DOE 培訓資料(極差分析)ppt課件

1、第1頁/共頁，DOE培訓LABG激光焊接部2018.7.7，2，2，客戶需求，學習內容，3，1 .實驗修訂是什么？ 實驗設施修訂(designofexperiments ) :簡稱doe，是應用數(shù)學綜合修訂學的基本知識，如何合理安排實驗，獲取數(shù)據，然后進行綜合科學分析，盡快獲得最佳組合方案的方法。 實驗設施修訂主要是合理安排實驗，以少的實驗次數(shù)、短的實驗周期和小的實驗成本，得到理想的實驗結果和正確的結果。 實驗設定修正是研究因子x和關牛鼻子質量特性CTQs的關系。 U3 2 .建立指標與要素的關系3 .選擇流程殘奧表或配方4 .提高產量5 .改善質量6 .降低成本5，3 .實驗設施修訂的發(fā)展過

2、程6，4 .實驗分類7、第二節(jié)實驗設施修訂的術語和正交表1 .基礎術語-因子、評價指標尺寸、成材率(或成材率)、外觀、功能過程/過程等：將輸入轉換為輸出的一系列活動或一系列活動。 如注射、電鍍、回流焊接、波峰焊接、FCT因子(factor ) :又稱因素，是指影響實驗評價指標的量。 左圖所示的X1、X2、U1、U2溫度、時間、壓力、速度、不同級別、不同作業(yè)人員、不同機械、因子分為可控因子和不可控因子兩種，是工程師可以自由設定的殘奧表。 例如溫度(設為100200度)回流爐的提拉速度(設為7080CM/MIN )不能控制的因子也稱為噪聲因子，工程師因成本高而不能控制。 8，1 .基礎術語級，例如

3、，大氣濕度、灰塵、電磁干擾作用等，需要獲取被稱為因子級別的兩個或多個不同值，以研究因子對響應的影響。 一個因子的級別至少有兩個，通常用符號表示： 1、2、3-1、0、1，處理(treat ) :根據設定的因子水平的組合，我們能夠進行一次實驗，能夠得到一次響應變量的觀測值，一次“實驗”或者一次“運轉”，實驗執(zhí)行針織面料一個因子的效果修正公式：主效應某一級別的所有觀測值的最大平均值-某一級別的所有觀測值的最小平均值極差，10，1 .基礎術語-相互作用，相互作用：如果a處于因子b的不同級別時產生的效果不同， 因子a和b有相互作用這3個因子以上的交互，因為技術分析不容易，沒有交互(平行的狀態(tài))，y，x

4、，x，x，稍有交互，有大的交互，11，1 .有基礎術語交互，交互12、相互作用表(以正交表L8(27 )為例): 在正交表組裝具有相互作用的實驗時，把兩個要素的相互作用看作新的要素，占有一列，稱為相互作用列。 1 .基礎術語交互表，13，2 .正交表，右圖是典型的正交表。“l(fā)”表示正交表，“8”表示實驗的次數(shù)，“2”表示每個因子的級別為2個級別，“7”表示最多7個因子(包括與單個因子的交互)，14，2 .正交表，正交表表示方法：一般正交表為Ln(mk )，n表示表的行數(shù)即，配置的k是表中的列數(shù)(也表示要因的個數(shù))的m是各要素的勒貝爾數(shù)，常見的正交表： 2電平有L4(23 )、L8(27 )、L

5、12(211 )、L16(215 )等。 三個電平有L9(34 )、L27(313 )等。 四個級別是L15(45 )和五個級別是L25(56 )的混合水平混合水平正交表是每個元素的水平數(shù)目不完全相等的正交表。 例如，L8(41 x 24 )是混合等級的正交表。15、2 .正交表、正交表特征：1.各級出現(xiàn)次數(shù)相等。 像L9(34 )那樣，每列不同的數(shù)字是1、2、3，它們分別出現(xiàn)3次。 2 .如果把表中的任意2列、同一行的2個數(shù)字看作秩序數(shù)字對，則可能的數(shù)字對的出現(xiàn)次數(shù)全部相同。 不滿足上述兩個條件就不能說是正交表、16、3 .正交表的用法。 例1:(單指標分析方法)一家生產鐵元素所如何配置三個

