第三章_正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(6)-多指標(biāo)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

1、試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)主講：李兵主講：李兵第三章第三章正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)多指標(biāo)正交試驗(yàn)多指標(biāo)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)結(jié)果有多個(gè)指標(biāo)全面衡量試驗(yàn)結(jié)果有多個(gè)指標(biāo)全面衡量 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 各指標(biāo)重要程度不同；各指標(biāo)重要程度不同； 各因素對(duì)不同指標(biāo)影響程度不同。各因素對(duì)不同指標(biāo)影響程度不同。分析方法：分析方法： 綜合平衡法，綜合評(píng)分法綜合平衡法，綜合評(píng)分法 就是對(duì)測(cè)得的各個(gè)指標(biāo)，先逐一分別按就是對(duì)測(cè)得的各個(gè)指標(biāo)，先逐一分別按單指標(biāo)計(jì)算分析，找出其因素水平的最優(yōu)組單指標(biāo)計(jì)算分析，找出其因素水平的最優(yōu)組合，再根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)重要性及其各項(xiàng)指標(biāo)中合，再根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)重要性及其各項(xiàng)指標(biāo)中因素主次、水平優(yōu)

2、劣等進(jìn)行綜合平衡，最后因素主次、水平優(yōu)劣等進(jìn)行綜合平衡，最后確定整體最優(yōu)組合。確定整體最優(yōu)組合。綜合平衡法綜合平衡法例例3.11： 在磨削在磨削204204滾動(dòng)軸承內(nèi)圈外滾道工序中，探索磨削滾動(dòng)軸承內(nèi)圈外滾道工序中，探索磨削參數(shù)對(duì)加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率的影響，確定最參數(shù)對(duì)加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率的影響，確定最佳生產(chǎn)條件。確定砂輪修嚦時(shí)間佳生產(chǎn)條件。確定砂輪修嚦時(shí)間(A)(A)、工件轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速(B)(B)、粗、粗磨走刀量（磨走刀量（C C）、精磨走刀量（）、精磨走刀量（D D）四個(gè)因素，各取三個(gè)）四個(gè)因素，各取三個(gè)水平水平 因素因素試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)號(hào)AsecBr/minCmm/secDm

3、m/sec試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)粗糙度粗糙度1m圓度圓度2m效率效率3Sec/件件11(10)1(1500)1(0.149)1(0.017)0.491.546.3212(1200)2(0.127)2(0.0136)0.381.807.2313(750)3(0.110)3(0.011)0.401.887.342(12)1230.411.407.2522310.341.607.3623120.451.927.173(14)1320.331.447.8832130.321.886.8933210.311.687.8Kj162.8432.5863.8740.98Kj248.3348.1040.9854.92

4、Kj335.6466.1341.9650.92Rj27.233.5522.8913.94磨削試驗(yàn)安排與結(jié)果分析磨削試驗(yàn)安排與結(jié)果分析 因素結(jié)因素結(jié)果計(jì)算果計(jì)算ABCD粗粗糙糙度度Kj1（平均）（平均）0.4230.4100.4200.380Kj2 （平均）（平均）0.4000.3470.3670.387Kj3 （平均）（平均）0.3200.3870.3570.377Rj0.1030.0630.0630.010圓圓度度Kj1（平均）（平均）1.7401.4601.7801.607Kj2 （平均）（平均）1.6401.7601.6271.720Kj3 （平均）（平均）1.6671.8271.640

5、1.720Rj0.1000.3670.1530.113效效率率Kj1（平均）（平均）6.9337.1006.7337.133Kj2 （平均）（平均）7.2007.1007.4007.367Kj3 （平均）（平均）7.4707.4007.4677.100Rj0.4370.3000.7340.267磨削試驗(yàn)綜合平衡法結(jié)果分析磨削試驗(yàn)綜合平衡法結(jié)果分析試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)因素主次因素主次最優(yōu)水平最優(yōu)水平粗糙度粗糙度A B C DA3B2C3D3圓度圓度B C D AB1C2D1A2效率效率C A B D C1A1B1D3磨削試驗(yàn)因素主次與最優(yōu)水平磨削試驗(yàn)因素主次與最優(yōu)水平最終確定的最優(yōu)水平組合：最終確定

6、的最優(yōu)水平組合：(A3B1C1D3)重重要要程程度度綜合平衡時(shí)原則：綜合平衡時(shí)原則： 1、某指標(biāo)的主要影響因素，應(yīng)取其作為主因素時(shí)、某指標(biāo)的主要影響因素，應(yīng)取其作為主因素時(shí)的優(yōu)水平；的優(yōu)水平； 2、某因素對(duì)各指標(biāo)影響程度相差不大，按、某因素對(duì)各指標(biāo)影響程度相差不大，按“少數(shù)少數(shù)服從多數(shù)服從多數(shù)”原則，取出現(xiàn)次數(shù)較多的優(yōu)水平；原則，取出現(xiàn)次數(shù)較多的優(yōu)水平； 3、相對(duì)重要的指標(biāo)，應(yīng)優(yōu)先滿足其對(duì)因素優(yōu)水平、相對(duì)重要的指標(biāo)，應(yīng)優(yōu)先滿足其對(duì)因素優(yōu)水平的選??；的選?。?4、影響不顯著的因素，其水平的選取應(yīng)考慮成本。、影響不顯著的因素，其水平的選取應(yīng)考慮成本。綜合評(píng)分法綜合評(píng)分法 將每個(gè)試驗(yàn)所得各指標(biāo)實(shí)測(cè)值

