精益現(xiàn)場管理改善產(chǎn)品精益研發(fā)設(shè)計(jì)PPT課件

1、標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)的確定原則區(qū)分情況標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)從作業(yè)方向與物流方向來考慮順物流方向操作0個(gè)（機(jī)械外）逆物流方向操作1個(gè)（機(jī)械外）從有無自動(dòng)加工來考慮有自動(dòng)加工1個(gè)（一次加工1件）無自動(dòng)加工0個(gè)其他有自動(dòng)檢測設(shè)備或工件需要降溫時(shí)，沒有幾個(gè)在制品就無法進(jìn)行下一步操作；兩個(gè)相鄰的作業(yè)者之間要增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間在庫；根據(jù)需要標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)的確定原則第第1頁頁/共共45頁頁標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)的例子材料A材料B1工序2工序1工序2工序成品A成品B 物流物流順方向操作、有自動(dòng)加工機(jī)械順方向操作、有自動(dòng)加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：1 1個(gè)（機(jī)械中）個(gè)（機(jī)械中）自動(dòng)加工機(jī)械自動(dòng)加工機(jī)械在庫數(shù)在庫數(shù)第第2頁

2、頁/共共45頁頁材料A材料B1工序2工序1工序2工序成品A成品B 物流物流順方向操作、無自動(dòng)加工機(jī)械順方向操作、無自動(dòng)加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：0 0個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)的例子第第3頁頁/共共45頁頁材料A材料B1工序2工序1工序2工序成品A成品B 物流物流逆方向操作、有自動(dòng)加工機(jī)械逆方向操作、有自動(dòng)加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：機(jī)械中標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：機(jī)械中1 1個(gè)，機(jī)械前個(gè)，機(jī)械前1 1個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)的例子第第4頁頁/共共45頁頁材料A材料B1工序2工序1工序2工序成品A成品B 物流物流逆方向操作、無自動(dòng)加工機(jī)械逆方向操作、無自動(dòng)加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：機(jī)械前標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)：機(jī)械前

3、1 1個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中間在庫數(shù)的例子第第5頁頁/共共45頁頁離島式的車間布局是指通常在制造型企業(yè)里將相同功能的加工設(shè)備集中擺放在同一離島式的車間布局是指通常在制造型企業(yè)里將相同功能的加工設(shè)備集中擺放在同一車間或者區(qū)域的整體布局方式。這種方式適用于大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)組織方式，具有車間或者區(qū)域的整體布局方式。這種方式適用于大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)組織方式，具有集中生產(chǎn)、集中搬運(yùn)、減少搬運(yùn)次數(shù)等特點(diǎn)，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致在制品搬運(yùn)浪費(fèi)大，集中生產(chǎn)、集中搬運(yùn)、減少搬運(yùn)次數(shù)等特點(diǎn)，但同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致在制品搬運(yùn)浪費(fèi)大，等待時(shí)間長、生產(chǎn)周期長、空間占用大以及容易造成等待時(shí)間長、生產(chǎn)周期長、空間占用大以及容易造成“亂流亂流”等缺陷。等

4、缺陷。制造業(yè)常見的管理誤區(qū)誤區(qū)一：離島式的車間布局誤區(qū)一：離島式的車間布局第第6頁頁/共共45頁頁制造業(yè)常見的管理誤區(qū)離島式的車間布局，引發(fā)的管理問題：離島式的車間布局，引發(fā)的管理問題：加工地點(diǎn)加工地點(diǎn)分散各地分散各地A A車間不知車間不知B B車間的生車間的生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)計(jì)劃前后進(jìn)度前后進(jìn)度難以適時(shí)難以適時(shí)銜接銜接只好先進(jìn)只好先進(jìn)中轉(zhuǎn)倉庫中轉(zhuǎn)倉庫儲(chǔ)存等待儲(chǔ)存等待因批量返工而變因批量返工而變更成產(chǎn)計(jì)劃更成產(chǎn)計(jì)劃計(jì)劃難以計(jì)劃難以控制控制半成品庫半成品庫存一大堆存一大堆等來等去等來等去拉長生產(chǎn)拉長生產(chǎn)周期時(shí)間周期時(shí)間注定要搬注定要搬來搬去來搬去為了提高搬運(yùn)效率只好為了提高搬運(yùn)效率只好大批量搬運(yùn)大批量搬

