質(zhì)量管理技術(shù)-課件

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)AlexanderMengSQA,SAEMagneticsLtd.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1課程安排第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)第二講：方差分析和2k因子、3k因子設(shè)計(jì)第三講：正交試驗(yàn)的方差分析第四講：穩(wěn)健設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的三階段設(shè)計(jì)第五講：可靠性設(shè)計(jì)課程安排第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)2第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量3第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，一個(gè)優(yōu)秀的工程師至少應(yīng)當(dāng)掌握以下的質(zhì)量管理技術(shù)：1.Cpk(過程能力指數(shù))2.GR&R(重復(fù)性和再現(xiàn)性)3.Correlation(相關(guān)性)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)44.SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)技術(shù)就是利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到改進(jìn)與保證質(zhì)量的目的。SPC強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防。居QC七工具核心地位的控制圖是SPC的重要工具，它包括計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)4.SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)技術(shù)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)55.CUSUM控制圖和EWMA控制圖CUSUM(累積和)控制圖的設(shè)計(jì)思想就是對(duì)數(shù)據(jù)的信息加以積累.它的理論基礎(chǔ)是序貫分析原理中的序貫概率比檢驗(yàn)，通過對(duì)信息的累積，將過程的小偏移累加起來，達(dá)到放大的效果，提高檢測(cè)過程小偏移的靈敏度。CUSUM控制圖分別可用于計(jì)量性數(shù)據(jù)(正態(tài)分布)不合格品數(shù)(泊松分布)，不合格品率(二項(xiàng)分布)。EWMA(指數(shù)加權(quán)滑動(dòng)平均)控制圖中控制統(tǒng)計(jì)量同樣利用了歷史數(shù)據(jù),而且它可以對(duì)不同階段的數(shù)據(jù)取不同的權(quán)重，距今越近的數(shù)據(jù)權(quán)重越大，反之則越小。EWMA控制圖設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是尋找最優(yōu)參數(shù)(入，K)組合的過程，所依據(jù)的原則是：對(duì)給定的穩(wěn)態(tài)ARL(0)，使過程出現(xiàn)設(shè)定偏移量的偏移時(shí)具有最小失控的ARL。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)5.CUSUM控制圖和EWMA控制圖第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌66.穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)產(chǎn)品、工藝過程的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法和技術(shù)開發(fā)階段的穩(wěn)健技術(shù)開發(fā)方法統(tǒng)稱為穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)，它是開發(fā)高質(zhì)量低成本產(chǎn)品最有效的方法.在實(shí)際生產(chǎn)中，任何一種產(chǎn)品都存在一些噪聲因素影響其質(zhì)量，對(duì)待這些因素一般可以有兩種態(tài)度：一是盡可能消除這些因素，但實(shí)際上往往很難實(shí)現(xiàn)，即使可能也需要花費(fèi)很大的代價(jià)，這是不值得的；二是盡量降低這些因素的影響，使產(chǎn)品特性對(duì)這些因素的變化不十分敏感?；竟δ艿男阅芊€(wěn)健取決于兩點(diǎn)：一是輸出質(zhì)量特性本身的波動(dòng)??；二是該質(zhì)量特性應(yīng)盡可能接近設(shè)計(jì)目標(biāo)值。S/N可以比較準(zhǔn)確地反映這兩個(gè)目標(biāo)。穩(wěn)健設(shè)計(jì)主要包括損失模型法、響應(yīng)面模型法、容差模型法和隨機(jī)模型法等。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)6.穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)7第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)7.質(zhì)量機(jī)能展開(QFD)QFD產(chǎn)生于日本，是一種在開發(fā)階段就對(duì)產(chǎn)品的適用性實(shí)施全方位保證，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就確定制造過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，以減少生產(chǎn)初期大量錯(cuò)誤發(fā)生的系統(tǒng)方法。它從市場(chǎng)要求的情報(bào)出發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)語言，繼而縱向經(jīng)過部件、零件展開至工序展開；橫向進(jìn)行質(zhì)量展開、技術(shù)展開、成本展開的可靠性展開。形式上以大量的系統(tǒng)展開表和矩陣圖為特征，盡量將生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題提前揭示，以達(dá)到多元設(shè)計(jì)、多元保證的目的。最常用質(zhì)量功能展開的文件有：顧客要求策劃矩陣；設(shè)計(jì)矩陣；最終產(chǎn)品特性展開矩陣；生產(chǎn)、采購(gòu)矩陣；過程計(jì)劃和質(zhì)量控制表；作業(yè)指導(dǎo)書；第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)7.質(zhì)量機(jī)能展開(Q88.并行工程(或同步工程)現(xiàn)代企業(yè)面臨的主要課題是如何做好創(chuàng)新，但創(chuàng)新又面臨著兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn):市場(chǎng)不確定性和技術(shù)不確定性。市場(chǎng)因顧客需要的變化和技術(shù)進(jìn)步引起的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的變化，要求產(chǎn)品的壽命周期縮短和更新?lián)Q代速度加快;技術(shù)上則由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和新原理的采用，延長(zhǎng)了開發(fā)周期。而并行工程則為企業(yè)如何以盡可能短的開發(fā)周期推出顧客與社會(huì)需要的產(chǎn)品提供了解決思想和方法。并行工程是對(duì)產(chǎn)品及制造和輔助過程實(shí)施并行、一體化設(shè)計(jì)，促使開發(fā)者始終考慮從概念形成直到使用后處置的產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的所有因素(包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和使用要求)的一種系統(tǒng)方法。并行工程中普遍采用質(zhì)量工程技術(shù)(如QFD、田口法、FMEA等)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)8.并行工程(或同步工程)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管99.水平比較(Benchmarking)Benchmarking是一個(gè)系統(tǒng)和連續(xù)的測(cè)量過程，這個(gè)過程就是要針對(duì)世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)和具體的領(lǐng)先過程進(jìn)行連續(xù)不斷的測(cè)量和比較，以獲得幫助公司采取改進(jìn)行動(dòng)的有效信息。水平比較可分為：內(nèi)部水平、競(jìng)爭(zhēng)性水平、功能性水平、一般性水平比較。水平比較的內(nèi)容：質(zhì)量、生產(chǎn)率和時(shí)間(生產(chǎn)率和時(shí)間反映了成本問題)。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)9.水平比較(Benchmarking)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師1010.失效模式和效果分析(FMEA)FMEA被應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和過程開發(fā)。它是一個(gè)重要的分析工具，有助于防止代價(jià)高的失效。它為設(shè)計(jì)小組提供了一個(gè)預(yù)期并消除這些失效的有效途徑。FMEA包括(設(shè)計(jì))DFMEA和(過程)PFMEA。DFMEA應(yīng)從列出設(shè)計(jì)希望做什么以及不希望做什么開始，即設(shè)計(jì)意圖。期望的特性的定義越明確，就越容易識(shí)別潛在的失效模式，采取糾正措施.PFMEA應(yīng)從整個(gè)過程的流程圖/風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估開始。流程圖應(yīng)確定與每個(gè)工序有關(guān)的產(chǎn)品/過程特性參數(shù)。如果可能的話，還應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的DFMEA確定某些產(chǎn)品的影響后果。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)10.失效模式和效果分析(FMEA)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)1111.制造設(shè)計(jì)(DFM)和裝配設(shè)計(jì)(DFA)為優(yōu)化設(shè)計(jì)功能、可制造性、易于裝配之間關(guān)系所設(shè)計(jì)的同步工程.最主要的是要增進(jìn)對(duì)工藝變量與產(chǎn)品結(jié)果之間的關(guān)系的理解。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者再在技術(shù)規(guī)范中確定必須在制造過程中加以控制的產(chǎn)品特性及其限制，以實(shí)現(xiàn)其使用要求。這將有利于：1)改進(jìn)產(chǎn)品的投產(chǎn)；2)改進(jìn)現(xiàn)有制造過程能力；3)提供可用于主管和工人培訓(xùn)的信息；DFM和DFA通常由一個(gè)橫向職能小組來應(yīng)用，這可以防止工程師設(shè)計(jì)超出裝配技術(shù)或產(chǎn)量能力的制造或裝配步驟。小組通常有其他領(lǐng)域的專家和顧客參與，以解決設(shè)計(jì)人員知識(shí)不足或未領(lǐng)悟某一重要設(shè)計(jì)特性。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)11.制造設(shè)計(jì)(DFM)和裝配設(shè)計(jì)(DFA)第一節(jié)：優(yōu)秀工程1212.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)一種用于控制過程輸入以便更好地理解對(duì)過程輸出影響的試驗(yàn)技術(shù).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的代表性方法包括傳統(tǒng)方法和田口方法。田口方法的目的是通過設(shè)計(jì)保證質(zhì)量，它通過確定和控制造成過程/產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)偏差的關(guān)鍵變量(或噪音)來達(dá)到目的。其整個(gè)概念可描述為以下兩個(gè)基本點(diǎn)：1)應(yīng)該用相對(duì)于規(guī)定的目標(biāo)值的偏差來衡量質(zhì)量，而不應(yīng)該由是否滿足預(yù)先設(shè)定的公差限度來衡量質(zhì)量。2)質(zhì)量不能先靠檢驗(yàn)和返工來保證，必須通過適當(dāng)?shù)倪^程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)循環(huán)分為三個(gè)階段：系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、公差設(shè)計(jì)。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)12.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理1313.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析通過對(duì)過程設(shè)計(jì)的評(píng)估，以確保與人的能力兼容。運(yùn)動(dòng)分析是指與完成任務(wù)(如升、扭、延伸)有關(guān)的人的能力，以防止或減輕應(yīng)變、應(yīng)力、過度疲勞等問題。有關(guān)影響因素包括工人的人體尺寸、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的布置、按扭/開關(guān)的位置，加在人身上的負(fù)荷，及諸如噪音振動(dòng)、照明和空間等方面的環(huán)境影響。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)13.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管1414.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析通過對(duì)過程設(shè)計(jì)的評(píng)估，以確保與人的能力兼容。運(yùn)動(dòng)分析是指與完成任務(wù)(如升、扭、延伸)有關(guān)的人的能力，以防止或減輕應(yīng)變、應(yīng)力、過度疲勞等問題。有關(guān)影響因素包括工人的人體尺寸、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的布置、按扭/開關(guān)的位置，加在人身上的負(fù)荷，及諸如噪音振動(dòng)、照明和空間等方面的環(huán)境影響。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)14.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管1515.價(jià)值分析和價(jià)值工程(VA和VE)采用多種技術(shù)來正確地分析某一產(chǎn)品的功能，往往能夠改進(jìn)產(chǎn)品的性能，降低成本，因?yàn)檫@樣可以找到并應(yīng)用其它的代用材料生產(chǎn)方法。這種功能評(píng)價(jià)的過程叫做價(jià)值分析。美國(guó)則將應(yīng)用價(jià)值分析過程以降低設(shè)計(jì)成本稱之為價(jià)值工程。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)15.價(jià)值分析和價(jià)值工程(VA和VE)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)1616.可靠性工程計(jì)劃通常一個(gè)可靠性項(xiàng)目要具備三個(gè)必要條件：1).產(chǎn)品設(shè)計(jì)：如果在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中未對(duì)可靠性進(jìn)行足夠的考慮的話，任何諸如檢驗(yàn)和試驗(yàn)的其它的后續(xù)措施都不能彌補(bǔ)不足；2).零件：用于制造產(chǎn)品的零件必須滿足功能要求，能夠在經(jīng)過制造過程后而不致衰退，并且能夠在其使用的環(huán)境條件下正常運(yùn)行而不至損壞；3).質(zhì)量控制：必要的制造程序、過程和控制必須予以執(zhí)行和保持；第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)16.可靠性工程計(jì)劃第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)1717.蒙特卡洛方法MonteCarlo方法也稱為隨機(jī)模擬方法，其基本思想是，為了求解數(shù)學(xué)、物理、工程技術(shù)以及生產(chǎn)管理等方面的問題，首先建立一個(gè)概率模型或隨機(jī)過程，使它的參數(shù)等于問題的解；然后通過對(duì)模型或過程的觀察或抽樣試驗(yàn)來計(jì)算所求參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，最后給出所求解的近似值。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)17.蒙特卡洛方法第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)1818.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)它們可以將產(chǎn)品的具體要求轉(zhuǎn)化為最終的實(shí)物產(chǎn)品，可以使設(shè)計(jì)者考慮許多不同的設(shè)計(jì)方案，并大大縮短工作時(shí)間?，F(xiàn)在常被用于以下領(lǐng)域：1)可靠性：為改進(jìn)的低溫設(shè)計(jì)可靠性而進(jìn)行的設(shè)備的熱工設(shè)計(jì)；2)可維修性：工件位置，可達(dá)到距離及其它與設(shè)計(jì)相關(guān)的人體需要圖解；3)可試驗(yàn)性：將試驗(yàn)策劃考慮在設(shè)計(jì)過程中的總體試驗(yàn)要求的分析;第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)18.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)19為何要學(xué)習(xí)DOE？傳統(tǒng)的試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)方法粗糙，可能導(dǎo)致試驗(yàn)成本大幅提高，而且往往經(jīng)過大量推理、統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)論，其價(jià)值根本無法和試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論相提并論。因?yàn)楹笳呤墙⒃诳茖W(xué)分析的事實(shí)基礎(chǔ)上的，所以試驗(yàn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)改善等各階段、領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用價(jià)值。為何要學(xué)習(xí)DOE？傳統(tǒng)的試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)方法粗糙，可能導(dǎo)致試20為何要學(xué)習(xí)DOE？因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)可在解決許多問題時(shí)發(fā)揮作用。特別在分析和改善階段特別有用，用以對(duì)大量輸入變量進(jìn)行篩選及確定關(guān)鍵的少數(shù)輸入變量并確定其對(duì)輸出變量的影響。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)允許同時(shí)考慮所有懷疑會(huì)對(duì)品質(zhì)問題產(chǎn)生影響的可能因素，即使存在交互作用影響，也可對(duì)主要影響進(jìn)行評(píng)估。試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種研究與處理多因素試驗(yàn)的科學(xué)方法。試驗(yàn)設(shè)計(jì)允許在同一時(shí)間存在多個(gè)輸入變量的變化，可同時(shí)對(duì)大量變量進(jìn)行簡(jiǎn)單和迅速的處理。不過，目前國(guó)內(nèi)的大學(xué)教育都沒有涉及到系統(tǒng)的DOE培訓(xùn)課程，特別是實(shí)踐方面的訓(xùn)練尤為欠缺。為何要學(xué)習(xí)DOE？因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)可在解決許多問題時(shí)發(fā)揮作用21培訓(xùn)目標(biāo):通過對(duì)相關(guān)概念、理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解DOE的基礎(chǔ)知識(shí)和運(yùn)作方法；結(jié)合實(shí)際操作練習(xí)使學(xué)員熟煉掌握DOE工作的基本方法，并應(yīng)用于日常工作，改善試驗(yàn)效果，提高工作績(jī)效；提高SAE工程師的試驗(yàn)水平，優(yōu)化、改善SAE產(chǎn)品品質(zhì)。培訓(xùn)目標(biāo):通過對(duì)相關(guān)概念、理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解DOE的基礎(chǔ)22進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用方法之一，在很多學(xué)科中得到廣泛的應(yīng)用。它的主要內(nèi)容是討論如何合理地安排試驗(yàn)、取得數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行綜合的科學(xué)分析，從而達(dá)到盡快獲得最優(yōu)方案的目的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在工程學(xué)領(lǐng)域是改進(jìn)制造過程的性能的非常重要的手段。它在開發(fā)新工序中亦有著廣泛的應(yīng)用。在工序開發(fā)的早期應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法能得出以下成果：1.提高產(chǎn)量；2.減少變異性，與額定值或目標(biāo)值更為一致；3.減少開發(fā)時(shí)間；4.減少總成本；第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義:第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程23對(duì)一個(gè)具體試驗(yàn)而言，試驗(yàn)方法的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析上。應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)這一工具，就能對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行合理安排，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析，以較小的試驗(yàn)規(guī)模(試驗(yàn)次數(shù))、較短的試驗(yàn)周期和較低的試驗(yàn)成本，獲得理想的試驗(yàn)結(jié)果和正確的結(jié)論。一個(gè)完整的試驗(yàn)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)結(jié)果分析三個(gè)階段。第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程對(duì)一個(gè)具體試驗(yàn)而言，試驗(yàn)方法的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和24試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)試驗(yàn)原則試驗(yàn)順序隨機(jī)化原則分塊試驗(yàn)原則(區(qū)組化原則)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)試驗(yàn)原則25前言:

