第四章第三节混料设计
混合料设计与施工技术文稿演示
14
10.04 12
10
8
6
3.75
4
2
0
开阳
扶项
沪宁
格茫
Superpave技术简介——为什么要做
• 养护费用情况
– 2001年之前通车平均每年养护费用6.49万元/每车道公里 – 2001年之后通车平均每年养护费用1.14万元/每车道公里
Superpave技术简介——是什么？
SHRP:美国公路战略研究计划 Strategic Highway Research Program
元，提出了Superpave技术体系，该技术体系在原材料技 术标准，混合料设计方法和性能分析提出了革新的观点， 解决了早期损坏，尤其是车辙病害和水损害 – 1995年开始，我院在引进Superpave技术体系的基础上， 结合国情，开展同步技术研究和再创新，开始了15年技术 引进、吸收、再创新的艰辛过程
– 路面材料
• 规范中材料的技术指标体系与路用性能相关性不够 • 即使满足了技术规范，仍然可能导致路面病害
– 路面施工技术
• 施工设备与施工工艺不能适应高速公路重载的运营条件 • 缺乏有效的质量控制技术标准
Superpave技术简介——为什么要做
• 主要解决内容
– 在国内，我院作为研究单位始终关注国内外路面研究状况 – 美国SHRP在1987-1993年花费五年时间，花费5000万美
车辙（mm）
SMA+Superpave路段车辙状况统计
2010
2011
2012
2013
20
1.00
5
10.77 11.89 12.50 13.00
0 SMA+Superpave
对比段
食品工程原理_冯骉_第四章混合单元操作
于10时为层流，而当装有轴向流式叶轮的搅拌槽内Re数大于
105，或装有径向流式叶轮的搅拌槽内Re数大于104时，其流动
为湍流。
（五）排液量与循环量
搅拌操作时，液体在槽内作循环运动。叶轮排出液体的体积
流量称为叶轮的排液量qvp，参与循环流动的所有液体的体积 流量称为循环量qvc。由于叶轮排出液的夹带作用，循环量可
（3）计算s2=0.01时的混合时间：由
0.01= s02e-0.0848q 得 q=22.9min
二、搅拌器的流动特征
（一）搅拌系统
1—搅拌槽 2—搅拌叶轮 3—加料管 4—电机 5—减速箱 6—温度计套管 7—挡板 8—搅拌轴
பைடு நூலகம் 搅拌的作用
（二）搅拌叶轮
轴向叶轮：
径向叶轮：
打旋现象
消除打旋的措施1——安装挡板
1. 分离尺度小于检验尺度，分离强度小于允许偏差；
2. 分离尺度大于检验尺度，分离强度充分小于允许偏差；
3. 分离强度大于允许偏差，分离尺度充分小于检验尺度。
取n个大小符合检验尺度的试样，其浓度为ci。若平 均浓度的真值wm为已知，则分离强度为：
2
1 n
n i 1
(wi
wm )2
若wm为未已知，则求n个试样浓度的算术均值 w，分离强
1—螺旋桨，无挡板；2—螺旋桨，4块宽度为0.1D的挡板；3—螺旋桨，螺距等于 2倍直径，无挡板； 4—螺旋桨，螺距等于2倍直径，4块宽度为0.1D的挡板；5— 6平叶片涡轮，无挡板；6—6平叶片涡轮，4块宽度为0.1D的挡板；7—6弯叶片涡 轮，4块宽度为0.1D的挡板；8—扇形涡轮，8叶片，45°角，4块宽度为0.1D的挡 板；9—平桨，2叶片，4块宽度为0.1D的挡板。
木粉磨制机械的混料技术与均质化设计
木粉磨制机械的混料技术与均质化设计引言：木粉磨制机械的混料技术与均质化设计是一种重要的工艺技术，它对于木粉料的加工和生产具有至关重要的作用。
本文将从混料技术以及均质化设计两方面来探讨木粉磨制机械的相关内容。
一、混料技术混料技术是指在生产过程中将不同种类或不同比例的木粉进行均匀混合的工艺技术。
其目的是使不同颗粒大小和性质的木粉能够充分混合，从而提高木粉磨制机械的工艺效率和产品质量。
1. 选用合适的木粉混料技术的第一步是选用合适的木粉。
木粉的颗粒大小和形状会直接影响混料的均匀性和流动性。
因此，我们需要选择颗粒均匀、形状规则的木粉作为原料，这样可以提高混料的效果。
2. 合理设置混料参数混料参数的设置是混料技术的关键。
包括混料的时间、转速、温度等，这些参数的合理设置可以保证混料的均匀性和稳定性。
同时，要根据具体的生产需求和木粉的特性来进行参数的调整，以达到最佳的混料效果。
3. 选择适合的混合设备混合设备的选择也是混料技术的重要环节。
常见的混合设备有双锥式混合机、螺旋搅拌式混合机等。
在选择混合设备时，需要考虑木粉的性质、生产能力和工艺要求等因素，并且根据实际情况选择最适合的混合设备。
二、均质化设计均质化设计是指针对木粉磨制机械的设计和改进措施，通过优化工艺流程、改进设备结构等手段，实现木粉的均质化加工。
1. 优化工艺流程优化工艺流程是均质化设计的核心内容之一。
通过分析木粉磨制的整个流程，并对存在的问题进行评估，找出瓶颈环节并进行改进。
例如，可以引入预处理工序，对木粉进行精细筛分和破碎处理，从而提高木粉的均质化程度。
2. 改进设备结构改进设备结构是实现均质化设计的重要手段。
通过改变设备的转速、搅拌方式、进料口等结构参数，可以提高木粉在设备内的均质化效果。
