doe试验设计探讨.doc

doe试验设计探讨.docDOE
试验设计
DOE （Design of Experiment）试验设计，一种安排实验和分析实验数据的数理统计方法；试验设计主要对试验进行合理 安排，以较小的试验规模（试验次数）、较短的试验周期和较低的试验成本，获得理想的试验结果以及得出科学的结论。
，Dr. Fisher是大家-致公认的此方法策略的创始者，但 后续努力集其大成，而使DOE在工业界得以普及且发扬光大者，则非Dr. Taguchi （田口玄一博士）莫属。
为什么需要DOE
要为原料选择最合理的配方时（原料及其含量）；
・要对生产过程选择最合理的工艺参数时；
・要解决那些久经未决的“顽固”品质问题时；
要缩短新产品之开发周期时；
要提高现有产品的产量和质量时；
・要为新或现有生产设备或检测设备选择最合理的参数时等。
另1方面，过程通过数据表现出来的变异，实际上来源于二部分：一部分来源于过程本身的变异，-部分来源于测 量过程中产生的变差，如何知道过程表现出来的变异有多接近过程本身真实的变异呢？这就需要进行MSA测量系统分析。
DOE的基本原理
试验设计的三个基本原理是重复，随机化，以及区组化。
所谓重复，意思是基本试验的重复进行。重复有两条重要的性质。第一，允许试验者得到试验误差的一个估计量。 这个误差的估计量成为确定数据的观察差是否是统计上的试验差的基本度量单位。第二，如果样本均值用作为试验中… 个因素的效应的估竺查则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。如此是数据的方差，而有n次重复，则 样本均值的方差是九。这一点的实际含义是，如果n=1,如果2个处理的乂 = 145,和乃=147,这时我们可能不能作出 2个处理之间有没有差异的推断，也就是说，观察差147-145=2可能是试验误差的结果。但如果n合理的大，试验误差 足够小，则当我们观察得外随机化是试验设计使用统计方法的基石。
所谓随机化，是指试验材料的分配和试验的各个试验进行的次序，都是随机地确定的。统计方法要求观察值（或误 差）是独立分布的随机变量。随机化通常能使这一假定有效。把试验进行适当的随机化亦有助于“均匀”可能出现的外来因 素的效应。
区组化是用来提高试验的精确度的一种方法。：个区组就是试验材料的一个部分，相比于试验材料全体它们本身的 性质应该更为类似。区组化牵涉到在每个区组内部对感兴趣的试验条件进行比较。
DOE实验的基本策略
策略一*筛选主要因子（X型问题化成A型问题）
实验成功的标志：在ANOVA分析中出现了 1~4个显着因子；这些显着因子的累积贡献率在70%以上。
策略二：找出最佳之生产条件（A型问题化成T型问题）
实验成功的标志：在第二阶段的实验中主要的误差都是随机因素造成的。
因为各因子皆不显着，因此，每一因子之各项水准均可使用，在此情况下岂不是达到了成本低廉且又容易控制之目的。
策略三：证实最佳生产条件有再现性。
DOE的步骤
第一步确定目标
我们通过控制图、故障分析、因果分析、失效分析、能力分析等工具的运用，或者是直接实际工作的反映，会得出 一些关键的问题点，它反映了某个指标或参数不能满足我们的需求，但是针对这样的问题，我们可能运用一些简单的方 法根本就无法解决，这时候我们可能