学习一样东西的最好途径是看他人如何使用它,接下来三个例子将展示DOE方法在otis产品开发中的运用。项目小组很慷慨的在otis内部与我们分享这些具有代表性的案例。
很多工地出现了传动带噪声过大,和磨损过快的问题。为此,在工地进行了一些研究其潜在原因的实验。开始时项目组进行头脑风暴、鱼骨图、5W分析和一些前期探索性的DOE试验,以帮助项目组最终确定了5个因素来进行该项DOE建模。该DOE设计共21次试验,3水平,响应曲面设计。该试验的目的在于确定关键因素,该关键因素影响到其位置水平度,定定义确定橡胶传动带工地使用小朵的评价表准。也就是说,传动带的负载将小于5千克力。 5个可控因素分别是:X1: 固定点X2 :垂直高度差X3:线性扭转X4:Y方向偏转X5:X方向偏转,参考在NSE试验中取得的显著效果,一种特殊的夹具被制作已进行该项测试。每天做一次试验,该试验耗时1个月。
Next Step Escalator Belt Tracking Control Factors
虽然产生噪声的因素还未被正式确定,但项目组已确定传动带的新旧程度是一个可变因素。当扶梯上下运行时所产生的左右不同的负载(在安装单元测试)也将作为一项输出。
小组对DOE测试进行了一些先期准备,使之更能体验可控因素的影响。实施试验的一个关键是试验的可重复性。对此项目组进行了重复性和再现性研究。
完成了21次试验后,进行了一个两因素方差分析。可控因素结合经验可建立如下系统模型。
该模型被用来确定以减少传动带问题的出现的参数。基于模型一个关于因素效果显著程度的表格如下,最佳参数是:
? Unequal position +/- 0.7mm ? Line-up +/- 1.0mm
? Y-Axis misalignment +/- 0.3mm, and ? X-Axis misalignment +/- 0.3mm.
该DOE试验用于验证一格新型竖直放置的位置传感器是否能满足公差需要。该DOE的特别之处在于,它是用于产品开发过程中,而不是基于已有的工地反馈。所以该案例用于体现DOE试验如何把客户需求如入产品。该产品的简单CAD模型如下:
项目组使用鱼骨图和专家分析法确定了2个关键因素(容器的直径和长度)3个干扰因素也被考虑在内(霍尔传感器的质量变异,磁体质量变异,空气间隙变化),通过一些前期测试证实了干扰因素对试验结果的影响(如2.4中所述)然后项目组确定了2因素,3水平,全析因的DOE试验方案。使用田口试验法,2个干扰因素在实施时被考虑。
主效应和信噪比如下图被进行对比,这一结果显示容器的直径和长度越大,传感器的鲁棒性越好,根据最大化鲁棒性并参考信噪比,决定容器直径为B。长度为Y。