高级DOE（实验设计）课程特色与背景

    【课程背景】　    

如何以最低成本实实现顾客满意最大化，是所有企业共同的目标。但是，所有工程技术和管理人员都会面临下列问题而导致目标很难实现：　

1）大部份时间用于救火，花大量时间解决重复发生的问题，最后还是解决不了。　

2）工程师们一个个参数调整，看来优化了，可验证，结果却又不一样了。　

3）90％的公差可能是不合适的。　

4）想降低材料采购成本，又担心质量问题。　

5）面对复杂的制造工艺参数无从下手优化。　

6）天天培训工人，期望他们更认真，但还是出错。

如果应用DOE（实验设计），上述问题便可彻底解决。    

      DOE作为一种产品研发的最强大工具可以帮助管理者解决上述问题。DOE（实验设计）不但可帮助研发工程师一开始从质量和成本综合考虑，进行最优化设计，而且可把产品生命周期因素都考虑周全，从而设计出先天性健壮产品（这恰恰是大多数工程师的困惑）。同时DOE（实验设计）也是寻找原因、分析和优化复杂因子最强大的解决问题的工具和方法。在不少日本企业，不懂DOE（实验设计）的工程师不能称之为合格的工程师。

      DOE（实验设计）包括传统经典DOE（析因实验设计）、RSM（响应优化曲面）、混料DOE（生化行业最有用）、田口DOE（抗噪声设计）和谢宁DOE（快速解决问题实验设计），每种DOE（实验设计）各有其特点。DOE（实验设计）除了与六西格玛其它工具联合起来发挥巨大功能外，本身也是一套系统地解决问题方法。资深黑带大师何小勇博士设计的本课程将从应用角度出发为顾客设计二到三天的实用DOE（实验设计）培训课程，而不考虑复杂的数理统计公式和计算。    

【课程目的】　   

 本课程重点针对从事产品研发人员和相关工程技术人员而设计。旨在帮助学员系统、全面地应用DOE（实验设计）在产品研发、产品和过程改善时分析重要因子，优化结果，提高产品和过程健壮性（先天性高免疫能力）。

1、掌握DOE（实验设计）的基本概念和原理；    

2、掌握经典DOE（实验设计）、混料DOE（实验设计）、田口DOE（实验设计）、谢宁DOE（实验设计）区别及优缺点，能据问题需要选择合理DOE（实验设计）；

3、掌握如何应用析因试验从众多影响因素中筛选找出影响输出的主要因素，以最少的投入换取最大的收益；

4、掌握如何对因子水平优化得到最佳输出，从而使产品质量得以提升，工艺流程最优化；

5、掌握田口实验设计方法，提高产品和过程信噪比，提高健壮性；

6、科学合理地安排试验，减少试验次数、缩短试验周期，提高经济效益；

7、掌握如何应用MINITAB软件对DOE（实验设计）设计、数据分析、优化因子和预测输出。

课程大纲

【课程大纲】

（如果学员DOE基础好，也可选择2天学习）

第一天选讲部分：复习方差分析和回归方法（本部分统计学知识要求较高，根据学员基础和要求而定）

一、方差分析

1、 相关概念/因子/因子的水平 

2、 单因子方差分析

3、 多因子方差分析

4、 方差分析步骤

二、回归分析

1、简单线性回归

2、多元回归

3、回归建模

3.1模拟曲线关系

3.2交互作用

3.3多重互性性问题

3.4过度拟合问题

第一讲：实验设计（DOE)的基础

一、质量是设计出来的

1、什么是质量？

2、质量是设计出来的

3、工程师们的烦恼？

4、你是否是一个合格的工程师？

二、何谓实验设计（DOE)

1、何谓实验设计（DOE)

2、实验设计（DOE)目的和作用

3、实验设计（DOE)类别、作用和适用场合

三、确定项目问题Y响应(Response)

