DOE 培訓(xùn)資料(極差分析)ppt課件

1、第1頁/共頁，DOE培訓(xùn)LABG激光焊接部2018.7.7，2，2，客戶需求，學(xué)習(xí)內(nèi)容，3，1 .實(shí)驗(yàn)修訂是什么？ 實(shí)驗(yàn)設(shè)施修訂(designofexperiments ) :簡(jiǎn)稱doe，是應(yīng)用數(shù)學(xué)綜合修訂學(xué)的基本知識(shí)，如何合理安排實(shí)驗(yàn)，獲取數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行綜合科學(xué)分析，盡快獲得最佳組合方案的方法。 實(shí)驗(yàn)設(shè)施修訂主要是合理安排實(shí)驗(yàn)，以少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)、短的實(shí)驗(yàn)周期和小的實(shí)驗(yàn)成本，得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和正確的結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)設(shè)定修正是研究因子x和關(guān)牛鼻子質(zhì)量特性CTQs的關(guān)系。 U3 2 .建立指標(biāo)與要素的關(guān)系3 .選擇流程殘奧表或配方4 .提高產(chǎn)量5 .改善質(zhì)量6 .降低成本5，3 .實(shí)驗(yàn)設(shè)施修訂的發(fā)展過

2、程6，4 .實(shí)驗(yàn)分類7、第二節(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)施修訂的術(shù)語和正交表1 .基礎(chǔ)術(shù)語-因子、評(píng)價(jià)指標(biāo)尺寸、成材率(或成材率)、外觀、功能過程/過程等：將輸入轉(zhuǎn)換為輸出的一系列活動(dòng)或一系列活動(dòng)。 如注射、電鍍、回流焊接、波峰焊接、FCT因子(factor ) :又稱因素，是指影響實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的量。 左圖所示的X1、X2、U1、U2溫度、時(shí)間、壓力、速度、不同級(jí)別、不同作業(yè)人員、不同機(jī)械、因子分為可控因子和不可控因子兩種，是工程師可以自由設(shè)定的殘奧表。 例如溫度(設(shè)為100200度)回流爐的提拉速度(設(shè)為7080CM/MIN )不能控制的因子也稱為噪聲因子，工程師因成本高而不能控制。 8，1 .基礎(chǔ)術(shù)語級(jí)，例如

3、，大氣濕度、灰塵、電磁干擾作用等，需要獲取被稱為因子級(jí)別的兩個(gè)或多個(gè)不同值，以研究因子對(duì)響應(yīng)的影響。 一個(gè)因子的級(jí)別至少有兩個(gè)，通常用符號(hào)表示： 1、2、3-1、0、1，處理(treat ) :根據(jù)設(shè)定的因子水平的組合，我們能夠進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，能夠得到一次響應(yīng)變量的觀測(cè)值，一次“實(shí)驗(yàn)”或者一次“運(yùn)轉(zhuǎn)”，實(shí)驗(yàn)執(zhí)行針織面料一個(gè)因子的效果修正公式：主效應(yīng)某一級(jí)別的所有觀測(cè)值的最大平均值-某一級(jí)別的所有觀測(cè)值的最小平均值極差，10，1 .基礎(chǔ)術(shù)語-相互作用，相互作用：如果a處于因子b的不同級(jí)別時(shí)產(chǎn)生的效果不同， 因子a和b有相互作用這3個(gè)因子以上的交互，因?yàn)榧夹g(shù)分析不容易，沒有交互(平行的狀態(tài))，y，x

4、，x，x，稍有交互，有大的交互，11，1 .有基礎(chǔ)術(shù)語交互，交互12、相互作用表(以正交表L8(27 )為例): 在正交表組裝具有相互作用的實(shí)驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)要素的相互作用看作新的要素，占有一列，稱為相互作用列。 1 .基礎(chǔ)術(shù)語交互表，13，2 .正交表，右圖是典型的正交表?！發(fā)”表示正交表，“8”表示實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，“2”表示每個(gè)因子的級(jí)別為2個(gè)級(jí)別，“7”表示最多7個(gè)因子(包括與單個(gè)因子的交互)，14，2 .正交表，正交表表示方法：一般正交表為L(zhǎng)n(mk )，n表示表的行數(shù)即，配置的k是表中的列數(shù)(也表示要因的個(gè)數(shù))的m是各要素的勒貝爾數(shù)，常見的正交表： 2電平有L4(23 )、L8(27 )、L

5、12(211 )、L16(215 )等。 三個(gè)電平有L9(34 )、L27(313 )等。 四個(gè)級(jí)別是L15(45 )和五個(gè)級(jí)別是L25(56 )的混合水平混合水平正交表是每個(gè)元素的水平數(shù)目不完全相等的正交表。 例如，L8(41 x 24 )是混合等級(jí)的正交表。15、2 .正交表、正交表特征：1.各級(jí)出現(xiàn)次數(shù)相等。 像L9(34 )那樣，每列不同的數(shù)字是1、2、3，它們分別出現(xiàn)3次。 2 .如果把表中的任意2列、同一行的2個(gè)數(shù)字看作秩序數(shù)字對(duì)，則可能的數(shù)字對(duì)的出現(xiàn)次數(shù)全部相同。 不滿足上述兩個(gè)條件就不能說是正交表、16、3 .正交表的用法。 例1:(單指標(biāo)分析方法)一家生產(chǎn)鐵元素所如何配置三個(gè)

