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實驗設計DOE——田口方法

【課程目的】
本課程重點針對從事產品研發人員和相關工程技術人員而設計。旨在幫助學員系統、全面地應用DOE（實驗設計）在產品研發、產品和過程之改善時分析重要因子，優化結果，提高產品和過程健壯性（先天性高免疫能力）。
通過本課程的學習, 使學員能掌握DOE工具,進行產品、過程的健壯設計及持續改進：理解DOE的原理;掌握MINITAB軟件DOE主要菜單; 掌握DOE進行產品、過程改進的步驟和方法。
1、掌握DOE（實驗設計）的基本概念和原理；
2、掌握經典DOE（實驗設計）、混料DOE（實驗設計）、田口DOE（實驗設計）區別及優缺點，能據問題需要選擇合理DOE（實驗設計）；
3、掌握如何應用析因試驗從眾多影響因素中篩選找出影響輸出的主要因素，以最少的投入換取*的收益；
4、掌握如何對因子水平優化得到*輸出，從而使產品質量得以提升，工藝流程最優化；
5、掌握田口實驗設計方法，提高產品和過程信噪比，提高健壯性；
6、科學合理地安排試驗，減少試驗次數、縮短試驗周期，提高經濟效益；
8、掌握如何應用MINITAB軟件對DOE（實驗設計）設計、數據分析、優化因子和預測輸出。

【課程大綱】
第一講：實驗設計（DOE)的簡介
一、何謂實驗設計（DOE)
——何(he)謂(wei)實驗設計（DOE)《實驗設計DOE——田(tian)口方(fang)法》

【課程背景】
實(shi)驗設(she)計Design Of Experiments, 在質(zhi)量(liang)控(kong)制(zhi)(zhi)的整個(ge)過程中扮演了(le)非常重要的角色，它是(shi)我們產(chan)(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)提高(gao)，工(gong)(gong)藝流(liu)(liu)程改善的重要保證。實(shi)驗設(she)計已廣泛運用了(le)從(cong)航天業到一般生產(chan)(chan)(chan)制(zhi)(zhi)造業的產(chan)(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)改善、工(gong)(gong)藝流(liu)(liu)程優化甚(shen)至(zhi)已運用到醫學界。籍此課程，您將通過對產(chan)(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)，工(gong)(gong)藝參(can)數的量(liang)化分析，尋找關(guan)鍵(jian)因(yin)素，控(kong)制(zhi)(zhi)與其(qi)相關(guan)的因(yin)素。根據實(shi)際需求，學習(xi)判別與選(xuan)擇不同的實(shi)驗設(she)計種類，設(she)計你的實(shi)驗步驟，發現如(ru)何(he)控(kong)制(zhi)(zhi)各種影響(xiang)因(yin)素，以(yi)最少的投入，換取*的收益，從(cong)而(er)使產(chan)(chan)(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)得以(yi)提升，減少差異，降低成(cheng)本，使工(gong)(gong)藝流(liu)(liu)程最優化。

【課程收益】
通過本課程的培訓，可使學員：
了解掌握DOE基本原理
了解和控制影響流程的相關因素
掌握最有效的實驗設計方法
掌握六西格碼MINITAB軟件的運用方法
免費獲得MINITAB軟件

【課程內容】
一、實驗設計（DOE）概述
1.1什么是實驗設計
1.2實驗設計由來與發展
1.3品質工程面臨的問題
1.4品質工程理論
1.5基本術語：因子/水準, 信號/雜訊因子
1.6 實驗設計流程
2.正交實驗設計
2.1正交表的構造;
2.2正交表的選擇與運用
2.3正交表的靈活運用
2.4正交實驗案例演練.
3.田口方法
3.1  田口的質量哲學觀念
3.2  田口損失函數
3.3  三種品質計量方法之比較
3.4  田口方法核心工具——S/N（信噪比）
3.5  田口三次設計：系統設計/參數設計/容差設計
3.6  實例演練1：望小特性田口設計
3.7  實例演練2：望大特性田口設計
3.8  實例演練3：望目特性田口設計
4.利用MINITAB實現DOE實戰演練
4.1 MINITAB應用簡介
4.2望大特性田口設計
4.3望小特性田口設計
4.4望目特性田口設計
4.5交互作用的田口設計
4.6動態田口實驗設計
4.7全因子實驗設計
4.8分部因子設計
4.9混合設計
4.10響應曲面設計
5.實驗結果的分析與解析
5.1變異數分析(A*VA);
5.2信噪比分析（?S/N比）
6.再現性實驗
6.1再現性實驗的必要性;
6.2均值估計;
6.3估計均值的置信區間;
6.4再現性實驗的決策點.
7．容差設計
7.1容差設計簡介
7.2田口損失函數設計公差.
7.3設計因子的公差確定.
8．案例分析
——實驗設計（DOE)目的和作用
——實驗設計（DOE)類別、作用和適用場合

