DOE 全因子设计课件.ppt

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1、完全要因实验(FullFactorialDesigns)MeasureDefineAnalyzeImproveControl方法论Improve概要DOE介绍完全要因实验对策方案选定学习目的完全要因实验的理解-完全要因实验的定义和特征-主效果与交互作用的计算方法及分析-最佳条件导出方法2.利用Minitab的完全要因实验的设计及分析理解什么是完全要因实验什么是完全要因实验定义对因子的全部水准组合，任意抽样实验Kn要因实验是对K水准、n个因子的所有水准组合,(Kn)进行实验-22要因实验是2水准、2个因子组成-23要因实验是2水准、3个

2、因子组成适合于特性化/最佳化阶段对主效果和交互作用的效果都能进行评价。所规定的实验领域内的全部过程（Point)中可以推定输出(反应)值。.通过反复实验可以求出实验误差。特性22设计的标准排列因子的低水准表示为“-”或“-1”高水准表示为“+”或“+1”22要因实验的标准排列如下。反应温度浓度-1-1+1-1-1+1+1+1什么是完全要因实验23设计的标准排列22要因实验23要因实验23要因实验包含着22要因实验。什么是完全要因实验主效果浓度的效果=[(对应+的数合计)-(对应-的数合计)]/(+(-)符号数)=[(52+83)-(6

3、0+72)]/2=3/2=1.5-1反应温度+1+1浓度-160527283浓度随着浓度变化增加（低-高），数率平均也增加1.5左右。反应温度浓度-1-1+1-1-1+1+1+1数率60725283主效果(MainEffect)意味着根据因子水准变化的反应值平均变化。即，显示因子对反应值有多大影响。主效果Plot反应温度对数率影响大，但浓度对此几乎没有影响。但此因子间交互作用，可能是歪曲的判断结果，所以没有交互作用的前提下才能说这结论是准确。交互作用(InteractionEffect)除了各因子的个别效果之外，因子组合特别效果有

4、无？交互作用：因2因子以上特定因子水准组合而出现的效果。交互作用存在与否-一个因子的效果随着另一个因子水准的变化而变化时，存在交互作用效果。交互作用-1反应温度+1+1浓度-160527283=-8=+11反应温度是高水准(+1)时:随着浓度由低水准转为高水准时，数率增加11反应温度是低水准(-1)时:随着浓度由低水准转为高水准，数率减少8浓度的效果随着温度水准而不同，所以存在温度与浓度的交互作用。交互作用(InteractionEffect)因反应温度与浓度之间有交互作用，所以不仅看主效果Plot，应根据交互作用效果Plot判

5、断数率的变化。交互作用效果Plot交互作用(InteractionEffect)交互作用的有•无B=+1B=-1无交互作用状态数率-1+1A+1-1-1+1有交互作用-1+1A数率+1-1-1+1B=+1B=-1交互作用非常大数率-1+1A+1-1-1+1B=+1B=-1没有交互作用时，对应相对因子各水准的输出变量变化是平行。有交互作用时，对应相对因子各水准的输出变量变化是交叉或不平行。交互作用(InteractionEffect)完全要因实验的例通过测定和分析阶段，得知影响半导体制造A工程数率(输出变量)的因子(输入变量)是温度

6、,浓度及压力。1阶段:问题记述ProcessEngineer知道对半导体数率的温度，浓度及压力的效果。2阶段:设定因子及水准，用Minitab作成实验DATASHEET因子及水准反应温度(℃):160℃(-1),180℃(+1)B浓度(%):20%(-1),40%(+1)C压力(psi):5psi(-1),10psi(+1)用Minitab作成实验DATASHEET生成23要因模型的设计。:2X2X2=8个runs的完全要因实验。因子数显示可能的实验设计Menu利用Minitab的完全要因实验Click用Minitab作成实验DATA

7、SHEETStat>DOE>Factorial>CreateFactorialDesignStep1确认可能的实验设计及根据被选取设计的实验数上表只能看出可能的实验设计。在这个例中要做3因子完全要因实验(FullFactorialDesign)，所以对应因子3的实验数为8Click因子数实验数Step2有8个runs的3变量完全要因实验。不存在Block化要因ClickClick中心点数反复数Block数实验设计的选择Step3为实验顺序的Random化选择ClickClick需要Random化时，Minitab再排列实验的标准顺序。

8、Option选择Step4指定实验因子的名称和水准，使模型具体化。ClickClick指定Factor的名称及水准Step5分析结果中，选择愿意输出的部分。ClickClick指定分析结果输出方法Step6CreateF