实验设计中的正交试验.ppt

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1、实验设计基础AlexanderMengSQA,SAEMagneticsLtd.课程安排第一讲：实验设计中的正交试验第二讲：方差分析和2k因子、3k因子设计第三讲：正交试验的方差分析第四讲：稳健设计和产品的三阶段设计第五讲：可靠性设计第一讲：实验设计中的正交试验第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术第二节：进行实验设计的意义及其发展过程第三节：正交试验、正交表及其用法第四节：混合水平的正交试验设计第五节：有交互作用的正交试验设计第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术在掌握专业知识的基础上，一个优秀的工程师至少应当掌握以下的质量管理技术：1.Cpk(过程能力指数)2.GR&R(重复性和再

2、现性)3.Correlation(相关性)4.SPC(统计过程控制)技术就是利用统计技术对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目的。SPC强调全过程的预防。居QC七工具核心地位的控制图是SPC的重要工具，它包括计量值控制图和计数值控制图。第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术5.CUSUM控制图和EWMA控制图CUSUM(累积和)控制图的设计思想就是对数据的信息加以积累.它的理论基础是序贯分析原理中的序贯概率比检验，通过对信息的累积，将过程的小偏移累加起来，达到放大的效果，提高检测过程小偏移的灵敏度。CUSUM控制图分别可用于计量性数据(正态分布)不合格品数(泊松分布)，

3、不合格品率(二项分布)。EWMA(指数加权滑动平均)控制图中控制统计量同样利用了历史数据,而且它可以对不同阶段的数据取不同的权重，距今越近的数据权重越大，反之则越小。EWMA控制图设计的本质就是寻找最优参数(入，K)组合的过程，所依据的原则是：对给定的稳态ARL(0)，使过程出现设定偏移量的偏移时具有最小失控的ARL。第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术6.稳健设计技术产品、工艺过程的稳健设计方法和技术开发阶段的稳健技术开发方法统称为稳健设计技术，它是开发高质量低成本产品最有效的方法.在实际生产中，任何一种产品都存在一些噪声因素影响其质量，对待这些因素一般可以有两种态度：一是尽可能消

4、除这些因素，但实际上往往很难实现，即使可能也需要花费很大的代价，这是不值得的；二是尽量降低这些因素的影响，使产品特性对这些因素的变化不十分敏感。基本功能的性能稳健取决于两点：一是输出质量特性本身的波动小；二是该质量特性应尽可能接近设计目标值。S/N可以比较准确地反映这两个目标。稳健设计主要包括损失模型法、响应面模型法、容差模型法和随机模型法等。第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术7.质量机能展开(QFD)QFD产生于日本，是一种在开发阶段就对产品的适用性实施全方位保证，在产品的设计阶段就确定制造过程中的质量控制要点，以减少生产初期大量错误发生的

5、系统方法。它从市场要求的情报出发，将其转化为设计语言，继而纵向经过部件、零件展开至工序展开；横向进行质量展开、技术展开、成本展开的可靠性展开。形式上以大量的系统展开表和矩阵图为特征，尽量将生产中可能出现的问题提前揭示，以达到多元设计、多元保证的目的。最常用质量功能展开的文件有：顾客要求策划矩阵；设计矩阵；最终产品特性展开矩阵；生产、采购矩阵；过程计划和质量控制表；作业指导书；8.并行工程(或同步工程)现代企业面临的主要课题是如何做好创新，但创新又面临着两个风险:市场不确定性和技术不确定性。市场因顾客需要的变化和技术进步引起的竞争态势的变化，要求产品的寿命周期缩短和更新换代速度加快;技术上

6、则由于产品结构的复杂化和新原理的采用，延长了开发周期。而并行工程则为企业如何以尽可能短的开发周期推出顾客与社会需要的产品提供了解决思想和方法。并行工程是对产品及制造和辅助过程实施并行、一体化设计，促使开发者始终考虑从概念形成直到使用后处置的产品整个生命周期内的所有因素(包括质量、成本、进度和使用要求)的一种系统方法。并行工程中普遍采用质量工程技术(如QFD、田口法、FMEA等)和计算机技术。第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术9.水平比较(Benchmarking)Benchmarking是一个系统和连续的测量过程，这个过程就是要针对世界范围内的领先企业和具体的领先过程进行连续不断的

7、测量和比较，以获得帮助公司采取改进行动的有效信息。水平比较可分为：内部水平、竞争性水平、功能性水平、一般性水平比较。水平比较的内容：质量、生产率和时间(生产率和时间反映了成本问题)。第一节：优秀工程师应当掌握的质量管理技术10.失效模式和效果分析(FMEA)FMEA被应用于产品设计和过程开发。它是一个重要的分析工具，有助于防止代价高的失效。它为设计小组提供了一个预期并消除这些失效的有效途径。FMEA包括(设计)DFMEA和(过程)P