但是，切不可因此以為經(jīng)典試驗(yàn)設(shè)計(jì)就是包治百病的靈丹妙藥。不少企業(yè)在追求產(chǎn)品質(zhì)量、流程能力精益求精的過程中，發(fā)現(xiàn)單純地依靠經(jīng)典試驗(yàn)設(shè)計(jì)，先天性地存在著一些不可避免的風(fēng)險(xiǎn)和隱患。zui常見的一類問題可以用圖一表示：原本以為根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立的統(tǒng)計(jì)模型，投入實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)果將會(huì)地落入規(guī)格要求之內(nèi)（如圖左部的理想狀態(tài)所示），但真正投產(chǎn)后卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)果的波動(dòng)相當(dāng)大，相當(dāng)一部分的數(shù)據(jù)超出了規(guī)格要求（如圖右部的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)所示）。產(chǎn)生這樣的結(jié)果不僅給企業(yè)帶來了經(jīng)濟(jì)上的損失，而且也動(dòng)搖了工程師進(jìn)一步應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)的信心。
其實(shí)，深入了解試驗(yàn)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究人員都基本知曉產(chǎn)生這個(gè)問題的一個(gè)主要原因是：誤差的傳遞！如圖二所示，工藝流程的輸入變量X是通過根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)或回歸方程獲取的傳遞函數(shù)對(duì)工藝流程的輸出變量Y發(fā)生作用。在這個(gè)傳遞過程中，流程自變量不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量特征的均值（這是大家所熟知的），而且由于流程自變量不可避免地存在著變異（或稱誤差），它還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量特征的變異，這就是所謂的“誤差傳遞”。如果要定量地表達(dá)誤差傳遞，可以用下列公式來表示。
  公差分析是克服誤差傳遞干擾的一種合適方法，也是試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論研究的有益擴(kuò)充。通俗地說，公差分析就是運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的方法，事先給眾多輸入X設(shè)置合理的公差（而不僅僅是目標(biāo)值），以保證經(jīng)過工藝流程之后，產(chǎn)生的輸出Y對(duì)輸入的變異不敏感，依然落在顧客要求或技術(shù)規(guī)范之內(nèi)。這個(gè)過程往往要求減小輸入的公差，而減小輸入的公差往往意味著產(chǎn)品加工成本的提高。因此，公差分析還強(qiáng)調(diào)選擇合適的輸入變量，減小到合適的公差幅度，以確保工藝優(yōu)化的成本zui小化。同時(shí)，一次成功的公差分析常常不是一蹴而就的，一般需要工藝工程師和統(tǒng)計(jì)工程師等多方協(xié)作、不斷溝通反饋后才能完成。
近年來，隨著市場競爭的加劇，企業(yè)質(zhì)量意識(shí)的增強(qiáng)，關(guān)于公差分析的研究與應(yīng)用也越來越多，可視化公差分析就是其中之一。所謂可視化公差分析，就是指通過一組特定的圖形、動(dòng)畫、動(dòng)態(tài)交互等形式實(shí)現(xiàn)公差分析的過程（可視化交互式分析的實(shí)現(xiàn)，則主要借助專業(yè)分析軟件實(shí)現(xiàn)，JMP軟件是可視化分析zui的軟件之一，以下分析都基于JMP軟件進(jìn)行。JMP軟件是zui*的統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件集團(tuán)SAS公司的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)軟件，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括探索性數(shù)據(jù)分析（EDA），可視化數(shù)據(jù)展示和分析，質(zhì)量改進(jìn)、六西格瑪、流程優(yōu)化、研發(fā)改進(jìn)等。/china。而在“全員參與質(zhì)量管理”日益普及的今天，可視化公差分析對(duì)企業(yè)的價(jià)值也正在逐步凸現(xiàn)。

    從理論層面看，可視化公差分析并沒有擴(kuò)充很多復(fù)雜的公式、指標(biāo)，只是增加了一些新型的圖形化分析手段，比較典型的是“缺陷刻畫器”和“缺陷參數(shù)刻畫”，下面將逐一展開介紹。

