DOE试验设计

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【课程背景】

实验设计（Design of Experiments，缩写成DOE），是研究如何制定适当的实验方案，对实验数据进行有效的统计分析的数学理论与方法。它对于解决多因素优化问题，有效的提高产品质量，降低生产成本卓有成效。现已为美国和日本企业广泛使用。实验设计还可应用于改进企业管理，调整产品结构，制定高效生产计划等。

实验设计是DMAIC路径中改善阶段的主要工具之一。企业选送参加培训的人员，将在我们的专家指导下，接受集中训练，通过教学实践和案例讲解，更好地理解实验设计的基本工作路径，掌握实验设计与数据处理的基本原理和应用方法，从而能够在今后实际工作中设计合理的实验方案及合理处理有关实验数据，解决实际问题。

【课程收益】

1.理解DOE的基础概念

2.掌握实验设计的逻辑思路

3.掌握实验设计的实施流程

4.能够应用单因子实验设计方法进行数据分析和解决问题

5.能够应用全因子实验设计方法进行数据分析和解决问题

6.能够应用筛选因子实验设计方法进行数据分析和解决问题

7.能够应用响应曲面实验设计方法进行数据分析和解决问题

8.能够应用稳健参数实验设计方法进行数据分析和解决问题

9.能够应用混料设计实验设计方法进行数据分析和解决问题

10.能够运用MINITAB软件进行数据和图表分析实验设计问题

【课程原则】

1、最好带项目学习，边学习边完成项目。

2、每阶段回顾，必须让学员熟练习掌握。

3、 学员上课需自带电脑，以做MINITAB软件操作使用。

4、完成学习需通过考试，没通过考试的学员不能发证书。

【课程对象】

研发、工程、设计、质量、生产、各部门工程师、企业中高层管理人员等。（工作3年以上、职位工程师以上、有管理工作经验，最好有理科背景。）

【课程大纲】

1.试验设计基础

1.1.什么是试验设计？

1.2.试验设计的基础术语

-响应变量、因子、水平、处理、模型、试验误差

-主效应和交互效应、设计均衡、正交和正交表

1.3.试验设计的类型

1.4.试验设计的应用

1.5.试验设计的原则

1.6.试验设计逻辑

1.6.1试验设计策划

练习1：因子筛选

练习2：因子水平设置

练习3：试验设计计划

1.6.2试验设计步骤

2.正交试验-极差法

2.1田口式正交表多因子实验设计

2.2田口式正交表2K因子实验法

3.单因子试验设计与分析

3.1单因子试验的两个目的

3.2正交试验法

3.3单因子试验设计

MINITAB练习应用

3.4假设检验补充知识

假设检验概念、二类错误、二种假设、显著性水平α 、P值、自由度、HT案例

假设检验MINITAB练习应用

3.5单因子试验设计多项式回归

回归分析MINITAB练习应用

3.6相关与回归补充知识

相关与回归的概念、相关类别、相关系数、回归类别、最小二乘法

MINITAB练习应用

4.全因子设计与分析

4.1全因子试验的概念

4.2代码化及其计算

4.32k全因子设计计划及实例

多因子设计矩阵、因子平衡原则、中心点设计原则

练习：2k我全因子试验设计计划MINITAB应用

4.42k全因子设计分析及实例

4.4.1拟合选定模型

-分析评估回归的显著性：总效果、失拟、弯曲

-分析评估回归的总效果：R2和Radj2、s或s2、PRESSS和预测的R2

-分析评估各项效应的显著性：Pareto效应图

4.4.2进行残差诊断

-正态效应图、四合一图、残差与自变量图

4.4.3模型改进判断

-标准化残差、删后残差

4.4.4模型分析

-主效应图、交互效应图、立方图

-等值线图、响应曲面图

-响应优化器

4.4.5目标确认实验验证

-CI置信区间、PI预测区间

4.5练习：2k全因子设计

MINITAB练习应用

5.筛选因子试验

5.1筛选因子试验的概念

5.2筛选因子试验的实施原理

