工商管理MBA質量管理-田口三次設計.ppt

1、質量管理 田口三次設計,靜態(tài)特性參數設計,產品質量是指產品的一組固有特性滿足要求的程度。這組固有特性稱之為質量特性，它包括性能、可靠性、安全性、經濟性、維修性和環(huán)境適應性等。采用哪些質量特性來反映產品的質量狀況，這是專業(yè)技術問題。而選取什么性質的質量特性的分類。質量特性可分為計量和計數2大類。計量特性又分為望目特性、望小特性和望大特性3種類型。計數特性又可分為計件特性、計點特性和計數分類值特性3種類型。質量特性還可分為動態(tài)特性和靜態(tài)特性2類。質量特性還可根據產品質量形成的各個階段（位置）的前后分為下位特性和上位特性。,計量特性,當質量特性可以選取給定范圍內任何一個可能的數值時，稱為計量特性。用

2、各種計量儀器測量的數據，如長度、重量、時間、壽命、強度、化學成分含量等都是計量特性。,計數特性,當質量特性只能一個一個地計數時，稱為計數特性。計數特性又可分為計件特性、計點特性和計數分類值特性。 計件特性是指對單位產品進行按件檢查時所產生的屬性數據。如判定產品為合格品或不合格品，它只取0或1兩個數值。 計點特性是指單位產品上的質量缺陷的個數，它取值0，1，2等。如棉布上的疵點數、鑄件上的砂眼數等均為計點特性。 計數分類值特性是指對單位產品按其質量好壞先劃分為若干個等級，并對每個等級規(guī)定合適的數值。例如：將產品質量分為好、中、差3個等級，并規(guī)定好為1、中為2、差為3。,望目特性,計量特性可以進一

3、步分為望目特性、望小特性和望大特性。 存在目標值m，希望質量特性y圍繞目標值m波動，且波動越小越好，則y稱為望目特性。例如按圖紙規(guī)定10mm+0.05mm加工某種零件，則零件的實際尺寸y就是望目特性，其目標值m=10mm.,望小特性,不取負值，希望質量特性y越小越好，且波動越小越好，則y稱為望小特性。例如零部件磨擦表面的磨損量，測量誤差，化學制品的雜質含量，軸套類機械零件的不圓度、不同軸度等均為望小特性。,望大特性,不取負值，希望質量特性y越大越好，且波動越小越好，則y稱為望大特性。例如機械零部件的強度，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,產品質量形成的全部過程包

4、括下列階段：市場調研；設計和研制；采購；工藝準備；生產制造；檢驗和試驗；包裝和儲存；銷售和發(fā)運；安裝和運行；技術服務和維護。,上位特性和下位特性,在每一階段都存在質量特性。一般來說，位于前面階段的是原因特性，稱為下位特性；而位于后面階段是結果特性，稱為上位特性。例如：在銷售和發(fā)運階段，產品的質量特性是上位特性，而制造商提供的產品質量特性是下位特性；用戶的產品質量特性是上位特性，而制造商提供的產品質量特性是下位特性；前道工序產品質量特性為下位特性，后道工序產品質量特性為上位特性；子系統(tǒng)的質量特性為下位特性，總系統(tǒng)的質量特性為上位特性。,功能波動,產品的質量特性y不僅與目標值m之間可能會存在差異，

5、而且由于來自使用環(huán)境、時間因素以及生產時各種條件等多方面的影響而產生波動，我們稱此為功能波動。為了減少產品的功能波動，進而減少波動造成的損失，必須分析產生功能波動的原因，以便采取正確有效的對策。影響產品功能波動的原因大致可以分為以下3種。,外干擾,在使用產品時，環(huán)境條件并非固定不變。由于使用條件及環(huán)境條件（如溫度、濕度、位置、輸入電壓、磁場、操作者等）的波動或變化，而引起產品功能的波動，稱為外干擾，也稱為外噪聲。 例如手表運行快慢隨溫度的變化而波動，彩色電視機的清晰度與輸入電壓的大小有密切關系。,內干擾,產品的儲存或使用過程中，隨著時間的推移，發(fā)生材料變革變質等老化現象，而引起產品的功能波動稱

6、為內干擾，也稱為內噪聲。 例如長時間進行儲存的產品，當開始使用時，構成該產品的材料、零部件隨著時間的推移將產生質的變化從而引起產品的功能波動。如某種電阻的阻值在儲存10年后，比初始值增大約10%。又如當產品長時間使用后，它的一些零部件的尺寸已發(fā)生磨損，從而引起產品的功能波動。,產品間波動,在相同生產條件下，生產制造出來的一批產品，由于機器、材料、加工方法、操作者、計測方法和環(huán)境（簡稱5M1E）等生產條件的微小變化，而引起的產品制造誤差稱為產品間波動。 例如按同一圖紙在相同生產條件下加工一批機械零部件，其尺寸一定存在波動。又如同一批號的電阻，其電阻值也存在波動。,產品間波動,在上述3種干擾的綜合