二、試驗設計術語
——響應(Response)
——因子（Factor)（可控因子，非可控因子）
——水平（Level)
——處理（Treatment)
——試驗單元（Noise)
——模型與誤差
——主效應
——交互作用
——模型和誤差

三、試驗設計基本原則
1、重復試驗
2、隨機化試驗
3、區組試驗

四、試驗輸出Y選擇
1、輸出變量的類別
2、計量值和計數值差別
3、測量相關指標和功能指標
4、確定最優的輸出變量

五、選擇因素水平的指引
1、合理選擇水平范圍
2、多水平轉化問題
3、噪聲因子處理
4、因子分組技術

六、正交試驗設計表
1、正交試驗表
2、正交試驗表的結構
3、正交試驗表的特點
4、正交試驗表的性質

七、試驗設計策
1、試驗設計的策劃與安排
2、試驗設計的一般步驟
——計劃階段
——實施階段
——分析階段（五步法）
3、實驗設計表

第二講：全因子實驗設計 （MINITAB軟件使用）
1、 全因子DOE（實驗設計）概述
——二水平全因子設計
——正交表
——二水平設計的目的
——試驗安排及中心點
——代碼化設計
——真實水平與代碼之間換算
——單因子DOE（實驗設計）
——多因子DOE（實驗設計）
2、 全因子DOE（實驗設計） 計劃
——MINITAB因子設計
——創建因子實驗設計
——自定義因子實驗設計
3、 全因子設計分析
——步驟1：瀏覽數據
——步驟2：擬合模型
——步驟3：簡化模型
——步驟4：殘差分析
——步驟5：模型是否合適？
——步驟6：解釋模型
——步驟7：目標是否達到
4、 全因子DOE（實驗設計）案例分析與討論

第三講：部分因子實驗設計
1、部分因子DOE（實驗設計）概述
——部分因子試驗的必要性
——部分因子試驗的實施原理
——部分因子試驗的關鍵概念（分辨度）
——部分因子試驗的設定
2、部分因子DOE（實驗設計）的計劃
——默認生成元的部分因子試驗計劃
——指定生成元的部分因子試驗計劃
3、 部分因子實驗的實例分析
4、折疊設計
5、飽和設計
6、 Plackett—Buman設計
7、3水平部分因子試驗的分析

第四講：RSM實驗設計（響應曲面實驗設計）
1、 響應表面DOE（實驗設計）概述
2、 創建響應表面設計
3、 分析和優化
4、 MINITAB RSM設計
4.1 創建RSM實驗設計
4.2 自定義RSM實驗設計
4.3 選擇最優化設計
4.4 分析RSM實驗設計
4.5 等值線和等值圖
4.6 優化器
5、案例分析和現場練習

第五講：田口實驗設計
1、 田口玄一的質量觀
2、 噪聲和健壯設計
3、 靜態田口實驗設計
4、 動態田口實驗設計
5、 MINITAB 田口設計
5.1 創建田口實驗設計
5.2 分析田口實驗設計
5.3 預測田口結果
6、 田口設計案例分析和現場練習

第六講：混料實驗設計
1、 混料實驗設計概述
2、 混料、混料總量和混料過程變量
3、 單純質心混料設計
4、 格點混料設計
6、 極端限制混料設計
7、 創建混料實驗設計
8、 混料設計分析
9、 混料設計(ji)案例分析和現場練習(xi)

實驗設計DOE——田口方法