工商管理MBA質(zhì)量管理田口三次設(shè)計(jì)

質(zhì)量管理田口三次設(shè)計(jì)靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)質(zhì)量量是指產(chǎn)品的一組固有特性滿足要求的程度。這組固有特性稱(chēng)之為質(zhì)量特性，它包括性能、可靠性、平安性、經(jīng)濟(jì)性、維修性和環(huán)境順應(yīng)性等。采用哪些質(zhì)量特性來(lái)反映產(chǎn)品的質(zhì)量情況，這是專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題。而選取什么性質(zhì)的質(zhì)量特性的分類(lèi)。質(zhì)量特性可分為計(jì)量和計(jì)數(shù)2大類(lèi)。計(jì)量特性又分為望目特性、望小特性和望大特性3種類(lèi)型。計(jì)數(shù)特性又可分為計(jì)件特性、計(jì)點(diǎn)特性和計(jì)數(shù)分類(lèi)值特性3種類(lèi)型。質(zhì)量特性還可分為動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性2類(lèi)。質(zhì)量特性還可根據(jù)產(chǎn)質(zhì)量量構(gòu)成的各個(gè)階段〔位置〕的前后分為下位特性和上位特性。計(jì)量特性當(dāng)質(zhì)量特性可以選取給定范圍內(nèi)任何一個(gè)能夠的數(shù)值時(shí)，稱(chēng)為計(jì)量特性。用各種計(jì)量?jī)x器丈量的數(shù)據(jù)，如長(zhǎng)度、分量、時(shí)間、壽命、強(qiáng)度、化學(xué)成分含量等都是計(jì)量特性。計(jì)數(shù)特性當(dāng)質(zhì)量特性只能一個(gè)一個(gè)地計(jì)數(shù)時(shí)，稱(chēng)為計(jì)數(shù)特性。計(jì)數(shù)特性又可分為計(jì)件特性、計(jì)點(diǎn)特性和計(jì)數(shù)分類(lèi)值特性。計(jì)件特性是指對(duì)單位產(chǎn)品進(jìn)展按件檢查時(shí)所產(chǎn)生的屬性數(shù)據(jù)。如斷定產(chǎn)品為合格品或不合格品，它只取0或1兩個(gè)數(shù)值。計(jì)點(diǎn)特性是指單位產(chǎn)品上的質(zhì)量缺陷的個(gè)數(shù)，它取值0，1，2等。如棉布上的疵點(diǎn)數(shù)、鑄件上的砂眼數(shù)等均為計(jì)點(diǎn)特性。計(jì)數(shù)分類(lèi)值特性是指對(duì)單位產(chǎn)品按其質(zhì)量好壞先劃分為假設(shè)干個(gè)等級(jí)，并對(duì)每個(gè)等級(jí)規(guī)定適宜的數(shù)值。例如：將產(chǎn)質(zhì)量量分為好、中、差3個(gè)等級(jí)，并規(guī)定好為1、中為2、差為3。望目特性計(jì)量特性可以進(jìn)一步分為望目特性、望小特性和望大特性。存在目的值m，希望質(zhì)量特性y圍繞目的值m動(dòng)搖，且動(dòng)搖越小越好，那么y稱(chēng)為望目特性。例如按圖紙規(guī)定φ10mm+0.05mm加工某種零件，那么零件的實(shí)踐尺寸y就是望目特性，其目的值m=10mm.望小特性不取負(fù)值，希望質(zhì)量特性y越小越好，且動(dòng)搖越小越好，那么y稱(chēng)為望小特性。例如零部件磨擦外表的磨損量，丈量誤差，化學(xué)制品的雜質(zhì)含量，軸套類(lèi)機(jī)械零件的不圓度、不同軸度等均為望小特性。望大特性不取負(fù)值，希望質(zhì)量特性y越大越好，且動(dòng)搖越小越好，那么y稱(chēng)為望大特性。例如機(jī)械零部件的強(qiáng)度，彈簧的壽命，塑料制品的可塑性等均為望大特性。上位特性和下位特性產(chǎn)質(zhì)量量構(gòu)成的全部過(guò)程包括以下階段：市場(chǎng)調(diào)研；設(shè)計(jì)和研制；采購(gòu)；工藝預(yù)備；消費(fèi)制造；檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)；包裝和儲(chǔ)存；銷(xiāo)售和發(fā)運(yùn)；安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)；技術(shù)效力和維護(hù)。上位特性和下位特性在每一階段都存在質(zhì)量特性。普通來(lái)說(shuō)，位于前面階段的是緣由特性，稱(chēng)為下位特性；而位于后面階段是結(jié)果特性，稱(chēng)為上位特性。例如：在銷(xiāo)售和發(fā)運(yùn)階段，產(chǎn)品的質(zhì)量特性是上位特性，而制造商提供的產(chǎn)質(zhì)量量特性是下位特性；用戶(hù)的產(chǎn)質(zhì)量量特性是上位特性，而制造商提供的產(chǎn)質(zhì)量量特性是下位特性；前道工序產(chǎn)質(zhì)量量特性為下位特性，后道工序產(chǎn)質(zhì)量量特性為上位特性；子系統(tǒng)的質(zhì)量特性為下位特性，總系統(tǒng)的質(zhì)量特性為上位特性。功能動(dòng)搖產(chǎn)品的質(zhì)量特性y不僅與目的值m之間能夠會(huì)存在差別，而且由于來(lái)自運(yùn)用環(huán)境、時(shí)間要素以及消費(fèi)時(shí)各種條件等多方面的影響而產(chǎn)生動(dòng)搖，我們稱(chēng)此為功能動(dòng)搖。為了減少產(chǎn)品的功能動(dòng)搖，進(jìn)而減少動(dòng)搖呵斥的損失，必需分析產(chǎn)生功能動(dòng)搖的緣由，以便采取正確有效的對(duì)策。影響產(chǎn)品功能動(dòng)搖的緣由大致可以分為以下3種。外干擾在運(yùn)用產(chǎn)品時(shí)，環(huán)境條件并非固定不變。由于運(yùn)用條件及環(huán)境條件〔如溫度、濕度、位置、輸入電壓、磁場(chǎng)、操作者等〕的動(dòng)搖或變化，而引起產(chǎn)品功能的動(dòng)搖，稱(chēng)為外干擾，也稱(chēng)為外噪聲。例如手表運(yùn)轉(zhuǎn)快慢隨溫度的變化而動(dòng)搖，彩色電視機(jī)的明晰度與輸入電壓的大小有親密關(guān)系。內(nèi)干擾產(chǎn)品的儲(chǔ)存或運(yùn)用過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，發(fā)生資料變革蛻變等老化景象，而引起產(chǎn)品的功能動(dòng)搖稱(chēng)為內(nèi)干擾，也稱(chēng)為內(nèi)噪聲。例如長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)展儲(chǔ)存的產(chǎn)品，當(dāng)開(kāi)場(chǎng)運(yùn)用時(shí)，構(gòu)成該產(chǎn)品的資料、零部件隨著時(shí)間的推移將產(chǎn)生質(zhì)的變化從而引起產(chǎn)品的功能動(dòng)搖。如某種電阻的阻值在儲(chǔ)存10年后，比初始值增大約10%。又如當(dāng)產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用后，它的一些零部件的尺寸已發(fā)生磨損，從而引起產(chǎn)品的功能動(dòng)搖。產(chǎn)品間動(dòng)搖在一樣消費(fèi)條件下，消費(fèi)制造出來(lái)的一批產(chǎn)品，由于機(jī)器、資料、加工方法、操作者、計(jì)測(cè)方法和環(huán)境〔簡(jiǎn)稱(chēng)5M1E〕等消費(fèi)條件的微小變化，而引起的產(chǎn)品制造誤差稱(chēng)為產(chǎn)品間動(dòng)搖。例如按同一圖紙?jiān)谝粯酉M(fèi)條件下加工一批機(jī)械零部件，其尺寸一定存在動(dòng)搖。又好像一批號(hào)的電阻，其電阻值也存在動(dòng)搖。產(chǎn)品間動(dòng)搖在上述3種干擾的綜協(xié)作用下，使產(chǎn)品在運(yùn)用時(shí)其功能發(fā)生動(dòng)搖，即質(zhì)量特性值偏離目的值m。這種動(dòng)搖無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不在，是不可防止的。因此，產(chǎn)品的質(zhì)量特性y表現(xiàn)為隨機(jī)變量，它具有一定的概率分布。