DOE——實驗設(shè)計

【課程背景】

   DOE（實驗設(shè)計）不但可幫助研發(fā)工程師一開始從質(zhì)量和成本進行最優(yōu)化設(shè)計，而且可把產(chǎn)品工藝和使用因素都考慮周全，從而設(shè)計出先天性健壯產(chǎn)品（這恰恰是大多數(shù)工程師的困惑）。同時DOE（實驗設(shè)計）也是尋找原因、分析和優(yōu)化復(fù)雜因子最強大的解決問題的工具和方法。在不少日本企業(yè)，不懂DOE（實驗設(shè)計）的工程師不能稱之為合格的工程師。

DOE（實驗設(shè)計）包括傳統(tǒng)經(jīng)典DOE（析因?qū)嶒炘O(shè)計）、RSM（響應(yīng)優(yōu)化曲面）、混料DOE（生化行業(yè)最有用）、田口DOE（抗噪聲設(shè)計）和謝寧DOE（快速解決問題實驗設(shè)計），每種DOE（實驗設(shè)計）各有其特點。DOE（實驗設(shè)計）除了與六西格瑪其它工具聯(lián)合起來發(fā)揮巨大功能外，本身也是一套系統(tǒng)地解決問題方法。

【課程目的】  

本課程重點針對從事產(chǎn)品研發(fā)人員和相關(guān)工程技術(shù)人員而設(shè)計。旨在幫助學員系統(tǒng)、全面地應(yīng)用DOE（實驗設(shè)計）在產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品和過程之改善時分析重要因子，優(yōu)化結(jié)果，提高產(chǎn)品和過程健壯性（先天性高免疫能力）。

通過本課程的學習, 使學員能掌握DOE工具,進行產(chǎn)品、過程的健壯設(shè)計及持續(xù)改進：理解DOE的原理;掌握MINITAB軟件DOE主要菜單; 掌握DOE進行產(chǎn)品、過程改進的步驟和方法。

1、掌握DOE（實驗設(shè)計）的基本概念和原理；

2、掌握經(jīng)典DOE（實驗設(shè)計）、混料DOE（實驗設(shè)計）、田口DOE（實驗設(shè)計）區(qū)別及優(yōu)缺點，能據(jù)問題需要選擇合理DOE（實驗設(shè)計）；

3、掌握如何應(yīng)用析因試驗從眾多影響因素中篩選找出影響輸出的主要因素，以最少的投入換取最大的收益；

4、掌握如何對因子水平優(yōu)化得到最佳輸出，從而使產(chǎn)品質(zhì)量得以提升，工藝流程最優(yōu)化；

5、掌握田口實驗設(shè)計方法，提高產(chǎn)品和過程信噪比，提高健壯性；

6、科學合理地安排試驗，減少試驗次數(shù)、縮短試驗周期，提高經(jīng)濟效益；

8、掌握如何應(yīng)用MINITAB軟件對DOE（實驗設(shè)計）設(shè)計、數(shù)據(jù)分析、優(yōu)化因子和預(yù)測輸出。

【課程特色】

結(jié)果導向：使參加課程學習人員都能掌握DOE（實驗設(shè)計）方法并能實際靈活地應(yīng)用。

實戰(zhàn)出發(fā)：課程配備豐富的案例，重點引導學生如何在制造行業(yè)中應(yīng)用。

教學相長：通過案例分析、實戰(zhàn)演練、小組研討、分享經(jīng)驗和知識。

【培訓對象】

 技術(shù)副總裁、總監(jiān)、經(jīng)理、產(chǎn)品流程工程總監(jiān)、經(jīng)理、工程師、研發(fā)總監(jiān)、經(jīng)理、工程師、六西格瑪領(lǐng)航員/黑帶大師/黑帶

【課程大綱】

第一講：實驗設(shè)計（DOE)的簡介  

一、何謂實驗設(shè)計（DOE)

——何謂實驗設(shè)計（DOE)

——實驗設(shè)計（DOE)目的和作用

——實驗設(shè)計（DOE)類別、作用和適用場合

二、試驗設(shè)計術(shù)語

——響應(yīng)(Response)

——因子（Factor)（可控因子，非可控因子）

——水平（Level)

