《試驗設(shè)計法（DOE）實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練營》

《快速找到解決產(chǎn)品質(zhì)量問題的鑰匙》
試驗設(shè)計法（DOE）實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練營
主講：謝鳴老師
【課程背景】
一輛汽車，怎么開最省油？這個問題涉及到眾多因素：發(fā)動機(jī)、變速箱、換擋時機(jī)、胎壓、機(jī)油型號、汽油標(biāo)號、溫度、路面情況等等，如何才能找出最優(yōu)的搭配呢？估計大家都有自己的經(jīng)驗做法。在產(chǎn)品研發(fā)過程中，面對各類問題，通常也有很多個因子圍繞著我們：
哪些因子與問題有關(guān)，哪些無關(guān)？
有關(guān)的因子中，哪些對這個問題影響大，哪些只有輕微影響？
影響重大的因子中，如何設(shè)定參數(shù)，能讓結(jié)果最優(yōu)，成本最低？
除了窮舉法和碰運(yùn)氣，有沒有一種高效的方法來解決這些問題？
這些問題都可以通過DOE試驗設(shè)計法來解決！試驗設(shè)計在研發(fā)的整個過程中扮演了非常重要的角色，它是我們提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善產(chǎn)品參數(shù)的重要手段。試驗設(shè)計已廣泛運(yùn)用于從航天業(yè)到一般生產(chǎn)制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量改善、工藝流程優(yōu)化。通過此課程，您將掌握對產(chǎn)品參數(shù)的量化分析，科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、高效地確定關(guān)鍵因素及其最佳設(shè)定，獲得最優(yōu)輸出結(jié)果。著名學(xué)者，田口法創(chuàng)始人田口玄一說過“不掌握試驗設(shè)計的工程師只能算是半個工程師”，DOE能突破性提升研發(fā)、質(zhì)量、技術(shù)工程師從根本上解決問題的能力。
【課程收益】
掌握試驗設(shè)計的方法，原理和應(yīng)用。
通過老師的現(xiàn)場輔導(dǎo)，解決生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際問題并有效掌握DOE的應(yīng)用。
提高對DOE的認(rèn)識，從根本上摒棄依靠"啪腦袋"和"工程猜測"解決問題的傳統(tǒng)陋習(xí)。
了解應(yīng)用DOE的必備條件。
掌握DOE工具的應(yīng)用步驟。
系統(tǒng)性地應(yīng)用DOE工具，提高過程質(zhì)量及生產(chǎn)效率。
【課程特色】通過篩選試驗及部分析因法，從眾多過程特性中找出關(guān)鍵的少數(shù)的因子，通過全因子法及響應(yīng)曲面法，建立少數(shù)關(guān)鍵因子與關(guān)鍵輸出特性的數(shù)學(xué)模型，從而通過對少數(shù)關(guān)鍵的因子建立合理的規(guī)范，而確保得到優(yōu)良的關(guān)鍵輸出特性。此課程中對于試驗的因子配置及數(shù)據(jù)分析講解易于讓學(xué)員理解
【課程對象】
與產(chǎn)品研發(fā)和制造過程相關(guān)的人員。
【課程時間】
3天，6小時/天
【課程大綱】
第一天
第一部分 DOE與傳統(tǒng)方法對此
1、案例分析：好吃的蛋糕？
2、傳統(tǒng)方法： 一次一因子試驗 OFAT
從低向高改變一個因子。
記錄并固定該因子的最佳設(shè)定值。
對每一可控因子重復(fù)上述流程。
呈現(xiàn)表面上的最佳響應(yīng)的結(jié)果。
3、傳統(tǒng)方法： 保留最優(yōu)因子法
從低向高改變一個因子。
如果改變該因子后，Y值有改善，則保留該變化，并繼續(xù)改變下一個因子。
如果下一個因子并沒有使Y變好，則改回之前值，并繼續(xù)改變下一個因子。
對每一可控因子重復(fù)上述流程。
呈現(xiàn)表面上的最佳響應(yīng)的結(jié)果。
4、傳統(tǒng)方法局限性
第二部分 簡單試驗設(shè)計應(yīng)用
1、試驗的定義
2、試驗設(shè)計和分析的含義
3、試驗設(shè)計和分析的歷史和發(fā)展
4、試驗設(shè)計和分析的作用
5、試驗設(shè)計 DOE 有關(guān)術(shù)語
5.1 response 響應(yīng)
5.2 factor 因子
5.3 level 水平/treatment 處理
5.4 main effect 主效應(yīng)
5.5 interaction 交互作用
5.6 試驗單元
5.7 試驗環(huán)境
6、試驗設(shè)計分類
7、試驗設(shè)計運(yùn)用步驟
8、DOE 基本原則 ：隨機(jī)化、區(qū)組化、重復(fù)性
9、案例解析：冰山集團(tuán)壓縮機(jī)DOE試驗設(shè)計評估方案第三部分 析因試驗設(shè)計（因子設(shè)計）
1、析因試驗設(shè)計概述
1.1 析因試驗設(shè)計的含義
1.2 析因試驗的目標(biāo)
1.3 全因子試驗設(shè)計法
1.4 重復(fù)試驗
2、析因試驗設(shè)計法的基本應(yīng)用程序
2.1 明確試驗?zāi)康?，確定考核指標(biāo)
2.2 選擇主因子，確定主因子水平
2.3 選擇析因設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計矩陣
2.4 實(shí)施試驗計劃、記錄試驗數(shù)據(jù)
