《DOE实验验证》PPT课件

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1、试验设计DesignOfExperiment编制:陈丰林确认:张伟核准:吴少杰日期:2009/07/20课程目录DOE的意义DOE的定义DOE对象分类基本术语直交表DOE望大特性实例为什么要做DOE？1.这里有9个球，其中有且只有一个球质量为9克,其它8个都为10克。给你一架天平，请找出重为9克的那个球。请问，你至少要称几次?输入可控制的因子(输入变量)输出不可控制的因子(杂音变量)(输出变量)Process資產实验设计的意义实验设计的意义:应用数理统计学的基本知识，讨论如何合理地安排试验、取得数据，然后

2、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1DOE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（D

3、esignofExperiments）是最科学、最经济的方法。（狭义）DOE的定义DOE的分类全因子试验设计(FullFactorialDesign)部分因子试验设计(FractionFactorialDesign)响应曲面方法（ResponseSurfaceMethodology）田口试验设计（RobustParameterDesign）混料设计（MixtureDesign）调优运算(EvolutionaryOperation)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

4、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。计量特性的种类全因子实验法这种实验方法，所有可能的组合都必须

5、加以深究。但相当耗费时间、金钱，例如7因子，2水准共须做128次实验。13因子，3水准就必须做了1,594,323次实验，如果每个实验花3分钟，每天8小时，一年250个工作天，共须做40年的时间。基本术语——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（controlled

6、factor）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举生活中与工作中的例子来说明煤气做菜？？输入，输出？因子？？可控因子？？噪音？？电池片反面焊接？？输入，输出？因子？？可控因子？？噪音？？基本

7、术语——水平和处理为了研究因子对响应的影响，需要用到因子的两个或者更多不同的取值，这些取值称为因子的水平（level）。各因子选定了各自的水平之后，其组合被称为一个处理（treatment）或者一次实验（trail）70度90度温度level1level2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

8、，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：145-115=30kg请问因子B的主效应是？呢基本术语——交互作用在前面的资料中我们发现：当因子B处于低水平的时候（肥少），因子A从低水平变到高水平是从100到120，增加