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上課方式：公開(kāi)課/內(nèi)訓(xùn)/總裁班課程 時(shí)間上課時(shí)間：2天
授課對(duì)象：1. 研發(fā)工程師、工藝設(shè)計(jì)工程師、制程工藝工程師、制造工程師、質(zhì)量人員、研發(fā)管理者、質(zhì)量保證人員 2
授課講師：彭煜坤
對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE），在日本工業(yè)界有句名言：不懂DOE(試驗(yàn)設(shè)計(jì))的工程師只能算是半個(gè)工程師。在工程師的工作過(guò)程中，常常存在下面問(wèn)題： ● 資源利用率低。由于缺乏有效的手段快速找到最佳解決方案，往往需要不斷試錯(cuò)，盡管經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，但仍然無(wú)法獲取有價(jià)值的信息，探索不出規(guī)律，導(dǎo)致成本增加，開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)。 ● 無(wú)法識(shí)別關(guān)鍵因素。導(dǎo)致問(wèn)題的影響因素有很多，這些因素中哪些是最關(guān)鍵的？這些因素之間存在什么樣的交互作用？只能猜測(cè)，無(wú)法定量的評(píng)估。 ● 結(jié)果不可靠。由于人機(jī)料法環(huán)等方面的波動(dòng)，實(shí)驗(yàn)室中得到的“好”的結(jié)果，卻在實(shí)踐中大相徑庭。 如何用較少的試驗(yàn)次數(shù)快速找到因子的最佳設(shè)置呢？試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一門(mén)研究如何正確的安排試驗(yàn)和分析結(jié)果的科學(xué)，目的是以最少或者比較少的試驗(yàn)次數(shù)獲得最佳的試驗(yàn)結(jié)果的方法。 本課程系統(tǒng)闡述了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)理、單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)、全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)、部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)、穩(wěn)健性試驗(yàn)設(shè)計(jì)和混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過(guò)minitab工具幫助大家很方便的開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)工作，大大減少了工程師盲目“摸索”的時(shí)間。
● 掌握以過(guò)程分析的方法識(shí)別導(dǎo)致問(wèn)題影響因素的分析方法； ● 掌握單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能夠用minitab開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并學(xué)會(huì)解讀試驗(yàn)結(jié)果； ● 掌握全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能夠用minitab開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并學(xué)會(huì)解讀試驗(yàn)結(jié)果； ● 掌握部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能夠用minitab開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并學(xué)會(huì)解讀試驗(yàn)結(jié)果； ● 掌握穩(wěn)健試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能夠用minitab開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并學(xué)會(huì)解讀試驗(yàn)結(jié)果； ● 掌握混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能夠用minitab開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)計(jì)，并學(xué)會(huì)解讀試驗(yàn)結(jié)果。
案例導(dǎo)入：以愛(ài)迪生的試驗(yàn)方法說(shuō)明試驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性 第一講：初入殿堂——試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 一、試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)機(jī)理 案例解析：以活塞為案例，解析可控因子與非可控因子及對(duì)結(jié)果的影響 2. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、質(zhì)量檢驗(yàn)的關(guān)系 1）質(zhì)量檢驗(yàn)以抽樣方式被動(dòng)控制質(zhì)量 2）統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制進(jìn)行線上的質(zhì)量控制 3）試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行線外主動(dòng)的質(zhì)量預(yù)防 案例解析：質(zhì)量檢驗(yàn)的弊病 3. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)五要素 1）應(yīng)變量——反映試驗(yàn)結(jié)果好壞的標(biāo)準(zhǔn) 2）因子——試驗(yàn)中的自變量（包括參數(shù)、噪音等） 3）水平——每個(gè)因子所取的用量或所處的狀態(tài) 4）反復(fù)——一個(gè)試驗(yàn)配置組合條件下測(cè)試數(shù)個(gè)樣品 5）再現(xiàn)——在一個(gè)時(shí)間序列上重做整個(gè)試驗(yàn) 案例解析：通過(guò)一個(gè)具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)安排，精解試驗(yàn)設(shè)計(jì)五要素。 二、試錯(cuò)法試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1. 試錯(cuò)法的定義 案例解析：試錯(cuò)法案例解析 2. 試錯(cuò)法的特點(diǎn) 1）經(jīng)驗(yàn)掛帥，憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)或直覺(jué)設(shè)計(jì)參數(shù) 2）不能傳承 三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)三階段 1. 篩選階段 2. 特征化階段 3. 最佳化階段 案例解析：以焊接案例，說(shuō)明試驗(yàn)設(shè)計(jì)三階段 四、試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?1）明確把握要解決的問(wèn)題 2）篩選因子，找到最佳組合 3）尋找關(guān)系式，建立回歸模型 4）因子的最佳設(shè)置 2. 