機能とは

Ｑ．基本機能とは何ですか？　また、目的機能とは何ですか？

Ａ．目的機能：お客様が求める機能のこと。

        基本機能：目的機能の達成のために選んだ技術の機能のこと。

例）目的機能「欲しい光量⇒実際の光量」、基本機能「エネルギー⇒光量」

 

Ｑ．材料の機能（入出力関係）には何がありますか？

Ａ．応力－歪み（曲線）などがあります。

 

直交表

Ｑ．なぜ実験に直交表を使うのですか？

Ａ．選んだ制御因子同士の交互作用を含むさまざまな影響を与えた実験をすることで、

　　想定外のノイズに対しても強い条件を選ぶためです

 

Ｑ．直交表の「混合型・標準型」の使い分けを教えてください。

Ａ．混合型は、L18以外にもペイリー型が知られており、交互作用が主効果と交絡する特徴があります。

　　標準型は、主効果と交絡しない交互作用列を用いて交互作用の大きさを調査できます。

　　混合型の方がさまざまな因子の組み合わせを調べることになるので安定性の評価には向いています。

　　しかし、それにより実験数が増えてしまうのであれば標準型も候補に入れても構いません。

 

Ｑ．なぜ品質工学では一般にＬ１８の直交表を使うのですか？

Ａ．実際のモノを使用した実験の規模として適当というのが理由として挙げられます。

　　各列の交互作用の影響が出にくく、３水準を使用することができることも利点です。

　　主効果や交互作用を調べることが目的ではなく、最適条件を見つけて固定してしまうので

　　交互作用は無関係です。

 

因子の割付け

Ｑ．“水準ずらし法”とは何ですか？

Ａ．例えば熱処理などの場合に、温度と時間の現行条件が１００℃／２Ｈとして、その前後

　　に水準を振るとします。

　　「温度：５０℃・１００℃・１５０℃」「時間：１Ｈ・２Ｈ・３Ｈ」

　　そうした場合に５０℃／１Ｈでは熱量が少な過ぎますし、１５０℃／３Ｈでは熱量が

　　多過ぎます。そうした場合に、

　　「時間：温度に対する標準時間よりも短め・温度に対する標準時間・温度に対する

　　標準時間よりも長め」というように設定することを水準ずらし（法）と言います。

 

Ｑ．４水準の制御因子を使用したいのですが。

Ａ．多水準作成法で目的の直交表を作成してください。

 

Ｑ．直交表の空きに割り付けるものが無い場合はどうすれば良いですか？

Ａ．計測者、実験の日付、実験順番（１，２，３）などを割り付けることをお薦めします。

 

Ｑ．制御因子の水準の幅の決め方を教えてください。

Ａ．技術者が調整できる範囲で決めてください。

 

Ｑ．制御因子、誤差（ノイズ）因子、信号因子とは何ですか？

Ａ．技術者が自由に設定できるものを制御因子

　　お客様の使用条件のうち、変化してほしくないものを誤差因子と呼びます。環境や劣化など。

　　お客様の使用条件のうち、変化してほしいものを信号因子と呼びます。アクセルやハンドルなど。

 

Ｑ．ノイズ因子には何を設定すれば良いですか？

Ａ．市場で実際にかかる誤差（ノイズ）を設定するのが良いです。誤差因子を検討する場合

は、外乱（環境、使用条件など）・内乱（劣化、モノのバラツキなど）を考えることを

お薦めします。

 

Ｑ．「ノイズ因子の水準の幅」はどう設定すれば良いですか？

Ａ．基本的には幅は広めが良いです。計測技術に応じて確実に出力に差が出せる程度に設定

して下さい。シミュレーションの場合には幅が狭くても確実に差が出やすいので狭く

ても良いです。

 

Ｑ．“ノイズ因子の調合”とは何ですか？

Ａ．出力を＋側、－側に変化させる誤差因子を、それぞれＮ１、Ｎ２に振り分けることです。

　　実験条件で出力が入れ替わらないことが重要です。確認のための予備実験が有効です。

 

SN比

Ｑ．標準ＳＮ比と動特性（ｙ=βＭ）の使い分けはどうすれば良いですか？

Ａ．標準ＳＮ比は、入出力の理想が非線形の場合に使用します。

　　動特性は、入出力の理想が直線の場合（非線形成分も誤差とする場合）に使用します。

 

Ｑ．静特性（望目・望小・望大・ゼロ望目）の使い方の場合分けを教えてください。

Ａ．望目「ｍ２／σ２」平均値に対する安定性評価をしたい場合。

　　望小「Ｓｔ」平均値が小さく、バラツキも小さいものが良い場合。

　　望大「ｍ２－σ２」平均値が大きく、バラツキは小さいものが良い場合。

　　ゼロ望目「１／σ２」平均値に関係なく、バラツキが小さいものが良い場合。

 

再現性

Ｑ．再現性の有無の確認はどうすれば良いですか？

Ａ．一般的な目安として推定と確認の利得差が±３ｄＢ以内であれば、再現性ありと考えて構いません。

　　ただしこれは４～５ｄＢ改善するような実験をすることを前提にしています。

　　SN比は想定したノイズでの条件なので目標以上に改善していれば可と考えてもいいです。

 

Ｑ．利得の再現性が悪かった場合は何が原因ですか？

Ａ．①特性値に加法性がない。②実験誤差が大きい。③制御因子間の交互作用が強い。

　　④未想定の大きなノイズが存在する。ということが考えられます。

 

Ｑ．制御因子間の交互作用が強いとなぜダメなのですか？

Ａ．開発時（上流）と量産時（下流）で機能（入出力関係）が変わる可能性があるからです。

　　製品内部の部品特性や設定値のバラツキに対して安定な製品でないと、市場でも安定

　　しないと考えてもらうと分かり易いと思います。

 

実験段階

Ｑ．実験用テストピースの製造誤差はどう制御すれば良いですか？

Ａ．テストピースに製造誤差があっても構いません。直交表実験で利得の再現性があるか

どうかが重要です。テストピースの実験で利得が再現しないのであれば量産した製品

でも再現しません。（市場で不具合を発生させる可能性が高いです）

 

Ｑ．実験の欠測値の処理はどうすれば良いですか？

Ａ．逐次近似法で計算します。計算の繰り返しは３回程度が望ましいです。

初期値は下記を参照してください。

　・データが悪過ぎる場合は、「最悪値－３ｄＢ」の値を使用する。

　・データが良過ぎる場合は、「最良値＋３ｄＢ」の値を使用する。

　・データを取り忘れた場合は、取得済みのデータの「平均値」を使う。

 

Ｑ．要因効果図の読み方を教えてください。

Ａ．要因効果図には各制御因子のそれぞれの水準での、誤差因子に対するＳＮ比（安定性）

　　と感度（出力）が示されています。各制御因子におけるＳＮ比の高い水準を選択し、

　　感度は個々の技術において任意に選択します。

 

その他

Ｑ．損失関数はなぜ二乗なのですか？

Ａ．平均値の計算はそもそも最小二乗法から導き出されたものです。その考えを正しく説明

したものが損失関数です。

 

Ｑ．バーチャル設計とは何ですか？

Ａ．モノを作らずに頭の中の想像のみで直交表実験の結果を推定する手法です。

　　コンジョイント分析と同じもので、L18のような大きな直交表で正しく評価できるかは疑問です。

　　ましてや安定性まで正しく評価できるとは思えません。

 

Ｑ．品質工学の狙いは何ですか？

Ａ．品質を手段にして生産性をＵＰさせることです。