DOE-试验计划法
doe试验设计方法
doe试验设计方法一、DOE试验设计方法的基本概念。
1.1 DOE是什么呢？DOE就是试验设计（Design of Experiment）的简称啦。
这就好比是我们做菜的时候，要考虑放哪些调料、每种调料放多少、用什么火候烹饪一样。
在工程、科学研究或者生产制造等领域，我们也有很多因素会影响最终的结果，DOE就是一种科学的方法，帮助我们找出这些因素是如何影响结果的。
1.2 它可不是随随便便地做试验哦。
就像盖房子要有蓝图一样，DOE是有计划、有策略地安排试验。
比如说，我们不能只凭感觉去调整产品生产过程中的各种参数，那样就像是盲人摸象，只能了解到局部，而DOE能让我们全面地看到各个因素之间的关系。
二、DOE试验设计方法的重要性。
2.1 节省资源。
你想啊，如果我们毫无头绪地做试验，那得浪费多少材料、时间和精力啊。
这就好比没头的苍蝇到处乱撞。
而DOE呢，它能让我们用最少的试验次数，得到最有用的信息。
就像走捷径一样，一下子就找到关键所在。
2.2 提高效率。
在当今这个快节奏的时代，效率就是生命。
DOE能够快速地帮我们确定哪些因素是关键因素，哪些是可以忽略不计的。
这就好比在一群人中，迅速找出最关键的人物一样。
我们不用在那些无关紧要的因素上浪费时间，能够把精力集中在真正影响结果的因素上，这样事情办起来自然就快多了。
2.3 优化结果。
通过DOE，我们可以找到最佳的因素组合，让产品或者流程达到最优的状态。
这就像把一群各有所长的人组合在一起，发挥出他们最大的能量，产生1 + 1 > 2的效果。
比如说生产某种产品，通过DOE找到最佳的原料配比、生产温度、加工时间等，就能生产出质量最好的产品。
三、DOE试验设计方法的实际应用。
3.1 在制造业中的应用。
比如说汽车制造，发动机的性能受到很多因素的影响，像气缸的大小、燃油的喷射量、火花塞的点火时间等等。
通过DOE，工程师们就可以有条不紊地测试这些因素对发动机性能的影响，找到最佳的组合，让汽车动力更强、更省油。
简述doe实验计划实施的步骤
简述Doe实验计划实施的步骤1. 确定研究目标•确定所要研究的问题或目标•确定研究的范围和限制•明确研究的可行性和可实施性2. 定义因素及水平•确定可能影响实验结果的因素•对每个因素进行适当的界定和操作范围的设定•确定每个因素的水平，即设定不同的处理条件或水平组合3. 设计实验方案•选择适当的实验设计方法，如完全随机设计、随机区组设计等•根据因素和水平的设定，完成一个最佳的实验设计方案•确定每个处理条件的运行次数，以增加实验结果的可靠性4. 数据采集和分析•采集实验数据，确保数据的准确性和可靠性•使用适当的统计方法对实验数据进行分析，以评估不同处理条件对结果的影响程度•使用统计软件进行数据处理和分析，以获得更精确的结论5. 结果解释和验证•根据实验数据分析的结果，解释不同处理条件对结果的影响程度•验证实验结果的有效性和可靠性，可通过重复实验或在实际生产环境中进行验证6. 结论和改进•根据实验结果和验证过程，得出实验结论•基于结论，提出相关改进方案或建议，以优化产品或流程的性能和质量7. 实施改进措施•将改进方案转化为实际操作措施•制定实施计划和时间表•实施改进措施，并监测和评估改进效果8. 结果总结和报告•总结改进措施的效果和成果•撰写实施结果的报告，包括实验步骤、数据分析和结论•可向相关部门或管理层汇报实施结果和建议9. 后续跟进和优化•监测实施结果的长期稳定性和持续改进的效果•根据实际情况，随时调整和优化改进方案和实施措施•定期进行评估和回顾，以确保改进措施的持续有效性以上是Doe实验计划实施的一般步骤，对于每个具体的实验项目，可以根据需要进行适当的调整和补充。
DoE实验在科学研究、工程设计和质量改进等领域都有广泛的应用，通过科学的实验计划和数据分析，可以帮助我们更好地理解问题和因果关系，从而优化产品和流程，提高效率和质量。
doe实验方法
DOE实验方法主要包括正交试验设计法和析因法。
正交试验设计法是研究与处理多因素试验的一种科学方法，它利用一种规格化的表格——正交表，挑选试验条件，安排试验计划和进行试验，并通过较少次数的试验，找出较好的生产条件，即最优或较优的试验方案。
该方法主要用于调查复杂系统（产品、过程）的某些特性或多个因素对系统（产品、过程）某些特性的影响，识别系统中更有影响的因素、其影响的大小，以及因素间可能存在的相互关系，以促进产品的设计开发和过程的优化、控制或改进现有的产品（或系统）。
析因法又称析因试验设计、析因试验等，是研究变动着的两个或多个因素效应的有效方法。
许多试验要求考察两个或多个变动因素的效应，将所研究的因素按全部因素的所有水平（位级）的一切组合逐次进行试验，称为析因试验，或称完全析因试验，简称析因法。
在实验过程中，还应明确实验目标、选择变量、考虑相互作用、运行实验以及分析结果。
