DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例討論

1、Design of Experiments (DoE)從簡(jiǎn)單的案例開始用微波爐爆米花用微波爐爆米花D：?jiǎn)栴}：有些玉米沒有爆開：?jiǎn)栴}：有些玉米沒有爆開M：統(tǒng)計(jì)玉米沒有爆開的比率，用：統(tǒng)計(jì)玉米沒有爆開的比率，用%表示表示A：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，玉米沒有爆開，可能和三個(gè)因：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，玉米沒有爆開，可能和三個(gè)因素有關(guān)：素有關(guān)：玉米類型：玉米類型：A，B微波爐火力：中等，強(qiáng)力微波爐火力：中等，強(qiáng)力微波時(shí)間：微波時(shí)間：180-220s設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)模擬一個(gè)實(shí)際案例（DOE運(yùn)用于點(diǎn)焊工藝優(yōu)化）進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟 在NISSA L42L項(xiàng)目上，門框部品采用點(diǎn)焊工藝； 焊接后的焊核直徑是一

2、個(gè)關(guān)鍵的特性，目前控制的標(biāo)準(zhǔn)參照： 焊核直徑的檢查，是一項(xiàng)破壞性的檢驗(yàn)，所以，如何控制焊核直徑的影響因子（焊接過程的參數(shù)），變得非常關(guān)鍵； 如何確定焊核直徑的影響因子？在這個(gè)案案例中，我們使用DOE的方法。點(diǎn)焊參數(shù)的優(yōu)化點(diǎn)焊設(shè)備重新梳理焊接的過程過程描述過程描述輸入輸入 可可控的因子控的因子 不不可控的因子可控的因子 輸出輸出 可以參考的資料：可以參考的資料：焊接過程的焊接過程的P-FMEA控制計(jì)劃，工藝指導(dǎo)書控制計(jì)劃，工藝指導(dǎo)書因子分析Y-焊核直徑焊核直徑 X1:電極直徑電極直徑X2:TW1周期周期X3:I1電流電流X4:I2電流電流X5:壓力壓力X6:加壓時(shí)間加壓時(shí)間X7:冷卻時(shí)間冷卻時(shí)間

3、不可控因子：不可控因子：環(huán)境的溫度環(huán)境的溫度環(huán)境的濕度環(huán)境的濕度測(cè)量：測(cè)量：游標(biāo)卡尺，精度游標(biāo)卡尺，精度0.02mm測(cè)量測(cè)量a和和b焊接直徑焊接直徑MIN3.6,平均值平均值4.2抗剪切力抗剪切力MIN2.45,平均值平均值2.85（委托檢（委托檢測(cè)中心測(cè)試中）測(cè)中心測(cè)試中）如何測(cè)量“Y-焊核直徑”?NESD0107(2004-N)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的編制X1-電極直徑 X2-TW1周期 X3-I1電流X4-I2電流X5-壓力X6-初次加壓時(shí)間X7-冷卻時(shí)間YLSL5.5860800.1358Nom.6.01065850.154010USL6.51270900.2451215.5860800.14512

4、25.51260900.1351235.51270900.145845.5870900.2351256.51270800.2351266.51270800.1451276.5860800.135886.5860900.2451296.01065850.154010在在JMP軟件中，定制試驗(yàn)計(jì)劃，如圖所示。軟件中，定制試驗(yàn)計(jì)劃，如圖所示。各個(gè)因子的設(shè)定，按照焊接參數(shù)的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行。各個(gè)因子的設(shè)定，按照焊接參數(shù)的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行。樣件準(zhǔn)備及編號(hào)準(zhǔn)備焊接的樣片，并編號(hào)。準(zhǔn)備焊接的樣片，并編號(hào)。每每組樣件的點(diǎn)焊位置編號(hào)，及指定位置，并和每組試驗(yàn)一一對(duì)應(yīng)。組樣件的點(diǎn)焊位置編號(hào)，及指定位置，并和每組試驗(yàn)一

5、一對(duì)應(yīng)。每每組試驗(yàn)，準(zhǔn)備組試驗(yàn)，準(zhǔn)備8個(gè)焊點(diǎn)樣本進(jìn)行測(cè)量。個(gè)焊點(diǎn)樣本進(jìn)行測(cè)量。X1-電極直徑 X2-TW1周期 X3-I1電流X4-I2電流X5-壓力X6-初次加壓時(shí)間X7-冷卻時(shí)間YLSL5.5860800.1358Nom.6.01065850.154010USL6.51270900.2451215.5860800.1451225.51260900.1351235.51270900.145845.5870900.2351256.51270800.2351266.51270800.1451276.5860800.135886.5860900.2451296.01065850.154010數(shù)據(jù)收

6、集數(shù)據(jù)處理在在JMP軟件中輸入軟件中輸入Y-焊核直徑的數(shù)據(jù)焊核直徑的數(shù)據(jù)* 表示為表示為“虛焊虛焊”數(shù)據(jù)分析分析說明：分析說明：從左圖中可以看出影響焊接直徑從左圖中可以看出影響焊接直徑的的關(guān)關(guān)鍵因子是：壓力（負(fù)相關(guān)）、電極頭鍵因子是：壓力（負(fù)相關(guān)）、電極頭直徑（正相關(guān)）、二次通電電流（正直徑（正相關(guān)）、二次通電電流（正相關(guān)）、一次通電電流（正相關(guān)）相關(guān)）、一次通電電流（正相關(guān)）模擬預(yù)測(cè)模擬電極頭變化，模擬電極頭變化，從從5.5-6.5的范圍變化的范圍變化模擬氣壓變化，模擬氣壓變化，從從0.1-0.2的范圍變化的范圍變化模擬預(yù)測(cè)模擬電極頭，從模擬電極頭，從5.5-6.5的范圍變化；的范圍變化；模

7、擬氣壓模擬氣壓0.1-0.2變化，變化，其余因子設(shè)定為中值其余因子設(shè)定為中值, 焊核直徑的焊核直徑的CPK能力為能力為0.677過程調(diào)整試驗(yàn)小組按照如上工藝條件的設(shè)置，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)試驗(yàn)小組按照如上工藝條件的設(shè)置，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，取樣行了調(diào)整，取樣109個(gè)焊點(diǎn)，個(gè)焊點(diǎn)，測(cè)量焊點(diǎn)的直徑，詳見數(shù)據(jù)表測(cè)量焊點(diǎn)的直徑，詳見數(shù)據(jù)表能力驗(yàn)證109個(gè)焊點(diǎn)的直徑數(shù)據(jù)，個(gè)焊點(diǎn)的直徑數(shù)據(jù)，按照按照3.6的規(guī)格下限要求，的規(guī)格下限要求，CPK的能力為的能力為1.082 對(duì)于現(xiàn)有點(diǎn)焊設(shè)備，電極頭壓力，電極頭壓力，需要進(jìn)行重點(diǎn)的控制，目前的設(shè)備需要進(jìn)行改造，要求可以做到：對(duì)氣壓、電流、電極頭直徑進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。(中頻逆變焊接設(shè)備) 對(duì)于電極頭，需要進(jìn)行重點(diǎn)的管理電極頭，需要進(jìn)行重點(diǎn)的管理