《试验设计法（DOE）实战训练营》

《快速找到解决产品质量问题的钥匙》
试验设计法（DOE）实战训练营
主讲：谢鸣老师
【课程背景】
一辆汽车，怎么开最省油？这个问题涉及到众多因素：发动机、变速箱、换挡时机、胎压、机油型号、汽油标号、温度、路面情况等等，如何才能找出最优的搭配呢？估计大家都有自己的经验做法。在产品研发过程中，面对各类问题，通常也有很多个因子围绕着我们：
哪些因子与问题有关，哪些无关？
有关的因子中，哪些对这个问题影响大，哪些只有轻微影响？
影响重大的因子中，如何设定参数，能让结果最优，成本最低？
除了穷举法和碰运气，有没有一种高效的方法来解决这些问题？
这些问题都可以通过DOE试验设计法来解决！试验设计在研发的整个过程中扮演了非常重要的角色，它是我们提高产品质量，改善产品参数的重要手段。试验设计已广泛运用于从航天业到一般生产制造业的产品设计、质量改善、工艺流程优化。通过此课程，您将掌握对产品参数的量化分析，科学、经济、高效地确定关键因素及其最佳设定，获得最优输出结果。著名学者，田口法创始人田口玄一说过“不掌握试验设计的工程师只能算是半个工程师”，DOE能突破性提升研发、质量、技术工程师从根本上解决问题的能力。
【课程收益】
掌握试验设计的方法，原理和应用。
通过老师的现场辅导，解决生产现场的实际问题并有效掌握DOE的应用。
提高对DOE的认识，从根本上摒弃依靠"啪脑袋"和"工程猜测"解决问题的传统陋习。
了解应用DOE的必备条件。
掌握DOE工具的应用步骤。
系统性地应用DOE工具，提高过程质量及生产效率。
【课程特色】通过筛选试验及部分析因法，从众多过程特性中找出关键的少数的因子，通过全因子法及响应曲面法，建立少数关键因子与关键输出特性的数学模型，从而通过对少数关键的因子建立合理的规范，而确保得到优良的关键输出特性。此课程中对于试验的因子配置及数据分析讲解易于让学员理解
【课程对象】
与产品研发和制造过程相关的人员。
【课程时间】
3天，6小时/天
【课程大纲】
第一天
第一部分 DOE与传统方法对此
1、案例分析：好吃的蛋糕？
2、传统方法： 一次一因子试验 OFAT
从低向高改变一个因子。
记录并固定该因子的最佳设定值。
对每一可控因子重复上述流程。
呈现表面上的最佳响应的结果。
3、传统方法： 保留最优因子法
从低向高改变一个因子。
如果改变该因子后，Y值有改善，则保留该变化，并继续改变下一个因子。
如果下一个因子并没有使Y变好，则改回之前值，并继续改变下一个因子。
对每一可控因子重复上述流程。
呈现表面上的最佳响应的结果。
4、传统方法局限性
第二部分 简单试验设计应用
1、试验的定义
2、试验设计和分析的含义
3、试验设计和分析的历史和发展
4、试验设计和分析的作用
5、试验设计 DOE 有关术语
5.1 response 响应
5.2 factor 因子
5.3 level 水平/treatment 处理
5.4 main effect 主效应
5.5 interaction 交互作用
5.6 试验单元
5.7 试验环境
6、试验设计分类
7、试验设计运用步骤
8、DOE 基本原则 ：随机化、区组化、重复性
9、案例解析：冰山集团压缩机DOE试验设计评估方案第三部分 析因试验设计（因子设计）
1、析因试验设计概述
1.1 析因试验设计的含义
1.2 析因试验的目标
1.3 全因子试验设计法
1.4 重复试验
2、析因试验设计法的基本应用程序
2.1 明确试验目的，确定考核指标
2.2 选择主因子，确定主因子水平
2.3 选择析因设计和构造设计矩阵
2.4 实施试验计划、记录试验数据
2.5 计算和分析试验结果
2.6 建立预测模型，选出显著性因子
2.7 确定最优解并进行验证
3、单因子试验设计法案例（ANOVA方差分析法）
4、全因子试验设计法案例（2K设计法）
5、有中心点的试验设计
4.1 有中心点的试验设计的概念
4.2 有中心点的试验设计的优点
6、互动游戏：纸飞机飞得远
7、案例解析：斯科普压缩机噪音的DOE全因子设计
第二天
第四部分 部分因子试验设计法
部分析因试验设计的含义
1.1部分因子试验的必要性
1.2部分因子试验的实施原理
1.3部分因子试验的关键概念
1.4部分因子试验的设定
2、重影效应（alias）
3、部分因子试验的分辨度（Resolution）
4、部分因子试验案例解析
5、筛选设计案例解析（Plackett-Burman设计）
6、案例解析：LG压缩机活塞的DOE试验设计
第五部分 响应曲面设计
1、 响应曲面设计的概念；
2、 中心复合设计（Central Composite Design，CCD）
2.1 中心点 center point
2.2 角点 corner point
2.3 轴点 axial point
2.4 中心复合序贯设计（CCC）
2.5 中心复合表面设计（CCF）
2.6 中心复合有界设计（CCI）
3、 Box-Behnken 设计与中心复合设计的区别
4、 响应曲面设计的计划
4.1 用最速上升法寻找试验的最优区域
4.2 在已确定为最优区域的范围内，进行响应 曲面试验
5、 案例解析：丹佛斯压缩机曲轴的DOE试验设计
第六部分 特殊条件下的DOE
1、无中心点的试验设计
2、离散型因子的试验设计
3、含区组的试验设计
4、如何改善失拟
5、多响应Y的试验设计
6、案例解析：丹佛斯压缩机电机的DOE试验设计
第三天
第七部分 课题辅导
1、辅导目标
掌握常用 DOE 试验设计类型的应用场景及操作步骤。
能够运用 DOE 试验设计方法对企业实际生产或业务流程中的问题进行分析和优化。
通过现场辅导和实践操作，帮助企业建立 DOE 试验设计的应用能力，为后续持续改进提供支持。
2、辅导流程
2.1、数据收集与整理
企业提出实际工作中遇到的与试验设计相关的问题或需要改进的流程。
老师对问题进行汇总和分类，挑选具有代表性的问题进行深入分析。
2.2、问题分析与解决方案探讨
针对每个典型问题，与学员一起运用 DOE 试验设计的思路进行分析。
确定问题中的响应变量和可能的因子，讨论如何设计试验来解决问题。
共同探讨在实施试验过程中可能遇到的困难和应对措施。
运用选定的试验设计方案对问题进行分析，强调解决问题的关键步骤和要点。
为企业在后续应用 DOE 试验设计方法提出针对性的建议。
3、总结与答疑
回顾全天辅导的重点内容，包括 DOE 理论知识、软件操作要点和实际问题分析方法。
学员提问，老师解答关于全天辅导内容或企业应用 DOE 相关的任何疑问。
鼓励学员在后续工作中积极应用 DOE 试验设计方法，不断探索和改进企业的生产和业务流程。
4、辅导资料
编写详细的 DOE 试验设计操作手册，包括软件操作截图，方便学员课后练习。
培训PPT 课件，通过图文并茂的方式提高学员对DOE的理解和学习兴趣。
5、辅导效果跟踪
课后作业：要求学员运用所学的 DOE 知识对企业实际问题设计试验方案并进行分析。
后续跟踪：在辅导结束后的2个月内，与企业相关人员保持沟通，了解学员在实际工作中应用 DOE 的情况。收集学员在应用过程中遇到的问题，并给予专项指导。

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