7、作用下，使產品在使用時其功能發(fā)生波動，即質量特性值偏離目標值m。這種波動無處不在，無時不在，是不可避免的。因而，產品的質量特性y表現為隨機變量，它具有一定的概率分布。例如，對于計量特性，通常質量特性y服從正態(tài)分布，但有時y服從正態(tài)分布，但有時y服從均勻分布或其他分布。,產品間波動,對于上述3種類型的干擾，必須考慮采用一些技術來減少它們的影響，也就是去尋找減少產品功能波動的對策。在這些措施中，最重要的是技術開發(fā)、產品設計和工藝優(yōu)化階段的參數設計，即在產品設計中模擬3種干擾進行試驗（或計算）和統(tǒng)計分析，以增強產品的抗干擾能力，也就是進行健壯設計。另一方面，制造階段的在線質量控制對減少產品間波動也是

8、有效的。,因素,為了提高產品質量，減少功能波動，需要分析影響產品功能波動的原因，為此要進行有關產品設計的試驗。 在試驗中，我們稱影響質量特性變化的原因為因素。從因素在試驗中的作用來看，可大致分為可控因素、標示因素和誤差因素等。對于望目特性情形，通過對試驗數據的統(tǒng)計分析，可把可控因素劃分為穩(wěn)定因素、調整因素和次要因素3類。 因素在試驗中所處的狀態(tài)稱為因素的水平。如果某個因素在試驗中要考察3種狀態(tài)，就稱為三水平因素。例如溫度取3種狀態(tài)60、80、100，則溫度就是一個3水平因素。,可控因素,在試驗水平可以指定并加以挑選的因素，即水平可以人為加以控制的因素，稱為可控制因素。例如時間、溫度、濃度、材料

9、種類、切削溫度、加工方法、電阻、電壓、電流強度等均為可控因素。 試驗中考察可控因素的目的，在于確定其最佳水平組合，也即最佳方案。在最佳方案下，產品的質量特性值接近目標值，且波動最小，即具有健壯性。 在望目特性的參數設計中，要進行信噪比分析與靈敏度分析，從而把可控因素分為穩(wěn)定因素、調整因素與次要因素3類，見下表。,可控因素分類表,可控因素（續(xù)）,1、穩(wěn)定因素。在信噪比分析中顯著的可控因素， 稱為穩(wěn)定因素。 2、調整因素。在信噪比分析中不顯著，但在靈敏 度分析中顯著的因素，稱為調整因素。我們可 通過對調整因素水平的“調整”，使可控因素最 佳條件下的質量特性的期望值趨近目標值。 3、次要因素。在信噪

10、比與靈敏度分析中都不顯著 的可控因素稱為次要因素。需要注意，次要因 素在減少成本、縮短產品研制周期等方面可能 具有相當重要的作用，不要因其“次要”而忽視它。,標示因素,在試驗中水平可以指定，但使用時不能加以挑選和控制的因素稱為標示因素。 標示因素是一些與試驗環(huán)境、使用條件等有關的因素，例如： 產品的使用條件，如轉速、電源電壓等； 試驗環(huán)境，如溫度、溫度等； 其他，如設備、操作人員的差別等。 考察標示因素的目的不在于選取最佳水平，而探索標示因素與可控因素之間有無交互作用，從而確定可控因素最佳條件的適用范圍。,誤差因素,前面所說的引起產品功能波動的產品間干擾、外干擾、內干擾都是誤差因素。 由于誤差

11、因素的客觀存在，使得產品質量特性具有波動?？紤]誤差因素的目的是為了模擬3種干擾，從而減少它們在產品生產和使用的影響，尋求抗干擾能力強、性能穩(wěn)定的產品。 由于誤差因素為數眾多，在試驗中不可能一一列舉。通常只需幾個性質不同的主要誤差因素。因為不受主要誤差因素影響的、質量穩(wěn)定的產品一般也不受其余誤差因素的影響。,內設計和外設計,在參數設計中，可控因素與標示因素安排在同一張正交表內進行試驗方案的設計。因此可控因素與標示因素稱為內側因素，相應的正交表稱為內表（內側正交表），所對應的設計稱為內設計。 在參數設計中，將誤差因素安排在另一張正交表內，從而得到試驗數據，因此誤差因素稱為外側因素，相應的正交表稱為

12、外表（外側正交表），所對應的設計稱為外設計。,信噪比和靈敏度,信噪比起源于通信領域，作為評價通信設備、線路、信號質量等優(yōu)劣的指標，采用信號（Signal）的功率和噪聲（Noise）的功率之比即信噪比（SNR）作為指標。 田口博士在參數設計中引進信噪比的概念，作為評價設計優(yōu)劣的一種測度，也作為產品質量特性的穩(wěn)定性指標，已成為參數設計的重要工具。信噪比在參數設計中扮演了重要的角色，它在不同場合具有不同的計算公式這里將分別介紹望目、望小、望大特性信噪比的估計公式。,靈敏度,該產品的質量特性y為隨機變量，其期望值為，則2稱為y的靈敏度。 這里介紹期望值的估計y，稱它為平均值； 靈敏度2的估計記為2。平

13、均值和靈敏度均是反映分布平均特征的參數。 設有n個質量特性值y1,y2,y n，則 y = y i稱 為質量特性的平均值，y 是的無偏估計。,n,1,i=1,n,靈敏度（續(xù)）,靈敏度2的無偏估計為,其中,靈敏度（續(xù)）,模仿通信理論的做法，在實際計算時，通常將 估計2取常用對數再乘以10，化為分貝（dB）值，并記做S，有,在望目特性的參數設計中，不僅要分析信噪比，還需要分析靈敏度。,S = 10lg (S m V e）,n,1,靈敏度（續(xù)）,例：設有2件產品，測得其重量為21.5g和38.4g，試計算平均值和靈敏度。 解：,S m = (y1+y2)2/2,V e = (y1y2)2/2,2 =