1、确定项目问题

2、量化并评估项目Y

3、从Y的现象入手

4、量化方法——克利特度量尺度

5、小概率事件如何定义Y？

6、案例分享：某半导体公司很少的DOE成本完成破坏性试验。   

  实战演练：如何选择和测量你的项目Y？

四、因子X和其水平处理技巧

1、合理选择水平范围

2、中心点选择

3、多水平转化问题

4、噪声因子处理

5、因子分组

6、因子代码选择　

1）2个水平正交表的阿达玛矩阵法选用+1　-1　

2）正交拉丁方矩阵法选用A\B\C\或1、2、3、4

实战演练：如何选择和测量你的项目因子X？

五、试验设计基本原则

1、 重复试验

2、 随机化试验

3、 分组试验

六、正交试验设计表和试验安排

1、正交试验表

2、正交试验表的结构

3、正交试验表的特点

4、正交试验表的性质

5、没有交互作用正交试验设计表安排

6、有交互作用正交试验设计表安排

七、DOE试验策划

1、DOE选择 --如何基于试验目的、精度和成本选择

2、试验设计的一般步骤

3、实验设计表    

4、实验设计成功十大因素

实战演练：根据你的项目设计一份试验设计计划表。

第二天 

第二讲：全因子实验设计

一、 全因子DOE（实验设计）概述    

1、全因子DOE作用    

2、全因子DOE优点和缺点    

3、何时选用全因子DOE

二、 单因子DOE（实验设计）最简单的DOE三、 多因子DOE（实验设计）        　　　　

1、多因子2水平DOE   

2、多因子混合水平DOE    

3、因子重要性判断       

1）主效因图       2）交互作用图       3）效应柏拉图       4）效应正态图    

4、模型好坏判定        1）相关系数平方和R-SQ        2) 残差和残差图       　3）异常数据判定   

 5、因子参数优化        1）如何选择最优参数设计中心值--优化器　　　　　　　 2）如何选择最佳公差范围----等值线优化

四、 MINITAB因子设计应用和操作

1、创建因子实验设计

2、自定义因子实验设计

3、选择最优化设计

4、分析因子实验设计

5、分析变异性

6、因子图

7、等值线和等值图

8、优化器

五、 全因子DOE（实验设计）

案例分析与MINITAB操作训练

1、全因子DOE（实验设计）应用案例与MINITAB操作训练

2、实战演练你的项目全因子DOE应用计划 

第三讲：分部因子实验设计

一、 分部因子DOE（实验设计）概述   

 1、部分因子DOE作用和优缺点    

2、设计方案正交性

二）、 分部因子DOE（实验设计）混淆   

 1、混淆和分辨率概念    

2、如何选择合适的分辨率

三、 折叠设计   

 1、如何消除关键因子的混淆　　　

 2、如何提高分辨率

四、非线性规律探索---加中心点试验设计

五、 案例分析与minitab操作训练 

第四讲：筛选试验

一、 筛选试验DOE（实验设计）概述   

 1、因子数太多的过滤技术    

 2、节省成本的快速DOE

二、 筛选试验案例分析与MINITAB操作分析训练　　　　　

 1、筛选DOE（实验设计）应用案例与MINITAB操作训练　　

 2、实战演练你的项目筛选DOE应用计划

第三天

第五讲：田口健壮DOE（实验设计）

一、田口健壮DOE概述　

 1、 传统的门柱质量函数　

 2、 田口的门洞质量函数　　　1）品质定义　　　2）质量损失函数(Taguchi Quality Loss Function, QLF)　

 3、稳健设计的观念　 

4、田口穩健設計方法三个阶段　步驟 1.系統設計　步驟 2.參數設計　步驟 3.允差設計

5、田口损失函数计算望大望小望目　

6、田口信噪比S/N望大望小望目望优　

7、田口DOE实施步骤二、静态田口DOE　

1、 静态田口DOE（实验设计）概述　

2、 设计静态田口　

3、 静态田口数据分析　　1）主效应图和因子筛选　　2）信噪比S/N计算和效应图　

4、 可控参数优化和预测　

5、 预测验证　

6、静态田口DOE案例讨论、应用和练习　　

 1）电子行业案例（望大特性）　　

 2）机械行业案例（望小特性）　　 

3）化工行业案例（望目特性）　　 

4）汽车行业案例（望大特性）

三、动态田口DOE　

1、 动态田口DOE（实验设计）概述　

2、 设计动态田口　

3、 动态田口数据分析　　　1）主效应图和因子筛选　　　2）信噪比S/N计算和效应图　　　3）灵敏性计算和效应图　

4、 可控参数优化和预测　

5、 预测验证　

6、动态田口DOE案例讨论、应用和练习

第六讲：实践和总结提高 

纸飞机DOE设计学员分组综合应用3天学习的DOE知识解决飞机飞行技术问题

1、问题Y的定义和测量

2、问题Y的因素X分析和选择

3、试验类型选择

4、试验设计准备

5、试验和收集数据

6、试验数据分析

7、试验结论和报告

8、各小组评价和总结

课程主讲

何小勇博士　

精益六西格玛黑带大师　 

质量管理专家　　　 

项目管理硕士　　 

管理学博士 北大经济管理学院　　　 

商学院　　 

四川大学EDP　　 

华中科大工商管理学院 清华大学总裁研修班等单位特邀实战派讲师　　　　　

北大生产力研究中心高级研究员　 

中国咨询联盟发起人之一    

何博士一方面长期从品质、工程和生产管理一线练就一身功夫，另一方面又对TRIZ创新研发、精益生产和六西格玛进行系统地研究。能同时为企业提供TRIZ创新研发、精益生产、六西格玛、精益六西格玛、六西格玛设计培训和咨询解决方案。有世界500强企业三洋、飞利浦等企业超过10年品质和工程中高管理副总职位管理经验、5年研发和生产高层管理经验，3年公司全面管理经验。最近十八年潜心研究质量管理和精益六西格玛。何小勇老师从2003年至今，专职于质量管理和精益六西格玛咨询。18年来为超过40家企业提供咨询，其中包括中国科学院生物物理研究所、中国科学院微电子研究所、中国物理研究院、上海通用电气、小松中国公司、广州五羊本田、美的集团、中国南车集团、三洋光电、飞利浦、海尔集团、中国航天科技集团、武汉中烟集团、香港信利半导体集团、中国建材集团、招商银行、三一重工、深圳移动、台达电子、河北电力、新疆电力、武汉长飞光纤光缆、兰州黄河集团、山东玲珑轮胎公司、伊利牛奶、山东雷沃重工等知名企业。辅导精益六西格玛项目超过1000多个，培训黑带1000多名，绿带3000人。辅导的项目为企业创造经济收益超过30亿元人民币。具体请参见第二部分：精益六西格玛咨询部分企业案例    

何教练历经精益六西格玛黑带/绿带、精益生产、现场管理、试验设计（DOE）、价值工程、创造性解决问题方法（TRIZ）、全面设备管理（TPM）、防错法、工业工程（IE）、失效模式分析（FMEA）、APQP、质量功能展开（QFD)、统计过程控制（SPC）、全面质量管理（TQM）、质量成本、TS16949、MINITATB应用等等专场培训超过数百场次，学员数万人。

课程对象

从事产品设计开发、工艺设计、质量管理和生产管理有关的总裁、总监、副总、经理、工程师、技术人员和六西格玛黑带大师/黑带等

备  注

课程费用：5800元/人关注本课程网友还浏览了工程机械设计、塑胶模具设计、DOE培训专题