6、等級(jí)的這些個(gè)，以提高鐵水溫度，必須通過試驗(yàn)選擇最佳的生產(chǎn)方案，從而得到最高的鐵水溫度，17，3 .正交表的用法，例1 :解：各要素的各等級(jí)相互配合現(xiàn)采用L9(34 )正交表安排實(shí)驗(yàn)。 用18、選定的9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，記錄了各試驗(yàn)中測(cè)定的鐵元素水溫度。 為了便于補(bǔ)正，將鐵元素水溫度減去1350后填入表中，補(bǔ)正了各因子的主效應(yīng)。 手動(dòng)修正各因子的主效應(yīng)：根據(jù)上述公式，由于分別計(jì)算主效應(yīng)某水平的全觀測(cè)值的最大平均值-某水平的全觀測(cè)值的最小值1 .各因子的各水平的觀測(cè)值和， 因子a的1水平的觀測(cè)值和15 45 3595因子a的2水平的觀測(cè)值之和為404495的因子a的第3水平的觀測(cè)值之和為40 40

7、60140、 因此，因子a在第1級(jí)的觀測(cè)平均值95/331.7因子a在第2級(jí)的觀測(cè)平均值115/338.3因子a在第3級(jí)的觀測(cè)平均值140/19 3 .修正各因子的效果(即極為差)因子a的主效應(yīng)(極為差) 46.7-31.715因子a的主效應(yīng)(極為差) 43.3-31.711.6因子a的主效應(yīng)(極為差) 48.3-28.320，另外，我們還需要最大鐵水溫度這個(gè)結(jié)果接近第9號(hào)試驗(yàn)，為了確認(rèn)最終在上面發(fā)現(xiàn)的試驗(yàn)方案是否最好，現(xiàn)在用這個(gè)方案再試驗(yàn)一次，與第9號(hào)試驗(yàn)相比可以采取最有效的方案，21，例2:(多指標(biāo)的分析方法-綜合平衡方法)為了提高某個(gè)產(chǎn)品品質(zhì)，生產(chǎn)那個(gè)產(chǎn)品的抗壓從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，處方有水

8、分、粒度、堿度三個(gè)重要因素。 各有三個(gè)水平；進(jìn)行試驗(yàn)分析，找到最佳方案。 22、解：我們用正交表L9(34 )安排實(shí)驗(yàn)。、23、24、a水分、b粒度、c鹽基度、k3、k3、k3、k3、k3、k3、k1、k1、k1、k1、k1、k1，對(duì)于粒度的極端差不是最大，不是最大的影響因素，最好取8 )。 關(guān)于抗壓強(qiáng)度和裂紋度，對(duì)于堿度為1.1最好的落下強(qiáng)度，取1.3最好，但取1.1也幾乎沒有差別，綜合考慮鹽基度而取1.13)水分a對(duì)于裂紋度來說是最大元因素，取9最好，但是，關(guān)于抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度綜合考慮水分取9的最后一個(gè)好試驗(yàn)方案是b3c1a 2，26，例3:(多指標(biāo)的分析方法-綜合評(píng)價(jià)法)某工廠生產(chǎn)化工

9、產(chǎn)品，需要檢驗(yàn)兩個(gè)指標(biāo)：核酸統(tǒng)一純度和回收率，這兩個(gè)指標(biāo)越大越好。 影響因素有四個(gè)，各有三個(gè)層次。 通過試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)了好的方案解：這是4要素3級(jí)的試驗(yàn)，可以選擇正交表L9(34 )。 試驗(yàn)結(jié)果如表所示。 27，總分=4 x純度1 x回收率，28，分析：1)從綜合評(píng)分的結(jié)果可知，直觀上第1號(hào)試驗(yàn)的分?jǐn)?shù)最高，它是最好的試驗(yàn)方案，必須進(jìn)一步分析有木有2 )通過直觀分析法，最好的試驗(yàn)方案是A1B3C2D1。 a、d兩個(gè)要素的極端差別很大，是對(duì)實(shí)驗(yàn)有很大影響的兩個(gè)要素3 )分析的最佳方案，并非已經(jīng)進(jìn)行的9個(gè)實(shí)驗(yàn)。 用這個(gè)方案再試驗(yàn)一次，看看是否能得到比第一號(hào)試驗(yàn)更好的結(jié)果，能確定真正的最佳試驗(yàn)方案的綜合