14、 (S m V e) y1y2,2,1,則 S=10lgy1y2=10lg(21.538.4）=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重大發(fā)明，它與變革系數有著密切的關系。 變異系數 設望目特性y為隨機變量，它的期望值為，方差為2，它的目標值為m。對于望目特性y來說，我們希望： =m 2越小越好。,變異系數,在概率論中，我們常用變異系數 作為隨機變量的欠佳性指標，即變異系數越小，說明隨機變量（質量特性）可能值的密集程度越高。變異系數的優(yōu)點是既考慮了標準差的影響，又考慮了期望值的影響。在兵器系統(tǒng)中 ，經常采用變異系數（稱為密集度）作為衡量彈著點密集程度的戰(zhàn)術技術指標。

15、,=,變異系數（續(xù)）,望目特性信噪比定義為 可見，望目特性信噪比等于靈敏度2與噪聲2之比，也就是變異系數平方的倒數。因此是隨機變量的一個優(yōu)良性指標，其值越大越好。,=,2,2,望目特性信噪比計算公式,的分子2由2= (S m V e)確定，分母2由,確定，因此有,n,1,需要注意：上式的估計不是的無偏估計,望目特性信噪比計算公式（續(xù)）,在實際計算時，通常將估計取常用對數再乘以10，化為分貝值。在不致引起混淆的情況下，我們仍記為。有,其中,望目特性信噪比計算公式（續(xù)）,例：試求信噪比值,解,信噪比的優(yōu)點,（1）物理意義明確。表示信號功率與噪聲功率之 比。 （2）值越大越好。與越小越好的指標相比，

16、越 大越好的指標容易對比。 （3）近似服從正態(tài)分布。采用對數變換，即用 分貝值計算，不僅是為了計算方便。其主 要目的是經過對數變換后，在大多數情況下， 近似服從正態(tài)分布，因而可用方差分析方 法進行統(tǒng)計分析。,望小特性信噪比,定義 當產品的質量特性y為望小特性時：一方面希望其數值越小越好，因y不取負值，故等價于希望期望值越小越好；另一方面，希望y的波動越小越好，故相當于希望方差2越小越好。為了量綱一致，即希望靈敏度2和方差2均越小越好，也就是2+2越小越好，其倒數越大越好。因此，望小特性y的信噪比定義為：,望小特性信噪比,注意，隨機變量y的二階原點矩E (y2)為,E(y2)=2+2,因此,這說

17、明望小特性y的信噪比等于二階原點矩E (y2)的倒數。,均方值,二階原點矩E(y)2的無偏估計稱為均方值VT，即,因此，的估計公式為,望小特性信噪比計算公式,取常用對數再乘以10，化為分貝值，則得到望小特性信噪比的估計公式為,望小特性信噪比計算公式,例：設測得某空氣泵滑動表面的磨損量數據為（單位：mm） 0.09,0.13,0.05,0.04,0.08,0.08,0.07,0.05 試計算信噪比。 解：,望大特性信噪比,設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公式中y i變換成1/y i，可分別得到得望大特性信噪比的估計公式為,學習方式：全國招生 函授學習 權威雙證 國際互

18、認 認證項目：注冊高級職業(yè)經理、人力資源總監(jiān)、品質經理、生產經理、營銷策劃師、物流經理、項目經理、企業(yè)管理咨詢師、總經理、營銷經理、財務總監(jiān)、酒店經理、企業(yè)培訓師、采購經理等高級資格認證。 頒發(fā)雙證：高級注冊 經理資格證+MBA研修證+人才測評證+全套學籍檔案 收費標準 ：僅收取1280元 網址： 報名電話045188342620 咨詢郵箱： 咨詢教師: 王海濤 地址：哈爾濱市道外區(qū)南馬路120號職工大學109室美華教育。 近千本MBA職業(yè)經理教程免費下載 -請速登陸：,全國迷你型MBA職業(yè)經理雙證班,望小特性信噪比計算公式,例：設測得某種管子的粘接強度數據為（單位：

19、Pa） 100，110，105，125 試計算信噪比。 解：管子的粘接強度y為望大特性，由上式計算得：,靜態(tài)特性參數設計,基本原理 產品的質量特性偏離目標值和喪失功能主要是由于受到外干擾、內干擾和產品間干擾的影響。即使功能完備的產品，如果它的功能波動很大，那么這種產品仍然是質量差的產品。產品應當具有何種功能，這是產品規(guī)劃問題；而產品功能波動的減少（健壯性提高），這才是參數設計問題。,基本原理,參數設計的基本思想是：在充分考慮3種干擾的條件下，在使用價格便宜的零部件前提下，尋找功能穩(wěn)定的參數組合，設計出健壯性高的產品。因此，這種產品具有如下特點： 健壯性-質量特性波動小，抗干擾能力強； 調整性-