5、運(yùn)只好靠提只好靠提前投產(chǎn)來前投產(chǎn)來保證交期保證交期擠占工藝擠占工藝準(zhǔn)備時(shí)間準(zhǔn)備時(shí)間愈急愈草率愈急愈草率質(zhì)量事故頻發(fā)質(zhì)量事故頻發(fā)擠占物料擠占物料準(zhǔn)備時(shí)間準(zhǔn)備時(shí)間經(jīng)常停工經(jīng)常停工待料待料原因定位于兩個(gè)因素：原因定位于兩個(gè)因素：內(nèi)部波動(dòng)因素：生產(chǎn)計(jì)劃變更頻繁的原因在于企業(yè)內(nèi)部的管理思維邏輯所出現(xiàn)的問題。內(nèi)部波動(dòng)因素：生產(chǎn)計(jì)劃變更頻繁的原因在于企業(yè)內(nèi)部的管理思維邏輯所出現(xiàn)的問題。外部波動(dòng)因素：外部波動(dòng)因素：1 1、供應(yīng)商：供應(yīng)商：供應(yīng)商提供給企業(yè)生產(chǎn)物料的品種、數(shù)量以及質(zhì)量，這與企業(yè)能否順、供應(yīng)商：供應(yīng)商：供應(yīng)商提供給企業(yè)生產(chǎn)物料的品種、數(shù)量以及質(zhì)量，這與企業(yè)能否順利地執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃密切相關(guān)，一旦這些內(nèi)

6、容出現(xiàn)偏差，原有的生產(chǎn)計(jì)劃就必須重新再來。利地執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃密切相關(guān)，一旦這些內(nèi)容出現(xiàn)偏差，原有的生產(chǎn)計(jì)劃就必須重新再來。2 2、客戶：客戶作、客戶：客戶作為外部波動(dòng)因素對(duì)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的影響，則表現(xiàn)在其對(duì)訂單數(shù)量和交期所可能提出的變更。為外部波動(dòng)因素對(duì)企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃的影響，則表現(xiàn)在其對(duì)訂單數(shù)量和交期所可能提出的變更。第第7頁頁/共共45頁頁制造業(yè)常見的管理誤區(qū)誤區(qū)二：機(jī)器位置固定不動(dòng)誤區(qū)二：機(jī)器位置固定不動(dòng)機(jī)器位置機(jī)器位置固定不變固定不變亂流生產(chǎn)亂流生產(chǎn)質(zhì)量責(zé)任質(zhì)量責(zé)任難追溯難追溯派活時(shí)由現(xiàn)場主管視各崗位忙派活時(shí)由現(xiàn)場主管視各崗位忙閑情況見縫插針閑情況見縫插針每一批次的加工路線（經(jīng)手人）每一批次的

7、加工路線（經(jīng)手人）都不一樣都不一樣花金錢、時(shí)間、精力去追查或花金錢、時(shí)間、精力去追查或控制控制問題被隱藏問題被隱藏扯皮導(dǎo)致扯皮導(dǎo)致容易蒙混容易蒙混過關(guān)過關(guān)同樣問題一再重復(fù)發(fā)生同樣問題一再重復(fù)發(fā)生注定要搬來搬去注定要搬來搬去拉長生產(chǎn)周期時(shí)間拉長生產(chǎn)周期時(shí)間陷入事后管理的漩渦陷入事后管理的漩渦救火救火/ /善后變成家常便飯善后變成家常便飯機(jī)器設(shè)備位置固定不動(dòng)導(dǎo)致和引發(fā)的管理問題機(jī)器設(shè)備位置固定不動(dòng)導(dǎo)致和引發(fā)的管理問題第第8頁頁/共共45頁頁制造業(yè)常見的管理誤區(qū)誤區(qū)三：前推式生產(chǎn)任務(wù)安排誤區(qū)三：前推式生產(chǎn)任務(wù)安排引發(fā)的管理問題：引發(fā)的管理問題：u車間接活后，班組長視組員忙閑情況見縫插針、機(jī)動(dòng)派活，接

8、活者不管后道車間接活后，班組長視組員忙閑情況見縫插針、機(jī)動(dòng)派活，接活者不管后道工序消化能力全力趕活，做完后就往下塞活，遇到阻塞就只好一旁堆積等待或工序消化能力全力趕活，做完后就往下塞活，遇到阻塞就只好一旁堆積等待或再次見縫插針；再次見縫插針；u當(dāng)物料、工藝等出現(xiàn)問題必須暫停生產(chǎn)時(shí)，就得撤下舊款，緊急補(bǔ)上新款或當(dāng)物料、工藝等出現(xiàn)問題必須暫停生產(chǎn)時(shí)，就得撤下舊款，緊急補(bǔ)上新款或重新派活。重新派活。u等待時(shí)間拉長了生產(chǎn)周期時(shí)間，換款換線增加了搬上搬下的動(dòng)作，增大了班等待時(shí)間拉長了生產(chǎn)周期時(shí)間，換款換線增加了搬上搬下的動(dòng)作，增大了班組長的管理壓力，也增加了物料的堆積，占用了空間，也影響了動(dòng)線，搬運(yùn)、組

