【正文】 02 四月 202310:39:53 下午 22:39:53四月 211最具挑 戰(zhàn) 性的挑 戰(zhàn) 莫 過 于提升自我。 2023/4/2 22:39:5322:39:5302 April 20231空山新雨后，天氣晚來秋。 10:39:53 下午 10:39 下午 22:39:53四月 21沒有失 敗 ，只有 暫時(shí) 停止成功！。 四月 21四月 21Friday, April 02, 2023雨中黃葉 樹 ，燈下白 頭 人。第六節(jié)：可靠性試驗(yàn)例：某廠制造一種新型絕緣材料，專家們預(yù)測(cè)其在正常工作溫度 150oC 下的平均壽命要達(dá) 10000 小時(shí)以上，為了獲得平均壽命的估計(jì)值，預(yù)計(jì)壽命試驗(yàn)要進(jìn)行 20230小時(shí)左右，這相當(dāng)于要進(jìn)行 2年 多時(shí)間，在一般工廠里承受不了的。這時(shí)試驗(yàn)停止時(shí)間是隨機(jī)的。在完全樣本基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析獲得的可靠性指標(biāo)也較為可靠，但此種試驗(yàn)常需要較長(zhǎng)的時(shí)間，譬如 100 只晶體管組成的壽命試驗(yàn)，若要獲得完全樣本，那需要很長(zhǎng)時(shí)間，起碼幾年，甚至幾十年，等它們?nèi)渴?，新的晶體管可能已設(shè)計(jì)出來了，所以這種試驗(yàn)不適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求，常不被采用。一般來說結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，故障率越低4) 分配元件的可靠度要適當(dāng)，特別是元件較多時(shí)；5) 元件的可靠度達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，適當(dāng)采用冗余結(jié)構(gòu)；6) 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要便于使用、檢查和維修； 固有可靠度的設(shè)計(jì) (2):7) 明確使用的環(huán)境條件和功能限度；8) 確定貯存條件 (如溫度、濕度的要求 )和貯存的期限；9) 確定適當(dāng)?shù)陌b (包裝材料、包裝方法等 )；10) 明確指出任務(wù)時(shí)間；11) 指明預(yù)防保養(yǎng)，確定元件的更換期，在進(jìn)入磨損期前，就要把 元件換下來； 第五節(jié)：可靠性設(shè)計(jì)第六節(jié)：可靠性試驗(yàn) (壽命試驗(yàn) )目的 :1) 弄清產(chǎn)品的壽命分布；2) 估計(jì)產(chǎn)品的各項(xiàng)可靠性指標(biāo)。元器件是否要進(jìn)行老煉，主要取決于這種元器件的參數(shù)飄移是否影響產(chǎn)品使用的可靠性 ,如果沒有影響，就可以不進(jìn)行老練；反之，就要進(jìn)行老煉。 .若系統(tǒng)的可靠度為 R(t)，則有若 T服從參數(shù)為的指數(shù)分布，則 第五節(jié)：可靠性設(shè)計(jì)例 :一系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng) A， B， C串聯(lián)而成，它們的壽命都服從指數(shù)分布。進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)首先要考慮的幾個(gè)問題：1) 仔細(xì)調(diào)查了解能夠得到的元件的可靠度。第四節(jié)：可靠度函數(shù)與故障率第四節(jié)：可靠度函數(shù)與故障率故障率曲線 (2):圖中故障率開始高，然后有一段平穩(wěn)，最后又有一段升高，把它畫成一條連續(xù)曲線得出故障率曲線，它的形狀象浴盆，又稱為浴盆曲線。第三節(jié)：可靠度的計(jì)算第三節(jié)：可靠度的計(jì)算可靠度的計(jì)算 (5):對(duì)并聯(lián)系統(tǒng)，雖然各零件的可靠度不算太高，隨著零件個(gè)數(shù)的增加 , 系統(tǒng)的可靠度迅速提高。