同时，还可以根据需要加入特殊的结构设计，如喷嘴式搅拌装置、多级搅拌装置等，以进一步提高木粉的均质化程度。
3. 提高设备自动化程度提高设备的自动化程度也是实现均质化设计的重要方向。
沥青混合料设计手册
沥青混合料设计手册1. 引言沥青混合料是一种常见的道路材料，用于铺设和修复道路。
它是由沥青、矿料和其他添加剂混合而成。
本手册旨在提供一套可行的沥青混合料设计方案，帮助道路设计师和工程师们在道路建设项目中选择合适的混合料配方。
2. 混合料组成沥青混合料主要由三部分组成：沥青、矿料和添加剂。
2.1 沥青沥青是混合料的胶结剂，能够将矿料牢固地粘合在一起。
选择合适的沥青种类很重要，不同种类的沥青有着不同的特性。
一般来说，我们常用的沥青有：常规沥青、中间粘度沥青和高黏度沥青。
在选择沥青时，需要考虑其黏度、柔性和耐久性等因素。
2.2 矿料矿料是混合料中的骨料部分，可以分为粗骨料和细骨料两种。
粗骨料主要由碎石或砂石组成，能够提供混合料的强度和稳定性。
而细骨料则由砂和粉状物质组成，能够填充粗骨料间的空隙，提升混合料的密实性和表面光滑度。
2.3 添加剂添加剂是混合料中的辅助材料，用于改善混合料的性能和性质。
常见的添加剂有：改性剂、防水剂和填料。
改性剂可以提高沥青的粘附性和耐久性，防水剂可以提升混合料的抗水性能，填料则可以填充混合料中的空隙，增加强度。
3. 混合料设计步骤在进行混合料设计之前，需要对道路的特性、车流量和环境条件进行调查和分析。
在具备足够的背景信息后，可以根据以下步骤进行混合料设计：3.1 确定设计目标首先，需要明确混合料设计的目标和要求。
这包括混合料的强度要求、稳定性要求、耐久性要求等。
根据不同的道路类型和使用条件，设计目标可能会有所不同。
3.2 选择沥青类型和级别根据设计目标和要求，选择合适的沥青类型和级别。
在选择沥青时，需要考虑其黏度、柔性和耐久性等特性，以确保混合料的性能符合要求。
3.3 确定矿料配合比根据矿料的性质和比例，确定矿料的配合比。
矿料的配合比应该在一定的范围内，并且要考虑到混合料的强度和稳定性。
3.4 选择添加剂类型和掺量根据需要改善的性能和性质，选择合适的添加剂类型和掺量。
添加剂应该能够提升混合料的性能，同时不会对混合料的其他性质产生负面影响。
混料实验
新灰分 残差图
正态概率图
99
与拟合值
方差膨 项 系数 系数标准误 T P 胀因子 A 0.465642 0.002189 * * 1.964 B 0.460533 0.002189 * * 1.964
百分比
90 50 10
1 -0.004
-0.002
0.000 残差
0.002
0.004
残差
0.001 0.000 -0.001 -0.002 -0.003
单形重心设计的试验点为1到P个顶点的重心，顶点本身就是重心，两个顶点 的重心是它们连线的中点，三个顶点的重心是它们组成正三角形的中心，……， P个顶点的重心就是该单形的中心。
这些试验点的坐标不依赖于d，通常我们选用饱和设计。在d=1或2时，单形 重心设计与单形格子是设计一致的，但是d>2后就不相同了。
频率
B*C 0.006821 0.010089 0.68 0.536 1.982
2
1
S = 0.00226981 PRESS = 0.000435816
0 -0.003 -0.002 -0.001 0.000 0.001 0.002
R-Sq = 64.31% R-Sq（预测） = 0.00% R-Sq（调整） =
混料实验设计与分析
混料实验简介
在实际工作中，常常需要研究一些配方配比实验问题。这种问题经常出现在 橡胶、化工、制药、冶金、食品等课题中。这里所说的混料是指由若干不同成分 的元素混合成一种新的物品。组成混料的各种成文称为混料成分或分量，也就是 混料试验中的因子。
由不同成分组成的钢、铁、铝、药方、饲料以及燃料等都是混料，某些分配 问题，如企业的材料、资金、设备、人员等的分配也属于混料问题。
搅拌混合设计手册
搅拌混合设计手册一、前言搅拌混合是化工领域中常见的操作步骤之一，其目的是将多种物料均匀混合，以满足特定的工艺要求。
搅拌混合涉及到许多因素，包括物料的性质、搅拌设备的选择和设计、搅拌过程中的参数控制等。
本手册旨在为工程师和操作人员提供关于搅拌混合设计的指导，以确保混合过程的高效、安全和稳定。
二、物料性质在搅拌混合设计中，首先需要对待混合物料的性质进行全面的了解。
常见的物料性质包括流变性质、密度、粒度分布、湿度、化学性质等。
这些性质将直接影响到混合的效果和处理过程中的操作参数，因此必须进行仔细的分析和评估。
三、搅拌设备选择及设计1. 搅拌设备类型选择在搅拌混合设计中，选择适合的搅拌设备至关重要。
常见的搅拌设备包括搅拌桨、搅拌均质器、搅拌罐等。
不同的物料和混合要求将需要不同类型的搅拌设备，因此在选择时必须充分考虑物料的特性和工艺要求。
2. 搅拌设备设计搅拌设备的设计必须充分考虑物料的流动性、搅拌的均匀性、搅拌力的传递等因素。
在设计过程中需要充分考虑叶片形状、叶片角度、搅拌速度、轴功率等参数，以确保设备能够满足混合要求。
四、搅拌过程控制1. 搅拌速度控制搅拌速度对于混合效果具有至关重要的影响，因此需要对搅拌速度进行精确的控制。
