Minitab(4)实验计划法-DOE课件

實驗計劃法Minitab(4)DOESUBTRON

程石良實驗計劃法Minitab(4)DOE1統計檢定y1與y2在統計量上並無不同y1與y3在統計量上有可能不同?S2aS2bS1下標1代表組間變異下標2代表組內變異(殘差)

統計檢定y1與y2在統計量上並無不同y1與y3在統計量上有可2Fn1,n2分配自由度為n1與n2的F

統計量:樣本變異數同一母體變異數PvalueFn1,n2分配自由度為n1與n2的F統計量:樣本變異數同3ANOVAANOVA4ANOVATwo-wayANOVA:yversusA,BSourceDFSSMSFPA149495.440.258B1110.110.795Error199Total359One-wayANOVA:yversusASourceDFSSMSFPA149499.80.089Error2105Total359One-wayANOVA:yversusBSourceDFSSMSFPB1110.030.870Error25829Total3592樣本ANOVATwo-wayANOVA:yversusA5ANOVA

總變異sT2

A因子變異sA2

B因子變異sB2

C因子變異sC2

殘差變異se2…..ANOVA總變異sT2A因子變異sA2B因子變異s6ANOVA組內變異(隨機誤差)組內變異(隨機誤差)組間變異(A因子)組間變異(B因子)無法解析的變異8=(3-4)2+(5-4)2+(7-8)2+(9-8)2+…(13-12)2ANOVA組內變異(隨機誤差)組內變異(隨機誤差)組間變異(7事實上都有影響—進行單要因可能會有迷失事實上都有影響—進行單要因可能會有迷失822因子設計Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/5-822因子設計Source:SixSigmaBB訓練922因子設計22因子設計1022因子設計22因子設計1122因子設計22因子設計1222因子設計22因子設計1322因子設計22因子設計1422因子設計22因子設計1522因子設計22因子設計1622因子設計22因子設計1722因子設計22因子設計1822因子設計22因子設計1922因子設計22因子設計2022因子設計22因子設計2122因子設計P-value=0.214>0.05符合常態性假設22因子設計P-value=0.214>0.052222因子設計22因子設計2322因子設計22因子設計2422因子設計22因子設計2522因子設計22因子設計2622因子設計22因子設計2722因子設計22因子設計2822因子設計22因子設計2922因子設計22因子設計3022因子設計22因子設計3122因子設計22因子設計3222因子設計(練習)Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/5-5022因子設計(練習)Source:SixSigmaB3322因子設計(練習)22因子設計(練習)3423因子設計(練習)Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/5-3523因子設計(練習)Source:SixSigmaB3523因子設計23因子設計3625部分因子設計解析度V部分因子1/2Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/6-2025部分因子設計解析度VSource:SixSigma3725部分因子設計25部分因子設計3825部分因子設計25部分因子設計3925部分因子設計25部分因子設計4025部分因子設計完整之係數與效應表(未忽略不顯著效果)無法計算P-value(殘差為零)25部分因子設計完整之係數與效應表無法計算P-value4125部分因子設計25部分因子設計4225部分因子設計25部分因子設計4325部分因子設計y=30.313+5.562A+16.937B+5.437C+3.438AB-1<A,B,C<125部分因子設計y=30.313+5.562A+16.4425部分因子設計25部分因子設計4525部分因子設計R-Sq=1-28.2/5775.425部分因子設計R-Sq=1-28.2/5775.44626部分因子設計(練習)解析度IV部分因子1/4Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/6-4226部分因子設計(練習)解析度IVSource:Six4726部分因子設計(練習)26部分因子設計(練習)4826部分因子設計(練習)26部分因子設計(練習)4926部分因子設計(練習)26部分因子設計(練習)5025全因子與部分因子設計(練習)25全因子與部分因子設計(練習)5125全因子與部分因子設計(練習)25全因子與部分因子設計(練習)5222CCD法22CCD法5322CCD法22CCD法5422CCD法22CCD法5522CCD法22CCD法5622CCD法22CCD法5722CCD法22CCD法5822CCD法22CCD法5922CCD法22CCD法6022CCD法x1&x2的p大於0.05不顯著,但二階顯著,所以保留一階,刪除x1*x2項22CCD法x1&x2的p大於6122CCD法22CCD法6222CCD法22CCD法6322CCD法22CCD法6422CCD法22CCD法6522CCD法22CCD法6622CCD法22CCD法6723BBD法23BBD法6823BBD法23BBD法6923BBD法15組實驗23BBD法15組實驗7023BBD法23BBD法7123BBD法23BBD法7223BBD法23BBD法7323BBD法23BBD法7423BBD法23BBD法7523BBD法23BBD法7623BBD法23BBD法7723BBD