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置.生產(chǎn)/制造過程可控制因素

不可控制因素

資產(chǎn)前言:

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置.生產(chǎn)/26統(tǒng)計(jì)技術(shù)在生產(chǎn)/制造過程中的應(yīng)用是對(duì)過程中輸入的變量(人,機(jī),料,法,環(huán))進(jìn)行有目的地優(yōu)化,使輸出的結(jié)果更加理想.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

是其中較為有效的一種工程工具.通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn),控制其不良的影響程度統(tǒng)計(jì)技術(shù)在27實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置ProcessXYY=f(x)建模過程DOE被看作一個(gè)以總成本最低，獲得最卓越品質(zhì)的方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置ProcessXYY=f(x28第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法始于本世紀(jì)20年代，其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段：1.早期的方差分析法。這種方法是在本世紀(jì)20年代由英國(guó)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家、數(shù)學(xué)家費(fèi)歇(Fisher)提出的，開始主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、遺傳學(xué)方面，取得了豐碩成果。二戰(zhàn)期間，英、美采用這種方法在工業(yè)生產(chǎn)中取得顯著效果；2.傳統(tǒng)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法。以日本的田口玄一為代表；3.信噪比試驗(yàn)設(shè)計(jì)法與三階段設(shè)計(jì)法。1957年，田口玄一提出信噪比設(shè)計(jì)法和產(chǎn)品的三階段設(shè)計(jì)法。他把信噪比設(shè)計(jì)和正交表設(shè)計(jì)、方差分析相結(jié)合，開辟了更為重要、更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程:29為什么要進(jìn)行正交試驗(yàn):在實(shí)際生產(chǎn)中，影響試驗(yàn)的因素往往是多方面的，我們要考察各因素對(duì)試驗(yàn)影響的情況。在多因素、多水平試驗(yàn)中，如果對(duì)每個(gè)因素的每個(gè)水平都互相搭配進(jìn)行全面試驗(yàn)，需要做的試驗(yàn)次數(shù)就會(huì)很多.比如對(duì)兩個(gè)7水平的因素，如果兩因素的各個(gè)水平都互相搭配進(jìn)行全面試驗(yàn)，就要做73=343次試驗(yàn)，對(duì)6個(gè)7水平的因素，進(jìn)行全面試驗(yàn)要做76=117649次試驗(yàn)。這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。我們應(yīng)當(dāng)在不影響試驗(yàn)效果的前提下，盡可能地減少試驗(yàn)次數(shù)。正交設(shè)計(jì)就是解決這個(gè)問題的有效方法。正交設(shè)計(jì)的主要工具是正交表。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法為什么要進(jìn)行正交試驗(yàn):第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法30右圖是一個(gè)比較典型的正交表.“L”表示此為正交表,“8”表示試驗(yàn)次數(shù),“2”表示兩水平,“7”表示試驗(yàn)最多可以有7個(gè)因素(包括單個(gè)因素及其交互作用).第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表:右圖是一個(gè)比較典型第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表:31正交表的表示方法:一般的正交表記為L(zhǎng)n(Mk)，n是表的行數(shù)，也就是要安排的試驗(yàn)次數(shù);k是表中的列數(shù)，表示因素的個(gè)數(shù)；m是各因素的水平數(shù)；常見的正交表:2水平的有L4(23),L8(27),L12(211),L16(215)等；3水平的有L9(34),L27(313)等；4水平的有L15(45);5水平的有L25(56);第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表的表示方法:第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法32第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)所需要的試驗(yàn)次數(shù).普通試驗(yàn)所需要的試驗(yàn)次數(shù)為什么說正交試驗(yàn)節(jié)約成本,提高效率:第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)所需要的試驗(yàn)次數(shù).普33正交表的兩條重要性質(zhì):1)每列中不同數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)是相等的，如L9(34)中，每列中不同的數(shù)字是1，2，3，它們各出現(xiàn)3次；第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法2)在任意兩列中，將同一行的兩個(gè)數(shù)字看成有序數(shù)對(duì)時(shí)，每種數(shù)對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)是相等的，如L9(34)中有序數(shù)對(duì)共有9個(gè):(1,1),(1,2),(1,3)(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),它們各出現(xiàn)一次。所以，用正交表來安排試驗(yàn)時(shí)，各因素的各種水平的搭配是均衡的，這是正交表的優(yōu)點(diǎn)。正交表的兩條重要性質(zhì):第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法34第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的解析

對(duì)一個(gè)三因素三水平的試驗(yàn)，若做全面試驗(yàn)，需做33=27次，若利用正交表L9(34)安排試驗(yàn)，只需做9次。為什么正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)能大大減少試驗(yàn)次數(shù)呢？解析如下：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的解析35第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法

圖中三個(gè)坐標(biāo)軸代表三個(gè)因素，坐標(biāo)軸上的點(diǎn)代表因素的水平，27個(gè)節(jié)點(diǎn)代表全面試驗(yàn)的27個(gè)試驗(yàn)方案，其中用紅色標(biāo)注的9個(gè)節(jié)點(diǎn)代表用正交表L9(34)安排的9個(gè)試驗(yàn)方案。這9個(gè)點(diǎn)由圖中可知，在立方體的每個(gè)面上都有三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，而在立方體的每條線上都有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，即這9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均勻地分布在整個(gè)立方體內(nèi)，這就是正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理之一-----“均勻分散性”。另外，由于采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，能在B，C兩因素的水平變化的情況下對(duì)A因素的不同水平進(jìn)行比較，從而得知A因素對(duì)響應(yīng)輸出的影響程度，這就是正交試驗(yàn)的另外一個(gè)設(shè)計(jì)原理----“整齊可比性”。

正因?yàn)橛谜槐戆才旁囼?yàn)具有“均勻分散性”與“整齊可比性”這兩個(gè)特點(diǎn)，所以它能大大的減少試驗(yàn)的次數(shù)，甚至比簡(jiǎn)單地比較全面試驗(yàn)結(jié)果有可能提供更多的信息。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法圖中三個(gè)36例1：(單指標(biāo)的分析方法)某煉鐵廠為提高鐵水溫度，需要通過試驗(yàn)選擇最好的生產(chǎn)方案經(jīng)初步分析，主要有3個(gè)因素影響鐵水溫度，它們是焦比、風(fēng)壓和底焦高度，每個(gè)因素都考慮3個(gè)水平，具體情況見表。問對(duì)這3個(gè)因素的3個(gè)水平如何安排，才能獲得最高的鐵水溫度?第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法例1：(單指標(biāo)的分析方法)第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法37解：如果每個(gè)因素的每個(gè)水平都互相搭配著進(jìn)行全面試驗(yàn)，必須做試驗(yàn)33=27次?，F(xiàn)在我們使用L9(34)正交表來安排試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解：如果每個(gè)因素的每個(gè)水平都互相搭配著進(jìn)行全面試驗(yàn)，必第三節(jié)38我們按選定的9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，并將每次試驗(yàn)測(cè)得的鐵水溫度記錄下來：為了便于分析計(jì)算，我們把這些溫度值和正交表列在一起組成一個(gè)新表。另外，由于鐵水溫度數(shù)值較大，我們把每一個(gè)鐵水溫度的值都減去1350，得到9個(gè)較小的數(shù)，這樣使計(jì)算簡(jiǎn)單。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法我們按選定的9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，并將每次試驗(yàn)測(cè)得的鐵水溫第三節(jié)39分析表第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法分析表第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法40解釋：K1這一行的3個(gè)數(shù)分別是因素A,B,C的第1水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的鐵水溫度之和;K2這一行的3個(gè)數(shù)分別是因素A,B,C的第2水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的鐵水溫度之和;K3這一行的3個(gè)數(shù)分別是因素A,B,C的第3水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的鐵水溫度之和;k1,k2,k3這3行的3個(gè)數(shù)，分別是K1,K2,K3這3行中的3個(gè)數(shù)的平均值；極差是同一列中，k1,k2,k33個(gè)數(shù)中的最大者減去最小者所得的差。極差越大，說明這個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越大。極差最大的那一列，就是那個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響最大，那個(gè)因素就是我們要考慮的主要因素.通過分析可以得出：各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)(鐵水溫度)的影響按大小次序應(yīng)當(dāng)是C(底焦高度)

A(焦比)B(風(fēng)壓)；最好的方案應(yīng)當(dāng)是C2A3B2。與此結(jié)果比較接近的是第9號(hào)試驗(yàn)。為了最終確定上面找出的試驗(yàn)方案是不是最好的，可以按這個(gè)方案再試驗(yàn)一次，并同第9號(hào)試驗(yàn)相比，取效果最佳的方案。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解釋：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法41例2：(多指標(biāo)的分析方法----綜合平衡法)為提高某產(chǎn)品質(zhì)量，要對(duì)生產(chǎn)該產(chǎn)品的原料進(jìn)行配方試驗(yàn)。要檢驗(yàn)3項(xiàng)指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度和裂紋度，前2個(gè)指標(biāo)越大越好，第3個(gè)指標(biāo)越小越好。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，配方中有3個(gè)重要因素：水分、粒度和堿度。它們各有3個(gè)水平。試進(jìn)行試驗(yàn)分析，找出最好的配方方案。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法例2：(多指標(biāo)的分析方法----綜合平衡法)第三節(jié)：正交試42解：我們選用正交表L9(34)來安排試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解：我們選用正交表L9(34)來安排試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、43質(zhì)量管理技術(shù)-課件44A水分B粒度C堿度k3k3k3k3k3k3k3k3k3k1k1k1k1k1k1k1k1k1k2k2k2A水分B粒度C堿度k3k3k3k3k3k3k3k3k3k1k45分析：1)粒度B對(duì)抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度來講，極差都是最大的，說明它是影響最大的因素，而且以取8為最好；對(duì)裂紋度來講，粒度的極差不是最大，不是影響最大的因素，而且也以取8為最好；2)堿度C對(duì)三個(gè)指標(biāo)的極差都不是最大的，是次要的因素。對(duì)抗壓強(qiáng)度和裂紋度來講，堿度取1.1最好；對(duì)落下強(qiáng)度，取1.3最好，但取1.1也不是太差，綜合考慮堿度取1.1；3)水分A對(duì)裂紋度來講是最大的因素，以取9為最好；但對(duì)抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度來講，水分的極差都是最小的，是影響最小的因素。綜合考慮水分取9；最后較好的試驗(yàn)方案是B3C1A2第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法分析：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法46例3：(多指標(biāo)的分析方法----綜合評(píng)分法)某廠生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品，需要檢驗(yàn)兩下指標(biāo)：核酸統(tǒng)一純度和回收率，這兩個(gè)指標(biāo)都是越大越好。有影響的因素有4個(gè)，各有3個(gè)水平。試通過試驗(yàn)分析找出較好的方案解：這是4因素3水平的試驗(yàn)，可以選用正交表L9(34)。試驗(yàn)結(jié)果如表。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法例3：(多指標(biāo)的分析方法----綜合評(píng)分法)第三節(jié)：正交試47第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法總分=4

