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DOE实验的目的和作用 DOE实验的目的和作用 先明白几个基本概念: 响应变量(Response)：能够观察到和识别出的过程输出响应变化 因子(Factor)：需要研究的输入或者过程变量 水平(Level)：因子的状态，因子的设置或者等级，大小等 运行(Run)：一次实验称之为一个运行 主因子作用(Main Effects)：当某因子从低水平变为高水平时Y平均值的变化 交互作用(Interaction)：一个因子对Y的影响取决于其他因子的设置 全因子DOE实验(Full Factorial DOE)：包含所有因子可能组合的实验 DOE实验的目的和作用 DOE实验的目的和作用 DOE实验的目的和作用 传统的试验思路——一次改变一个因子 DOE实验的目的和作用 传统思路进行试验的不足: 实验效率低，有限的时间和金钱难以支持获得满意的结果。 无法辨别因子之间的交互作用； 因子的影响度信息有限，不得得到完整的工程模型； 无法找到最优的因素组合。 无法估计实验的精度误差。 DOE实验的目的和作用 我们的期望: 结论更加可信 估计实验的精度 区别重要/非重要因子 找出因子间交互作用 量化因子或交互作用对响应变量的影响度 建立预测模型 易于分析 高效——有限的资源、最多的信息 DOE实验的特点和应用条件 DOE实验的特点和应用条件 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 1、确定响应变量Y 响应变量尽量是计量值数据 响应变量应真正反映工序/产品的关键质量特征 测量系统的能力必须充足（GRR） 当响应变量不止一个时，可以同时考虑多个响应输出，但Y的个数太多时，会增加问题的复杂性 对于每一个响应变量，确定其目标（望大、望小、望目或减少变异） DOE实验的基本步骤 2、确定影响响应输出的主要因素（ Xs） ①采用因果分析找出所有可能的影响因素 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 3、选择因子水平 DOE实验的基本步骤 ②因子的水平不宜选得过小 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 4、二水平全因子实验设计——基本规则 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 正交表符号的含义 L8(23) DOE实验的基本步骤 5、随机化运行 DOE试验的三大特点： i)重复(replicate) 试验的重复，而不是试验结果记录的重复； 量化相同试验条件下的通常原因偏差（确定实验的精度）； 确定因子作用是否显著（通常原因偏差特殊原因偏差）； 因子对响应变量的影响（均值偏差）。 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 6、做试验、收集数据 DOE实验的基本步骤 7、分析数据 1.数据正确性检查——时间序列图 DOE实验的基本步骤 2.确定最显著影响因素——残差分析、因子图 DOE实验的基本步骤 DOE实验的基本步骤 3.量化各因子对响应变量的影响： ①主因子作用分析 DOE实验的基本步骤 ②交互作用分析 DOE实验的基本步骤 ③建立预测模型 DOE实验的基本步骤 8、得出结论 DOE实验的基本步骤 9、验证实验结果 DOE实验的基本步骤 C、A*B的P值＜0.05， 为显著因子 简洁阐述实验结论 解释实验结论； 提出改进建议； 根据模型解释的结果确定最优工艺参数，并运行实验，检查是否达到了期望的结果 另外运行一些试验，看预测的目标是否达成； 改变实际过程参数设置，采用控制图监控预测目标是否达成 全因子实验设计的应用条件 影响因素的个数少于5个 可能存在交互作用 响应输出和影响因素间是线性关系 全因子实验的效率随影响因素个数的增加明显降低 结束语 QA 问题交流 * 第*页 全因子实验设计 课程目的与对象 课程目标： 初步掌握DOE实验设计的目的和作用 初步掌握DOE实验的特点和应用条件 初步掌握DOE实验设计的基本步骤 DOE 假设检验 回归分析 DOE QCC手法 控制图 分层分析 解决工具 不明 不明 明确 操作条件 不明 明确 明确 造成问题的原因 DOE实验总体思路： 筛选主要因子（明确造成问题原因） 找出最佳操作条件（操作条件最优化） 证实最佳操作条件有再现性（生产中验证） DOE实验的目的和作用 过程 ... ... 输入 可控因素 不可控因素 输出 x1 x2 xp z1 z2 zq y 建立系统模型： DOE是对一个过程或系统的输入变量作一些有目的的改变，通过观察和识别输出响应的变化来找到影响系统的关键因素。 具体目的包括： 确定哪些变量对响应y最有影响 确定有影响的x设置在何处可使y几乎总是接近期望值 确定有