第三章_正交試驗設計(6)-多指標正交試驗數(shù)據(jù)分析

1、試驗優(yōu)化設計試驗優(yōu)化設計主講：李兵主講：李兵第三章第三章正交試驗設計正交試驗設計多指標正交試驗多指標正交試驗數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 試驗結(jié)果有多個指標全面衡量試驗結(jié)果有多個指標全面衡量 特點：特點： 各指標重要程度不同；各指標重要程度不同； 各因素對不同指標影響程度不同。各因素對不同指標影響程度不同。分析方法：分析方法： 綜合平衡法，綜合評分法綜合平衡法，綜合評分法 就是對測得的各個指標，先逐一分別按就是對測得的各個指標，先逐一分別按單指標計算分析，找出其因素水平的最優(yōu)組單指標計算分析，找出其因素水平的最優(yōu)組合，再根據(jù)各項指標重要性及其各項指標中合，再根據(jù)各項指標重要性及其各項指標中因素主次、水平優(yōu)

2、劣等進行綜合平衡，最后因素主次、水平優(yōu)劣等進行綜合平衡，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滾動軸承內(nèi)圈外滾道工序中，探索磨削滾動軸承內(nèi)圈外滾道工序中，探索磨削參數(shù)對加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率的影響，確定最參數(shù)對加工精度、表面粗糙度和生產(chǎn)率的影響，確定最佳生產(chǎn)條件。確定砂輪修嚦時間佳生產(chǎn)條件。確定砂輪修嚦時間(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）四個因素，各取三個）四個因素，各取三個水平水平 因素因素試驗號試驗號AsecBr/minCmm/secDm

3、m/sec試驗指標試驗指標粗糙度粗糙度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磨削試驗安排與結(jié)果分析磨削試驗安排與結(jié)果分析 因素結(jié)因素結(jié)果計算果計算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磨削試驗綜合平衡法結(jié)果分析磨削試驗綜合平衡法結(jié)果分析試驗指標試驗指標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磨削試驗因素主次與最優(yōu)水平磨削試驗因素主次與最優(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原則：綜合平衡時原則： 1、某指標的主要影響因素，應取其作為主因素時、某指標的主要影響因素，應取其作為主因素時的優(yōu)水平；的優(yōu)水平； 2、某因素對各指標影響程度相差不大，按、某因素對各指標影響程度相差不大，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、相對重要的指標，應優(yōu)先滿足其對因素優(yōu)水平、相對重要的指標，應優(yōu)先滿足其對因素優(yōu)水平的選??；的選??； 4、影響不顯著的因素，其水平的選取應考慮成本。、影響不顯著的因素，其水平的選取應考慮成本。綜合評分法綜合評分法 將每個試驗所得各指標實測值

7、轉(zhuǎn)化將每個試驗所得各指標實測值轉(zhuǎn)化成一個總評分，然后以此評分作為單指成一個總評分，然后以此評分作為單指標來進行統(tǒng)計分析標來進行統(tǒng)計分析兩種直接評分方法兩種直接評分方法1、對每個實驗各指標綜合評價，直接給出該號、對每個實驗各指標綜合評價，直接給出該號試驗結(jié)果的綜合分；試驗結(jié)果的綜合分；2、先對每個實驗的每個指標評分，再按各指標、先對每個實驗的每個指標評分，再按各指標的重要性不同，求各指標分數(shù)的加權(quán)和作為總的重要性不同，求各指標分數(shù)的加權(quán)和作為總評分。評分。例例2.12： 東風公司通用鑄鍛廠采用正交試東風公司通用鑄鍛廠采用正交試驗法探討水基涂料的最佳配方。試驗法探討水基涂料的最佳配方。試驗中選用四

8、種原料作為四種因素，驗中選用四種原料作為四種因素，各取三個水平。各取三個水平。 因素因素 試驗試驗號號（1）A（%）（2）B（%）（3）C（%）（4）D（%）試驗指標試驗指標粘度粘度（秒）（秒）比重比重(g/m)懸浮懸浮性性(%)強度強度值值(g)涂刷涂刷指數(shù)指數(shù)M觸發(fā)觸發(fā)性性(%)綜合綜合計分計分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水基涂料試驗方案與結(jié)果分析水基涂料試驗方案與結(jié)果分析消除量綱加權(quán)評分消除量綱加權(quán)評分

10、(Yg) k=(100/Rk)(Yg)k-(Ymin)k Rk=(Ymax)k-(Ymin)k 式中：式中： (Yg)k第第g號試驗號試驗k項試驗指標觀測值；項試驗指標觀測值； (Ymax)k 第第k項試驗指標中最大值；項試驗指標中最大值； (Ymin)k第第k項試驗指標中最小值；項試驗指標中最小值； Rk 各項試驗指標的極差；各項試驗指標的極差； (Yg) k 第第g號試驗號試驗k項試驗指標的評分值。項試驗指標的評分值。將各項指標無量綱化：將各項指標無量綱化：Yg*= Wk (Yg) k = Wk (100/Rk)(Yg)k-(Ymin)k Wk權(quán)重；權(quán)重； g試驗號；試驗號； Yg*第第g

11、號試驗條件綜合分。號試驗條件綜合分。例例2.12中，取各項權(quán)重為：粗糙度中，取各項權(quán)重為：粗糙度0.40，圓度，圓度0.50， 效率效率0.10。計算結(jié)果如下表：。計算結(jié)果如下表：將無量綱化各指標加權(quán)求和得到綜合分：將無量綱化各指標加權(quán)求和得到綜合分： 因素因素試驗號試驗號AsecBr/minCmm/secDmm/sec試驗指標試驗指標粗糙度粗糙度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