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实验设计（Design Of Experiment）------基础篇Version: A32016-03-28学习内容学习内容学习内容学习内容例1:这里有27个球， 其中有且只有一个球质量为9克, 其它26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？学习内容例2:这里有9框球(每框100个)， 其中有且只有一框里的球质量全为9克, 其它8框里的球都为10克。给你一架天平，请找出里面的球重为9克的那个框。请问，你至少要称几次？学习内容第一节 实验设计的概述1.什么是实验设计？实验设计（Design of Experiments)：简称 DOE， 是一种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的方法。实验设计主要对实验进行合理安排，以较少的实验次数、较短的实验周期和较小的实验成本，获得理想的实验结果和正确的结果。实验设计是研究因子X与关键质量特性CTQ’s之间的关系.X1X2Xn可控因子Y=f（x)过程/制程输入输出U1U2U3不可控因子第一节 实验设计的概述2. 实验设计的意义实验设计的目的是用最少的实验次数（或成本）获得如下期望：1.缩短研究开发的时间；2.建立指标与因素的关系；3.选择工艺参数或配方；4.提高产量；5.改进质量； 6.降低成本；………………第一节 实验设计的概述3. 实验设计的发展历程第一节 实验设计的概述4. 实验的分类试验目的试验类型1. 找出关键影响因子---筛选试验 (Screening experiment ) =部分析因试验 ( Fractional factorial ) =田口试验 ( Taguchi ) =Placket-Burman2.找出因子的最佳水平---优化试验 (Optimization ) =全因子试验 ( Full factorial ) =响应曲面法 ( RSM ) =田口稳健设计求S/N比 ( Taguchi robust)第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-因子考核指标：又称响应，在实验中我们要衡量的量，通常用Y表示。如尺寸、良率（或不良率）、外观、功能……过程/制程：将输入转化为输出的一组或一系列活动。例如注塑、电镀、回流焊、波峰焊、FCT……因子(factor)：又称因素，指影响实验考核指标的量。如左图的X1,X2……，U1,U2……温度，时间，压力，速度，不同班别，不同作业员，不同机器……可控因子X1X2XnY=f（x)过程/制程输入输出U1U2U3不可控因子因子分两类：可控因子和不可控因子可控因子，为工程师可以自由设定的参数。例如温度（设为100~200度）回流炉拉的速度 （设为70~80CM/MIN）不可控因子，又称为杂音因子，工程师不能控制或控制成本很高。例如湿度，灰尘，电磁干扰等第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-水平水平( Level): 为了研究因子对响应的影响，需要用到因子的两个或多个不同取值，这些取值称为因子的水平。一个因子的水平至少取2个通常用符号表示：＋、－；1、2、3；－1、0、＋1处理 (treat) ：按照设定因子水平的组合，我们就能进行一次实验，可以获得一次响应变量的观测值，也称为一次“实验”或一次“运行”实验单元 (experiment unit) ：对象，材料或制品等载体，处理应用上需要的最小单位。低A高A低B高B低C高C4.90A的负面影响B的正面影响C的正面影响4.754.60响应总体平均值4.454.30温度压力容量第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-主效应某一因子的效应计算公式：主效应＝ {某水平所有观测值的最大平均值}- {某水平所有观测值的最小平均值}主效应( Main Effect):某因子处于不同水平时响应变量的差异。第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-交互作用交互作用 (Interaction) ：如果A在因子B所处的不同水平时产生的效应不同，我们称因子A与B有交互作用。 3个因子及以上的交互作用，技术分析不太容易，因此一般不考虑YXXX没有交互作用(平行的状态)有一点交互作用有很大的交互作用B-HighB-LowA-LowA-High第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-交互作用没有交互作用的例子：用以下2个因子A,B其分別可以设定为Low,High。假使会有以下情形則稱為沒有交互作用，亦即2者相互獨立B-LowB-HighA-LowA-High第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-交互作用有交互作用的例子：用以下2个因子A,B其分別可以设定为Low,High。假使会有以下情形則稱為有交互作用，亦即2者相互影响第二节 实验设计的术语与正交表1. 基本术语-交互