5.3分辨度

5.4筛选因子试验的设定

5.5筛选实施因子设计的计划

练习：筛选因子试验设计计划

5.6筛选实施因子设计的实例

练习：筛选因子MINITAB练习应用

5.7Plackett-Burman试验设计

5.8三水平筛选因子实验分析

练习：三水平筛选因子MINITAB练习应用

6.响应曲面设计与分析

6.1响应曲面设计概念

6.2响应曲面设计逻辑

6.3响应曲面设计类型

6.3.1 CCD：

-中心复合表面设计CCF

-中心复合序贯设计CCD

-中心复合有界设计CCI

6.3.2 BOX- Behnken试验设计

6.4响应曲面设计试验次数

6.5响应曲面设计计划

6.6响应曲面设计的分析及实例

6.7多响应曲面设计的最优分析

6.8响应曲面设计练习

MINITAB练习应用

7.混料设计

7.1混料设计的概念

7.2单纯形格点法设计

-单纯形格点法设计案例分析

7.3单纯形质心法设计

-单纯形质心法设计案例分析

7.4极端顶点法设计

-极端顶点法设计案例分析

练习：混料设计MINITAB练习应用

8.稳健参数设计

8.1稳健参数设计的概念

8.1.1稳健参数设计的思想

8.1.2稳健参数设计概念

8.1.3稳健参数设计的方法

8.1.4简单响应和简单响应系统

8.1.5信号响应系统

8.1.6静态参数设计和动态参数设计

8.2稳健参数设计的模型

8.2.1噪声因子的类型

8.2.2试验与建模的策略

8.2.3用乘积表进行位置与散度建模

8.2.4位置和散度建模法

8.2.5位置因子、散度因子和调节因子

8.2.6静态特性分类

8.2.7信噪比和灵敏度

8.2.8质量损失及质量损失函数

8.2.9稳健性参数设计的一般思路

8.3静态稳健参数设计的计划

8.3.1静态稳健参数设计的计划案例

8.3.2静态稳健参数设计的计划案例MINITAB操作应用

练习：静态稳健参数设计计划MINITAB应用

8.4静态稳健参数设计的实例

8.4.1静态稳健参数设计的实例一：望目型

8.4.2静态稳健参数设计案例二：望目型MINITAB操作应用

练习：静态稳健参数设计案例：望目型MINITAB应用

8.4.3静态稳健参数设计的实例：望小型

8.4.4静态稳健参数设计案例：望小型MINITAB操作应用

练习：静态稳健参数设计案例：望小型MINITAB应用

8.5动态稳健参数设计概念

8.6动态稳健参数设计计划

8.6.1动态稳健参数设计计划实例

8.6.2动态稳健参数设计计划案例： MINITAB操作应用

练习：动态稳健参数设计计划案例： MINITAB应用

8.7动态稳健参数设计的实例

8.7.1动态稳健参数设计实例

8.7.2动态稳健参数设计案例： MINITAB操作应用

练习：动态稳健参数设计计划案例： MINITAB应用

王老师

质量经营/精益六西格玛专家 王绪旺

【专业资质】

✦国家CCAA注册认证人员继续教育六西格玛培训教师(MBB)

✦中国质量协会CAQ认证六西格玛黑带培训教师(MBB)

✦深圳质量技术监督培训中心六西格玛培训教师(MBB)

✦中国质量协会CAQ注册全面质量管理培训教师（TQM）

✦中国质量协会CAQ注册全国质量奖评审员（PEM）

✦国际研发方法协会RDMI认证TRIZ三级专家

✦国际训练协会AITA注册国际职业培训师（PTT）

✦深圳市 QC 质量管理小组诊断师（QCC）

【实战经验】

● 20年企业咨询及培训经验、200多家企业咨询及培训经验、全国1000多场公开课培训经验

【擅长领域】

质量经营、生产经营、研发设计及质量策划等

【主讲课程】

质量经营：

《TQM全面质量管理》（美好质量经营之道）

《6σ六西格玛改善绿带/黑带》(企业改善之道-管理改善师)

《6σ六西格玛设计绿带/黑带》(企业突破之道-管理改善师)

《6σ六西格玛资深黑带MBB》(企业突破之道-经营管理师)

