《DOE试验设计应用实务》

《DOE试验设计应用实务》

课程主讲：丁展鹏

课时:2天



课程背景

在我们的日常工作中常常遇到这样的问题:要判断新配药方的疗效是否比原配方药物

疗效好些?采取措施后合格率是否提高?4M1E发生变化后品质如何呢？公司生产出的产品

是否服从正态分布?是否表现一种稳态?开发新产品时如何快速找到合理的加工和试验条

件？如何付出尽可能小的成本准确找到试验条件的具体参数？

也许你是运用改善前后抽样检验,然后和规格比对的方法,但你有没有考虑到抽样是有

风险的，明明在工厂检验是合格的批,但交到客户手中却出现了不良，引来了客户的投诉

，严重时甚至失去客户的信赖。那么你怎样平衡生产者风险和消费者风险呢？

也许你是反复的做试验？也许你把所有的条件进行了组合，但是你没有考虑到试验条

件的增加，试验次数会成几何级的递增，让你花了大量的时间和金钱却得不到合理的结

果。

如果我们先把某个结论当成一种假设，然后科学的收集样本，根据样本的观测值情况

，运用统计手法对假设进行检验，并做出科学的判断，这类以“判断”为输出结果的质量

分析手法就是6(团队中运用最多的统计工具“假设检验”。能够准确帮助你确认采取的措

施是否有效。

许多项目在形成改进方案时面临一个重要问题：在相当多的可能影响y的自变量中确

定哪些自变量x确实显著的影响着y，怎样改变自变量或如设置这些自变量使y达到最佳值

，这时计划一批试验，并严格按照计划在设定的条件下进行试验，获得新数据，然后对

之进行分析，获得改进的途径，这门科学就是DOE。

6(活动的五大阶段：界定、测量、分析、改进、控制，其中分析阶段的假设检验；改

进阶段的DOE，通常认为比较高深而运用者寡，本课为你深入浅出的讲解这些重要的知识

，提供实用的质量管理技巧，帮助企业实现经营绩效的突破。

课程收益

通过学习本课程，您将能够：

1）掌握平衡生产者风险和消费者风险的方法

2）优化因子水平，使之与制造工艺相配合

3）学会运用均值、方差的假设检验手法，确认改善前后品质的变化情况，得出科学准确

的结论，安定生产。

4）确认改善措施的有效性，寻求品质改进的方向，提升品质。

5）确定工程品质分布情况，创造一个稳定的工程。

6）掌握一元和多元配置试验方法，帮助你进行新产品的开发、设定最适宜加工条件、降

低不良、削减试验成本

7）减少产品设计周期，控制产品开发成本

培训方式





最前沿的理论讲解加500强企业大量管理案例分析，实战性强。真正做到学以致用。

适合对象

设计开发人员（为了保证上课效果建议每班不超过40人）

培训大纲



一、统计手法基础：DOE知识入门

1）DOE导入

2）质量管理的两项活动：维持和改进

3）品质机能的变异与损失

4）DOE设计流程

5）DOE常用工具：方差分析和回归分析

6）数据的整理及分析：直方图

7）从直方图到正态分布

①平均值、极差、中值、标准偏差的求解方法及在质量控制中的作用

②正态分布及其研究

③正态分布中工程不良率的确定与分析

④3(与休哈特控制图分析

⑤工程能力分析

⑥工程稳定与否的判断：Xbar-R控制图





二、DOE设计的重要理论基础：假设检验的基本观点

1）假设检验的定义及观点（案例导入）

2）假设检验的基本原理

①小概率事件原理

②带有概率性质的反证法原理

3）假设检验的基本步骤

①建立假设：原假设和备择假设

②选择检验统计量和确定拒绝域：

• 均值和方差

• 单侧检验和双侧检验的判定规则

3. 给出检验中的显著性水平(：检验的两类错误

4. 给出临界值（各种分布表的使用）

5. 根据样本观测值，计算统计量的值。

6. 检验假设是否成立

7. 从技术上探讨检验的结果





三、DOE常用工具：假设检验方法及案例分析

1）均值假设检验的种类及选择规则

①U检验：母平均和基准值的检验（母标准偏差已知）

U检验的运用范围

案例：冲压加工中，修改模具后品质是否发生改变

〈U表的使用

〈统计量u0的计算

②t检验：母平均和基准值的检验（母标准偏差未知）

t检验的使用范围

案例：电池容量采用漏液对策的试生产品，要检验容量是否发生变化

③F检验、t检验：无数据对应，两个母平均的差异检验

检验的前提条件：等方差、样本独立

确定等方差：F检验

确认改善前后的品质状况：t检验

案例：焊接好的批和不良批均值是否有差异

2）方差检验的种类及选择规则

①检验（拟合优度检验）：母方差和基准值的差异检验





四、DOE常用工具：回归分析简介

1）回归分析基础知识





五、DOE实战

1）DOE定义

2）何为试验效果

3）如何抓住影响试验的要因

4）DOE的基本术语：因素（因子）和阶次（水平）

5）试验单元和试验环境

6）容易出现错误的试验方法分析

①无随机化

②限定条件得到结论

③要因相互作用：相乘、相除、相加、相减

④试验误差

⑤信息技术的利用

7）DOE的基本原则

①完全重复

②随机化

③区组化

8）DOE的类型

9）DOE开展的主要步骤：计划、实施及分析

①明确目的

②试验模型与误差：特性的确定：

望目

望大

望小特性

③试验因素的确定：

控制因素

标示因素

布洛克因素

④阶次的确定方法

直线相关时的确定方法

曲线相关时的确定方法

⑤试验的随机性

⑥确定最适宜的条件：方差分析

管理图的绘制

全体变动的设置

群间变动

群内变动

F检定

方差分析

L.S.D检验

最适宜条件确定





六、一元配制试验条件设定与方差分析的运用：案例分析

案例：提高薄板阻力加工相关工序能力试验条件的设定

1）何为一元配置试验

2）数据分析

3）判断工程是否稳定

4）全体变动的计算

5）修正项CT值的计算

6）群间变动计算

7）群内变动计算

8）求解方差及自由度

9）进行方差分析确定因素是否有效

10）确定区间推定值

11）确定最适宜条件





七、正交试验条件设定（多元配置试验条件的设定）

1）完全型试验存在的问题分析（不足点）

2）完全型试验浪费点

3）不完全试验的自由度个数选择

4）正交表的种类

5）ＬＮ（ｋn）表示的正确解读

6）各类正交表的展示（2水平系列、3水平系列正交表的讲解）

7）正交表的性质

8）完全型试验和不完全型试验的比较

9）正交表因素的配置方法

①无交互作用因素的配置

②有交互作用因素的配置

③点线图的使用

④因素配置不科学的后果





八、不完全型试验案例分析：塑胶成型条件的设定

1）计算自由度

2）选择合适的正交表

3）点线图的使用

4）在正交表中配置因素

5）乱数表法确定试验顺序

6）确定试验条件进行试验

7）试验数据的收集

8）计算主效果和形成坐标图

9）主效果坐标图的考察

10）计算全体变动、群间变动、群内变动

11）制作方差分析表格进行方差分析

12）贡献率的计算

13）去除效果小的因素的方法

14）确定最佳水平





九、田口方法简介

1）三次设计的概念

2）引起质量波动的噪声、干扰

3）三次设计的主要内容：

①系统设计

②参数设计

③容差设计





十、学员练习及其他成功案例分享

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