Inhalt. Vorwort. Teil 1: Die DoE-Methode 1. 1 Der Mythos Taguchi und Shainin 1
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- Liane Acker
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1 Vorwort V Teil 1: Die DoE-Methode 1 1 Der Mythos Taguchi und Shainin 1 2 Elemente des DoE Robust Design Der Qualitätsbegriff Systemverhalten Wirkungsfunktion Qualitätsverlustfunktion Simulation des Betriebsverhaltens Statistische Auswertung Grundzüge des Quality Engineerings Der Qualitätsverlust Die Qualitätsverlustfunktion Formen der quadratischen Verlustfunktion Ursachen für Qualitätsabweichungen Prozessbezogener, durchschnittlicher Qualitätsverlust Vorteil der Nichtlinearität Parameter-Klassifikation Probleme der Produkt- und Prozessentwicklung Behauptung am Markt Möglichkeiten der Qualitätssicherung... 32
2 X Inhalt 4 Matrixexperimente Prinzipieller Ablauf eines Matrixexperiments Analyse der Streuungen Modellansatz für die Faktorwirkungen Voraussage des S/N-Verhältnisses unter Optimalbedingungen Bestätigungsexperiment Wechselwirkungen zwischen den Faktoren Ergänzende Elemente der Versuchsplanung Problemstruktur Problemaufbereitung Regression Versuchstechniken von Shainin Multi-Vari-Bild Komponenten-Bestimmung Variables Search-Technik Bedeutungsanalyse B versus C-Test Anwendung der Varianzanalyse 83 7 Analyse von Signal/Rausch-Funktionen Mittelwert/Zielwert-Einstellung Signal/Rausch-Verhältnis für statische Probleme Signal/Rausch-Verhältnisse für dynamische Probleme Konstruktion orthogonaler Versuchsanordnungen Bestimmung des Versuchsumfangs Standardisierte orthogonale Felder Scheinstufen-Methode Methode der mehrfachen Spaltennutzung Analyse von Wechselwirkungen mittels linearer Graphen Vermengung von Faktorwirkungen Wechselwirkungstabelle Lineare Graphen Modifikation linearer Graphen Spaltenzusammenlegung Leerspaltendesign...108
3 XI Problemverzweigung Robust-Design-Konzept zur Optimierung von Produkten Robust-Design-Konzept zur Optimierung von Prozessen Analyse eines Prozesses Bedeutung der Steuergrößen Matrixexperiment und Datenanalyse Berücksichtigung von Störgrößen Vergleich mit der klassischen Versuchsmethodik Statistische Versuchspläne 1. Ordnung Konstruierter 2n p -Teilfaktorenversuchsplan Versuchspläne mit vermengten Blöcken Plackett-Burman-Versuchspläne Statistische Versuchspläne 2. Ordnung Zentralpunktversuche Vollständiger 3n -Faktorenversuchsplan Box-Behnken-Design D-optimale Designs Mixturepläne Statistische Einflüsse Normalverteilung Sicherheit von Daten Varianzzerlegung Abschätzung des Versuchsumfangs Teil 2: DoE-Beispiele Beispiel: Klassisches vollfaktorielles Experiment Beispiel: Parameter- und Wechselwirkungsanalyse Beispiel: Anwendung der Regression Beispiel: Regression zur Plausibilitätsprüfung 199
4 XII Inhalt 5. Beispiel: Quantifizierung des Qualitätsverlustes Beispiel: Problematik der Fertigungstoleranzen Beispiel: Shainin-Multi-Vari-Experiment Beispiel: Shainin-Komponenten-Bestimmungstechnik Beispiel: Vermengungsproblematik bei Taguchi Beispiel: Vollständige Taguchi-Analyse Beispiel: Taguchi-Optimierung eines Fertigungsprozesses Beispiel: Anwendung der inneren/ äußeren Felder bei Taguchi 240 Musterlösung zu Beispiel 1: Vollfaktorielles Experiment 246 Musterlösung zum Textbeispiel Kap Teil 3: Fallstudien 255 Fallstudie 1: Reibschlussverbindung 256 Fallstudie 2: Pkw-Türscharnier 263 Fallstudie 3: Hammerwerk 272 Fallstudie 4: Fräsprozess 273 Fallstudie 5: Elektromotor 278 Teil 4: Versuchspläne 283 Taguchi-Pläne 283 Vollständige und Teilfaktoren-Versuchspläne 296 Teil 5: Statistik-Tabellen 305 F-Wert-Tabelle 306 T-Wert-Tabelle 312
5 XIII Gauß sche Normalverteilung 313 Teil 6: Programmbeschreibung 325 DoE-Software 326 DoE-Taguchi 326 DoE-Shainin 328 DoE-Faktorielle Versuchspläne 329 Übersicht kommerzielle SVP-Programme 331 Literaturverzeichnis 335 Formelzeichen 341 DoE-Glossar 343 Index 347
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