《PEM卓越绩效模式GB/T19580》（卓越质量经营之道）

研发设计与质量策划：

《SPC统计过程控制/Cpk过程能力指数》 《QCM质量成本管理》

《DOE试验设计（产品设计突破之道）》 《PPAP生产件批准程序》

《QFD质量机能展开 （产品质量设计）》 《MSA测量系统分析》

《Poka-Yoke防错管理（零缺陷质量预防）》 《TRIZ发明问题解决理论》

《FMEA潜在失效模式和后果分析 （风险管理之道）》

【授课风格】

实战轻松 清晰条理 活跃互动 透彻易懂 系统实用

【咨询项目成果】

公司：群光电子 产品：相机、键盘

咨询项目：六西格玛/DOE/FMEA/MSA/NUDD质量改善

效果：鼠标压力不良由11.5%降至0缺陷，

自动锁螺丝良率由6%降到0.12%，

SMT掉点28.2%降到1.2%，

BGA维修拆装掉点26.6%降到2.3%，

支架松动不良率由8.3%降到1.61%。

公司：中航光电 产品：连接器 咨询项目：六西格玛黑带

效果：降低中航光电光纤高度不良：由20%降至5%，年收益897万元。

提升2mm弯母产品合格率：由80.6%提升至93%，年收益177万元。

公司：允发玩具 产品：麦当劳玩具 咨询项目：精益六西格玛改善

效果：换线时间缩短30%，

五款产品的产量达成率提升到112%，

移印初期品质降低至0.03%以内。

帮助企业建立了中国第一本精益管理手册。

公司：嘉得电能 产品：电源 咨询项目：DOE试验设计

效果：SMT产品过炉焊接气泡比例改善由50%降至3%。

公司：住友电工（世界500强企业） 产品：FPC 咨询项目：六西格玛

效果：8DDKN SR返修率降低：由0.64%降至0.09%，年收益145万元。

10DSMN 树脂涂布良率改善：由9.82%降至3%，年收益77万元。

J171HES 压伤破损良率改善：由7.62%降至0.49%，年收益66万元。

Sensata 锡球改善：由1.1%降至0.01%，年收益52万元。

降低Leo B接着剂溢出不良：由2.66%降至0.0015%，年收益50万元。

【服务客户】

松下电子，LG化学，伟创力，比亚迪汽车，广汽汽车，江铃汽车，东风本田，现代汽车，

上汽华域大陆，赛诺菲-巴斯德，南洋烟草，常德烟草，深圳烟草，住友钢材，住友电工，安徽中鼎，风华高科，中南实业，振华通信，国人通信，蓝思科技，方正电路板，富士康，

航嘉集团，美泰玩具，群光电子，厦门信达，迈瑞医疗，信浓马达，美的制冷，格力凌达，亚伦集团，建业集团，沃尔核材，宏仁电子，中联水泥，中国船舶，中国建材，中国重汽，三诺集团，安佰集团，安费诺集团，裕同印刷，中广核，日立集团，TCL王牌，中兴新材，

伟易达，美维电路，湘钢，人本集团，欣旺达，光宝集团，创维集团，艾默生，中国航天。

【客户评价】

很满意，通过案例带动积极性，知识丰富。

---陈利华 美的家用空调

这次讲的深，我拓展了很多思维，也让我对品质有了新的更高层次的认识。

---创维集团创维精密 品质经理 白洲祥

老师在最短的时间内给我们上了完整的一课，结合他的经验和见解进行授课，非常好。对本职工作的部分（经营策划）帮助最大。

---松下电子部品（江门）有限公司 谭惠清

老师这样讲我们容易理解，学员也反映很不错，不过学员比较统一的意见是下次培训要求还是由您来讲。

---富士康 深超光电 孙中一

我们在武烟专门听过这个课，在学六西格玛时又学过一次，但王老师能讲的这么系统，理清了我以前的很多困惑。尤其是FMEA这部分，能讲到这个深度，确实让我感到不易，这次是讲的最好的。

--- 湖南中烟常德卷烟厂工艺质量部部长 伍政文

讲的很好，很专业。

---广州美维 TTM集团 陈学民

讲师知识面广，讲解条理清晰，要点解释明确。案例得当，容易理解，列出了很多具体开展案例，启发如何导入。

---比亚迪精密 品质经理 刘波

大家反应非常好，很实用，我们之前请过很多老师培训，这次是最好的，讲完后马上就在工作中应用上了，甚至一边讲着一边就在课堂上用上了，这对我们有很大的帮助。

---宏柏化学厂长 朱寿旺

课程内容充足，便于理解。

---伟创力珠海 杜美荣

应用很多案例，对我很有帮助，开阔了眼见！

---风华高科 李爱花

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