DOE-试验计划法

1、.,14部 实验计划法,1. 完全配置法 2. 部分配置法,LGENT SIX SIGMA TASK TEAM,改善阶段概要,在测定阶段，决定影响Y变动的预想的X因子 在分析阶段，选定致命X因子 在改善阶段，通过最终做实验，决定致命的少数因子 找出最佳化Y的致命的少数因子的条件 通过检证实验(Confirmation Run)，与Baseline比较， 确认是否达成了目标,决定致命的少数因子(Vital Few) 达成Process Optimization,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -1/29,改善的过程,在改善阶段，在分析阶段得到的Xs中选定

2、少数致命因子 对所选定的因子，通过影响测定值统计的计划的实验而进行 分析其结果掌握最佳的条件,完全/部分 配置法,Critical Xs,Vital Few,Vital Few Combination,Control,Vital Few Optimization,检证实验不必要时,检证实验必要时,反应表面实验,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -2/29,实验计划(DOE),实验计划法(DOE)的背景,一般影响Y的X有无数个，根据实验条件，实验结果的不同 因此几乎不可能用经验的、理论的方式知道引起Y发生的X。,实验计划法(DOE)的目的,通过计划周全的实

3、验 1. 掌握哪个要因对反应有有益的影响 找出其影响良性的程度有多大. 检证和推定的问题 2. 掌握微小影响的要因，在所有影响当中占多少比重， 测定误差多少 误差项推定的问题 3. 有益影响的原因具有什么条件时，掌握是否得到最佳 的反应 最佳反应条件的问题 按结果，设定作业标准，提供选择原料、装置、测定方法等 的基准,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -3/29,实验计划(DOE),什么是实验计划法(DOE) ?,对已知的事实 检证或 确认未知的事实 的假设 对所推定的原因因子的条件 计划、实施、分析实验 想要得到最佳条件的活动,True State o

4、f Nature,Prism(DOE),Noise,New Data,(进行实验),(实验计划),Available Data,推论 Blocking因子不选定的话,实验结果会出现问题,不能分析原因. Randomized Block Design 4. Principle of Confounding 把没必要求的2因子交互作用或者高次的交互作用与Block交叉的方法, 检出不必要的要因与Block的效果相交落，因此能提高实验的效果. 5. Principle of Orthogonality(直交性) 直交排列法(Orthogonal Array Table)活用 把交互作用中能够技术性无

5、视的与主效果相交落，能够减小实验的大小,树立实验计划。,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -7/29,实验计划(DOE),实验计划法(DOE)的种类,DOE,反应 表面实验,部分实施法,分解法,交落法,要因配置法,不完整Block 计划法,所有因子/所有水平 实验顺序是Random 1/2/Multi-way factorial,对因子的各水平 完全Random化困难时 因子别/阶段别 Random化,把没必要检出的交互作用 与Block交落,有必要的交互作用 与主要要因交叉 主要活用直交排列法 Latin Square Design,水平数和Block

6、数多时 减少实验次数而使用 在同一个实验上，想要比较的 因子水平的组合不全部包含的 实验计划法,Central Composite Design Rotatable Design EVOP(Evolutionary Operation) Simplex Design,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -8/29,实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验),对实验计划(DOE)适用结果的解释及对策事项是?,对影响Monitor的C/A + B/C 的Gap不良的要因，在分析阶段 通过假设检验推出实验的致命因子 对3因子各个2水平进行23,实验实行 P

7、rocess,实验计划,实验实施,检证实验,分析,主效果,交互作用,Cube Plot,1. 实验计划 : Factorial Design Minitab Menu : Stat / DOE / Factorial /Create Factorial Design,因子,Latch height,Latch width,Resin,(-) 水平,20,320,ABS,(+) 水平,25,330,PC+ABS,Height width resin gap 2032010.28 2532010.21 2033010.27 2533010.51 2032020.42 2532020.22 2033

8、020.41 2533020.49,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -9/29,Data 输入,实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -10/29,树立实验计划,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -11/29,因子的影响分析,实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -11/29,Minitab Menu : Stat / DOE / Factor

9、ial/Analyze Factorial Design,3次以上的交互作用对反映值Y的影响几乎没有,所以不选择!,实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -12/29,因子的影响分析,Fractional Factorial Fit: gap versus height, width, resin Estimated Effects and Coefficients for gap (coded units) Term Effect Coef SE Coef T P Constant 0.35125 0.00

10、3750 93.67 0.007 height 0.01250 0.00625 0.003750 1.67 0.344 width 0.13750 0.06875 0.003750 18.33 0.035 resin 0.06750 0.03375 0.003750 9.00 0.070 height*width 0.14750 0.07375 0.003750 19.67 0.032 height*resin -0.07250 -0.03625 0.003750 -9.67 0.066 width*resin -0.00750 -0.00375 0.003750 -1.00 0.500 An

