【正文】 問題 )。最常用質(zhì)量功能展開的文件有：顧客要求策劃矩陣；設(shè)計矩陣；最終產(chǎn)品特性展開矩陣；生產(chǎn)、采購矩陣；過程計劃和質(zhì)量控制表；作業(yè)指導(dǎo)書； (或同步工程 )現(xiàn)代企業(yè)面臨的主要課題是如何做好創(chuàng)新，但創(chuàng)新又面臨著兩個風(fēng)險 :市場不確定性和技術(shù)不確定性。 EWMA控制圖設(shè)計的本質(zhì)就是尋找最優(yōu)參數(shù) (入，K)組合的過程，所依據(jù)的原則是：對給定的穩(wěn)態(tài) ARL(0)， 使過程出現(xiàn)設(shè)定偏移量的偏移時具有最小失控的 ARL。 SPC強(qiáng)調(diào)全過程的預(yù)防。 S/N可以比較準(zhǔn)確地反映這兩個目標(biāo)。而并行工程則為企業(yè)如何以盡可能短的開發(fā)周期推出顧客與社會需要的產(chǎn)品提供了解決思想和方法。它為設(shè)計小組提供了一個預(yù)期并消除這些失效的有效途徑。這將有利于：1)改進(jìn)產(chǎn)品的投產(chǎn)；2)改進(jìn)現(xiàn)有制造過程能力；3)提供可用于主管和工人培訓(xùn)的信息；DFM和 DFA通常由一個橫向職能小組來應(yīng)用，這可以防止工程師設(shè)計超出裝配技術(shù)或產(chǎn)量能力的制造或裝配步驟。運(yùn)動分析是指與完成任務(wù) (如升、扭、延伸 )有關(guān)的人的能力，以防止或減輕應(yīng)變、應(yīng)力、過度疲勞等問題。第一節(jié)：優(yōu)秀工程師應(yīng)當(dāng)掌握的質(zhì)量管理技術(shù)進(jìn)行實驗設(shè)計的意義 :實驗設(shè)計方法是數(shù)理統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用方法之一，在很多學(xué)科中得到廣泛的應(yīng)用。 1957年，田口玄一提出信噪比 設(shè)計法和產(chǎn)品的三階段設(shè)計法。第三節(jié)：正交試驗、正交表及其用法右圖是一個比較典型的正交表 .“ L” 表示此為正交表 , “8” 表示試驗次數(shù) , “2” 表示兩水平 , “7” 表示試驗最多可以有 7個因素 (包括單個因素及其交互作用 ).第三節(jié)：正交試驗、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次數(shù) 。第三節(jié)：正交試驗、正交表及其用法我們按選定的 9個試驗進(jìn)行試驗，并將每次試驗測得的鐵水溫度記錄下來：為了便于分析計算，我們把這些溫度值和正交表列在一起組成一個新表。 與此結(jié)果比較接近的是第 9號試驗。第三節(jié)：正交試驗、正交表及其用法分析：1) 粒度 B對抗壓強(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對三個指標(biāo)的極差都不是最大的，是次要的因素。可以按這個方案再試驗一次，看能不能得出比第一號試驗更好的結(jié)果，從而確定出真正最好的試驗方案；綜合評分法是將多指標(biāo)的問題，通過加權(quán)計算總分的方法化成一個指標(biāo)的問題，使對結(jié)果的分析計算都比較方便、簡單。試驗指標(biāo)是產(chǎn)量，數(shù)值越大越好。它不僅可以對一個因素虛擬水平，也可以對多個因素虛擬水平。 3個因素 A, B, C要占 3列，它們之間的交互作用 A x B, B x C, A x C 又占 3列。如 65oC 與 70oC相比較，第一次 65oC比 70oC 好，而后二次 70oC比 65oC 好。第一節(jié)：問題的提出對變差平方和的進(jìn)一步討論 (2)：我們看到 S的計算是比較麻煩的，原因是計算 x時有效位數(shù)增加了因而計算平方時工作量就大大增加。我們要設(shè)法消除數(shù)據(jù)個數(shù)的多少給平方和帶來的影響。為此引入了自由度的概念。現(xiàn)確定棉花百分比的 5個水平 : 15%, 20%, 25%, 30%, 35%。SB的自由度為 ( b 1)。均方 :第三節(jié)：雙因素試驗的方差分析例 2： (雙因素?zé)o交互作用的方差分析 )使用 4種燃料， 3種推進(jìn)器作火箭射程試驗，每一種組合情況做一次試驗，則得火箭射程列在表中，試分析各種燃料 (Ai)與各種推進(jìn)器 (Bj)對火箭射程有無顯著影響 (α=)第三節(jié)：雙因素試驗的方差分析解 :設(shè)火箭的射程為 : xij =μ+αi+βj+εij, i =1, 2, 3, 4, j = 1, 2, 3原假設(shè) HA0: α１ =α２ =α３ =α４ =0 HB0: β１ =β２ =β３ =0備擇假設(shè) HA1:αi=0, 至少一個 i HB1:βj=0, 至少一個 j這里 a=4, b=3, ab=12第三節(jié)：雙因素試驗的方差分析解 (2):給出的 α=, 查出 (3, 6)=, (2, 6) = 因為 F1=, F2=所以接受原假設(shè) HA0, HB0故不同的燃料、不同的推進(jìn)器對火箭射程均無顯著影響。