x

純度+1x回收率第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法總分=4x純度+48分析：1)根據(jù)綜合評(píng)分的結(jié)果，直觀上第1號(hào)試驗(yàn)的分?jǐn)?shù)最高，應(yīng)進(jìn)一步分析它是不是最好的試驗(yàn)方案；2)通過直觀分析法可以得知，最好的試驗(yàn)方案是A1B3C2D1。A，D兩個(gè)因素的極差都很大，是對(duì)試驗(yàn)影響較大的兩個(gè)因素；3)分析出來的最好方案，在已經(jīng)做過的9個(gè)試驗(yàn)中是沒有的?？梢园催@個(gè)方案再試驗(yàn)一次，看能不能得出比第一號(hào)試驗(yàn)更好的結(jié)果，從而確定出真正最好的試驗(yàn)方案；綜合評(píng)分法是將多指標(biāo)的問題，通過加權(quán)計(jì)算總分的方法化成一個(gè)指標(biāo)的問題，使對(duì)結(jié)果的分析計(jì)算都比較方便、簡(jiǎn)單。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法分析：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法49利用正交表進(jìn)行試驗(yàn)的步驟：1)明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定要考核的試驗(yàn)指標(biāo)；2)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，確定要考察的因素和各因素的水平；要通過對(duì)實(shí)際問題的具體分析選出主要因素，略去次要因素；3)選用合適的正交表，安排試驗(yàn)計(jì)劃；4)根據(jù)安排的計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定各試驗(yàn)指標(biāo)；5)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，得出合理的結(jié)論；以上這種方法一般稱為直觀分析法。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法利用正交表進(jìn)行試驗(yàn)的步驟：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法50混合水平正交表及其用法:混合水平正交表就是各因素的水平數(shù)不完全相等的正交表。譬如：L8(41x24)就是一種混合水平的正交表。這張表有兩個(gè)重要特點(diǎn)：1)每一列中不同數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)是相同的；2)每?jī)闪懈鞣N不同的水平搭配出現(xiàn)的次數(shù)是相同的。但要注意，每?jī)闪胁煌降拇钆涞膫€(gè)數(shù)是不完全相同的。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)混合水平正交表及其用法:第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)51例4：(直接利用混合水平正交表)某農(nóng)科站進(jìn)行品種試驗(yàn)，共有4個(gè)因素：A(品種)、B(氮肥量)、C(氮、磷、鉀比例)、D(規(guī)格)。因素A是4水平的，另外3個(gè)因素是2水平的。試驗(yàn)指標(biāo)是產(chǎn)量，數(shù)值越大越好。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)例4：(直接利用混合水平正交表)第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)52解：分析結(jié)果見下表。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)解：分析結(jié)果見下表。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)53例5：(擬水平法)今有一試驗(yàn)，試驗(yàn)指標(biāo)只有一個(gè)，它的數(shù)值越小越好，這個(gè)試驗(yàn)有4個(gè)因素，其中因素C是2水平的，其余3個(gè)因素都是3水平的，試安排試驗(yàn)。解：我們從第1、第2兩個(gè)水平中選一個(gè)水平讓它重復(fù)一次作為第3水平，這就叫虛擬水平。一般應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選取一個(gè)較好的水平。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)例5：(擬水平法)第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)54分析結(jié)果見下表。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析結(jié)果見下表。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)55總結(jié)：擬水平法是將水平少的因素歸入水平數(shù)多的正交表中的一種處理問題的方法。在沒有合適的混合水平的正交表可用時(shí)，擬水平法是一種比較好的處理多因素混合水平試驗(yàn)的方法。它不僅可以對(duì)一個(gè)因素虛擬水平，也可以對(duì)多個(gè)因素虛擬水平。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)總結(jié)：第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)56無交互作用的正交試驗(yàn)安排和分析當(dāng)確認(rèn)因子間沒有交互作用時(shí)，利用正交表進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)很簡(jiǎn)單，只要因子數(shù)小于正交表的列數(shù)，把選定的因子任意地分配給正交表的各列即可。無交互作用的正交試驗(yàn)安排和分析當(dāng)確認(rèn)因子間沒有交互作用時(shí)，利57什么是交互作用：在多因素試驗(yàn)中，各因素不僅各自獨(dú)立地在起作用，而且各因素還經(jīng)常聯(lián)合起來起作用。也就是說，不僅各個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)有影響，而且各因素的聯(lián)合搭配對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)也有影響。這后一種影響就叫做因素的交互作用。因素A和因素B的交互作用記為AXB.第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)什么是交互作用：第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)58單個(gè)因子的影響與其交互作用的影響的比較

30

m50Kg

磷25m50Kg

鉀20kg

磷30kg

鉀40m交互作用=總效果-(20kg磷的效果+30kg鉀的效果)單個(gè)因子的影響與其交互作用的影響的30m50Kg59交互作用表(以正交表L8(27)：用正交表安排有交互作用的試驗(yàn)時(shí)，我們把兩個(gè)因素的交互作用當(dāng)成一個(gè)新的因素來看，讓它占有一列，叫交互作用列。第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)交互作用表(以正交表L8(27)：第五節(jié)：有交互作用的正交試60例6：(水平數(shù)相同)我們用一個(gè)3因素2水平的有交互作用的例子來說明某產(chǎn)品的產(chǎn)量取決于3個(gè)因素A，B，C，每個(gè)因素都有兩個(gè)水平。每?jī)蓚€(gè)因素之間都有交互作用，試驗(yàn)指標(biāo)為產(chǎn)量，越高越好。具體如下：第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)例6：(水平數(shù)相同)第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)61解：這是3因素2水平的試驗(yàn)。3個(gè)因素A,B,C要占3列，它們之間的交互作用AxB,BxC,AxC又占3列?？捎谜槐鞮8(27).第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)解：這是3因素2水平的試驗(yàn)。3個(gè)因素A,B,C要占3列，62分析：從極差大小看，影響最大的因素是C，以2水平為好；其次是AxB，以2水平為好，第3是因素A，以1水平為好，第4是因素B以1水平為好。由于因素B影響較小，1水平和2水平差別不大但考慮到AxB是2水平好，它的影響比B大，所以因素B取2水平。AxC和BxC的極差很小，對(duì)試驗(yàn)的影響很小，忽略不計(jì)。綜合分析，最好的方案應(yīng)是C2A1B2。從試驗(yàn)結(jié)果看出，這個(gè)方案確實(shí)是8個(gè)試驗(yàn)中最好的一個(gè)試驗(yàn)。第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析：第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)63有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)于因子之間有交互作用時(shí)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，首先應(yīng)分配有交互作用的因子，并利用交互作用體現(xiàn)它們之間交互作用的列(此列不能分配給其他因子)，然后才能進(jìn)行沒有交互作用的因子的分配。有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)于因子之間有交互作用時(shí)的正交試驗(yàn)設(shè)64正交試驗(yàn)(實(shí)例)

應(yīng)用舉例例：HSA超聲波焊線工序最佳工作參數(shù)設(shè)定試驗(yàn)。根據(jù)已積累的經(jīng)驗(yàn)，決定選取的因素與水平表為：

假定各個(gè)因素之間可能存在一級(jí)交互作用：功率X壓力，功率X時(shí)間，壓力X時(shí)間。試驗(yàn)指標(biāo)是提高焊線拉力。

正交試驗(yàn)(實(shí)例)65正交試驗(yàn)(實(shí)例)第一步：選取正交表:本例是一個(gè)3水平的試驗(yàn)，因此要選用Ln(3t)型正交表。考慮到3個(gè)因素之間存在一級(jí)交互作用，需要選一張t>=9[(3-1)x3+3]的正交表。而L27(313)是滿足此條件的最小的Ln(3t)型正交表。

