正确运用试验设计方法（页）

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1、课程意义实验设计在质量控制的整个过程中扮演了非常重要的角色，它是我们产品质量提高，工艺流程改善的重要保证。实验设计已广泛运用了从航天业到i般生产制造业的产品质量改善、工艺流程优化甚至己运用到医学界。籍此课程，您将通过对产品质量，工艺参数的量化分析，寻找关键因素，控制与其相关的因素。根据实际需求，学习判别与选择不同的实验设计种类，设计你的实验步骤，发现如何控制各种影响因索，以最少的投入，换取最人的收益，从而使产品质量得以提升，工艺流程最优化。通过木课程的学习你将能够：■如何去设计和完成DOE■决定分析、确认过程输入与输出间的相关性■通过改善绩效中设定流程参数，

2、确认实验的有效性■理解设计的解析度和含义，分清混淆DOE的因素。目标学员厂＜、经理、研发、技术、品管、企划、生产制造、工艺、管理部门主管及工程师等。课程大纲1.什么是DOE?■DOE的概念■DOE的应用范围■DOE与质量改进2.全因子试验■历史数据vs.观察数据■识别关键变量■全因了试验的框架■全因子试验策略■设计和分析全因子试验•试验设计分析流程■试验结果的分析■残差分析1.部分因子试验■为什么耍做部分析因试验■混淆的现象■设计和分析部分析因子试验■筛选设计■部分析因结果解读2.DOE的试验计划■试验的启动和试验的初步规划■如何确定因变量和水平■选择设计结

3、构设计数拯收集计划（如何控制试验外噪声对试验结果的干扰？）■试验分析及改进1.响应曲面法简介■什么是响应曲面法？■什么时候使用响应曲面法？■响应曲而法与基本试验设计的比较■响应曲面法的策略■响应曲面法的设计与分析2.田口稳健设计简介■什么是出口稳健设计？■111口设计的原理及应用时机■离线田口方法M参数设计简介矽公差设计简介■在线出口方法7.DOE案例和课堂试验正确运用试验设计方法一试验设计概述在工农业生产和科学研究中，经常需要做试验，以求达到预期的目的。例如在工农业生产屮希望通过试验达到高质、优产、低消耗，特别是新产品试验，未知的东西很多，要通过试验來摸索

4、工艺条件或配方。如何做试验，其中大有学问。试验设计得好，会事半功倍，反Z会事倍功半，甚至劳而无功。从20世纪30年代r.a.fisher把试验设计用于农业取得空前成功起，试验设计对微观经济及管理做出了重大贡献。50年代美国戴明把试验设计传到日本，用来减少产詁性能异性以提高产詁质量，影响整个日木工业界。而60年代日木［II口玄一将“正交设计”表格化，极大改善了试验设计，并引入全面质量管理，大大提高了日木产品在国际上的声誉和竞争力。80年代，许多美国公司引进田口玄一方法，对美国研制新产品起了推动作用。中国统计工作者在应用中，开发研制了许多适合中国国情的方法，推广

5、项目达数力项，经济效益累计达十儿亿元以上，而且节省了大量的人力、物力。近年來，新技术、新材料、新工艺等大量新生事物的岀现，为各行各业带來了新的机遇。同时，在新技术、新材料、新工艺的试用和使用中，也给我们带来了新的挑战，这就需要我们工程技术人员必须掌握科学的试验设计方法并应用于新生事物的研究、试验、开发中，这样才有利于新生事物的推广和应用，而正交最优化试验设计方法无疑是我们的最佳选择之一。试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用，例如：1）提高产量；2）减少质量的波动，提咼产品质量水准；3）大大缩短新产品试验周期；4）降低成木；5）延长产品寿命。在自然科

6、学小，有些规律开始尚未由人们所认识，通过试验设计可以获得其统计规律，在此基础上提岀科学猜想,这些猜想促进了学科的发展，例如遗传学的许多发现都藉助于上述过程。二正交试验设计简介试验安排得好，试验次数少且能获得满意的结杲，多快好省，事半功倍，反Z则事倍功半。举例来说：若影响质量指标的因素有A、B.C3种因素，每个因素各取3个水平，分别为Al、A2、A3、B］、B2、B3、Cl、C2、C3.（所谓因素的水平即该因索在具试验范围内取具有代表性的“值”,三水平就是有代表性的3个〃值〃，水平有时不限于数值，它可以是原料的种类或操作方式等等）。按传统的方法采用单因素轮换法

7、安排试验:譬如因素B固定在B1水平上,因素C固定在C1水平上，试验安排为，如果试验结果发现在A3水平较好，则安排试验，这时发现B2较好，以后就安排，如果发现C3较好，那么A3B2C3为最佳条件，这种试验安排的缺点是：①考察的因索水平仅局限于局部区域，不能全面地反映因索的全面情况，找不出影响质量的主要因素，无法再在三水平外继续找更好的配比组合（水平）。②如杲不进行重复试验，试验误差就估计不岀来，因此无法确定最佳分析条件的精度。当然，我们可以用全而试验法按它们所冇可能组合的情况做试验,则需做33=27次试验，对各因素进行全而考虑，从屮选出最优化条件，但这种作法很

8、不经济，有时是不可能实现的。例如安排5个因素的3水平