6、等級的這些個，以提高鐵水溫度，必須通過試驗選擇最佳的生產方案，從而得到最高的鐵水溫度，17，3 .正交表的用法，例1 :解：各要素的各等級相互配合現(xiàn)采用L9(34 )正交表安排實驗。 用18、選定的9個試驗進行試驗，記錄了各試驗中測定的鐵元素水溫度。 為了便于補正，將鐵元素水溫度減去1350后填入表中，補正了各因子的主效應。 手動修正各因子的主效應：根據上述公式，由于分別計算主效應某水平的全觀測值的最大平均值-某水平的全觀測值的最小值1 .各因子的各水平的觀測值和， 因子a的1水平的觀測值和15 45 3595因子a的2水平的觀測值之和為404495的因子a的第3水平的觀測值之和為40 40

7、60140、 因此，因子a在第1級的觀測平均值95/331.7因子a在第2級的觀測平均值115/338.3因子a在第3級的觀測平均值140/19 3 .修正各因子的效果(即極為差)因子a的主效應(極為差) 46.7-31.715因子a的主效應(極為差) 43.3-31.711.6因子a的主效應(極為差) 48.3-28.320，另外，我們還需要最大鐵水溫度這個結果接近第9號試驗，為了確認最終在上面發(fā)現(xiàn)的試驗方案是否最好，現(xiàn)在用這個方案再試驗一次，與第9號試驗相比可以采取最有效的方案，21，例2:(多指標的分析方法-綜合平衡方法)為了提高某個產品品質，生產那個產品的抗壓從以往的經驗來看，處方有水

8、分、粒度、堿度三個重要因素。 各有三個水平；進行試驗分析，找到最佳方案。 22、解：我們用正交表L9(34 )安排實驗。、23、24、a水分、b粒度、c鹽基度、k3、k3、k3、k3、k3、k3、k1、k1、k1、k1、k1、k1，對于粒度的極端差不是最大，不是最大的影響因素，最好取8 )。 關于抗壓強度和裂紋度，對于堿度為1.1最好的落下強度，取1.3最好，但取1.1也幾乎沒有差別，綜合考慮鹽基度而取1.13)水分a對于裂紋度來說是最大元因素，取9最好，但是，關于抗壓強度和落下強度綜合考慮水分取9的最后一個好試驗方案是b3c1a 2，26，例3:(多指標的分析方法-綜合評價法)某工廠生產化工

9、產品，需要檢驗兩個指標：核酸統(tǒng)一純度和回收率，這兩個指標越大越好。 影響因素有四個，各有三個層次。 通過試驗分析發(fā)現(xiàn)了好的方案解：這是4要素3級的試驗，可以選擇正交表L9(34 )。 試驗結果如表所示。 27，總分=4 x純度1 x回收率，28，分析：1)從綜合評分的結果可知，直觀上第1號試驗的分數(shù)最高，它是最好的試驗方案，必須進一步分析有木有2 )通過直觀分析法，最好的試驗方案是A1B3C2D1。 a、d兩個要素的極端差別很大，是對實驗有很大影響的兩個要素3 )分析的最佳方案，并非已經進行的9個實驗。 用這個方案再試驗一次，看看是否能得到比第一號試驗更好的結果，能確定真正的最佳試驗方案的綜合