正交試驗(yàn)(實(shí)例)第一步：選取正交表:本例是一個(gè)366正交試驗(yàn)(實(shí)例)第二步：依照正交表安排試驗(yàn)

(1)查表確定各因素及其交互作用列的位置。正交試驗(yàn)(實(shí)例)第二步：依照正交表安排試驗(yàn)67正交試驗(yàn)(實(shí)例)第二步：依照正交表安排試驗(yàn)

(2)明確試驗(yàn)方案。正交試驗(yàn)(實(shí)例)第二步：依照正交表安排試驗(yàn)68正交試驗(yàn)(實(shí)例)第三步：按規(guī)定的方案做試驗(yàn)

為了提高數(shù)據(jù)的可靠性，每次試驗(yàn)方案重復(fù)次數(shù)m=8,以下是試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)。正交試驗(yàn)(實(shí)例)第三步：按規(guī)定的方案做試驗(yàn)69正交試驗(yàn)(實(shí)例)第四步：數(shù)據(jù)分析

(1)用直觀分析法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

(1)根據(jù)極差判斷各因素的主次順序及評(píng)判各因素間是否存在明顯的交互作用。平均極差：R=424R(壓力)>R(功率)>R(時(shí)間)，所以對(duì)HSA超聲波焊線拉力來說，影響最大的因素是壓力，其次是功率，時(shí)間對(duì)拉力的影響很小。

R(功X壓)>R,故認(rèn)為功率和壓力之間存在明顯的交互作用。用同樣的方法可以判斷功率與時(shí)間，壓力與時(shí)間之間沒有明顯的交互作用。(2)最優(yōu)方案的確定本例是越大越好型試驗(yàn)，故選取使拉力大的因素水平。對(duì)單獨(dú)因素進(jìn)行評(píng)判：功率=340mW,

壓力=130g,時(shí)間=200mS.

考慮功率與壓力的交互作用。

從交互作用的效果來看，壓力=130g最好，功率=300mW最好。考慮到功率取1水平和2水平時(shí)交互效果相差不大，同時(shí)功率取1水平時(shí)偶爾出現(xiàn)掉線情況(拉力=0g),故功率最后選水平2(340mW).正交試驗(yàn)(實(shí)例)第四步：數(shù)據(jù)分析(1)根據(jù)極差判斷各因素的70正交試驗(yàn)(實(shí)例)第四步：數(shù)據(jù)分析

(2)用方差分析法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析本例的方差分析表如下(1)算出F值后，查F表確定各因素的顯著性。對(duì)HSA超聲波焊線拉力，壓力是極顯著因素，功率X壓力具有極顯著性，表明功率與壓力存在明顯的交互作用，功率的顯著性一般。時(shí)間不是顯著性因素。功率與時(shí)間，壓力與時(shí)間沒有交互作用。這個(gè)結(jié)論和用直觀分析法的分析結(jié)果相一致。(2)最優(yōu)方案的確定方法與前面相同。正交試驗(yàn)(實(shí)例)第四步：數(shù)據(jù)分析(1)算出F值后，查F表確71正交試驗(yàn)(實(shí)例)第五步：進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)本試驗(yàn)得到的最優(yōu)方案為：功率=340mW壓力=130g時(shí)間=200mS這組參數(shù)設(shè)定與第13號(hào)試驗(yàn)完全相同，故可以將第13號(hào)試驗(yàn)作為驗(yàn)證試驗(yàn)來評(píng)判本次試驗(yàn)的結(jié)論。