例如，對(duì)于計(jì)量特性，通常質(zhì)量特性y服從正態(tài)分布，但有時(shí)y服從正態(tài)分布，但有時(shí)y服從均勻分布或其他分布。產(chǎn)品間動(dòng)搖對(duì)于上述3種類(lèi)型的干擾，必需思索采用一些技術(shù)來(lái)減少它們的影響，也就是去尋覓減少產(chǎn)品功能動(dòng)搖的對(duì)策。在這些措施中，最重要的是技術(shù)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化階段的參數(shù)設(shè)計(jì)，即在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中模擬3種干擾進(jìn)展實(shí)驗(yàn)〔或計(jì)算〕和統(tǒng)計(jì)分析，以加強(qiáng)產(chǎn)品的抗干擾才干，也就是進(jìn)展強(qiáng)壯設(shè)計(jì)。另一方面，制造階段的在線質(zhì)量控制對(duì)減少產(chǎn)品間動(dòng)搖也是有效的。要素為了提高產(chǎn)質(zhì)量量，減少功能動(dòng)搖，需求分析影響產(chǎn)品功能動(dòng)搖的緣由，為此要進(jìn)展有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，我們稱(chēng)影響質(zhì)量特性變化的緣由為要素。從要素在實(shí)驗(yàn)中的作用來(lái)看，可大致分為可控要素、標(biāo)示要素和誤差要素等。對(duì)于望目特性情形，經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，可把可控要素劃分為穩(wěn)定要素、調(diào)整要素和次要要素3類(lèi)。要素在實(shí)驗(yàn)中所處的形狀稱(chēng)為要素的程度。假設(shè)某個(gè)要素在實(shí)驗(yàn)中要調(diào)查3種形狀，就稱(chēng)為三程度要素。例如溫度取3種形狀60℃、80℃、100℃，那么溫度就是一個(gè)3程度要素?？煽匾卦趯?shí)驗(yàn)程度可以指定并加以挑選的要素，即程度可以人為加以控制的要素，稱(chēng)為可控制要素。例如時(shí)間、溫度、濃度、資料種類(lèi)、切削溫度、加工方法、電阻、電壓、電流強(qiáng)度等均為可控要素。實(shí)驗(yàn)中調(diào)查可控要素的目的，在于確定其最正確程度組合，也即最正確方案。在最正確方案下，產(chǎn)品的質(zhì)量特性值接近目的值，且動(dòng)搖最小，即具有強(qiáng)壯性。在望目特性的參數(shù)設(shè)計(jì)中，要進(jìn)展信噪比分析與靈敏度分析，從而把可控要素分為穩(wěn)定要素、調(diào)整要素與次要要素3類(lèi)，見(jiàn)下表。可控要素分類(lèi)表可控要素〔續(xù)〕1、穩(wěn)定要素。在信噪比分析中顯著的可控要素，稱(chēng)為穩(wěn)定要素。2、調(diào)整要素。在信噪比分析中不顯著，但在靈敏度分析中顯著的要素，稱(chēng)為調(diào)整要素。我們可經(jīng)過(guò)對(duì)調(diào)整要素程度的“調(diào)整〞，使可控要素最佳條件下的質(zhì)量特性的期望值趨近目的值。3、次要要素。在信噪比與靈敏度分析中都不顯著的可控要素稱(chēng)為次要要素。需求留意，次要因素在減少本錢(qián)、縮短產(chǎn)品研制周期等方面能夠具有相當(dāng)重要的作用，不要因其“次要〞而忽視它。標(biāo)示要素在實(shí)驗(yàn)中程度可以指定，但運(yùn)用時(shí)不能加以挑選和控制的要素稱(chēng)為標(biāo)示要素。標(biāo)示要素是一些與實(shí)驗(yàn)環(huán)境、運(yùn)用條件等有關(guān)的要素，例如：①產(chǎn)品的運(yùn)用條件，如轉(zhuǎn)速、電源電壓等；②實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如溫度、溫度等；③其他，如設(shè)備、操作人員的差別等。調(diào)查標(biāo)示要素的目的不在于選取最正確程度，而探求標(biāo)示要素與可控要素之間有無(wú)交互作用，從而確定可控要素最正確條件的適用范圍。誤差要素前面所說(shuō)的引起產(chǎn)品功能動(dòng)搖的產(chǎn)品間干擾、外干擾、內(nèi)干擾都是誤差要素。由于誤差要素的客觀存在，使得產(chǎn)質(zhì)量量特性具有動(dòng)搖。思索誤差要素的目的是為了模擬3種干擾，從而減少它們?cè)诋a(chǎn)品消費(fèi)和運(yùn)用的影響，尋求抗干擾才干強(qiáng)、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品。由于誤差要素為數(shù)眾多，在實(shí)驗(yàn)中不能夠一一列舉。通常只需幾個(gè)性質(zhì)不同的主要誤差要素。由于不受主要誤差要素影響的、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品普通也不受其他誤差要素的影響。內(nèi)設(shè)計(jì)和外設(shè)計(jì)在參數(shù)設(shè)計(jì)中，可控要素與標(biāo)示要素安排在同一張正交表內(nèi)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。因此可控要素與標(biāo)示要素稱(chēng)為內(nèi)側(cè)要素，相應(yīng)的正交表稱(chēng)為內(nèi)表〔內(nèi)側(cè)正交表〕，所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)稱(chēng)為內(nèi)設(shè)計(jì)。在參數(shù)設(shè)計(jì)中，將誤差要素安排在另一張正交表內(nèi)，從而得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此誤差要素稱(chēng)為外側(cè)要素，相應(yīng)的正交表稱(chēng)為外表〔外側(cè)正交表〕，所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)稱(chēng)為外設(shè)計(jì)。信噪比和靈敏度信噪比來(lái)源于通訊領(lǐng)域，作為評(píng)價(jià)通訊設(shè)備、線路、信號(hào)質(zhì)量等優(yōu)劣的目的，采用信號(hào)〔Signal〕的功率和噪聲〔Noise〕的功率之比即信噪比〔SNR〕作為目的。田口博士在參數(shù)設(shè)計(jì)中引進(jìn)信噪比的概念，作為評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的一種測(cè)度，也作為產(chǎn)質(zhì)量量特性的穩(wěn)定性目的，已成為參數(shù)設(shè)計(jì)的重要工具。信噪比在參數(shù)設(shè)計(jì)中扮演了重要的角色，它在不同場(chǎng)所具有不同的計(jì)算公式這里將分別引見(jiàn)望目、望小、望大特性信噪比的估計(jì)公式。靈敏度該產(chǎn)品的質(zhì)量特性y為隨機(jī)變量，其期望值為μ，那么μ2稱(chēng)為y的靈敏度。這里引見(jiàn)期望值μ的估計(jì)y，稱(chēng)它為平均值；靈敏度μ2的估計(jì)記為μ2。平均值和靈敏度均是反映分布平均特征的參數(shù)。設(shè)有n個(gè)質(zhì)量特性值y1,y2,…yn，那么y=∑yi稱(chēng)為質(zhì)量特性的平均值，y是μ的無(wú)偏估計(jì)。＾n1i=1n靈敏度〔續(xù)〕靈敏度μ2的無(wú)偏估計(jì)為＾n1μ2=〔Sm–Ve〕其中i=1nn1Sm=ny2=〔∑yi〕2i=1nn-11Ve=∑〔yi–y〕2靈敏度〔續(xù)〕模擬通訊實(shí)際的做法，在實(shí)踐計(jì)算時(shí)，通常將估計(jì)μ2取常用對(duì)數(shù)再乘以10，化為分貝〔dB〕值，并記做S，有在望目特性的參數(shù)設(shè)計(jì)中，不僅要分析信噪比，還需求分析靈敏度。S=10lg(Sm–Ve〕＾n1靈敏度〔續(xù)〕例：設(shè)有2件產(chǎn)品，測(cè)得其分量為21.5g和38.4g，試計(jì)算平均值和靈敏度。解：y=(y1+y2)=(21.5+38.4)=29.95(g)2121Sm=(y1+y2)2/2Ve=(y1－y2)2/2μ2=(Sm–Ve)y1y221＾那么S=10lgy1y2=10lg(21.5×38.4〕=29.2(dB)望目特性信噪比望目特性的信噪比是田口博士的一個(gè)艱苦發(fā)明，它與變革系數(shù)有著親密的關(guān)系。