【8A文】DOE经典培训资料.ppt

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1、DOE（实验设计）与Minitab培训Roc.Luo2011.01.26课程目录有关DOE与定义DOE的一般模式DOE的意义DOE的分类DOE常见术语DOE处方DOE方法演示1.陈述问题和实验目标2.选择“Y”-响应变量3.陈述因子和水平4.选择DOE5.实施实验及收据数据6.分析实验结果7.结论和计划6a.为整个模型建立方差分析表●统计>DOE>因子>分析因子设计…6b.用简化模型重新分析实验6c.进行残值诊断，保证模型适合●统计>回归>回归…●统计>DOE>因子>分析因子设计-图形6d.研究显著的交互作用（P-值<0.05)-首

2、先从高阶入手●统计>DOE>因子>因子图…●统计>方差分析>交互作用图…6e.研究显著的主效果（P-值<0.05)●统计>DOE>因子>因子图…●统计>方差分析>交互作用图…6f.获得的数学模型Y=f(X),计算%SS的影响和评估实际的重要性DOE的关键因素a)确定实验限制条件b)设计实验--确定实验设计方法●统计>DOE>因子>创建因子设计…c)噪声变量d)分组与随机化e)重复与再现f)确定样本容量DOE:即实验设计(DesignofExperimental)--是对实验方案进行优化设计、以降低实验误差和生产费用，减少实验工作量并

3、对实验结果进行科学分析的一种科学研究方法；是一种藉用实验的手段来决定最佳设计或生产的方法。Minitab软件：是为DOE、质量改善、教育和研究应用领域提供统计软件和服务的先导。MINITAB被许多世界一流的公司与四千多所院校所采用。有关DOE与定义爱迪生的助手尼古拉.特勒撒说：“我非常同情他的工作状况，如果有一点点理论和计算能帮助他的话，就将节省他90%的精力。”爱迪生是靠苦干拼出来的，他是在边试验边分析后确定下次试验该怎幺做的。这种方法速度太慢，已经无法适应快速发展的需求了。天才靠的是1%的灵感和99%的汗！--ThomasEdi

4、son爱迪生的汗水DOE的一般模式因子的来源考虑:因果图(鱼骨图),FMEA,柏拉图,头脑风暴法…每个因子存在不同的水平(level)观测值可能受到噪音的影响,DOE将通过不同的试验,以得到实际的X和Y的关系.<工程或系统的一般模型>DOE的意义1为什么需要试验设计1、优化设计的必要性提高产量；减少变异性，与额定值或目标值更为一致；减少开发时间；减少总成本；DOE的意义2基本研究1、发现相关问题2、明了技术要点产品设计1、灵敏度分析2、建立可靠性的公差3、特征组件4、特征结构5、包括低成本组件6、包括低等级物料7、最小的变化8、性能

5、的改善工艺研发1、变量研究2、变量的优化设置3、建立可靠公差4、发现降低成本的解决办法2、实验设计的作用工艺研发5、优化变化6、改善过程中心7、减少生产周期8、降低坏品率9、改善产品的可靠性工艺改善1、解决问题2、明了变量及过程之关系3、进行过程能力研究4、设备及方法比较计量1、进行测量系统研究2、判定误差的主要来源3、最小测量误差DOE的分类全因子实验2K因子设计2K因子与中心点随机化区组实验部分因子实验设计响应曲面设计田口设计混料设计过程参数设计优化选择最佳的参数组合使产品对杂音最不敏感；应用直交表进行原因检测和平均值的处理；应

6、用直交表使变异最小；最低成本田口试验是运用最多的好方法DOE常见术语1我们假定过程的结果当中，y1，y2，y3……是我们关心的输出变量，这些我们常常称之为响应（response）我们将影响响应的那些变量称为实验问题中的因子。其中x1,x2,x3是人们在实验中可以控制的因子，我们称为可控因子（controlledfactor）在影响过程和结果的因子中除了控制因子还包括一些不可控因子（uncontrolledfactor）：u1,u2……,他们通常包括环境、操作员、材料批次等，对于这些变量我们通常很难把它们控制在某个精确值上。不可控因子

7、-噪音U响应Y可控因子X可控因子是影响过程最终结果（响应）的输入变量。DOE常见术语2响应（Response):实验输出的结果，即因变量，通常用“Y”表示。因子（Factor):影响实验输出结果的不同输入变量，即自变量，通常用“X”表示。水平（Level):实验中对因子的不同设定值。噪音（Noise):不可控制的因子/因素。分组（Blocking):也叫做模块化，将噪音的干扰最小化的方法。随机化（Randomization)：以一种随机的次序做试验。（消除噪音变量或随机误差的影响）编码（Code）:用简单的符号或数字来代替“X”的时

8、间的水平的方法。通常把计量型因子的高水平设定为“+1”，低水平设定为“-1”，中心水平设定为“0”。重复（Repetition):一种组合的反复，以得到相同水平的多个结果。也即在一个实验配置组合条件下测试数个样品（揭示短期有效性）再现