DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE): 实验设计
DOE- 1 Design of Experiments（DOE） 实验设计 DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE): 实验设计
DOE- 2Design of Experiments（DOE） 实验设计 1. 定义和介绍 实验设计(Design of Experiments)或设计实验(Designed Experiments)是一系列试验及分析方法集,通过有目的地改变一个系统的输入来观察输出的改变情况。图1-1示出一个系统示意图。图1-1中的系统既可以看作是一个产品开发过程，也可以看作是一个生产过程。对于一个生产过程, 一般它是由一些机 图1-1 一个系统示意图：Input输入; Output输出; Controllable input factors可控的输入参数 X1,X2,…,Xp; Uncontrollable input factors不可控的输入参数 Z1,Z2,…,Zq。 DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE): 实验设计
DOE- 3器、操作方法和操作人员所组成的,把一种输入原材料转变(加工)成某种输出产品。这种输出产品具有一些可以观察的质量特性,也可叫响应(例如,产量、强度、硬度等)。一些过程参数（X1,X2,…,Xp）是可控的, 例如进给速度、淬火温度等; 而另一些（Z1,Z2,…,Zq）是不可控的, 它们有时被称为噪声参数,例如环境温度、湿度等。 实验设计的目的可能包括: (1)确定哪些参数对响应的影响最大; (2)确定应把有影响的参数设定在什么水平，以使响应达到或尽可能靠近希望值(On target)； (3)确定应把有影响的参数设定在什么水平，以使响应的分散度(或方差)尽可能减小。 (4)确定应把有影响的参数设定在什么水平，以使不可控参数（噪声参数）对响应的影响尽可能减小。 因此, 在制造过程的开发以及解决过程中出现的问题中都可以应用实验设计,以改善过程的性能,或者使过程对于外部波动源(干涉)不那么敏感，即得到一个“稳健”(Robust)的过程，同时还可节省时间和降低成本。所以,实验设计对于开发和改善制造过程,提高产品质量是一个非常重要的工程工具。 除此之处,实验设计还可以在新产品开发或现有产品改进中起到很大作用: (1)评价和比较不同设计方案; (2)评价代用材料; (3)确定影响性能的关键产品设计参数(KPC)。在这些领域应用实验设计可以改善产品的制造工艺性、增强服役性能和可靠性、降低产品成本和缩短产品开发周期。 DESIGN OF EXPERIMENTS (DOE): 实验设计
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第 1
部分
日期: 产品:
组长: 工艺或流程:
期望开始日期: 期望结束日期:
第2 部分
问题描述:
实验目的:
第3部分 类型1 类型1
测量单位
规格说明
注意1: 类型可以是计量型或计数型
第 4 部分
可控因子 水平数 水平设置
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
第 5 部分
噪声因子 可以测量吗?
1
2
3
4
5
第6 部分
所用实验设计简述：
实验设计(DOE) 计划表
1 实验设计(Design Of Experiment)
一、 定义
DOE是一种优化设计方法。借助于研究过程中的复杂的因果关系﹐寻求过程参数的最佳设置范围和组合﹐从而实现对过程的优化。
二、 DOE的作用
经济而高效地安排试验
能够从伴有误差的数据中引出正确的结论
能够在确保获得足够的数据信息的基础上﹐大大减小实验规模
能够尽可能地利用过去的经验和信息
将改善产品或过程的活动向上游推进﹐有助于提高管理或生产效率、减少损失和降低成本
评价有关设计和生产方面的替代方案﹐获得对生产过程的更深刻的理解
有益于找到最佳的资源配置方法﹐显著地改善质量和提高生产力
三、 DOE中常见的一些概念
(1) 实验指标﹕在DOE中﹐根据试验的目的选定的、用来度量实验效果的量称为实验指标。
通常分为﹕定量指标和定性指标
(2) 实验误差﹕指实验指标的实际值(真值) 与观察值(测量值) 之间的差值。
(3) 实验因素与水平
实验因素﹕对实验指标有影响、在实验中专门加以考察的某个或某些原因
分为﹕定量因素和定性因素 可控因素和不可控因素
实验水平﹕是指实验中所考察的某个实验因素的取值或所处的状态和条件
(4) 实验因素的主效应与交互作用
实验因素的主效应是指该实验因素在各个水平上对应的实验指标平均值之间的差值﹔
实验因素交互作用当需要考察两个以上的实验因素时﹐如果一个实验因素的效应在另一个因素的不同水平上是不同的﹐则称两个实验因素之间存在交互作用
(5) 点线图
点线图是用来描述实验因素之间的交互关系模式的结构图
(6) 趋势图
趋势图用来直观地展示所有被考察的实验因素在不同水平上的主效应值
四、实验设计的一般要求是﹕
1、明确实验的目的 实验目的是实验设计的出发点﹐因而项目小组或研究人员在进行设宴设计前﹐必须明确实验设计的目的是什么------精确的描述而非含糊不清的说明。头脑风暴法﹐因果图﹐柏累托图或控制图通常能够给项目小组提供有价值的信息。
上海普瑞思管理咨询有限公司
谢宁DOE实验设计
主办单位: 上海普瑞思管理咨询有限公司
时间地点：2010年10月22-23日 苏州
收费标准: 2600元/人（含培训费、资料费、午餐、培训证书等）
课程背景
谢宁DOE谢宁系统SS(谢宁方法)是由道林•谢宁(Dorian Shainin)研究开发的解决产品设计开发、过程设计开发和制造过程控制中的质量问题的系统方法和工具。工具名称作为服务商标受法律保护，很少文章讨论，而公众不知详细内容，从SPC、DOE、数理统计和部件交换技求导出，用现成公式，而不需数理统计知识和计算，谢宁(Shainin)DOE工具作为一个由果到因系统解决问题的方法，采用从果到因的方式，以现有结果为起点，反向开展搜索根本原因。
谢宁(Shainin)DO解决问题针对性强、不打断生产、效果好的优点。“没有戴明，美国就不会有质量哲学；没有朱兰，美国就不会有质量的方向；没有谢宁，美国就无从解决质量问题”。这句名言总结了美国最伟大的三位质量大师的贡献。
由于谢宁系统SS工具名称作为服务商标受法律保护，美国很少文章讨论，而公众不知详细内容，在美国谢宁系统SS的培训美国谢宁独家经营。目前国内的谢宁DOE培训如果是源自这本博特著、遇今译的《世界级质量管理工具DOE》（中文版），英文版的有心之错和中文版翻译无心之错都被继承。
课程目标
•提高对DOE的认识，从根本上摒弃依靠“啪脑袋”和“工程猜测”解决问题的传统陋习
•了解应用DOE的必备条件
•掌握谢宁DOE工具的应用步骤
•掌握如何在Minitab中运行DOE
•系统性地应用DOE工具，提高过程质量及生产效率
学员背景要求Participants background requirements
具备基本的运算能力，了解统计概念，并有统计过程控制（SPC）和测量系统分析（MSA）的经验。带电脑，会使用简单的Minitab软件功能。
