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實驗設(shè)計DOE——田口方法

【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(xué)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(xué)習(xí), 使學(xué)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*的收益；
4、掌握如何對因子水平優(yōu)化得到*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(xué)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——田口方法》

【課程背景】
實驗設(shè)計Design Of Experiments, 在質(zhì)量控制的整個過程中扮演了非常重要的角色，它是我們產(chǎn)品質(zhì)量提高，工藝流程改善的重要保證。實驗設(shè)計已廣泛運用了從航天業(yè)到一般生產(chǎn)制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量改善、工藝流程優(yōu)化甚至已運用到醫(yī)學(xué)界。籍此課程，您將通過對產(chǎn)品質(zhì)量，工藝參數(shù)的量化分析，尋找關(guān)鍵因素，控制與其相關(guān)的因素。根據(jù)實際需求，學(xué)習(xí)判別與選擇不同的實驗設(shè)計種類，設(shè)計你的實驗步驟，發(fā)現(xiàn)如何控制各種影響因素，以最少的投入，換取*的收益，從而使產(chǎn)品質(zhì)量得以提升，減少差異，降低成本，使工藝流程最優(yōu)化。

【課程收益】
通過本課程的培訓(xùn)，可使學(xué)員：
了解掌握DOE基本原理
了解和控制影響流程的相關(guān)因素
掌握最有效的實驗設(shè)計方法
掌握六西格碼MINITAB軟件的運用方法
免費獲得MINITAB軟件

【課程內(nèi)容】
一、實驗設(shè)計（DOE）概述
1.1什么是實驗設(shè)計
1.2實驗設(shè)計由來與發(fā)展
1.3品質(zhì)工程面臨的問題
1.4品質(zhì)工程理論
1.5基本術(shù)語：因子/水準(zhǔn), 信號/雜訊因子
1.6 實驗設(shè)計流程
2.正交實驗設(shè)計
2.1正交表的構(gòu)造;
2.2正交表的選擇與運用
2.3正交表的靈活運用
2.4正交實驗案例演練.
3.田口方法
3.1  田口的質(zhì)量哲學(xué)觀念
3.2  田口損失函數(shù)
3.3  三種品質(zhì)計量方法之比較
3.4  田口方法核心工具——S/N（信噪比）
3.5  田口三次設(shè)計：系統(tǒng)設(shè)計/參數(shù)設(shè)計/容差設(shè)計
3.6  實例演練1：望小特性田口設(shè)計
3.7  實例演練2：望大特性田口設(shè)計
3.8  實例演練3：望目特性田口設(shè)計
4.利用MINITAB實現(xiàn)DOE實戰(zhàn)演練
4.1 MINITAB應(yīng)用簡介
4.2望大特性田口設(shè)計
4.3望小特性田口設(shè)計
4.4望目特性田口設(shè)計
4.5交互作用的田口設(shè)計
4.6動態(tài)田口實驗設(shè)計
4.7全因子實驗設(shè)計
4.8分部因子設(shè)計
4.9混合設(shè)計
4.10響應(yīng)曲面設(shè)計
5.實驗結(jié)果的分析與解析
5.1變異數(shù)分析(A*VA);
5.2信噪比分析（?S/N比）
6.再現(xiàn)性實驗
6.1再現(xiàn)性實驗的必要性;
6.2均值估計;
6.3估計均值的置信區(qū)間;
6.4再現(xiàn)性實驗的決策點.
7．容差設(shè)計
7.1容差設(shè)計簡介
7.2田口損失函數(shù)設(shè)計公差.
7.3設(shè)計因子的公差確定.
8．案例分析
——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(biāo)和功能指標(biāo)
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(biāo)是否達(dá)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(rèn)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(xí)

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(xí)

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(xí)

實驗設(shè)計DOE——田口方法