田口doe培训教程2015

Minami Acoustics Limited One-Stop Acoustic Solution Partner 田口田口培训基础教程培训基础教程 Prepared By: Checked By: Approved By: Date: 2015-8-2 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) 2 的定义的定义 实验设计实验设计（Design of Experiments DOE ） 是一种安排试验和分析试验数据的统计方法是一种安排试验和分析试验数据的统计方法。 计划安排一批试验计划安排一批试验，严格按照计划在设定的条件下进行这些试验严格按照计划在设定的条件下进行这些试验，获获 得新数据得新数据，然后对之进行分析然后对之进行分析，获得我们所需要的信息获得我们所需要的信息，从而得出科从而得出科 学的结论学的结论，并据此作出科学并据此作出科学、合理合理、有效的决策有效的决策。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) 实验与传统实验优缺点实验与传统实验优缺点 传统实验的缺点传统实验的缺点 实验周期过长实验周期过长，需要花费大量时间需要花费大量时间； 其致命弱点是不能把主效应从交互效应中分离开其致命弱点是不能把主效应从交互效应中分离开 结果是不断受挫折结果是不断受挫折、恶性循环和增加成本恶性循环和增加成本。 DOE 可以同时测试多个元素的影响可以同时测试多个元素的影响。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) 4 DOE与传统实验之比较 比较项目比较项目传统实验传统实验DOE 每次测试的变量数每次测试的变量数 目目 一次只变动一次只变动1个因素个因素多个因素同时变动多个因素同时变动 因素间交互作用和因素间交互作用和 影响影响 无法识别无法识别能识别所有因子能识别所有因子，包括高包括高 阶的交互影响与主效应阶的交互影响与主效应 试验次数试验次数多多少少 试验成本试验成本高高低低 试验周期试验周期长长短短 试验效果试验效果差差好好 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) 检测复杂的因果关系检测复杂的因果关系 实验设计是实验设计是检测检测、筛选筛选、证实证实原因的高级统计工具原因的高级统计工具，是利用整个统计是利用整个统计 领域的知领域的知 识来理解流程中普遍存在的复杂因果关系识来理解流程中普遍存在的复杂因果关系。 它不仅能识别单个因素影响它不仅能识别单个因素影响，而且能识别多个因子的交互影响而且能识别多个因子的交互影响。 DOE通过安排最经济的试验次数来进行试验通过安排最经济的试验次数来进行试验，以确认各种因素以确认各种因素X对输出对输出 Y的影的影 响程度响程度，并且找出能达成品质最佳因子组合并且找出能达成品质最佳因子组合。 DOE是进行产品和过程改进最有效的强大武器是进行产品和过程改进最有效的强大武器！ Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE三条基本原则三条基本原则 重复试验重复试验：进行不同试验单元间的重复试验进行不同试验单元间的重复试验。而不是同一批试验的连续观而不是同一批试验的连续观 察察。 随机化随机化：按随机化原则安排试验顺序和单元按随机化原则安排试验顺序和单元。 区组化区组化：同质性的单元称作区组同质性的单元称作区组，譬如上午与下午会对实验有明显差别譬如上午与下午会对实验有明显差别， 就将上午与下午分成两组就将上午与下午分成两组。好处是好处是：消除未知变量的影响消除未知变量的影响。 做法做法：能区组就区组能区组就区组，不能就随机化不能就随机化。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE 应用应用 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE的用途的用途 （一一）产品设计开发产品设计开发： 选择能获得最优质量特性的产品参数选择能获得最优质量特性的产品参数（名义值名义值）；）； 进行制造和使用过程的模拟试验进行制造和使用过程的模拟试验，以确保设计决策在整个产品周期得以维以确保设计决策在整个产品周期得以维 持持，避免不必要的工程更改避免不必要的工程更改，从而实现良好的品质为原材料选择最合理的从而实现良好的品质为原材料选择最合理的 配方缩短设计开发配方缩短设计开发 周期周期。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE的用途的用途 （二二）过程设计与优化过程设计与优化： 检测过程变量对输出响应的影响检测过程变量对输出响应的影响，筛选主要的可控因素筛选主要的可控因素，为设计一个新过为设计一个新过 程提供依据程提供依据。 