doe五步法_DOE实验设计的步骤与应用
原标题:DOE实验设计的步骤与应用
档即用网www.downjy.com向您分享如下的“DOE实验设计”的知识。原版文档下载方法参照文章底部说明~
1实验设计基本原理
实验设计是检测、筛选、证实原因的高级统计工具,是利用整个统计领域的知识来理解流程中普遍存在的复杂关系。它不仅能识别单个因素影响,而且能识别多个因子的交互影响。DOE通过安排最经济的试验次数来进行试验,以确认各种因素X对输出Y的影响程度,并且找出能达成品质最佳因子组合。DOE是进行产品和过程改进最有效的强大武器!
1、DOE的优势
可同时变动和测试多个变量的影响;
实验次数少:L8(2)= 128 次(全部组合);
效果最好最可靠;
实验周期最短;
成本最低
2、DOE的三项基本原则
(1)重复设计
一个处理施于多个单元。简单讲,就是指相同的试验条件需要重复进行2次或以上的实验。作用:估计随机误差l常用的策略是——采用中心点
(2)随机化
以完全随机的方式安排试验的顺序。目的:是防止出现系统差异的影响。
(3)区组化
一组同质齐性的实验单元(运行)称作一个区组,将全部实验单元划分为若干区组的方法称作区组化。作用:区组也是一个变量因子,使实验分析更为有效。
3、DOE应用范围
实验设计主要有:正交实验设计;田口设计;全因子实验设计;分部因子设计;响应曲面设计;混料设计
适用于:新产品研制开发;产品设计参数优化;为产品选择最合理的配方;过程设计与优化,寻找最佳生产条件;提高老产品质量或产能;用于质量改进,解决长期质量问题
4、实验设计的基本程序
DOE包含计划-实施-分析三个阶段8个步骤:
步骤1:明确目的
步骤2:选择品质特性(响应Y)
步骤3:选择确定因子及其水平
步骤4:选择试验计划
步骤5:实施试验,收集记录数据
步骤6:整理数据,建立分析模型
步骤7:分析数据,确定最优因子组合
步骤8:验证设计
2正交试验设计
1、正交实验设计:主要手段是运用正交表,正交表是一种规格化的表格,也是试验计划,从一般意义讲,只要掌握正交表的运用方法就可达到DOE目的。目的:进行工艺参数设计与优化及其质量改进。优点:运用范围广;因子及水平数不受约束;方法简单易行,可手工操作,也可电脑操作。
一切从简单入手:正交设计是DOE体系中简单实用的一种方法,通过本案了解DOE的基本概念、机理和操作步骤。
2、正交实验设计实例应用:提高磁鼓电机输出力矩
磁鼓电机是彩色录象机的关键部件之一,国外同类产品的力矩指标规定大于210g.cm。某厂工程师以这个水平做依据,对电机质量进行调查,不合格率为23%。决定利用试验设计,提高电机的输出力矩。
步骤1:明确品质改善和试验目的
本试验目的是提高磁鼓电机的输出力矩。
步骤2:选择响应变量(即品质特性)。
注意区分指标的三种情形——望小-望大-望目这是正交实验也是田口方法的特点。本例用输出力矩作为考察指标,是一个望大特性,要求越大越好。
步骤3:确定因子及水平
工程人员分析认为,影响输出力矩枢要有3个因素:充磁量、定位角度及线圈匝数,根据以往经验,分别确定了三个水平,列表
步骤4:制定实验计划(选择正交表)
可选择L9(34),从统计软件可直接获得:
步骤5:进行试验,测定试验结果
试验的要点:
试验的顺序应当随机化;
每次试验的环境条件基本相同;
确定样本大小:计量数据3个,离散数据50;
不仅记录响应数据,还应包括环境数据;
确保计量系统可信(MSA);
填列数据时要仔细,不要错位。
步骤6:建立模型,分析数据
分析数据,就要事先建立数学模型——这是DOE方法的基本策略;
本步骤要做两件重要的工作:A、通过计算整理,编制“均值分析表”;B、手工绘制一份“主效应图”。
步骤7:分析数据,作出试验结论
选优准则:
若是望大特性:则取最大响应所对应的水平;
若是望小特性:则取最小响应所对应的水平;
若是望目特性:则取适中响应所对应的水平。
工程推断:
1)显著因子排列: B - A – C
2)最优因子水平组合:A2 B2 C3
最佳工艺设置:充磁量 1100: 定位角度 11; 线圈匝数 80
3全因子试验设计
全因子实验设计是指所有因子及水平的所有组合都要至少要进行一次试验。
1、应用:全因子设计是DOE方法体系中的典型代表。运用了两大统计功能:方差分析和回归分析,方差分析——检测并区分组间误差与试验误差,借以确定因子的显著性——自变量X对Y的影响。回归分析——建立回归方程 Y=f(x)进行方案选优
2、作用:最重要的目的是用于全面分析系统(产品或过程)中所有因素的主效应和交互作用;也是选优的有效工具。
3、约束条件:因子总数≤5个;因子水平数目只能是2个,即(-)和(+);中心点设置:2~4个(不是必需的,试验次数也将相应增加)。
4、试验设计分析五步流程
4部分因子试验设计
4因子的全因子设计的试验次数为16次,而分部试验只采取其中部分的实验计划。
1、意义:全因子设计的试验次数将随因子个数的增加而急剧增加。例如,7因子2水平试验,全因子要做2^7=128次试验。(其中包括了三阶及以上的交互作用,已经没有了物理意义)。采用分部设计就非常有意义了。
2、作用:主要的作用是筛选因子,当然也有与全因子一样的分析功能。
3、约束条件:因子数目>5时;水平数为2个;分辨率应根据试验目的满足一定的等级
5筛选试验设计
1、目的:Plackett-Burman设计基于筛选因子为目的,比分部设计的次数更少,所以也称做筛选设计。
2、理:试验次数n为4的整倍数,最常用的是 n=12、20、24……
3、范围和条件
因子个数较多;试验昂贵;不考虑任何交互作用
优势:次数少成本低,最多可以分析47个因子。
劣势:分辨率只有Ⅲ级,缺乏“正交性”
6响应曲面试验设计
响应曲面设计是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据,采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系,通过回归的分析来进行选优的一种统计方法。
1、用条件与范围:实验次数比较多--因子数目:2-3个;水平数为: 2 个(高+,低-)
2、RSM的目的:选优
3、响应曲面设计分类:
中心复合设计CCD (试验次数多)
Box-Bchnken设计 BB (试验次数少)
4、全因子设计VS响应曲面设计
7DOE归纳与提升
1、DOE工具优缺点比较
2、如何选择DOE工具
进入【精益生产/六西格玛】专栏,或搜索【DOE】即可下载
责任编辑:
doe五步法_DOE实验设计的步骤与应用相关推荐
- doe五步法_DOE 全因子分析
残差: 实际观测值与拟合值之差:正常情况下,如果模型确实能够反映数在情况,则残差应满足如下假定: 1.具有时间独立性: 2.来自稳定受控总体: 3.对输入因子的所有水平有相等的总体方差: 4.符合正态 ...