法23BBD法7823BBD法23BBD法7923BBD法23BBD法8023BBD法23BBD法8123BBD法=23BBD法=8224全/部分因子/田口(Taguchi)設計Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/6-5224全/部分因子/田口(Taguchi)設計Source:8324田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計8424田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計8524田口(Taguchi)設計用12也可以24田口(Taguchi)設計用12也可以8624田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計8724田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計8824田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計8924田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9024田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9124田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9224田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9324田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9424田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9524田口(Taguchi)設計去掉A×B檢查適用性R-Sq殘差為零無法計算適用性R-Sq殘差為零無法計算P-value24田口(Taguchi)設計去掉A×B檢查殘差為零無法計9624田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9724田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9824田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計9924田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計10024田口(Taguchi)設計適用性達99.9%C×D無交互作用24田口(Taguchi)設計適用性達99.9%10124田口(Taguchi)設計Source:SixSigmaBB訓練教材8-2-8324田口(Taguchi)設計Source:SixSi10224田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計10324田口(Taguchi)設計TaguchiOrthogonalArrayDesignFactors:4Runs:8ColumnsofL8(2**7)Array124724田口(Taguchi)設計TaguchiOrthogo10424田口(Taguchi)設計更改因子放置行24田口(Taguchi)設計更改因子放置行10524田口(Taguchi)設計定義應變數選擇品質特性型態24田口(Taguchi)設計定義應變數選擇品質特性型態10624田口(Taguchi)設計回應圖24田口(Taguchi)設計回應圖10724田口(Taguchi)設計變異數分析表Significant!24田口(Taguchi)設計變異數分析表Significa10824田口(Taguchi)設計變異數分析表Significant!24田口(Taguchi)設計變異數分析表Significa10924田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計11024田口(Taguchi)設計選A2B1C1D1最佳參數組合24田口(Taguchi)設計選A2B1C1D1最佳參1112×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計1122×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計1132×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計1142×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計1152×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計1162×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計117211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計118211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計119211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計120211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計121行合併法設計(Taguchi)多水準法應用在4×1+2×4