——處理（Treatment)

——試驗單元（Noise)

——模型與誤差

——主效應(yīng)

——交互作用

——模型和誤差

三、試驗設(shè)計基本原則

1、重復(fù)試驗

2、隨機化試驗

3、區(qū)組試驗

四、試驗輸出Y選擇

1、輸出變量的類別

2、計量值和計數(shù)值差別

3、測量相關(guān)指標和功能指標

4、確定最優(yōu)的輸出變量

五、選擇因素水平的指引

1、合理選擇水平范圍

2、多水平轉(zhuǎn)化問題

3、噪聲因子處理

4、因子分組技術(shù)

六、正交試驗設(shè)計表

1、正交試驗表

2、正交試驗表的結(jié)構(gòu)

3、正交試驗表的特點

4、正交試驗表的性質(zhì)

七、試驗設(shè)計策

1、試驗設(shè)計的策劃與安排 

2、試驗設(shè)計的一般步驟

——計劃階段

——實施階段

——分析階段（五步法）

3、實驗設(shè)計表

第二講：全因子實驗設(shè)計 （MINITAB軟件使用）

1、 全因子DOE（實驗設(shè)計）概述

——二水平全因子設(shè)計

——正交表

——二水平設(shè)計的目的

——試驗安排及中心點

——代碼化設(shè)計

——真實水平與代碼之間換算

——單因子DOE（實驗設(shè)計）

——多因子DOE（實驗設(shè)計）

2、 全因子DOE（實驗設(shè)計） 計劃

——MINITAB因子設(shè)計

——創(chuàng)建因子實驗設(shè)計

——自定義因子實驗設(shè)計

3、 全因子設(shè)計分析

——步驟1：瀏覽數(shù)據(jù)

——步驟2：擬合模型

——步驟3：簡化模型

——步驟4：殘差分析

——步驟5：模型是否合適？

——步驟6：解釋模型

——步驟7：目標是否達到

4、 全因子DOE（實驗設(shè)計）案例分析與討論

第三講：部分因子實驗設(shè)計

1、部分因子DOE（實驗設(shè)計）概述

——部分因子試驗的必要性

——部分因子試驗的實施原理

——部分因子試驗的關(guān)鍵概念（分辨度）

——部分因子試驗的設(shè)定

2、部分因子DOE（實驗設(shè)計）的計劃

——默認生成元的部分因子試驗計劃

——指定生成元的部分因子試驗計劃

3、 部分因子實驗的實例分析

4、折疊設(shè)計

5、飽和設(shè)計

6、 Plackett—Buman設(shè)計

7、3水平部分因子試驗的分析

第四講：RSM實驗設(shè)計（響應(yīng)曲面實驗設(shè)計）

1、 響應(yīng)表面DOE（實驗設(shè)計）概述

2、 創(chuàng)建響應(yīng)表面設(shè)計

3、 分析和優(yōu)化

4、 MINITAB RSM設(shè)計

4.1 創(chuàng)建RSM實驗設(shè)計

4.2 自定義RSM實驗設(shè)計

4.3 選擇最優(yōu)化設(shè)計

4.4 分析RSM實驗設(shè)計

4.5 等值線和等值圖

4.6 優(yōu)化器

5、案例分析和現(xiàn)場練習

第五講：田口實驗設(shè)計  

1、 田口玄一的質(zhì)量觀

2、 噪聲和健壯設(shè)計

3、 靜態(tài)田口實驗設(shè)計

4、 動態(tài)田口實驗設(shè)計

5、 MINITAB 田口設(shè)計

5.1 創(chuàng)建田口實驗設(shè)計

5.2 分析田口實驗設(shè)計

5.3 預(yù)測田口結(jié)果

6、 田口設(shè)計案例分析和現(xiàn)場練習

第六講：混料實驗設(shè)計  

1、 混料實驗設(shè)計概述

2、 混料、混料總量和混料過程變量

3、 單純質(zhì)心混料設(shè)計

4、 格點混料設(shè)計

6、 極端限制混料設(shè)計

7、 創(chuàng)建混料實驗設(shè)計

8、 混料設(shè)計分析

9、 混料設(shè)計案例分析和現(xiàn)場練習