從第13號(hào)試驗(yàn)的8次試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，拉力值都很大，從而可以評(píng)判本次試驗(yàn)得出的最優(yōu)方案是合理的。第六步：更進(jìn)一步行動(dòng)的制訂從本次試驗(yàn)的結(jié)果來看，時(shí)間對(duì)拉力來說是一個(gè)非顯著因素，我們完全可以在確定功率和壓力參數(shù)設(shè)定的前提下單獨(dú)優(yōu)化時(shí)間設(shè)定，在拉力滿足要求的前提下盡可能減少時(shí)間參數(shù)的設(shè)定值，從而提高超聲波焊線機(jī)的使用效率，提高超聲波焊線工序的生產(chǎn)效率。正交試驗(yàn)(實(shí)例)第五步：進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)第六步：更進(jìn)一72實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)AlexanderMengSQA,SAEMagneticsLtd.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)73課程安排第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)第二講：方差分析和2k因子、3k因子設(shè)計(jì)第三講：正交試驗(yàn)的方差分析第四講：穩(wěn)健設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的三階段設(shè)計(jì)第五講：可靠性設(shè)計(jì)課程安排第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)74第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第五節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第一講：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的正交試驗(yàn)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量75第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，一個(gè)優(yōu)秀的工程師至少應(yīng)當(dāng)掌握以下的質(zhì)量管理技術(shù)：1.Cpk(過程能力指數(shù))2.GR&R(重復(fù)性和再現(xiàn)性)3.Correlation(相關(guān)性)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)764.SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)技術(shù)就是利用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)控，從而達(dá)到改進(jìn)與保證質(zhì)量的目的。SPC強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防。居QC七工具核心地位的控制圖是SPC的重要工具，它包括計(jì)量值控制圖和計(jì)數(shù)值控制圖。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)4.SPC(統(tǒng)計(jì)過程控制)技術(shù)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)775.CUSUM控制圖和EWMA控制圖CUSUM(累積和)控制圖的設(shè)計(jì)思想就是對(duì)數(shù)據(jù)的信息加以積累.它的理論基礎(chǔ)是序貫分析原理中的序貫概率比檢驗(yàn)，通過對(duì)信息的累積，將過程的小偏移累加起來，達(dá)到放大的效果，提高檢測(cè)過程小偏移的靈敏度。CUSUM控制圖分別可用于計(jì)量性數(shù)據(jù)(正態(tài)分布)不合格品數(shù)(泊松分布)，不合格品率(二項(xiàng)分布)。EWMA(指數(shù)加權(quán)滑動(dòng)平均)控制圖中控制統(tǒng)計(jì)量同樣利用了歷史數(shù)據(jù),而且它可以對(duì)不同階段的數(shù)據(jù)取不同的權(quán)重，距今越近的數(shù)據(jù)權(quán)重越大，反之則越小。EWMA控制圖設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是尋找最優(yōu)參數(shù)(入，K)組合的過程，所依據(jù)的原則是：對(duì)給定的穩(wěn)態(tài)ARL(0)，使過程出現(xiàn)設(shè)定偏移量的偏移時(shí)具有最小失控的ARL。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)5.CUSUM控制圖和EWMA控制圖第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌786.穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)產(chǎn)品、工藝過程的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法和技術(shù)開發(fā)階段的穩(wěn)健技術(shù)開發(fā)方法統(tǒng)稱為穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)，它是開發(fā)高質(zhì)量低成本產(chǎn)品最有效的方法.在實(shí)際生產(chǎn)中，任何一種產(chǎn)品都存在一些噪聲因素影響其質(zhì)量，對(duì)待這些因素一般可以有兩種態(tài)度：一是盡可能消除這些因素，但實(shí)際上往往很難實(shí)現(xiàn)，即使可能也需要花費(fèi)很大的代價(jià)，這是不值得的；二是盡量降低這些因素的影響，使產(chǎn)品特性對(duì)這些因素的變化不十分敏感?；竟δ艿男阅芊€(wěn)健取決于兩點(diǎn)：一是輸出質(zhì)量特性本身的波動(dòng)小；二是該質(zhì)量特性應(yīng)盡可能接近設(shè)計(jì)目標(biāo)值。S/N可以比較準(zhǔn)確地反映這兩個(gè)目標(biāo)。穩(wěn)健設(shè)計(jì)主要包括損失模型法、響應(yīng)面模型法、容差模型法和隨機(jī)模型法等。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)6.穩(wěn)健設(shè)計(jì)技術(shù)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)79第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)7.質(zhì)量機(jī)能展開(QFD)QFD產(chǎn)生于日本，是一種在開發(fā)階段就對(duì)產(chǎn)品的適用性實(shí)施全方位保證，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就確定制造過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，以減少生產(chǎn)初期大量錯(cuò)誤發(fā)生的系統(tǒng)方法。它從市場(chǎng)要求的情報(bào)出發(fā)，將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)語言，繼而縱向經(jīng)過部件、零件展開至工序展開；橫向進(jìn)行質(zhì)量展開、技術(shù)展開、成本展開的可靠性展開。形式上以大量的系統(tǒng)展開表和矩陣圖為特征，盡量將生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題提前揭示，以達(dá)到多元設(shè)計(jì)、多元保證的目的。最常用質(zhì)量功能展開的文件有：顧客要求策劃矩陣；設(shè)計(jì)矩陣；最終產(chǎn)品特性展開矩陣；生產(chǎn)、采購(gòu)矩陣；過程計(jì)劃和質(zhì)量控制表；作業(yè)指導(dǎo)書；第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)7.質(zhì)量機(jī)能展開(Q808.并行工程(或同步工程)現(xiàn)代企業(yè)面臨的主要課題是如何做好創(chuàng)新，但創(chuàng)新又面臨著兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn):市場(chǎng)不確定性和技術(shù)不確定性。市場(chǎng)因顧客需要的變化和技術(shù)進(jìn)步引起的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)的變化，要求產(chǎn)品的壽命周期縮短和更新?lián)Q代速度加快;技術(shù)上則由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和新原理的采用，延長(zhǎng)了開發(fā)周期。而并行工程則為企業(yè)如何以盡可能短的開發(fā)周期推出顧客與社會(huì)需要的產(chǎn)品提供了解決思想和方法。并行工程是對(duì)產(chǎn)品及制造和輔助過程實(shí)施并行、一體化設(shè)計(jì)，促使開發(fā)者始終考慮從概念形成直到使用后處置的產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的所有因素(包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和使用要求)的一種系統(tǒng)方法。并行工程中普遍采用質(zhì)量工程技術(shù)(如QFD、田口法、FMEA等)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)8.并行工程(或同步工程)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管819.水平比較(Benchmarking)Benchmarking是一個(gè)系統(tǒng)和連續(xù)的測(cè)量過程，這個(gè)過程就是要針對(duì)世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)和具體的領(lǐng)先過程進(jìn)行連續(xù)不斷的測(cè)量和比較，以獲得幫助公司采取改進(jìn)行動(dòng)的有效信息。水平比較可分為：內(nèi)部水平、競(jìng)爭(zhēng)性水平、功能性水平、一般性水平比較。水平比較的內(nèi)容：質(zhì)量、生產(chǎn)率和時(shí)間(生產(chǎn)率和時(shí)間反映了成本問題)。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)9.水平比較(Benchmarking)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師8210.失效模式和效果分析(FMEA)FMEA被應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和過程開發(fā)。它是一個(gè)重要的分析工具，有助于防止代價(jià)高的失效。它為設(shè)計(jì)小組提供了一個(gè)預(yù)期并消除這些失效的有效途徑。FMEA包括(設(shè)計(jì))DFMEA和(過程)PFMEA。DFMEA應(yīng)從列出設(shè)計(jì)希望做什么以及不希望做什么開始，即設(shè)計(jì)意圖。期望的特性的定義越明確，就越容易識(shí)別潛在的失效模式，采取糾正措施.PFMEA應(yīng)從整個(gè)過程的流程圖/風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估開始。流程圖應(yīng)確定與每個(gè)工序有關(guān)的產(chǎn)品/過程特性參數(shù)。如果可能的話，還應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的DFMEA確定某些產(chǎn)品的影響后果。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)10.失效模式和效果分析(FMEA)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)8311.制造設(shè)計(jì)(DFM)和裝配設(shè)計(jì)(DFA)為優(yōu)化設(shè)計(jì)功能、可制造性、易于裝配之間關(guān)系所設(shè)計(jì)的同步工程.最主要的是要增進(jìn)對(duì)工藝變量與產(chǎn)品結(jié)果之間的關(guān)系的理解。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者再在技術(shù)規(guī)范中確定必須在制造過程中加以控制的產(chǎn)品特性及其限制，以實(shí)現(xiàn)其使用要求。這將有利于：1)改進(jìn)產(chǎn)品的投產(chǎn)；2)改進(jìn)現(xiàn)有制造過程能力；3)提供可用于主管和工人培訓(xùn)的信息；DFM和DFA通常由一個(gè)橫向職能小組來應(yīng)用，這可以防止工程師設(shè)計(jì)超出裝配技術(shù)或產(chǎn)量能力的制造或裝配步驟。小組通常有其他領(lǐng)域的專家和顧客參與，以解決設(shè)計(jì)人員知識(shí)不足或未領(lǐng)悟某一重要設(shè)計(jì)特性。