一般来说，搅拌速度过低会导致混合不均匀，速度过高则可能导致物料的挤压和破碎。
在设计过程中需要考虑到物料的粘度、流变性质等因素，以确定适当的搅拌速度范围。
2. 搅拌时间控制搅拌时间对于混合效果也有重要的影响。
通常情况下，搅拌时间过长可能会导致能耗增加和不必要的消耗，而搅拌时间过短则可能无法达到均匀混合的要求。
在设计过程中需要通过实验和模拟来确定合适的搅拌时间范围。
3. 温度控制部分情况下，混合过程中需要对温度进行控制。
温度的控制可以影响物料的流动性、粘度、溶解性等参数，因此需要根据具体的工艺要求来确定混合过程中的温度控制策略。
五、安全与环保在搅拌混合设计过程中，必须充分考虑安全与环保的要求。
混料设计Mixture Design
六西格玛培训—改进阶段模块混料设计Patrick ZhaoI&CIM Deployment Champion混料设计介绍创建混料设计分析混料设计混料设计介绍创建混料设计分析混料设计以因子水平的仅执行全因子确定了重要因特殊的响应曲使产品或过程试验设计类型全因子部分因子响应曲面混料田口试验目的全部组合度量响应的设计。
设计中的部分设计。
子后进行模型改进。
面试验，主要研究产品的多种成分组成。
在操作环境中更加稳定试验设计。
因子个数≤4≥5≤3 3 ~ 5≥7什么是混料设计？•混料设计是一类特殊的响应曲面设计，研究由多种成分组成的试验设计，在工业环境十分常用，许多产品设计和开发活动都涉及配方或混料。
•在混料设计中，响应（基于某些标准的产品质量或性能）取决于这些分量（成分）的相对比例。
分量的量以重量、体积或某些其他单位来度量。
相比较而言，因子设计中的响应则随每个因子的数量而变化。
三角坐标系•三角坐标系可以使三种分量之间的关系变得更直观。
在混料设计中，成分在其总数必须等于总量的条件下彼此约束，X 1、X 2和X 3分量的最小值为0，最大值为1。
•右图中三角形上的每个位置表示一种不同配方的三组分混料。
例如：•边的中点表示含有两种成分的混料，其中每种成分各占混料的1/2。
•边的三等分点表示含有两种配方的混料，其中一种分量占混料的1/3，另一种分量占2/3。
这些点将三角形的边三等分。
•中心点（或质心）表示完全混料，其中所有分量均以相同比例（1/3、1/3、1/3）出现。
完全混料位于设计空间的内部，其中所有分量同时出现。
X 1（1, 0, 0）X 2（0, 1, 0）X 3（0, 0, 1）（1/3, 1/3, 1/3）（0, 1/2, 1/2）（2/3, 1/3, 0）约束图•不同于全因子试验设计，混料设计的因子水平并不能取到所有立方体上的点。
•混料设计只能在一个平面内选择试验组合。
如右图阴影处，三个因子的坐标并不独立，三者之和为1。
搅拌混合设计手册
搅拌混合设计手册一、引言搅拌混合是工业生产中常见的一种制程操作，通过将不同成分的物料进行混合，可以满足产品配方要求，提高产品质量，提高生产效率。
本手册旨在介绍搅拌混合的基本原理、常见设备和设计技术，帮助读者在实际生产中更加合理、高效地进行搅拌混合设计。
二、基本原理搅拌混合是利用搅拌设备将不同物料进行混合，实现均匀分散，达到所需的混合程度。
其基本原理包括：物料的运动规律、物料的混合规律、搅拌器的选择和运行参数等。
1. 物料的运动规律物料在搅拌器内会受到多种力的作用，如剪切力、挤压力、拉拽力等，这些力会使物料发生各种规律的运动，如旋转、翻滚、螺旋等，并且随着时间的推移，物料的运动规律会发生变化。
2. 物料的混合规律物料的混合规律涉及到物料的分散、扩散、重叠等各种运动状态，不同形状和颜色的物料混合规律有所不同，需要针对不同的物料类型进行合理的设计。
3. 搅拌器的选择和运行参数搅拌器的选择对于搅拌混合的效果有着至关重要的影响，不同形状、大小和转速的搅拌器适用于不同的物料混合，而搅拌器的运行参数如搅拌速度、时间、加入点的控制等也直接影响着混合的结果。
三、常见设备搅拌混合设备种类繁多，常见的有：搅拌桶、搅拌机、混合机、捏合机、破碎机、分散器等。
这些设备在不同的工业领域有着各自的适用范围和优势，使用前需要根据所要处理的物料性质和生产要求进行合理选择。
1. 搅拌桶搅拌桶是一种用于搅拌混合的简单设备，适用于一些小批量的混合操作。
在操作时需要注意避免过度填充，以免影响混合效果。
2. 搅拌机搅拌机适用于大批量物料的搅拌混合，有着高效、自动化的特点，能够满足工业生产的需要。
3. 混合机混合机是一种专门用于混合不同成分物料的设备，通过特定的设计和工作原理，可以实现不同类型物料的快速混合。
四、设计技术在进行搅拌混合设计时，需要考虑的因素有很多，包括物料的性质、混合配方、搅拌设备的选择和参数、生产环境等，以下是一些常见的设计技术：1. 物料性质分析在进行搅拌混合设计前，需要对待混合的物料进行充分的性质分析，包括物料的粒度、密度、流动性、湿度、粘稠度等，这些参数对于搅拌混合的选择和设计有着重要的影响。
混料配方设计PPT课件
Model for Y
RMSE R-square Adjusted R-square Coefficient of Variation
Model 0.85375 95.14% 92.43%
6.305391
