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1、DOE應用于射出成型,以概率論,數理統計和線性代數為基礎,通過科學安排實驗,正確的分析實驗結果,盡快獲取優化方案的一種數學方法.,實驗設計法,DOE是一種工具,工具是伸長的手,三峽工程 南水北調,31代表接近2800萬,歷史簡介,DOE是英國生物學家費歇爾(R.A.Fisher)在上世紀20年代為使農業實驗合理化提出的一種安排實驗和分析實驗數據的數理統計方法.,DOE的發展,最初,歐美各國主要將DOE應用于生物學、醫學等領域的科學研究第二次世界大戰后,實驗設計在工業生產中得到廣泛應用.20世紀50年代以來.實驗設計理論不斷發展完善.日本學者田口玄一首先將實驗設計用到了產品開發上,使實驗設計理論
2、和實踐上升到一個新的高度.,DOE是6Sigma的實驗方法,DOE的作用,DOE是至關重要的改善技朮,它最獨特之處在于它僅通過一個實驗就給出了你一個計划和控制變量的機會,而不必象”經驗觀測”方式那樣需要去收集和觀察現實世界的事物.案例:愛迪生試驗的故事,試誤法的局限性,耗時耗料調出的產品是不是最優沒有量化知識和經驗很難得到傳承和發展,傳統射出成型工藝調試方法試誤法是技朮人員以嘗試錯誤的方式對參數進行調整,它的局限性如下:,實驗定義,實驗是一個或一系列有目的地改變流程或系統的輸入變數X,以觀察識別輸出應變數Y隨之改變的試驗.,Y=f(X),流程或系統的一般模型,可控因子和非可控因子,響應變量(r
3、esponse)如:上圖Y是我們關心的輸出變量(單個Y).可控因子:我們將影響響應變量的那些變量稱為試驗中的因子,如上圖中的X,是在試驗中可以控制的因子,它是輸入變量,（成型五要素）是影響過程最終結果的.非可控因子(也稱噪音因子,noise factor):我們把它當作誤差來處理(空氣中的溫度操作人員之間的變異人類視覺檢驗的誤差).,實驗目的,確定 1 那些輸入變數對輸出結果影響最大的因子 2 什么樣的輸入變數能產生理想的輸出結果 3 怎樣設定一組輸入變數以減少輸出結果的變化范圍 4 怎樣設定可控輸入變數使得不可控的輸入變數對輸 出結果的影響減小到最小 找出定義流程的公式(Y=f(X)使得流程
4、最佳化.,水 准,水准:在研究因子時,選取兩個或多個不同的值,稱為因子的水准(level)或設置(setting).,高低水准選擇原則,1.選擇時要包括當前參數在內,2.當前參數是較高時作水准上限,3.當前參數較低時作下限,處 理,各因子選定各自的水准后,其組合稱為處理(treatment)或一次”試驗”(trial或experimental run).,試驗單元或試驗環境,試驗單元:指對象材料或制品等載體,處理(即試驗)應用上的最小單元.(如一組成型條件產生的產品)試驗環境:已知或未知的方式影響試驗結果的周圍環境.(如溫度濕度),模型與誤差,模型 Y=f(X1,X2,Xk)+(誤差)誤差(e
5、rror)試驗誤差(experimental error)包含非可控因子所造成 失擬誤差(lack of fit)是我們采用的函數模型f與真實函數之間的差異.,影響誤差的因素,解析度(Number of Distinct Categories)准確度(Accuracy)精密度(Precision),解析度,解析度是量測系統本身能夠分辨出的不同讀數的數量解析度不夠的量具只能用來顯示達到或未達到的標准經驗方法:量具的解析度應是制程標准差的十分之一,准確度-偏離度(Bias),偏離度是測量平均數與零件的實際真實平均數之間的差別,偏離度也常稱為准確度.因為准確度在文字上有几個不同的含意,偏離度是較佳的
6、朮語.,准確度-線性度(Linearity),線性度是量具在預期測量范圍內量測偏離值之間的差別.,准確度-穩定性(Stability),穩定性是指對同一個零件在長時間不斷測量所測量到的變異.常用控制圖來跟蹤其穩定性,并定期校驗來修正（量具）.,重新校准,准確度-控制圖實例,准確度-相關性(Correlation),相關性是兩個變數的線性相關程度.例如:兩個不同的測量方法或兩個不同的場所,准確度就是偏離度線性度穩定性和相關性.,精密度-再現性(Repeatability),再現性:一個操作員使用一個量具對一個零件的某一特性進行多次測量所獲得的測量值之間的變異再現性通常是由設備所引起的誤差,精密度
7、-再生性(Reproducibility),再生性:是不同的操作員以相同量具對同一個零件的某一特性進行多次測量所得測量平均數之間的變異.再生性是員工之間的變異,或者是系統與系統之間的變異.,定量型(標准規格)Gage R&R模型,測量系統:(總和)(制程)(測量系統)偏離度(Bias):觀察值=實際真實值+測量偏移通過“校准計划”來評估(准確度)測量系統:變異性(Variability):觀察的變異=產品的變異+測量的變異透過“連續變數R&R研究”來評估(精密度),可能的變異來源,試驗設計的基本原則,重復試驗(replication)隨機化(randomization)划分區組(blocking),試驗設計的類型,按照不同的目標和因子數可以設計分為以下四種,2k因子與中心點,2k 的含義2是兩水准 K是因子數,中心點:各因子高低水准的平均數,DOE在射出成型的應用,調優運算,調優運算:是試驗大師博克斯于1957年提出的一種方法.調優運算:就是以當前生產條件為中心,在周圍很近的范圍內(過程性能可能有微小的變化,但保証不會出任何問題)選定并安排一批簡單的重復試驗,對這些試驗結果進行分析.,