選擇輸出變量(特性值) 1）明確輸出變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型 2）明確改善的目的 …… 3. 決定因子和水平 4. 選擇DOE方法 1）篩選試驗(yàn) 2）部分階乘試驗(yàn) 3）全階乘試驗(yàn) 4）響應(yīng)曲面試驗(yàn) 5. 實(shí)施試驗(yàn)及收集數(shù)據(jù) 6. 分析試驗(yàn)結(jié)果 7. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論和提案 第二講：輕松入門(mén)——單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?2. 選擇輸出變量Y(特性值) 3. 決定單因子及3個(gè)及以上水平 4. 實(shí)施試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù) 5. 使用minitab分析試驗(yàn)結(jié)果 案例解析：精解單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例 課堂練習(xí)：結(jié)合練習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)minitab操作實(shí)施單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)三原則 1. 重復(fù)試驗(yàn) 2. 隨機(jī)化 案例解析：非隨機(jī)化試驗(yàn)帶來(lái)的問(wèn)題 3. 區(qū)組化 第三講：打好基礎(chǔ)——全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1. 比單因子（OFAT）試驗(yàn)效率要高 2. 試驗(yàn)因子的所有組合 二、全因子（2K階乘）試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1. 2K階乘試驗(yàn)計(jì)劃安排 案例解析：minitab中的全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 2. 標(biāo)準(zhǔn)編碼 1）標(biāo)準(zhǔn)編碼的價(jià)值 a自變量及交互作用項(xiàng)的各系數(shù)可以直接比較 b回歸方程內(nèi)各項(xiàng)系數(shù)的估計(jì)量間的不相關(guān)性 案例解析：用minitab證實(shí)自變量及交互作用的非相關(guān)性 c回歸方程中的常數(shù)項(xiàng)（或稱(chēng)“截距”） 2）標(biāo)準(zhǔn)編碼的計(jì)算 案例解析：標(biāo)準(zhǔn)編碼計(jì)算方法 二、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1. 正交性分析原理 案例解析：試驗(yàn)設(shè)計(jì)的正交性原理 2. 正交表 1）正交表的表達(dá)方式 案例解析：minitab中的正交表 2）正交表的性質(zhì) a均衡分散 案例解析：均衡分散立方體點(diǎn) b整齊可比 3. 交互作用 1）交互作用的計(jì)算 2）交互作用的三種類(lèi)型 a無(wú)交互作用 b有（正向）交互作用 c有（反向）交互作用 6. 全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的主效應(yīng)和交互作用 案例解析：3因子2水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)中的主效應(yīng)和交互作用 三、中心點(diǎn)的選取 1. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)中心點(diǎn)——各因子水平均為0的點(diǎn) 2. 中心點(diǎn)選取的價(jià)值 案例解析：中心點(diǎn)對(duì)彎曲趨勢(shì)的貢獻(xiàn) 三、全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?2. 選擇輸出變量Y(特性值) 3. 決定全因子試驗(yàn)因子及（通常2）水平 4. 使用minitab制定全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 5. 按試驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù) 6. 使用minitab分析試驗(yàn)結(jié)果 1）使用minitab擬合選定模型 2）進(jìn)行殘差診斷 案例解析：開(kāi)展方差分析、效應(yīng)與系數(shù)分析、效應(yīng)的正態(tài)性分析 3）模型改進(jìn) 4）獲得最佳模型 5）模型解釋 6）確定最佳設(shè)置 案例解析：精解全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例 課堂練習(xí)：結(jié)合練習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)minitab操作實(shí)施全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 第四講：高端應(yīng)用——響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1. 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景 2. 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三類(lèi)試驗(yàn)點(diǎn) 1）立方體點(diǎn) 2）中心點(diǎn) 3）星號(hào)點(diǎn) 3. 三種類(lèi)型的響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1）中心復(fù)合序貫設(shè)計(jì)CCC 2）中心復(fù)合有界設(shè)計(jì)CCI 3）中心復(fù)合表面設(shè)計(jì)CCF 案例解析：響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)星號(hào)點(diǎn)與響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)類(lèi)型 案例解析：minitab中的響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 二、響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?2. 選擇輸出變量Y(特性值) 3. 決定全因子試驗(yàn)因子及（通常2）水平 4. 使用minitab制定全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 5. 按試驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù) 6. 使用minitab分析試驗(yàn)結(jié)果 1）使用minitab擬合選定模型 2）進(jìn)行殘差診斷 案例解析：開(kāi)展方差分析、效應(yīng)與系數(shù)分析 7. 實(shí)施響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1）使用minitab制定響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 2）按響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案補(bǔ)做試驗(yàn)項(xiàng)目并收集數(shù)據(jù) 8. 