變異系數(shù)設(shè)望目特性y為隨機(jī)變量，它的期望值為μ，方差為σ2，它的目的值為m。對(duì)于望目特性y來(lái)說(shuō)，我們希望：①μ=m②σ2越小越好。變異系數(shù)在概率論中，我們常用變異系數(shù)作為隨機(jī)變量的欠佳性目的，即變異系數(shù)ν越小，闡明隨機(jī)變量〔質(zhì)量特性〕能夠值的密集程度越高。變異系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是既思索了規(guī)范差σ的影響，又思索了期望值μ的影響。在兵器系統(tǒng)中，經(jīng)常采用變異系數(shù)〔稱(chēng)為密集度〕作為衡量彈著點(diǎn)密集程度的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)目的。ν=σμ變異系數(shù)〔續(xù)〕望目特性信噪比定義為可見(jiàn)，望目特性信噪比η等于靈敏度μ2與噪聲σ2之比，也就是變異系數(shù)平方的倒數(shù)。因此η是隨機(jī)變量的一個(gè)優(yōu)良性目的，其值越大越好。η=μ2σ2望目特性信噪比計(jì)算公式η的分子μ2由μ2=(Sm–Ve)確定，分母σ2由＾n-11Ve=∑(yi–y)2i=1n確定，因此有n1η=μ2σ2＾＾＾=(Sm–Ve)n1Ve需求留意：上式的估計(jì)η不是η的無(wú)偏估計(jì)＾望目特性信噪比計(jì)算公式〔續(xù)〕在實(shí)踐計(jì)算時(shí)，通常將估計(jì)η取常用對(duì)數(shù)再乘以10，化為分貝值。在不致引起混淆的情況下，我們?nèi)杂洖棣?。有n-11Ve=∑(yi–y)2i=1n其中(dB)η=10lg(Sm–Ve)n1Ven1y=∑yii=1nSm=ny2望目特性信噪比計(jì)算公式〔續(xù)〕例：試求信噪比η值=10lgη=10lg2y1y2(y1–y2)22×21.5×38.4(21.5–38.4)2=7.6(dB)解信噪比的優(yōu)點(diǎn)〔1〕物理意義明確。表示信號(hào)功率與噪聲功率之比?！?〕η值越大越好。與越小越好的目的相比，越大越好的目的容易對(duì)比?！?〕η近似服從正態(tài)分布。采用對(duì)數(shù)變換，即用分貝值計(jì)算η，不僅是為了計(jì)算方便。其主要目的是經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)變換后，在大多數(shù)情況下，η近似服從正態(tài)分布，因此可用方差分析方法進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析。望小特性信噪比定義當(dāng)產(chǎn)品的質(zhì)量特性y為望小特性時(shí)：一方面希望其數(shù)值越小越好，因y不取負(fù)值，故等價(jià)于希望期望值μ越小越好；另一方面，希望y的動(dòng)搖越小越好，故相當(dāng)于希望方差σ2越小越好。為了量綱一致，即希望靈敏度μ2和方差σ2均越小越好，也就是μ2+σ2越小越好，其倒數(shù)越大越好。因此，望小特性y的信噪比定義為：望小特性信噪比留意，隨機(jī)變量y的二階原點(diǎn)矩E(y2)為η=1μ2+σ2E(y2)=μ2+σ2因此η=1E(y)2這闡明望小特性y的信噪比η等于二階原點(diǎn)矩E(y2)的倒數(shù)。均方值二階原點(diǎn)矩E(y)2的無(wú)偏估計(jì)稱(chēng)為均方值VT，即n1VT=∑yii=1n2VT1η=i=1n2∑yi=n因此，η的估計(jì)公式為望小特性信噪比計(jì)算公式取常用對(duì)數(shù)再乘以10，化為分貝值，那么得到望小特性信噪比的估計(jì)公式為n1η=-10lg∑yii=1n2(dB)望小特性信噪比計(jì)算公式例：設(shè)測(cè)得某空氣泵滑動(dòng)外表的磨損量數(shù)據(jù)為〔單位：mm〕0.09,0.13,0.05,0.04,0.08,0.08,0.07,0.05試計(jì)算信噪比。解：81η=-10lg∑yii=1n2=-10lg(0.092+0.132+…+0.052)81=-10lg(6.16×10-3〕=22.1(dB)望大特性信噪比設(shè)y為望大特性，是1/y為望小特性。因此望小特性信噪比的估計(jì)公式中yi變換成1/yi，可分別得到得望大特性信噪比的估計(jì)公式為n1η=-10lg∑yii=1n2(dB)η=i=1n2∑yin＾

學(xué)習(xí)方式：全國(guó)招生函授學(xué)習(xí)權(quán)威雙證國(guó)際互認(rèn)認(rèn)證工程：注冊(cè)高級(jí)職業(yè)經(jīng)理、人力資源總監(jiān)、質(zhì)量經(jīng)理、消費(fèi)經(jīng)理、營(yíng)銷(xiāo)謀劃師、物流經(jīng)理、工程經(jīng)理、企業(yè)管理咨詢(xún)師、總經(jīng)理、營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理、財(cái)務(wù)總監(jiān)、酒店經(jīng)理、企業(yè)培訓(xùn)師、采購(gòu)經(jīng)理等高級(jí)資歷認(rèn)證。頒發(fā)雙證：高級(jí)注冊(cè)經(jīng)理資歷證+MBA研修證+人才測(cè)評(píng)證+全套學(xué)籍檔案收費(fèi)規(guī)范：僅收取1280元報(bào)名：846098850451—88342620咨詢(xún)郵箱：xchy007@163咨詢(xún)教師:王海濤

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全國(guó)迷他型MBA職業(yè)經(jīng)理雙證班望小特性信噪比計(jì)算公式例：設(shè)測(cè)得某種管子的粘接強(qiáng)度數(shù)據(jù)為〔單位：Pa〕100，110，105，125試計(jì)算信噪比。解：管子的粘接強(qiáng)度y為望大特性，由上式計(jì)算得：41η=-10lg∑yii=142=-10lg41=-10lg8.4336×10-5〕=40.74(dB)10021110211052112521+++靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計(jì)根本原理產(chǎn)品的質(zhì)量特性偏離目的值和喪失功能主要是由于遭到外干擾、內(nèi)干擾和產(chǎn)品間干擾的影響。即使功能完備的產(chǎn)品，假設(shè)它的功能動(dòng)搖很大，那么這種產(chǎn)品依然是質(zhì)量差的產(chǎn)品。產(chǎn)品該當(dāng)具有何種功能，這是產(chǎn)品規(guī)劃問(wèn)題；而產(chǎn)品功能動(dòng)搖的減少〔強(qiáng)壯性提高〕，這才是參數(shù)設(shè)計(jì)問(wèn)題。根本原理參數(shù)設(shè)計(jì)的根本思想是：在充分思索3種干擾的條件下，在運(yùn)用價(jià)錢(qián)廉價(jià)的零部件前提下，尋覓功能穩(wěn)定的參數(shù)組合，設(shè)計(jì)出強(qiáng)壯性高的產(chǎn)品。因此，這種產(chǎn)品具有如下特點(diǎn)：①?gòu)?qiáng)壯性---質(zhì)量特性動(dòng)搖小，抗干擾才干強(qiáng)；②調(diào)整性---當(dāng)質(zhì)量特性均值偏離目的值時(shí)，可以較方便地利用調(diào)整要素進(jìn)展調(diào)整；③經(jīng)濟(jì)性---產(chǎn)品本錢(qián)低，價(jià)錢(qián)廉價(jià)。方法分類(lèi)參數(shù)設(shè)計(jì)方法可從不同的角度加以分類(lèi)，具有以下幾種方法。計(jì)算型參數(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)型參數(shù)設(shè)計(jì)按質(zhì)量特性能否可以計(jì)算，可分為計(jì)算型參數(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)型參數(shù)設(shè)計(jì)。(1)計(jì)算型參數(shù)設(shè)計(jì)。此時(shí)，不需求為了確定最正確參數(shù)值而制造實(shí)物實(shí)驗(yàn)，而是直接由實(shí)際公式求出質(zhì)量特性值，利用正交表進(jìn)展參數(shù)優(yōu)選，并對(duì)此進(jìn)展評(píng)價(jià)，以選擇最正確參數(shù)組合。