2.5 計算和分析試驗結(jié)果
2.6 建立預(yù)測模型，選出顯著性因子
2.7 確定最優(yōu)解并進(jìn)行驗證
3、單因子試驗設(shè)計法案例（ANOVA方差分析法）
4、全因子試驗設(shè)計法案例（2K設(shè)計法）
5、有中心點(diǎn)的試驗設(shè)計
4.1 有中心點(diǎn)的試驗設(shè)計的概念
4.2 有中心點(diǎn)的試驗設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)
6、互動游戲：紙飛機(jī)飛得遠(yuǎn)
7、案例解析：斯科普壓縮機(jī)噪音的DOE全因子設(shè)計
第二天
第四部分 部分因子試驗設(shè)計法
部分析因試驗設(shè)計的含義
1.1部分因子試驗的必要性
1.2部分因子試驗的實(shí)施原理
1.3部分因子試驗的關(guān)鍵概念
1.4部分因子試驗的設(shè)定
2、重影效應(yīng)（alias）
3、部分因子試驗的分辨度（Resolution）
4、部分因子試驗案例解析
5、篩選設(shè)計案例解析（Plackett-Burman設(shè)計）
6、案例解析：LG壓縮機(jī)活塞的DOE試驗設(shè)計
第五部分 響應(yīng)曲面設(shè)計
1、 響應(yīng)曲面設(shè)計的概念；
2、 中心復(fù)合設(shè)計（Central Composite Design，CCD）
2.1 中心點(diǎn) center point
2.2 角點(diǎn) corner point
2.3 軸點(diǎn) axial point
2.4 中心復(fù)合序貫設(shè)計（CCC）
2.5 中心復(fù)合表面設(shè)計（CCF）
2.6 中心復(fù)合有界設(shè)計（CCI）
3、 Box-Behnken 設(shè)計與中心復(fù)合設(shè)計的區(qū)別
4、 響應(yīng)曲面設(shè)計的計劃
4.1 用最速上升法尋找試驗的最優(yōu)區(qū)域
4.2 在已確定為最優(yōu)區(qū)域的范圍內(nèi)，進(jìn)行響應(yīng) 曲面試驗
5、 案例解析：丹佛斯壓縮機(jī)曲軸的DOE試驗設(shè)計
第六部分 特殊條件下的DOE
1、無中心點(diǎn)的試驗設(shè)計
2、離散型因子的試驗設(shè)計
3、含區(qū)組的試驗設(shè)計
4、如何改善失擬
5、多響應(yīng)Y的試驗設(shè)計
6、案例解析：丹佛斯壓縮機(jī)電機(jī)的DOE試驗設(shè)計
第三天
第七部分 課題輔導(dǎo)
1、輔導(dǎo)目標(biāo)
掌握常用 DOE 試驗設(shè)計類型的應(yīng)用場景及操作步驟。
能夠運(yùn)用 DOE 試驗設(shè)計方法對企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)或業(yè)務(wù)流程中的問題進(jìn)行分析和優(yōu)化。
通過現(xiàn)場輔導(dǎo)和實(shí)踐操作，幫助企業(yè)建立 DOE 試驗設(shè)計的應(yīng)用能力，為后續(xù)持續(xù)改進(jìn)提供支持。
2、輔導(dǎo)流程
2.1、數(shù)據(jù)收集與整理
企業(yè)提出實(shí)際工作中遇到的與試驗設(shè)計相關(guān)的問題或需要改進(jìn)的流程。
老師對問題進(jìn)行匯總和分類，挑選具有代表性的問題進(jìn)行深入分析。
2.2、問題分析與解決方案探討
針對每個典型問題，與學(xué)員一起運(yùn)用 DOE 試驗設(shè)計的思路進(jìn)行分析。
確定問題中的響應(yīng)變量和可能的因子，討論如何設(shè)計試驗來解決問題。
共同探討在實(shí)施試驗過程中可能遇到的困難和應(yīng)對措施。
運(yùn)用選定的試驗設(shè)計方案對問題進(jìn)行分析，強(qiáng)調(diào)解決問題的關(guān)鍵步驟和要點(diǎn)。
為企業(yè)在后續(xù)應(yīng)用 DOE 試驗設(shè)計方法提出針對性的建議。
3、總結(jié)與答疑
回顧全天輔導(dǎo)的重點(diǎn)內(nèi)容，包括 DOE 理論知識、軟件操作要點(diǎn)和實(shí)際問題分析方法。
學(xué)員提問，老師解答關(guān)于全天輔導(dǎo)內(nèi)容或企業(yè)應(yīng)用 DOE 相關(guān)的任何疑問。
鼓勵學(xué)員在后續(xù)工作中積極應(yīng)用 DOE 試驗設(shè)計方法，不斷探索和改進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)和業(yè)務(wù)流程。
4、輔導(dǎo)資料
編寫詳細(xì)的 DOE 試驗設(shè)計操作手冊，包括軟件操作截圖，方便學(xué)員課后練習(xí)。
培訓(xùn)PPT 課件，通過圖文并茂的方式提高學(xué)員對DOE的理解和學(xué)習(xí)興趣。
5、輔導(dǎo)效果跟蹤
課后作業(yè)：要求學(xué)員運(yùn)用所學(xué)的 DOE 知識對企業(yè)實(shí)際問題設(shè)計試驗方案并進(jìn)行分析。
后續(xù)跟蹤：在輔導(dǎo)結(jié)束后的2個月內(nèi)，與企業(yè)相關(guān)人員保持溝通，了解學(xué)員在實(shí)際工作中應(yīng)用 DOE 的情況。收集學(xué)員在應(yīng)用過程中遇到的問題，并給予專項指導(dǎo)。

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