电力讲师实验设计讲稿
编辑：电力讲师 浏览： 日期：2024-08-12
电力讲师实验设计讲稿
实验设计是一组规划好的针对响应变量的实验,其输入因子用一个或多个具备2个(或更多)水平,通过实验设计可以:a.决定是否任何一个因子或因子组合是显着的;b.定义预测公式;c.有效最优化;d.快速寻找并决定过程改进行动;e.创建用于分析的显着事件.
全因子实验设计:是将每一个因子的不同水平组合做同样数目的实验.适用因子数(一般在4因子以内)和水平数均不多的实验或每次实验成本不高的场合,需获得较精确的分析结论的实验.
部分实验设计:是从全因子实验组合中仔细选择有代表性的子集进行实验.适用有大量的因子(一般7个以上)需要去调查确认,进行全因子实验不可行,或者资源消耗过大,或者时间浪费太大;可用于为后续实验设计确定关键的影响因子.
节选因子:是一种与部分实验设计类似的实验设计方法,不同的是它的分辨率等级为Ⅲ级（部分因子实验设计有若干种分辨率方案可供选择），它的因子可以达到47个。适用于实验初期对大量的可能因子进行节选，以从中发现关键的少数因子。
中心复合实验设计:是在2水平全因子和部分实验设计的基础上发展出来的一种实验设计方法,通过对2水平实验增加一个设计点(相当于增加了一个水平),从而可以对评价指标和因子间的非线性关系进行评估.适用于在需要对因子的非线性影响进行测试的实验.
Box-Behnken实验设计:是一种评价指标与因子间的非线性关系的一种实验方法.和中心复合设计不同的是它不需要连续进行多次实验,并且在因子数相同的情况下,Box-Behnken实验组合数比中心复合实验少因而更经济.适用于在需要对因子的非线性影响进行研究时的实验.
田口实验设计: 利用正交表的原理,通过实验设计将过程或产品变差降至最低或使过程、产品对噪声因子的敏感性降至最低.适用于在一组动态实验中同时研究大量的控制因子(可达31个因子,水平数可达5个),以发现使理想模型中偏差最小的因子和水平组合.
因子:在实验中输入变量,通俗地说就是影响实验结果的原因.
可控因子:对实验输出结果有强相关影响的因子.
噪声因子:对实验输出结果有弱相关影响的因子,即会对输出结果有轻微影响但基本可在本次DOE实验中忽略的因子.
水平:因子的取值,即在实验中各因子的设定参数值.
回应值:同一因子同一水平中所有实验输出结果的均值,按照期望目标值通过回应值可以找出该因子的最佳水平值.
相关性:是对因子与输出结果之间关系强度的度量,通过相关图表我们可以非常直观地观察分析并判断出该因子是否属可控因子.
作业内容:
实验主题的选定:在产品设计过程与制造过程需要通过系列实验来确定各种目标或提升品质能力时均可作为展开DOE的主题.
选题理由(目前状况):通过确认历史数据或收集现场数据确定目前的过程能力.
确定期望目标:确定通过DOE实验改善后期望达到的目标值,并标明属于望大值、望目值与望小值之中哪种.
确定收集实验目标值的方式与方法.
制定DOE计划表:至少包括:项目负责人及部门,项目名称,制订与完成日期,DOE目标值,目前状况等内容.
确定影响输出结果的因子:APQP小组或QCC小组可利用特性要因图或相关实验来确定对影响输出结果的因子,同时区分为可控因子与噪声因子(用全因子实验法时可不区分),确定可控因子后还要分析判定各因子之间是否有交互作用.
确定因子水平数:对确定的可控因子确定水平数(一般一次DOE的每个因子水平数为2个<即在水平范围内即最大值与最小值>,最多不要超过5个,如水平数太多可分解为多个DOE来进行),同时确定噪声因子的实际取值.
选定实验方案:根据确定的因子数及其水平数,再结合实验成本及改善时间等种因素,评估适用全因子实验设计、部分实验设计、节选因子、中心复合实验设计、Box-Behnken实验设计、田口实验设计中哪一种实验设计;确定实验方法后,再利用Minitab等软件设计好实验计划与步骤.
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