第七章 正交試驗(yàn)設(shè)計法與價值_第1頁
第七章 正交試驗(yàn)設(shè)計法與價值_第2頁
第七章 正交試驗(yàn)設(shè)計法與價值_第3頁
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1、第七章 正交試驗(yàn)設(shè)計法與價值工程簡介,第一節(jié) 正交試驗(yàn)設(shè)計法 第二節(jié) 價值工程簡介,返回目錄,第一節(jié) 正交試驗(yàn)設(shè)計法,一、概述 二、正交表 三、常用正交試驗(yàn)設(shè)計與分析,一、概述,正交試驗(yàn)設(shè)計法(正交試驗(yàn)法)是利用正交表來合理安排試驗(yàn)的一種方法。,安排任何一項(xiàng)試驗(yàn),首先要明確試驗(yàn)的目的是什么?用什么指標(biāo)來衡量考核的結(jié)果?對試驗(yàn)指標(biāo)可能有影響的因素是什么?為了搞清楚影響因素,應(yīng)當(dāng)把因素選擇在哪些水平上?。,一、概述,指標(biāo) 就是試驗(yàn)要考核的效果。在正交試驗(yàn)中,主要設(shè)計可測量的定量指標(biāo),常用X、Y、Z來表示。,因素 是指對試驗(yàn)指標(biāo)可能產(chǎn)生影響的原因。因素是在試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)加以考察的重點(diǎn)內(nèi)容,一般用A、B、

2、C、 來表示。在正交試驗(yàn)中,只選取可控因素參加試驗(yàn)。,水平 是指因素在試驗(yàn)中所處的狀態(tài)或條件。對于定量因素,每一個選定值即為一個水平。水平又叫位級,一般用1、2、3、 來表示。在試驗(yàn)中需要考察某因素的幾種狀態(tài)時,則稱該因素為幾水平(位級)的因素。,二、正交表,正交表 在設(shè)計安排正交試驗(yàn)時制作好的標(biāo)準(zhǔn)化的表格。,L4(23)正交表,L4 (23),正交表代號,正交表行數(shù),二、正交表,正交表的性質(zhì):,均衡分散性。由于每一列中各種字碼出現(xiàn)相同的次數(shù),這就保證了試驗(yàn)條件均衡地分散在配合完全的水平組合中,因而代表性強(qiáng),容易出現(xiàn)好條件。(效率高),整齊可比性。由于任意兩列中全部有序的數(shù)字對出現(xiàn)相同的次數(shù),

3、這就保證了在各個水平的效果之中,最大限度地排除了其他因素的干擾,因而能最有效地進(jìn)行比較,作出展望。(效果好),三、常用正交試驗(yàn)設(shè)計與分析,常用正交試驗(yàn)設(shè)計與分析的步驟如下:,明確試驗(yàn)?zāi)康模?確定考察的指標(biāo); 挑因素,選水平(位級); 設(shè)計試驗(yàn)方案; 實(shí)施試驗(yàn)方案; 試驗(yàn)結(jié)果分析(一般用目測法、極差分析法、畫趨勢圖等); 反復(fù)調(diào)優(yōu)試驗(yàn)以逼近最優(yōu)方案; 驗(yàn)證試驗(yàn)并通過生產(chǎn)驗(yàn)證確認(rèn)較優(yōu)方案。,三、常用正交試驗(yàn)設(shè)計與分析示例,1、明確試驗(yàn)?zāi)康?2,4二硝基苯肼是 化工廠生產(chǎn)的一種試劑產(chǎn)品。過去的工藝過程長、工作量大,且產(chǎn)品經(jīng)常不合格。今采用2,4二硝基氯代苯(以下簡稱氯代苯)與水合肼在乙醇作溶劑下合成

4、的新工藝,小試已初步成功,但產(chǎn)率只有45,希望通過正交試驗(yàn),找出好的生產(chǎn)條件,達(dá)到優(yōu)質(zhì)增產(chǎn)的目的。,2、確定考察指標(biāo),要考察的指標(biāo):,產(chǎn)率 ( );,外觀 ( 顏色 )。,3、挑因素、選水平(位級),制定因素水平(位級)表,經(jīng)分析決定考察乙醇用量、水合肼用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、水合肼品種、攪拌速度六種等因素,每種因素各選出兩個水平(位級)。,因素位級表,4、設(shè)計試驗(yàn)方案,因素順序上列,位級對號入座,L8(26),5、實(shí)施試驗(yàn)方案,L8(26),6、試驗(yàn)結(jié)果分析,直接看,可靠又方便。,產(chǎn)率:,顏色:,算一算,有效又簡單。,I A1, B1, C1,;,II A2, B2, C2,;,比位級:若

5、 I II,則該列因素的位級1比位級2好; 若I II,則該列因素的位級2比位級1好。 確定因素的位級或取舍,比極差R:若 R大,表示該列因素對產(chǎn)率的影響敏感,是重要因素; 若R小,表示該列因素對產(chǎn)率的影響不敏感,是不重要因素。 確定因素排序:主 次(R:大 ?。?6、試驗(yàn)結(jié)果分析,“直接看”和“算一算”的關(guān)系。,如果生產(chǎn)上急需,通常應(yīng)優(yōu)先補(bǔ)充試驗(yàn)“算一算”的好條件。經(jīng)過驗(yàn)證,如果效果真有所提高,就可將它交付生產(chǎn)上使用。,倘若驗(yàn)證后的效果比不上“直接看”的好條件,就說明該試驗(yàn)的現(xiàn)象比較復(fù)雜。還有一種情況是,試驗(yàn)時間較長,等不到驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果。對于這兩種情況,生產(chǎn)上可先用“直接看”的好條件,也可