9、長的管理壓力，也增加了物料的堆積，占用了空間，也影響了動(dòng)線，搬運(yùn)、堆積又會(huì)衍生出尋找、誤拿誤用、污損、造殘等問題。堆積又會(huì)衍生出尋找、誤拿誤用、污損、造殘等問題。第第9頁頁/共共45頁頁制造業(yè)常見的管理誤區(qū)誤區(qū)三：前推式生產(chǎn)任務(wù)安排誤區(qū)三：前推式生產(chǎn)任務(wù)安排事后管理就是事后管理就是等事情發(fā)生之等事情發(fā)生之后再處理后再處理擠在一起發(fā)生擠在一起發(fā)生只好忙于救火只好忙于救火怕后遺癥擴(kuò)大只怕后遺癥擴(kuò)大只好采取圍堵措施好采取圍堵措施垃圾流程叢生垃圾流程叢生習(xí)慣先追究責(zé)任習(xí)慣先追究責(zé)任懲罰扣款多于獎(jiǎng)勵(lì)懲罰扣款多于獎(jiǎng)勵(lì)沒空沒空/ /不愿追查發(fā)不愿追查發(fā)生的原因生的原因同樣問題一再重復(fù)同樣問題一再重復(fù)發(fā)生發(fā)生

10、只治標(biāo)不治本只治標(biāo)不治本關(guān)閉心門消極抵抗關(guān)閉心門消極抵抗救火救火/ /善后變成家善后變成家常便飯常便飯經(jīng)常產(chǎn)生一人錯(cuò)誤經(jīng)常產(chǎn)生一人錯(cuò)誤百人忙的連鎖反應(yīng)百人忙的連鎖反應(yīng)事后管理導(dǎo)致的管理問題事后管理導(dǎo)致的管理問題第第10頁頁/共共45頁頁1234561011131819離島式離島式集結(jié)式集結(jié)式集結(jié)式流水線第第11頁頁/共共45頁頁裁裁剪剪沖沖壓壓加加工工拋拋光光1001001001000 01001000 01001000 0100100100100分鐘分鐘100100分鐘分鐘100100分鐘分鐘100100分鐘分鐘=400=400分鐘分鐘+ + + +轉(zhuǎn)換成裁剪沖壓加工拋光1 1分鐘分鐘1 1

11、分鐘分鐘1 1分鐘分鐘1 1分鐘分鐘+ + + +=400=400分鐘分鐘100100100100分鐘分鐘+ +中轉(zhuǎn)庫存中轉(zhuǎn)庫存400400個(gè)，成品庫存?zhèn)€，成品庫存100100個(gè)個(gè)周期時(shí)間縮短為周期時(shí)間縮短為104104分鐘，中轉(zhuǎn)庫存分鐘，中轉(zhuǎn)庫存4 4個(gè)，成品庫存?zhèn)€，成品庫存100100個(gè)個(gè)單件流動(dòng)第第12頁頁/共共45頁頁設(shè)計(jì)單件流水線的步驟：1.分解產(chǎn)品的工藝流程；2.測量或估計(jì)每道工序所需要的工作時(shí)間；3.按照工藝流程中每道工序的工作時(shí)間來設(shè)計(jì)制造流程（含設(shè)備、工位、工序分配等）4.按照分工后的工作職責(zé)來定義對(duì)每個(gè)工位的工作要求（物料在手?jǐn)?shù)量、工作順序、工作要點(diǎn)、節(jié)拍時(shí)間和質(zhì)量要求），

12、工位越多，相應(yīng)的工作量越少、節(jié)拍時(shí)間越短；5.重新排列機(jī)器設(shè)備，開始生產(chǎn)；6.持續(xù)解決出現(xiàn)問題的方法（安定化），進(jìn)一步朝平衡化、平準(zhǔn)化、柔性化邁進(jìn)。單件流動(dòng)第第13頁頁/共共45頁頁生產(chǎn)線不平衡的表現(xiàn)31472820405538345044400102030405060工位1工位2工位3工位4工位5工位6工位7工位8工位9工位10工位11單位：minTT=51平衡率平衡率= =各工位實(shí)際作業(yè)時(shí)間總和各工位實(shí)際作業(yè)時(shí)間總和瓶頸工位作業(yè)時(shí)間瓶頸工位作業(yè)時(shí)間工位數(shù)工位數(shù)= =42742755 55 11 11=70.6%=70.6%第第14頁頁/共共45頁頁314728204055383450444

13、00102030405060工位1工位2工位3工位4工位5工位6工位7工位8工位9工位10工位11TT=51合并（少人化）合并（少人化）重組（重排工序）重組（重排工序）生產(chǎn)線不平衡的改善第第15頁頁/共共45頁頁改善措施一一刪除刪除就是將生產(chǎn)線中一些多余、不必要的加工動(dòng)作剔除，從而可以壓縮各個(gè)工位實(shí)際作業(yè)時(shí)間的總和。二二合并合并就是將生產(chǎn)線中工作時(shí)間比較短的幾道工序交由一個(gè)作業(yè)人員來完成。這個(gè)方法要求這種作業(yè)人員能夠熟練地操作兩個(gè)工位的機(jī)器設(shè)備，具備快速轉(zhuǎn)換工作的能力，并且設(shè)備的擺放需要有一點(diǎn)技巧，以滿足工序轉(zhuǎn)換的需要。三三簡化簡化就是借由防呆手法、特殊工具等簡化方法，將原來的動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行有效