行合併法設計(Taguchi)多水準法應用在4×1+2×122行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)123行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)124行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)125行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)126虛擬水準法(Taguchi)Minitab不提供此功能必須自行修正虛擬水準法(Taguchi)Minitab不提供此功能必須自127虛擬水準法(Taguchi)虛擬水準法(Taguchi)128虛擬水準法(Taguchi)虛擬水準法(Taguchi)129虛擬水準法(Taguchi)重複做兩次虛擬水準法(Taguchi)重複做兩次130合成因子法(Taguchi)合成因子法(Taguchi)13123田口(Taguchi)設計23田口(Taguchi)設計132動態特性動態特性：對應輸入的變化使輸出變化的特性。例如為了減少微蝕量而加快線速；或是為提高車速而踩油門，由於踩油門而使車速變化，輸入是踩油門的量。

信號因子：方向盤的迴轉角度，是為改變車方向的輸入，這種為使輸出變化的輸入信號，稱為信號因子(signalfactor)

。是一種目標的轉換，可視為系統的輸入。

雜音因子信號因子系統輸出結果(y)NM目的動作控制因子雜音因子：影響系統之因子，但因成本、實用性等原因而無法控制或選擇不予控制；或稱誤差因子。控制因子：目標值可以明確設定與控制的設計參數。輸出：系統所產生的結果。存在一種與信號因子成比例的理想關係。動態特性動態特性：對應輸入的變化使輸出變化的特性。例如為了減133動態特性yMMMyy(Mo,yo)零點比例式(ZPP)基準點比例式(RPP)一次式(LE)電流密度vs.電鍍厚度線路設計vs.蝕刻線寬/距pH計靜態特性:所有相對應的產品都用同一組生產條件(例如壓合,壓膜)動態特性yMMMyy(Mo,yo)零點比例式(ZPP)基準134實驗配置實驗配置135零點比例式應用範例零點比例式應用範例136零點比例式應用範例選擇L18直交表零點比例式應用範例選擇L18137零點比例式應用範例零點比例式應用範例138零點比例式應用範例零點比例式應用範例139零點比例式應用範例零點比例式應用範例140零點比例式應用範例選擇Graph後零點比例式應用範例選擇Graph後141零點比例式應用範例選擇Option後零點比例式應用範例選擇Option後142零點比例式應用範例選擇Analysis後零點比例式應用範例選擇Analysis後143零點比例式應用範例選擇Storage後零點比例式應用範例選擇Storage後144零點比例式應用範例最佳條件:A2B3C1D3E3F3G3H3零點比例式應用範例最佳條件:A2B3C1D3E3F3G3H3145零點比例式應用範例最佳條件:A2B3C1D3E3F3G3H3零點比例式應用範例最佳條件:A2B3C1D3E3F3G3H3146零點比例式應用範例零點比例式應用範例147零點比例式應用範例零點比例式應用範例148零點比例式應用範例零點比例式應用範例149零點比例式應用範例零點比例式應用範例150零點比例式應用範例輸出報表Run1Run2零點比例式應用範例輸出報表Run1Run2151零點比例式應用範例Reducedmodel零點比例式應用範例Reducedmodel152零點比例式應用範例零點比例式應用範例153零點比例式應用範例零點比例式應用範例154零點比例式應用範例零點比例式應用範例155零點比例式應用範例AnalysisGraph零點比例式應用範例AnalysisGraph156基準點比例式應用範例信號因子為烘烤溫度基準點比例式應用範例信號因子為烘烤溫度157基準點比例式應用範例基準點比例式應用範例158基準點比例式應用範例信號因子為2、6、10;所以基準點為2基準點比例式應用範例信號因子為159一次式應用範例某種特殊之金屬分解作業中，使用濃度不清楚之硫酸。

根據金屬蝕刻深度，將銅板浸入三種濃度不同之硫酸槽中。

槽1：一單位硫酸加一單位水槽2：一單位硫酸加兩單位水槽3：一單位硫酸加四單位水

此例其信號因子(M)微硫酸濃度，品質特性值(y)為單位時間金屬蝕刻重量(單位為克)

。每一種實驗均在兩種雜音因子條件下(N1,N2)進行。

試以線性一次式計算以下數據之動態S/N比。一次式應用範例某種特殊之金屬分解作業中，使用濃度不清楚之硫160一次式應用範例一次式應用範例161一次式應用範例一次式應用範例162動態特性Minitab動態S/N比之定義為：若以輸出之欄位變數名稱來表示，可寫成：

動態S/N比也可以利用Excel之迴歸功能計算α值及β值(Dynamic.xls)。對於零點比例式及基準點比例式，要點選『常數為零』此選項。

在迴歸分析之報表中，找出標準誤及X變數的係數兩項。

α=標準誤

β=X變數的係數(slope斜率)

S/N比一定是望大動態特性Minitab動態S/N比之定義為：S/N比一定是163動態特性動態特性164動態特性動態特性165動態特性動態特性166實驗計劃法Minitab(4)DOESUBTRON

程石良實驗計劃法Minitab(4)DOE167統計檢定y1與y2在統計量上並無不同y1與y3在統計量上有可能不同?S2aS2bS1下標1代表組間變異下標2代表組內變異(殘差)