确保所有相关数据准确无误，这对实验的结果至关重要。
DOE的实际实验计划
1.应用于df
3.不可应用于V
2.应用于SS
B-10 三因子以上必须用直交表
一、将A因子做「大小二分法」
1.大者为”+”,小者为”-”,或用1/2区别
2.同理,可用于B因子,C因子
3.直交表形式
A
B
C 结果Outcome
一
1
1
1
68
二
1
1
2
73
三
1
2
1
92
四
1
2
2
65
五
2
1
1
71
六
2
1
2
82
七
2
2
二、LX（YK）符號的意義
1、 L8(23) 为例 2、L8 是指有八组实验
3、 L8 (2 ) 指有二个水准 4、 L8 (23 ) 指有三个「座位」
三、简易范例介绍(現場示範)
（一） （二） （三） （四） （五） （六） （七） （八）
A 1 1 1 1 2 2 2 2
B 1 1 2 2 1 1 2 2
1
91
八
2
2
2
98
二、三因子法则 1.T=A+B+AB+C+AC+BC+ABC+W
2.同理可用于df与SS上
三、三因子必须由Y表才能解
C-1 DOE实验计划
一、应称实验设计 Design of Experiment
二、功能是找出关键成功因素做改善 KSF-Key Success Factor
三、将数据整理（PC重要/T培训重要）
3、結論二：××25歲的女生，有培訓則較佳 ×
DOE试验设计范文
DOE试验设计范文
DOE（Design of Experiments）试验设计是一种科学的、系统性的方法，用于研究因果关系，找出影响实验结果的因素，并确定最优的因素组合。
通过DOE试验设计，可以减少试验次数，提高试验效率，准确地分析
因素对结果的影响程度，从而优化和改进产品、工艺或系统。
全因子设计是一种最基本的试验设计方法，它考虑了所有可能的因素
和它们的水平，以确定它们对结果的影响。
全因子设计通常包括因子的选取、水平的确定、试验方案的建立和结果的分析等步骤。
通过全因子设计，可以确定每个因素对结果的影响程度，推断最佳因素水平以及交互作用的
影响。
在进行DOE试验设计时，需要考虑以下几个关键要素：
1.确定实验目的：明确实验的研究目的和需要解决的问题，确定关键
的因素和响应变量。
2.选择适当的设计方法：根据实验目的和研究问题选择合适的试验设
计方法，如全因子设计或响应面设计。
3.设计试验方案：确定因子和水平的选取，建立试验方案，包括样本
数量、实验次数、随机化方法等。
4.进行实验：按照设计方案进行实验操作，并记录实验数据。
5.分析数据：利用统计方法对实验数据进行分析，建立数学模型，推
断因素对结果的影响程度和交互作用。
6.进行优化：根据分析结果，确定最佳的因素组合，优化实验结果。
DOE试验设计在品质改善、生产优化、产品创新等方面具有重要的应
用价值，能够帮助企业降低成本、提高效率，提高产品质量和市场竞争力。
因此，掌握和运用DOE试验设计方法是很有必要的，有助于实现科学的实
验研究和数据分析。
DOE详细讲解
DOE详细讲解什么是DOEDOE（Design of Experiments），又称为试验设计或实验设计，是一种科学的、系统化的试验方法，它可以对多个因素进行同时考虑和优化。
DOE是强有力的工具，它可以在最小的试验次数内找到最优解，并提供最大程度的信息。
DOE在许多领域中具有广泛的应用，如化学、医学、物理学、生物学、环境科学、医学工程等。
DOE的原理DOE是通过对试验因素的完整而系统的控制，来确定变量之间的相互作用关系的。
DOE的基本原理是通过对多个因素的同时研究，可以更好地发现因素之间的相互作用，从而确定哪些因素是对结果影响最大的。
DOE可以在最小的试验次数内找到最优解，并提供最大程度的信息。
DOE的结果可以使生产、质量和效率得到提高，降低生产成本和损失。
DOE的步骤DOE通常分为六个步骤：1. 问题定义。
问题定义是项目最重要的部分，它需要清楚地确定研究的目的和问题的范围。
2. 设计矩阵的确定。
根据研究目的和问题的规模，确定试验的因素和水平，并设计矩阵。
3. 实验设计。
根据确定的试验矩阵选择实验方法。
4. 数据收集。
在实验中可用统计学方法收集数据，以支持分析。
5. 统计分析。
根据实验数据分析得到结论。
6. 结论和实践。
分析结果，确定实践中采取的步骤和结论。
DOE的类型1. 全因子设计。
全因子设计是指将每个因素的每个水平都包含在设计中。
这种设计可以确定每个因素和每个水平对结果的影响，并确定每个因素和水平之间的交互作用。
2. 部分因子设计。
部分因子设计是从所有可能的水平中选择几个来进行试验的设计。
这种设计可以确定某些因素和水平对结果的影响而不浪费时间和资源。
3. 响应曲面设计。
响应曲面设计是一种将一组数据转换成响应曲线的方法。
这种设计方法可以找到最优值和水平组合，以最大程度地优化结果。