Y=11.7*X1 + 9.4*X2 + 16.4*X3 + 19*X1*X2 + 11.4*X1*X3- 9.6*X2*X3
i1
i j
i jk
19
第19页/共37页
6.3.1 试验设计
P个因子的单形重心设计的试验点由下列点组成：
以 1, 0, 0为,代表, 0的 个排列点 C1p
以 以
1 2
,
1 2
为, 0为代, 代表表的, 0的个排个列排点列点
C
2 p
……
1 3
,
1 3
,
1 3
,
0,
,
0
C3p
以
为代表的 个排列点
若单形上点的p个坐标中有一个为1，其它都为0，则称这种点为单形的顶点，
即p维单形的顶点的坐标为：
(1,0,,0), (0,1,,0),, (0,0,,1)
3
第3页/共37页
p=3时，其图形为三维空间中的一个平面上的等边三角形，其三个顶点的坐标分 别为（1,0,0），(0,1,0)，(0,0,1)，从而该等边三角形就是三维空间上的一个单形 （见图6.1.1a）。
A1=(1,0,0,……,0) A2=(0,1,0,……,0) …… Ap=(0,0,0,……,1)
其中若干个点就可以构成p维空间中的一个超平面。
记单形上任一内点P的坐标为
，那么这里x1是P点到A2A3…Ap的距离，
混料试验设计
混料试验设计The Design of Mixture Experiments主要参考文献：1、 栾军. 现代试验设计优化方法. 上海：上海交通大学出版社，19952、茆诗松等. 回归分析及其试验设计. 上海：华东师范大学出版社,1981一、 混料问题与混料试验 (栾军, 1995；茆诗松 等, 1981)日常生活中和工业生产上经常遇到配方配比一类的问题，即所谓混料问题。
这里所说的混料是指由若干不同成分的元素混合形成一种新的物品。
由不同成分组成的钢、铁、铝、药方、饲料以及燃料等都是混料，某些分配问题，如企业的材料、资金、设备和人员等的分配也可看着混料问题。
混料试验就是通过实物试验或非实物试验，考察各种混料成分与试验指标之间的关系。
例如，人们吃的糕点是将面粉、水、油、糖发酵及某些香料混合后经烘烤制成的，考察这些成分对糕点的柔软性、口味等试验指标的影响所进行的试验就是混料试验。
应该指出，混料试验中的混料成分至少应有三种，并且混料成分中的不变成分不应作为混料成分。
混料试验设计，不同于以前所介绍的各种试验设计。
混料试验设计的试验指标只与每种成分的含量有关，而与混料的总量无关，且每种成分的比例必须是非负的，且在0~1之间变化，各种成分的含量之和必须等于1（即100%）。
也就是说，各种成分不能完全自由地变化，受到一定条件的约束。
设：y 为试验指标，x ()p i i ,,2,1Λ=是第i 种成分的含量，则混料问题的约束条件，即混料条件为：()⎪⎭⎪⎬⎫=+++==≥∑=1,,2,1,0211p pi i i x x x x p i x ΛΛ （1）其中x i 称为混料成分或混料分量，即混料试验中的试验因素。
混料试验设计是一种受特殊条件约束的回归设计，它是通过合理地安排混料试验，以求得各种线性或非线性回归方程的技术方法。
它具有试验点数少、计算简便、容易分析、迅速得到最佳混料条件等优点。
混料条件（1）决定了混料试验设计不能采用一般多项式作为回归模型，否则会由于混料条件的约束而引起信息矩阵的退化。
8、高级实验设计—混料试验设计(Mixture Design)
E y 0 1 x1 p x p
转化为正则多项式：
（8.3）
E y ixi
i 1
p
转化方法为，在
i 1
xi 1 的两端乘以 0 ，得到 0 0 xi
i 1
p
p
代入（8.3式）得：
p
p
p
化成二次正则多项式模型：
E ( y ) i xi ij xi x j
i 1 i j
p
p
（8.6）
混料试验 p,3 的正则多项式模型为：
E ( y ) i xi ij xi x j ij xi x j ( xi x j ) ijk xi x j xk
Introduction
• In many cases, products are made by blending more than one ingredient together. • Usually the manufacturer of each of these products is interested in one or more properties of the final product, which depends on the proportions of the ingredients used. Examples: – Cake formulations (by blending baking powder, shortening, flour, sugar, and water), property of interest is the fluffiness of cake. – Construction concrete (made by mixing sand, water, and cement), property of interest is the compressive strength.