20、當質量特性均值偏離目標值時，可以較方便地利用調整因素進行調整； 經濟性-產品成本低，價格便宜。,方法分類,參數設計方法可從不同的角度加以分類，具有以下幾種方法。,計算型參數設計和實驗型參數設計,按質量特性是否可以計算，可分為計算型參數設計和實驗型參數設計。 (1)計算型參數設計。此時，不需要為了確定最佳參數值而制作實物試驗，而是直接由理論公式求出質量特性值，利用正交表進行參數優(yōu)選，并對此進行評價，以選擇最佳參數組合。 (2)實驗型參數設計。此時不存在理論公式，需要制作樣品，通過實驗測得樣品質量特性值后，再對其評價，求得最佳參數組合。,內外表直積法參數設計與綜合誤差因素法參數設計,參數設計必須模

21、擬3種干擾的影響，因此需要引進誤差因素，這是參數設計法與一般試驗設計法的區(qū)別之一。 誤差因素是為考慮3種干擾（內干擾、外干擾和產品間干擾）而設置的因素。在參數設計中，考慮誤差因素的目的，是為了探求抗干擾性能強，質量特性穩(wěn)定、可靠的最佳設計方案。,內外表直積法參數設計與綜合誤差因素法參數設計（續(xù)）,參數設計法要用正交表作為工具。首先將參數（即可控因素A、B、C、D等）安排在一張正交表中，確定試驗方案（稱為內設計）；然后確定各種干擾（內干擾、外干擾和產品間干擾）的各種組合，并把它們作為誤差因素（A、B、C、D等）,內外表直積法參數設計,如果對誤差因素采用正交表（稱為外表）進行試驗方案的設計（稱為外

22、設計），這樣就組成了內表矩陣和外表矩陣的直積，故稱為內外表直積法參數設計，見下圖。,內外表直積法,綜合誤差因素法參數設計,如果把所有誤差因素綜合成一個綜合誤差因素，并取3個水平，作為外設計，這種方法稱為綜合誤差因素法參數設計，見下圖。,綜合誤差因素法,基本步驟,靜態(tài)特性參數設計的框圖見下圖。,制定可控因素水平表,利用正交表進行內設計,制定誤差因素水平表,進行外設計（1）綜合誤差因素法 （2）內外表直積法,求質量特性（1）計算 （2）實驗,計算信噪比和靈敏度,內表統(tǒng)計分析,確定最佳參數設計方案,制定可控因素水平表,選擇在技術上可以指定，且可以選擇和控制的質量作為可控因素?？煽匾蛩氐倪x取應遵循下述

23、原則：優(yōu)先選取那些對質量特性值影響較大，或沒有把握好的因素，作為可控因素。 可控因素的水平一般取3個水平，在試驗費用較貴時，也可取2個水平。水平應根據專業(yè)技術來確定，但盡可能采用等間隔或等比例。,內設計,對可控因素所進行的試驗方案的設計稱為內設計。根據可控因素個數和水平個數選用相應的正交表（稱為內表）進行內設計。,制定誤差因素水平表,誤差因素為數眾多，不可能一一列舉。通常只需考慮內、外干擾中各取1個或2個主要誤差因素的影響就足夠了，且不考慮誤差因素之間的交互作用。因為不受主要誤差因素影響的質量特性穩(wěn)定的產品，通常也不受其余誤差因素的影響。,外設計,對誤差因素所進行的試驗方案的設計稱為外設計。

24、外設計有如下2種方法： (1)內外表直積法。根據誤差因素個數和水平個數選用相應的正交表進行外設計。這種內外設計都采用正交表的方法稱為內外表直積法。內外表直積法主要用于質量特性存在理論計算公式的場合，此時可利用計算機進行輔助設計（CAD）,外設計（續(xù)）,(2)綜合誤差因素法。把所有的誤差因素綜合成一個誤差因素，記做N，稱N為綜合誤差因素。N的3水平如下。 N1-負側最壞條件。使質量特性取最小值的各 誤差因素水平的組合。 N2-標準條件。誤差因素第2水平的組合。 N3-正側最壞條件。使質量特性取最大的各誤 差因素水平的組合。 內設計用正交表，外設計用綜合誤差因素的方法 稱為綜合誤差因素法。,求質量

25、特性,當質量特性y可計算時，可由公式直接求出具體值。 當質量特性y不可計算時，需按設計方案制作樣品，通過試驗測得質量特性y的試驗值。,計算信噪比和靈敏度,以望目特性情形為例。 信噪比計算公式為：,靈敏度計算公式為：,內表的統(tǒng)計分析,以望目特性為例，通過對內表的試驗數據進行直觀分析或統(tǒng)計分析，分別找出對信噪比和靈敏度影響顯著的因素。,確定最佳參數設計方案,對望目特性，采用2個階段設計法，得到最佳方案，即最佳參數設計方案。 (1)尋找對信噪比影響顯著的因素（稱為穩(wěn)定因素），選取其最佳水平，得到一個穩(wěn)定性最好的最佳水平組合。 (2)尋找對靈敏度影響顯著，而對信噪比影響不顯著的因素（稱為調整因素），利

