 -12.17 6.33 6.17 6.00 -15.80 -15.65 3.67 -11.22 5.42 -14.86 8 -11.09 田口方法

因子效果計算 由於本實驗是屬於望小特性，因此本組選擇SN值較大的水準，所以各因子之最佳水準組合為A2B1C1D2E1。 從數據與圖示中可明顯看出C、E這兩個因子較顯著，變化幅度也較大。 田口方法

各因子的水準效果 A B C D E 水準1 -13.45 -13.17 -12.94 -13.39 -11.34 水準2 -13.21   A B C D E 水準1 -13.45 -13.17 -12.94 -13.39 -11.34 水準2 -13.21 -13.48 -13.71 -13.26 -15.31 差距 0.24 0.31 0.77 0.13 3.97 田口方法

各因子的水準效果圖 田口方法

ANOVA分析 變異來源 平方和 均方 自由度 F值 淨平方和 貢獻度（﹪） A 1 0.119＊ －－－ B 0.191＊ C 1.18 11.92 1.081 3.25 D 0.034＊ E 31.563 318.82 31.464 94.67 誤差 2 0.149＊ （合併誤差） 5 0.493 0.099 0.691 2.08 總和 7 33.236 100 田口方法

確認實驗 接下來驗證藉由分析所得之結論是否正確，本組選用影響效果較強的因子C、E來估算。 ñ ＝〒+（C1-〒）+ （E1-〒） ＝（-12.94）+（11.34）-（-13.33）×2 ＝-10.95 由ANOVA分析所獲得之最適因子水準設定為A2B1C1D2E1，進行實驗五次所得之SN值計算過程如下所示：SN值(最佳條件) 田口方法

確認實驗 Neff＝8÷（1+2）＝8/3 CI3 = 所以我們有95%的信心認為確認實驗的期望平均值會落在： ( -10.95)-0.61＜μ＜(–10.95)+ 0.61 = ( -11.56)＜μ＜(-10.34) 田口方法

結論 最適因子水準A2B1C1D2E1進行實驗所得之SN值為-10.68，與預測在最佳條件的SN值為-10.95 相當接近 結論：本組實驗成功 田口方法

指導老師：王慧君 林東鄉T2892010 陳威豪T2892040 許銘華T2892058 余庭瑋T2892078 梁培紋T2892100 林桂鈴T2892070 鄭巧玲T2892064  指導老師：王慧君 田口方法

製程流程 田口方法

打線機照片 　　手動打線機　　　　　　　自動打線機 田口方法

銲接動作 田口方法

產品說明 　以QFP 100L產品為主。 　QFP的引腳是長在四周，主要是應用高腳數的表面黏著，大部份ASIC、邏輯IC以及中低階微元件的封裝型態。 田口方法

品質特性 品質特性為望目特性： 檢驗金球推力克數是否符合標準(規格值38±8g) 希望目標函數接近目標值 望目特性的S/N比公式 田口方法

要因分析 推力克數 接線溫度 球點接線設定參數 球點接線時間 球點接線壓力 球點接線功率 燒球設定參數 燒球電流 燒球時間 鋼嘴下降速度 田口方法

因子選擇 原始預設參數A2B1C2D2E1F2G1 Level I Level II A 球點接線壓力 mN 380 480 B   Level I Level II A 球點接線壓力 mN 380 480 B 球點接線功率 % 13 18 C 球點接線時間 mS 14 D 接線溫度 ℃ 200 240 E 燒球電流 mA 27 32 F 燒球時間 mS 1.5 2 G 鋼嘴下降速度 快 慢 田口方法

點線圖 2 5 球點接線壓力 球點接線時間 球點接線功率 燒球電流 燒球時間 接線溫度 鋼嘴下降速度 A D 11 4 12 B C E F G 3 14 10 1 8 田口方法

選擇直交表L16﹙216﹚ 田口方法

矩陣實驗 田口方法

資料分析(交互作用) A*C、B*C、E*F單調的情況，具有弱交互作用 田口方法

資料分析(SN比) A B C D E F G 水準 I 21.557 20.506 22.551 21.482 22.534 22.897 21.701 水準 II 21.998 23.050 21.004 22.074 21.022 20.659 21.855 差異 0.4413 2.5443 1.5467 0.5922 1.5122 2.2379 0.1538 田口方法

最佳設計之因子水準表 最佳設計參數A2B2C1D2E1F1G2 Level I Level II A 球點接線壓力 mN 380 480 B   Level I Level II A 球點接線壓力 mN 380 480 B 球點接線功率 % 13 18 C 球點接線時間 mS 14 D 接線溫度 ℃ 200 240 E 燒球電流 mA 27 32 F 燒球時間 mS 1.5 2 G 鋼嘴下降速度 快 慢 田口方法