混料设计实验
混料设计实验一、引言混料设计，又称混合物设计，是实验设计的一种重要形式，广泛应用于化学、生物、工程等领域。
该设计主要针对由两种或多种成分组成的混合物，通过控制不同成分的比例，探索最佳的混合条件，以达到所需的性能或效果。
近年来，随着科技的飞速发展，混料设计实验在许多领域都发挥了关键作用，尤其在材料科学、制药工业、食品加工和农业生产等领域。
二、混料设计实验的基本概念混料设计实验的核心在于通过调整多种成分的比例，找到最优的混合比例。
这通常涉及三个主要因素：成分种类、成分比例和混合方式。
在进行混料设计实验时，实验者需要明确实验目标，确定所需探索的成分和比例范围，然后通过适当的实验设计方法来确定实验方案。
三、混料设计实验的实验设计混料设计实验的关键在于选择合适的实验设计方法。
常见的实验设计方法包括全因子设计、部分因子设计、中心复合设计等。
每种方法都有其优点和适用范围，实验者需要根据具体情况选择。
在实验过程中，需要严格控制变量，确保实验结果的准确性和可靠性。
四、混料设计实验的数据分析数据分析是混料设计实验的重要环节。
通过数据分析，可以确定各成分对混合物性能的影响程度，以及最佳的混合比例。
常用的数据分析方法包括回归分析、方差分析、响应曲面法等。
在分析数据时，需要采用适当的统计分析软件，如SPSS、MATLAB等，以确保数据分析的准确性和可靠性。
五、混料设计实验的应用领域1.化学工业：在化学工业中，混料设计实验被广泛应用于材料科学领域。
通过混料设计实验，可以探索不同化学成分的最佳混合比例，从而制备出性能优异的复合材料、高分子材料等。
例如，在制备高性能陶瓷材料时，可以通过混料设计实验来优化陶瓷原料的比例，提高陶瓷材料的硬度和耐热性。
2.制药工业：在制药工业中，混料设计实验常用于药物制备和配方优化。
通过混料设计实验，可以找到药物中不同成分的最佳混合比例，提高药物的疗效和稳定性。
此外，混料设计实验还可以用于研究药物释放机制，优化药物制剂的释放性能。
混料设计
Lean Six Sigma Training—ZeroCost Copyright
9
极端顶点
A 0.500
当某种成分的含量受限制时，采
0.300
0.200
用极端顶点设计。例如，您需要 确定可以生产出口味最佳的薄饼 的配方中面粉、牛奶、发酵粉、 鸡蛋和食用油的比率。由于以前 的试验表明发酵粉过多的配方无 法满足口味要求，因此决定通过 设置上限来约束设计。
– 假定响应取决于各成分的比例和过程变量，过程变量虽是实验中 不属于混料成分的因子，但它可能会影响混料的混合属性。例 如，油漆的粘合属性可能取决于喷漆时的温度。
混料总量
– 假定响应取决于各成分的比例和混料的数量。例如，植物肥料的 施肥数量以及各种肥料成分的比例都可能会影响室内植物的生长
Lean Six Sigma Training—ZeroCost Copyright
18
项的选择
项
线性 二次 特殊立方 完全立方 特殊四次 完全四次 倒数
表达式
A B C 线性 + AB AC BC 二次 + ABC 特殊立方 + AB(A-B) AC(A-C) BC(B-C) 二次 + AABC ABBC ABCC 完全立方 + AABC ABBC ABCC AB(A-B)2 AC(A-C)2 BC(B-C)2 1/A 1/B 1/C
Lean Six Sigma Training—ZeroCost Copyright
6
单纯形格点 –1阶
未增强 A
1
增强后 A
1
0
0
0
0
1 B
0
1 C
1 B
0
流水线组织设计《混合流水线的组织设计》PPT演示课件
36
混合流水线上所有品种的该作业元素j在计划期内的总作 业量为：
n
n
j j ' Ni i tzj
i 1
i 1
混合流水线完成全部产品产量所需的总作业量为：
k
L j j 1
K---作业元素的数目
37
（6）混合流水线的工序同期化 将混合流水线上的各个作业元素合并为工序，并使合并以
x3,2 (A) max x2,2 (A), x3,1(A) r t3,2 max19,23 8 7 26
26
B品种
x1,2 (B) max 0, x1,1( A) r t1,1 max 0,5 8 6 6
x2,2 (B) max x1,2 (B), x2,1( A) r t2,2 max6,16 8 5 13
较晚的一个；(如出现连续投入同一品种时，应排除这 个品种，再按此规则排序) 第四步，更新生产比倒数值； 给已选产品此时的生产比倒数值，加上该产品的初始生 产比倒数值。 第五步，再选取投产对象 重复三、四步骤，直到各产品被选取的次数与生产比相 等时，结束。
12
[例] 设某混合流水线生产A、B、C三种产品，计划 产量分别为3000、2000、1000件。试确定投产顺序。 1 .确定生产比及产量。 XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1。 即生产比产量为6，其中3个A，2个B，1个C。 2 .计算生产比倒数 MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 1