26、用調整因素把最佳方案的質量特性值調整到目標值。 綜合分析信噪比和靈敏度，確定最佳參數設計方案。,望目特性參數設計,下面通過一個例子，分別用以上2種方法進行參數設計。 例：電感電路的參數設計。 為了設計一個電感電路，此電路由電阻R（單位：和電感L（單位：H）組成。 當輸入交流電壓為V（單位：V）和電源頻率為f（單位：Hz）時，輸出電流強度y（單位：A）可用下述公式計算，即,望目特性參數設計（續(xù)）,此為望目特性的參數設計，目標值m=10A，且質量特性可由公式求出，故也稱可計算型的參數設計。下面以此為例，分別介紹內外表直積法和綜合誤差因素法。,內外表直積法,制定可控因素水平表 可控因素是電阻R和電感

27、L，它們的初始值由設計人員根據專業(yè)知識確定，見下表。,可控因素水平表,內外表直積法,內設計 選用正交表L9（34）進行內設計。設計方案下表。,制定誤差因素水平表,誤差因素有4個，它們是電壓V、頻率f 、電阻R和電感L。電壓和頻率的波動范圍分別為V=（100+10）V、f = (55+5)Hz，故水平選取如下： V1=90v，V2=100V，V3=110V f 1=50Hz， f 2=55Hz，f 3=60Hz,制定誤差因素水平表（續(xù)）,3級品電阻和電感的波動量為+10%，其3個水平如 下： 第2水平=表可控因素水平表給出的中心值。 第1水平=表可控因素水平表給出的中心值0.90。 第3水平=表

28、可控因素水平表給出的中心值1.1 。 表內設計表中9個方案的誤差因素水平見下表。,誤差因素水平表,誤差因素水平表（續(xù)）,外設計,選用L9（34）正交表進行外設計，采用內外表直積法，其直積方案見下圖。,內外表直積法試驗方案,求質量特性,由于電流強度可以計算，故由y = 直接求出質量特性y。 現以內表第1號方案為例說明其計算過程。首先給出第1號方案的外設計方案表，見下表。,第1號方案的外表,求質量特性（續(xù)）,然后對外表各號方案求質量特性。例如，外表中的第2號方案，其電流強度y2為,其余8個方案的電流強度見第1號方案的外表的右側。 仿照上述過程，分別求出內表中其余8個方案的質量特性，見下表。,質量特

29、性數據表,計算信噪比和靈敏度,對內表每號方案下得到9個質量特性值yi1，yi2，yi9，可利用下列公式計算S i和i 。,計算信噪比和靈敏度(續(xù)),以內表第1號方案為例，進行計算,計算信噪比和靈敏度(續(xù)),仿此可求出內表第2號至第9號方案的靈敏度S i和信噪比i。具體結果見下表。 內表的統(tǒng)計分析 下面對內表進行統(tǒng)計分析，結果見下表。（表中e表示誤差項）。,內表的統(tǒng)計分析,信噪比的方差分析 修正項CT。 CT=T2/n=164.392/9=3002.67(dB2) 總波動平方和ST。,ST= i CT=(16.872+19.222)-3002.67=11.65(dB2),9,i=1,2,f T=

30、9-1=8,內表的統(tǒng)計分析（續(xù)）,電阻和電感引起的波動平方和SR與SL。 SR= (50.412+56.222+57.762)-3002.67=10.02(dB2),f R=3-1=2,3,1,SL= (55.402+55.112+53.882)-3002.67=0.44(dB2),3,1,f L=3-1=2,內表的統(tǒng)計分析（續(xù)）,誤差波動平方和Se。 Se= ST-(SR+SL)=11.65- (10.02+0.44)=1.19(dB2),f e=f T- (f R+f L)=8-(2+2)=4,將上述結果填入方差分析表中，進行方差分析。由于VLV e，故把SL并入Se中，形成S e .信噪

31、比方差分析表見下表。,信噪比方差分析表,靈敏度的方差分析,修正項CT。 CT=T2/n=192.452/9=4115.22(dB2) 總波動平方和ST。,f T=9-1=8,靈敏度的方差分析（續(xù)）,電阻和電感引起的波動平方和SR與SL。 SR= (72.282+64.582+55.592)-4115.22=46.52(dB2),f R=3-1=2,3,1,SL= (73.502+63.302+55.652)-4115.22=53.47dB2),3,1,f L=3-1=2,學習方式：全國招生 函授學習 權威雙證 國際互認 認證項目：注冊高級職業(yè)經理、人力資源總監(jiān)、品質經理、生產經理、營銷策劃師、

32、物流經理、項目經理、企業(yè)管理咨詢師、總經理、營銷經理、財務總監(jiān)、酒店經理、企業(yè)培訓師、采購經理等高級資格認證。 頒發(fā)雙證：高級注冊 經理資格證+MBA研修證+人才測評證+全套學籍檔案 收費標準 ：僅收取1280元 網址： 報名電話045188342620 咨詢郵箱： 咨詢教師: 王海濤 地址：哈爾濱市道外區(qū)南馬路120號職工大學109室美華教育。 近千本MBA職業(yè)經理教程免費下載 -請速登陸：,全國迷你型MBA職業(yè)經理雙證班,靈敏度的方差分析（續(xù)）,誤差波動平方和Se。 Se= ST-(SR+SL)=11.65- (46.52+53.47)=11.63,f e=f T

