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1、全面质量管理试验设计第1页，共50页，编辑于2022年，星期四产品质量 与 试验产品产品:经过人们自觉劳动而得到的东西.试验试验(日本学者则说作实验实验):一个可以而且需要重复进行的活动，其目的谋求验证某个理论特征，提高改进某项指标.“产品”、“试验”都是广义的.产品的质量是设计质量与生产质量的总和第2页，共50页，编辑于2022年，星期四一个试验是科学的,如果它 能够重复实现,能够传授,行之有效.第3页，共50页，编辑于2022年，星期四试试 验验 设设 计计 为了更快、更省、更合理地达到目的,试验需要设计.所有关于这个题目的方法 理论和应用,汇成试验设计试验设计第4页，共50页，编辑于20
2、22年，星期四最优化方法分类n间接最优化法n直接最优化法（试验最优化法）第5页，共50页，编辑于2022年，星期四单因素问题n对分方法n0.618方法n等等第6页，共50页，编辑于2022年，星期四两种单因素试验问题的目标函数n单调函数xY=f(x)第7页，共50页，编辑于2022年，星期四两种单因素试验问题的目标函数n单峰函数xY=f(x)第8页，共50页，编辑于2022年，星期四单因素试验设计法n均分法n平分法n0.618法n分数法n分批试验法第9页，共50页，编辑于2022年，星期四单因素试验设计法n均分法应用于对目标函数的性质没有掌握或很少掌握的情况第10页，共50页，编辑于2022年
3、，星期四单因素试验设计法n平分法问题：猜一个数，在1000以内，每猜一次告诉被测者实际数字与所猜数字比较后的大小，问最多用多少次可以猜出此数值大小？第11页，共50页，编辑于2022年，星期四单因素试验设计法n平分法适用场合输电线路的故障排水管道问题化学添加剂的优选第12页，共50页，编辑于2022年，星期四单因素试验设计法n0.618法适用场合在实验范围a,b内目标函数值为单峰第13页，共50页，编辑于2022年，星期四多因素问题多因素问题 试验设计试验设计正交就是均衡、正常搭配正交试验设计仅是其中的一种.第14页，共50页，编辑于2022年，星期四历 史1926美国农业科研工作开始运用.第
4、2次世界大战中,英国军火局战后,英国公布了这项技术.美国戴明教授引进日本.日本田口玄一在50年代,带头研究,简化,并大力推广.70年代末,日本做出明显成绩的项目1500000个以上.第15页，共50页，编辑于2022年，星期四在 中 国70年代,我国对日本的方法进一步加以改进,简化，并进行了推广.实践证明,正交试验设计是最受科技人员欢迎的几种方法之一.用它安排各种科学试验,确实简便易学,效果显著第16页，共50页，编辑于2022年，星期四例 1：如何提高硬度指标 提高钢质工件硬度的基本生产过程为：淬火把840的工件投入某液态介质,提高其硬度回火冷却后再把工件加温到430 n并保持1小时,再冷却
5、,释放内应力.问如何改变工艺参数,以提高硬度指标？第17页，共50页，编辑于2022年，星期四试 验 任 务 书 项目：研究某种钢质工件的热处理工艺.任务：提高钢材硬度.指标:硬度指标,记作y.因素:A淬火温度(),B 回火温度(),C 回火时间(分钟).水平:每个因素可以选三个水平(位级)第18页，共50页，编辑于2022年，星期四例 1 的因素水平表 第19页，共50页，编辑于2022年，星期四离 散 数 学 L4(23)第20页，共50页，编辑于2022年，星期四L9(34)它们都具有出现的机会均等出现的机会均等和搭配均衡搭配均衡的特点.这种表叫做正交表正交表Ln(tq).第21页，共5
6、0页，编辑于2022年，星期四第22页，共50页，编辑于2022年，星期四表头设计与填表 试 验 报 告 总 表 1 第23页，共50页，编辑于2022年，星期四 做 实 验 试 验 报 告 总 表 2 第24页，共50页，编辑于2022年，星期四 完成试验，选出其中最优的 试 验 报 告 总 表 3 第6号实验A2B1C2是这9个试验中最好的第25页，共50页，编辑于2022年，星期四利用正交表的均匀搭配性作分析1 试 验 报 告 总 表 4 第26页，共50页，编辑于2022年，星期四试试 验验 报报 告告 总总 表表 5 5 第27页，共50页，编辑于2022年，星期四利用123 作分析