(2)實(shí)驗(yàn)型參數(shù)設(shè)計(jì)。此時(shí)不存在實(shí)際公式，需求制造樣品，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣質(zhì)量量特性值后，再對(duì)其評(píng)價(jià)，求得最正確參數(shù)組合。內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計(jì)與綜合誤差要素法參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)必需模擬3種干擾的影響，因此需求引進(jìn)誤差要素，這是參數(shù)設(shè)計(jì)法與普通實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的區(qū)別之一。誤差要素是為思索3種干擾〔內(nèi)干擾、外干擾和產(chǎn)品間干擾〕而設(shè)置的要素。在參數(shù)設(shè)計(jì)中，思索誤差要素的目的，是為了探求抗干擾性能強(qiáng)，質(zhì)量特性穩(wěn)定、可靠的最正確設(shè)計(jì)方案。內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計(jì)與綜合誤差要素法參數(shù)設(shè)計(jì)〔續(xù)〕參數(shù)設(shè)計(jì)法要用正交表作為工具。首先將參數(shù)〔即可控要素A、B、C、D等〕安排在一張正交表中，確定實(shí)驗(yàn)方案〔稱(chēng)為內(nèi)設(shè)計(jì)〕；然后確定各種干擾〔內(nèi)干擾、外干擾和產(chǎn)品間干擾〕的各種組合，并把它們作為誤差要素〔A’、B’、C’、D’等〕內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計(jì)假設(shè)對(duì)誤差要素采用正交表〔稱(chēng)為外表〕進(jìn)展實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)〔稱(chēng)為外設(shè)計(jì)〕，這樣就組成了內(nèi)表矩陣和外表矩陣的直積，故稱(chēng)為內(nèi)外表直積法參數(shù)設(shè)計(jì)，見(jiàn)以下圖。內(nèi)外表直積法要素、列號(hào)j實(shí)驗(yàn)號(hào)i實(shí)驗(yàn)號(hào)k要素、列號(hào)j’123…n’123…n’ABC…123…nABC…123…q’Ln(tq)內(nèi)表Ln’(tq’)內(nèi)表ηi/dBSi/dBη1η2ηn…s1s2sn…yi1yi2yi3…yin’y11y12y13…y1n’y21y22y23…y2n’……………yn1yn2yn3…ynn’綜合誤差要素法參數(shù)設(shè)計(jì)假設(shè)把一切誤差要素綜合成一個(gè)綜合誤差要素，并取3個(gè)程度，作為外設(shè)計(jì)，這種方法稱(chēng)為綜合誤差要素法參數(shù)設(shè)計(jì)，見(jiàn)以下圖。綜合誤差要素法要素、列號(hào)j實(shí)驗(yàn)號(hào)i123…ABC…123…nLn(tq)ηi/dBSi/dBη1η2ηn…s1s2sn…yi2綜合誤差要素N’(N1’)(N2’)(N3’)(N1’)(N2’)(N3’)yi1yi3y13y23y33…yn3y12y22y32…yn3y11y21y31…yn1根本步驟靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計(jì)的框圖見(jiàn)以下圖。制定可控要素程度表利用正交表進(jìn)展內(nèi)設(shè)計(jì)制定誤差要素程度表進(jìn)展外設(shè)計(jì)〔1〕綜合誤差要素法〔2〕內(nèi)外表直積法求質(zhì)量特性〔1〕計(jì)算〔2〕實(shí)驗(yàn)計(jì)算信噪比和靈敏度內(nèi)表統(tǒng)計(jì)分析確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案制定可控要素程度表選擇在技術(shù)上可以指定，且可以選擇和控制的質(zhì)量作為可控要素?？煽匾氐倪x取應(yīng)遵照下述原那么：優(yōu)先選取那些對(duì)質(zhì)量特性值影響較大，或沒(méi)有把握好的要素，作為可控要素?？煽匾氐某潭绕胀ㄈ?個(gè)程度，在實(shí)驗(yàn)費(fèi)用較貴時(shí)，也可取2個(gè)程度。程度應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)來(lái)確定，但盡能夠采用等間隔或等比例。內(nèi)設(shè)計(jì)對(duì)可控要素所進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)稱(chēng)為內(nèi)設(shè)計(jì)。根據(jù)可控要素個(gè)數(shù)和程度個(gè)數(shù)選用相應(yīng)的正交表〔稱(chēng)為內(nèi)表〕進(jìn)展內(nèi)設(shè)計(jì)。制定誤差要素程度表誤差要素為數(shù)眾多，不能夠一一列舉。通常只需思索內(nèi)、外干擾中各取1個(gè)或2個(gè)主要誤差要素的影響就足夠了，且不思索誤差要素之間的交互作用。由于不受主要誤差要素影響的質(zhì)量特性穩(wěn)定的產(chǎn)品，通常也不受其他誤差要素的影響。外設(shè)計(jì)對(duì)誤差要素所進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)稱(chēng)為外設(shè)計(jì)。外設(shè)計(jì)有如下2種方法：(1)內(nèi)外表直積法。根據(jù)誤差要素個(gè)數(shù)和程度個(gè)數(shù)選用相應(yīng)的正交表進(jìn)展外設(shè)計(jì)。這種內(nèi)外設(shè)計(jì)都采用正交表的方法稱(chēng)為內(nèi)外表直積法。內(nèi)外表直積法主要用于質(zhì)量特性存在實(shí)際計(jì)算公式的場(chǎng)所，此時(shí)可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)展輔助設(shè)計(jì)〔CAD〕外設(shè)計(jì)〔續(xù)〕(2)綜合誤差要素法。把一切的誤差要素綜合成一個(gè)誤差要素，記做N’，稱(chēng)N’為綜合誤差要素。N’的3程度如下。N1’---負(fù)側(cè)最壞條件。使質(zhì)量特性取最小值的各誤差要素程度的組合。N2’---規(guī)范條件。誤差要素第2程度的組合。N3’---正側(cè)最壞條件。使質(zhì)量特性取最大的各誤差要素程度的組合。內(nèi)設(shè)計(jì)用正交表，外設(shè)計(jì)用綜合誤差要素的方法稱(chēng)為綜合誤差要素法。求質(zhì)量特性當(dāng)質(zhì)量特性y可計(jì)算時(shí)，可由公式直接求出詳細(xì)值。當(dāng)質(zhì)量特性y不可計(jì)算時(shí)，需按設(shè)計(jì)方案制造樣品，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得質(zhì)量特性y的實(shí)驗(yàn)值。計(jì)算信噪比和靈敏度以望目特性情形為例。信噪比計(jì)算公式為：(dB)η=10lg(Sm–Ve)n1Ve靈敏度計(jì)算公式為：n(dB)S=10lg(Sm–Ve)1內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析以望目特性為例，經(jīng)過(guò)對(duì)內(nèi)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展直觀分析或統(tǒng)計(jì)分析，分別找出對(duì)信噪比和靈敏度影響顯著的要素。確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案對(duì)望目特性，采用2個(gè)階段設(shè)計(jì)法，得到最正確方案，即最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案。(1)尋覓對(duì)信噪比影響顯著的要素〔稱(chēng)為穩(wěn)定要素〕，選取其最正確程度，得到一個(gè)穩(wěn)定性最好的最正確程度組合。(2)尋覓對(duì)靈敏度影響顯著，而對(duì)信噪比影響不顯著的要素〔稱(chēng)為調(diào)整要素〕，利用調(diào)整要素把最正確方案的質(zhì)量特性值調(diào)整到目的值。