14、的壓縮。四四重組重組 高峰工作向低谷轉(zhuǎn)移 流程的變化（生產(chǎn)有淡季與旺季之分，所設(shè)計(jì)的流水線就必須具備能夠伸縮放大的彈性能力。）第第16頁頁/共共45頁頁快餐業(yè)作戰(zhàn)隊(duì)形的靈活組合這種變化能夠帶來如下效果：這種變化能夠帶來如下效果：1.1. 隨著流程時(shí)間的減少，服務(wù)質(zhì)量得到不斷地提升；隨著流程時(shí)間的減少，服務(wù)質(zhì)量得到不斷地提升；2.2. 同等時(shí)間內(nèi)，營業(yè)收入得到增加；同等時(shí)間內(nèi)，營業(yè)收入得到增加；3.3. 由于對(duì)閑時(shí)忙時(shí)用人數(shù)量的合理分配，其人事成本得到最大程度的降低。由于對(duì)閑時(shí)忙時(shí)用人數(shù)量的合理分配，其人事成本得到最大程度的降低。第第17頁頁/共共45頁頁精益生產(chǎn)系統(tǒng)的水平評(píng)估等級(jí)內(nèi)容最壞的水平

15、（沒有針對(duì)性的改善）逐個(gè)工序提高效率一條線一條線地提高效率全面（工廠和銷售商）提高效率對(duì)象一般企業(yè)中多見豐田系統(tǒng)企業(yè)中多見豐田系統(tǒng)企業(yè)中認(rèn)真搞“自主研修”的工廠中常見豐田系統(tǒng)企業(yè)中的一小部分工廠中可以見到精益現(xiàn)場改善水平精益生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)力評(píng)估等級(jí)準(zhǔn)時(shí)化、在庫狀況完成品、在制品在庫堆積如山在庫量為1日的生產(chǎn)量在庫量為交貨間隔的生產(chǎn)量1箱或1個(gè)或1張看板的量搬運(yùn)硬塞式搬運(yùn)后工序領(lǐng)?。ù笈堪徇\(yùn)）以車次為單位的后序領(lǐng)取（多回混載搬運(yùn)）超多回搬運(yùn)（少量領(lǐng)取）生產(chǎn)以月為單位的計(jì)劃生產(chǎn)（向各工序下達(dá)生產(chǎn)指令）以1日為單位的批量生產(chǎn)生產(chǎn)單位為交貨一個(gè)車次的數(shù)量以小批量生產(chǎn)正在售出的產(chǎn)品第第18頁頁/共共45頁

16、頁精益現(xiàn)場改善水平精益生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)力評(píng)估等級(jí)少人化工序配置同種設(shè)備集群配置按工序順序配置生產(chǎn)線通過換產(chǎn)可以生產(chǎn)多品種少人化生產(chǎn)線的集合多能工化單能工前后工序的多能工化（一條線內(nèi)）含換產(chǎn)作業(yè)的多能工化生產(chǎn)線之間的多能工化高效的工作方法作業(yè)效率一只手作業(yè)；存在很多空步行、手等待對(duì)現(xiàn)有設(shè)備能夠進(jìn)行兩手作業(yè)通過改善設(shè)備、提高兩手作業(yè)效率1人工高效作業(yè)自動(dòng)化人、機(jī)動(dòng)作未能分開人、機(jī)動(dòng)作分開自動(dòng)排出工作完全自動(dòng)化（裝夾、啟動(dòng)自動(dòng)化）第第19頁頁/共共45頁頁精益生產(chǎn)方法改善水平精益生產(chǎn)方法改善評(píng)估等級(jí)生產(chǎn)方法月單位的計(jì)劃生產(chǎn)1日量單位批量生產(chǎn)以一車次交貨量為單位生產(chǎn)小規(guī)模生產(chǎn)現(xiàn)在售出的產(chǎn)品圖解內(nèi)容每月一次向