6、結(jié)合具體情況作些修改;與此同時,另行安排試驗(yàn),尋找更好的條件。,6、試驗(yàn)結(jié)果分析 L8(26),L8(26),7、反復(fù)調(diào)優(yōu)試驗(yàn),逼近最優(yōu)方案,挑因素,選位級,制定因素位級表,因素位級表,7、反復(fù)調(diào)優(yōu)試驗(yàn),逼近最優(yōu)方案,利用正交表確定試驗(yàn)方案,實(shí)施試驗(yàn)方案,L4(23),7、反復(fù)調(diào)優(yōu)試驗(yàn),逼近最優(yōu)方案,試驗(yàn)結(jié)果分析:,“直接看“:顏色:加料速度是影響顏色的重要因素 產(chǎn)率:第2號的產(chǎn)率(86)最高 試驗(yàn)條件:水合肼用量為理論值的2.3倍,反應(yīng)時間為2h,慢速加料。,“算一算“: 因素(主 次) 水合肼用量 加料速度 時間 好位級 2.3倍 慢 2h,“算一算”的好條件與“直接看”的好條件一致。,7

7、、反復(fù)調(diào)優(yōu)試驗(yàn),逼近最優(yōu)方案,不應(yīng)隨便選取非正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)。 當(dāng)選用日本正交表做試驗(yàn)時,則應(yīng)按日本型正交試驗(yàn)的程序、方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計與分析;當(dāng)選用中國型正交表做試驗(yàn)時,則應(yīng)按中國型正交試驗(yàn)的程序、方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計與分析。二者不能混用。 試驗(yàn)前要確定考察指標(biāo),對多項(xiàng)考察指標(biāo)要分清主次,最好設(shè)法(如綜合評分)使之變成單項(xiàng)考察指標(biāo)。 進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計時應(yīng)盡量多考察因素、水平(位級)。 在試驗(yàn)實(shí)施的過程中,因素水平(位級)要嚴(yán)格控制在規(guī)定的水平(位級)變化精度內(nèi)。 正交試驗(yàn)設(shè)計不是一次簡單利用正交表就可以順利取得成功,而應(yīng)多次反復(fù)利用才能取得較佳效果。 試驗(yàn)結(jié)果的測試技術(shù)和手段的精度要有保證,計算

8、應(yīng)正確無誤,避免發(fā)生分析失誤。,運(yùn)用正交試驗(yàn)法的注意事項(xiàng):,第二節(jié) 價值工程簡介,一、基本概念 二、價值工程的特點(diǎn) 三、價值工程的作用 四、提高價值的途徑 五、價值工程的應(yīng)用范圍,一、基本概念,價值,產(chǎn)品的價值就是功能和實(shí)現(xiàn)這個功能所耗費(fèi)的費(fèi)用(成本)的比值。它可用下列公式表示:,價值工程的目的就是提高產(chǎn)品或服務(wù)的價值。,價值工程不是單純追求降低成本,也不是片面追求提高功能,而是要求提高二者之間的比值,研究產(chǎn)品功能和成本的最佳匹配。,一、基本概念,產(chǎn)品功能,價值工程的核心是對產(chǎn)品進(jìn)行功能分析。,產(chǎn)品的功能是指產(chǎn)品所起的作用,所具有的使用價值,或者說是產(chǎn)品的效用。,產(chǎn)品功能的種類: 1)按功能的

9、重要性可分為基本功能和輔助功能; 2)按功能的性質(zhì)可分為使用功能和美學(xué)功能; 3)按功能與用戶的關(guān)系可分為必要功能和過剩功能。,一、基本概念,成本,價值工程中使用的成本概念是指產(chǎn)品的壽命周期成本。它是產(chǎn)品從研制、生產(chǎn)到使用的整個壽命期間,為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能所必須的一切支出。,用戶要求的功能,對用戶要求的滿足,一、基本概念,產(chǎn)品的壽命周期成本(以下簡稱總成本)包括兩個部分:,總成本生產(chǎn)成本使用成本,總成本的高低與產(chǎn)品功能水平具有內(nèi)在的聯(lián)系。一般來說,隨著產(chǎn)品功能水平的提高,生產(chǎn)成本也將增加,而使用成本將減少,總成本呈馬鞍型曲線變化。,開展價值工程的目的就是通過分析成本和功能之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)適宜的產(chǎn)品功能,而使總成本最低。,二、價值工程的特點(diǎn),價值工程以提高產(chǎn)品的實(shí)用價值為目的;,價值工程以功能分析為核心;,價值工程以開發(fā)集體智力資源為基礎(chǔ);,價值工程以科學(xué)分析為工具。,三、價值工程的作用,價值工程可以消除產(chǎn)品中零件的過剩質(zhì)量和不必要的成本;,價值工程活動可以延長產(chǎn)品的市場壽命周期;,價值工程活動是降低產(chǎn)品成本的有效途徑;,價值工程以科學(xué)分析為工具;,價值工程活動可以彌補(bǔ)設(shè)計工作的不足。,四、提高價值的途徑,根據(jù)價值的定義,提高價值的途徑為降低成本和改善功能兩個方面,1,2,3,4,5,6,7,8,五、價值工程的應(yīng)用范圍,價值工程可

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