33、- (f R+f L)=8-(2+2)=4,將上述結果填入方差分析表中，進行方差分析。見下表。,靈敏度方差分析表,靈敏度的方差分析（續(xù)）,由以下2個方差分析表，可得因素分類表。見下表。,可控因素分類表,靈敏度的方差分析（續(xù)）,由上表可見：電阻R為穩(wěn)定因素，它對信噪比值具有顯著影響；而電感L為調整因素，可以通過對因素L的調整，使最佳參數設計方案的期望值趨近目標值。,確定最佳參數設計方案,下面進行信噪比分析和靈敏度分析。 信噪比分析。由信噪比方差分析表可以看出，電阻R為高度顯著因素，電感L為次要因素。并且從表內表的統(tǒng)計分析可見，R的最優(yōu)水平（分析中T31最大相應的水平）為R3，L的最優(yōu)水平為L1（

34、因素L的水平可任意選擇），因此最優(yōu)水平組合為R3L1，它使信噪比值最大，是穩(wěn)定性最好的設計方案。 從表“內表的統(tǒng)計分析”中還可以看出，內表的第8號條件R3L2的信噪比=19.59dB，是9個方案中最大值。因此我們也可選R3L2為最優(yōu)水平組合。,確定最佳參數設計方案,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都是顯著因素，但電感L的F值（或貢獻率）更大一些。由表“可控因素分類表”可知，電感L為調整因素。當最優(yōu)水平組合的響應沒有達到目標值時，可通過調整因素L進行調整。 原方案R2L2與最優(yōu)水平組合R3L1的統(tǒng)計特性的比較，結果見下表。 由于R3L1下的電流強度的均值為9.93A與

35、目標值10A相差不大，故不進行均值校正。若調整均值，用調整因素電感L來進行調整。,2個方案比較表,綜合誤差因素法,在綜合誤差因素方法中，關于制定可控因素水平表、內設計和制定誤差因素水平表的方法和步驟同內外表直積法。,外設計,我們把4個誤差因素合并成1個綜合誤差因素N，它的3個水平規(guī)定如下： N1-負側最壞水平，使質量特性y取最小值的各誤差因素水平的組合，即N1=V1f3R3L3; N2-標準條件，各誤差因素第2水平的組合，即N2=V2f2R2L2; N3-正側最壞條件，使質量特性y取最大值的各誤差因素水平的組合，即N3=V3f1R1L1.,外設計（續(xù)）,綜合誤差因素法可大大減少試驗次數。本例采

36、用綜合誤差因素法后的試驗次數為93=27次，相當于內外表直積法試驗次數的1/3。 為了進一步減少試驗次數，還可以只考慮綜合誤差因素N取2個水平，例如取N1和N3。 由誤差因素水平表，我們得到內表中9個試驗條件具體的N1和N3，其結果見下表。,內表試驗數據,質量特性y的計算,把綜合誤差因素N代入內表中，并計算質量特性值y，其結果見上表。 例如內表中第1號條件，質量特性y11、y13分別為,110,信噪比和靈敏度S的計算,對每號試驗下得到的2個質量特性yi1和yi3，可利用下列公式算出i和S i。 i和S i的具體計算結果見上表“內表試驗數據”。 以第1號方案為例，有,S m1=10l g (21

37、.538.4) =29.2(dB),內表的統(tǒng)計分析,下面對內表進行統(tǒng)計分析，結果如下表。,內表的統(tǒng)計分析,對信噪比的方差分析見下表,信噪比方差分析表,對靈敏度的方差分析見下表,靈敏度方差分析表,由以上的2個方差分析表，可得到因素分類表同內外表直積法。,確定最佳參數設計方案,與內外表直積法分析結果相同，R3L1為最佳參數設計方案。,望小特性參數設計,這里將以鈦合金磨削工藝參數的優(yōu)化設計為例，說明望小特性的參數設計方法。因內外表直積法試驗次數太多，我們只介紹綜合誤差因素法。 例：鈦合金磨削工藝參數的優(yōu)化設計。 鈦合金以其強度高、重量輕、耐熱性好和具有良好的抗腐蝕性等優(yōu)點，被人們譽為“未來的鋼鐵”，

38、目前已被廣泛應用于航空、航天、造船和化工等工業(yè)部門。但是，鈦合金的導熱系數小、粘附性強、抗氧化能力低，致使磨削性能極差。即使采用特制的砂輪磨削鈦合金，其表面粗糙度也只能達到Ra0.6m。為了進一步降低表面粗糙度，今用參數設計優(yōu)化鈦合金磨削工藝參數。,望小特性參數設計（續(xù)）,試驗目的：優(yōu)化鈦合金磨削工藝參數，將表面粗糙度降至0.2m以下。 質量特性：表面粗糙度y（即Ra），望小特性。 試驗指標：信噪比，越大越好。,制定可控因素水平表,據專業(yè)知識，選用對表面粗糙度影響較大的因素作為磨削工藝參數中的可控因素，即： A-工件轉速（r . min-1）； B-修整砂輪時的走刀量（mm . r-1）； C

39、-工件縱向走刀量（mm . R-1） D-磨削深度（mm）。 為了減少試驗次數，其他因素如冷卻液、磨床、磨削用量及修整用量中的其他一些參數均固定不變。,制定可控因素水平表（續(xù)）,選取可控因素水平，見下表。,表中因素的水平為隨機排列，因素間交互作用可以忽略。,內設計,選取L9(34)作為內表，進行內設計，其表頭設計見下表。,表頭設計,外設計-確定綜合誤差因素及其水平,本例質量特性表面粗糙度y 是不可計算的，只能通過試驗測出其值。為了減少試驗次數，外設計采用綜合誤差因素法。 對于望小特性，綜合誤差因素N取如下2種水平： N1-標準條件； N2-正側最壞條件。,外設計-確定綜合誤差因素及其水平（續(xù)）