17、各工序下達(dá)生產(chǎn)指令當(dāng)日生產(chǎn)的是昨日售出的量當(dāng)日生產(chǎn)的是當(dāng)日售出的產(chǎn)品當(dāng)前生產(chǎn)的是剛剛售出的特點(diǎn)對(duì)發(fā)生問題、市場需求變化的適應(yīng)性差；所有工序都要進(jìn)行進(jìn)度管理；容易提前執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃，陷于生產(chǎn)過剩；后工序已銷售的信息要停滯一天；貨點(diǎn)的容量是一日的量；看板發(fā)行張數(shù)是2日量；傳達(dá)給前工序的生產(chǎn)信息為一車次的批量；貨店的容量是一車次的量；看板發(fā)行的張數(shù)為1個(gè)車次的量；傳達(dá)給前工序的生產(chǎn)信息為一張看板或10分鐘的量；貨店的容量是每種一箱或10分鐘的量；看板發(fā)行張數(shù)是1張或10分鐘的量；月生產(chǎn)計(jì)劃造型加工組裝晝 夜AM PMAM PMA B C 昨日份本日份看板箱看板箱前工序后工序ABC晝 夜AM PMAM

18、PMA B C 生產(chǎn)線CBA集貨場客戶（領(lǐng)取份）10分鐘間隔多回領(lǐng)取第第20頁頁/共共45頁頁精益生產(chǎn)方法改善水平精益現(xiàn)場庫存管理改善評(píng)估等級(jí)在庫完成品、在制品在庫堆積如山在庫量為1日的生產(chǎn)量在庫量為交貨間隔的生產(chǎn)量1箱或1個(gè)（一張看板的量）內(nèi)容在制品在工序間不易保管以一日一回的單位生產(chǎn)前一天售出的產(chǎn)品，每個(gè)品種設(shè)置一日量在庫以發(fā)貨車次為單位進(jìn)行生產(chǎn)，每個(gè)品種設(shè)置一車次量按后工序領(lǐng)取走的順序一張看板生產(chǎn)，設(shè)置一箱量特點(diǎn)問題被堆積如山的庫存掩蓋；無法判斷什么是問題點(diǎn)只能暴露一天庫存量不能挽救的問題點(diǎn)；管理、監(jiān)督者缺乏解決問題的緊迫感，活動(dòng)遲緩能暴露出發(fā)貨一次范圍內(nèi)發(fā)生的問題；可解決很小的問題生產(chǎn)

19、線出現(xiàn)微小的問題便可暴露出來；生產(chǎn)水平最高第第21頁頁/共共45頁頁正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概述：正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概述：實(shí)驗(yàn)因素：指當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件變化，實(shí)驗(yàn)考核指標(biāo)也發(fā)生變化時(shí)，影響考核指標(biāo)取值的量。例如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的溫度、壓力、時(shí)間、催化劑用量；機(jī)械加工中的切削速度、吃刀量、刀具的幾何參數(shù)等。實(shí)驗(yàn)因素的位級(jí)：指實(shí)驗(yàn)因素所處的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)因素在實(shí)驗(yàn)方案中變化的幾種狀態(tài)。例如：溫度可以是100、120、150等，時(shí)間可以是：1,1.5,2小時(shí)等。考核指標(biāo)：是指在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩x定的用來衡量實(shí)驗(yàn)效果的量值?？己酥笜?biāo)可以分為定量、定性的。定量的如硬度、壽命等。定量指標(biāo)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期要求，又可分

20、為望目值、望小值、望大值。定性指標(biāo)不是按數(shù)而是按質(zhì)區(qū)分如質(zhì)量的好與壞，天氣的晴與陰等。第第22頁頁/共共45頁頁正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正交表正交表正交表的符號(hào)：正交表的符號(hào)：L Ln n（j ji i ) )L-正交表的代號(hào)n-正交表的行數(shù)（實(shí)驗(yàn)次數(shù)、實(shí)驗(yàn)方案數(shù)）j-正交表中的數(shù)碼（因素的位級(jí)數(shù)）i-正交表的列數(shù)（實(shí)驗(yàn)因數(shù)的個(gè)數(shù)）N= ji全部實(shí)驗(yàn)次數(shù)（完全因數(shù)位級(jí)組合數(shù)）實(shí)驗(yàn)號(hào) 列號(hào)1234111322211133123412215223363212713138232293331L L9 9（3 34 4 ) )第第23頁頁/共共45頁頁正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本應(yīng)用程序：正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本應(yīng)用程

21、序：1.明確實(shí)驗(yàn)的目的，確定考核指標(biāo)2.挑因素、選位級(jí)，確定因素位級(jí)表3.選擇適宜的正交表4.因素、位級(jí)填入正交表實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：1 1、極差分析法、極差分析法：1、計(jì)算各因素各位級(jí)的貢獻(xiàn)系數(shù)K。貢獻(xiàn)系數(shù)K為該位級(jí)參加實(shí)驗(yàn)的試驗(yàn)方案結(jié)果的考核指標(biāo)的累積和。2、計(jì)算各因素貢獻(xiàn)系數(shù)極差R。貢獻(xiàn)系數(shù)極差R為該因素各位級(jí)貢獻(xiàn)系數(shù)中的最大值與最小值之差。3、按極差R的大小將因素排列，顯示各因素在實(shí)驗(yàn)中的重要性。4、按貢獻(xiàn)系數(shù)數(shù)值確定各因素的好位級(jí)：若考核指標(biāo)為望大值質(zhì)量特性時(shí)，則貢獻(xiàn)系數(shù)的數(shù)值越大，其位級(jí)越優(yōu)。若考核指標(biāo)為望小值的質(zhì)量特性時(shí)，則貢獻(xiàn)系數(shù)的數(shù)值越小，其位級(jí)越優(yōu)。若考核指標(biāo)為望目

