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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE公開(kāi)課

 

課程背景：

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(Design of Experiments, 縮寫(xiě)為DOE)，是研究如何制定適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)學(xué)理論與方法。經(jīng)證實(shí)，最節(jié)約成本又能改善質(zhì)量和生產(chǎn)效率的最有效方法就是DOE。為找到最影響質(zhì)量的關(guān)鍵少數(shù)因子的試錯(cuò)法非常昂貴而且耗時(shí)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是探究特征、預(yù)測(cè)，以進(jìn)一步在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上改善任意系統(tǒng)或制程的表現(xiàn)。它對(duì)于解決多因素優(yōu)化問(wèn)題，有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本卓有成效?，F(xiàn)已為*和日本企業(yè)廣泛使用。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可應(yīng)用于改進(jìn)企業(yè)管理，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，制定高效生產(chǎn)計(jì)劃等。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) ( DOE ) 也是DMAIC路徑中改善階段的主要工具之一。本課程主要介紹了DOE的設(shè)計(jì)思想、實(shí)施計(jì)劃、數(shù)據(jù)分析、驗(yàn)證及推薦方案，介紹了完全析因?qū)嶒?yàn)與篩選實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用；介紹尋找*的工藝窗口的技巧，講解了曲面響應(yīng)法(RSM)及穩(wěn)健設(shè)計(jì)等優(yōu)化方法；介紹了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理的基本原理與應(yīng)用方法，從而能夠在今后實(shí)際工作中設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案及合理處理有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品與優(yōu)化工藝參數(shù)。還學(xué)習(xí)了通過(guò) Minitab/JMP 會(huì)制定適合您獨(dú)特案例的設(shè)計(jì)，該方法比之前支持統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的工具更為普遍，且不需要很多經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)技術(shù)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠在今后實(shí)際工作中設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案及科學(xué)合理處理有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解決實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到持續(xù)改進(jìn)，優(yōu)化核心流程，全面提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

 

課程目標(biāo)：

學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概論與關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)；

學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思想、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與步驟、數(shù)據(jù)分析方法；

掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析路徑、實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)技巧，掌握DOE的精髓；

提高在研發(fā)、制造及質(zhì)量改善中解決實(shí)際問(wèn)題的能力；

掌握如何在DMAIC的改善階段合理使用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法；

使用Minitab/JMP來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析，獲得*結(jié)果變得方便容易。

 

參訓(xùn)對(duì)象：

產(chǎn)品經(jīng)理，研發(fā)項(xiàng)目、過(guò)程控制與質(zhì)量管理負(fù)責(zé)人；設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)制造的工程技術(shù)人員；質(zhì)量工程師；可靠性工程師；檢驗(yàn)計(jì)量管理人員；負(fù)責(zé)市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品策劃、售后服務(wù)及采購(gòu)與供應(yīng)商管理的技術(shù)支持工程師；六西格瑪管理綠帶與黑帶/六西格瑪設(shè)計(jì)(DFSS)綠帶與黑帶或者候選人、黑帶大師候選人等

 

課程大綱：

第一天

DOE目的 

DOE的用途 

DOE的應(yīng)用時(shí)機(jī) 

DOE的定義

知識(shí)準(zhǔn)備統(tǒng)計(jì)知識(shí)及MINITAB/JMP操作技巧

利用 Minitab/JMP 來(lái)分析 DOE 結(jié)果

在學(xué)習(xí) DOE 之前，我們將回顧: - 比較方法，了解假設(shè)檢驗(yàn)，P-值 為了更好地分析 DOE，學(xué)習(xí)這些基本統(tǒng)計(jì)方法是必要的 DOE的一般模型 DOE-概念與術(shù)語(yǔ)

指標(biāo)Y，因子X(jué)，水平，處理，處理組合，主效應(yīng)，交互作用

實(shí)驗(yàn)類型 反復(fù)實(shí)驗(yàn)(Trial and Error)

單因子法One-Factor-at-a-Time(OFAT)

序貫實(shí)驗(yàn)策略 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程 

問(wèn)題的定義à輸出變量及輸入變量的選定

輸入變量水平的選擇

DOE的選擇àDOE實(shí)施及收集數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)分析à結(jié)論和提案

編碼，中心點(diǎn)，

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原理： 

重復(fù)，隨機(jī)化與區(qū)組

實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的考慮與技巧

完全析因(全因子)實(shí)驗(yàn)

為什么使用析因?qū)嶒?yàn)?

