《如何應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）提高工藝控制能力》

主講老師：王繼武

課程詳情：

課程背景

在工藝設(shè)計(jì)中，哪些工藝參數(shù)是關(guān)鍵的？其公差范圍設(shè)定多大是合適的？相當(dāng)多的工藝工程師是根據(jù)其工作經(jīng)驗(yàn)來回答這兩個問題的。 DOE借助方差分析的手段，通過少量的工藝實(shí)驗(yàn)，從大量的工藝參數(shù)中找出關(guān)鍵的工藝參數(shù)，再通過全因子析因法及響應(yīng)曲面法（RSM），建立關(guān)鍵工藝參數(shù)與關(guān)鍵的質(zhì)量特性的數(shù)學(xué)模型，通過對關(guān)鍵工藝參數(shù)建立合理的工藝規(guī)范，確保質(zhì)量特性滿足顧客的需求。

課程目標(biāo)

運(yùn)用DOE的方法，從根本上摒棄依靠“拍腦袋”和“工藝猜測”解決問題的傳統(tǒng)陋習(xí)；掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，原理和應(yīng)用；掌握DOE工具的應(yīng)用步驟。

課程大綱

單元	主要內(nèi)容	目的
0	破冰案例研討
1	實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）概述
	什么是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
	實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）的目標(biāo)與用途
	實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）的作業(yè)流程
	主效應(yīng)、交互作用及其計(jì)算
	分組練習(xí)：主效應(yīng)及交互效應(yīng)的計(jì)算
	實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：隨機(jī)化、重復(fù)和分區(qū)化
	模型與誤差
2	假設(shè)檢驗(yàn)基礎(chǔ)	假設(shè)檢驗(yàn)是理解DOE的理論基礎(chǔ)之一
	假設(shè)檢驗(yàn)（Hypothesis testing）的提出
	假設(shè)檢驗(yàn)的目的和定義	案例分析：食堂菜譜滿意度改進(jìn)
	假設(shè)檢驗(yàn)的程序
	假設(shè)決策的風(fēng)險	案例：陪審團(tuán)的判決與機(jī)場安檢
	假設(shè)檢驗(yàn)：如何進(jìn)行
	P-值要多小：根據(jù)狀況有所不同
	DOE常用的假設(shè)檢驗(yàn)說明	梳理DOE常用的假設(shè)檢驗(yàn)
3	2k全因子設(shè)計(jì)
	因子和水平的組合
	2k全因子實(shí)驗(yàn)的表示方法
	正交表（Orthogonal array）
	2k全因子析因?qū)嶒?yàn)
	因子的代碼化（coding）
	分組練習(xí)：24四因子兩水平全因子實(shí)驗(yàn)排列表
	2k全因子設(shè)計(jì)概述
	2k全因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的
	案例分析：淬火工藝改進(jìn)（七個步驟）	結(jié)合Minitab軟件的操作
	分組練習(xí)：利用2k全因子實(shí)驗(yàn)，分析如何提高紙飛機(jī)的飛行距離
4	部分因子設(shè)計(jì)和篩選實(shí)驗(yàn)
	篩選實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
	為何要減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)
	混合、別稱和解析度
	分組練習(xí)：練習(xí)識別別名或混合
	如何選擇部分因子設(shè)計(jì)
	部分因子和篩選設(shè)計(jì)在Minitab的使用	案例分析：25-1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
		案例分析：自動刨床加工零件的表面工藝條件
		案例分析：變壓器的耗電量實(shí)驗(yàn)
	分組練習(xí)：利用2k-p部分因子實(shí)驗(yàn)，分析如何提高紙飛機(jī)的飛行距離
5	中心點(diǎn)
	2k實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的問題	案例分析：無中心點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
	中心點(diǎn)和曲率
	中心點(diǎn)的設(shè)置	結(jié)合Minitab軟件操作
		案例分析（4個）
6	分區(qū)和分區(qū)化
	為何需要分區(qū)
	混合和分區(qū)化
	分區(qū)化的2k實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)	案例分析：分區(qū)化過濾速率實(shí)驗(yàn)
7	響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)（RSM）
	實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型
	過程設(shè)置優(yōu)化：2因子	案例分析：響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)-1
	過程設(shè)置優(yōu)化：曲面響應(yīng)
	速上升路徑	案例分析：響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)-2
	中心復(fù)合設(shè)計(jì)CCD	案例分析：響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)-3
8	混料設(shè)計(jì)	適用于配方或配比的工藝
	什么是混料設(shè)計(jì)（Mixture Design）？
	單形、單形的頂點(diǎn)與坐標(biāo)	案例：三維、四維空間的一個單形
	混料實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)模型
	Scheffé（雪費(fèi)）典型多項(xiàng)式
	常見混料設(shè)計(jì)：單純形格點(diǎn)法
	M{p,1}單形格子設(shè)計(jì)
	M{p,2}單形格子設(shè)計(jì)
	M{p,d}單形格子設(shè)計(jì)	案例分析：混料設(shè)計(jì)_單形格子
	常見混料設(shè)計(jì)：單純形質(zhì)心法
	單形重心設(shè)計(jì)的基本思路	案例分析：空氣過濾器的設(shè)計(jì)
	常見混料設(shè)計(jì)：極端頂點(diǎn)設(shè)計(jì)	案例分析：混料設(shè)計(jì)_極端頂點(diǎn)法
	課程總結(jié)：實(shí)驗(yàn)DOE路徑圖