40、,本例，對下表中的每號方案，分別在綜合誤差因素N的2個水平N1、N2下各測得一個數據 yi1,yi2(i=1,2,9) 以此計算信噪比，并以信噪比為指標進行統(tǒng)計分析。試驗數據填入下表中。,內表統(tǒng)計分析,信噪比計算,望小特性信噪比的計算公式為,以內表第1號方案為例，望小特性信噪比為,仿此，可計算其他各方案的i值，并填入上表中。,內表的統(tǒng)計分析,首先，由直觀分析法，內表中第6號的6最大，相應的工藝參數為A2B3C1D2。 其次，以信噪比為指標，進行方差分析。 1）ST與f T。,ST= i CT=(15.222+11.872)-1655.95=20.48(dB2),9,i=1,f T = 9 1

41、= 8,內表的統(tǒng)計分析（續(xù)）,2）S j與f j。,SA= S1= (T11+T21+T31) CT=,f A = 3 1 = 2,(40.362+41.492+40.232)-1655.95=0.32(dB2),3,1,3,1,內表的統(tǒng)計分析（續(xù)）,3）方差分析 將上述數據整理為方差分析表，見下表。 本試驗無空列，所以在SA、SB、SC、SD中選取數值較小的SA作為誤差波動平方和Se。方差分析表明，只有因素C對的影響是顯著的。,信噪比方差分析表,確定最佳參數設計方案,對顯著因素C，其最優(yōu)水平為C1。對其余因素倘若亦選取最優(yōu)水平，則由表“內表統(tǒng)計分析”可見，最佳參數設計方案為A2B1C1D3，

42、它與直觀分析所得方案A2B3C1D2是基本一致的。,最佳條件下信噪比工序平均的估計,ABC1D= T +（C1-T）=C1 = 45.71=15.24(dB),3,1,此結果與第6號方案下的十分接近。 注：符號“-”表示平均結果。,驗證試驗,按工藝參數A2B1C1D3做5次驗證試驗，測得其表面粗糙度為（單位：m） 0.138，0.139，0.159，0.145，0.166 均達到預期目的，粗糙度都在0.2m以下，其平均值為0.149m,值為16.49dB。,望大特性參數設計,這里以脹裂劑生產工藝參數優(yōu)化為例，說明望大特性的參數設計方法。 例：脹裂劑生產工藝參數的優(yōu)化設計。 脹裂劑是為適應控制爆

43、破技術要求而設計研制的一種新型破碎材料。它利用自身產生的膨脹力使被破碎體（巖石或水泥構件等）按人為規(guī)定的要求開裂或破碎，以達到取石或清基的目的。它在使用中無振動、無噪聲、無飛石、無氣體產生，對環(huán)境無污染。它不含可燃、可爆成分，運輸、保管無特殊要求，因而頗受用戶歡迎。,望大特性參數設計（續(xù)）,根據脹裂劑的性能和使用要求，其技術指標規(guī)定見下表。,脹裂劑技術指標,望大特性參數設計（續(xù)）,對脹裂劑各項性能指標進行深入分析以后，認為膨脹力是其中最主要的性能指標。為此，試圖用參數設計方法優(yōu)化脹裂生產工藝參數，使其膨脹力達到大于30MPa的技術要求。 試驗目的：探求脹裂劑生產最佳工藝條件。 質量特性：膨脹力

44、y，在其他技術指標均合格 的條件下，膨脹力y為望大特性。 試驗指標：信噪比，越大越好。,制定可控因素水平表,據摸底試驗，找出了影響膨脹力y的4個可控因素為： A-原料甲加入量。 B-原料乙加入量。 C-原料丙加入量。 D-原料丁加入量。 初步確定了各種成分的配比分別為 A%，Bb%，Cc%，Dd%,制定可控因素水平表（續(xù)）,其余為主料。以此方案為第2水平，按+50%的變化范圍，制定可控因素水平表，見下表。,可控因素水平表,交互作用可以忽略,內設計,選用L9（34）作為內表，進行內設計，其表頭設計見下表。,表頭設計,外設計-確定綜合誤差因素及其水平,本例，產品的質量特性膨脹力是不可計算的，只能通

45、過試驗進行測量，為減少試驗次數，采用綜合誤差因素法進行外設計。 對望大特性，綜合誤差因素N水平按如下方法選?。?N1-標準條件； N2-負側最壞條件。 本例，對內表中的每號方案，分別在N1、N2條件下各測得一個膨脹力數據，結果見下表。,內表統(tǒng)計分析,信噪比計算,望大特性信噪比的計算公式為,n,以內表第1號方案為例，望大特性信噪比為,仿此，可計算其他各方案的i值，并填入上表中。,為了簡化計算，令 i=i-28(dB) 以i數據進行統(tǒng)計分析。,內表的統(tǒng)計分析,首先，由直觀分析法可知，內表中第2號方案的2最大，其相應的條件為A1B2C2D2，此即直接看的最好方案。 其次，進行方差分析。 1）ST與f

