DOE内部培训教材.ppt

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1、DOE（实验设计DesignofExperiments）知识品管中心制作:左新辉审核:钟小青日期:2013.10.03瑞丰内部培训教材什么是实验？实验本身代表什么？---用科学的方法及数据来验证实验的因子对结果产生的影响.实验的目的？筛选优化（望大，望小)稳健设计(望目,通常使用田口设计)什么是设计？概念设计----设计人应以产品应有的功能为基础，研究分析多项不同的产品结构及工艺，然后从中选出一项认为最适当者。参数设计—设计人必须决定各项控制因素的最佳决策，务使不致影响制造成本或保持品质损失于最小。容差设计–降低因性能变异而产生的品质损失和增加制造成本两者

2、之间的妥善衡量。什么是设计过程？设计输入--->设计评审---->设计验证---->设计输出----->设计修改什么是实验设计？实验--->设计---->过程=DesignofExperiments(DOE）DOE基础DOE的意义DOE的定义基本术语直交表为什么需要实验设计同样在生产同规格的产品，为什么有些厂商的良品率就是比较高。同样是在生产同类型的产品，为什么有些人的产品性能以及寿命就是比较好，而成本又比较低呢？相同原料相同制程为什么良品率不一样？相同产品相同功能更便宜的原料为什么可以做出低成本高质量的产品？实验设计的意义:应用数理统计学的基本知识，讨论

3、如何合理地安排试验、取得数据，然后进行综合科学分析，从而尽快获得最优组合方案。在工序开发应用实验设计方法能得出以下成果：1.提高产量；2.减少变异性，与额定值或目标值更为一致；3.减少开发时间；4.减少总成本；实验设计的意义1Pg7Y=f(x)实验–定义试验是一个或一系列有目的地改变流程或系统的输入变量以观察识别输出应变量随之改变的实验那些自变量X显著的影响着Y?这些自变量X取什么值时将会使Y达到最佳值?DOE阶段一:筛选试验阶段二:优化试验确定出关键x最佳取值寻找到所有可能影响y的关键x利用SPC控制这些关键的X实验设计的意义2输入可控制的因子(输入变量

4、)输出不可控制的因子(杂音变量)(输出变量)Process資源產品实验设计的意义实验设计是对实验方案进行最优设计，以降低实验误差和生产费用，减少实验工作量，并对实验结果进行科学分析的一种方法。（广义）当需要探寻或验证产品质量或工艺或资源利用是否为最佳状态时，实验设计（DesignofExperiments）是最科学、最经济的方法。（狭义）DOE的定义1)在研发新产品时,验证原材料物料之间,作业方法结合之间，产生最佳的搭配而实现实本最低的方案.2)改善问题：当发现问题，使问题进一步凸显而找到问题影响的最关键因子。DOE使用的两种时机1)随机化2)区组化3)重

5、复性DOE使用的3个原则品质特性的种类品质特性可分为二类计量特性：能以连续尺度量测。计数特性：不能以连续尺度量测，但能按不连续分级尺度分类。常依主观而判定，如好、更好、最好。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；应用直交表使变异最小；最低成本田口是运用最多的好方法计量特性的种类望目：此特性具有一特定的目标值(愈近目标值愈好)，例如尺寸、换档压力、间隙、粘度等。望小：目标的极端值是(值愈小愈好)，例如磨耗、收缩、劣化、杂音水准等望大：目标值为无限大(值愈大愈好)，例如强度、寿命、燃料效率等。基本术语——

6、响应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）过程x1x2x3u1u2y1y2y3基本术语——可控因子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）过程x1x2x3u1u2y1y2y3可控因子是输入变量，是影响过程最终结果的基本术语——不可控因子在影响过程和结果的因子中除了控制因子还包括一些非可控因子（uncontrolledfactor）：u1,u2……,他们通常包括环境、操作员、材料批次

7、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。过程x1x2x3u1u2y1y2y3这些经常被叫做杂音基本术语——主效应举一个简单的例子在农田实验中，考虑两个因子，每个因子都设置了两个水平：A因子：浇水水少水多B因子：施肥肥少肥多实验结果如下（响应是产量（kg））：B/A水少水多肥少100120肥多130170基本术语——主效应由于A处于低水平（水少）时，得到的产量平均值为（100+130）/2=115kg；由于A处于高水平（水多）时，得到的产量平均值是（120+170）/2=145kg，分析：产量从115kg提高到145kg完全是因子A的作用（因为

8、分析过程中没有考虑因子B），这时我们称因子A的主效应为：145-1