統計檢定y1與y2在統計量上並無不同y1與y3在統計量上有可168Fn1,n2分配自由度為n1與n2的F

統計量:樣本變異數同一母體變異數PvalueFn1,n2分配自由度為n1與n2的F統計量:樣本變異數同169ANOVAANOVA170ANOVATwo-wayANOVA:yversusA,BSourceDFSSMSFPA149495.440.258B1110.110.795Error199Total359One-wayANOVA:yversusASourceDFSSMSFPA149499.80.089Error2105Total359One-wayANOVA:yversusBSourceDFSSMSFPB1110.030.870Error25829Total3592樣本ANOVATwo-wayANOVA:yversusA171ANOVA

總變異sT2

A因子變異sA2

B因子變異sB2

C因子變異sC2

殘差變異se2…..ANOVA總變異sT2A因子變異sA2B因子變異s172ANOVA組內變異(隨機誤差)組內變異(隨機誤差)組間變異(A因子)組間變異(B因子)無法解析的變異8=(3-4)2+(5-4)2+(7-8)2+(9-8)2+…(13-12)2ANOVA組內變異(隨機誤差)組內變異(隨機誤差)組間變異(173事實上都有影響—進行單要因可能會有迷失事實上都有影響—進行單要因可能會有迷失17422因子設計Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/5-822因子設計Source:SixSigmaBB訓練17522因子設計22因子設計17622因子設計22因子設計17722因子設計22因子設計17822因子設計22因子設計17922因子設計22因子設計18022因子設計22因子設計18122因子設計22因子設計18222因子設計22因子設計18322因子設計22因子設計18422因子設計22因子設計18522因子設計22因子設計18622因子設計22因子設計18722因子設計P-value=0.214>0.05符合常態性假設22因子設計P-value=0.214>0.0518822因子設計22因子設計18922因子設計22因子設計19022因子設計22因子設計19122因子設計22因子設計19222因子設計22因子設計19322因子設計22因子設計19422因子設計22因子設計19522因子設計22因子設計19622因子設計22因子設計19722因子設計22因子設計19822因子設計(練習)Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/5-5022因子設計(練習)Source:SixSigmaB19922因子設計(練習)22因子設計(練習)20023因子設計(練習)Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/5-3523因子設計(練習)Source:SixSigmaB20123因子設計23因子設計20225部分因子設計解析度V部分因子1/2Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/6-2025部分因子設計解析度VSource:SixSigma20325部分因子設計25部分因子設計20425部分因子設計25部分因子設計20525部分因子設計25部分因子設計20625部分因子設計完整之係數與效應表(未忽略不顯著效果)無法計算P-value(殘差為零)25部分因子設計完整之係數與效應表無法計算P-value20725部分因子設計25部分因子設計20825部分因子設計25部分因子設計20925部分因子設計y=30.313+5.562A+16.937B+5.437C+3.438AB-1<A,B,C<125部分因子設計y=30.313+5.562A+16.21025部分因子設計25部分因子設計21125部分因子設計R-Sq=1-28.2/5775.425部分因子設計R-Sq=1-28.2/5775.421226部分因子設計(練習)解析度IV部分因子1/4Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/6-4226部分因子設計(練習)解析度IVSource:Six21326部分因子設計(練習)26部分因子設計(練習)21426部分因子設計(練習)26部分因子設計(練習)21526部分因子設計(練習)26部分因子設計(練習)21625全因子與部分因子設計(練習)25全因子與部分因子設計(練習)21725全因子與部分因子設計(練習)25全因子與部分因子設計(練習)21822CCD法22CCD法21922CCD法22CCD法22022CCD法22CCD法22122CCD法22CCD法22222CCD法22CCD法22322CCD法22CCD法22422CCD法22CCD法22522CCD法22CCD法22622CCD法x1&x2的p大於0.05不顯著,但二階顯著,所以保留一階,刪除x1*x2項22CCD法x1&x2的p大於22722CCD法22CCD法22822CCD法22CCD法22922CCD法22CCD法23022CCD法22CCD法23122CCD法22CCD法23222CCD法22CCD法23323BBD法23BBD法23423BBD法23BBD法23523BBD法15組實驗23BBD法15組實驗23623BBD法23BBD法23723BBD法23BBD法23823BBD法23BBD法23923BBD法23BBD法24023BBD法23BBD法24123BBD法23BBD法24223BBD法23BBD法24323BBD法23BBD法24423BBD法23BBD法24523BBD法23BBD法24623BBD法23BBD法24723BBD法=23BBD法=24824全/部分因子/田口(Taguchi)設計Source:SixSigmaBB訓練教材B-1/6-5224全/部分因子/田口(Taguchi)設計Source:24924田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25024田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25124田口(Taguchi)設計用12也可以24田口(Taguchi)設計用12也可以25224田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25324田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25424田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25524田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25624田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25724田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25824田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計25924田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26024田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26124田口(Taguchi)設計去掉A×B檢查適用性R-Sq殘差為零無法計算適用性R-Sq殘差為零無法計算P-value24田口(Taguchi)設計去掉A×B檢查殘差為零無法計26224田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26324田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26424田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26524田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26624田口(Taguchi)設計適用性達99.9%C×D無交互作用24田口(Taguchi)設計適用性達99.9%26724田口(Taguchi)設計Source:SixSigmaBB訓練教材8-2-8324田口(Taguchi)設計Source:SixSi26824田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計26924田口(Taguchi)設計TaguchiOrthogonalArrayDesignFactors:4Runs:8ColumnsofL8(2**7)Array124724田口(Taguchi)設計TaguchiOrthogo27024田口(Taguchi)設計更改因子放置行24田口(Taguchi)設計更改因子放置行27124田口(Taguchi)設計定義應變數選擇品質特性型態24田口(Taguchi)設計定義應變數選擇品質特性型態27224田口(Taguchi)設計回應圖24田口(Taguchi)設計回應圖27324田口(Taguchi)設計變異數分析表Significant!24田口(Taguchi)設計變異數分析表Significa27424田口(Taguchi)設計變異數分析表Significant!24田口(Taguchi)設計變異數分析表Significa27524田口(Taguchi)設計24田口(Taguchi)設計27624田口(Taguchi)設計選A2B1C1D1最佳參數組合24田口(Taguchi)設計選A2B1C1D1最佳參2772×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計2782×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計2792×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計2802×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計2812×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計2822×35田口(Taguchi)設計2×35田口(Taguchi)設計283211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計284211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計285211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計286211田口(Taguchi)設計211田口(Taguchi)設計287行合併法設計(Taguchi)多水準法應用在4×1+2×4