例如，假若因子 A有 a個水平，因子 B有 b個水平。第四節(jié)：因子設(shè)計的一般概念什么是 2K因子設(shè)計 :假設(shè)試驗中共有 k個因子，每個因子都只有兩個水平。每種組合做 3次試驗。試分析因子 A， B， C和它們的交互作用對試驗的影響。(對照 ) = 各因子的效果： AB…K= 2/n2 k (對照 )效果的平方和： SAB…K = 1/n2k (對照 )2自由度的分配：每個因子的效果和交互作用的效果，自由度都是 1，總和的自由度為 n2k 1?，F(xiàn)對 3種材料， 3種溫度的每種組合各進(jìn)行 4次重復(fù)測量的因子試驗。 α=, 第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計解 :考慮到運(yùn)算的方便性，我們將每一個觀察值都減去 70得到一個新表另外： .. = 124+188+44 = 356 .. = 155348289 = 792 .. = 176+127+288 = 591第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計為了計算各平方和，還要列出下面的和這里 a = b = c = 3, n = 2各平方和的計算如下第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計方差分析表 :查出 (4, 27) = , (4, 27) = , (2, 27) = FB = , FC = , 所以因子 B， C在 1%的顯著性水平下影響是明顯的。這里有 k個主要效果，每個的自由度為 2，有 個 2因子交互作用，每個的自由度為 4，有 個 3因子交互作用，每個的自由度為 8, … …, 有一個 k個因子的交互作用，自由度為 2K。用 xij表示因素 A的第 i個水平的第 j個試驗的結(jié)果 (i = 1, 2, …, n a。因素的平均離差平方和 = (因素離差的平方和 )/因素的自由度 = S因 /f因試驗誤差的平均離差平方和 = (試驗誤差的離差的平方和 )/試驗誤差的自由度 = SE / fE求 F比 :將各因素的平均離差的平方和與誤差的平均離差平方和相比，得出 F值?？紤]因素之間的所有一級交互作用，試進(jìn)行方差分析，找出最好的工藝條件。于是，最優(yōu)方案就取 A1B3C3.第二節(jié)： 3水平正交設(shè)計的方差分析2水平正交設(shè)計，各因素離差平方和為：因為 又所以上式可簡化為這里 2水平設(shè)計計算離差平方和的一般公式，同樣適用于交互作用。 C影響最大，其次是交互作用 AXB， D的影響最小 . 若各因素分別選取最優(yōu)條件應(yīng)當(dāng)是 C2， B1， A1， D2. 但考慮到交互作用 AXB的影響較大，且它的第 2水平為好，在 C2，(AXB)2的情況下，有 B1A2和 B2A1，考慮到 B的影響比 A大，而 B選 B1為好，當(dāng)然 A只能選第 2水平了。第四節(jié)：混合型正交設(shè)計的方差分析解 ：第四節(jié)：混合型正交設(shè)計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，相對來說， B的影響大些。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個水平?？諝馔嘶鹉苊摮徊糠痔?，但鋼帶表面會生成一層很厚的氧化皮，增加酸洗的困難。換句話說，產(chǎn)品性能與某個因素有關(guān)，因素狀態(tài)變化時，產(chǎn)品的性能也隨之變化。它有兩個基本工具：信噪比和正交試驗設(shè)計。工程隨機(jī)變量優(yōu)化設(shè)計是優(yōu)化技術(shù)中近十幾年來發(fā)展起來的一個分支，是把優(yōu)化技術(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計及計算機(jī)技術(shù)用于處理含有隨機(jī)因素工程問題的一種重要方法。將 L(y)展開成臺勞級數(shù)，最后得到：記 稱為質(zhì)量損失系數(shù)，則有損失函數(shù)是 y的二次函數(shù)，叫二次損失函數(shù)。這樣，用戶就必須支付費用維護(hù)保養(yǎng)，這就給用戶帶來了損失。第一節(jié)：穩(wěn)健性和穩(wěn)健設(shè)計基于容差模型的穩(wěn)健設(shè)計 ：工程穩(wěn)健設(shè)計對 Taguchi穩(wěn)健設(shè)計的一個重要發(fā)展是能夠處理有約束的穩(wěn)健設(shè)計問題，這對于產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計是有重要意義的。實際上往往很難做到，有的情況下，即使能做到 ,也要花費很大力氣和很高的費用，這是不值得的；2) 盡量降低誤差因素的作用，使產(chǎn)品性能因誤差因素變化而變化的敏感性最小。退火工藝 A： A1為進(jìn)行空氣退火， A2 為取消空氣退火，成品厚度 B， B1為 ， B2為 。