前言

20世紀(jì)50年代，日本著名質(zhì)量工程學(xué)家田口玄一博士首次用信噪比（SN比）來評定計測系統(tǒng)功能的穩(wěn)健性。1958年，在他的著作《實驗設(shè)計法》中，又用信噪比來評定產(chǎn)品功能的穩(wěn)健性，信噪比的應(yīng)用范圍超出了原來的計測領(lǐng)域。1972年，日本標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會出版了《實驗和計測方法對比用的SN比手冊》。1980年，日本標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會和美國供應(yīng)商協(xié)會（ASI）合作出版了質(zhì)量工程學(xué)系列叢書。《質(zhì)量評價用的SN比》為該叢書的第三卷，其中介紹了信噪比在計測系統(tǒng)功能和產(chǎn)品功能穩(wěn)健性評價中的應(yīng)用。20世紀(jì)90年代，信噪比的應(yīng)用又有了新的突破，擴(kuò)展到了電子電路設(shè)計、動態(tài)特性功能窗、化學(xué)反應(yīng)的信噪比和復(fù)數(shù)信噪比等。

穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計是質(zhì)量工程學(xué)的重要組成部分，屬于開發(fā)設(shè)計階段的質(zhì)量工程學(xué)。質(zhì)量的形成有一個過程，技術(shù)開發(fā)質(zhì)量是源流質(zhì)量，產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量是上游質(zhì)量，產(chǎn)品制造質(zhì)量是中游質(zhì)量，客戶使用質(zhì)量是下游質(zhì)量。雖然客戶關(guān)心的是使用質(zhì)量，但是質(zhì)量改進(jìn)應(yīng)當(dāng)從源流質(zhì)量開始。穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計可以應(yīng)用于技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造各個階段，它以噪聲因子模擬各種噪聲（如內(nèi)噪聲:劣化、老化；外噪聲：客戶使用環(huán)境；產(chǎn)品間噪聲：制造誤差），以信噪比評定系統(tǒng)的穩(wěn)健性，以正交表設(shè)計實驗方案，以統(tǒng)計方法分析實驗結(jié)果，終找到穩(wěn)健性好、成本、周期短的系統(tǒng)參數(shù)的搭配。


近年來，穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計在日本得到了大力推廣與應(yīng)用。許多著名的日本公司都在應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計，并卓有成效。其中部分成果會通過日本每年召開一次的品質(zhì)工學(xué)大會進(jìn)行發(fā)布�？梢哉f，穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)是日本制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的秘密武器之一。由于對日本經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的卓越貢獻(xiàn)，田口博士曾經(jīng)三次榮獲日本質(zhì)量管理獎戴明獎，并于1989年獲得日本政府授予的藍(lán)綬褒章。

穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計于1980年由田口博士和美籍華人吳玉印教授傳入美國，先在福特汽車公司及其供應(yīng)商中推廣與應(yīng)用，后來很快傳播到全美國，并被稱為田口方法。在美國供應(yīng)商協(xié)會（ASI）的大力推廣下，許多著名的美國公司都在應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計，并取得了豐碩成果。美國供應(yīng)商協(xié)會每年還會專門召開一次田口方法成果發(fā)布會。田口博士于1986年獲得洛克威爾獎?wù)拢╓illard F.Rockwell Medal），于1996年獲得美國質(zhì)量協(xié)會（ASQ）授予的休哈特獎?wù)拢⊿hewhart Medal）,并被評為世界十大杰出工程師之一。

1985年，田口方法由南京理工大學(xué)的章渭基教授和韓之俊教授正式引入我國。中國兵器工業(yè)質(zhì)量協(xié)會成立了田口方法推廣應(yīng)用技術(shù)委員會，在原中國兵器工業(yè)總公司質(zhì)量司解艾蘭司長的親自領(lǐng)導(dǎo)下，從1985年至2000年連續(xù)15年邀請?zhí)锟诓┦恐v學(xué)和現(xiàn)場指導(dǎo)，韓之俊教授全程參與，并負(fù)責(zé)技術(shù)總對接。中國兵器工業(yè)質(zhì)量協(xié)會從1987至2000年連續(xù)召開14次田口方法成果發(fā)布會，在提高兵器研制質(zhì)量、降低研制成本、縮短研制周期等方面取得了突出成效。1994年，我國政府授予田口博士中國政府友誼獎。

韓之俊教授曾先后榮獲原國防科工委、原中國兵器工業(yè)總公司、原國家人事部、原國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、原江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局授予的各種質(zhì)量管理獎項，并享受國務(wù)院政府特殊津貼。2014年，南京市人民政府授予韓之俊教授南京市市長質(zhì)量獎（個人）。

韓之俊教授從1985年開始，連續(xù)30多年悉心研究并大力推廣田口方法：培養(yǎng)了致力于研究田口方法的碩士研究生40多人，博士研究生20多人；出版著作《三次設(shè)計》《質(zhì)量工程學(xué)》《測量質(zhì)量工程學(xué)》《質(zhì)量管理》等，發(fā)表論文150多篇；榮獲原兵器工業(yè)部科技進(jìn)步二等獎、原航天工業(yè)部科技進(jìn)步二等獎以及原國防科工委科技進(jìn)步三等獎各一項；親自指導(dǎo)逾百家企業(yè)應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)改進(jìn)產(chǎn)品研制質(zhì)量。

