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2023
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混料试验设计/配方试验设计介绍

什么是混料(配方)设计?

有些产品是通过混合多种成分制造出来的,每种成分的多少不是用绝对量表示的,而是用相对量表示的,这种相对量就是所用成分在总量中所占比例。比如糕点是将面粉、油、糖、发酵及某些香料混合在一起经过烘烤而成,糕点的特性(例如柔软性、口味)就与糕点配方中各种成分在总量中所占的比例有关,当成分比例发生变化时,特性也会发生变化,因此性能与诸成分比例具有相关关系。

为了达到最佳性能,通常需要通过很多次实验来确定使性能达到最好的每种成分的比例。然而在这种实验中,各成分的比例不能自由变动,它们受到一个约束:所有成分的比例的和为1。有些情况下,还与过程变量有关,如糕点的味道取决于糕点混合成分的比例,加上烘烤的时间和温度。另外一些情况下,总量对特性也有影响,如农作物的产量取决于肥料成分的比例和肥料的施用量。以上这种研制出最佳配方的方法称为混料(配方)试验设计(简称混料设计)。


混料设计的应用方向

混料在工业、农业和科学试验中都得到广泛的应用。在工业试验方面,如汽油混合物、混凝土、聚合物塑料、合金、陶瓷、油漆、食品、医药、洗涤剂、混纺纤维及烧结矿等产品都会遇到混料设计问题。

混料试验设计是一款强大的研发工具,是企业研发人员必修课程。它是研究如何合理而有效地组织试验,并运用更为科学的分析工具对试验结果的数据进行处理,取得最佳配方的一种方法,混料设计可以缩短产品的研发周期,帮助研发工程师从最开始就对产品的质量和成本进行最优化设计,而且可把产品工艺和使用因素都考虑周全,设计出先天性健壮产品,使新产品尽快投放市场。


混料设计方法

混料设计依据试验设计点的选取方法有三种:单纯形质心法(simplex centroid)、单纯形格点法(simplex lattice)、极端顶点设计法(extreme verticesdesign)。


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