正交多项式回归设计及参数设计.pptVIP

容差设计（ToleranceDesign）对产品的质量、成本和市场等问题综合考虑，做出规划基本思想参数设计只决定各因素的参数中心值，但其实各参数均由一个公差（公差的一半即容差）。明显地，当各因素的参数在公差范围内变动时，产品的性能也随之改变要使产品的性能接近目标值，各因素的公差应该多少为宜？这就是第三次设计需要考虑的重点问题一般地，除了使产品满足容差的要求，还需要考虑主要影响因素，是否可以用波动范围较小的一级品、二级品替代三级品，从而提高产品质量，降低质量损失，增加经济收益，但同时成本会上升，因此需要衡量得失利弊123456Cont…稳定性择优设计就集中在如何有效地进行参数设计阶段参数设计不需要增加单位制造费就能提高产品质量，是最便宜的设计三次设计的特点基础设计不用试验设计容差设计只能在参数设计之后进行，且产品的单位制造费用很高Cont…产品的质量用产品带来的损失大小来衡量“理想质量”用户总期望购买的产品在给定的使用条件下和使用寿命期内，既能达到既定的目标性能，又无有害的副作用，这也是用户评价质量的参考点实际上，由于产品间的差异、使用环境的不同或产品提前老化等诸多原因，“理想质量”会有不同程度的偏离，自然也就给供需双方，乃至社会带来不同程度的损失一般认为，理想产品的损失为0，损失越小，则质量越高，需方人数将越多，供方利润也越丰厚参数设计的基本思想（1）产品的损失用质量损失函数来度量产品的特性值y不仅与目标值m之间存在差异（由Δ表示容差），同时还可能因为来自生产条件、使用环境即时间因素等多方面的干扰而发生变化，产生波动，造成损失当产品的y落在[m-Δ，m+Δ]的公差范围内，即为合格品反之，则为不合格（需报废、降级或返修…）或次品（需方）设质量波动超过±Δ作为不合格处理时，给供方造成的损失为A元；而作为次品出厂，给需方造成的损失为D元；DA若质量波动未超过±Δ，仍会因为少许的波动，导致y偏离目标值m，也会造成一定的损失，但其必然小于A参数设计的基本思想（2）设产品特性值为y的产品，出厂给需方带来的损失为L（y）01当y=m时，L（m）=0取极小值，其导数必然也为002当y偏离m达到±Δ时，L（m-Δ）=L（m+Δ）=D03围绕目标值m，对损失函数L（y）做Taylor展开，并只取到二次项，可得以下近似表达式04可见，损失函数的第一项即为第三项，即质量损失函数在y=m附近可近似地表达为一条二次曲线05Cont…Cont…质量损失函数为质量损失函数的确定，关键在于m与kk可由功能界限Δ0及其相应损失D0确定功能界限是指产品失去功能时偏离中心的界限值，即当∣y-m∣Δ0时，产品可正常使用，发挥功能；反之，当∣y-m∣≥Δ0时，产品则完全丧失功能，不能使用即质量损失函数为Cont…Cont…某一电视机的电源电压，输入交流电压220V，输出直流电压y的目标值m0为110V。用户在使用过程中，其稳压电源的直流输出电压y与目标值m0之间产生10V的偏差，即丧失功能。此时，用户因维修、废弃、重构等而蒙受损失，假设平均损失40元。请估计损失函数。若生产出某一电视，其输出电压105V，偏离5V。试问该产品能否作为合格品出厂呢？并估计该产品将给用户带来的损失。若厂家能支付2元对产品进行返修，使输出电压达到110V，此时输出电压的波动损失则为0反之，若厂家只考虑自身利益，为节省2元返修费，则讲给用户和社会增加（10-2）=8元的损失Cont…产品质量特性y是随机变量，由于事先无法得知确切值，故损失函数L（y）也是随机变量01对随机变量最好的评定方式为其数学期望（平均值），即EL=E[L（y）]为平均损失，该值越小，则产品质量越高02可见，要减少平均损失，需尽量减少方差和绝对偏差；减少后者相较前者容易一些03参数设计的基本思想（3）Cont…参数设计的两步法灵敏度设计——寻找“调节因子”，减少偏差，使y的均值尽量向目标值靠近稳健设计——减少y的波动，使产品质量较为稳定进行稳健设计时，需要明确两个指标，一是产品的质量特性y，二是表征y波动的指标（信噪比）望目特性具备望目特性的y应该是连续测定的且不为负的任意值，其目标值m是非零的有限值，且y越接近m越好信噪比SN本质为变异系数平方的倒数，SN越大，则质量波动越小记y1，y2，…，yn是y的n个观察，则SN估计值为（dB分贝）030201050406参数设计的基本思想（4-1）望小特性1具备望小特性的y应该是连续测定的且不为负的任意值