綜合分析信噪比和靈敏度，確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案。望目特性參數(shù)設(shè)計(jì)下面經(jīng)過(guò)一個(gè)例子，分別用以上2種方法進(jìn)展參數(shù)設(shè)計(jì)。例：電感電路的參數(shù)設(shè)計(jì)。為了設(shè)計(jì)一個(gè)電感電路，此電路由電阻R〔單位：Ω和電感L〔單位：H〕組成。當(dāng)輸入交流電壓為V〔單位：V〕和電源頻率為f〔單位：Hz〕時(shí)，輸出電流強(qiáng)度y〔單位：A〕可用下述公式計(jì)算，即望目特性參數(shù)設(shè)計(jì)〔續(xù)〕此為望目特性的參數(shù)設(shè)計(jì)，目的值m=10A，且質(zhì)量特性可由公式求出，故也稱(chēng)可計(jì)算型的參數(shù)設(shè)計(jì)。下面以此為例，分別引見(jiàn)內(nèi)外表直積法和綜合誤差要素法。y=VR2+(2πL)2內(nèi)外表直積法制定可控要素程度表可控要素是電阻R和電感L，它們的初始值由設(shè)計(jì)人員根據(jù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)確定，見(jiàn)下表?？煽匾爻潭缺韮?nèi)外表直積法內(nèi)設(shè)計(jì)選用正交表L9〔34〕進(jìn)展內(nèi)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案下表。制定誤差要素程度表誤差要素有4個(gè)，它們是電壓V’、頻率f’、電阻R’和電感L’。電壓和頻率的動(dòng)搖范圍分別為V=〔100+10〕V、f=(55+5)Hz，故程度選取如下：V’1=90v，V’2=100V，V’3=110Vf’1=50Hz，f’2=55Hz，f’3=60Hz制定誤差要素程度表〔續(xù)〕3級(jí)品電阻和電感的動(dòng)搖量為+10%，其3個(gè)程度如下：第2程度=表可控要素程度表給出的中心值。第1程度=表可控要素程度表給出的中心值×0.90。第3程度=表可控要素程度表給出的中心值×1.1。表內(nèi)設(shè)計(jì)表中9個(gè)方案的誤差要素程度見(jiàn)下表。誤差要素程度表誤差要素程度表〔續(xù)〕外設(shè)計(jì)選用L9〔34〕正交表進(jìn)展外設(shè)計(jì)，采用內(nèi)外表直積法，其直積方案見(jiàn)以下圖。要素、列號(hào)j實(shí)驗(yàn)號(hào)i實(shí)驗(yàn)號(hào)k要素、列號(hào)j’123…91234RL12…9R’L’V’f’1234L9(34)內(nèi)表L9(34)外表ηi/dBSi/dBη1η2η9…s1s2s9…yi1yi2yi3…yi9’y11y12y13…y19y21y22y23…y29……………y91y92y93…y99內(nèi)外表直積法實(shí)驗(yàn)方案求質(zhì)量特性由于電流強(qiáng)度可以計(jì)算，故由y=直接求出質(zhì)量特性y?，F(xiàn)以?xún)?nèi)表第1號(hào)方案為例闡明其計(jì)算過(guò)程。首先給出第1號(hào)方案的外設(shè)計(jì)方案表，見(jiàn)下表。R2+〔2πfL〕2V第1號(hào)方案的外表求質(zhì)量特性〔續(xù)〕然后對(duì)外表各號(hào)方案求質(zhì)量特性。例如，外表中的第2號(hào)方案，其電流強(qiáng)度y2為R2+〔2πfL〕2Vy2==0.452+(2π×55×0.01)2100=28.70其他8個(gè)方案的電流強(qiáng)度見(jiàn)第1號(hào)方案的外表的右側(cè)。仿照上述過(guò)程，分別求出內(nèi)表中其他8個(gè)方案的質(zhì)量特性，見(jiàn)下表。質(zhì)量特性數(shù)據(jù)表計(jì)算信噪比和靈敏度對(duì)內(nèi)表每號(hào)方案下得到9個(gè)質(zhì)量特性值yi1，yi2，…yi9，可利用以下公式計(jì)算Si和ηi。Smi=(yi1+yi2+…yi9)219Vei=(∑yij–Smi)1829j=1ηi=10lg19(Smi–Vei)Vei(dB)Si=10lg(Smi–Vei)19(dB)計(jì)算信噪比和靈敏度(續(xù))以?xún)?nèi)表第1號(hào)方案為例，進(jìn)展計(jì)算Sm1=(31.44+28.70+…+28.58)2=7553.95(A2)19Vei=［(31.442+28.702+…+28.582)–7553.95］=17.21(A2)18η1=10lg19(7553.95–17.21)17.21=16.87(dB)S1=10lg(7553.95–17.21)=29.2319(dB)計(jì)算信噪比和靈敏度(續(xù))仿此可求出內(nèi)表第2號(hào)至第9號(hào)方案的靈敏度Si和信噪比ηi。詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)下表。內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析下面對(duì)內(nèi)表進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見(jiàn)下表?！脖碇衑表示誤差項(xiàng)〕。內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析信噪比η的方差分析修正項(xiàng)CT。CT=T2/n=164.392/9=3002.67(dB2)總動(dòng)搖平方和ST。ST=∑ηi–CT=(16.872+…+19.222)-3002.67=11.65(dB2)9i=12fT=9-1=8內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〔續(xù)〕電阻和電感引起的動(dòng)搖平方和SR與SL。SR=(50.412+56.222+57.762)-3002.67=10.02(dB2)fR=3-1=231SL=(55.402+55.112+53.882)-3002.67=0.44(dB2)31fL=3-1=2內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〔續(xù)〕誤差動(dòng)搖平方和Se。Se=ST-(SR+SL)=11.65-(10.02+0.44)=1.19(dB2)fe=fT-(fR+fL)=8-(2+2)=4將上述結(jié)果填入方差分析表中，進(jìn)展方差分析。由于VL＜Ve，故把SL并入Se中，構(gòu)成Se.信噪比η方差分析表見(jiàn)下表。信噪比如差分析表靈敏度的方差分析修正項(xiàng)CT。CT=T2/n=192.452/9=4115.22(dB2)總動(dòng)搖平方和ST。ST=∑Si–CT=4226.84-4115.22=11.62(dB2)9i=12fT=9-1=8靈敏度的方差分析〔續(xù)〕電阻和電感引起的動(dòng)搖平方和SR與SL。SR=(72.282+64.582+55.592)-4115.22=46.52(dB2)fR=3-1=231SL=(73.502+63.302+55.652)-4115.22=53.47dB2)31fL=3-1=2

