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1、第九章 趋大特性三次设计,教学目标,寻求最佳实验方案，实现产品低成本和高质量,掌握趋大特性信噪比设计及三次设计方法,熟悉设计步骤和系统参数的统计分析,离线品质工学及应用,趋大特性信噪比,趋大特性三次设计,教学目标,离线品质工学及应用,教学要点,信噪比,趋大特性 其输出响应是希望品量特性Y不取负值，越大越好（理想值为无穷大），且波动越小越好。,设有n件产品的测量数据为：Y1、Y2、Yn,趋大特性三次设计,趋大特性三次设计概念图,离线品质工学及应用,趋大特性三次设计,系统设计：确定系统，实现功能,参数设计：多因素选优,公差设计：确定最佳参数公差,趋大特性三次设计实例,在最大压力条件下的粘接试验中，
2、为了改善粘接强度的品质，选取2水平的因素A、3水平的因素B、C、D、E、F、G进行试验，并选用混合型正交表L18(2137)进行实验设计。,正交表L18(2137)是由2水平1列、3水平7列构成的，将A因素设计在第1列，从第2列开始按顺序设计BG因素，其中第6列安排误差项e。设计结果参见下表。,正交试验设计与试验数据（最大压力下粘接强度试验）,试求解下面的问题：（1） 求趋大特性信噪比及最佳条件。（2） 现行条件为A1B1C1D1E1F1G1，求在最佳条件下的收益。（3） 粘接强度的规格小于0.8（mPa/mm2）时为不合格，此时每一制品的损失为700元。若采用最佳条件，则产品品质可改善多少？
3、,解：（1） 求解趋大特性的信噪比及最佳条件a确定品质特性 在粘接试验中，希望产品的粘接强度越大越好，因此其品质特性为趋大特性。b求趋大特性的信噪比以No.3试验为例，求解趋大特性信噪比，则为：,同理，可求出No.1No.18试验的信噪比，现将计算结果归纳至上表中。,c制作各因素各水平合计表 试验得到36个粘结强度数据，通过计算得到了18组信噪比。首先求每一因素不同水平的合计，然后制作各因素各水平合计表，计算结果见上表。 以因素B为例，求B因素各水平的合计。即求得的上表中第2列的第1水平、第2水平、第3水平的信噪比合计为：,= -31.10,= -15.52,用同样的方法，可得出其它因素的各个
4、水平的信噪比合计（见下表）,= -6.54,d波动的计算先求修正项CF，得到：,= 157.01 （f=1）,（f=17）,全波动ST为：,各因素各水平信噪比合计（最大压力下粘接强度试验）,、,A因素（2水平）波动SA为：,B因素（3水平）波动SB为：,用同样的方法，可求出其它因素的波动，即：,= 1.23 （f=1）,（f=2）,（f=2）,各因素波动之和为：,（f=15）,计算结果与全波动ST（=76.97）不相等。这不是因为计算的错误，而是由于上式的自由度为15，而根据正交表L18的试验数据计算的全波动ST的自由度为17，因此造成了全波动计算结果不一样，其原因是因为正交试验中A与B有交互
5、作用。交互作用的波动SAB可根据A与B的每一组合合计来计算。,A、B不同组合的信噪比合计（最大压力下粘接强度试验）,（f=2）,交互作用AB的自由度为：A的自由度B的自由度=12=2 因此，,与全波动ST一致。,= 76.97 （f=17）,通常认为交互作用是误差的一部分。即误差项波动为：,而由全波动分解得到Se为：,与上式结果相同。,= 6.38 （f=4）,= 6.38 （f=4）,方差分析（最大压力下粘接强度试验）,e方差分析由波动计算结果汇总得到方差分析表（见下表）。,从方差分析结果可以看出，B因素效果显著。,f最佳条件的确定对显著因素B的效果进行计算。由前表的结果可知，B因素各水平的
6、信噪比平均值为：,= -5.18,= -2.59,最佳条件为信噪比最大的因素水平组合，即为：A2B3C2D2E1F1G2。,= -1.09,g工程平均估算由最佳因素水平组合估算工程平均。此时，仅考虑效果显著的因素B即可，其估算值为：,= -1.09,h 收益已知现行条件是：A1B1C1D1E1F1G1现行条件的估算值也仅考虑因素B，即有：,收益为：,收益的真数为：,即最佳条件下的摩损量均方值,为：,本章知识要点,1. 趋大特性：不取负值，希望输出特性越大越好，且波动越小越好。,2.趋大特性信噪比计算：,3.三次设计及参数设计步骤同目标特性相同内容,趋大特性的方差为：,因此,本章知识要点,1. 趋大特性：不取负值，希望输出特性越大越好，且波动越小越好。,2.趋大特性信噪比计算：,3.三次设计及参数设计步骤同目标特性相同内容,
