DOE試驗設計培訓

1、DOE試驗設計培訓一、一、DOEDOE概念概念二、二、DOEDOE作用作用找出關鍵變量找出關鍵變量關鍵變量取值關鍵變量取值找出非關鍵關鍵變量，放寬工找出非關鍵關鍵變量，放寬工差，用低價材料替代差，用低價材料替代關鍵變量取值范圍關鍵變量取值范圍控制關鍵變量也就控制了過程控制關鍵變量也就控制了過程三三、DOEDOE術語術語響應變量響應變量Response:Response:試驗輸出的結果試驗輸出的結果因子因子Factor:Factor:試驗過程中的不同輸入變量如溫度、時間、粘度等試驗過程中的不同輸入變量如溫度、時間、粘度等水平水平Level:Level:試驗中對因子的不同設定值如溫度：試驗中對因子

2、的不同設定值如溫度：1010度、度、2020度、度、3030度度干擾干擾Noise:Noise:人不可控制的事物人不可控制的事物主要影響主要影響Main Effect:Main Effect:對單個因子而言對單個因子而言, , 從一個水平到另一個水平的從一個水平到另一個水平的變化對輸出的平均影響變化對輸出的平均影響交互作用交互作用InteractionInteraction：兩個因子合起來對總輸出的影響將高于兩：兩個因子合起來對總輸出的影響將高于兩個單獨的因子造成的影響個單獨的因子造成的影響重復重復 ReplicationReplication： 以隨機次序重新做一次試驗以隨機次序重新做一次試

3、驗隨機化隨機化RandomizationRandomization：以一種無固定模式的次序做試驗：以一種無固定模式的次序做試驗區(qū)組區(qū)組Blocking:Blocking:將干擾最小化的方法將干擾最小化的方法四、四、DOEDOE步驟步驟敘述敘述試驗試驗目的目的確定確定響應響應變量變量研究研究影響影響因子因子定義定義X X水平水平試驗試驗設計設計收集收集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖形圖形分析分析分析分析模型模型簡化簡化模型模型殘差殘差分析分析反應反應優(yōu)化器優(yōu)化器驗證驗證試驗試驗五五、DOEDOE方法方法五五、DOEDOE方法方法所謂一次一個因素法（所謂一次一個因素法（OFATOFAT），就是先固定一種組合，），就是

4、先固定一種組合，而其它因子保持固定，然后每次改變一個條件，將相鄰而其它因子保持固定，然后每次改變一個條件，將相鄰的兩次實驗結果進行比較，以估計兩個條件的效果差異。的兩次實驗結果進行比較，以估計兩個條件的效果差異。五五、DOEDOE方法方法FactorsFactors32LevelLevel243812793216845432五五、DOEDOE方法方法五五、DOEDOE方法方法正交試驗法正交試驗法 通過應用正交表，它的建構，允許每一個因素的效果，可以在通過應用正交表，它的建構，允許每一個因素的效果，可以在數(shù)學上，獨立予以評估。數(shù)學上，獨立予以評估。 可以有效降低實驗次數(shù)，進而節(jié)省時間、金錢而且又

5、可以得到可以有效降低實驗次數(shù)，進而節(jié)省時間、金錢而且又可以得到相當好的結果。相當好的結果。次數(shù)次數(shù)A AB BC CD DE EF FG G結果結果1 12 23 34 45 56 67 71 11 11 11 11 11 11 11 1Y1Y12 21 11 11 12 22 22 22 2Y2Y23 31 12 22 21 11 12 22 2Y3Y34 41 12 22 22 22 21 11 1Y4Y45 52 21 12 21 12 21 12 2Y5Y56 62 21 12 22 21 12 21 1Y6Y67 72 22 21 11 12 22 21 1Y7Y78 82 22 2

6、1 12 21 11 12 2Y8Y8)72(8L正交表正交表8行表示不同因子水平的組合7列表示最多7個因子1、2表示各因子的兩種水平每個因子出現(xiàn)機會均等任意2列間組合數(shù)字各出現(xiàn)2次，其搭配是均等的l烘烤時間（烘烤時間（A A）l烘烤溫度（烘烤溫度（B B） 目標：改進曲奇的口味和外觀目標：改進曲奇的口味和外觀烘烤時間烘烤時間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口味口味A AB B 63754110375506450471045035問題：問題：l那一個因子比較重要？那一個因子比較重要？l如何設定重要的因子？如何設定重要的因子？*實用性分析實用性分析*圖形分析圖形分析*

7、定量分析定量分析實用性分析實用性分析烘烤時間烘烤時間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口味口味A AB B 63754110375506450471045035圖形分析圖形分析烘烤時間烘烤時間 烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口味口味A AB B6(-)375 (-) 4110(+)375 (-) 506(-)450 (+) 4710 (+) 450 (+) 35定量分析定量分析開始分析之前，用（）、（）號表示每一個水平開始分析之前，用（）、（）號表示每一個水平烘烤時間烘烤時間 烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口

8、味口味A AB B415047 35烘烤時間烘烤時間 烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口味口味A AB B637541103755064504710 450 35定量分析定量分析因子的影響高水平平均值低水平平均值因子的影響高水平平均值低水平平均值在本例中，在本例中，A A的主要影響的主要影響42.5 - 44 = 42.5 - 44 = - 1.5- 1.5B B的主要影響的主要影響 41- 45.5 = 41- 45.5 = - 4.5- 4.5烘烤時間烘烤時間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口味口味A AB BABAB6(-)375 (-) 4110(+)375 (-) 506(-)450 (+) 4710 (+) 450 (+) 35口味隨著烘烤溫度和時間的變化烘烤時間烘烤時間烘烤溫度烘烤溫度( (min)min) ( (o oF)F)口味口味A AB BABAB6(-)375 (-)