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全國(guó)迷他型MBA職業(yè)經(jīng)理雙證班靈敏度的方差分析〔續(xù)〕誤差動(dòng)搖平方和Se。Se=ST-(SR+SL)=11.65-(46.52+53.47)=11.63fe=fT-(fR+fL)=8-(2+2)=4將上述結(jié)果填入方差分析表中，進(jìn)展方差分析。見(jiàn)下表。靈敏度方差分析表靈敏度的方差分析〔續(xù)〕由以下2個(gè)方差分析表，可得要素分類(lèi)表。見(jiàn)下表。可控要素分類(lèi)表靈敏度的方差分析〔續(xù)〕由上表可見(jiàn)：電阻R為穩(wěn)定要素，它對(duì)信噪比η值具有顯著影響；而電感L為調(diào)整要素，可以經(jīng)過(guò)對(duì)要素L的調(diào)整，使最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案的期望值趨近目的值。確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案下面進(jìn)展信噪比分析和靈敏度分析。信噪比分析。由信噪比如差分析表可以看出，電阻R為高度顯著要素，電感L為次要要素。并且從表內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析可見(jiàn)，R的最優(yōu)程度〔η分析中T31最大相應(yīng)的程度〕為R3，L的最優(yōu)程度為L(zhǎng)1〔要素L的程度可恣意選擇〕，因此最優(yōu)程度組合為R3L1，它使信噪比η值最大，是穩(wěn)定性最好的設(shè)計(jì)方案。從表“內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〞中還可以看出，內(nèi)表的第8號(hào)條件R3L2的信噪比η=19.59dB，是9個(gè)方案中最大值。因此我們也可選R3L2為最優(yōu)程度組合。確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案靈敏度分析。從表“靈敏度方差分析表〞可以看出，電感L與電阻R都是顯著要素，但電感L的F值〔或奉獻(xiàn)率ρ〕更大一些。由表“可控要素分類(lèi)表〞可知，電感L為調(diào)整要素。當(dāng)最優(yōu)程度組合的呼應(yīng)沒(méi)有到達(dá)目的值時(shí)，可經(jīng)過(guò)調(diào)整要素L進(jìn)展調(diào)整。原方案R2L2與最優(yōu)程度組合R3L1的統(tǒng)計(jì)特性的比較，結(jié)果見(jiàn)下表。由于R3L1下的電流強(qiáng)度的均值為9.93A與目的值10A相差不大，故不進(jìn)展均值校正。假設(shè)調(diào)整均值，用調(diào)整要素電感L來(lái)進(jìn)展調(diào)整。2個(gè)方案比較表綜合誤差要素法在綜合誤差要素方法中，關(guān)于制定可控要素程度表、內(nèi)設(shè)計(jì)和制定誤差要素程度表的方法和步驟同內(nèi)外表直積法。外設(shè)計(jì)我們把4個(gè)誤差要素合并成1個(gè)綜合誤差要素N’，它的3個(gè)程度規(guī)定如下：N’1---負(fù)側(cè)最壞程度，使質(zhì)量特性y取最小值的各誤差要素程度的組合，即N’1=V1’f’3R’3L’3;N’2---規(guī)范條件，各誤差要素第2程度的組合，即N’2=V’2f’2R’2L’2;N’3---正側(cè)最壞條件，使質(zhì)量特性y取最大值的各誤差要素程度的組合，即N’3=V’3f’1R’1L’1.外設(shè)計(jì)〔續(xù)〕綜合誤差要素法可大大減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)。本例采用綜合誤差要素法后的實(shí)驗(yàn)次數(shù)為9×3=27次，相當(dāng)于內(nèi)外表直積法實(shí)驗(yàn)次數(shù)的1/3。為了進(jìn)一步減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，還可以只思索綜合誤差要素N’取2個(gè)程度，例如取N’1和N’3。由誤差要素程度表，我們得到內(nèi)表中9個(gè)實(shí)驗(yàn)條件詳細(xì)的N’1和N’3，其結(jié)果見(jiàn)下表。內(nèi)表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量特性y的計(jì)算把綜合誤差要素N’代入內(nèi)表中，并計(jì)算質(zhì)量特性值y，其結(jié)果見(jiàn)上表。例如內(nèi)表中第1號(hào)條件，質(zhì)量特性y11、y13分別為y11=900.552+(2π×60×0.011)2=21.5(A)110y13=0.452+(2π×50×0.009)2=38.4(A)信噪比η和靈敏度S的計(jì)算對(duì)每號(hào)實(shí)驗(yàn)下得到的2個(gè)質(zhì)量特性yi1和yi3，可利用以下公式算出ηi和Si。ηi和Si的詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)上表“內(nèi)表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)〞。以第1號(hào)方案為例，有Sm1=(21.5+38.4)2=1794.01(A2)21Sm1=(21.5－38.4)2=142.81(A2)21Sm1=10lg(21.5×38.4)=29.2(dB)η1=lg=7.6(dB)21.5×38.4142.81內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析下面對(duì)內(nèi)表進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下表。內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)信噪比的方差分析見(jiàn)下表信噪比如差分析表對(duì)靈敏度的方差分析見(jiàn)下表靈敏度方差分析表由以上的2個(gè)方差分析表，可得到要素分類(lèi)表同內(nèi)外表直積法。確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案與內(nèi)外表直積法分析結(jié)果一樣，R3L1為最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案。望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)這里將以鈦合金磨削工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)為例，闡明望小特性的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。因內(nèi)外表直積法實(shí)驗(yàn)次數(shù)太多，我們只引見(jiàn)綜合誤差要素法。例：鈦合金磨削工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。鈦合金以其強(qiáng)度高、分量輕、耐熱性好和具有良好的抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，被人們譽(yù)為“未來(lái)的鋼鐵〞，目前已被廣泛運(yùn)用于航空、航天、造船和化工等工業(yè)部門(mén)。但是，鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)小、粘附性強(qiáng)、抗氧化才干低，致使磨削性能極差。即使采用特制的砂輪磨削鈦合金，其外表粗糙度也只能到達(dá)Ra＞0.6μm。為了進(jìn)一步降低外表粗糙度，今用參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化鈦合金磨削工藝參數(shù)。望小特性參數(shù)設(shè)計(jì)〔續(xù)〕實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簝?yōu)化鈦合金磨削工藝參數(shù)，將外表粗糙度降至0.2μm以下。質(zhì)量特性：外表粗糙度y〔即Ra〕，望小特性。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模盒旁氡圈?，越大越好。制定可控要素程度表?yè)?jù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，選用對(duì)外表粗糙度影響較大的要素作為磨削工藝參數(shù)中的可控要素，即：A---工件轉(zhuǎn)速〔r.min-1〕；B---修整砂輪時(shí)的走刀量〔mm.r-1〕；C---工件縱向走刀量〔mm.R-1〕D---磨削深度〔mm〕。為了減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，其他要素如冷卻液、磨床、磨削用量及修整用量中的其他一些參數(shù)均固定不變。制定可控要素程度表〔續(xù)〕選取可控要素程度，見(jiàn)下表。表中要素的程度為隨機(jī)陳列，要素間交互作用可以忽略。內(nèi)設(shè)計(jì)選取L9(34)作為內(nèi)表，進(jìn)展內(nèi)設(shè)計(jì)，其表頭設(shè)計(jì)見(jiàn)下表。表頭設(shè)計(jì)外設(shè)計(jì)---確定綜合誤差要素及其程度本例質(zhì)量特性外表粗糙度y是不可計(jì)算的，只能經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出其值。