2014年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布了穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：ISO 16336∶2014《統(tǒng)計與相關(guān)方法在新技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計》。2016年，日本發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)JIS Z 9061∶2016 《統(tǒng)計與相關(guān)方法在新技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計》,該標(biāo)準(zhǔn)等同采用ISO16336∶2014。

2016年以來，湖南滿緣紅質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展有限公司在韓之俊教授的帶領(lǐng)下，大力推廣應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)，指導(dǎo)中電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司、遠(yuǎn)東電纜有限公司、福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司、江蘇陽光集團(tuán)有限公司、湖南泰嘉新材料科技股份有限公司、廈門盈趣科技股份有限公司、浙江亞特電器有限公司、雙登集團(tuán)股份有限公司、揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司等，應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、縮短產(chǎn)品研制周期等方面卓有成效。

本書具有以下特點：

（1） 內(nèi)容系統(tǒng)，邏輯性強(qiáng)

本書共有12章，分為四個層次：層次為第1章，介紹穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計的基本概念、基本原理及其與傳統(tǒng)實驗設(shè)計的區(qū)別；第二層次為第2章至第4章，介紹傳統(tǒng)實驗設(shè)計；第三層次為第5章至第10章，介紹穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計；第四層次為第11章和第12章，介紹關(guān)于信噪比的若干命題及穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計在各個工程領(lǐng)域的應(yīng)用。前一層次都是后一層次的基礎(chǔ)。

（2）知識前沿，技術(shù)先進(jìn)

本書介紹了國內(nèi)外穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計的知識和應(yīng)用成果。從系統(tǒng)的輸出特性來說，除了介紹連續(xù)性計量值系統(tǒng)的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計，還介紹了離散型計數(shù)分類值系統(tǒng)的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計，除了介紹靜態(tài)特性（望目、望零、望小和望大）的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計，還介紹了動態(tài)特性（主動型、被動型）和多個輸出特性的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計；從信號因子來說，除了介紹單信號因子的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計，還介紹了雙信號因子的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計；從信噪比來說，除了介紹靜態(tài)特性、動態(tài)特性信噪比情形下的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計，還介紹了復(fù)數(shù)信噪比和化學(xué)反應(yīng)的信噪比等情形下的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計。

（3） 案例豐富，代表性強(qiáng)

本書有許多代表性的案例，特別是第12章介紹了穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計在機(jī)械、電氣、電子、冶金、熱處理、車輛、能源、紡織服裝、電線電纜、制藥、食品、生物和測量等工程領(lǐng)域的大量應(yīng)用案例。這些案例中的絕大多數(shù)是在本書作者的指導(dǎo)下完成的，并且效果很好，具有很高的參考價值。

（4） 軟件演示案例，可操作性強(qiáng)

書中所有案例都是用Minitab軟件來演示的，省去了繁復(fù)計算，該軟件用戶界面良好，操作方便。

雖然本書在框架構(gòu)思和材料收集方面花費了相當(dāng)長的時間，但是初稿的真正寫作是從2020年2月1日開始的，至3月30日完成。在此期間，新冠肺炎疫情瘋狂肆虐全球。在中國共產(chǎn)黨的堅強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下，中國人民眾志成城地投入到全面抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)斗之中，廣大醫(yī)務(wù)工作者、解放軍、志愿者等舍小家為大家，奔赴抗疫線，有的甚至獻(xiàn)出了自己寶貴的生命。在此期間，本書作者整天宅在家中，夜以繼日地寫作。在2020年2月21日晚上，湖南滿緣紅質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展有限公司組織了一場名為以質(zhì)戰(zhàn)疫，以穩(wěn)健質(zhì)量提質(zhì)增效的公益性線上講座。通過這個線上講座，韓之俊教授介紹了穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計的思想和方法，列舉了應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)，加快研制抗病毒新藥和應(yīng)用穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計技術(shù)，優(yōu)化SMT波峰焊工藝的案例，
引起了7500多名線上學(xué)員的濃厚興趣和熱烈互動。

在本書即將出版發(fā)行之際，緬懷質(zhì)量工程大師田口玄一博士、吳玉印教授和章渭基教授在穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計方面的突出貢獻(xiàn)。本書第10章和第11章主要參考了吳玉印教授的專著《田口式的穩(wěn)健性設(shè)計》，謹(jǐn)致崇高的敬意和衷心的感謝。此外，我們還要衷心感謝福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司、中電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司、遠(yuǎn)東電纜有限公司、江蘇陽光集團(tuán)有限公司、浙江亞特電器有限公司、雙登集團(tuán)股份有限公司、揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)有限公司等毫不吝惜地提供了卓有成效的穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計應(yīng)用案例，以及湖南滿緣紅質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展有限公司全體員工的配合和支持。

后，希望本書的出版能為我國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力。


韓之俊 單汨源 滿 敏

2021年11月12日