則： 單位時(shí)間內(nèi)失效產(chǎn)品數(shù)占參加產(chǎn)品試驗(yàn)總數(shù)的頻率為：產(chǎn)品在 t 時(shí)刻的故障概率密度 f(t)為：第二節(jié)：故障的統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)第二節(jié)：故障的統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)可靠度 R(t): 即產(chǎn)品至?xí)r刻 t 不發(fā)生故障的概率累積故障概率 F(t): 即產(chǎn)品至?xí)r刻 t 累積發(fā)生故障的概率第二節(jié)：故障的統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)第二節(jié)：故障的統(tǒng)計(jì)分布函數(shù)故障率 ?(t): 產(chǎn)品至?xí)r刻 t , 單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)和仍在正常工作的產(chǎn)品數(shù)之比，即產(chǎn)品工作到某個(gè)時(shí)間后，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率。不同條件下，產(chǎn)品的可靠性不同；規(guī)定的條件是比較可靠性高低的條件；規(guī)定的時(shí)間： 這是可靠性的核心，不談?wù)摃r(shí)間就無可靠性可言，可靠性是關(guān)于時(shí)間的質(zhì)量。接收機(jī)輸出功率可分成兩部分：信號(hào)功率和噪聲功率。參數(shù)設(shè)計(jì)就是要找出參數(shù)水平的最佳組合，它是設(shè)計(jì)的重要階段、核心階段。如使產(chǎn)品性能對(duì)所用材質(zhì)變差不靈敏，就能在一些情況下使用較低廉的或低等級(jí)的材料；使產(chǎn)品對(duì)制造尺寸變差不靈敏，可以提高產(chǎn)品的可制造性、降低制造費(fèi)用；使產(chǎn)品對(duì)使用環(huán)境變化不靈敏，就能保證產(chǎn)品使用的可靠性和降低操作費(fèi)用；第一節(jié)：穩(wěn)健性和穩(wěn)健設(shè)計(jì)第一節(jié)：穩(wěn)健性和穩(wěn)健設(shè)計(jì)穩(wěn)健設(shè)計(jì)：在實(shí)際問題中存在不少誤差因素，它們影響著產(chǎn)品質(zhì)量。要考慮的因素及其水平如表：選取正交表 L9(34)，將因素 C虛擬 1個(gè)水平。第三節(jié)：混合型正交設(shè)計(jì)的方差分析第三節(jié)：混合型正交設(shè)計(jì)的方差分析解 ：第三節(jié)：混合型正交設(shè)計(jì)的方差分析第三節(jié)：混合型正交設(shè)計(jì)的方差分析方差分析表：從 F值和臨界值的比較看出，各因素均無顯著影響，相對(duì)來說， B的影響大些。因素 A應(yīng)取第 1水平，因素 B應(yīng)取第 3水平，因素 C應(yīng)取第 3水平。某生產(chǎn)廠過去這項(xiàng)指標(biāo)的合格率較低，從而希望通過試驗(yàn)找出好的條件，以提高磁鼓電機(jī)的輸出力矩。如果交互作用占兩列，則交互作用的離差的平方和等于這兩列的離差的平方和之和。試驗(yàn)結(jié)果之所以有差異，一是由因素水平的變化所引起的，二是因?yàn)橛性囼?yàn)誤差。SE的自由度為 ( a 1)(b1)。從而有如下判斷：若 F Fα (a 1, n a)， 則說明試驗(yàn)條件的變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響；若 F Fα(a 1, n a)， 則說明試驗(yàn)條件的變化對(duì)試驗(yàn)結(jié)果無顯著影響；為了方便計(jì)算，我們采用下面的簡(jiǎn)便計(jì)算公式：記 i= 1, 2, … … , a, 則有第二節(jié)：?jiǎn)我蛩卦囼?yàn)的方差分析第二節(jié)：?jiǎn)我蛩卦囼?yàn)的方差分析方差分析表 :第二節(jié)：?jiǎn)我蛩卦囼?yàn)的方差分析第二節(jié)：?jiǎn)我蛩卦囼?yàn)的方差分析例 1： (單因素的方差分析 )人造纖維的抗拉強(qiáng)度是否受摻入其中的棉花的百分比的影響是有疑問的。我們要設(shè)法消去數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的多少給平方和帶來的影響。為此常用以下公式 :對(duì)于前面的例子對(duì)于前面的例子第一節(jié)：?jiǎn)栴}的提出自由度的提出：例 2：在上例的基礎(chǔ)上在同樣的工藝條件下又測(cè)了四爐鐵水，它們是： , , , , 加上原來的六爐共十爐，求其變方和。由于試驗(yàn)誤差的存在，對(duì)于不同溫度下得率的差異自然要提出疑問，這差異是試驗(yàn)誤差造成的，還是溫度的影響呢 ?