行合併法設計(Taguchi)多水準法應用在4×1+2×288行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)289行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)290行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)291行合併法設計(Taguchi)行合併法設計(Taguchi)292虛擬水準法(Taguchi)Minitab不提供此功能必須自行修正虛擬水準法(Taguchi)Minitab不提供此功能必須自293虛擬水準法(Taguchi)虛擬水準法(Taguchi)294虛擬水準法(Taguchi)虛擬水準法(Taguchi)295虛擬水準法(Taguchi)重複做兩次虛擬水準法(Taguchi)重複做兩次296合成因子法(Taguchi)合成因子法(Taguchi)29723田口(Taguchi)設計23田口(Taguchi)設計298動態特性動態特性：對應輸入的變化使輸出變化的特性。例如為了減少微蝕量而加快線速；或是為提高車速而踩油門，由於踩油門而使車速變化，輸入是踩油門的量。

信號因子：方向盤的迴轉角度，是為改變車方向的輸入，這種為使輸出變化的輸入信號，稱為信號因子(signalfactor)

。是一種目標的轉換，可視為系統的輸入。

雜音因子信號因子系統輸出結果(y)NM目的動作控制因子雜音因子：影響系統之因子，但因成本、實用性等原因而無法控制或選擇不予控制；或稱誤差因子。控制因子：目標值可以明確設定與控制的設計參數。輸出：系統所產生的結果。存在一種與信號因子成比例的理想關係。動態特性動態特性：對應輸入的變化使輸出變化的特性。例如為了減299動態特性yMMMyy(Mo,yo)零點比例式(ZPP)基準點比例式(RPP)一次式(LE)電流密度vs.電鍍厚度線路設計vs.蝕刻線寬/距pH計靜態特性:所有相對應的產品都用同一組生產條件(例如壓合,壓膜)動態特性yMMMyy(Mo,y