DOE（高级实验设计）实战训练

课程时间

2+1天 （2天培训1天咨询辅导）

讲师

洪剑坪

培训简介

　 DOE（实验设计）作为一种非常实用的技术开发、工艺改进的工具， 不但可帮助研发工程师质对量和成本进行最优化设计，而且可对产品工艺和使用因素都进行周全考虑，从而设计出先天性优良的产品（这恰恰是大多数工程师的困惑）。同时DOE（实验设计）也是寻找原因、分析和优化复杂因子最强大的解决问题的工具和方法。DOE（实验设计）是一套系统地解决问题方法。

培训目标

1、掌握DOE（实验设计）的基本概念和原理；

2、掌握经典DOE（实验设计）、田口DOE（实验设计）、谢宁DOE（实验设计）区别及优缺点，能据问题需要选择合理DOE（实验设计）；

3、掌握如何应用析因试验从众多影响因素中筛选找出影响输出的主要因素，以最少的投入换取最大的收益；

4、掌握如何对因子水平优化得到最佳输出，从而使产品质量得以提升，工艺流程最优化；

5、掌握田口实验设计方法，提高产品和过程信噪比，提高健壮性；

6、科学合理地安排试验，减少试验次数、缩短试验周期，提高经济效益；

7、掌握如何应用MINITAB软件对DOE（实验设计）设计、数据分析、优化因子和预测输出。

培训方式

课程培训 + 辅导项目专题诊断研讨 + 培训现场（车间现场）辅导 +项目专题方案发表 +专题行动计划实施及在工作中固化

培训对象

企业各层管理人员

课程大纲

第一讲：DOE（实验设计）的基本概念 

1、 DOE（实验设计）的基本定义

2、 DOE（实验设计）的意义

2、 DOE（实验设计）的作用

4、 DOE（实验设计）专业术语

案例分析：半导体实验中的主效应与交互作用分析与演练

第二讲：DOE（实验设计）的基本步骤

1.描述问题明确试验目的

2.选择“Y”—响应变量

3.挑选因子、选定水平、制作因素表

4.设计试验方案

5.实施试验及数据采集

6.分析实验结果

7.明确结论与计划

第三讲：全因子实验设计（DOE）

1、全因子实验设计概述

2、全因子实验设计适用场合  

3、三因素两水平全因子实验设计

4、确定影响平均尺寸的因素 

5、记录各因素对输出变量均值的影响值

6、画出各因素对均值的影响的趋势图

7、列出全部因子交互作用组合的试验表 

8、全部因子交互作用数据分析

案例分析：滚轴成型精度改善全因子实验设计

第四讲：部分因子正交试验设计

1、正交试验设计的基本概念

2、正交试验设计的基本特点

3、常见正交表 

4、正交试验设计的基本程序

5、试验方案设计

1） 实验目的与要求 

2） 试验指标

3） 选因素、定水平

4） 因素、水平确定

5）选择合适正交表

6）表头设计

7）列试验方案

8 ) 记录试验结果

6、试验结果极差分析

1）计算K值 

2）计算k平均值

3）计算极差R

4）绘制因素指标趋势图

5）因素主次顺序

6）优化组合

7、试验结果方差分析

1）计算各因素偏差平方和与自由度

2）计算总偏差平方和与自由度

3）计算误差平方和与自由度

4）计算各因素均方和

5）计算误差均方和

6）计算个因素F比

7）列方差分析表，进行F 检验

8）分析检验结果，得出结论

8、有交互作用的正交试验设计

9、多指标正交试验设计设计

10、水平数不同的正交试验设计

案例分析：钻孔作业质量问题正交实验设计

案例分析：钻孔作业质量问题正交实验结果极差分析

案例分析：钻孔作业质量问题正交实验结果方差分析

案例演练：提高产出量正交实验设计及实验结果极差、方差分析

案例分析：有交互作用的正交试验设计案例分析

案例分析：多指标正交试验设计设计案例分析

案例分析：水平数不同的正交试验设计案例分析

第五讲：田口试验设计

1、田口的质量观念与质量损失函数计算

1) 望小质量损失函数

2）望大质量损失函数

3）望目质量损失函数

2、 田口质量设计的三个阶段

1) 系统设计

2）参数设计

3）容差设计

4、田口实验设计的8个步骤

5、 静态田口实验设计和分析

6、 动态田口实验设计和分析

7、 MINITAB 田口设计和分析

案例分析：优化磨削工艺参数田口实验设计方案

案例演练：产品扭力田口实验设计方案课堂演练

案例分析：MINITAB 田口设计方案

第六讲：RSM响应曲面实验设计

1、RSM响应曲面概述

2、RSM响应曲面的使用时机

3、 响应曲面实验设计和分析

4、中心复合实验设计与分析

5、Box-Behnken实验设计与分析

6、 MINITAB RSM设计

6.1 创建RSM实验设计

6.2 自定义RSM实验设计

6.3 选择最优化设计

6.4 分析RSM实验设计

6.5 等值线和等值图

6.6 响应优化器

7、最陡的上升路径曲面实验设计

案例分析：轴承使用寿命最陡的上升路径案例分析

第七讲：MINITAB实验设计分析七步骤

1、浏览数据

2、拟合模型分析

3、简化模型

4、进行残差分析

5、模型是否合适

6、解释选定模型

7、目标是否达成

案例分析：提高产品的使用寿命MINITAB实验设计

案例分析：改善弹簧的强度MINITAB实验设计

案例分析：优选加工工艺MINITAB实验设计

第八讲：谢宁实验设计技术

1、多变量技术

2、零件搜索技术

3、成对比较技术

4、变量搜索技术

5、全析因技术

6、改善效果检查

7、实验设计的回归分析

辅导项目1天：DOE实验设计

研究课题目的：应用科学的实验设计方法，对影响工序产品质量的因子进行分析，设计最佳的状态，分析和优化复杂因子解决问题，对质量、成本和工艺进行最优化设计。

一、DOE实验设计的步骤
1、试验目的与要求 

2、试验指标选因素、定水平

3、选择合适正交表

4、表头设计列试验方案

5、进行试验，记录试验结果

6、试验结果极差分析

7、试验结果方差分析

8、分析检验结果：优化水平，优化组合

二、课题成果发表