《全因子doe设计》ppt课件

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1、FullFactorialDOE全因子实验设计课程目的与对象课程目标：初步掌握DOE实验设计的目的和作用初步掌握DOE实验的特点和应用条件初步掌握DOE实验设计的基本步骤DOE实验的目的和作用造成问题的原因明确明确不明操作条件明确不明不明解决工具QCC手法控制图分层分析假设检验回归分析DOEDOEDOE实验总体思路：筛选主要因子（明确造成问题原因）找出最佳操作条件（操作条件最优化）证实最佳操作条件有再现性（生产中验证）DOE实验的目的和作用过程......输入可控因素不可控因素输出x1x2xpz1z2zqy建立系统模型：DOE是对一个过程

2、或系统的输入变量作一些有目的的改变，通过观察和识别输出响应的变化来找到影响系统的关键因素。具体目的包括：确定哪些变量对响应y最有影响确定有影响的x设置在何处可使y几乎总是接近期望值确定有影响的x设置在何处使得y的变异较小确定有影响的x设置在何处使得不可控因素的效应最小DOE实验的目的和作用先明白几个基本概念:响应变量(Response)：能够观察到和识别出的过程输出响应变化因子(Factor)：需要研究的输入或者过程变量水平(Level)：因子的状态，因子的设置或者等级，大小等运行(Run)：一次实验称之为一个运行主因子作用(MainEf

3、fects)：当某因子从低水平变为高水平时Y平均值的变化交互作用(Interaction)：一个因子对Y的影响取决于其他因子的设置全因子DOE实验(FullFactorialDOE)：包含所有因子可能组合的实验DOE实验的目的和作用无交互作用的DOE实验主因子作用=高水平时响应变量平均值-低水平时响应变量平均值DOE实验的目的和作用有交互作用的DOE实验交互作用表现为因素A和因素B之间是相互抵消，甚至起到反作用。在交互图上表现为两条直线不平行DOE实验的目的和作用传统的试验思路——一次改变一个因子3.2+-++--+72.7-+++--+

4、62.9--++--+52.8---+--+42.5----+-+32.4-----++22.6------+12.1-------StandardResultGFEDCBA实验因子最后的结论?这样的试验有什么问题呢?DOE实验的目的和作用传统思路进行试验的不足:实验效率低，有限的时间和金钱难以支持获得满意的结果。无法辨别因子之间的交互作用；因子的影响度信息有限，不得得到完整的工程模型；无法找到最优的因素组合。无法估计实验的精度误差。DOE实验的目的和作用我们的期望:结论更加可信估计实验的精度区别重要/非重要因子找出因子间交互作用量化因子

5、或交互作用对响应变量的影响度建立预测模型易于分析高效——有限的资源、最多的信息最佳选择——DOE实验设计和数据的统计分析！DOE实验的特点和应用条件DOE实验类型包括：全因子实验部分因子实验响应曲面模型分析全因子实验是基础，我们从这里入手…DOE实验的特点和应用条件DOE的关键在于对实验的设计，而不是实验结果的分析，如果实验设计不好，再复杂、先进的数学分析也无济于过程质量的改进。实验设计是一个循序渐进的过程，不要期望设计一个复杂的实验来解决所有的问题。对实验结果的验证是衡量实验结果和模型是否正确的唯一标准DOE实验的基本步骤实验设计1、确

6、定响应变量Y2、确定因子Xs3、选择因子水平4、选择实验设计5、随机化运行6、做实验，搜集数据实验分析7、分析数据8、得出结论9、验证结果DOE实验的基本步骤1、确定响应变量Y响应变量尽量是计量值数据响应变量应真正反映工序/产品的关键质量特征测量系统的能力必须充足（GR&R）当响应变量不止一个时，可以同时考虑多个响应输出，但Y的个数太多时，会增加问题的复杂性对于每一个响应变量，确定其目标（望大、望小、望目或减少变异）DOE实验的基本步骤2、确定影响响应输出的主要因素（Xs）①采用因果分析找出所有可能的影响因素响应变量DOE实验的基本步骤影

7、响因素可控不可控显著固定可变显著不显著属性型计量型②对影响因素进行分类DOE实验的基本步骤3、选择因子水平①因子的水平不宜选得过大XY-+**DOE实验的基本步骤XY-+**②因子的水平不宜选得过小DOE实验的基本步骤因子水平选择应注意的问题水平的选择会对实验结果有显著的影响要考虑到有些实验条件是否可行要根据工程经验进行分析要考虑因子间是否存在交互作用一次实验不可能解决所有问题，实验本身也是一个知识发现和学习的过程，确定因子水平时，往往要考虑上一次实验的结果DOE实验的基本步骤4、二水平全因子实验设计——基本规则No.X1X2X3X1X2

8、X2X3X1X3X1X2X3Y1---+++-2+---+-+3-+---++4++-+---5--++--+6+-+--+-7-++-+--8+++++++90000000100000000