前言

20世紀50年代，日本著名質量工程學家田口玄一博士首次用信噪比（SN比）來評定計測系統功能的穩(wěn)健性。1958年，在他的著作《實驗設計法》中，又用信噪比來評定產品功能的穩(wěn)健性，信噪比的應用范圍超出了原來的計測領域。1972年，日本標準化協會出版了《實驗和計測方法對比用的SN比手冊》。1980年，日本標準化協會和美國供應商協會（ASI）合作出版了質量工程學系列叢書�！顿|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功能和產品功能穩(wěn)健性評價中的應用。20世紀90年代，信噪比的應用又有了新的突破，擴展到了電子電路設計、動態(tài)特性功能窗、化學反應的信噪比和復數信噪比等。

穩(wěn)健參數設計是質量工程學的重要組成部分，屬于開發(fā)設計階段的質量工程學。質量的形成有一個過程，技術開發(fā)質量是源流質量，產品設計質量是上游質量，產品制造質量是中游質量，客戶使用質量是下游質量。雖然客戶關心的是使用質量，但是質量改進應當從源流質量開始。穩(wěn)健參數設計可以應用于技術開發(fā)、產品設計、產品制造各個階段，它以噪聲因子模擬各種噪聲（如內噪聲:劣化、老化；外噪聲：客戶使用環(huán)境；產品間噪聲：制造誤差），以信噪比評定系統的穩(wěn)健性，以正交表設計實驗方案，以統計方法分析實驗結果，終找到穩(wěn)健性好、成本、周期短的系統參數的搭配。


近年來，穩(wěn)健參數設計在日本得到了大力推廣與應用。許多著名的日本公司都在應用穩(wěn)健參數設計進行技術開發(fā)和產品設計，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工學大會進行發(fā)布�？梢哉f，穩(wěn)健參數設計技術是日本制造業(yè)高質量發(fā)展的秘密武器之一。由于對日本經濟和工業(yè)的卓越貢獻，田口博士曾經三次榮獲日本質量管理獎戴明獎，并于1989年獲得日本政府授予的藍綬褒章。

穩(wěn)健參數設計于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商中推廣與應用，后來很快傳播到全美國，并被稱為田口方法。在美國供應商協會（ASI）的大力推廣下，許多著名的美國公司都在應用穩(wěn)健參數設計進行技術開發(fā)和產品設計，并取得了豐碩成果。美國供應商協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年獲得洛克威爾獎章（Willard F.Rockwell Medal），于1996年獲得美國質量協會（ASQ）授予的休哈特獎章（Shewhart 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)質量協會成立了田口方法推廣應用技術委員會，在原中國兵器工業(yè)總公司質量司解艾蘭司長的親自領導下，從1985年至2000年連續(xù)15年邀請?zhí)锟诓┦恐v學和現場指導，韓之俊教授全程參與，并負責技術總對接。中國兵器工業(yè)質量協會從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、原國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、原江蘇省質量技術監(jiān)督局授予的各種質量管理獎項，并享受國務院政府特殊津貼。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《三次設計》《質量工程學》《測量質量工程學》《質量管理》等，發(fā)表論文150多篇；榮獲原兵器工業(yè)部科技進步二等獎、原航天工業(yè)部科技進步二等獎以及原國防科工委科技進步三等獎各一項；親自指導逾百家企業(yè)應用穩(wěn)健參數設計技術改進產品研制質量。

2014年，國際標準化組織發(fā)布了穩(wěn)健參數設計標準：ISO 16336∶2014《統計與相關方法在新技術和產品開發(fā)過程中的應用穩(wěn)健參數設計》。2016年，日本發(fā)布了國家標準JIS Z 9061∶2016 《統計與相關方法在新技術和產品開發(fā)過程中的應用穩(wěn)健參數設計》,該標準等同采用ISO16336∶2014。

2016年以來，湖南滿緣紅質量技術創(chuàng)新發(fā)展有限公司在韓之俊教授的帶領下，大力推廣應用穩(wěn)健參數設計技術，指導中電工業(yè)互聯網有限公司、遠東電纜有限公司、福耀玻璃工業(yè)集團股份有限公司、江蘇陽光集團有限公司、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、雙登集團股份有限公司、揚子江藥業(yè)集團有限公司等，應用穩(wěn)健參數設計技術在提高產品質量、降低產品成本、縮短產品研制周期等方面卓有成效。

本書具有以下特點：

（1） 內容系統，邏輯性強

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

（2）知識前沿，技術先進

本書介紹了國內外穩(wěn)健參數設計的知識和應用成果。從系統的輸出特性來說，除了介紹連續(xù)性計量值系統的穩(wěn)健參數設計，還介紹了離散型計數分類值系統的穩(wěn)健參數設計，除了介紹靜態(tài)特性（望目、望零、望小和望大）的穩(wěn)健參數設計，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)健參數設計；從信號因子來說，除了介紹單信號因子的穩(wěn)健參數設計，還介紹了雙信號因子的穩(wěn)健參數設計；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)健參數設計，還介紹了復數信噪比和化學反應的信噪比等情形下的穩(wěn)健參數設計。

（3） 案例豐富，代表性強

本書有許多代表性的案例，特別是第12章介紹了穩(wěn)健參數設計在機械、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域的大量應用案例。這些案例中的絕大多數是在本書作者的指導下完成的，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

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

雖然本書在框架構思和材料收集方面花費了相當長的時間，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。在中國共產黨的堅強領導下，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，湖南滿緣紅質量技術創(chuàng)新發(fā)展有限公司組織了一場名為以質戰(zhàn)疫，以穩(wěn)健質量提質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)健參數設計的思想和方法，列舉了應用穩(wěn)健參數設計技術，加快研制抗病毒新藥和應用穩(wěn)健參數設計技術，優(yōu)化SMT波峰焊工藝的案例，
引起了7500多名線上學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)健參數設計方面的突出貢獻。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)健性設計》，謹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)集團股份有限公司、中電工業(yè)互聯網有限公司、遠東電纜有限公司、江蘇陽光集團有限公司、浙江亞特電器有限公司、雙登集團股份有限公司、揚子江藥業(yè)集團有限公司等毫不吝惜地提供了卓有成效的穩(wěn)健參數設計應用案例，以及湖南滿緣紅質量技術創(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)的高質量發(fā)展貢獻綿薄之力。


韓之俊 單汨源 滿 敏

2021年11月12日