工程统计学7试验设计.ppt

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. 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 按照拉脱力越大越好的原则，试验方案：A3B2C1D3 重要度排序：BDCA 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 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 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。 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 工程问题的解决方法模型 丙酮浓度变化的 影响因素： 1.再沸点（由气流控制） 2.冷凝温度（由冷冻剂控制） 3.逆流速率 可能会影响丙酮在蒸馏液流(输出产品)中的浓度的是再沸点(由气流控制)、冷凝温度(由冷冻剂控制)和逆流速率。 可以得到下面的记录： 每隔一小时从生成的液流中取一个检验样本，观察丙酮的浓度 再沸点控制器日志，这是相对于时间的再沸点记录 冷凝控制器温度日志 每小时规定的逆流速度 如何提高生产效率？ 试验设计 正交试验法是研究与处理多因素试验的方法，它是在实践经验与理论认识的基础上，利用正交表来科学、合理安排和分析众多因素的试验方法。优点:能从很多试验条件中，选出代表性强的少数次条件，并能通过对少数次试验条件的分析，找出较好的生产条件、最优的试验方案、较优的结果。 影响因素 全面试验次数 正交试验次数 选择三个不同的水平 4 34 ＝81 9 10 310 = 59049 27 试验指标：试验需要考察的效果； 因素：对试验指标有影响的参数； 水平：因素在试验中所处的状态和条件的变化可能引起指标的波动，把因素变化的各种状态和条件称为因素的水平； 正交表是有规律的，按顺序排成现成的表格，正交试验是通过正交表进行的。 L4(23) 正交表代号 正交表横行数 代表试验次数 因素水平表 位级数 正交表列数 因素数 试验次数 A因素 B因素 C因素 1 -1 -1 1 2 1 -1 -1 3 -1 -1 -1 4 1 -1 1 5 -1 1 -1 6 1 1 -1 7 1 1 1 8 -1 1 1 三因素两水平的全数试验安排 某轨枕厂试用减水剂以节约水泥。确定出影响指标的因素有四个，每个因素选取三个水平。 考察试验指标为脱模强度 水泥价格较高，减水剂价格较低 通过试验设计找出比较好的配方。在满足脱模强度要求的条件下，降低水泥用量 1.试验目的：水泥掺用减水剂以节约水泥 考核指标：轨枕脱模强度 2.制订因素水平表-据以往经验和资料分析制订 3 3.选用正交表 这里选用L9(34) 4.设计试验方案 5. 进行试验 6. 计算分析 最好？ K1= 333 + 368 + 362 = 1063 K2= 367 + 336 + 333 = 1036 K3= 358 + 349 + 362 = 1069 RA= 1069 – 1036 = 33 7.进行分析 确定主次因素顺序：R越大，说明该因素的水平变化对试验结果指标影响越大，因而这个因素对试验指标就愈重要。在本例中，减水剂是主要因素； 主 次 C D A