淺談DOE-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)五步法
在六西格瑪方法論的發(fā)展過程中,隨著科技水平的發(fā)展,大量科學(xué)的思維方式與方法也被開發(fā)出來。其中DOE(Design of Experiment)-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的形成,無疑是其中最重要的方法之一。 天行健DOE專家總結(jié)步驟如下:

第一步:設(shè)定目標(biāo)
團(tuán)隊(duì)確認(rèn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是因子設(shè)計(jì)(確定哪些因子是顯著因子)、還是回歸設(shè)計(jì)(建立X與Y的關(guān)系式,找出X最佳設(shè)置使得Y達(dá)到最佳值);亦或者是其他類型
第二步:選擇過程變量。 過程變量包括輸入和輸出,即因子與響應(yīng)。注意事項(xiàng)如下:
包含所有的重要因子(根據(jù)各種原因分析工具或分析階段的結(jié)果進(jìn)行判斷)
在選擇因子水平時(shí),需要大膽一些,否則因子取值范圍太小影響Y達(dá)到最優(yōu)值;在因子設(shè)計(jì)中,又可以按因子水平的個(gè)數(shù)而分為二水平因子設(shè)計(jì)、三水平因子設(shè)計(jì)和混合水平因子設(shè)計(jì)幾類。而實(shí)踐證明:在因子設(shè)計(jì)中,使用二水平正交試驗(yàn)法,再加若干中心點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法最簡(jiǎn)單有效。在因子設(shè)計(jì)中,又可分為全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)和部分因子設(shè)計(jì)兩大類
避免不切實(shí)際或者出現(xiàn)約束條件外的因子水平設(shè)置
包括所以相關(guān)的響應(yīng),Y盡量選取連續(xù)型數(shù)據(jù)(相同功效下需要樣本較少)
避免使用聯(lián)合響應(yīng)(即在DOE設(shè)計(jì)中指定1個(gè)Y輸出進(jìn)行試驗(yàn))

第三步:選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
需要考慮如下關(guān)鍵因素:
試驗(yàn)限制條件
試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
噪聲變量
隨機(jī)化和分組
重復(fù)
樣本容量

第四步:執(zhí)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
選定了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型,應(yīng)用minitab進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)劃矩陣,嚴(yán)格按照計(jì)劃矩陣進(jìn)行試驗(yàn),除了記錄響應(yīng)變量的數(shù)據(jù),其他環(huán)境的數(shù)據(jù)也需要記錄以供后續(xù)分析使用。
第五步:分析并解釋結(jié)果
將第四步中收集的數(shù)據(jù)(因子與響應(yīng))應(yīng)用minitab選定對(duì)應(yīng)的擬合模型、殘差診斷、評(píng)估模型的適用性并設(shè)法改進(jìn)模型,如果實(shí)驗(yàn)已達(dá)到目標(biāo),給出驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)值,然后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。