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DFSS穩健參數設計的7種模型

發布時間:2018-08-09  來源:張馳   點擊:

DFSS穩健參數設計的7種模型

穩健參數設計是六西格瑪設計越來越重視一種高級試驗設計。一般的試驗設計對誤差的分析比較籠統,全都歸為隨機誤差或試驗誤差。但在穩健參數設計中,為了能達到產品或過程的穩健性,一定要細致地分析這些變差是如何形成的。產品性能指標除了受可控因子的影響外,還受到噪聲因子的影響。首先要明確噪聲因子的具體狀況,對噪聲因子的狀況進行細致的分析,然后才能予以準確描述,進而設法在試驗中反映這些變差,最后討論如何通過穩健參數設計來實現控制這些變差的目標。

 
噪聲因子進一步分析:噪聲因子(noise factor)就是在正常生產過程或使用條件下難以控制的因子,這里不區分“噪聲”與“難以控制”。噪聲因子可能有很多類型,下面是一些常見的類型。

1、參數的變化
生產過程中的某些要素,由于在試驗設計過程中并不發生設置的改變,我們就并未將它們設定為可控因子。在實際工作中,任何參數的控制都不可能完全準確,這就造成了誤差。例如,反應罐中的溫度很重要,如果要考慮它的變化影響,則我們可將它處理為可控因子;否則可以設定為常量。但實際上它是有波動的,因此一般情況要將溫度這個參數的波動看成噪聲因子。
 
2、原材料參數的變化
加工成產品的零部件有其名義值(nominal value),但是其實際值與名義值總會有偏離,這就造成了變異。由于原材料參數通常被我們選定作為可控因子。這類誤差所形成的噪聲因子也常稱為“內噪聲”。
    
3、環境的變化
環境條件對響應變量也會有直接的影響,而我們通常又未將它們放入可控因子范圍內,例如手表運行快慢隨溫度的變化而波動,電視機的清晰度與輸人電壓的大小有密切關系,很多生產過程與室內條件有關,例如溫度(或濕度)、靜電粒子數、輸入電壓等,要在參數穩健設計中考慮如何使產品對這些環境的變化不敏感。我們稱這種使用條件和環境條件的波動為外干擾,也稱為“外噪聲”。
 
4、載荷因子
是指產品所承受的外部載荷。例如,洗衣機的設計中要考慮洗衣量的變化。汽車要考慮載重量的變化,冰箱要考慮開門次數的變化等。
    
5、單元間差異與空間差異

原料的不同批次、操作工的不同安排、反應爐中不同位置會有不同溫度等,這些差異也造成響應變量的波動。
 
6、時間差異
時間差異是指一段較短的時間區間內。上下午的差異、同一周內不同的幾天等產生的差異。
 
7、耗損降級
耗損降級是指在一個長時期內,各種條件的緩慢衰變、元器件老化磨損、生物活性降級、材料耗損等導致性能的長期變異。要讓系統對此類變異的靈敏度減小。有些試驗設計,一般是靠在單元上或在時間上進行重復試驗來估計試驗誤差的大小,試驗的最終目的還是針對響應變量本身(例如望大或望小)。而穩健參數設計則把響應變量的變差作為研究對象,尋找并識別出直接影響性能變差的變量,這比原來的要求大大深入了一步,功能也大為擴充了。


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