兩因子析因?qū)嶒?yàn)

一般析因?qū)嶒?yàn)

2水平全因子實(shí)驗(yàn)

單個(gè)復(fù)制

析因?qū)嶒?yàn)中的區(qū)組考慮

析因?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)與回歸分析 案例分析

課堂實(shí)踐：利用MINITAB/JMP進(jìn)行全因子設(shè)計(jì)練習(xí)

完全析因（全因子）實(shí)驗(yàn)分析 七步法流程

第一步“瀏覽數(shù)據(jù)”。

第二步：擬合模型。

第三步是減少模型。

第四步，是進(jìn)行殘差診斷。

第五步：判斷模型是否合適，需要改進(jìn)嗎？

第六步：解釋選定模型。

第七步判斷“目標(biāo)是否已經(jīng)達(dá)到？” 案例分析

課堂實(shí)踐：利用MINITAB/JMP進(jìn)行全因子分析練習(xí)

總結(jié)

布置課后練習(xí)：利用MINITAB/JMP進(jìn)行全因子設(shè)計(jì)與分析練習(xí)

第二天

復(fù)習(xí)第一天內(nèi)容，解答學(xué)員問(wèn)題

完成第一天的作業(yè)演練 部分析因?qū)嶒?yàn)概論 

混雜(Confounding)

部分析因的基本原理

生成元（generator），別名（alias），分辨度（resolution） 

2水平部分析因(部分因子)實(shí)驗(yàn)

1/2部分因子實(shí)驗(yàn); 1/4部分因子實(shí)驗(yàn); 一般部分析因?qū)嶒?yàn) 

3 水平因子實(shí)驗(yàn) 用于篩選與特征化的部分析因?qū)嶒?yàn)

課堂實(shí)踐：部分析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)討論

部分析因?qū)嶒?yàn)的計(jì)劃 對(duì)主效應(yīng)與交互作用間混雜問(wèn)題的考慮思路與設(shè)計(jì)技巧分享

 部分析因?qū)嶒?yàn)分析法

七步分析法 部分析因?qū)嶒?yàn)的實(shí)例剖析；案例分享

課堂實(shí)踐：利用MINITAB/JMP進(jìn)行部分析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)練習(xí)(實(shí)驗(yàn)演練)

響應(yīng)曲面法（RSM）概論 中心點(diǎn)的妙用 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)模型

中心復(fù)合設(shè)計(jì)(常用設(shè)計(jì)模型：CCC、CCI、CCF) 

CCD設(shè)計(jì)在不同因子數(shù)的情況下，建議的總計(jì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的個(gè)數(shù)

常用設(shè)計(jì)模型：CCC、CCI、CCF的特性評(píng)估

常用設(shè)計(jì)模型：CCC、CCI、CCF的選擇與考慮

Box-Behnken設(shè)計(jì)

三水平設(shè)計(jì) 各模型使用場(chǎng)合的適合性研究

課堂實(shí)踐：利用MINITAB/JMP進(jìn)行響應(yīng)曲面法設(shè)計(jì)、分析與驗(yàn)證實(shí)戰(zhàn)演練

響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)的分析法

序貫實(shí)驗(yàn)策略 

單指標(biāo) RSM 多指標(biāo)的RSM 優(yōu)化 案例分析

精彩案例分享

小結(jié)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的路徑圖 Q & A

 

講師介紹：閔老師

黑帶大師，DOE專家 教授級(jí)高工

主要資歷：

高級(jí)咨詢師  黑帶大師(MBB)

北京大學(xué)質(zhì)量與競(jìng)爭(zhēng)力研究中心研究員、北大光華管理學(xué)院教授

全國(guó)六西格瑪管理推進(jìn)委員會(huì)專家委員、DFSS小組核心成員

上海市質(zhì)量協(xié)會(huì)質(zhì)量技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)審專家

摩托羅拉大學(xué)認(rèn)證精益六西格瑪／六西格瑪設(shè)計(jì)(DFSS)講師、顧問(wèn)

主要工作經(jīng)歷：

北京大學(xué)質(zhì)量與競(jìng)爭(zhēng)力研究中心研究員、北京大學(xué)教授；

積塔(先進(jìn))半導(dǎo)體制造有限公司六西格瑪資深經(jīng)理，黑帶大師(MBB)，教授級(jí)高級(jí)工程師，六西格瑪首席培訓(xùn)師與顧問(wèn)；

上海永新彩管有限公司，先后任資深開(kāi)發(fā)工程師、高級(jí)統(tǒng)計(jì)技術(shù)工程師、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE專家；

曾接受多位設(shè)計(jì)與質(zhì)量專家的培訓(xùn)與指導(dǎo)，并在長(zhǎng)期實(shí)踐中積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多年大量的一線實(shí)踐，總結(jié)并形成了適合中國(guó)企業(yè)市場(chǎng)開(kāi)拓、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工藝改進(jìn)與質(zhì)量提升的完整方法論。

 

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE公開(kāi)課