全因子DOE设计.ppt
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1、Full Factorial DOE,全因子实验设计,课程目的与对象,课程目标: 初步掌握DOE实验设计的目的和作用 初步掌握DOE实验的特点和应用条件 初步掌握DOE实验设计的基本步骤,DOE实验的目的和作用,DOE实验总体思路: 筛选主要因子(明确造成问题原因) 找出最佳操作条件(操作条件最优化) 证实最佳操作条件有再现性(生产中验证),DOE实验的目的和作用,建立系统模型: DOE是对一个过程或系统的输入变量作一些有目的的改变,通过观察和识别输出响应的变化来找到影响系统的关键因素。,具体目的包括: 确定哪些变量对响应y最有影响 确定有影响的x设置在何处可使y几乎总是接近期望值 确定有影响
2、的x设置在何处使得y的变异较小 确定有影响的x设置在何处使得不可控因素的效应最小,DOE实验的目的和作用,先明白几个基本概念: 响应变量(Response):能够观察到和识别出的过程输出响应变化 因子(Factor):需要研究的输入或者过程变量 水平(Level):因子的状态,因子的设置或者等级,大小等 运行(Run):一次实验称之为一个运行 主因子作用(Main Effects):当某因子从低水平变为高水平时Y平均值的变化 交互作用(Interaction):一个因子对Y的影响取决于其他因子的设置 全因子DOE实验(Full Factorial DOE):包含所有因子可能组合的实验,DOE实
3、验的目的和作用,无交互作用的DOE实验,主因子作用=高水平时响应变量平均值-低水平时响应变量平均值,DOE实验的目的和作用,有交互作用的DOE实验,交互作用表现为因素A和因素B之间是相互抵消,甚至起到反作用。,在交互图上 表现为两条 直线不平行,DOE实验的目的和作用,传统的试验思路一次改变一个因子,最后的结论?这样的试验有什么问题呢?,DOE实验的目的和作用,传统思路进行试验的不足: 实验效率低,有限的时间和金钱难以支持获得满意的结果。 无法辨别因子之间的交互作用; 因子的影响度信息有限,不得得到完整的工程模型; 无法找到最优的因素组合。 无法估计实验的精度误差。,DOE实验的目的和作用,我
4、们的期望: 结论更加可信 估计实验的精度 区别重要/非重要因子 找出因子间交互作用 量化因子或交互作用对响应变量的影响度 建立预测模型 易于分析 高效有限的资源、最多的信息,最佳选择DOE实验设计和数据的统计分析!,DOE实验的特点和应用条件,DOE实验类型包括: 全因子实验 部分因子实验 响应曲面模型分析,全因子实验是基础,我们从这里入手,DOE实验的特点和应用条件,DOE的关键在于对实验的设计,而不是实验结果的分析,如果实验设计不好,再复杂、先进的数学分析也无济于过程质量的改进。 实验设计是一个循序渐进的过程,不要期望设计一个复杂的实验来解决所有的问题。 对实验结果的验证是衡量实验结果和模
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