• 第八轮 8*(6:4)=48:32
新的生产比(48-10*4)：(32-10*3)=8:2 选：A
混料系统
课题的主要研究内容此次研究主要针对在混料系统中将两种不同的液体按照一定的比例混合，并进行循环，搅拌已达到充分混合的目的，最后排出。
系统生产工艺流程及系统工作流程图1生产工艺流程简介此次介绍一个周期为例，说明生产工艺流程。
生产工艺流程大致分为五个步骤：A灌进料-----A灌自循环---A灌倒入B灌------B灌自循环------B灌排出（1）灌配料过程当打开阀门1，气动泵A，开始将液体 A泵入灌A；当液体A泵入500L时，打开阀2，气动泵B和搅拌器M1，开始将液体B 泵入灌A；当液体B泵入1500L时，关闭阀2，停止泵B；当液体A泵如4500时，关闭阀1，停止泵A。
（2）A灌自循环过程（第一遍泵强制混合）打开阀3和4（同时关闭阀5，阀6，阀7），启动泵C，使灌A内混合液体精心自循环以充分混合。
（3）A灌倒入B灌过程（第二遍强制结合）A灌自循环5分钟后，打开阀6，关闭阀7，关闭阀4，自动启动搅拌器M2，将灌A中的混合液体倒入灌B；待灌A排空后关闭阀3，打开阀5，转入下一步骤。
同时，若生产批次为1或已达到设定批次数，则不再进行配料，停止搅拌器M1；若生产批次大于1且未达到设定批次次数，则同时开始步序1之配料过程。
（4）B灌自循环过程（第三遍泵强制混合）B灌自循环5分钟，转入下一步骤。
（5）B灌排除过程（第四遍强制混合）打开阀7，关闭阀6，将B观众的混合液体排出。
当B灌排空后，停止搅拌器M2。
若生产批次为1，或以达到设定的批次数，或灌A空，则停止泵C，结束工作；若生产批次次数大于一，且未达到设定的批次数，则泵C不停止，转入步骤2。
2控制对象简介泵A，B具备有三项异步电机直接拖动，泵AB没赚所排出的液体以一定。
编码盘安装在电机轴上，从而测出电机转速，计算出电机的转数。
计算出蹦出的液体量。
泵C有三相异步电机直接拖动，电机采用Y-Δ启动，泵的流量与泵A相当。
两个搅拌器均有三项异步电机经减速器减速拖动，功率较小，可以直接启动。
混料机课程设计
混料机课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握混料机的基本原理、结构、功能和操作方法。
通过本课程的学习，学生应能理解混料机在不同行业中的应用，并具备操作混料机的基本技能。
1.了解混料机的基本原理和结构。
2.掌握混料机的功能和操作方法。
3.了解混料机在不同行业中的应用。
4.能够操作混料机进行物料混合。
5.能够根据需要调整混料机的参数。
6.能够对混料机进行简单的故障排除和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心。
2.培养学生对安全生产的重视。
3.培养学生对环境保护的责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括混料机的基本原理、结构、功能和操作方法。
1.混料机的基本原理：介绍混料机的工作原理，包括物料的输送、混合和分散等过程。
2.混料机的结构：介绍混料机的主要组成部分，如混合器、传动系统、控制系统等。
3.混料机的功能：介绍混料机在不同行业中的应用，如化工、食品、医药等。
4.混料机的操作方法：介绍混料机的操作步骤和注意事项，包括启动、停止、调整参数等。
三、教学方法本课程将采用讲授法、操作演示法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法：通过讲解混料机的基本原理、结构和操作方法，使学生掌握相关知识。
2.操作演示法：通过操作混料机进行实地演示，使学生能够直观地了解混料机的操作过程。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解混料机在不同行业中的应用和注意事项。
4.实验法：通过实际操作混料机进行实验，使学生能够巩固所学的知识和技能。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、操作手册、实验设备等。
1.教材：提供相关的理论知识和操作方法，为学生提供学习参考。
2.操作手册：提供混料机的操作指南，帮助学生了解具体的操作步骤。
3.实验设备：提供实际的混料机设备，供学生进行操作练习和实验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等表现，评估学生的学习态度和理解程度。
第四章第三节混料设计
• 格子点概念与计算,如图1 所示。图 1 中高为 1 的等边三角形（a）三条边各二等分，则此三 角形（b）的三个顶点与三个边中点的总体称 为二阶格子点集，记为{3, 2}，3 表示正规单纯 形顶点个数，2 表示每边等分数。