DOE的优点1. 减少试验数量。
DOE可以通过系统性的计划方法选取关键实验因素的最佳组合，从而可以降低实验的数量和成本。
《DOE试验计划法》课件
02
CHAPTER
DOE试验计划法的实施步骤
确定试验要解决的问题和目标，确保试验计划与实际需求相符合。
明确试验目的
为确保试验效果可衡量，需要设定明确的度量指标，以便评估试验结果。
设定可度量指标
根据试验目标，设计多种可能的试验方案，并预测可能的结果。
为每个试验方案制定详细的时间表，包括试验准备、执行和数据收集等阶段。
建立完善的数据管理制度，确保数据的准确性和可靠性，为DOE试验计划法的结果提供可靠依据。
03
02
01
04
CHAPTER
DOE试验计划法在实践中的应用案例
VS
提升产品质量，减少质量缺陷
详细描述
在质量改进过程中，通过DOE试验计划法对质量管理体系进行试验和分析，确定最佳的质量控制参数和流程，从而提升产品质量，减少质量缺陷。
预测性
DOE试验计划法可以帮助优化产品或过程，提高其性能和效率，降低成本。
优化性
通过DOE试验计划法，可以对产品或过程进行可靠性评估，确保其满足预期要求。
可靠性
DOE试验计划法需要大量的试验和数据分析，因此成本较高。
试验成本高
由于需要进行多次试验和数据分析，DOE试验计划法的试验周期较长。
试验周期长
解释
DOE试验计划法是一种统计方法，它使用试验设计技术来系统地确定和优化影响产品、过程或系统性能的因素。这种方法通过精心设计的试验来收集数据，并使用统计工具来分析和解释这些数据，以确定哪些因素对性能有显著影响，以及这些因素的影响程度。
目的：DOE试验计划法的目的是通过优化产品、过程或系统的性能来提高生产效率、降低成本、提高质量、减少变异和缩短研发周期。
持续改进
DOE(试验设计)简介
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。
试验设计源于1920年代研究育种的科学家Dr.Fisher的研究, Dr. Fisher是大家一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。
[编辑]•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。
另一方面，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，一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。
[编辑]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一个因素的效应的估计量，则重复允许试验者求得这一效应的更为精确的估计量。
如s2是数据的方差，而有n次重复，则样本均值的方差是。
这一点的实际含义是，如果n=1，如果2个处理的y1 = 145，和y2 = 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y1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。
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实验的实施
•按照计划的 实验实施
• 因子(factor) : 影响data散布的无数原因当中直接与实验有关的原因 • 水平(level) : 为了实验而选定的因子的条件 • fixed factor : 技术性指定的因子(温度, 压力, 强度 等)变量因子 • Block : 把实验分为时间性, 空间性，在内部能够造成实验环境均匀
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)
实验计划(DOE) Process
实验目的的 设定 特性值的 选择
• 1或者2以上
因子和 因子水平的选择
• 从属因子/变量因子 • 选择水平的选择 -兴趣领域 -现使用水平, 预想最佳水平 +α -一般为 2~5 水平
14 -6/29
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)
实验计划(DOE)的基本原理 : 要构筑实验程度好、分析容易的实验计划的话 ,,,
1. Principle of Randomization(随机性) 选定的因子以外，消除其他原因偏移(bias)影响实验结果的方案
→ 按结果，设定作业标准，提供选择原料、装置、测定方法等 的基准
14 -3/29 LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)
什么是实验计划法(DOE) ?