第一節(jié)：?jiǎn)栴}的提出第一節(jié)：?jiǎn)栴}的提出1) 由于溫度的不同引起得率的差異叫做條件變差； 例中的全部 15個(gè)數(shù)據(jù)，參差不齊，它們的差異叫做總變差(或總離差 )。可用正交表 L8(27).第四節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第四節(jié)：有交互作用的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析：從極差大小看，影響最大的因素是 C， 以 2水平為好；其次是AxB， 以 2水平為好，第 3是因素 A， 以 1水平為好，第 4是因素 B以 1水平為好。第三節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)什么是交互作用：在多因素試驗(yàn)中，各因素不僅各自獨(dú)立地在起作用，而且各因素還經(jīng)常聯(lián)合起來起作用。第三節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)解：分析結(jié)果見下表。 A， D 兩個(gè)因素的極差都很大，是對(duì)試驗(yàn)影響較大的兩個(gè)因素；3) 分析出來的最好方案，在已經(jīng)做過的 9個(gè)試驗(yàn)中是沒有的。第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法解：我們選用正交表 L9(34)來安排試驗(yàn)。極差最大的那一列，就是那個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響最大，那個(gè)因素就是我們要考慮的主要因素 .通過分析可以得出：各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo) (鐵水溫度 )的影響按大小次序應(yīng)當(dāng)是 C (底焦高度 ) A (焦比 ) B (風(fēng)壓 )；最好的方案應(yīng)當(dāng)是 C2A3B2?，F(xiàn)在我們使用 L9(34)正交表來安排試驗(yàn)。正交設(shè)計(jì)的主要工具是正交表。在工序開發(fā)的早期應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法能得出以下成果：1. 提高產(chǎn)量；2. 減少變異性，與額定值或目標(biāo)值更為一致；3. 減少開發(fā)時(shí)間；4. 減少總成本；第一節(jié)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程第一節(jié)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生產(chǎn) /制造過程中的位置：制造過程中的位置：生產(chǎn)生產(chǎn) / 制造制造 過程過程可控制因素可控制因素 不可控制因素不可控制因素 資 產(chǎn) 統(tǒng)計(jì)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)技術(shù)在 生產(chǎn)生產(chǎn) /制造過程制造過程 中的應(yīng)用是對(duì)中的應(yīng)用是對(duì) 過程中輸入過程中輸入 的變量的變量 (人人 ,機(jī)機(jī) ,料料 ,法法 ,環(huán)環(huán) ) 進(jìn)行有目的地優(yōu)化進(jìn)行有目的地優(yōu)化 , 使輸出的結(jié)果更加理想使輸出的結(jié)果更加理想 . 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 是其中較為有效的一種是其中較為有效的一種工程工具工程工具 .通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn) ,控制其不良控制其不良的影響程度的影響程度第一節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程第一節(jié)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義及其發(fā)展過程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展過程 :試驗(yàn)設(shè)計(jì) 始于 20世紀(jì) 20年代，其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段：1. 