DOE+实验设计介绍

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1、DOE介绍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标1.理解DOE的定义与目的2.理解DOE的阶段别特性Screening阶段特性化阶段最佳化DOE介绍实验的定义(Experiment)能让观察输出变化原因,而对工程或系统输入变量进行计划变化的一系列实验.什么叫实验?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工程或系统在一定的预算条件(费用,时间,…)下,为了得出最大情报,计划实验

2、方法和分析方法.给输出变量(Y)有意影响的输入变量(X)是哪些?有多大影响?无意的输入变量影响程度是多少?测定误差是多少?产生有意影响的输入变量在何种条件下,可以得到最理想的输出呢?DOE的定义DOE(DesignofExperiments)DOE的目的确认被选定的VitalFewXs之间的交互作用利用X的Y预测MODEL树立决定使Y最佳化的X条件Y=f(X1,X2,X3,…Xn)输出变量Y输入变量X用语输入因子(因子)–Xs称为因子(Factor)潜在解决案或研究中的变量因子按水准别分类。例)在半导

3、体Process中输出变量为数率时:压力，温度输出变量YX3X2X1X5...X4输出变量–Y称为反应(Response)输入变量(因子)的影响效果半导体Process数率用语Run温度压力1100℃1气压2100℃3气压3200℃1气压4200℃3气压5100℃1气压6100℃3气压7200℃1气压8200℃3气压因子(Factor)处理:水准的组合水准(Level):因子的条件(1,3)反复(Replicate):在同一的处理上进行2回以上实验DOE阶段部分要因实验完全要因实验反应表面分析Screening:多

4、数输入变量中挑选少数VitalFewXs特性化,最佳化:确认输入变量对输出变量的影响设定输入变量的最佳条件状况:PCB制造工程中使用的焊接机械按如下顺序进行作业。机板洗涤机板加热在Conveyor上移动焊接缺点率:在一块机板上，进行着2000次的焊接作业时，平均在每块机板上发生20个缺点。即，缺点率是1.0(%)Engineer需要做的事:哪个变量影响缺点的发生?为了减少焊接缺点，对这些变量应采取什么措施?DOE阶段例可控制因子(输入变量)焊接温度预热温度焊接深度Flux比重Conveyor速度Co

5、nveyor角度因子的选定DOE阶段例目的-识别多种因子中影响缺点发生的重要因子。部分要因实验-什么因子(输入/杂音变量)是否影响回路基板的缺点而进行实验。-DATA分析结果，选定两个重要因子。>焊接温度>焊接深度Screening阶段(部分要因实验)Analyze阶段进行结果，VitalFewXs的数多(5个以上)，就实施Screening阶段，则(2~4个)过度到特性化阶段。DOE阶段例目的-分析焊接温度(X1)和焊接深度(X2)对缺点率(Y)的影响，从而导出数学模型(Y=a+bX1+cX2···)。

6、-决定将缺点率最小化的焊接温度与深度的修整方向实验结果-增加焊接温度减少缺点率-减少焊接深度减少缺点率焊接温度和深度为输入变量的最佳化结果特性化,最佳化阶段(完全要因实验,反应表面分析)DOE阶段例焊接温度:255℃焊接深度:0.83(mm)缺点率:0.7%※增加焊接温度减少缺点率※减少焊接深度减少缺点率缺点率低的方向趋势根据焊接温度和深度的缺点率焊接温度(oC)1.2%1.6%0.8%1.5%••••1.0%0.50.751.01.251.5200220240260280300现在缺点率焊接深度(m

7、m)DOE阶段例