22、值時(shí)，則貢獻(xiàn)系數(shù)的數(shù)值應(yīng)按該位級(jí)參加實(shí)驗(yàn)的次數(shù)取平均值，平均值越接近目標(biāo)值其位級(jí)越優(yōu)。第第24頁頁/共共45頁頁方差分析的目的，在于將實(shí)驗(yàn)誤差引起的結(jié)果差異與實(shí)驗(yàn)條件的改變所引起的結(jié)果差異區(qū)分開來，以便檢驗(yàn)?zāi)男┮蛩貙?duì)結(jié)果有影響，哪些沒有影響，并區(qū)分哪些是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素，哪些是次要因素，從而可以著重研究其中幾個(gè)主要因素。2 2、正交實(shí)驗(yàn)的方差分析法、正交實(shí)驗(yàn)的方差分析法正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)交互作用表 用正交表安排有交互作用的試驗(yàn)時(shí)，把兩個(gè)因素的交互作用當(dāng)成一個(gè)新的因素來看待，讓它占有一列，叫交互作用列。交互作用列按交互作用表安排。第第25頁頁/共共45頁頁 正交表交互作用表的使用（以L8 (27

23、)為例）1234567列號(hào)(1)3254761(2)167452(3)76543(4)1234(5)325(6)16(7)7如需要查第如需要查第1列和第列和第2列的交互作用列，則列的交互作用列，則從從(1)橫向右看，橫向右看，從(2)豎向上看，它們的交叉點(diǎn)為3。第第3列就是列就是1列與列與2列的交互作用列。如果第列的交互作用列。如果第1列排列排A因素，第因素，第2列排列排B因素，因素，第第3列則需要反映它們的交互作用列則需要反映它們的交互作用AB，就不能在第，就不能在第3列安排列安排C因素或者因素或者其它因素，這稱為其它因素，這稱為不能混雜。不能混雜。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第26頁頁/共共45頁頁 二

24、、關(guān)于自由度和正交表的選用原則 選表必須遵循一條原則： 要考察的因素及交互作用的自由度綜合必須不大于所選用正交表的總自由度 自由度的兩條規(guī)定： （1）正交表的總自由度f總 試驗(yàn)次數(shù)1；正交表每列的自由度f列此列水平數(shù)1 （2）因素A的自由度fA 因素A的水平數(shù)1； 因素A、B間交互作用的自由度fAxB fAfB正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第27頁頁/共共45頁頁 三、有交互作用的正交試驗(yàn)及結(jié)果分析 例 乙酰胺苯磺化反應(yīng)試驗(yàn) 試驗(yàn)?zāi)康模禾岣咭阴０繁降漠a(chǎn)率 因素水平表因素A反應(yīng)溫度B反應(yīng)時(shí)間小時(shí)C硫酸濃度x（）D操作方法水平1 50 1 17 攪拌2 70 2 27 不攪拌考慮反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間可能會(huì)有交互作用

25、，另外，反應(yīng)溫度與考慮反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間可能會(huì)有交互作用，另外，反應(yīng)溫度與硫酸濃度也可能會(huì)有交互作用，即考慮硫酸濃度也可能會(huì)有交互作用，即考慮AB、AC正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第28頁頁/共共45頁頁 自由度考慮： 4因素及交互作用AB、AC，總自由度數(shù)41216。而L8 (27)共有817個(gè)自由度，可以安排 表頭設(shè)計(jì)： 把需要試驗(yàn)的各因素的各水平安排入正交表內(nèi)一定列，得到試驗(yàn)設(shè)計(jì)表的過程： （1）考慮交互作用的因素A和B，將A放第1列，B放第2列。則由L8 (27)的交互作用表查得AB在第3列 （2）考慮要照顧到交互作用的因素C，將C放在第4列，此時(shí)AC由L8 (27)的交互作用表查得占第5列，第6、

26、7列為空，D可排其中任意一列，我們將其排在第6列。則：正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第29頁頁/共共45頁頁表頭設(shè)計(jì) A B AB C AC D列號(hào) 1 2 3 4 5 6 7表頭設(shè)計(jì) A B AB C AC AD CD BD BC D列號(hào) 1 2 3 4 5 6 7如果本例中交互作用如果本例中交互作用AB、AC、AD、BC、BD、CD都要考慮，如都要考慮，如果我們?nèi)允褂霉覀內(nèi)允褂肔8 (27)來安排試驗(yàn)，則表頭設(shè)計(jì)如下來安排試驗(yàn)，則表頭設(shè)計(jì)如下表頭表頭設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第30頁頁/共共45頁頁 這樣就產(chǎn)生了混雜，是不合理的 4因素及6個(gè)交互作用，自由度總和為416110，而L8 (27)表卻只有817個(gè)自

