試驗設計法（DOE）實戰(zhàn)訓練營

【課程背景】

一輛汽車，怎么開最省油？這個問題涉及到眾多因素：發(fā)動機、變速箱、換擋時機、胎壓、機油型號、汽油標號、溫度、路面情況等等，如何才能找出最優(yōu)的搭配呢？估計大家都有自己的經驗做法。在企業(yè)里，面對質量問題，通常也有很多個因子圍繞著我們：

l  哪些因子與質量問題有關，哪些無關？

l  有關的因子中，哪些對這個問題影響大，哪些只有輕微影響？

l  影響重大的因子中，如何設定參數(shù)，能讓結果最優(yōu)，成本最低？

l  除了窮舉法和碰運氣，有沒有一種高效的方法來解決這些問題？

……

這些問題都可以通過DOE試驗設計法來解決！試驗設計在質量管理的整個過程中扮演了非常重要的角色，它是我們提高產品質量，改善工藝流程的重要手段。試驗設計已廣泛運用于從航天業(yè)到一般生產制造業(yè)的產品設計、質量改善、工藝流程優(yōu)化。通過此課程，您將掌握對產品質量，工藝參數(shù)的量化分析，科學、經濟、高效地確定關鍵因素及其最佳設定，獲得最優(yōu)輸出結果。著名學者，田口法創(chuàng)始人田口玄一說過“不掌握試驗設計的工程師只能算是半個工程師”，DOE能突破性提升研發(fā)、質量、技術工程師從根本上解決問題的能力。

【課程收益】

1.      掌握試驗設計的方法，原理和應用。

2.      通過老師的現(xiàn)場輔導，解決生產現(xiàn)場的實際問題并有效掌握DOE的應用。

3.      提高對DOE的認識，從根本上摒棄依靠"啪腦袋"和"工程猜測"解決問題的傳統(tǒng)陋習。

4.      了解應用DOE的必備條件。

5.      掌握DOE工具的應用步驟。

6.      系統(tǒng)性地應用DOE工具，提高過程質量及生產效率。

【課程特色】

通過篩選試驗及部分析因法，從眾多過程特性中找出關鍵的少數(shù)的因子，通過全因子法及響應曲面法，建立少數(shù)關鍵因子與關鍵輸出特性的數(shù)學模型，從而通過對少數(shù)關鍵的因子建立合理的規(guī)范，而確保得到優(yōu)良的關鍵輸出特性。此課程中對于試驗的因子配置及數(shù)據(jù)分析講解易于讓學員理解

【課程對象】

與產品研發(fā)和制造過程相關的人員，包括研發(fā)、質量、生產、物流、工藝、采購、設備等部門人員。

【課程時間】

   1-2天，6小時/天（課程標準版2天）

【課程大綱】

第一部分 DOE 基礎知識

1、試驗的定義

2、試驗設計和分析的含義

3、試驗設計和分析的歷史和發(fā)展

4、試驗設計和分析的作用

5、試驗設計 DOE 有關術語

5.1  response 響應

5.2  factor 因子

5.3  level 水平/treatment 處理

5.4  main effect 主效應

5.5  interaction 交互作用

5.6  試驗單元

5.7  試驗環(huán)境

5.8  模型和誤差

6、試驗設計分類

7、試驗設計運用步驟

8、DOE 基本原則

第二部分 簡單實驗設計應用

1、 試錯法(Trial & Error)

2、 單因子輪換試驗法 one-factor-at-a-time

3、 單因子試驗設計和分析機構地點：

3.1 單因子試驗設計

3.2 單因子試驗設計圖形（定性）分析：箱線圖（box plots）、單值圖（scatter diagram）、殘差圖（plot of residuals）

3.3 單因子試驗設計統(tǒng)計（定量）分析：單因子方差分析(one way analysis of variance)、多重比較 （multiple comparison）

3.4 單因子試驗設計（定量）分析：線性回歸、 非線性回歸

第三部分 析因試驗設計 factorial design

1、析因試驗設計概述

1.1  析因試驗設計的含義

1.2  析因試驗的目標

1.3  全因子試驗設計法 full factorial design

1.4  重復試驗

2、析因試驗設計法的基本應用程序

2.1  明確試驗目的，確定考核指標

2.2  選擇主因子，確定主因子水平

2.3  選擇析因設計和構造設計矩陣

2.4  實施試驗計劃、記錄試驗數(shù)據(jù)

2.5  計算和分析試驗結果

2.6  建立預測模型

2.7  論斷和確定

3、全因子析因試驗設計法的運用案例

4、有中心點的試驗設計

4.1  有中心點的試驗設計的概念

4.2  有中心點的試驗設計的優(yōu)點

4.3  案例

第四部分 部分因子試驗設計法 fractional factorial design

1、部分析因試驗設計的含義

2、重影效應（alias）

3、部分因子試驗的清晰度（Resolution）

4、部分因子實驗的案例

第五部分 響應曲面設計

1、 響應曲面設計的概念；

2、 中心復合設計

2.1  中心點 center point

2.2  角點 corner point

2.3  軸點 axial point

3、 BOX-Behnken 設計

4、 響應曲面設計的計劃

4.1  用最速上升法尋找試驗的最優(yōu)區(qū)域

4.2  在已確定為最優(yōu)區(qū)域的范圍內，進行響應 曲面試驗

5、 響應曲面設計案例

第六部分 總結與交流