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)11.制造設(shè)計(jì)(DFM)和裝配設(shè)計(jì)(DFA)第一節(jié)：優(yōu)秀工程8412.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)一種用于控制過程輸入以便更好地理解對(duì)過程輸出影響的試驗(yàn)技術(shù).實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的代表性方法包括傳統(tǒng)方法和田口方法。田口方法的目的是通過設(shè)計(jì)保證質(zhì)量，它通過確定和控制造成過程/產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)偏差的關(guān)鍵變量(或噪音)來達(dá)到目的。其整個(gè)概念可描述為以下兩個(gè)基本點(diǎn)：1)應(yīng)該用相對(duì)于規(guī)定的目標(biāo)值的偏差來衡量質(zhì)量，而不應(yīng)該由是否滿足預(yù)先設(shè)定的公差限度來衡量質(zhì)量。2)質(zhì)量不能先靠檢驗(yàn)和返工來保證，必須通過適當(dāng)?shù)倪^程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)循環(huán)分為三個(gè)階段：系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、公差設(shè)計(jì)。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)12.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理8513.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析通過對(duì)過程設(shè)計(jì)的評(píng)估，以確保與人的能力兼容。運(yùn)動(dòng)分析是指與完成任務(wù)(如升、扭、延伸)有關(guān)的人的能力，以防止或減輕應(yīng)變、應(yīng)力、過度疲勞等問題。有關(guān)影響因素包括工人的人體尺寸、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的布置、按扭/開關(guān)的位置，加在人身上的負(fù)荷，及諸如噪音振動(dòng)、照明和空間等方面的環(huán)境影響。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)13.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管8614.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析通過對(duì)過程設(shè)計(jì)的評(píng)估，以確保與人的能力兼容。運(yùn)動(dòng)分析是指與完成任務(wù)(如升、扭、延伸)有關(guān)的人的能力，以防止或減輕應(yīng)變、應(yīng)力、過度疲勞等問題。有關(guān)影響因素包括工人的人體尺寸、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的布置、按扭/開關(guān)的位置，加在人身上的負(fù)荷，及諸如噪音振動(dòng)、照明和空間等方面的環(huán)境影響。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)14.運(yùn)動(dòng)/人機(jī)工程學(xué)分析第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管8715.價(jià)值分析和價(jià)值工程(VA和VE)采用多種技術(shù)來正確地分析某一產(chǎn)品的功能，往往能夠改進(jìn)產(chǎn)品的性能，降低成本，因?yàn)檫@樣可以找到并應(yīng)用其它的代用材料生產(chǎn)方法。這種功能評(píng)價(jià)的過程叫做價(jià)值分析。美國(guó)則將應(yīng)用價(jià)值分析過程以降低設(shè)計(jì)成本稱之為價(jià)值工程。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)15.價(jià)值分析和價(jià)值工程(VA和VE)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)8816.可靠性工程計(jì)劃通常一個(gè)可靠性項(xiàng)目要具備三個(gè)必要條件：1).產(chǎn)品設(shè)計(jì)：如果在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中未對(duì)可靠性進(jìn)行足夠的考慮的話，任何諸如檢驗(yàn)和試驗(yàn)的其它的后續(xù)措施都不能彌補(bǔ)不足；2).零件：用于制造產(chǎn)品的零件必須滿足功能要求，能夠在經(jīng)過制造過程后而不致衰退，并且能夠在其使用的環(huán)境條件下正常運(yùn)行而不至損壞；3).質(zhì)量控制：必要的制造程序、過程和控制必須予以執(zhí)行和保持；第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)16.可靠性工程計(jì)劃第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)8917.蒙特卡洛方法MonteCarlo方法也稱為隨機(jī)模擬方法，其基本思想是，為了求解數(shù)學(xué)、物理、工程技術(shù)以及生產(chǎn)管理等方面的問題，首先建立一個(gè)概率模型或隨機(jī)過程，使它的參數(shù)等于問題的解；然后通過對(duì)模型或過程的觀察或抽樣試驗(yàn)來計(jì)算所求參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，最后給出所求解的近似值。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)17.蒙特卡洛方法第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)9018.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)它們可以將產(chǎn)品的具體要求轉(zhuǎn)化為最終的實(shí)物產(chǎn)品，可以使設(shè)計(jì)者考慮許多不同的設(shè)計(jì)方案，并大大縮短工作時(shí)間?，F(xiàn)在常被用于以下領(lǐng)域：1)可靠性：為改進(jìn)的低溫設(shè)計(jì)可靠性而進(jìn)行的設(shè)備的熱工設(shè)計(jì)；2)可維修性：工件位置，可達(dá)到距離及其它與設(shè)計(jì)相關(guān)的人體需要圖解；3)可試驗(yàn)性：將試驗(yàn)策劃考慮在設(shè)計(jì)過程中的總體試驗(yàn)要求的分析;第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)18.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)91為何要學(xué)習(xí)DOE？傳統(tǒng)的試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)方法粗糙，可能導(dǎo)致試驗(yàn)成本大幅提高，而且往往經(jīng)過大量推理、統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)論，其價(jià)值根本無法和試驗(yàn)設(shè)計(jì)得出的結(jié)論相提并論。因?yàn)楹笳呤墙⒃诳茖W(xué)分析的事實(shí)基礎(chǔ)上的，所以試驗(yàn)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)改善等各階段、領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用價(jià)值。為何要學(xué)習(xí)DOE？傳統(tǒng)的試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)方法粗糙，可能導(dǎo)致試92為何要學(xué)習(xí)DOE？因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)可在解決許多問題時(shí)發(fā)揮作用。特別在分析和改善階段特別有用，用以對(duì)大量輸入變量進(jìn)行篩選及確定關(guān)鍵的少數(shù)輸入變量并確定其對(duì)輸出變量的影響。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)允許同時(shí)考慮所有懷疑會(huì)對(duì)品質(zhì)問題產(chǎn)生影響的可能因素，即使存在交互作用影響，也可對(duì)主要影響進(jìn)行評(píng)估。試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種研究與處理多因素試驗(yàn)的科學(xué)方法。試驗(yàn)設(shè)計(jì)允許在同一時(shí)間存在多個(gè)輸入變量的變化，可同時(shí)對(duì)大量變量進(jìn)行簡(jiǎn)單和迅速的處理。不過，目前國(guó)內(nèi)的大學(xué)教育都沒有涉及到系統(tǒng)的DOE培訓(xùn)課程，特別是實(shí)踐方面的訓(xùn)練尤為欠缺。為何要學(xué)習(xí)DOE？因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)可在解決許多問題時(shí)發(fā)揮作用93培訓(xùn)目標(biāo):通過對(duì)相關(guān)概念、理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解DOE的基礎(chǔ)知識(shí)和運(yùn)作方法；結(jié)合實(shí)際操作練習(xí)使學(xué)員熟煉掌握DOE工作的基本方法，并應(yīng)用于日常工作，改善試驗(yàn)效果，提高工作績(jī)效；提高SAE工程師的試驗(yàn)水平，優(yōu)化、改善SAE產(chǎn)品品質(zhì)。培訓(xùn)目標(biāo):通過對(duì)相關(guān)概念、理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)員了解DOE的基礎(chǔ)94進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用方法之一，在很多學(xué)科中得到廣泛的應(yīng)用。它的主要內(nèi)容是討論如何合理地安排試驗(yàn)、取得數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行綜合的科學(xué)分析，從而達(dá)到盡快獲得最優(yōu)方案的目的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在工程學(xué)領(lǐng)域是改進(jìn)制造過程的性能的非常重要的手段。它在開發(fā)新工序中亦有著廣泛的應(yīng)用。在工序開發(fā)的早期應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法能得出以下成果：1.提高產(chǎn)量；2.減少變異性，與額定值或目標(biāo)值更為一致；3.減少開發(fā)時(shí)間；4.減少總成本；第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義:第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程95對(duì)一個(gè)具體試驗(yàn)而言，試驗(yàn)方法的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析上。應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)這一工具，就能對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行合理安排，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析，以較小的試驗(yàn)規(guī)模(試驗(yàn)次數(shù))、較短的試驗(yàn)周期和較低的試驗(yàn)成本，獲得理想的試驗(yàn)結(jié)果和正確的結(jié)論。一個(gè)完整的試驗(yàn)包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)實(shí)施和試驗(yàn)結(jié)果分析三個(gè)階段。第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程對(duì)一個(gè)具體試驗(yàn)而言，試驗(yàn)方法的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和96試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)試驗(yàn)原則試驗(yàn)順序隨機(jī)化原則分塊試驗(yàn)原則(區(qū)組化原則)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則重復(fù)試驗(yàn)原則97前言:

