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1、第六章 品质设计方法的灵活运用,离线品质工学及应用,多水平因素正交实验设计方法及数据统计分析方法,熟悉各种波动分析方法,灵活运用正交实验设计方法,教学目标,离线品质工学及应用,教学内容,因素组合法,水平调整法,离线品质工学及应用,灵活运用正交表,教学要点,离线品质工学及应用,水平调整法,水平调整,水平调整,水平调整,水平调整,水平调整,离线品质工学及应用,设计过程,水平调整误差波动,B因素波动,正交表L18(21 37),离线品质工学及应用,正交表L18(21 37) （续）,离线品质工学及应用,例 题,已知影响NOx排放的2水平因素为A、G及3水平因素为B、C、D、E、F、H已知现行条件为A
2、1B2C2D2E2F2G2H2,离线品质工学及应用,正交试验设计与信噪比（柴油机NOx排放试验）,2试验结果的统计分析（1）制作因素水平表,以A因素为例，计算A因素1、2水平信噪比合计：,最佳因素水平组合为：,A2B3C1D1E2F3G1H3,C1、C3数据相等，可根据实际情况确定，原则是选择成本低的因素水平,例 题,（2）波动的计算,例 题,= 9.245,= 15.445,= 4.805,离线品质工学及应用,例 题,（3）方差分析,= 0.937,= 0.085,= 1.448,= 30.56%,离线品质工学及应用,方差分析（信噪比）,（4）工程平均估算及收益,= 2.22,现行条件是A1
3、B2C2D2E2F2G2H2,= 0.35,因素组合法,因素组合,因素组合,因素组合,因素组合,因素组合,离线品质工学及应用,设计过程,用于组合的因素彼此之间应是不交互的,因素的交互作用 因素A的某一水平的效果会随因素B不同水平变化而变化；或反之，若因素B的某一水平效果也会随因素A不同水平的变化而变化，即一因素对另一因素的不同水平有不同的效果。此时就说因素A、B之间有交互作用，常记为AB。,组合因素波动,组合因素（AB）的波动：,因素A、B不相交时：,A因素波动：,r - 同一因素相同水平出现的次数,或：,B因素波动：,或：,离线品质工学及应用,交互作用对试验结果的影响,试分析热处理工艺过程中
4、热处理温度和加热时间对工件硬度的影响,因素及水平,试验设计及结果,（1）热处理温度对样品硬度的影响,热处理温度对硬度的影响,（2）加热时间对样品硬度的影响,= 91,= 82,= 87,处理时间对硬度的影响,由此可以看出:处理时间对工件硬度影响较小,加热温度和热处理时间交互作用,交互作用对试验结果的影响,（3）两因素交互作用的影响,= 88.7,= 93.3,=85.3,=78.7,交互作用的影响,交互作用对硬度的影响,例 题,为了改善粘接强度已知可控因素及水平为：A:2水平 B:3水平 C:3水平 D:3水平E:3水平 F:3水平 G:2水平 H:2水平 I :3水平：,离线品质工学及应用,
5、现行条件为A1B2C2D2E2F2G2H2I2,正交试验设计与信噪比（改善粘结强度试验）,2试验结果的统计分析（1）计算信噪比合计,以A因素为例，计算A因素1、2水平信噪比合计：,最佳因素水平组合为：,A2B3C3D3E3F2G2H1I3,例 题,（2）波动的计算,例 题,例 题,（2）波动计算,离线品质工学及应用,= 4.13,= 14.51,= 4.50,例 题,例题,例题,例题,含组合因素的方差分析,不含组合因素的方差分析,离线品质工学及应用,Diagram,（3）工程平均估算及收益,收益为：,（dB）,在最佳条件下改善的信噪比为：,方差减少为：,例 题,若现行条件下的粘接强度平均值为2
6、5.8kgf，则,为：,为：,最佳条件下的粘接强度为：,mPa/mm2,若粘接强度的规格为15kgf，偏离规格时的损失为84元，最佳条件下的品质评价为：,现行条件下的品质评价为：,品质提高的数值为：,L现L佳 = 28.35-17.01 =11.34（元）,本章知识要点,1.在进行正交实验设计，不能选择常规正交表时，可灵活运用水平调整法和因素组合法。水平调整法是将2水平因素安排至3水平的列中，并按3水平安排实验的方法；因素调整法是将2水平2因素组合成3水平1因素的实验设计方法。,2.正交试验设计步骤： （1）确定可控因素及水平、误差因素及水平 （2）调和误差因素 （3）选择正交表进行内、外设计 （4）求解信噪比 （5）实验结果的统计分析 （6）确定最佳实验方案,Thank You !,