早期的方差分析法 : 20世紀(jì) 20年代由英國(guó)生物統(tǒng)計(jì)學(xué) 家、數(shù)學(xué)家費(fèi)歇 ()提出的，開始主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物學(xué)、遺傳學(xué)方面，取得了豐碩成果。給你一架天平，請(qǐng)找出重為 9克的那個(gè)球。請(qǐng)問，你至少要稱幾次？例例 2:這里有 9框球 (每框 100個(gè) )， 其中有且只有一框里的球質(zhì)量全為 9克 , 其它 8框里的球都為10克。二戰(zhàn)期間，英、美采用這種方法在工業(yè)生產(chǎn)中取得顯著效果；2. 傳統(tǒng)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法：以日本的田口玄一為代表；3. 信噪比試驗(yàn)設(shè)計(jì)與三階段設(shè)計(jì)： 1957年，田口玄一提出信噪比 設(shè)計(jì)法和產(chǎn)品的三階段設(shè)計(jì)法。第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法右 圖 是一個(gè)比 較 典型的正交表 .“ L” 表示此 為 正交表 , “8” 表示試驗(yàn)次數(shù) , “2” 表示兩水平 , “7” 表示試驗(yàn)最多可以有 7個(gè)因素 (包括單個(gè)因素及其交互作用 ).第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法正交表 :正交表的表示方法 :一般的正交表記為 Ln(mk)， n是表的行數(shù)， 也就是要安排的試驗(yàn)數(shù) 。第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第二節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法我們按選定的 9個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，并將每次試驗(yàn)測(cè)得的鐵水溫度記錄下來：為了便于分析計(jì)算，我們把這些溫度值和正交表列在一起組成一個(gè)新表。 與此結(jié)果比較接近的是第 9號(hào)試驗(yàn)。第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法第三節(jié)：正交試驗(yàn)、正交表及其用法A水水分分B粒粒度度C堿堿度度k3k3k3k3k3k3k3k3k3k1k1k1k1k1k1k1k1k1k2k2k2分析：1) 粒度 B對(duì)抗壓強(qiáng)度和落下強(qiáng)度來講，極差都是最大的，說明它是影響最大的因素，而且以取 8為最好；對(duì)裂紋度來講，粒度的極差不是最大，不是影響最大的因素，而且也以取 8為最好；2) 堿度 C對(duì)三個(gè)指標(biāo)的極差都不是最大的，是次要的因素?？梢园催@個(gè)方案再試驗(yàn)一次，看能不能得出比第一號(hào)試驗(yàn)更好的結(jié)果，從而確定出真正最好的試驗(yàn)方案；綜合評(píng)分法是將多指標(biāo)的問題，通過加權(quán)計(jì)算總分的方法化成一個(gè)指標(biāo)的問題，使對(duì)結(jié)果的分析計(jì)算都比較方便、簡(jiǎn)單。第三節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)第三節(jié)：混合水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)例 5： (擬水平法 )今有一試驗(yàn)，試驗(yàn)指標(biāo)只有一個(gè)，它的數(shù)值越小越好，這個(gè)試驗(yàn)有 4個(gè)因素，其中因素 C是 2水平的，其余 3個(gè)因素都是 3水平的，試安排試驗(yàn)。也就是說，不僅各個(gè)因素的水平改變時(shí)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)有影響，而且各因素的聯(lián)合搭配對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)也有影響。列出 A和 B進(jìn)行組合的幾種效果表：從此表可知， A和 B的最佳組合為 A1B2。產(chǎn)生總變差的原因一是試驗(yàn)誤差，一是條件變差。第一節(jié)：?jiǎn)栴}的提出自由度的提出 (2)：平均數(shù)與過去的結(jié)果是相近的，但平方和是顯著地變大了。為此引入了自由度的概念?，F(xiàn)