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置.生產(chǎn)/制造過程可控制因素

不可控制因素

資產(chǎn)前言:

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置.生產(chǎn)/98統(tǒng)計(jì)技術(shù)在生產(chǎn)/制造過程中的應(yīng)用是對(duì)過程中輸入的變量(人,機(jī),料,法,環(huán))進(jìn)行有目的地優(yōu)化,使輸出的結(jié)果更加理想.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

是其中較為有效的一種工程工具.通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn),控制其不良的影響程度統(tǒng)計(jì)技術(shù)在99實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置ProcessXYY=f(x)建模過程DOE被看作一個(gè)以總成本最低，獲得最卓越品質(zhì)的方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)/制造過程中的位置ProcessXYY=f(x100第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法始于本世紀(jì)20年代，其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段：1.早期的方差分析法。這種方法是在本世紀(jì)20年代由英國(guó)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家、數(shù)學(xué)家費(fèi)歇(Fisher)提出的，開始主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、遺傳學(xué)方面，取得了豐碩成果。二戰(zhàn)期間，英、美采用這種方法在工業(yè)生產(chǎn)中取得顯著效果；2.傳統(tǒng)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法。以日本的田口玄一為代表；3.信噪比試驗(yàn)設(shè)計(jì)法與三階段設(shè)計(jì)法。1957年，田口玄一提出信噪比設(shè)計(jì)法和產(chǎn)品的三階段設(shè)計(jì)法。他把信噪比設(shè)計(jì)和正交表設(shè)計(jì)、方差分析相結(jié)合，開辟了更為重要、更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。第二節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程:101為什么要進(jìn)行正交試驗(yàn):在實(shí)際生產(chǎn)中，影響試驗(yàn)的因素往往是多方面的，我們要考察各因素對(duì)試驗(yàn)影響的情況。在多因素、多水平試驗(yàn)中，如果對(duì)每個(gè)因素的每個(gè)水平都互相搭配進(jìn)行全面試驗(yàn)，需要做的試驗(yàn)次數(shù)就會(huì)很多.比如對(duì)兩個(gè)7水平的因素，如果兩因素的各個(gè)水平都互相搭配進(jìn)行全面試驗(yàn)，就要做73=343次試驗(yàn)，對(duì)6個(gè)7水平的因素，進(jìn)行全面試驗(yàn)要做76=117649次試驗(yàn)。這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。我們應(yīng)當(dāng)在不影響試驗(yàn)效果的前提下，盡可能地減少試驗(yàn)次數(shù)。正交設(shè)計(jì)就是解決這個(gè)問題的有效方法。正交設(shè)計(jì)的主要工具是正交表。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法為什么要進(jìn)行正交試驗(yàn):第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法102右圖是一個(gè)比較典型的正交表.“L”表示此為正交表,“8”表示試驗(yàn)次數(shù),“2”表示兩水平,“7”表示試驗(yàn)最多可以有7個(gè)因素(包括單個(gè)因素及其交互作用).第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表:右圖是一個(gè)比較典型第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表:103正交表的表示方法:一般的正交表記為L(zhǎng)n(Mk)，n是表的行數(shù)，也就是要安排的試驗(yàn)次數(shù);k是表中的列數(shù)，表示因素的個(gè)數(shù)；m是各因素的水平數(shù)；常見的正交表:2水平的有L4(23),L8(27),L12(211),L16(215)等；3水平的有L9(34),L27(313)等；4水平的有L15(45);5水平的有L25(56);第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表的表示方法:第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法104第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)所需要的試驗(yàn)次數(shù).普通試驗(yàn)所需要的試驗(yàn)次數(shù)為什么說正交試驗(yàn)節(jié)約成本,提高效率:第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)所需要的試驗(yàn)次數(shù).普105正交表的兩條重要性質(zhì):1)每列中不同數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)是相等的，如L9(34)中，每列中不同的數(shù)字是1，2，3，它們各出現(xiàn)3次；第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法2)在任意兩列中，將同一行的兩個(gè)數(shù)字看成有序數(shù)對(duì)時(shí)，每種數(shù)對(duì)出現(xiàn)的次數(shù)是相等的，如L9(34)中有序數(shù)對(duì)共有9個(gè):(1,1),(1,2),(1,3)(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3),它們各出現(xiàn)一次。所以，用正交表來安排試驗(yàn)時(shí)，各因素的各種水平的搭配是均衡的，這是正交表的優(yōu)點(diǎn)。正交表的兩條重要性質(zhì):第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法106第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的解析

對(duì)一個(gè)三因素三水平的試驗(yàn)，若做全面試驗(yàn)，需做33=27次，若利用正交表L9(34)安排試驗(yàn)，只需做9次。為什么正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)能大大減少試驗(yàn)次數(shù)呢？解析如下：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的解析107第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法

圖中三個(gè)坐標(biāo)軸代表三個(gè)因素，坐標(biāo)軸上的點(diǎn)代表因素的水平，27個(gè)節(jié)點(diǎn)代表全面試驗(yàn)的27個(gè)試驗(yàn)方案，其中用紅色標(biāo)注的9個(gè)節(jié)點(diǎn)代表用正交表L9(34)安排的9個(gè)試驗(yàn)方案。這9個(gè)點(diǎn)由圖中可知，在立方體的每個(gè)面上都有三個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，而在立方體的每條線上都有一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，即這9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均勻地分布在整個(gè)立方體內(nèi)，這就是正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理之一-----“均勻分散性”。另外，由于采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，能在B，C兩因素的水平變化的情況下對(duì)A因素的不同水平進(jìn)行比較，從而得知A因素對(duì)響應(yīng)輸出的影響程度，這就是正交試驗(yàn)的另外一個(gè)設(shè)計(jì)原理----“整齊可比性”。