10、評價法，是用加權多個指標的問題計算合計點的方法作為一個指標的問題，結果的分析計算方便而簡單。29、例4:(直接利用混合水平正交表)在某農科站進行品種試驗，包括a (品種)、b (氮肥量)、c (氮、磷、鉀元素比例)、d (規(guī)格) 4個要素。 因素a為4級，其他3個因素為2級。 試驗指標是產量，數(shù)值越大越好。 30、解：分析結果如下表所示。 31、例5:(擬等級法)現(xiàn)有一個測試，測試指標只有一個，其數(shù)值越小越好，該測試有四個要素，其中要素c為2等級，其佚預三個要素均為3等級，安排測試。 解：我們從第一、第二兩個等級中選擇一個等級作為第三等級重復。 我們稱之為虛擬等級。 一般來說，需要根據實際經驗

11、選擇更好的水平。 32、分析結果如下表所示。33、總結：擬水平法是一種處理將等級少的要素放入勒貝爾數(shù)多的正交表中的問題的方法。 如果沒有合適混合等級的正交表，偽等級法是比較好地處理多因素混合等級測試的方法。 這不僅可以對一個因素進行虛擬化，還可以對多個因素進行虛擬化。 34，例6 :以具有三要素兩層互動的例子說明(列貝爾數(shù)相同)某產品的產量依賴于三個要素a、b、c，每個要素具有兩個層次。 兩個要素之間有相互作用，試驗指標的產量越高越好。 具體為，35，解：這是3因子2水平的實驗。 三個要素a、b、c占三列，它們之間的相互作用A x B、B x C、A x C又占三列。 可以使用正交表L8(27

12、 )。 36、分析：從極差的大小來看，影響最大的因素是c，二級好，其次是AxB二級好，第三是因子a一級好，第四是因子b一級好。 下面是a和b組合的幾個效果表。 從此表可以看出，a和b的最佳組合是A1B2。 AxC和BxC的差別很小，對實驗的影響很小，忽略了。 綜合分析表明，最佳方案為A1B2C2，這與實驗4相符。37、應用第三節(jié)DOE，1.doe的簡單步驟一般可以分為三個步驟：1)明確測試目的，確定做評估測試指標；2 )根據測試目的，確定考察要素和各要素的水平，通過實際問題的具體分析選出主要要素； 應省略次要因素3 )選擇適當?shù)恼槐?，安排測試修訂圖4 )根據預定的修訂圖進行測試，測量各測試指

13、標5 )對測試結果進行修訂分析，得出合理的結論6 )如果最佳組合方案在測試中不出現(xiàn)，條件允許時安排一個驗證試驗進行確認、40、主題： PCBA SMT回流參數(shù)優(yōu)化定義： PCBA過程改進選擇原因： SMT的回流是PCBA的鍵參數(shù)。 工藝的殘奧儀表直接影響焊接質量，影響直通率.范圍： XXXPCBA .第三節(jié)DOE實例，41、PCB、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z5各階段的溫度影響成材率. Z1-Z13表示13個溫度區(qū)域，可調整這些個溫度區(qū)域的溫度。 我們調節(jié)了這些個溫度范圍的溫度從而提高了成材率。 另外，輸送機的速度也是影響因素。 42、對于SMT生產，非常合適的回流溫度曲線是獲得高質量焊點

14、的最重要因素之一。 得到最佳爐溫殘奧節(jié)表是這次DOE的目的。 43、目標設定：當前平均不良率為155 DPMO最小不良率為20 DPMO，70%=(155-20)*70%=95本次應減少的目標=155-95=60DPMO，項目開始前收集的我們選擇了不同的殘奧儀表和對應的不良數(shù)(單位為百萬分之一。 計數(shù)： DPMO=，D model 541 point/pcs .45，根據分析，影響簡介(焊接質量)的電烤箱溫度有14要素。 他們對13溫區(qū)的溫度A H和J N (單位： C)O輸送鏈速度和設定(單位：厘米/分鐘)、Therefore、wechoosethe 14 factorsasdoesfactors .46、實驗設定修訂、48、因子和水平的實驗進度表實驗執(zhí)行結果和數(shù)據分析、50、16次實驗和數(shù)據分析及各要素的主要效果圖顯