图1
• 将等边三角形（c）各边三等分，对应分点连成 与一边平行直线，在等边三角形上形成许多格 子，则这些小等边三角形顶点，即这些格子的 顶点的总体称为三阶格子点集，记为{3, 3}。前 面的 3 系正规单纯形顶点个数，后面的 3 系每 边等分数。
• 即使没有人为你鼓掌，也要优雅的谢 幕，感谢自己的认真付出。
1有上界约束混料问题 的设计与试验结果分析
• 在某些混料试验中，由于工艺，成本等方 面的限制，要对一个或某些分量加以上界 约束，形成有上界约束的混料问题。
• 如四分量只有一个分量有上界约束，其余 分量没有附加约束，
• 即：0 ＜xi ＜ x1+ x2 + x3+ x4=1
• 为了改进此缺点， Scheffe （1958）提出来 只考虑配方有相等非零坐标的单纯形重心 （中心）设计（Simplec entered design）。 这时，设计的实验点为 p-1维的单纯形重心 。
• 在一个 p 因素的单纯形重心设计中，试验点 为单纯形顶点的一些重心点。这些点是：
• （1）单纯形一个顶点的重心点，即p 个顶
第四章第三节混料 设计
• Persistence is the common trait of anyone who has had a significant impact on the world.
• 坚持是世界上每个有所建树的人共有 的品质。
• 混料设计问题，是工农业生产及科学试验中 经常遇到的、较特殊的多因素试验设计问题 。试验者要通过试验得出各种成分比例与指 标的关系。
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图1 单纯形格子设计示意图
用类似方法,可做出其它各种格子点集。三 顶点正规单纯形的四阶格子点集记为{3, 4}，总 共有15 个点（P86）。 四顶点正规单纯形（d） 的二阶和三阶格子点集分别用{4, 2}和{4, 3}表 示，如图（e）和（f）所示。
• 一般地，单形格子 M{p, d}设计共有：
• 本例中，我们的优化目标是取极小值，阶 次取“2”。计算得到的优化结果如下。
• 输出结果的分析，只有当 p 值小于 0.05 时， 回归模型在统计学上才有意义。这里的值等 于0.0014（p<0.01）。说明模型有意义，可 进一步分析。 • 模型拟合是否优良，可看决定系数，这里的 决定系数达 0.9777，拟合效果很好，故不需 要增加阶次继续拟合分析了。
1有下界约束混料问题 的设计与试验结果分析
构建拟分量zi zi=(xi - ai )/R R=1－∑ ai 通过拟分量zi变为无下界约束的混料问题。 例P88，用单纯形-中心设计
• Even if you get no applause, you should accept a curtain call gracefully and appreciate your own efforts. • 即使没有人为你鼓掌，也要优雅的谢 幕，感谢自己的认真付出。
• 可根据该回归模型进行优化分析（DPS会自 动给出优化结果），优化结果表明，降低 该饮料余味的 4 种增甜剂的较好配方是 x2 占增甜剂的58.95%，x4占 41.05%。这时理 论上的余味值为 5.0963。
二、具有附加约束的混料设计
• 例如，在中药材水泛丸的生产中，水泛丸 的成分中要含有药粉（x1)、冷沸水（ x2） 、和盖面粉末（ x3）、为了缩短干燥时间 ，要求x2[0.05, 0.09]之内，这种混料问题， 称为有上、下界附加约束的混料问题。 • 附加约束条件： • 0≤ai ≤xi ≤bi ≤1 • ai 、bi、 分别为xi的上、下界
例
单纯形重心设计
• 在 p 分量 d 阶的单纯形格子设计中，当 组分数 d 大于 2 时，某些配方实验的格子点 的非零坐标并不相等。这种非对称特性反映 到估计的反应函数的系数时，就会出现某些 观察值对回归方程的影响偏大，而另一些观 察值对回归方程的影响偏小。
• 为了改进此缺点， Scheffe （1958）提出来 只考虑配方有相等非零坐标的单纯形重心 （中心）设计（Simplec entered design）。 这时，设计的实验点为 p-1维的单纯形重心 。
1有上界约束混料问题 的设计与试验结果分析
• 在某些混料试验中，由于工艺，成本等方 面的限制，要对一个或某些分量加以上界 约束，形成有上界约束的混料问题。 • 如四分量只有一个分量有上界约束，其余 分量没有附加约束， • 即：0 ＜xi ＜ b ≤1 xi ＞0,(i=2,3,4), • x1+ x2 + x3+ x4=1
• 第一种：单纯形格子设计 • 第二种： 单纯形重心设计
单纯形格子设计
单纯形格子设计是混料回归设计方案中最先 出现的，也是最基本的设计方案，很多其它 设计方案的构成要用到单纯形格子设计。对 于由约束条件