分析響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 1）使用minitab擬合選定模型 2）進(jìn)行殘差診斷 3）模型改進(jìn) 4）獲得最佳模型 5）模型解釋 6）確定最佳設(shè)置 案例解析：精解響應(yīng)曲面因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例 課堂練習(xí)：結(jié)合練習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)minitab操作實(shí)施響應(yīng)曲面因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 第五講：設(shè)計(jì)進(jìn)階——部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1. 全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的局限性 案例解析：2^8的全因子試驗(yàn)安排 2. 部分因子試驗(yàn)安排 案例解析：以4因子全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)為例，說(shuō)明部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排 3. 混雜現(xiàn)象 案例解析：何為混雜現(xiàn)象 4. 分辨度 1）部分因子試驗(yàn)的分辨度標(biāo)記 2）minitab中的分辨度表 a分辨度為Ⅲ的設(shè)計(jì) b分辨度為Ⅳ的設(shè)計(jì) c分辨度為Ⅴ的設(shè)計(jì) 案例解析：如何適當(dāng)選取生成元，提高分辨度 案例解析：部分因子試驗(yàn)分辨度表應(yīng)用方法 二、部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法 1. 試驗(yàn)背景調(diào)查 2. 使用minitab創(chuàng)建部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 案例解析：部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 三、部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?2. 選擇輸出變量Y（特性值） 3. 根據(jù)試驗(yàn)背景確定試驗(yàn)因子及2水平 4. 使用minitab制定部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 5. 按試驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù) 6. 使用minitab分析試驗(yàn)結(jié)果 1）使用minitab擬合選定模型 2）進(jìn)行殘差診斷 案例解析：開(kāi)展方差分析、效應(yīng)與系數(shù)分析、效應(yīng)的正態(tài)性分析…… 3）模型優(yōu)化 4）獲得最佳模型 5）模型解釋 6）確定最佳設(shè)置 案例解析：精解部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例 課堂練習(xí)：結(jié)合練習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)minitab操作實(shí)施部分因子試驗(yàn)設(shè)計(jì) 第六講：特殊場(chǎng)景——混料試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三種方法 1. 單純形質(zhì)心設(shè)計(jì)方法 2. 單純形格點(diǎn)設(shè)計(jì)方法 3. 極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)方法 三、混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?2. 選擇輸出變量Y(特性值) 3. 確定試驗(yàn)因子及試驗(yàn)水平范圍 4. 使用minitab制定混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 5. 按試驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù) 6. 使用minitab分析試驗(yàn)結(jié)果 1）使用minitab擬合選定模型 2）進(jìn)行殘差診斷 案例解析：開(kāi)展方差分析、效應(yīng)與系數(shù)分析、效應(yīng)的正態(tài)性分析…… 3）模型優(yōu)化 4）獲得最佳模型 5）模型解釋 6）確定最佳設(shè)置 案例解析：精解單純形質(zhì)心混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例 課堂練習(xí)：結(jié)合練習(xí)數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)minitab操作實(shí)施混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 第七講：拾漏補(bǔ)遺——穩(wěn)健參數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一、穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1. 噪聲因子的類(lèi)型 ——原材料參數(shù)的變化、環(huán)境的變化 2. 信噪比的三種類(lèi)型 1）望目特性的信噪比 2）望小特性的信噪比 3）望大特性的信噪比 3. 因子的三種類(lèi)型 1）位置因子 2）散度因子 3）調(diào)節(jié)因子 4. 望目型問(wèn)題試驗(yàn)步驟 1）選擇散度因子的水平使散度最小化 2）選擇調(diào)節(jié)因子的水平使位置達(dá)到目標(biāo)值 5. 望大或望小型問(wèn)題問(wèn)題試驗(yàn)步驟 1）選擇位置因子的水平使位置達(dá)到最大（?。?2）選擇非位置因子的散度因子的水平使散度最小化 二、穩(wěn)健參數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施步驟 1. 明確試驗(yàn)?zāi)康?2. 選擇輸出變量Y(特性值) 3. 確定試驗(yàn)因子及試驗(yàn)水平（通常3水平及以上） 4. 使用minitab制定田口試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 5. 按試驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù) 6. 使用minitab分析試驗(yàn)結(jié)果 1）使用minitab擬合選定模型 2）分析信噪比響應(yīng)表、分析均值響應(yīng)表 3）評(píng)估信噪比主效應(yīng)圖和均值主效應(yīng)圖 4）預(yù)測(cè)田口結(jié)果評(píng)估最佳值 案例解析：精解穩(wěn)健參數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)案例 課堂練習(xí)：結(jié)合練習(xí)
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