7、轉(zhuǎn)化將每個(gè)試驗(yàn)所得各指標(biāo)實(shí)測(cè)值轉(zhuǎn)化成一個(gè)總評(píng)分，然后以此評(píng)分作為單指成一個(gè)總評(píng)分，然后以此評(píng)分作為單指標(biāo)來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析標(biāo)來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析兩種直接評(píng)分方法兩種直接評(píng)分方法1、對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，直接給出該號(hào)、對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，直接給出該號(hào)試驗(yàn)結(jié)果的綜合分；試驗(yàn)結(jié)果的綜合分；2、先對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的每個(gè)指標(biāo)評(píng)分，再按各指標(biāo)、先對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的每個(gè)指標(biāo)評(píng)分，再按各指標(biāo)的重要性不同，求各指標(biāo)分?jǐn)?shù)的加權(quán)和作為總的重要性不同，求各指標(biāo)分?jǐn)?shù)的加權(quán)和作為總評(píng)分。評(píng)分。例例2.12： 東風(fēng)公司通用鑄鍛廠采用正交試東風(fēng)公司通用鑄鍛廠采用正交試驗(yàn)法探討水基涂料的最佳配方。試驗(yàn)法探討水基涂料的最佳配方。試驗(yàn)中選用四

8、種原料作為四種因素，驗(yàn)中選用四種原料作為四種因素，各取三個(gè)水平。各取三個(gè)水平。 因素因素 試驗(yàn)試驗(yàn)號(hào)號(hào)（1）A（%）（2）B（%）（3）C（%）（4）D（%）試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)粘度粘度（秒）（秒）比重比重(g/m)懸浮懸浮性性(%)強(qiáng)度強(qiáng)度值值(g)涂刷涂刷指數(shù)指數(shù)M觸發(fā)觸發(fā)性性(%)綜合綜合計(jì)分計(jì)分11111稠稠1.4594.00.213.9536.05521222稠稠1.4295.00.122.5720.86031333稠稠1.4595.00.114.0839.070421239.201.4092.00.213.748.30405223112.01.4094.00.063.6225.0706

9、2312稠稠1.5096.00.353.1137.1507313211.01.5598.00.094.5640.490832138.601.3290.00.053.5833.380933219.701.4094.00.063.2343.8100Kj1185185185225Kj2160210200200Kj3270220230190Kj161.6761.6761.6775.00Kj253.3370.0066.6766.67Kj390.0073.3376.6763.33Rj36.6711.6615.0011.67水基涂料試驗(yàn)方案與結(jié)果分析水基涂料試驗(yàn)方案與結(jié)果分析消除量綱加權(quán)評(píng)分消除量綱加權(quán)評(píng)分

10、(Yg) k=(100/Rk)(Yg)k-(Ymin)k Rk=(Ymax)k-(Ymin)k 式中：式中： (Yg)k第第g號(hào)試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)k項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)觀測(cè)值；項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)觀測(cè)值； (Ymax)k 第第k項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)中最大值；項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)中最大值； (Ymin)k第第k項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)中最小值；項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)中最小值； Rk 各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的極差；各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的極差； (Yg) k 第第g號(hào)試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)k項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的評(píng)分值。項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)的評(píng)分值。將各項(xiàng)指標(biāo)無量綱化：將各項(xiàng)指標(biāo)無量綱化：Yg*= Wk (Yg) k = Wk (100/Rk)(Yg)k-(Ymin)k Wk權(quán)重；權(quán)重； g試驗(yàn)號(hào)；試驗(yàn)號(hào)； Yg*第第g

11、號(hào)試驗(yàn)條件綜合分。號(hào)試驗(yàn)條件綜合分。例例2.12中，取各項(xiàng)權(quán)重為：粗糙度中，取各項(xiàng)權(quán)重為：粗糙度0.40，圓度，圓度0.50， 效率效率0.10。計(jì)算結(jié)果如下表：。計(jì)算結(jié)果如下表：將無量綱化各指標(biāo)加權(quán)求和得到綜合分：將無量綱化各指標(biāo)加權(quán)求和得到綜合分： 因素因素試驗(yàn)號(hào)試驗(yàn)號(hào)AsecBr/minCmm/secDmm/sec試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)粗糙度粗糙度1m圓度圓度2m效率效率3Sec/件件Yg*11(10)1(1500)1(0.149)1(0.017)0.491.546.353.46212(1200)2(0.127)2(0.0136)0.381.807.260.02313(750)3(0.110)3(0.011)0.401.887.375.0442(12)1230.411.407.226.22522310.341.607.332.56623120.451.927.186.4473(14)1320.331.447.818.29832130.321.886.851.71933210.311.687.836.92Kj162