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1、DOE实验设计培训12345678目錄什麼是試驗設計試驗設計相關因素試驗設計的類別試驗設計實施步驟試驗設計結果分析全因數試驗設計分部試驗設計篩選試驗設計中心複合試驗設計Box－Behnken試驗設計第一篇試驗設計基礎第二篇試驗設計應用第一篇試驗設計基礎試驗設計的用途分析階段：用以對大量的輸入變數進行篩選.改進階段：用以確定關鍵的少數輸入變數並確定其對輸出變數的影響.什麼是試驗設計？試驗設計是研究作用因素X’s與關鍵質量特性CTQ’s之間關係的方法論.X’sY=f（x）Y在工農業生產和科學試驗中,試驗是必不可少的.試驗安排得好,往往會
2、達到事半功倍的效果.如何科學地組織試驗,包括許多環節：選題、確定因數及其水平、設計試驗組合,等等.這些環節,有的是屬於管理科學,有的是需要數學和統計學的方法來設計試驗方案,後者稱為統計試驗設計.試驗設計的概念及目標試驗設計（DesignofExperiments)是對試驗方案進行優化設計，以降低實驗誤差和生產費用，減少實驗工作量並對試驗結果進行科學分析的一種分析方法在工作實踐中，我們無時不刻不在進行試驗，隻不過有時無意識中通過試驗我們可以達成以下目標1.確定、驗証和優化制造過程的主要影響變量和其影響2.創造對物料和部品變化不敏感的制
3、造過程。3.設計對使用環境不敏感（即受環境的影響小）的產品4.降低總的設計周期5.減少ECN（設計變更通知書）的次數6.改進與CTQ’S有關的產品品質、成本和性能指標7.提高新設計產品的工藝性8.為制造過程列出解決方案9.減少對產品的檢查和測試。試驗設計的作用1.在進行基礎研究時-發現變量間的聯系-明確技術要點2.在進行產品設計時-做靈敏度分析-建立可靠性公差-確定部品特性-確定設計布局-使用較低等級的材料和部品以降低成本-減少變異-改善新設計產品的性能3.在進行制造過程（工藝）設計時-進行過程變量研究-變量的優化設置-建立可靠的公
4、差-發現低成本的解決方案-減少過程變化-將過程均值逼近目標值-縮短制造周期-消除缺陷-提升產品可靠性4.在過程改善時，試驗設計可用來-解決問題-確定過程變量間的相互關系-進行過程能力研究-比較設備和方法的影響度5.計量時，試驗設計可用來-進行量具研究-確定主要誤差-將測量誤差降至最小試驗設計的期望試驗點在盡可能大的範圍內分散得盡可能地均勻試驗次數要盡可能少希望試驗點具有良好的代表性能將複雜的規律描述出來試驗設計發展史30年代R·A·Fisher把統計試驗設計(SED)用於農業並取得空前成功,統計試驗設計即對微觀經濟及管理做出了重大貢
5、獻.50年代美國戴明把統計試驗設計(SED)傳到日本,用來減少產品性能異性以提高產品質量,影響了整個日本工業界.60年代日本田口玄一將“正交設計”表格化,極大改善了試驗設計,並引入全面質量管理(TQC),大大提高了日本產品在國際上的聲譽和競爭力.80年代,許多美國公司引進田口玄一方法,對美國研製新產品起了推動作用.隨著電腦以及高新技術的快速發展,一種新的試驗設計技術－－“均勻設計”誕生,它是數論方法的一個重要應用,是“電腦試驗設計”(DEC)研發的產物.實際上,它是對參與試驗各個因素之間的內在關係進行數字仿真,從而大大減少了試驗,降
6、低了試驗成本,同時快速有效地優化了結果.“均勻設計”是一種全新的試驗設計方法,是“類比”走向“數位”的突破.試驗設計類別因子設計響應設計穩健性設計調優運算試驗設計的類型单因素试验双因素试验随机区组试验不完全区组试验拉丁方试验均勻試驗全因子試驗設計篩選試驗設計響應曲面方法調優運算正交试验设计均匀试验设计指標：在試驗中用來衡量試驗結果的量.在六西格瑪中,試驗指標是公司和客戶共同關心的專案的CTQ's.因數：又稱因素/因子,是指影響試驗考核指標的量.DOE基本概念水平：各因數的不同取值.試驗設計的目的是捕捉試驗因數對指標的最大影響,因此因
7、數水平的選擇範圍要適當,不可過寬或過窄.通用符號：＋、－；1、2、3；－1、0、＋1.DOE基本概念試驗設計的類別試驗類別的選擇依據在選擇試驗時，須至少考慮以下因素：1.研究目標：即通過試驗希望達到什麼目的，解決什麼問題2.因素和水平數：我們的調查、分析范圍3.每次的試驗成本試驗類別根據不同的因素類，我們可以按以下分類：試驗類型目標典型可控因素數1.全因子試驗（所有因素和水平的組合）1.尋找最有利於輸出的因素水平2.建立可評估所有交互影響的數學模型4因素以內2.分部因子試驗（所有組合的一個子集）1.尋找最有利於輸出的因素水平2.建立
8、可評估部分交互影響的數學模型5因素以上試驗設計的類別試驗類別試驗類型目標典型可控因素數3.篩選試驗從大量因素中發現少數關鍵因素（不評估因素的交互作用）7因素以上4.中心復合設計1.優化2.建立非線性影響存大時的數學模型（常用響應表面方