11、alysis of Variance for gap (coded units) Source DF Seq SS Adj SS Adj MS F P Main Effects 3 0.047237 0.0472375 0.0157458 139.96 0.062 2-Way Interactions 3 0.054138 0.0541375 0.0180458 160.41 0.058 Residual Error 1 0.000113 0.0001125 0.0001125 Total 7 0.101487,Latch width/Resin/ Latch height*Latch wid

12、th/ Latch height*Resin 对反应值Y的影响大,对实验计划(DOE)的适用结果解释及对策事项是 ?,2. 分析,1) 主效果(Main Effects Plot),倾斜度的绝对值越大对Y值的影响也越大 Latch width Resin Latch height 看似Latch 高度与Y没有多大的关联性,实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -13/29,Minitab Menu : Stat / DOE / Factorial/Factorial Plot,对实验计划(DOE)的适用结果解

13、释及对策事项是 ?,2. 分析,2) 交互作用(Interaction Plot),两个以上的因子相互组合影响Y,两个线相交的角度 越大影响Y的程度 也越大 Latch width和Latch height是 有交互作用 Latch height和Resin 交互作用也大,实验计划(DOE)-完全配置法(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -14/29,0,.,2,1,0,.,2,2,0,.,5,1,0,.,4,9,0,.,2,8,0,.,4,2,0,.,2,7,0,.,4,1,-,1,1,h,e,i,g,h,t,w,i,d,t,h,r,e,

14、s,i,n,-,1,1,-,1,1,对实验计划(DOE)的适用结果的解释及对策事项是 ?,2. 分析,3) Cube Plot,实验的结果综合性的 Display的Graph,最佳条件 Latch width: 320 mm Latch height : 25 mm Resin : ABS,实验计划(DOE)-完全配置法(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -15/29,对实验计划(DOE)适用结果的解释及对策事项是 ?,3. 验证实验(Confirmation Plot),因为Cube Plot上用选定的最佳条件，变更Process的条件后

15、 确认实际上是否改善了Y的值,改善前,改善后,实验计划(DOE)-完全配置法(23 实验),LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -16/29,什么是部分配置法 ?,在实施实验中因子数增加时，引起实验的次数以几何级数性地增加 24 = 16, 25 = 32, 26 = 64 , 实验依次增加 - 现实是时间方面或者Load, Cost方面发生困难 - 产生不可预想的潜在变量，实验的程度(精度)变坏 一般3次以上的交互作用主要影响反应值Y的情况几乎没有 消除3次以上的交互作用，根据一定的 Rule减少实验次数的方法 部分配置法 -为了找出致命的少数因子Scr

16、eening时 -考虑经济性，完全配置困难时使用,实验计划(DOE)-部分配置法,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -17/29,在射出物配置的工程上，共选定了5个潜在的因子,其中在什么因子的什么条件下得到最佳值， 用25-1部分配置要进行实验. Y = 射出物强度,实验计划(DOE)-部分配置法,Factor,Low,High,流入量(A),催化剂(B),回转数(C),温度(D),浓度(E),10,1,100,140,3,15,2,120,180,6,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -18/29,2. 实验设计

17、 Minitab Menu : Stat/ DOE / Factorial / Create Factorial Design,实验计划(DOE)-部分配置法,实验因子数,Best,Not Acceptable,Acceptable,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -19/29,2. 实验设计 Minitab Menu : Stat/ DOE / Factorial / Create Factorial Design,实验计划(DOE)-部分配置法,实际实验时必须 Click, 随机决定实验的顺序.,反复实验数,LG Electronics / LGE

18、NT 6TASK TEAM,14 -20/29,3. 实验设计后测定值的输入,实验计划(DOE)-部分配置法,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -21/29,4. 主效果 / 交互作用 / Cube Plot 分析 Minitab Menu : Stat/ DOE / Factorial / Factorial Plot,实验计划(DOE)-部分配置法,把Set up全部选定 Plotting,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -22/29,5. 主效果分析,实验计划(DOE)-部分配置法,对Main Effect

19、的解释,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -23/29,6. 交互作用分析,实验计划(DOE)-部分配置法,对交互作用的解释,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -24/29,7. Cube Plot分析,实验计划(DOE)-部分配置法,对Cube Plot的分析,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14 -25/29,8. 把各因子的效果用Pareto Chart画出来 Minitab Menu : Stat/ DOE / Factorial / Analyze Factorial Design,实验计划(DOE)-部分配置法,LG Electronics / LGENT 6TASK TEAM,14