DOE及Minitab使用初级知识(上).ppt

1,DOE及Minitab初级知識介绍,上(基础概念）,DOE,2,內容提要,DOE術語概念實驗計劃表交互作用及极差分析实验设计类别和用途概述如何達成成功試驗,DOE,3,什么是實驗設計(DOE),实验设计方法是一种同时研究多个输入因素对输出的影响，确定影响结果的关键因素及其最有利于结果的取值方法。,试验设计是对实验方案进行优化设计，以降低试验误差和生产费用，减少试验工作量并对结果分析的一种科学方法,DOE,4,試驗設計目的,评估显著因子最佳设置改变响应均值,评估显著因子最佳设置降低响应变异,评估最佳显著因子设置减少噪声因子对因变量的影响,评估影响指标显著因子,DOE,5,OneFactorAtATime,最通用的传统模式允许每个因素的两个水平对比,优点：便于操作和分析逻辑性缺点：不能代表真实的条件不知道结果是否显著的不知道结果是否因其它因子水平变化变异的存在引起结论的误导,RunFactorsNumberABCDEFGResponse,12345678,11122222,11112222,11111222,11111122,11111112,12345678,12222222,11222222,DOE,6,DOE应用范畴,OFFLINE技術開發產品設計製程設計系統選擇參數設計決定參數之中心值允差設計決定參數之公差ONLINE生產製造,DOE,7,技術累積的要件,建立技術（製程）評估指標建立產品（製程）的初期管制圖及CpA因素影响=BC交互作用影响;B因素影响=AC交互作用影响;C因素影响=AB交互作用影响,DOE,32,影响混淆,只要不是全因子实验设计,就存在因素及其交互作用之间的混淆一定存在.要求清楚区分主因素影响和交互作用影响(特别是存在2因素交互作用的场合,慎重选择实验表),DOE,33,分部实验设计的分辨率,DOE,34,筛选实验设计-Plackett-Bruman,分辨率为III级的分部实验因子水平2因子数247个.无法区分因素间交互作用用于筛选关进少数因数,DOE,35,响应曲面设计_中心复合实验,通过对2水平增加一个设计点,从而评估指标对因素间的非线性关系.用于怀疑或确信因素对指标存在非线性影响时.因素26,次数在1490之间所有因素均为计量值实验三步骤:2水平全因子或分部实验设计加上中心点进行非线性测试如果非线性显著,加轴向点进行补充测试得到非线性预测方程.,DOE,36,响应曲面设计_Box-Behnken实验设计,用于研究指标和因素间的非线性影响.因素37试验次数1562因素均为计量值没有将所有试验因素同时设为高水平的组合,队友安全要求的试验较合适.,DOE,37,田口实验设计,是一种分部设计法因素可达31,水平可达5,可以进行混和水平设计.引入信噪比概念产品特性Y在多个输入变量的作用下为随机变量,其数学期望为,方差为2.变异系数y=2/,表示世纪之偏离目标值的程度.信噪比表示产品特性稳定性,=2/2=10lg=S/N,取对数后,接近正态分布,便于分析.静态田口设计:找出信噪比最高的因素水平设置,时输出变量变差最小.指标一般为固定值,DOE,38,如何达成成功的实验设计,实验设计的环境实验设计流程图,响应变量,目标定义问题清楚，简明，可测量,噪声因子,可控因子,恒量,独立因子,有影响的,可测量的,可控的,LowB,HighB,LowA,HighA,Response,LowB,HighB,LowA,HighA,Response,Interaction,Nointeraction,LowA,HighA,5,6,4,3,LowA,HighA,5,5.2,4,3,LowB,HighB,交互作用,可控變量,試驗次數,DOE實驗表,定性定量望大望小望目,排序,水平设置,設計環境,實際路徑,Inputs/factors,Settings/levels,篩選實驗,优化實驗,Variables,df,S,V,F,S,P,A,B,Error,Total,11113,29.31.476.31.4107,29.31.476.31.435.6,20.453.1,27.174.14.3,26704,分析變量,C,Plan/do:what,when,who,重复次數,隨機性,穩定性,資料整理,.,DOE,39,如何达成成功的实验设计,关键步骤定义问题-清除要解决问题的现状邀请有助的适当人选加入定义目标-确定输出品质特性(依赖响应变量)-定义测量系统定义设计关键参数-脑力激荡所有独立的变量-分类(可控l/常量/噪声因素)和优先顺序-评估交互作用选择参数-变量的数量和它们的值达成一致设计实验表-对独立变量选择最好（最少）的正交试验表-排列各变量和交互列到实验表的各列计划试验进行-建立制程稳定的实验计划，取得计量值-回答问题;what,when,who,where,andhow-准备随即或重复的实验-确定对常量因素的控制,DOE,40,实验设计常犯的错误,水平设置太接近均值，响应差异没有被发现设置太宽，非线性影响没有被发现噪声因素的考虑没有辨识和考虑噪声因素EmphasisOnCurvatureBeliefincomplexityratherthansimplicity渴望最优在优化之前需要杜绝“