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1、internaltraining实验设计基础内容提要DOE简介正交实验DFM（designformanufacture)简介实验设计的意义: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，然后进行综合科学分析，从而尽快获得最优组合方案。在工程学领域是改进制造过程性能的非常重要的手段。在开发新工序中亦有着广泛的应用。在工序开发的早期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；实验设计的意义及其发展过程实验设计的意义及其发展过程实验设计的发展过程:试验设计始于20世纪20年代，其
2、发展过程大致可分为三个阶段：1.早期的方差分析法:20世纪20年代由英国生物统计学家、数学家费歇(R.A.Fisher)提出的，开始主要应用于农业、生物学、遗传学方面，取得了丰硕成果。二战期间，英、美采用这种方法在工业生产中取得显著效果；2.传统的正交试验设计法：以日本的田口玄一为代表；3.信噪比试验设计与三阶段设计：1957年，田口玄一提出信噪比设计法和产品的三阶段设计法。他把信噪比设计和正交表设计、方差分析相结合，开辟了更为重要、更为广泛的应用领域。4.谢宁法（多变差分析，成对比较，过程参数研究)实验设计在生产/制造过程中的位置：生產/制造造程可控制因素不可控
3、制因素資產统计技术在生产/制造程过程中的应用是对过程中输入的变量(人,机,料,法,环)進行有目的地优化,使输出的結果更加理想.实验设计是其中较为有效的一种工程工具.通过实验进行优化设计通过实验,控制其不良的影响程度DOE基础培训目标理解术语建立简单的试验解释基本结论响应(Response):试验输出的结果因素(Factor):试验过程中的不同输入变量水平(Level):试验中对因素的不同设定值.干扰(Noise)：人不可控制的事物Blocking:将干扰最小化的方法主要影响(MainEffect)：对单个因素而言,从一个水平到另一个水平的变化对输出的平均影响术语I
4、nteraction(交互作用)：两个因素合起来对总输出的影响将高于两个单独的因素造成的影响重复(Replication)：以随机次序重新做一次试验随机化(Randomization)：以一种无固定模式的次序做试验试验策略定义问题确定试验目的试验输出方式(试验)确定试验的限制条件选择输入因素(试验输入变量)试验因素的水平选择试验方案收集数据分析数据得出结论在执行结论之前，做一次确认试验达到试验目的试验的目的是更好地试验真实的世界,而不是试验试验数据。WilliamDiamondIBM-RetiredStatistician我将有多少种组合方案？总的方案数取决于有多
5、少种因素每种因素有多少水平如果知道因素的个数及每个因素的水平数，将各因素的水平数相乘即得到方案的个数。方案=因素1的水平数X因素2的水平数X因素3的水平数X…例如:因素水平方案数32,2,22X2X2=832,3,3:2X3X3=1825,55X5=2562,2,2,2,2,22X2X2X2X2X2=64确定试验限制条件确定限制试验可采用方案数与试验次数的限制条件。试验限制条件可以是试验，钱，人力资源，物质限制等。决定你将做多少次试验。结合你的试验目的，选择最佳试验设计及你可以采用的最多的试验次数。注意:1.不要在第一次试验中用完你所有的资源成功的DOE不是一次试
6、验就能试验的，需要有反复曲奇饼DOE烘烤时间（A）烘烤温度（B）目标：改进曲奇的口味和外观试验设计-例子1DOE设计及结果烘烤时间烘烤温度(min)(℃)口味AB63754110375506450471045035问题：那一个因子比较重要？如何设定重要的因子？全因子实验示例1－曲奇饼DOE图形分析烘烤时间烘烤温度(min)(℃)口味AB6(-)375(-)4110(+)375(-)506(-)450(+)4710(+)450(+)35全因子实验示例1－曲奇饼DOE定量分析开始分析之前，用（＋）、（－）号表示每一个水平烘烤时间烘烤温度(min)(℃)口味AB－－41
7、＋－50－＋47＋＋35烘烤时间烘烤温度(min)(℃)口味AB63754110375506450471045035全因子实验示例1－曲奇饼DOE定量分析烘烤时间烘烤温度(min)(oF)口味AB－－41＋－50－＋47＋＋35因子的影响＝高水平平均值－低水平平均值在本例中，A的主要影响＝＝42.5-44=-1.5B的主要影响＝＝41-45.5=-4.5全因子实验示例1－曲奇饼DOE交互作用－一个因子的影响取决于另一个因子的水平烘烤时间烘烤温度(min)(oF)口味ABAB6(-)375(-)＋4110(+)375(-)－506(-)450(+)－4710(+)4
8、50(+)