為了減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，外設(shè)計(jì)采用綜合誤差要素法。對(duì)于望小特性，綜合誤差要素N’取如下2種程度：N’1---規(guī)范條件；N’2---正側(cè)最壞條件。外設(shè)計(jì)---確定綜合誤差要素及其程度〔續(xù)〕本例，對(duì)下表中的每號(hào)方案，分別在綜合誤差要素N’的2個(gè)程度N’1、N’2下各測(cè)得一個(gè)數(shù)據(jù)yi1,yi2(i=1,2,…,9)以此計(jì)算信噪比，并以信噪比為目的進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表中。內(nèi)表統(tǒng)計(jì)分析信噪比η計(jì)算望小特性信噪比的計(jì)算公式為ηi=-10lg∑yij=-10lg(yi1+yi2)n1nj=122122以?xún)?nèi)表第1號(hào)方案為例，望小特性信噪比為η1=-10lg(0.1622+0.1842)=15.22(dB)21仿此，可計(jì)算其他各方案的ηi值，并填入上表中。內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析首先，由直觀分析法，內(nèi)表中第6號(hào)的η6最大，相應(yīng)的工藝參數(shù)為A2B3C1D2。其次，以信噪比為目的，進(jìn)展方差分析。1〕ST與fT。ST=∑ηi–CT=(15.222+…11.872)-1655.95=20.48(dB2)9i=1fT=9–1=8內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〔續(xù)〕2〕Sj與fj。SA=S1=(T11+T21+T31)–CT=fA=3–1=2(40.362+41.492+40.232)-1655.95=0.32(dB2)3131內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〔續(xù)〕3〕方差分析將上述數(shù)據(jù)整理為方差分析表，見(jiàn)下表。本實(shí)驗(yàn)無(wú)空列，所以在SA、SB、SC、SD中選取數(shù)值較小的SA作為誤差動(dòng)搖平方和Se。方差分析闡明，只需求素C對(duì)η的影響是顯著的。信噪比如差分析表確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案對(duì)顯著要素C，其最優(yōu)程度為C1。對(duì)其他要素倘假設(shè)亦選取最優(yōu)程度，那么由表“內(nèi)表統(tǒng)計(jì)分析〞可見(jiàn)，最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案為A2B1C1D3，它與直觀分析所得方案A2B3C1D2是根本一致的。最正確條件下信噪比工序平均的估計(jì)ηABC1D=T+〔C1-T〕=C1=×45.71=15.24(dB)31＾此結(jié)果與第6號(hào)方案下的η非常接近。注：符號(hào)“-〞表示平均結(jié)果。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)按工藝參數(shù)A2B1C1D3做5次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，測(cè)得其外表粗糙度為〔單位：μm〕0.，0.，0.159，0.145，0.166均到達(dá)預(yù)期目的，粗糙度都在0.2μm以下，其平均值為0.149μm,η值為16.49dB。望大特性參數(shù)設(shè)計(jì)這里以脹裂劑消費(fèi)工藝參數(shù)優(yōu)化為例，闡明望大特性的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。例：脹裂劑消費(fèi)工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。脹裂劑是為順應(yīng)控制爆破技術(shù)要求而設(shè)計(jì)研制的一種新型破碎資料。它利用本身產(chǎn)生的膨脹力使被破碎體〔巖石或水泥構(gòu)件等〕按人為規(guī)定的要求開(kāi)裂或破碎，以到達(dá)取石或清基的目的。它在運(yùn)用中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)飛石、無(wú)氣體產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。它不含可燃、可爆成分，運(yùn)輸、保管無(wú)特殊要求，因此頗受用戶(hù)歡迎。望大特性參數(shù)設(shè)計(jì)〔續(xù)〕根據(jù)脹裂劑的性能和運(yùn)用要求，其技術(shù)目的規(guī)定見(jiàn)下表。脹裂劑技術(shù)目的望大特性參數(shù)設(shè)計(jì)〔續(xù)〕對(duì)脹裂劑各項(xiàng)性能目的進(jìn)展深化分析以后，以為膨脹力是其中最主要的性能目的。為此，試圖用參數(shù)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化脹裂消費(fèi)工藝參數(shù)，使其膨脹力到達(dá)大于30MPa的技術(shù)要求。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾角竺浟褎┫M(fèi)最正確工藝條件。質(zhì)量特性：膨脹力y，在其他技術(shù)目的均合格的條件下，膨脹力y為望大特性。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模盒旁氡圈?，越大越好。制定可控要素程度表?yè)?jù)摸底實(shí)驗(yàn)，找出了影響膨脹力y的4個(gè)可控要素為：A---原料甲參與量。B---原料乙參與量。C---原料丙參與量。D---原料丁參與量。初步確定了各種成分的配比分別為Aα%，Bb%，Cc%，Dd%制定可控要素程度表〔續(xù)〕其他為主料。以此方案為第2程度，按+50%的變化范圍，制定可控要素程度表，見(jiàn)下表。可控要素程度表交互作用可以忽略?xún)?nèi)設(shè)計(jì)選用L9〔34〕作為內(nèi)表，進(jìn)展內(nèi)設(shè)計(jì)，其表頭設(shè)計(jì)見(jiàn)下表。表頭設(shè)計(jì)外設(shè)計(jì)---確定綜合誤差要素及其程度本例，產(chǎn)品的質(zhì)量特性膨脹力是不可計(jì)算的，只能經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展丈量，為減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，采用綜合誤差要素法進(jìn)展外設(shè)計(jì)。對(duì)望大特性，綜合誤差要素N’程度按如下方法選取：N’1---規(guī)范條件；N’2---負(fù)側(cè)最壞條件。本例，對(duì)內(nèi)表中的每號(hào)方案，分別在N’1、N’2條件下各測(cè)得一個(gè)膨脹力數(shù)據(jù)，結(jié)果見(jiàn)下表。內(nèi)表統(tǒng)計(jì)分析信噪比計(jì)算望大特性信噪比的計(jì)算公式為n以?xún)?nèi)表第1號(hào)方案為例，望大特性信噪比為仿此，可計(jì)算其他各方案的ηi值，并填入上表中。ηi=-10lg∑=-10lg()n1j=122122yij1yi1yi21+1η1=-10lg()=29.81(dB)213221+3021為了簡(jiǎn)化計(jì)算，令η’i=ηi-28(dB)以η’i數(shù)據(jù)進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析。內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析首先，由直觀分析法可知，內(nèi)表中第2號(hào)方案的η2最大，其相應(yīng)的條件為A1B2C2D2，此即直接看的最好方案。其次，進(jìn)展方差分析。1〕ST與fT。ST=∑η’i–CT=(1.812+…2.362)-4.26=40.13(dB)9i=1fT=9–1=82內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〔續(xù)〕2〕Sj與fj。