工程统计学 教学课件 作者 苗瑞 蒋祖华 7试验设计.ppt

miaorui@sjtu.edu.cn miaorui@sjtu.edu.cn miaorui@sjtu.edu.cn 多评价指标情况下的试验设计 某厂生产的油泵的柱塞组合件是经过机械加工、组合收口、去应力等工序制成的。试验前产品的拉脱力波动大，且拉脱力与转角两指标往往矛盾，不易保证质量。试验目的是优化产品结构尺寸，提高产品质量。试验考核的指标有，拉脱力F≥800N，轴向游隙≤0.05mm，转角≥15。 试验的因子与水平如表所示。表中外径与高度单位是mm，倒角单位mmx度，压力单位是MPA. miaorui@sjtu.edu.cn 因素、水平表 ? 柱塞头 外径 柱塞头 高度 柱塞头 倒角 收口 压力 1 15.1 11.6 1.0X50 1.5 2 15.3 11.8 1.5X30 1.7 3 14.8 11.7 1.0X30 2.0 miaorui@sjtu.edu.cn miaorui@sjtu.edu.cn 按照拉脱力越大越好的原则，试验方案：A3B2C1D3 重要度排序：BDCA miaorui@sjtu.edu.cn 按照拉脱力越大越好的原则，试验方案：A3B2C1D3 miaorui@sjtu.edu.cn 按照轴向游隙越小越好的原则，试验方案：A1B1C1D3 重要度排序：BDCA miaorui@sjtu.edu.cn 按照轴向游隙越小越好的原则，试验方案：A1B1C1D3 miaorui@sjtu.edu.cn 按照转角越大越好的原则，试验方案：A1B1C1D2 重要度排序：BCDA miaorui@sjtu.edu.cn 按照转角越大越好的原则，试验方案：A1B1C1D2 miaorui@sjtu.edu.cn 按照拉脱力越大越好的原则，试验方案：A3B2C1D3 重要度排序：BDCA 按照转角越大越好的原则，试验方案：A1B1C1D2 重要度排序：BCDA 按照轴向游隙越小越好的原则，试验方案：A1B1C1D3 重要度排序：BDCA 按照拉脱力、轴向游隙、转角综合的原则， 在此基础上可以用多元回归分析法进行预测 考虑以拉脱力、轴向游隙、转角直观分析的结果 miaorui@sjtu.edu.cn 因素水平表 氮肥N 磷肥P 1 0 0 2 3 2 miaorui@sjtu.edu.cn 单位是kg。只施氮肥(N)增产15kg(215-200=15)；只施磷肥(P)增产25kg(225-200=25)；这样看来，如果同时施氮肥和磷肥，似乎应增产量为40kg(15+25=40)；但实际上却增产80kg(280-200=80)。这一事实表明，除了N和P各自对增产起作用外，它们的相互搭配作用也对增产产生了影响。我们把N和P的这种相互搭配作用称为N和P的交互作用，记为N×P。 miaorui@sjtu.edu.cn miaorui@sjtu.edu.cn 交互作用的案例 提高某产品收率的试验。影响因素有A、B、C、D，各因素各取两水平，同时考察交互作用AXB对产品收率的影响 miaorui@sjtu.edu.cn 作业题 工程统计学，p192,第4题，第6题。分别用手工和MINITAB软件进行。 miaorui@sjtu.edu.cn 试验设计 苗瑞 副教授 博士 机械与动力工程学院 工业工程与物流工程系 021o)E-mail: miaorui@sjtu.edu.cn miaorui@sjtu.edu.cn DOE在产品全生命周期质量保证技术中的地位 产品规划 产品设计 制造 销售 使用维护 回收 QFD DFX FMEA DOE 田口方法 SPC 防错装置 用户驱动原则 全过程原则 预防原则 反馈思想 闭环控制原则 miaorui@sjtu.edu.cn 信号因素（可控）X 过程 质量特性值 Y 输入变量 W 噪音因素（不可控） Z miaorui@sjtu.edu.cn 不论是设计新产品，还是改革旧工艺、提高产品质量、减低成本，都需要做试验。 如何安排试验？有一个方法问题 不好的试验设计方法，即使做了大量的试验，也未必能达到预期的目的； 好的试验设计方法，既可以减少试验次数，缩短试验时间和避免盲目性，又能迅速得到有效的结果。 miaorui@sjtu.edu.cn 试验设计是用统计学解决工程问题的方法，它在19世纪产生于英国. 最早是在农地进行试验。 如“最佳肥料”的依据。 逐步应用到畜牧业等。 奠基人：Ronald Fisher miaorui@sjtu.edu.cn 工程问题的解决方法模型 miaorui@sjtu.edu.cn 丙酮浓度变化的 影响因素： 1.再沸点（由气流控制） 2.冷凝温