46、 T。,ST= i CT=(1.812+2.362)-4.26=40.13(dB),9,i=1,f T = 9 1 = 8,2,內表的統(tǒng)計分析（續(xù)）,2）S j與f j。,仿此可算得,內表的統(tǒng)計分析（續(xù)）,3）方差分析 將上述結果整理為方差分析表，見下表。,信噪比方差分析表,確定最佳參數設計方案,方差分析表明，因素C、D高度顯著，因素A、B不顯著，由表“內表統(tǒng)計分析”可以看出最佳參數設計方案為A1B1C2D2，這與直接看的最好方案A1B2C2D2基本是一致的。,最佳條件下信噪比工序平均的估計,ABC2D2= 28+T +（C2-T）+（D2-T）=28+ C2 +D2 T=28+3.64/3+

47、7.06/3 6.19/9=30.88(dB),驗證試驗,在最佳方案A1B1C2D2下進行5次驗證試驗，測得膨脹力為（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達到了預期目的。,計數分類值的參數設計,計數分類值 所謂計數分類值，就是將輸出特性定性地分為若干等級，并以計數值加以描述。下列幾種情況，均適用于計數分類值的情況。,分級數據,例如，將外觀質量分為上、中、下；將缺陷的大小分為小、中、大、特大等等。設好的記為0，其他的適當地給定數值，然后作為望小特性來處理。,難以準確計量時,例如，“泄漏”程度很難準確地測得計量數據，

48、通?？蓜澐譃橄铝袔讉€等級： 不漏； 微漏； 稍漏； 頗漏； 嚴重漏。 然后憑經驗或直覺對上述幾個等級加以計數。例如，設：不漏為0；微漏為0.1；稍漏為0.5；頗漏為1.0；嚴重漏為3.0等?；蛘咭部煞謩e計為：0、1、2、3、4等。于是也可作為望小特性來處理。,截尾壽命試驗數據,壽命試驗通常采用定時或定數截尾的形式，對于這種截尾壽命試驗數據也是計數分類值數據。,順序數據,根據產品的質量好壞，首先加以排序。然后最好的記為0，視相鄰2個產品質量上的差別，給以適當的評分。,計數分類值的參數設計,這里將以干洗機為例，說明計數分類值特性的參數設計方法。 試驗目的與指標 試驗的目的在于改善干洗機的洗滌效果。

49、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分制來評分。最好的評分為10分，最差的評分為0分?；蛉∨c滿分10分之差為指標，按望小特性來處理。,可控因素水平表,共選取7個與設計有關的參數為可控因素，見下表。,上表中，因素A為2水平因素，因素E實際上也只有2個水平，第3水平E1仍為E1，我們稱此為擬水平。 干洗機的原設計方案為A1B2C2D2E1F1G2。,內設計,選取L18（2137）作為內表進行內設計，其表頭設計見下表。,表頭設計,誤差因素水平表與外設計,我們選取若干誤差因素，并以L18（2137）作為外表進行外設計，利用內、外表的直積法來進行分析。,試驗實施,對內表中的每一號

50、設計方案，按相應的外表做18次試驗，試驗結果為評分（見下數據表）。,試驗數據表,信噪比的計算,以評分與滿分之差即10-y為輸出特性，按望小特性處理，信噪比計算公式為,以內表中第1號方案為例，進行計算，得,1,-10lg (42+02+32)= -12.7(dB),由此可以計算其他各號方案的信噪比。,信噪比的統(tǒng)計分析,對內表L18（2137）以為指標進行統(tǒng)計分析，具體做法如下。 1）總和T與修正項CT,T= i = -219.6(dB),i=1,18,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),2）總波動平方和ST與自由度f T,f T= n-1=17,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),3）方差分析輔助表 為計算各列波動平方

51、和，先計算各列的部分 和T1、T2、T3，并設計成方差分析輔助表 （見下表）。,方差分析輔助表,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),4）各因素波動平方和,SA = (T1-T2)2= (-110.9+108.7)2=0.27(dB2),18,1,18,1,f A = 1,SB = (T1 +T2+ T3) -CT=,2,2,2,6,1,(-68.1)2+(-72.9)2+(-78.6)2/6-2679.12=9.21(dB2),f B = 2,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),4）各因素波動平方和(續(xù)),SC=11.41(dB2)，f C=2,SD=9.27(dB2)，f D=2,SF=0.80(dB2)，f F=

52、2,SG=12.24(dB2)，f G=2,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),4）各因素波動平方和(續(xù)),因素E的第3水平為擬水平，實際上也是第1水 平，其波動平方和計算公式為,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),4）各因素波動平方和(續(xù)),誤差引起的波動平方和由分解公式計算，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),f e = f T-(f A+f B+f C+f D+f E+f F+f G)=,17-(1+2+2+2+1+2+2)=5,信噪比的統(tǒng)計分析(續(xù)),5）方差分析,將以上波動平方和的計算結果，整理為方差分析表 （見下表）。,方差分析表,方差分析表明因素C、G高度顯著，因素B、D顯著，因素A、E、F不顯著。,最佳參數的選擇,從表“方差分析輔助表”可以看出，最佳設計方案應為： A2B1C2D3E2F2G1,