SA=S1=(T11+T21+T31)–CT=fA=3–1=2(2.222+2.192+1.782)-4.26=0.04(dB)3131222仿此可算得SB=0.03(dB)，f=2SC=1.24(dB)，f=2SD=38.81(dB)，f=2內(nèi)表的統(tǒng)計(jì)分析〔續(xù)〕3〕方差分析將上述結(jié)果整理為方差分析表，見(jiàn)下表。信噪比如差分析表確定最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案方差分析闡明，要素C、D高度顯著，要素A、B不顯著，由表“內(nèi)表統(tǒng)計(jì)分析〞可以看出最正確參數(shù)設(shè)計(jì)方案為A1B1C2D2，這與直接看的最好方案A1B2C2D2根本是一致的。最正確條件下信噪比工序平均的估計(jì)ηABC2D2=28+T+〔C2-T〕+〔D2-T〕=28+C2+D2–T=28+3.64/3+7.06/3–6.19/9=30.88(dB)＾驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)在最正確方案A1B1C2D2下進(jìn)展5次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，測(cè)得膨脹力為〔單位：MPa〕34，35，30，32，33膨脹力y均大于30MPa，其均值為32.8MPa，信噪比為30.28dB到達(dá)了預(yù)期目的。計(jì)數(shù)分類(lèi)值的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)分類(lèi)值所謂計(jì)數(shù)分類(lèi)值，就是將輸出特性定性地分為假設(shè)干等級(jí)，并以計(jì)數(shù)值加以描畫(huà)。以下幾種情況，均適用于計(jì)數(shù)分類(lèi)值的情況。分級(jí)數(shù)據(jù)例如，將外觀質(zhì)量分為上、中、下；將缺陷的大小分為小、中、大、特大等等。設(shè)好的記為0，其他的適當(dāng)?shù)亟o定數(shù)值，然后作為望小特性來(lái)處置。難以準(zhǔn)確計(jì)量時(shí)例如，“走漏〞程度很難準(zhǔn)確地測(cè)得計(jì)量數(shù)據(jù)，通?？蓜澐譃橐韵聨讉€(gè)等級(jí)：①不漏；②微漏；③稍漏；④頗漏；⑤嚴(yán)重漏。然后憑閱歷或直覺(jué)對(duì)上述幾個(gè)等級(jí)加以計(jì)數(shù)。例如，設(shè)：不漏為0；微漏為0.1；稍漏為0.5；頗漏為1.0；嚴(yán)重漏為3.0等?；蛘咭部煞謩e計(jì)為：0、1、2、3、4等。于是也可作為望小特性來(lái)處置。截尾壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壽命實(shí)驗(yàn)通常采用定時(shí)或定數(shù)截尾的方式，對(duì)于這種截尾壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也是計(jì)數(shù)分類(lèi)值數(shù)據(jù)。順序數(shù)據(jù)根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量好壞，首先加以排序。然后最好的記為0，視相鄰2個(gè)產(chǎn)質(zhì)量量上的差別，給以適當(dāng)?shù)脑u(píng)分。計(jì)數(shù)分類(lèi)值的參數(shù)設(shè)計(jì)這里將以干洗機(jī)為例，闡明計(jì)數(shù)分類(lèi)值特性的參數(shù)設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c目的實(shí)驗(yàn)的目的在于改善干洗機(jī)的洗滌效果。為了衡量洗滌效果，將干洗后的物件，按外觀清潔程度的好壞以10分制來(lái)評(píng)分。最好的評(píng)分為10分，最差的評(píng)分為0分?；蛉∨c總分值10分之差為目的，按望小特性來(lái)處置?？煽匾爻潭缺砉策x取7個(gè)與設(shè)計(jì)有關(guān)的參數(shù)為可控要素，見(jiàn)下表。上表中，要素A為2程度要素，要素E實(shí)踐上也只需2個(gè)程度，第3程度E’1仍為E1，我們稱(chēng)此為擬程度。干洗機(jī)的原設(shè)計(jì)方案為A1B2C2D2E1F1G2。內(nèi)設(shè)計(jì)選取L18〔21×37〕作為內(nèi)表進(jìn)展內(nèi)設(shè)計(jì)，其表頭設(shè)計(jì)見(jiàn)下表。表頭設(shè)計(jì)誤差要素程度表與外設(shè)計(jì)我們選取假設(shè)干誤差要素，并以L18〔21×37〕作為外表進(jìn)展外設(shè)計(jì)，利用內(nèi)、外表的直積法來(lái)進(jìn)展分析。實(shí)驗(yàn)實(shí)施對(duì)內(nèi)表中的每一號(hào)設(shè)計(jì)方案，按相應(yīng)的外表做18次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為評(píng)分〔見(jiàn)下數(shù)據(jù)表〕。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表信噪比的計(jì)算以評(píng)分與總分值之差即10-y為輸出特性，按望小特性處置，信噪比計(jì)算公式為η=-10lg∑(10－yi)2n1nj=1以?xún)?nèi)表中第1號(hào)方案為例，進(jìn)展計(jì)算，得η1=-10lg［(10-6)2+(10-10)2+…+(10-7)2］=181-10lg(42+02+…+32)=-12.7(dB)181由此可以計(jì)算其他各號(hào)方案的信噪比。信噪比的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)內(nèi)表L18〔21×37〕以η為目的進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析，詳細(xì)做法如下。1〕總和T與修正項(xiàng)CTT=∑ηi=-219.6(dB)i=118CT==2679.12(dB2)18T2信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))2〕總動(dòng)搖平方和ST與自在度f(wàn)TST=∑ηi－CT=2727.08－2679.12=47.96(dB2)i=1n2fT=n-1=17信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))3〕方差分析輔助表為計(jì)算各列動(dòng)搖平方和，先計(jì)算各列的部分和T1、T2、T3，并設(shè)計(jì)成方差分析輔助表〔見(jiàn)下表〕。方差分析輔助表信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))4〕各要素動(dòng)搖平方和SA=(T1-T2)2=(-110.9+108.7)2=0.27(dB2)181181fA=1SB=(T1+T2+T3)-CT=22261［(-68.1)2+(-72.9)2+(-78.6)2］/6-2679.12=9.21(dB2)fB=2信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))4〕各要素動(dòng)搖平方和(續(xù))SC=11.41(dB2)，fC=2SD=9.27(dB2)，fD=2SF=0.80(dB2)，fF=2SG=12.24(dB2)，fG=2信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))4〕各要素動(dòng)搖平方和(續(xù))要素E的第3程度為擬程度，實(shí)踐上也是第1水平，其動(dòng)搖平方和計(jì)算公式為SE=T1n12+T2n22－CT=(－144.1)212+(－75.5)26－2679.12=1.32(dB2)信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))4〕各要素動(dòng)搖平方和(續(xù))誤差引起的動(dòng)搖平方和由分解公式計(jì)算，即Se=ST-(SA+SB+SC+SD+SE+SF+SG)=47.96-(0.27+9.21+11.41+9.27+1.32+0.80+12.24)=3.44(dB2)fe=fT-(fA+fB+fC+fD+fE+fF+fG)=17-(1+2+2+2+1+2+2)=5信噪比的統(tǒng)計(jì)分析(續(xù))5〕方差分析將以上動(dòng)搖平方和的計(jì)算結(jié)果，整理為方差分析表〔見(jiàn)下表〕。方差分析表方