对已知的事实 检证或 确认未知的事实 的假设
(进行实验)
Prism(DOE)
(实验计划)
True State of Nature
实验计划(DOE)
实验计划法(DOE)的种类
• 所有因子/所有水平 • 实验顺序是Random • 1/2/Multi-way factorial • Central Composite Design • Rotatable Design • EVOP(Evolutionary Operation) • Simplex Design
(+) 水平
25 330 PC+ABS Data 输入
20 25 20 25 20 25 20 25
14 -9/29
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验)
树立实验计划
14 -10/29
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
0.035 0.070 0.032 0.066
0.500
Latch width/Resin/ Latch height*Latch width/ Latch height*Resin 对反应值Y的影响大
Analysis of Variance for gap (coded units)
Source
Main Effects 2-Way Interactions Residual Error Total
部分实施法
• 有必要的交互作用 与主要要因交叉 • 主要活用直交排列法 • Latin Square Design
14 -8/29
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验)
对实验计划(DOE)适用结果的解释及对策事项是?
14 -4/29 LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)
什么时候使用实验计划(DOE)? -随DMAIC Process的情况
Define
Theme选定 活动范围 选定 CTQ 明确化 对CTQ的 Gage R&R
Measure
工程能力 分析
找出最佳化Y的致命的少数因子的条件
通过检证实验(Confirmation Run)，与Baseline比较， 确认是否达成了目标
14 -1/29
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
改善的过程
在改善阶段，在分析阶段得到的Xs中选定少数致命因子 对所选定的因子，通过影响测定值统计的计划的实验而进行 分析其结果掌握最佳的条件
Noise
New Data
Available Data
对所推定的原因因子的条件 计划、实施、分析实验 想要得到最佳条件的活动
(分析)
推论 & 检证
N
Process Optimization !!!
※ Trial & Error 方法 → 一般问题的原因有很多种 → 推定因子不能同时研讨 → 同一类型的问题再发的情况很频繁
Height
因子
Latch height Latch width Resin
width 320 320 330 330 320 320 330 330
resin 1 1 1 1 2 2 2 2
gap 0.28 0.21 0.27 0.51 0.42 0.22 0.41 0.49
(-) 水平
20 320 ABS
Constant height width resin height*width height*resin width*resin
Effect
Coef
0.35125
SE Coef
0.003750 0.003750 0.003750 0.003750 0.003750 0.003750 0.003750
5. Principle of Orthogonality(直交性) 直交排列法(Orthogonal Array Table)活用 把交互作用中能够技术性无视的与主效果相交落，能够减小实验的大小,树立实验计划。
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LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
要因配置法
• 对因子的各水平 完全Random化困难时 • 因子别/阶段别 Random化
反应 表面实验
分解法
DOE
• 水平数和Block数多时 减少实验次数而使用 • 在同一个实验上，想要比较的 因子水平的组合不全部包含的 实验计划法 不完整Block 计划法
交落法
• 把没必要检出的交互作用 与Block交落
Main Effects Plot (data means) for gap
20 25 0 32 0 33 1 2
0.42
0.39
gap
0.36
0.33
0.30
height
width
resin
• 倾斜度的绝对值越大对Y值的影响也越大 → Latch width ＞Resin ＞Latch height → 看似Latch 高度与Y没有多大的关联性
Critical Xs
完全/部分 配置法
检证实验不必要时
Vital Few
Vital Few Combination
Control
检证实验必要时
反应表面实验
Vital Few Optimization
14 -2/29
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)
实验计划法(DOE)的背景
• 一般影响Y的X有无数个，根据实验条件，实验结果的不同 因此几乎不可能用经验的、理论的方式知道引起Y发生的X。
实验计划法(DOE)的目的
• 通过计划周全的实验 1. 掌握哪个要因对反应有有益的影响 找出其影响良性的程度有多大. → 检证和推定的问题 2. 掌握微小影响的要因，在所有影响当中占多少比重， 测定误差多少 → 误差项推定的问题 3. 有益影响的原因具有什么条件时，掌握是否得到最佳 的反应 → 最佳反应条件的问题
实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验)
因子的影响分析
Fractional Factorial Fit: gap versus height, width, resin Estimated Effects and Coefficients for gap (coded units)
Term
LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)-完全配置法例题(23 实验)
对实验计划(DOE)的适用结果解释及对策事项是 ?
•Minitab Menu : Stat / DOE / Factorial/Factorial Plot 2. 分析 1) 主效果(Main Effects Plot)
14 -13/29 LG Electronics / LGENT 6σTASK TEAM
实验计划(DOE)-完全配置法(23 实验)
对实验计划(DOE)的适用结果解释及对策事项是 ?
2. 分析 2) 交互作用(Interaction Plot)
两个以上的因子相互组合影响
Analysis