7、2 试 验 报 告 总 表 6 第28页，共50页，编辑于2022年，星期四作 分 析 3试 验 报 告 总 表 7 第29页，共50页，编辑于2022年，星期四利用正交表的均匀搭配性 作分析4几 何 表 示 第30页，共50页，编辑于2022年，星期四还有什么用？一,因素的个数因素的个数 5个、6个,甚至做过127个因素所设想的那末多的因素是否必要?抓主要矛盾?抓主要因素？第31页，共50页，编辑于2022年，星期四还有什么用？二,因素水平数因素水平数.26个是适宜的 诸因素的水平数是不必相同的.一是虚拟水平法.二是寻找水平不等的正交表.例如第32页，共50页，编辑于2022年，星期四正交表
8、L8(424)第33页，共50页，编辑于2022年，星期四例例 2 2 一个化工试验项目 工程师确定了该项目是四因素二水平问题,如下表:指标：收得率.检查：交互作用AB例2的因素水平表第34页，共50页，编辑于2022年，星期四找一个正交表第35页，共50页，编辑于2022年，星期四例2 的试验总报告 第36页，共50页，编辑于2022年，星期四AB的极差为19,表明交互性是显著的.第37页，共50页，编辑于2022年，星期四多指标试验的分析方法例例 3 3 有一个5吨冷风化铁炉.探索较好的生产条件,以提高铸件的质量.因素A:把熔化带直径与炉缸直径的合成,B：两排风口,C：风压,D：批焦铁比指
9、标:1.铁水温度在1 400C 以上,2.熔化速度:每小时5吨左右,3.尽量减少焦炭的消耗,即提高焦铁比.每个因素各取三个水平.如下表第38页，共50页，编辑于2022年，星期四例3 的试验总报告第39页，共50页，编辑于2022年，星期四例 3 的试验指标报告第40页，共50页，编辑于2022年，星期四有关人员都同意用综合评分函数综合评分函数把问题归结为单指标:u=f(T,V,z)铁水温度(T)以 1 400为基准,每高 1 度 加1分,每低 1 度 减1分.熔化速度(V)以 5 吨为基准,每偏离它 0.1 吨 扣 1 分.总焦铁比(1:z)以 z=12为标准,每高 0.1 加 1 分,每低
10、 0.1,减 1 分.u=(T-1 400)-|V 5|10+(z 12)10.于是 u1=(1408 1400)-|5.3 5|10+(11.7 12)10=2.第41页，共50页，编辑于2022年，星期四例 3 的试验指标表报告 第42页，共50页，编辑于2022年，星期四它的结果是(1)第 9 号试验 A2B3C2D1 为挺优解.(2)四个因素的由主而次的顺序是 ABDC.(3)分析得到的结果是A2B3C2D2.第43页，共50页，编辑于2022年，星期四综 合 平 衡 法铁水温度指标的分析报告第44页，共50页，编辑于2022年，星期四单指标的分析结果 第45页，共50页，编辑于202
11、2年，星期四综合平衡的原则按照因素的主次，影响的大小来综合考虑.例如，对A，取 A3,因为对铁水温度和总焦铁比都较好,对熔化速度虽不如A2,但也比较接近 A3.对B,情况与A 的相类似,也取水平3,即 B3.因素C在三个指标中不占主要地位,取 C2略微好一些.对D 来说,在总焦铁比中影响最大的该是 D2.所以综合平衡下来的结果是:方案A3B3C2D2是挺优的.第46页，共50页，编辑于2022年，星期四模型和实践的检验我们建立的只是一种模型.模型只能对客观世界作近似的摹写.到头来还要接受实践的检验和认可.第47页，共50页，编辑于2022年，星期四试验报告总表7作分析3第48页，共50页，编辑于2022年，星期四八,例外情形九,反问题再思考第49页，共50页，编辑于2022年，星期四谢 谢50第50页，共50页，编辑于2022年，星期四