1、六西格瑪綠帶培訓(xùn)教材 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介,The purpose of an experiment is to better understand the real world, not to understand the experimental data. 進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了更好的了解真實(shí)的世界,而不是了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). William Diamond IBM-已退休的統(tǒng)計(jì)員,結(jié)束對(duì)本章的學(xué)習(xí)后,學(xué)員將能夠: 解釋什么是DOE 理解為什么使用DOE 解釋一些DOE的術(shù)語(yǔ) 描述DOE的基本步驟 描述有效實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些阻礙 了解OFAT實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的局限性,學(xué)習(xí)目的,01-2,試驗(yàn)設(shè)計(jì):通過(guò)有目的地改

2、變一個(gè)流程(或活動(dòng))的輸入變量(因子), 以觀察輸出變量(響應(yīng)量)的相應(yīng)變化. 它是一種科學(xué)的方法,使研究者更好地了解一個(gè)流程,并確定輸入(因子)是如何影響輸出(響應(yīng)量),什么是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),因子 噪音 (可控制的變量) (非可控制變量) NID(0 , 2),什么是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),X1 X2 . . X n,產(chǎn)品或過(guò)程,01-3,試驗(yàn)設(shè)計(jì)是識(shí)別關(guān)鍵輸入因子的最有效方法. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)是幫助我們了解輸入因子和響應(yīng)變量關(guān)系的最高效途徑. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)是建立響應(yīng)變量與輸入因子之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型的方法. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)是確定優(yōu)化輸出并減少成本的輸入設(shè)定值的途徑. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)是設(shè)定公差的科學(xué)方法.,為什么使用試驗(yàn)設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

3、的益處如下: 改善過(guò)程績(jī)效水平; 降低成本; 縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間和生產(chǎn)時(shí)間.,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的益處,01-4,響應(yīng)變量：所關(guān)注的可測(cè)量的輸出結(jié)果, 如良率、強(qiáng)度等。 因子：可控的變量，通過(guò)有意的變動(dòng)，可確定其對(duì)響應(yīng)變量的影響，如溫度、時(shí)間等。 水平：因子的取值或設(shè)定，如 舉例：時(shí)間因子的水平1=2小時(shí) 時(shí)間因子的水平2=3小時(shí) 處理：某次實(shí)驗(yàn)的整套因子 舉例：處理1：時(shí)間=2小時(shí)，溫度=175。 處理2：時(shí)間=3小時(shí)，溫度=225。,基本術(shù)語(yǔ),重復(fù)：指在不重新組合實(shí)驗(yàn)設(shè)定的情況下，連續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)。 復(fù)制：意謂每個(gè)數(shù)據(jù)值在重新設(shè)定測(cè)試組合之后收集。 隨機(jī)化：適當(dāng)安排實(shí)驗(yàn)次序，使每個(gè)實(shí)施被選出的機(jī)

4、會(huì)都相等。 模塊化: 剔除一些已知因子的干擾,基本術(shù)語(yǔ),01-5,1、陳述問(wèn)題 2、設(shè)立目標(biāo) 3、確定輸出變量 4、識(shí)別輸入因子（可控因子/噪聲因子） 5、選定每個(gè)因子的水平 6、選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)型 7、計(jì)劃并為實(shí)施實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備 8、實(shí)施實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù) 9、分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論 10、必要時(shí)進(jìn)行確認(rèn)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟,盡量使用連續(xù)數(shù)據(jù)作輸出變量 連續(xù)數(shù)據(jù)提供更多的信息 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)需要大樣本量 盡量使用可精確，穩(wěn)定測(cè)量的輸出變量,步驟3：確定響應(yīng)變量,01-6,通?？赏ㄟ^(guò)以下工具識(shí)別輸入因子 魚(yú)骨圖 因果矩陣 潛在失效模式及效果分析,步驟4：識(shí)別輸入因子,可控（控制）因子是我們?cè)诠ば蛑姓２僮鲿r(shí)能設(shè)定

5、并且維持在期望水平的因子。 噪音因子是在正常的操作期間的變化的因子，而且我們不能夠控制它們；或者我們寧愿不控制它們，因?yàn)檫@么做會(huì)很昂貴。,可控因子與噪聲因子,01-7,因子水平可以是定量的，也可是定性的。 定量舉例 溫度：100。C和120 。C 壓力：20psi和25psi 旋轉(zhuǎn)度：3000RPM vs. 3500RPM 定性舉例 機(jī)器A和機(jī)器B 曲線A、B、C 材料類(lèi)型：新和舊,步驟5：選擇輸入因子的水平,因子水平的選擇是基于實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?目標(biāo)1：從大量的變量中確定出重要的少數(shù)輸入因子（篩選） 將當(dāng)前能力的極限值設(shè)定為“大膽”水準(zhǔn)； 目標(biāo)2：了解因素關(guān)系及交互作用 一旦確定重要的輸入因子，通

6、過(guò)減小水平間距來(lái)確定輸入因子間的交互作用 目標(biāo)3：確定一級(jí)輸入變量的操作窗口（過(guò)程最優(yōu)化） 水平設(shè)定進(jìn)一步接近,步驟5：選擇輸入因子的水平,01-8,步驟6：選擇DOE類(lèi)型,01-9,實(shí)施實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃應(yīng)解決以下問(wèn)題： 費(fèi)用如何？ 我們已經(jīng)與內(nèi)部客戶(hù)討論過(guò)嗎？ 需要多長(zhǎng)時(shí)間？ 有必要做試運(yùn)行嗎? 我們需要提案及許可嗎? 誰(shuí)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?,步驟7：實(shí)施實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃,獲取數(shù)據(jù) 確認(rèn)數(shù)據(jù)收集與數(shù)據(jù)值 確認(rèn)特別情況不會(huì)產(chǎn)生影響 用Minitab分析數(shù)據(jù) 我們將在接下來(lái)的課程里講解,步驟8和9：實(shí)施實(shí)驗(yàn),獲取數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù),01-10,問(wèn)題不清 目標(biāo)不明 集體討論不充分 實(shí)驗(yàn)結(jié)果不清 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)費(fèi)用過(guò)高 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

7、耗時(shí)過(guò)長(zhǎng) 對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)策略缺乏理解 實(shí)驗(yàn)初期缺乏信心 缺乏管理支持 過(guò)于迫切的需要結(jié)果 缺乏足夠的指導(dǎo)/支持,實(shí)施實(shí)驗(yàn)的阻礙,通常固定所有其他因子不變,而只變動(dòng)一個(gè)因子進(jìn)行實(shí)驗(yàn);然后變動(dòng)第二個(gè)因子(固定其他因子),以此類(lèi)推. 這樣確定的 “最優(yōu)點(diǎn)” 常常有誤導(dǎo)性。,單次單因子(OFAT)方法,01-11,Region of 關(guān)注區(qū)域 Interest,單因子實(shí)驗(yàn) vs 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),因子B FACTOR B,FACTOR A 因子A,保持因子B不變，就因子A進(jìn)行實(shí)驗(yàn) Hold Factor B constant, and search over the range of A.,單因子實(shí)驗(yàn) vs 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),因子B Factor B,Factor A 因子A,步驟1 Step 1,Estimated Maximum Response 預(yù)估的量大反應(yīng)量,01-12,單因子實(shí)驗(yàn) vs 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),因子B Factor B,Factor A 因子A,步驟1 Step 1,Estimated Maximum Response 預(yù)估的量大反應(yīng)量,步驟2 Step 2,已找到因子A的最佳設(shè)置，保持 因