10、評(píng)價(jià)法，是用加權(quán)多個(gè)指標(biāo)的問題計(jì)算合計(jì)點(diǎn)的方法作為一個(gè)指標(biāo)的問題，結(jié)果的分析計(jì)算方便而簡(jiǎn)單。29、例4:(直接利用混合水平正交表)在某農(nóng)科站進(jìn)行品種試驗(yàn)，包括a (品種)、b (氮肥量)、c (氮、磷、鉀元素比例)、d (規(guī)格) 4個(gè)要素。 因素a為4級(jí)，其他3個(gè)因素為2級(jí)。 試驗(yàn)指標(biāo)是產(chǎn)量，數(shù)值越大越好。 30、解：分析結(jié)果如下表所示。 31、例5:(擬等級(jí)法)現(xiàn)有一個(gè)測(cè)試，測(cè)試指標(biāo)只有一個(gè)，其數(shù)值越小越好，該測(cè)試有四個(gè)要素，其中要素c為2等級(jí)，其佚預(yù)三個(gè)要素均為3等級(jí)，安排測(cè)試。 解：我們從第一、第二兩個(gè)等級(jí)中選擇一個(gè)等級(jí)作為第三等級(jí)重復(fù)。 我們稱之為虛擬等級(jí)。 一般來說，需要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)

11、選擇更好的水平。 32、分析結(jié)果如下表所示。33、總結(jié)：擬水平法是一種處理將等級(jí)少的要素放入勒貝爾數(shù)多的正交表中的問題的方法。 如果沒有合適混合等級(jí)的正交表，偽等級(jí)法是比較好地處理多因素混合等級(jí)測(cè)試的方法。 這不僅可以對(duì)一個(gè)因素進(jìn)行虛擬化，還可以對(duì)多個(gè)因素進(jìn)行虛擬化。 34，例6 :以具有三要素兩層互動(dòng)的例子說明(列貝爾數(shù)相同)某產(chǎn)品的產(chǎn)量依賴于三個(gè)要素a、b、c，每個(gè)要素具有兩個(gè)層次。 兩個(gè)要素之間有相互作用，試驗(yàn)指標(biāo)的產(chǎn)量越高越好。 具體為，35，解：這是3因子2水平的實(shí)驗(yàn)。 三個(gè)要素a、b、c占三列，它們之間的相互作用A x B、B x C、A x C又占三列。 可以使用正交表L8(27

12、 )。 36、分析：從極差的大小來看，影響最大的因素是c，二級(jí)好，其次是AxB二級(jí)好，第三是因子a一級(jí)好，第四是因子b一級(jí)好。 下面是a和b組合的幾個(gè)效果表。 從此表可以看出，a和b的最佳組合是A1B2。 AxC和BxC的差別很小，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響很小，忽略了。 綜合分析表明，最佳方案為A1B2C2，這與實(shí)驗(yàn)4相符。37、應(yīng)用第三節(jié)DOE，1.doe的簡(jiǎn)單步驟一般可以分為三個(gè)步驟：1)明確測(cè)試目的，確定做評(píng)估測(cè)試指標(biāo)；2 )根據(jù)測(cè)試目的，確定考察要素和各要素的水平，通過實(shí)際問題的具體分析選出主要要素； 應(yīng)省略次要因素3 )選擇適當(dāng)?shù)恼槐?，安排測(cè)試修訂圖4 )根據(jù)預(yù)定的修訂圖進(jìn)行測(cè)試，測(cè)量各測(cè)試指

13、標(biāo)5 )對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修訂分析，得出合理的結(jié)論6 )如果最佳組合方案在測(cè)試中不出現(xiàn)，條件允許時(shí)安排一個(gè)驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)、40、主題： PCBA SMT回流參數(shù)優(yōu)化定義： PCBA過程改進(jìn)選擇原因： SMT的回流是PCBA的鍵參數(shù)。 工藝的殘奧儀表直接影響焊接質(zhì)量，影響直通率.范圍： XXXPCBA .第三節(jié)DOE實(shí)例，41、PCB、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z5各階段的溫度影響成材率. Z1-Z13表示13個(gè)溫度區(qū)域，可調(diào)整這些個(gè)溫度區(qū)域的溫度。 我們調(diào)節(jié)了這些個(gè)溫度范圍的溫度從而提高了成材率。 另外，輸送機(jī)的速度也是影響因素。 42、對(duì)于SMT生產(chǎn)，非常合適的回流溫度曲線是獲得高質(zhì)量焊點(diǎn)

14、的最重要因素之一。 得到最佳爐溫殘奧節(jié)表是這次DOE的目的。 43、目標(biāo)設(shè)定：當(dāng)前平均不良率為155 DPMO最小不良率為20 DPMO，70%=(155-20)*70%=95本次應(yīng)減少的目標(biāo)=155-95=60DPMO，項(xiàng)目開始前收集的我們選擇了不同的殘奧儀表和對(duì)應(yīng)的不良數(shù)(單位為百萬分之一。 計(jì)數(shù)： DPMO=，D model 541 point/pcs .45，根據(jù)分析，影響簡(jiǎn)介(焊接質(zhì)量)的電烤箱溫度有14要素。 他們對(duì)13溫區(qū)的溫度A H和J N (單位： C)O輸送鏈速度和設(shè)定(單位：厘米/分鐘)、Therefore、wechoosethe 14 factorsasdoesfactors .46、實(shí)驗(yàn)設(shè)定修訂、48、因子和水平的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度表實(shí)驗(yàn)執(zhí)行結(jié)果和數(shù)據(jù)分析、50、16次實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析及各要素的主要效果圖顯