確認實驗 參數 SN比 原始預設 A2B1C2D2E1F2G1 18.96 最佳設計 A2B2C1D2E1F1G2 26.93 差值 16個實驗SN比，得平均值為η=21.78，在最佳狀況下的預測SN比為 η^=η+(B2-η)+(C 1-η)+(E1-η) +(F1-η)= B2+C1+E1+F1-3η =23.050+22.551+22.534+22.897-（3*21.78）=　25.692 dB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均 標準差 SN 36.5 37.8 39.7 35.3 38.5 36.6 40.1 35.5 39.1 37.2 37.63 1.69 η 26.93   參數 SN比 原始預設 A2B1C2D2E1F2G1 18.96 最佳設計 A2B2C1D2E1F1G2 26.93 差值 7.97 田口方法

改善前後的數據資料比較 田口方法

結論與未來改進的方向 結論 未來改進的方向 ◎ 影響金球推力克數較大製程參數 球點接線功率與燒球時間 ◎ 影響金球推力克數較小製程參數 球點接線壓力、接線溫度與鋼嘴下降速度 未來改進的方向 ◎ 用電腦模擬程式預先模擬實驗了解趨勢，為求真值再進行實驗。減少實驗失敗的次數之浪費。 ◎ 加入雜音因子作實驗，較能表現出S/N 意義。 田口方法

比司吉之參數最佳化 田口品質工程 期末報告 指導教授：王慧君 老師 夜工四乙 T2922020 張紹通（組員） 田口品質工程　期末報告 比司吉之參數最佳化 指導教授：王慧君 老師 夜工四乙　T2922020 張紹通（組員） 　　　　　T2922026 胡宗宏（組員） 　　　　　T2922032 何皓祥（組長） 　　　　　T2922050 鄭伊芸（組員） 　　　　　T2922096 徐淑臻（組員） 田口方法

報告大綱 一．問題描述 二．品質特性之選擇 三．控制因子、水準之決定 四．雜音因子 五．直交表選擇與實驗配置 六．實驗過程 七．資料分析 八．確認實驗 九．結論與心得 田口方法

一．問題描述 欲製作具有賣相的點心比司吉，因此本組欲尋找影響比司吉的烘烤顏色（賣相）的控制因子，以達到大眾對「美食」的慾望。 比司吉做法： 先將中筋麵粉、全麥麵粉、泡打粉混合過篩，讓麵粉 不會結塊，奶油與糖加在麵粉中，用手指捏碎，然後 用手慢慢搓勻，直到呈粗麵包粉狀，再把鮮奶倒入麵 粉中，用手輕輕揉勻，直到成為一個光滑的麵糰，如果麵糰黏手、太濕，可拍少許麵粉，並在表面刷上一層蛋黃，然後放入預熱的烤箱中，烤至表面呈金黃色即可。 泡打粉做為烘焙酵素 表面應該呈現金黃酥脆卻不乾硬 側面外皮顏色較淡，剝開時裡面要鬆軟且有層次感 田口方法

比司吉賣相 二．品質特性之選擇 比司吉的烘烤顏色（賣相）要適中？我們選擇望目特性SN比 將反應集中於目標上 田口方法

三．控制因子、水準之決定 因子 水準1 水準2 本組討論：實驗採三個因子兩個水準（23）的全因子實驗，每一 因子組合各收集3次的觀測值。 (每一次實驗的麵團重量為70g) 因子 水準1 水準2 A　麵團厚度 3 cm 1.5 cm B　烘烤溫度 150 ℃ 200 ℃ C　烘烤時間 15 min 20 min 田口方法

四．雜音因子 刷蛋黃的厚度 烤盤溫度 刷子來回次數 刷子下壓的力道 蛋黃的黏稠度 刷子殘留的蛋黃 田口方法

五．直交表選擇與實驗配置 田口方法

六．實驗過程 田口方法

七．資料分析 田口方法

七．資料分析 SN比 田口方法

七．資料分析 SN比 由左邊sn比的預估模型係數統計來看 可以確認出烘烤溫度p-value小於0.05確實為顯著的效應 田口方法

七．資料分析 SN比 Thickness 2 1.5 cm Temperature 2 200 ℃ Time 1 15 min Delta統計量是比較效應相對的程度 將每個因子最大平均值減去最小平均值 Rank則依Delta值排序大小 Thickness 2 1.5 cm 200 ℃ 15 min Temperature 2 Time 1 田口方法

七．資料分析 ANOVA 田口方法

八．確認實驗 Predicted values S/N Ratio Mean StDev Log(StDev) 10.7615 3.16667 0.68301 -0.411980 9.6385 3.00000 1.02622 -0.031414 19.8846 7.33333 0.55113 -0.517892 18.7616 7.16667 0.89434 -0.137327 10.9327 3.16667 0.81489 -0.306067 9.8096 3.00000 1.15810 0.074498 20.0557 7.33333 0.68301 -0.411980 18.9327 7.16667 1.02622 -0.031414 田口方法

八．確認實驗 完全符合表面應該呈現金黃酥脆卻不乾硬 側面外皮顏色較淡，剝開時裡面要鬆軟且有層次感 田口方法

九．結論與心得 1．製作過程雖簡單，但全因子實驗的時間確實很長。 2．麵糰厚度不影響烘烤顏色。 3．口感外酥內鬆有層次，極適合作為茶點。 4．如何以此實驗模型與結果，研究多種口味。 5．如何以此實驗模型與結果，研究推估生產模式。 田口方法