- doe五步法_minitab中实验设计(doe).pdf
minitab中实验设计(doe) Minitab中的试验设计 1 文档内容 DOE带给我们的惊喜:DOE的发展和作用 DOE中必备重要概念的澄清 详述DOE分析的五步法流程 全因子试验设计在实际中的 ...
- doe五步法_【准则讲解之IFRS15】第贰章 五步法之贰识别P.O.(一)
今天进入新收入准则的第三讲,新收入确认模型[五步法]的第二步,识别P.O.(履约义务). 上一讲中,我们提到识别合同的五个条件,其中,明确权利义务,就是为了更好地能进行第二步,也就是本讲需要介绍的识别 ...
- doe五步法_试验设计DOE的五步曲
无论是在工程技术.质量管理.产品研发等方面,还是在近来热门的六西格玛领域,试验设计DOE都是我们解决问题的好帮手,其应用可以说涵盖了包括机械.电子.化工.汽车.烟草.医药.食品.银行.电信.物流等所有 ...
- TensorFlow快餐教程:程序员快速入门深度学习五步法
作者简介:刘子瑛,阿里巴巴操作系统框架专家:CSDN 博客专家.工作十余年,一直对数学与人工智能算法相关.新编程语言.新开发方法等相关领域保持浓厚的兴趣.乐于通过技术分享促进新技术进步. 作为一个程序 ...
- TensorFlow教程:快速入门深度学习五步法(附Keras实例)
授权自AI科技大本营(ID:rgznai100) 作者:刘子瑛 本文约1300字,建议阅读6分钟. 本文教你如何利用5 步+4 种基本元素+9 种基本层结构进行深度学习模型开发. 作为一个程序员,我们 ...
- 决胜B端第2版(4):需求分析的十三要素五步法
本文由作者 杨堃 发布于社区 需求挖掘和分析是产品设计中挑战最大的工作之一,如何洞察需求的本质,识别出真实的意图,并通过优雅的产品设计,解决需求背后的痛点,是所有产品经理都应该持续提升的核心能力. 需 ...
- numa节点_鲲鹏性能优化十板斧之前言 | 鲲鹏处理器NUMA简介与性能调优五步法
鲲鹏处理器NUMA简介 随着现代社会信息化.智能化的飞速发展,越来越多的设备接入互联网.物联网.车联网,从而催生了庞大的计算需求.但是功耗墙问题以功耗和冷却两大限制极大的影响了单核算力的发展.为了满足 ...
- 万字长文精华之数据中台构建五步法
陈新宇 罗家鹰 江威 邓通 读完需要 24 分钟 速读仅需 8 分钟 陈新宇 云徙科技联合创始人兼首席架构师,中国软件行业协会应用软件产品云服务分会"数字企业中台应用专家顾问团"副 ...
- 数据中台建设五步法(文末赠书)
点击▲关注 "中生代技术" 给公众号标星置顶 更多精彩 第一时间直达 数据中台是当下非常热门的话题,可以解决企业重复造轮子的问题.虽然数据中台在互联网企业中已经有了多年的实践, ...
最新文章
- 让你的apache支持Perl
- 使用C#+Linq+SQL快速开发业务
- 【提高系列】webpack相关知识
- nacos mysql8.0修改
- zabbix查看mysql同步_Zabbix 检测Mysql数据库的主从同步
- Android之使用PopupWindow使用和总结
- 用C#读取XML文档
- 路床灰土计算机控制,亳阜高速公路路床灰土施工方案
- (转)Spring使用AspectJ进行AOP的开发:注解方式
- 怎样改变java编码风格_如何说服同事修改些代码的风格(JAVA的)。。求指引
- 交换机VLAN工作模式介绍
- Excel在指定范围内匹配/查找文本(MATCH)
- 怎么给word文档注音_Word文档怎么添加拼音给文字注音
- 计算机硬件环境指啥,硬件环境指的是什么呢?
- Linux下开源pcb设计软件,KiCAD更好用的开源免费的原理图、PCB设计软件
- 一张图片告诉你win10各版本之间的主要区别
- 转 Unity绳子插件Obi+Rope下载与简单使用方法
- 安全狗加入天翼网信安全产业联盟 发挥云安全生态影响力
- jquery实现电商网站分类导航菜单
- tabindex 用法说明