我們把影響最小的因素 B并入誤差，使得新的誤差平方和為 SE‘= SE + SB，再列方差分析表第五節(jié)：擬水平法的方差分析方差分析表 (2)：由此看出，因素 D有顯著影響，因素 A， B均無顯著影響。因素影響從大到小的順序為 BCA，選定的最優(yōu)方案應(yīng)為 A2B2C1第四節(jié)：混合型正交設(shè)計的方差分析例 5:鋼片在鍍鋅前要用酸洗的方法除銹。現(xiàn)以 L8(4X24)混合型正交表為例：總離差平方和為因素偏差平方和有兩種情況：2水平因素：4水平因素：第四節(jié)：混合型正交設(shè)計的方差分析例 4:某鋼廠生產(chǎn)一種合金，為便于校直冷拉，需要進(jìn)行一次退火熱處理 ,以降低合金的硬度。要考慮 A， B的交互作用。通過 F值與臨界值比較看出，因素 A,B,C和交互作用 AXB對試驗的影響都是顯著的，從 F值的大小看，因素 C最顯著，以下依次為 A， B， AXB第二節(jié)： 3水平正交設(shè)計的方差分析方差分析 (2)：由于這里的試驗指標(biāo)是產(chǎn)品的產(chǎn)量，越大越好，所以最優(yōu)方案應(yīng)取各因素中 K的最大值所對應(yīng)的水平。第一節(jié)： 正交設(shè)計方差分析的步驟第二節(jié)： 3水平正交設(shè)計的方差分析例 1 (無交互作用 ):磁鼓電機(jī)是彩色錄像機(jī)磁鼓組件的關(guān)鍵部件之一，按質(zhì)量要求其輸出力矩應(yīng)大于 。對于兩因素的交互作用，我們把它當(dāng)作一個新的因素。第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計作 業(yè) 要 求第一節(jié)：正交設(shè)計方差分析的步驟第二節(jié)： 2水平正交設(shè)計的方差分析第三節(jié)： 3水平正交設(shè)計的方差分析第四節(jié)：混合型正交設(shè)計的方差分析第五節(jié)：擬水平法的方差分析第六節(jié)：重復(fù)試驗的方差分析第三講：正交試驗的方差分析計算離差的平方和 :設(shè)用正交表安排 m個因素的試驗，試驗總次數(shù)為 n, 試驗的結(jié)果分別為 x1, x2, … … , x n. 假定每個因素有 na個水平，每個水平做 a次試驗，則 n = ana.1) 總離差的平方和 ST記記為 其中ST反映了試驗結(jié)果的總差異，它越大，說明各次試驗的結(jié)果之間的差異越大。第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計一般的 3k設(shè)計 :利用 32設(shè)計和 33設(shè)計所得到的結(jié)果，可以很自然地推廣到一般的 3K設(shè)計中去。第六節(jié)： 3k 因子設(shè)計33設(shè)計 :33因子設(shè)計有 3個因子 A， B， C，每個因子有 3個水平 0、 2。第 1個數(shù)字表示因子 A的水平，第 2個數(shù)字表示因子 B的水平 , … , 第 k個數(shù)字表示因子 K的水平。它包含 k個單因子的效果， 個兩因子交互作用的效果， 個三因子交互作用的效果 , … , 一個 k因子交互作用的效果，總共包含 (2K1)個效果。這里有主要效果 A， B， C，兩兩交互作用的效果為 AB， AC， BC， 3個因子交互作用的效果 ABC。為分析問題方便，我們用 A表示因子 A的效果， B表示因子 B的效果， AB表示交互作用 AxB的效果。試考察因子 A， B 的效果。SAxB的自由度為 (a1)(b1):SE的自由度為 ab(n1)。第三節(jié)：雙因素試驗的方差分析有交互作用的方差分析 (分析過程略 ):自由度 :ST的自由度為 ( abn 1)。 A有 a個水平 A1， A2, … … , Aa， B有 b個水平， B1， B2, … …, Bb, 在每一個組合水平 (Ai, Bj)下，進(jìn)行一次無重復(fù)試驗，得到試驗指標(biāo)的觀察值列于下表：設(shè) Xij~N(μij , σ2 )，各 xij相互獨立。SA的自由度為 ( a 1)。可以取得下面的線性統(tǒng)計模型：xij = μ+δi +εij , i = 1, 2, … …, a。第一節(jié)：問題的提出對變差平方和的進(jìn)一步討論 (4)：2. 每一個數(shù)據(jù)乘 (除 )同一個數(shù) b, 相應(yīng)的平方和 S增大 (縮小 )b2倍 。2) 方差分析解決這類問題的思想是：a. 由數(shù)據(jù)的總變差中分出試驗誤差和條件變差，并賦予它們的數(shù) 量表示；b. 用條件變差和試驗誤差在一定意義下進(jìn)行比較，如兩者相差不大，說明條件的變化對指標(biāo)影響不大；反之，則說明條件的變化影響是很大的，不可忽視；c. 選擇較好的工藝條件或確定進(jìn)一步試驗的方向；第一節(jié)：問題的提出變差的數(shù)量表示：有 n個參差不齊的數(shù)據(jù) x1, x2, …, x n, 它們之間的差異稱為變差。綜合分析，最好的方案應(yīng)是 C2A1B2。因素 A和因素B的交互作用記為 A X B.第五節(jié)：有交互作用的正交試驗設(shè)