DOE—實驗設計（經(jīng)典方法）

DOE——實驗設計

【課程背景】

如何以最低成本實戰(zhàn)顧客滿意最大化，是所有企業(yè)目前共同的目標。但是，所有工程技
術和管理人員都會面臨一些設計問題而導致目標很難實現(xiàn)，DOE作為一種產(chǎn)品研發(fā)的最強
大工具可以幫助管理者解決這些問題。DOE（實驗設計）不但可幫助研發(fā)工程師一開始從
質量和成本進行最優(yōu)化設計，而且可把產(chǎn)品工藝和使用因素都考慮周全，從而設計出先
天性健壯產(chǎn)品（這恰恰是大多數(shù)工程師的困惑）。同時DOE（實驗設計）也是尋找原因、
分析和優(yōu)化復雜因子最強大的解決問題的工具和方法。在不少日本企業(yè)，不懂DOE（實驗
設計）的工程師不能稱之為合格的工程師。
DOE（實驗設計）包括傳統(tǒng)經(jīng)典DOE（析因實驗設計）、RSM（響應優(yōu)化曲面）、混料D
OE（生化行業(yè)最有用）、田口DOE（抗噪聲設計）和謝寧DOE（快速解決問題實驗設計）
，每種DOE（實驗設計）各有其特點。DOE（實驗設計）除了與六西格瑪其它工具聯(lián)合起
來發(fā)揮巨大功能外，本身也是一套系統(tǒng)地解決問題方法。

【課程目的】
本課程重點針對從事產(chǎn)品研發(fā)人員和相關工程技術人員而設計。旨在幫助學員系統(tǒng)、
全面地應用DOE（實驗設計）在產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品和過程之改善時分析重要因子，優(yōu)化結果
，提高產(chǎn)品和過程健壯性（先天性高免疫能力）。
通過本課程的學習,
使學員能掌握DOE工具,進行產(chǎn)品、過程的健壯設計及持續(xù)改進：理解DOE的原理;掌握MI
NITAB軟件DOE主要菜單; 掌握DOE進行產(chǎn)品、過程改進的步驟和方法。
1、掌握DOE（實驗設計）的基本概念和原理；
2、掌握經(jīng)典DOE（實驗設計）、混料DOE（實驗設計）、田口DOE（實驗設計）區(qū)別及優(yōu)
缺點，能據(jù)問題需要選擇合理DOE（實驗設計）；
3、掌握如何應用析因試驗從眾多影響因素中篩選找出影響輸出的主要因素，以最少的投
入換取最大的收益；
4、掌握如何對因子水平優(yōu)化得到最佳輸出，從而使產(chǎn)品質量得以提升，工藝流程最優(yōu)化
；
5、掌握田口實驗設計方法，提高產(chǎn)品和過程信噪比，提高健壯性；
6、科學合理地安排試驗，減少試驗次數(shù)、縮短試驗周期，提高經(jīng)濟效益；
8、掌握如何應用MINITAB軟件對DOE（實驗設計）設計、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化因子和預測輸出
。

【課程特色】
結果導向：使參加課程學習人員都能掌握DOE（實驗設計）方法并能實際靈活地應用。
實戰(zhàn)出發(fā)：課程配備豐富的案例，重點引導學生如何在制造行業(yè)中應用。
教學相長：通過案例分析、實戰(zhàn)演練、小組研討、分享經(jīng)驗和知識。

【培訓對象】
技術副總裁、總監(jiān)、經(jīng)理、產(chǎn)品流程工程總監(jiān)、經(jīng)理、工程師、研發(fā)總監(jiān)、經(jīng)理、工程
師、六西格瑪領航員/黑帶大師/黑帶

【課程大綱】

第一講：實驗設計（DOE)的簡介
一、何謂實驗設計（DOE)
——何謂實驗設計（DOE)
——實驗設計（DOE)目的和作用
——實驗設計（DOE)類別、作用和適用場合

二、試驗設計術語
——響應(Response)
——因子（Factor)（可控因子，非可控因子）
——水平（Level)
——處理（Treatment)
——試驗單元（Noise)
——模型與誤差
——主效應
——交互作用
——模型和誤差


三、試驗設計基本原則
1、重復試驗
2、隨機化試驗
3、區(qū)組試驗


四、試驗輸出Y選擇
1、輸出變量的類別
2、計量值和計數(shù)值差別
3、測量相關指標和功能指標
4、確定最優(yōu)的輸出變量


五、選擇因素水平的指引
1、合理選擇水平范圍
2、多水平轉化問題
3、噪聲因子處理
4、因子分組技術


六、正交試驗設計表
1、正交試驗表
2、正交試驗表的結構
3、正交試驗表的特點
4、正交試驗表的性質


七、試驗設計策
1、試驗設計的策劃與安排
2、試驗設計的一般步驟
——計劃階段
——實施階段
——分析階段（五步法）
3、實驗設計表


第二講：全因子實驗設計 （MINITAB軟件使用）
1、 全因子DOE（實驗設計）概述
——二水平全因子設計
——正交表
——二水平設計的目的
——試驗安排及中心點
——代碼化設計
——真實水平與代碼之間換算
——單因子DOE（實驗設計）
——多因子DOE（實驗設計）

2、 全因子DOE（實驗設計） 計劃
——MINITAB因子設計
——創(chuàng)建因子實驗設計
——自定義因子實驗設計

3、 全因子設計分析
——步驟1：瀏覽數(shù)據(jù)
——步驟2：擬合模型
——步驟3：簡化模型
——步驟4：殘差分析
——步驟5：模型是否合適？
——步驟6：解釋模型
——步驟7：目標是否達到

4、 全因子DOE（實驗設計）案例分析與討論



第三講：部分因子實驗設計
1、部分因子DOE（實驗設計）概述
——部分因子試驗的必要性
——部分因子試驗的實施原理
——部分因子試驗的關鍵概念（分辨度）
——部分因子試驗的設定
2、部分因子DOE（實驗設計）的計劃
——默認生成元的部分因子試驗計劃
——指定生成元的部分因子試驗計劃
3、 部分因子實驗的實例分析
4、折疊設計
5、飽和設計
6、 Plackett—Buman設計
7、3水平部分因子試驗的分析

第四講：RSM實驗設計（響應曲面實驗設計）
1、 響應表面DOE（實驗設計）概述
2、 創(chuàng)建響應表面設計
3、 分析和優(yōu)化
4、 MINITAB RSM設計
4.1 創(chuàng)建RSM實驗設計
4.2 自定義RSM實驗設計
4.3 選擇最優(yōu)化設計
4.4 分析RSM實驗設計
4.5 等值線和等值圖
4.6 優(yōu)化器
5、案例分析和現(xiàn)場練習

第五講：田口實驗設計
1、 田口玄一的質量觀
2、 噪聲和健壯設計
3、 靜態(tài)田口實驗設計
4、 動態(tài)田口實驗設計
5、 MINITAB 田口設計
5.1 創(chuàng)建田口實驗設計
5.2 分析田口實驗設計
5.3 預測田口結果
6、 田口設計案例分析和現(xiàn)場練習

第六講：混料實驗設計
1、 混料實驗設計概述
2、 混料、混料總量和混料過程變量
3、 單純質心混料設計
4、 格點混料設計
6、 極端限制混料設計
7、 創(chuàng)建混料實驗設計
8、 混料設計分析
9、 混料設計案例分析和現(xiàn)場練習

朱躍進老師的其它課程