25 部分因子实验
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实验设计DOE部分因子设计实验在进行DOE实验设计时,首先需要确定影响结果的关键因素。
然后,这些因素需要被分为两个或更多的水平,以便在实验中进行变化。
最后,采用特定的实验设计方法来确定最佳的因素组合,以达到期望的结果。
DOE实验设计通常包括三个步骤:确定因素,选择实验设计和分析结果。
1.确定因素:首先,需要确定影响结果的关键因素。
这可以通过经验知识、文献研究或先前的实验来获取。
因素可以是控制变量、处理变量或随机变量。
确定因素将帮助实验者确定实验的范围和复杂性。
2.选择实验设计:选择合适的实验设计是进行DOE的关键步骤之一、常用的DOE方法包括完全随机设计、随机区组设计、方差分析、回归分析等。
根据实验的目标和因素的数量,选择适当的实验设计对于预测结果和找出最佳因素组合都非常重要。
3.分析结果:在DOE实验中,分析结果是确定最佳因素组合的关键步骤。
通过分析统计数据,可以确定哪些因素对结果有着显著影响,以及不同因素之间是否存在交互作用。
这些信息将有助于确定最佳的工艺条件或优化实验结果。
DOE实验设计的一个例子是进行药物配方的优化。
假设有三个关键因素:药物浓度、药物配比和反应时间。
每个因素都有两个水平:药物浓度可以是高或低,药物配比可以是1:1或1:2,反应时间可以是短或长。
根据这些因素和水平构建的实验矩阵如下:实验编号,药物浓度,药物配比,反应时间---------,---------,---------,---------1,高,1:1,短2,低,1:1,短3,高,1:2,短4,低,1:2,短5,高,1:1,长6,低,1:1,长7,高,1:2,长8,低,1:2,长通过对这些实验进行多次迭代和数据收集,可以分析结果来确定哪些因素对药物配方有显著影响。
例如,通过方差分析可以确定药物浓度和反应时间对药物效果具有显著影响,而药物配比则对结果没有显著性影响。
这将有助于找出最佳的药物配方。
总结起来,DOE实验设计是一种强大的方法,可以帮助研究人员系统地研究和优化实验的关键因素。
D0E培训体会这次参加了吉利公司组织的DOE培训,收获很大,在讲课老师深入简出的要点分析和生动明晰的案例讲解中,对于DOE实验设计有了更多明确的了解,受益良多。
DOE是通过改变一个过程的影响因子,观察改变因子后过程的响应,从而得到因子对过程的影响效果数据,由此,通过调整相应因子来实现优化产品的目的。
以前更多接触和使用的是“田口方法”和“根据特定结果需求来调整相关变量的方法”,这次了解到DOE实验设计方法大体上可分为四类:1.一次一个因子实验法 2.部分因子实验法 3.全因子实验法 4.响应实验法, 几种DOE实验设计方法都有各自的优缺点:一次一个因子实验法:每次对一个因子进行实验,效率低,实验成本高且实验交互性差,再现性差;部分因子实验法:讨论研究锁定影响较大的因子进行试验,这样实验效率较高,针对性较强,但因是对部分因子进行实验,要求研究人员对产品有认知度较高,且信息收集度不是很全面。
全因子实验法:全因子实验法是对产品某一过程的所有影响因子进行排列组合实验。
该实验法信息收集度全面,但实验的效率低,投入资源多。
响应实验法:响应试验法是确定需调整的实验结果,针对性地调整与之相关的因子。
该方法针对性强,效率高,但要求对产品有深入了解且对实验设备精度要求高。
“田口方法”是“部分因子实验法”中的一种,也是运用的最多的一种,另一种“根 据特定结果需求来调整相关变量的方法”也可归纳在“响应实验法”中。
本次培训重点所学的是“田口方法”,通过正交表,将所确定的实验因子和因子水准组合起来,形成实验计划。
再对实验所得数据进行分析得出最优结果,按最优结构进行再现性实验,从而确定产品的最佳设计方案。
“田口方法”具有以下优点:1.以较少资源达到预期的试验效果;2.低成本,高质量:可以先用低成本的原材料开始,通过DOE实验验证,设计出高品质的产品;3.通过相对简单有效的“田口方法“,使设计出来的产品更具稳健性,降低其对环境变化的敏感度。
《DOE——实验设计》【课程背景】如何以最低成本实战顾客满意最大化,是所有企业目前共同的目标。
但是,所有工程技术和管理人员都会面临一些设计问题而导致目标很难实现,DOE作为一种产品研发的最强大工具可以帮助管理者解决这些问题。
DOE(实验设计)不但可帮助研发工程师一开始从质量和成本进行最优化设计,而且可把产品工艺和使用因素都考虑周全,从而设计出先天性健壮产品(这恰恰是大多数工程师的困惑)。
同时DOE(实验设计)也是寻找原因、分析和优化复杂因子最强大的解决问题的工具和方法。
在不少日本企业,不懂DOE(实验设计)的工程师不能称之为合格的工程师。
DOE(实验设计)包括传统经典DOE(析因实验设计)、RSM(响应优化曲面)、混料DOE(生化行业最有用)、田口DOE(抗噪声设计)和谢宁DOE(快速解决问题实验设计),每种DOE(实验设计)各有其特点。
DOE(实验设计)除了与六西格玛其它工具联合起来发挥巨大功能外,本身也是一套系统地解决问题方法。
【课程目的】本课程重点针对从事产品研发人员和相关工程技术人员而设计。
旨在帮助学员系统、全面地应用DOE(实验设计)在产品研发、产品和过程之改善时分析重要因子,优化结果,提高产品和过程健壮性(先天性高免疫能力)。
通过本课程的学习, 使学员能掌握DOE工具,进行产品、过程的健壮设计及持续改进:理解DOE的原理;掌握MINITAB软件DOE主要菜单; 掌握DOE进行产品、过程改进的步骤和方法。
1、掌握DOE(实验设计)的基本概念和原理;2、掌握经典DOE(实验设计)、混料DOE(实验设计)、田口DOE(实验设计)区别及优缺点,能据问题需要选择合理DOE(实验设计);3、掌握如何应用析因试验从众多影响因素中筛选找出影响输出的主要因素,以最少的投入换取最大的收益;4、掌握如何对因子水平优化得到最佳输出,从而使产品质量得以提升,工艺流程最优化;5、掌握田口实验设计方法,提高产品和过程信噪比,提高健壮性;6、科学合理地安排试验,减少试验次数、缩短试验周期,提高经济效益;8、掌握如何应用MINITAB软件对DOE(实验设计)设计、数据分析、优化因子和预测输出。