试验设计的概念及其作用

试验因素： 1、烘烤温度； 2、烘烤时间；
试验设计（例）
附着度
温度 ℃
结论：温度在130度及140度最理想
附着度-温度
附着度
时间 分
结论：时间在40分到60分最理想
附着度-时间
在上例中，将时间及温度以外的各条件予以固定，并将温 度及时间予二元二次法作试验。
时间 温度 130℃ 140℃
40分
A C
田口方法的独特点
Any experiment that has the flexibility to make desired changes in the input variable of a process to observe the output response is known as experiment design.
试验设计的效果
试验设计是应用统计手法进行解决问题的方法，它在19世 纪产生于英国. 最早是在农地进行试验。如“最佳肥料”的依据。 逐步应用到畜牧业。
试验设计的由来
一个烤漆工厂，针对喷漆后烤漆所使用的时间及温度各使 用一元多次试验法进行试验，以了解哪一种条件下密着性 （附着度）最好。
先决条件： 1、底材要一样； 2、油漆要一样； 3、溶剂要一样； 4、粘度要一样；
(2)“源流”管理理论。“源流”管理的思想把质量管理向前推进了 一步。认为开发设计阶段是源流是上游 ,制造和检验阶段是下游。 质量管理中 ,“抓好上游管理 ,下游管理就很容易” 。若设计质量水 平不高 ,生产制造中很难造出高质量的产品 ,即所谓“先天不足 ,后 患无穷”。
(3)产品开发的三次设计法。产品开发设计 (包括生产工艺设计 )可 以分为三个阶段进行 ,即系统设计— 参数设计— 容差设计。
第二点合格率低 第四点 = 690 + 709 – 702 = 697
690
695 697
××
702
第三点合格率低 第五点 = 690 + 702 - 697 = 695
0.618法（例）
0.618法要求试验结果目标函数f(x)是单峰函数，即在试 验范围内只有一个最优点d，其效果f（d）最好，比d大 或小的点都差，且距最优点d越远的试验效果越差。
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产品全生命周期质量保证技术的特点
产品全生命周期质量保证技术的特点
田口方法是日本质量管理专家田口玄一博士创立的一门 崭新的质量管理技术 ,它立足于工程技术 ,着眼于经济效 益 ,开辟了质量管理的新天地。与传统的质量管理相比 , 有以下特色 :
(1)工程特色。用工程的方法来研究产品质量 ,把产品设计当成工程 设计 ,把产品设计质量的好坏看成是工程设计质量 ,用产品给社会造 成的经济损失来衡量产品的质量。
第一点 = 690 + 0.618(740- 690) = 721 第二点 = 690 + 740 – 721 = 709
0.618法（例）
690
709
721
740
×
×
第一点合格率低
第三点 = 690 + 721 – 709 = 702
690
702 709
721
××
690 697 702 709
××
试验设计定义
试验设计是一门研究如何正确地安排试验和 分析结果的科学，目的是以最少或较少的试 验次数得到最佳的试验结果。
试验设计定义
在质量管理中所遇到的，不论是设计新产品，还是改革 旧工艺、提高产品质量、减低成本，大都需要做试验。
如何安排试验，有一个方法问题
不好的试验设计方法，即使做了大量的试 验，也未必能达到预期的目的； 一个好的试验设计方法，既可以减少试验次数，缩短试验时间和 避免盲目性，又能迅速得到有效的结果。
这个要求在大多数实际问题中都能满足。
将产品分为4组：
A组： B组： C组： D组：
Байду номын сангаас50分
B D
130℃ × 40分 在四组不同的样品 130℃ × 50分 中，经试验后何者
为最佳的作业条件 140℃ × 40分 ，即可制订为作业 140℃ × 50分 标准的条件。
试验设计（例）
概念： 优选法是以较少的试验次数，迅速地找到生产 和科学试验的最优方案的方法。
试验设计的概念及其作 用
2020年4月18日星期六
1、田口方法在产品设计开发中的作用 2、试验设计的概念及其作用 3、单因素试验设计常用的几种方法 4、田口的产品设计的三个阶段 5、正交试验法的概念和基本方法；
主要内容
产品规划
产品设计
QFD
DFX
制造
FMEA
DOE 田口方法
SPC
防错装置
用户驱动原则 全过程原则 预防原则 反馈思想和闭环控制原则
The primary goals of a design experiment are to :
➢ Determine the variable(s) and their magnitude that influences the response. ➢ determine the levels for these variables. ➢ determine how to manipulate these variables to control the response.
适用范围 ：
1、怎样选取合适的配方，合适的制作过程，使产品质量最好 。 2、怎样在质量标准下，使产品成本最低，生产过程最快？
3、已有仪器怎样调试，使其性能最好？
4、在合成配方、操作条件等方面应用
优选法
0.618是单因素试验设计方法，又叫黄金分割法。这种方 法是在试验范围内（a, b）内，首先安排两个试验点，再 根据两点试验结果，留下好点，去掉不好点所在的一段 范围，再在余下的范围内寻找好点，去掉不好的点，如 此继续地作下去，直到找到最优点为止。
X2
X1
a
b
×★×
0.382
0.618
0.618法
X2
X1
a
b
×★×
0.382
0.618 X1 = a + 0.618(b-a) X2 = a + b – X1
第一点 = 小 + 0.618( 大- 小) 第二点 = 小 + 大 – 第一点（前一点）
第一点是经过试验后留下的好点；
0.618法
铸铝件最佳浇铸温度的优选试验。某厂铸铝件壳体废品率 高达55%，经分析认为铝水温度对此影响很大，现用0.618 法优选。优选范围在690 ℃ ~ 740 ℃ 之间。