DOE实验设计案例讨论.ppt

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1、实验设计案例DesignofExperiments(DoE)从简单的案例开始用微波炉爆米花D：问题：有些玉米没有爆开M：统计玉米没有爆开的比率，用%表示A：根据经验，玉米没有爆开，可能和三个因素有关：玉米类型：A，B微波炉火力：中等，强力微波时间：180-220s设计实验计划进行实验和数据采集数据分析预测模拟一个实际案例（DOE运用于点焊工艺优化）进行试验设计的一般步骤在NISSAL42L项目上，门框部品采用点焊工艺；焊接后的焊核直径是一个关键的特性，目前控制的标准参照：焊核直径的检查，是一项破坏性的检验，所以，如何控制焊

2、核直径的影响因子（焊接过程的参数），变得非常关键；如何确定焊核直径的影响因子？在这个案案例中，我们使用DOE的方法。点焊参数的优化点焊设备重新梳理焊接的过程过程描述输入可控的因子不可控的因子输出可以参考的资料：焊接过程的P-FMEA控制计划，工艺指导书因子分析Y-焊核直径X1:电极直径X2:TW1周期X3:I1电流X4:I2电流X5:压力X6:加压时间X7:冷却时间不可控因子：环境的温度环境的湿度测量：游标卡尺，精度0.02mm测量a和b焊接直径MIN3.6,平均值≥4.2抗剪切力MIN2.45,平均值≥2.85（委托检测

3、中心测试中）如何测量“Y-焊核直径”?NESD0107(2004-N)实验计划的编制X1-电极直径X2-TW1周期X3-I1电流X4-I2电流X5-压力X6-初次加压时间X7-冷却时间YLSL5.5860800.1358Nom.6.01065850.154010USL6.51270900.2451215.5860800.1451225.51260900.1351235.51270900.145845.5870900.2351256.51270800.2351266.51270800.1451276.5860800.1358

4、86.5860900.2451296.01065850.154010在JMP软件中，定制试验计划，如图所示。各个因子的设定，按照焊接参数的作业指导书进行。样件准备及编号准备焊接的样片，并编号。每组样件的点焊位置编号，及指定位置，并和每组试验一一对应。每组试验，准备8个焊点样本进行测量。X1-电极直径X2-TW1周期X3-I1电流X4-I2电流X5-压力X6-初次加压时间X7-冷却时间YLSL5.5860800.1358Nom.6.01065850.154010USL6.51270900.2451215.5860800.14

5、51225.51260900.1351235.51270900.145845.5870900.2351256.51270800.2351266.51270800.1451276.5860800.135886.5860900.2451296.01065850.154010数据收集数据处理在JMP软件中输入Y-焊核直径的数据*表示为“虚焊”数据分析分析说明：从左图中可以看出影响焊接直径的关键因子是：压力（负相关）、电极头直径（正相关）、二次通电电流（正相关）、一次通电电流（正相关）模拟预测模拟电极头变化，从5.5-6.5的范围

6、变化模拟气压变化，从0.1-0.2的范围变化模拟预测模拟电极头，从5.5-6.5的范围变化；模拟气压0.1-0.2变化，其余因子设定为中值,焊核直径的CPK能力为0.677过程调整试验小组按照如上工艺条件的设置，对焊接参数进行了调整，取样109个焊点，测量焊点的直径，详见数据表能力验证109个焊点的直径数据，按照3.6的规格下限要求，CPK的能力为1.082对于现有点焊设备，电极头压力，需要进行重点的控制，目前的设备需要进行改造，要求可以做到：对气压、电流、电极头直径进行动态监控。(中频逆变焊接设备)对于电极头，需要进行重

7、点的管理，按照控制计划和作业指导书的要求，定期进行电极头的研磨。研磨的工具需要进行标准化。本案例中的数据和分析的结果，仅适用于同类材料，同类设备的参数的优化，当边界条件发生变更时间，应重新建立DOE的模型。后续的课题Q&A