确定最佳工艺参数确定最佳工艺参数，为制程参数水平设置提供依据减少过程波动为制程参数水平设置提供依据减少过程波动，提高过提高过 程的稳定性程的稳定性 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE的用途的用途 （三三）质量改进质量改进： 检测过程变量检测过程变量x与输出的关系与输出的关系； 分析和验证引发产品或过程缺陷的真正原因分析和验证引发产品或过程缺陷的真正原因； 减少缺陷减少缺陷、降低不良率降低不良率； 解决长期解决长期、顽固顽固、复杂的品质问题复杂的品质问题； （四四）为新设备为新设备/现有设备选择合理的参数现有设备选择合理的参数； （五五）进行系统进行系统（包括服务领域包括服务领域）的优化的优化。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE的用途的用途 6SIGMA工具箱 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE的目标 DOE的基本目的有两个的基本目的有两个： 筛选筛选：检测自变量检测自变量X X对指标对指标Y Y的影响程度的影响程度哪些因素重要哪些因素重要，哪些因素哪些因素 不重要不重要？ 选优选优：确定因素及水平搭配的最佳组合确定因素及水平搭配的最佳组合 这些自变量这些自变量X取什么值时取什么值时 使使Y达到最佳值达到最佳值？ Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE DOE 基本术语基本术语 因子因子：指系统或过程指系统或过程输入变量输入变量。是工程师需要研究或设定的对象是工程师需要研究或设定的对象，借借 以说明响应的大小以说明响应的大小。 可控因子可控因子 工程师可以掌控和调整的因素工程师可以掌控和调整的因素，如注塑过程的压力如注塑过程的压力、温度温度 等等； 不可控因子不可控因子 无法控制或难以掌控的因素无法控制或难以掌控的因素，如环境温度如环境温度、粉尘粉尘、电磁电磁 干扰等干扰等，这类因素也称噪音这类因素也称噪音。 因子可以是量化因子和属性因子因子可以是量化因子和属性因子_ 量化因子量化因子 如温度如温度、压力压力 属性因子属性因子 如材料如材料（甲或乙甲或乙）、）、作业员作业员（新员工或老员工新员工或老员工） Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE DOE 基本术语基本术语 实验计划实验计划 实验设计是一项安排实验设计是一项安排，以便于实验的进行以便于实验的进行。 而实验而实验，则是一项研究方法则是一项研究方法，择定数项独立变量做随机变动择定数项独立变量做随机变动，从而从而 确定其效应确定其效应。一项良好的实验一项良好的实验，可以使实验的结果获得简明的解释可以使实验的结果获得简明的解释，可可 以确定各项因素的主效应以确定各项因素的主效应，也可据以确定各个因素间的互动也可据以确定各个因素间的互动。 一般情况下一般情况下，实验计划是由正交表来实现的实验计划是由正交表来实现的。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE DOE 基本术语基本术语 响应响应： 试验结果试验结果，亦称指标亦称指标、质量特性质量特性 ，是在实验设计中可以测量的系统输是在实验设计中可以测量的系统输 出出，一般以一般以Y表达表达。 输出响应输出响应Y 可以有可以有计量型计量型指标和指标和计数型计数型指标两种表达方式指标两种表达方式。 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE DOE 基本术语基本术语 水平：在进行每一次实验时，每一因子至少应从两个层次进行研 究，称其为因子的水平。 例如 温度可能其应用的范围是210230，这两个值可以作为因子温度的 水平； 材料 可取 A或B 水平的数目可取2个、3个 水平表达式：由低至高 【 2水平】 1、2 或 -、+ 【 3水平】 1、2、3 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) DOE DOE 基本术语基本术语 Print to PDF without this message by purchasing novaPDF (http:/www.novapdf.com/) 实验设计的基本程序 步骤步骤1：明确改善目标或试验目的明确改善目标或试验目的； 步骤步骤2：选择品质特性选择品质特性（起关键作用的起关键作用的） 步骤步骤3：筛选并确定因子及其水平筛选并确定因子及其水平； 步骤步骤4：确定试验计划确定试验计划； 步骤步骤5：实施试验实施试验，收集数据收集数据； 步骤步骤5：整理数据整理数据，建立分析模型建立分析模型； 步骤步骤7：分析数据分析数据，确定最优因子组合确定最优因子组合； 步骤步骤8：验证设计验证设计。 DOE包含包含计划计划- -实施实施- -分析分析三个阶段三个阶段8个步骤个步骤： Pr