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試驗(yàn)設(shè)計(jì)田口法

課程背景：
很多制造型企業(yè)在開發(fā)新技術(shù)，新產(chǎn)品和新工藝的時(shí)候，面臨著如下問題和困惑：工程師對(duì)于在設(shè)計(jì)過程中的很多影響因素，如何判斷哪些是影響設(shè)計(jì)指標(biāo)的關(guān)鍵影響因素，各影響因素對(duì)于設(shè)計(jì)指標(biāo)的影響程度如何，各關(guān)鍵影響因素的*參數(shù)組合是什么？
傳統(tǒng)的做法是工程師按照自己的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)試驗(yàn)，不斷通過試錯(cuò)來逼近想要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。往往會(huì)花費(fèi)巨大的試驗(yàn)成本，很長的時(shí)間來進(jìn)行試驗(yàn)。最終得到的結(jié)果也不能確定是否*的設(shè)計(jì)參數(shù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）提供了一種科學(xué)有效的方法來解決這個(gè)問題。這個(gè)方法保證了各因素得到全面的評(píng)估，得到的結(jié)果是最優(yōu)解決方案之一，同時(shí)極大程度地降低了試驗(yàn)的成本和花費(fèi)的時(shí)間。幫助企業(yè)在新技術(shù)，新產(chǎn)品和新工藝開發(fā)上縮短研發(fā)周期，提高研發(fā)效率。
近年來越來越多的中國企業(yè)開始了解并相繼使用了DOE這個(gè)工具，行業(yè)涉及電子、通信、軟件、自動(dòng)化、集成電路、機(jī)電設(shè)備、材料、食品、日化、醫(yī)療等，盡管這些企業(yè)規(guī)模大小不一、行業(yè)領(lǐng)域各異，但多數(shù)在不同程度上取得了良好的收效。
田口法是DOE眾多類型里面應(yīng)用較廣的一種方法，該方法使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、波動(dòng)性小，使生產(chǎn)過程對(duì)各種噪聲不敏感。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，利用質(zhì)量、成本、效益的函數(shù)關(guān)系，在低成本的條件下開發(fā)出高質(zhì)量的產(chǎn)品。降低產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)制造過程中的各種干擾因素的敏感度。是特別適合于制造型企業(yè)的一種DOE方法。

課程收益：
● 全面了解DOE各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)員了解什么情況下使用哪種DOE的方法可以更好的解決問題；
● 系統(tǒng)掌握田口法（正交試驗(yàn)）的基本理論，學(xué)習(xí)正交試驗(yàn)表的類型和使用方法
● 系統(tǒng)掌握田口法（正交試驗(yàn)）的數(shù)據(jù)計(jì)算方法和數(shù)據(jù)分析方法，掌握*組合與最適組合的推算方法
● 系統(tǒng)學(xué)習(xí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)過程的具體操作步驟和技巧，掌握田口法（正交試驗(yàn)）的完整使用方法
● 學(xué)習(xí)使用Minitab來進(jìn)行田口法的具體操作和分析方法，讓學(xué)員掌握一個(gè)好用的數(shù)據(jù)分析軟件
● 通過結(jié)合企業(yè)特點(diǎn)的案例講解和實(shí)操，讓學(xué)員沉浸式學(xué)習(xí)，盡快掌握方法要點(diǎn)，應(yīng)用于實(shí)際工作中解決實(shí)際遇到的技術(shù)問題；
● 分享其它行業(yè)和公司的應(yīng)用案例，開闊學(xué)員的眼界，了解先進(jìn)企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)員將來建立企業(yè)內(nèi)部的DOE案例知識(shí)庫。

課程對(duì)象：研發(fā)經(jīng)理，工程經(jīng)理，品質(zhì)經(jīng)理，研發(fā)工程師，工藝工程師，品質(zhì)工程師等

課程大綱
引言：DOE是什么？和我們有什么關(guān)系？為什么要學(xué)習(xí)DOE？
第一講：了解工具——DOE與傳統(tǒng)試驗(yàn)方法的對(duì)比
導(dǎo)入：DOE的含義與發(fā)展歷程
一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的分類（兩大傳統(tǒng)試驗(yàn)方法與一個(gè)創(chuàng)新方法）
方法1：試錯(cuò)法
方法2：?jiǎn)我蜃臃?br /> 方法3：DOE
對(duì)比：三種試驗(yàn)方法的比較
二、傳統(tǒng)試驗(yàn)方法的缺點(diǎn)
缺點(diǎn)1：再現(xiàn)性低
缺點(diǎn)2：無因子交互作用的信息
缺點(diǎn)3：無法縮小試驗(yàn)規(guī)模
分享：DOE的常用術(shù)語
分析：選擇因子水平的注意事項(xiàng)
三、DOE可以達(dá)成的目標(biāo)
1、 設(shè)計(jì)對(duì)使用環(huán)境不敏感（即受環(huán)境的影響?。┑漠a(chǎn)品
2、 改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)、成本和性能指標(biāo)
3、 降低總的開發(fā)周期
4、 提高新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工藝性
5、 確定、驗(yàn)證和優(yōu)化制造過程的主要影響變量及其影響
分享：DOE在不同領(lǐng)域的用途及DOE的分類
四、DOE的使用要求
1、 DOE的使用時(shí)機(jī)
時(shí)機(jī)1：為產(chǎn)品選擇最合理的配方（原料及其含量）
時(shí)機(jī)2：提高老產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量
時(shí)機(jī)3：對(duì)生產(chǎn)過程選擇最合理的工藝參數(shù)
時(shí)機(jī)4：研制開發(fā)新產(chǎn)品
時(shí)機(jī)5：尋找*的生產(chǎn)條件
分析：DOE試驗(yàn)過程應(yīng)避免的情況
2、 DOE應(yīng)遵循的三個(gè)原則
——分塊，隨機(jī)性，重復(fù)性
3、 DOE的執(zhí)行策略
五、DOE基本術(shù)語
——指標(biāo)、因素、水平、主效應(yīng)與交互作用
分析：如何選擇和確定因子及水平
案例：DOE在制造型企業(yè)中的應(yīng)用分享