正因?yàn)橛谜槐戆才旁囼?yàn)具有“均勻分散性”與“整齊可比性”這兩個(gè)特點(diǎn)，所以它能大大的減少試驗(yàn)的次數(shù)，甚至比簡(jiǎn)單地比較全面試驗(yàn)結(jié)果有可能提供更多的信息。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法圖中三個(gè)108例1：(單指標(biāo)的分析方法)某煉鐵廠為提高鐵水溫度，需要通過試驗(yàn)選擇最好的生產(chǎn)方案經(jīng)初步分析，主要有3個(gè)因素影響鐵水溫度，它們是焦比、風(fēng)壓和底焦高度，每個(gè)因素都考慮3個(gè)水平，具體情況見表。問對(duì)這3個(gè)因素的3個(gè)水平如何安排，才能獲得最高的鐵水溫度?第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法例1：(單指標(biāo)的分析方法)第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法109解：如果每個(gè)因素的每個(gè)水平都互相搭配著進(jìn)行全面試驗(yàn)，必須做試驗(yàn)33=27次?，F(xiàn)在我們使用L9(34)正交表來安排試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解：如果每個(gè)因素的每個(gè)水平都互相搭配著進(jìn)行全面試驗(yàn)，必第三節(jié)110我們按選定的9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，并將每次試驗(yàn)測(cè)得的鐵水溫度記錄下來：為了便于分析計(jì)算，我們把這些溫度值和正交表列在一起組成一個(gè)新表。另外，由于鐵水溫度數(shù)值較大，我們把每一個(gè)鐵水溫度的值都減去1350，得到9個(gè)較小的數(shù)，這樣使計(jì)算簡(jiǎn)單。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法我們按選定的9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，并將每次試驗(yàn)測(cè)得的鐵水溫第三節(jié)111分析表第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法分析表第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法112解釋：K1這一行的3個(gè)數(shù)分別是因素A,B,C的第1水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的鐵水溫度之和;K2這一行的3個(gè)數(shù)分別是因素A,B,C的第2水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的鐵水溫度之和;K3這一行的3個(gè)數(shù)分別是因素A,B,C的第3水平所在的試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的鐵水溫度之和;k1,k2,k3這3行的3個(gè)數(shù)，分別是K1,K2,K3這3行中的3個(gè)數(shù)的平均值；極差是同一列中，k1,k2,k33個(gè)數(shù)中的最大者減去最小者所得的差。極差越大，說明這個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響越大。極差最大的那一列，就是那個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響最大，那個(gè)因素就是我們要考慮的主要因素.通過分析可以得出：各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)(鐵水溫度)的影響按大小次序應(yīng)當(dāng)是C(底焦高度)

A(焦比)B(風(fēng)壓)；最好的方案應(yīng)當(dāng)是C2A3B2。與此結(jié)果比較接近的是第9號(hào)試驗(yàn)。為了最終確定上面找出的試驗(yàn)方案是不是最好的，可以按這個(gè)方案再試驗(yàn)一次，并同第9號(hào)試驗(yàn)相比，取效果最佳的方案。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解釋：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法113例2：(多指標(biāo)的分析方法----綜合平衡法)為提高某產(chǎn)品質(zhì)量，要對(duì)生產(chǎn)該產(chǎn)品的原料進(jìn)行配方試驗(yàn)。要檢驗(yàn)3項(xiàng)指標(biāo)：抗壓強(qiáng)度、落下強(qiáng)度和裂紋度，前2個(gè)指標(biāo)越大越好，第3個(gè)指標(biāo)越小越好。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，配方中有3個(gè)重要因素：水分、粒度和堿度。它們各有3個(gè)水平。試進(jìn)行試驗(yàn)分析，找出最好的配方方案。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法例2：(多指標(biāo)的分析方法----綜合平衡法)第三節(jié)：正交試114解：我們選用正交表L9(34)來安排試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解：我們選用正交表L9(34)來安排試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、115質(zhì)量管理技術(shù)-課件116A水分B粒度C堿度k3k3k3k3k3k3k3k3k3k1k1k1k1k1k1k1k1k1k2k2k2A水分B粒度C堿度k3k3k3k3k3k3k3k3k3k1k117分析：1)粒度B對(duì)抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度來講，極差都是最大的，說明它是影響最大的因素，而且以取8為最好；對(duì)裂紋度來講，粒度的極差不是最大，不是影響最大的因素，而且也以取8為最好；2)堿度C對(duì)三個(gè)指標(biāo)的極差都不是最大的，是次要的因素。對(duì)抗壓強(qiáng)度和裂紋度來講，堿度取1.1最好；對(duì)落下強(qiáng)度，取1.3最好，但取1.1也不是太差，綜合考慮堿度取1.1；3)水分A對(duì)裂紋度來講是最大的因素，以取9為最好；但對(duì)抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度來講，水分的極差都是最小的，是影響最小的因素。綜合考慮水分取9；最后較好的試驗(yàn)方案是B3C1A2第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法分析：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法118例3：(多指標(biāo)的分析方法----綜合評(píng)分法)某廠生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品，需要檢驗(yàn)兩下指標(biāo)：核酸統(tǒng)一純度和回收率，這兩個(gè)指標(biāo)都是越大越好。有影響的因素有4個(gè)，各有3個(gè)水平。試通過試驗(yàn)分析找出較好的方案解：這是4因素3水平的試驗(yàn)，可以選用正交表L9(34)。試驗(yàn)結(jié)果如表。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法例3：(多指標(biāo)的分析方法----綜合評(píng)分法)第三節(jié)：正交試119第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法總分=4

x

純度+1x回收率第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法總分=4x純度+120分析：1)根據(jù)綜合評(píng)分的結(jié)果，直觀上第1號(hào)試驗(yàn)的分?jǐn)?shù)最高，應(yīng)進(jìn)一步分析它是不是最好的試驗(yàn)方案；2)通過直觀分析法可以得知，最好的試驗(yàn)方案是A1B3C2D1。A，D兩個(gè)因素的極差都很大，是對(duì)試驗(yàn)影響較大的兩個(gè)因素；3)分析出來的最好方案，在已經(jīng)做過的9個(gè)試驗(yàn)中是沒有的?？梢园催@個(gè)方案再試驗(yàn)一次，看能不能得出比第一號(hào)試驗(yàn)更好的結(jié)果，從而確定出真正最好的試驗(yàn)方案；綜合評(píng)分法是將多指標(biāo)的問題，通過加權(quán)計(jì)算總分的方法化成一個(gè)指標(biāo)的問題，使對(duì)結(jié)果的分析計(jì)算都比較方便、簡(jiǎn)單。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法分析：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法121利用正交表進(jìn)行試驗(yàn)的步驟：1)明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定要考核的試驗(yàn)指標(biāo)；2)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，確定要考察的因素和各因素的水平；要通過對(duì)實(shí)際問題的具體分析選出主要因素，略去次要因素；3)選用合適的正交表，安排試驗(yàn)計(jì)劃；4)根據(jù)安排的計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定各試驗(yàn)指標(biāo)；5)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，得出合理的結(jié)論；以上這種方法一般稱為直觀分析法。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法利用正交表進(jìn)行試驗(yàn)的步驟：第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法122混合水平正交表及其用法:混合水平正交表就是各因素的水平數(shù)不完全相等的正交表。譬如：L8(41x24)就是一種混合水平的正交表。這張表有兩個(gè)重要特點(diǎn)：1)每一列中不同數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)是相同的；2)每?jī)闪懈鞣N不同的水平搭配出現(xiàn)的次數(shù)是相同的。但要注意，每?jī)闪胁煌降拇钆涞膫€(gè)數(shù)是不完全相同的。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)混合水平正交表及其用法:第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)123例4：(直接利用混合水平正交表)某農(nóng)科站進(jìn)行品種試驗(yàn)，共有4個(gè)因素：A(品種)、B(氮肥量)、C(氮、磷、鉀比例)、D(規(guī)格)。因素A是4水平的，另外3個(gè)因素是2水平的。試驗(yàn)指標(biāo)是產(chǎn)量，數(shù)值越大越好。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)例4：(直接利用混合水平正交表)第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)124解：分析結(jié)果見下表。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)解：分析結(jié)果見下表。第四節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)125例5：(擬水平法)今有一試驗(yàn)，試驗(yàn)指標(biāo)只有一個(gè)，它的數(shù)值越小越好，這個(gè)試驗(yàn)有4個(gè)因素，其中因素C是2水平的，其余3個(gè)因素都是3水平的，試安排試驗(yàn)。