    先看如圖三所示的“缺陷刻畫器”。圖中的橫軸代表某個(gè)工藝參數(shù)，縱軸代表流程zui終的缺陷率，不同顏色（如藍(lán)色和紅色）的曲線代表該工藝參數(shù)對(duì)不同輸出規(guī)格限（如A和B）要求的影響規(guī)律。當(dāng)然，我們zui關(guān)注的還是那條黑色的曲線，它代表的是總體缺陷率，即所有超出各個(gè)輸出規(guī)格限的缺陷之和。這條黑色曲線的波谷位置就是zui低總體缺陷率，與它對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)值往往就是zui我們期望找到的的工藝參數(shù)設(shè)定值。 
   再看如圖四所示的“缺陷參數(shù)刻畫”。同樣的是，圖中的橫軸代表某個(gè)工藝參數(shù)，縱軸代表流程zui終的缺陷率。不同的是，四種不同顏色的曲線分別代表四種不同的工藝改進(jìn)方法（調(diào)整平均值、縮小標(biāo)準(zhǔn)差、設(shè)定規(guī)格下限、設(shè)定規(guī)格上限）降低缺陷率的有效程度。實(shí)際工作中，調(diào)整平均值、縮小標(biāo)準(zhǔn)差這兩種方法用得較多。圖中一條紅色虛線代表工藝參數(shù)的當(dāng)前平均值的所在位置，兩條藍(lán)色虛線代表當(dāng)前的工藝參數(shù)加減一倍的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)差值后的位置。在該圖中可以看到，整個(gè)流程的zui低缺陷率出現(xiàn)在“縮小標(biāo)準(zhǔn)差”曲線的波谷位置，說明當(dāng)工藝優(yōu)化到一定程度后，通?？s小標(biāo)準(zhǔn)差是zui能見效的工藝改進(jìn)方法，當(dāng)然其成本也很可能比其他幾種方法高，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮這些改進(jìn)方法的利弊。 
  下面將結(jié)合一個(gè)案例分析（具體的計(jì)算分析還是通過專業(yè)統(tǒng)計(jì)分析軟件JMP實(shí)現(xiàn)），說明可視化公差分析在工藝優(yōu)化中的實(shí)際應(yīng)用。

    例：一家橡膠輪胎公司打算提高其主打產(chǎn)品的質(zhì)量，逐步向“六西格瑪水準(zhǔn)”邁進(jìn)。該產(chǎn)品的質(zhì)量特性涉及四個(gè)方面：磨損（只有下規(guī)格限為110）、彈性（只有上規(guī)格限為2000）、延展性（上下規(guī)格限分別為[350，550]）、硬度（只有下規(guī)格限為65）。根據(jù)前期研究的結(jié)論，這些質(zhì)量特性與輪胎中的硅Silica（當(dāng)前公差范圍為[0.95，1.55]）、硅烷Silane（當(dāng)前公差范圍為[44，56]）、硫磺Sulfur（當(dāng)前公差范圍為[1.8，2.7]）三種成分關(guān)系密切。現(xiàn)在按照響應(yīng)面設(shè)計(jì)的原理，又執(zhí)行了20次試驗(yàn)（結(jié)果見圖五），試用可視化公差分析方法來優(yōu)化這三種橡膠成分的公差設(shè)置。
當(dāng)然，這并不是該流程所能達(dá)到的極限*狀態(tài)。如果進(jìn)一步觀察公差改進(jìn)之后重新繪制的缺陷刻畫器（見圖十）和缺陷參數(shù)刻畫（見圖十一），不難發(fā)現(xiàn)：工藝流程的公差范圍還可以繼續(xù)優(yōu)化下去，只是這時(shí)調(diào)整平均值已經(jīng)收效甚微，而采用縮小標(biāo)準(zhǔn)差（尤其是硅Silica和硫磺Sulfur的標(biāo)準(zhǔn)差）的方法將會(huì)顯著地降低總體缺陷率。這個(gè)現(xiàn)象也從側(cè)面反映了只要企業(yè)追求精益求精的質(zhì)量目標(biāo)不動(dòng)搖，可視化公差分析必將具有長久的生命力，持續(xù)不斷地在工藝優(yōu)化中發(fā)揮作用。