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案例之四:塑料管挤出成型制程(田口法动态型)操作说明
案例之四:参考点直线型质量特性
案例之四:参考点直线型质量特性
(Reference-Point Proportional Characteristics)
(Reference-Point Proportional Characteristics)
塑料管挤出成型制程案例剖析
塑料管挤出成型制程案例剖析
塑料管挤出成型制程(thermoplastic tube extrusion process )是利用
挤出机器里面一个螺旋杆(screw )转动,将粒状塑料固体材料(pellet )
压迫、磨碎、加热、搅匀成融胶,同时将融胶往前推出,经过一个模口
(die )挤出,形成一条连续的塑料管。塑料管是连续挤出,理论上可以
无限长,但是为了运输的考虑,将它切成每段400 ft 长。挤出成型的塑
料管在品质上最受关心的是管壁厚度:我们希望每一个位置的厚度都是
一样的——沿着全长400 ft 的每一位置都是一样厚,而且沿着圆周的每
一位置也是一样厚。
田口设计- 1 Rev 4.0
塑料管挤出成型制程案例剖析
塑料管挤出成型制程案例剖析
塑料管壁的平均厚度可以经由调整螺旋杆的转速来控制:转速越快,平均厚度越大,
反之,降低转速可以减少平均厚度。零转速在此并没任何意义,而在非常低的转
速时,厚度和转速呈现非线性的关系,但是当螺旋杆在实际的操作转速下,转速
和平均厚度是成直线的正比关系的(至少我们「希望」它们是成直线关系的)。
所以,如果我们选择厚度y 作为质量特性,那么此质量特性的理想机能是:厚度
y 与螺旋杆的转动速度M 成直线关系,但是,此段直线的延伸并不通过原点(这
是和原点直线型不同之处),亦即M = 0 时,y 并不一定是0 。我们以下列的通
用直线关系来表示质量特性的理想机能:
y – y s = β (M - M s )
上式中,直线通过的点(Ms,ys )称为参考点,而此种质量特性称为
「参考点直线型」。参考点的选择通常是这样子的:决定一适当的信号水
平Ms (譬如中间水平值)后,量取其相对的质量特性y ,若有必要,取
其平均值,做为ys 。
田口设计- 2 Rev 4.0
塑料管挤出成型制程案例剖析
塑料管挤出成型制程案例剖析
• 参考点直线型的S/N 比 那么,「参考点直线型」的问题如何计算S/N 比,
如何进行因子反应分析呢?答案是:只要先将所有数据平移(translatio
n ),使得参考点与原点重合,则平移后的数据变成「原点直线型」,换
句话说,「原点直线型」S/N 比公式及因子反应分析程序都可以应用了。
• 数值实例:塑料管挤出成型制程设计我们考虑一个塑料管挤出成型制程实
例,图1 列出11 个制程设计参数,每一个设计参数都考虑两个水平,如
图1 所示,其中水平一为初始设计值。我们选择L12(211)作为实验正交表。
田口设计- 3 Rev 4.0
塑料管挤出成型制程案例剖析
塑料管挤出成型制程案例剖析
信号因子M (螺杆转速)则考虑三个水平,分别是0.4、0.5、0.6
RPM。干扰的策略是这样子的:延着全长400 ft ,我们选取5 个位置,
而延着每一个位置的圆周,我们量测3 个点的塑料管厚度,在总共15
个量测值中,我们选出最小的两个值记录在N1 下,及最大的两个值记录在
N2 下,换句话说,
N = 量测位置
N1 = 最小的两个厚度量测值
N2 = 最大的两个厚度量测值
田口设计- 4 Rev 4.0
塑料管挤出成型制程案例剖析
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