27、由度，容納不下，只能選用更大正交表的L16 (215)來做表頭設(shè)計(jì)，如下所示表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)的重要原則：表頭設(shè)計(jì)的重要原則： 凡是可以忽略的交互作用盡量刪除，一般使用較小的正凡是可以忽略的交互作用盡量刪除，一般使用較小的正交表來制定試驗(yàn)計(jì)劃，交表來制定試驗(yàn)計(jì)劃， 減少試驗(yàn)次數(shù)減少試驗(yàn)次數(shù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第31頁頁/共共45頁頁列號(hào)試驗(yàn)號(hào)A反應(yīng)溫度1AB3產(chǎn)率（）B反應(yīng)時(shí)間2C硫酸濃度4AC56D操作方法712345678K1K2k1k2R1(50)1112(70)22228327270.7568.252.751(1小時(shí)）12(2小時(shí)）2112228227370.5071.752.25112222

28、1126828767.0071.754.751（17）2（27）12121226828767.0069.754.751212212127627969.0070.500.751（攪拌）2（不攪拌）21211227328268.2570.502.256574717370736267試驗(yàn)方案及計(jì)算結(jié)果表本例的試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果如下本例的試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果如下正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第32頁頁/共共45頁頁從極差可以看出，因素和交互作用主次為：從極差可以看出，因素和交互作用主次為：ABCABDAC主 次由極差知，由極差知，AC是次要因素，可不必考慮。是次要因素，可不必考慮。AB、C是重要因素，是重要因素，A是較

29、重要因素，是較重要因素，B、D是次重要因素，它們對(duì)指標(biāo)的影響較大，對(duì)其是次重要因素，它們對(duì)指標(biāo)的影響較大，對(duì)其水平的選取按下列原則：水平的選取按下列原則：（1）不涉及交互作用的因素（或交互作用不考慮的因素）它的水平選）不涉及交互作用的因素（或交互作用不考慮的因素）它的水平選平均值中指標(biāo)較好的水平；平均值中指標(biāo)較好的水平；（2）有交互作用的因素，它的水平的選取無法單獨(dú)考慮，需要畫出二）有交互作用的因素，它的水平的選取無法單獨(dú)考慮，需要畫出二元表和二元圖，進(jìn)行比較后再選擇對(duì)指標(biāo)優(yōu)先的水平。元表和二元圖，進(jìn)行比較后再選擇對(duì)指標(biāo)優(yōu)先的水平。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第33頁頁/共共45頁頁A與與B間有間有交互作用

30、交互作用，二元表和二元圖如下：，二元表和二元圖如下：ABA1A2B1B2(65+74)/2=69.5(1,2)(70+73)/2=71.5(5,6)(71+73)/2=72(3,4)(62+67)/2=64.5(7,8)可以看出，可以看出，A1B2（50，2小時(shí)）平均產(chǎn)率較高，與小時(shí)）平均產(chǎn)率較高，與A2B1（70，1小時(shí)）產(chǎn)率差不多，從提高工效來看，小時(shí)）產(chǎn)率差不多，從提高工效來看，A2B1比用比用A1B2好，因?yàn)闀r(shí)間好，因?yàn)闀r(shí)間可以減少一半。于是得到最好條件為：可以減少一半。于是得到最好條件為：70696765A1(50) A2(70)B11小時(shí)B22小時(shí)平均產(chǎn)率A2B1C2D2正交實(shí)驗(yàn)設(shè)

31、計(jì)第第34頁頁/共共45頁頁兩點(diǎn)啟示： （1）在安排表頭時(shí)，應(yīng)使要考慮的交互作用和因素不致發(fā)生混雜； （2）對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后，在優(yōu)選各個(gè)因素的水平時(shí)，有交互作用的因素，他們的水平不能單獨(dú)考慮，必須用二元表和二元圖進(jìn)行綜合考慮。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第第35頁頁/共共45頁頁三次設(shè)計(jì)也叫三階段設(shè)計(jì)(three stage design),由以下三個(gè)組成:1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)(也叫第一次設(shè)計(jì));2、參數(shù)設(shè)計(jì)(也叫第二次設(shè)計(jì));3、容差設(shè)計(jì)(也叫第三次設(shè)計(jì))。 三次設(shè)計(jì)又可分為試驗(yàn)項(xiàng)目的三次設(shè)計(jì)和可計(jì)算項(xiàng)目的三次設(shè)計(jì)。 1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì): 對(duì)某種性能的產(chǎn)品,專業(yè)技術(shù)人員利用專業(yè)知識(shí)和技術(shù),就整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):如,