第二講：巧用方法——田口法（正交試驗(yàn)法）的操作
導(dǎo)入：正交試驗(yàn)法是什么？有什么優(yōu)點(diǎn)？
一、正交試驗(yàn)法特點(diǎn)與工具運(yùn)用
工具：正交試驗(yàn)表
1、 正交試驗(yàn)法的優(yōu)點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)1：均勻分散性
優(yōu)點(diǎn)2：整齊可比性
2、 選用正交試驗(yàn)表的原則
原則1：列號(hào)數(shù)不少于因素個(gè)數(shù)，保證每個(gè)因素都有一個(gè)列號(hào)安排
原則2：水平個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)，因素的水平個(gè)數(shù)與列號(hào)中的水平個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)
3、 指標(biāo)的特性介紹
1）靜態(tài)特性（望大，望小，望目）
2）動(dòng)態(tài)特性
4、 如何使試驗(yàn)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)
方法1：偷工“加”料法
方法2：不要讓列號(hào)為空
5、 填寫正交試驗(yàn)表的步驟
第1步：根據(jù)指標(biāo)確定其特性
第2步：挑因素，選水平，制定因素水平表
第3步：選正交表及表頭設(shè)計(jì)
第4步：制定正交試驗(yàn)方案表
要點(diǎn)：找準(zhǔn)主標(biāo)特性，重復(fù)試驗(yàn)，找準(zhǔn)合適的正交表
分享：不同的正交試驗(yàn)表填寫方法
二、正交試驗(yàn)法的操作步驟
第一步：明確目的
第二步：選擇指標(biāo)
第三步：確認(rèn)影響因素和水平
第四步：選擇正交試驗(yàn)表
第五步：制定試驗(yàn)計(jì)劃
第六步：實(shí)施試驗(yàn)，收集記錄數(shù)據(jù)
第七步：整理和分析數(shù)據(jù)，確定最優(yōu)因素組合
第八步：驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
要點(diǎn)：盡可能利用歷史數(shù)據(jù)；謹(jǐn)慎選取水平；保證試驗(yàn)的仿真性；不要遺漏關(guān)鍵因素
三、正交試驗(yàn)法的實(shí)施與結(jié)果分析
1、 執(zhí)行試驗(yàn)
第1步：按照正交試驗(yàn)表的分組進(jìn)行樣品的準(zhǔn)備
第2步：按照計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)
第3步：試驗(yàn)過程中記錄試驗(yàn)的條件和結(jié)果
要點(diǎn)：測(cè)前評(píng)估，試驗(yàn)次序隨機(jī)，記錄過程狀況，收集數(shù)據(jù)
2、 試驗(yàn)結(jié)果分析
導(dǎo)入1：幾個(gè)關(guān)鍵名詞（信噪比（S/N），*組合，最適組合）
導(dǎo)入2：不同指標(biāo)特性的S/N計(jì)算公式
第1步：計(jì)算各試驗(yàn)S/N及Mean值
第2步：計(jì)算所有試驗(yàn)的平均 S/N 及 Mean值
第3步：計(jì)算每個(gè)因素各水平的S/N 及 Mean值
第4步：*組合的選擇及結(jié)果推算
第5步：最適組合的選擇及結(jié)果推算
要點(diǎn)：檢查三大是否（試驗(yàn)異常情況；試驗(yàn)條件要求；指標(biāo)特性和計(jì)算公式正確性）
四、驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
對(duì)分析的結(jié)果（參數(shù)組合）進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)
分析：驗(yàn)證試驗(yàn)過程中的要點(diǎn)
分享：DOE的使用限制
案例：正交試驗(yàn)法案例分析
五、成功進(jìn)行DOE的十個(gè)竅門
竅門1：選題畫龍點(diǎn)睛     竅門2：充分掌握現(xiàn)況
竅門3：提升信息質(zhì)量     竅門4：擬定有效目標(biāo)
竅門5：試驗(yàn)循序漸進(jìn)     竅門6：要因深入分析
竅門7：掌握母數(shù)因子     竅門8：兩水平走極端
竅門9：多水平靠大邊     竅門10：試驗(yàn)善加管理
討論：結(jié)合十個(gè)竅門討論在過往試驗(yàn)中遇到的問題，有哪些啟發(fā)？

第三講：善用工具——使用Minitab進(jìn)行DOE數(shù)據(jù)分析
一、DOE常用工具軟件介紹
——Minitab，JMP
對(duì)比：兩個(gè)工具的優(yōu)缺點(diǎn)
二、使用Minitab三步曲
第一步：根據(jù)問題選擇工具
第二步：按照?qǐng)D標(biāo)進(jìn)行操作
第三步：解釋數(shù)據(jù)作出決策
案例：運(yùn)用具體案例使用Minitab進(jìn)行實(shí)操講解
分析：DOE在實(shí)操過程中存在的8個(gè)普遍問題及其解決方法
案例：其它行業(yè)的案例分享
實(shí)操：本企業(yè)案例實(shí)操分析

試驗(yàn)設(shè)計(jì)田口法