• 构成的正规单纯形因子空间，当采用完全 形规范多项回归模型时，试验点可以取在 正规单纯形格子点上，构成单纯形格子设 计。它可以保证试验点分布均匀，而且计 算简单、准确，回归系数只是相应格子点 的响应值的简单函数。
• 在单纯形重心设计中，试验点的总数目是2p-1 个。
• 例：P87，4-13
混料试验数据建模分析
• 在 DPS 系统中，我们可以很方便地直接用 混料设计表及试验结果建立 Scheffe 规范多 项式回归模型，以及带倒数项或对数项的回 归模型，而不需要去掉组分。同时，可以采 用 DPS系统提供的专用于混料试验数据分析 的“特殊”的逐步回归方法，筛选因子，建 立回归模型。
• 在一个 p 因素的单纯形重心设计中，试验点 为单纯形顶点的一些重心点。这些点是：
• （1）单纯形一个顶点的重心点，即p 个顶 点（1, 0, ⋯, 0）, ⋯, （0, 0, ⋯, 1），共有 C1P个点； • （2）单纯形两个顶点的重心点（1/2, 1/2, 0, ⋯, 0），…, （0, 0, ⋯, 1/2, 1/2），共有 C2P xi， x1=b, xi=(1－b)/1 • x1=0面的标准{3，2}格子点6个
• 预测方程用二阶规范多项式拟合，例P89。
作业
• 名词解释
• 1因素 • 2空白对照 • 3析因设计 • 4完全随机化设计 • 5交互作用
• 本例中，用户的优化目标是最小值，则在目 标函数后面选“最小值”。模型阶次选1～4 （不超过试验组分数 p）。建议自 2 阶开始 ，从低到高拟合。如果是单纯形重设计，当 阶次取值等于组分数 p值时，为饱和模型， 此时不能进行统计检验。
• 一般来说，需根据分析结果，从专业意义 上考察确定所需的优化模型。
个试验点。单纯形格子设计中，p 分量 d 阶格子点集 ｛p, d｝中有 N个点，正好与所采用的 d 阶完全型规 范多项式回归方程中待估计的回归系数的个数相等， 故单纯形格子设计是饱和设计，是在“试验次数最少 ” 意义下的最优设计。例3分量4阶格子点集有15个点。
单纯形格点分量求解
• 1. 把区间[0, 1]分割成d等分，分割点为点0 ，1/d， 2/d ，…，1； • 2取xi为上述分割点之一，i=1,2, …p,同时满 足x1+ x2+ …+ xp=1（ x1， x2，… xp） • 3单纯型格子点SLD{p,d}包括满足2条件中 的所有点。
• （3）单纯形三个顶点的重心点（1/3, 1/3, 1/3, 0, …, 0），（1/3, 1/3, 0, 1/3, 0, ⋯, 0）， …，0, 0, ⋯, 0, 1/3, 1/3, 1/3），共有 C3P个点；
• （p）单纯形p 个顶点的重心点（1/p, 1/p, ⋯,
1/p），共有 CpP个点。
• 格子点概念与计算,如图1 所示。图 1 中高为 1 的等边三角形（a）三条边各二等分，则此三 角形（b）的三个顶点与三个边中点的总体称 为二阶格子点集，记为{3, 2}，3 表示正规单纯 形顶点个数，2 表示每边等分数。
图1
• 将等边三角形（c）各边三等分，对应分点连成 与一边平行直线，在等边三角形上形成许多格 子，则这些小等边三角形顶点，即这些格子的 顶点的总体称为三阶格子点集，记为{3, 3}。前 面的 3 系正规单纯形顶点个数，后面的 3 系每 边等分数。
• 例如，某种不锈钢由铁、镍、铜和铬四种元 素组成，我们想知道每种元素所占比例与抗 拉强度的数量关系。怎样的试验就可以得到 精度较好而且易于计算的回归方程？
• 混料回归设计就是要合理地选择少量的试 验点，通过一些不同百分比的组合试验， 得到试验指标成分与百分比的回归方程， 通过探索响应曲面来估计多分量系统的内 在规律。得 y的回归方程，以推断最佳混料 比。
• 这是一种特殊的回归设计问题，试验指标，如 不锈钢的抗拉强度，仅与各种成分，如铁、镍 、铜和铬所占的百分比有关系，而与混料的总 数量没有关系。
一、无附加约束的混料设计
• 在q种成分的混料中，只满足：
是第i组分的百分比 称为无附加约束的混料问题
• 例：P86，4-11
混料设计的计划
• 在 DPS系统中进行 Scheffe多项式模型分析 ，其组分数 p 须在15 个以下，模型阶次d 不 超过5。
• 例 1 某种软饮料饮后的余味会降低该软饮 料的价值，现研究 4 种增甜剂配方试验降 低产品的余味。试验采用单纯形重心设计 。试验配方及其结果，在数据分析如下。
• 请问本试验的实验配方？ • X1：X2：X3：X4：=
第四节 混料设计
• Persistence is the common trait of anyone who has had a significant impact on the world. • 坚持是世界上每个有所建树的人共有 的品质。
• 混料设计问题，是工农业生产及科学试验中 经常遇到的、较特殊的多因素试验设计问题 。试验者要通过试验得出各种成分比例与指 标的关系。