32、對(duì)各個(gè)零部件的功能以及它們?nèi)绾芜B接(連接分機(jī)械連接、電磁連接、聲光感應(yīng)等),材料的選用,處觀形狀與顏色裝飾等等進(jìn)行設(shè)計(jì),叫做系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,對(duì)可計(jì)算項(xiàng)目還應(yīng)求出產(chǎn)品的使用性能指標(biāo)同各有關(guān)元器件(參數(shù))之間的函數(shù)關(guān)系。 這部分工作目前主要由專業(yè)技術(shù)人員,利用專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)來完成。在此階段,數(shù)學(xué)工作者一般布列有關(guān)函數(shù)的方程,并解出這個(gè)函數(shù)。對(duì)于這類工作,試驗(yàn)設(shè)計(jì)法通常是無能為力的。 三次設(shè)計(jì)第第36頁頁/共共45頁頁 2.參數(shù)設(shè)計(jì):系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后,就是要決定系統(tǒng)因素的好參數(shù)組合. 在試驗(yàn)項(xiàng)目中,指的是要找到綜合效果較好的生產(chǎn)條件。對(duì)于可計(jì)算性項(xiàng)目,什么叫做好參數(shù)組合呢?它主要分成兩類:

33、 第一類是“直接擇優(yōu)”項(xiàng)目,優(yōu)良的參數(shù)組合使得產(chǎn)品的性能指標(biāo)達(dá)到優(yōu)良的狀態(tài)。 第二類是:穩(wěn)定性擇優(yōu)”項(xiàng)目,通過優(yōu)良的參數(shù)組合,來提高產(chǎn)品指標(biāo)的穩(wěn)定性。 對(duì)于可計(jì)算性項(xiàng)目,這種參數(shù)不是搞試驗(yàn),而是通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)中已經(jīng)求出的函數(shù)關(guān)系,利用正交試驗(yàn)優(yōu)選法,根據(jù)結(jié)果來確定系統(tǒng)因素的好參數(shù)組合。 3.容差設(shè)計(jì):在參數(shù)設(shè)計(jì)決定了系統(tǒng)諸因素的設(shè)計(jì)值之后,接著進(jìn)行容差設(shè)計(jì)。三次設(shè)計(jì)第第37頁頁/共共45頁頁 在容差設(shè)計(jì)階段除了使產(chǎn)品滿足容差(公差的一半叫容差)的要求外,對(duì)于影響指標(biāo)大的諸因素(零部件),是應(yīng)該采用波動(dòng)幅度小的一級(jí)品或二級(jí)品?還是應(yīng)該采用波動(dòng)幅度大的三級(jí)品?雖然用高精度的零件會(huì)使產(chǎn)品的質(zhì)量提高(從

34、而質(zhì)量損失下降,經(jīng)濟(jì)收益增加),但是它將使成本上升。若成本上升的金額低于質(zhì)量損失的金額,那么用高精度的零部件是合算的、可行的。否則是不合算的。因此,在容差設(shè)計(jì)階段,要規(guī)劃零部件的精度等級(jí)和產(chǎn)品的質(zhì)量,成本以及市場等問題。 參數(shù)設(shè)計(jì)是在容差設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),只有搞好了參數(shù)設(shè)計(jì)才有條件搞好容差設(shè)計(jì)。三次設(shè)計(jì)第第38頁頁/共共45頁頁一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖12-3是華達(dá)呢染色的工藝流程示意圖:圖圖12-3三次設(shè)計(jì)第第39頁頁/共共45頁頁二、參數(shù)設(shè)計(jì)(1)因素水平表 染料按原配方酸性紫紅B 1.08%;媒介寶石藍(lán)B 0.38%;媒介鉻黃2G(北京)0.08%不變,本批試驗(yàn)是找合適的輔料配方及操作方法。 12-1

35、因素水平表 因素 紅礬(%) 醋酸(%) 食鹽(%) 礬前留液 水平1 0.7 3 2 0 水平2 1.4 2.5 0 2/3 水平3 1.0 2 4 1/3(2)試驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)果的計(jì)算見表試驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)果的計(jì)算見表12-2 (3)趨勢圖見圖趨勢圖見圖-三次設(shè)計(jì)第第40頁頁/共共45頁頁 (4)討論(5)第二批正交試驗(yàn)第二批正交試驗(yàn)圖圖- 趨勢圖趨勢圖圖圖-5 趨勢圖趨勢圖三次設(shè)計(jì)第第41頁頁/共共45頁頁 礬前留液這個(gè)操作因素最為重要因素礬前留液這個(gè)操作因素最為重要因素, ,三個(gè)水平三個(gè)水平5 59,69,69,79,79 9還是留液愈多還是留液愈多愈好愈好, ,但這個(gè)操作因素的水平在生產(chǎn)上容易被忽視但這個(gè)操作因素的