doe-minitab(2)

Etbest-copyright1DOEuseminitabsortwareByETbestConsultingCompanyLookTuEtbest-copyright2課程目標•了解如何應用Minitab來進行以下的工作–實驗設計配置–實驗設計的數據分析–最佳實驗的回應值估計Etbest-copyright3課程內容•Minitab的實驗設計方法說明•實驗設計模型說明•以minitab來進行相應的工作•配置練習•數據分析練習一•數據分析練習二•數據分析練習三Etbest-copyright4Minitab的實驗設計方法部份因子實驗法反應曲面法混合設計法田口正交實驗法DOEEtbest-copyright5部份因子法部份因子實驗法反應曲面法混合設計法田口正交實驗法是由費雪博士所發明使用的方法，為最傳統的實驗設計法。早期是由在農田種作物來進行研究。使用變異數分析法。需要比較複雜的統計知識。Etbest-copyright6反應曲面法(RSM)部份因子實驗法反應曲面法混合設計法田口正交實驗法是當找出影響最重要的因子後，要尋找出其最佳的變化範圍，做為控制使用。必須使用迴歸分析、變異數分析，尋找出最佳反應點。一般應用上比較少。但可以協助針對重要控制因子進行最優值設定。Etbest-copyright7混合設計法部份因子實驗法反應曲面法混合設計法田口正交實驗法一般應用於化學溶液的配置，當某一個化學成份一變，其他化學成份會受到影響時，那麼就會應用本項方法。目前在業界應用比較少。Etbest-copyright8田口方法部份因子實驗法反應曲面法混合設計法田口正交實驗法目前在台灣、日本一般都應用本項方法。本項方法的應用較為簡單，不需具備高深的統計知識。本次課程以田口方法為優先介紹，而後再介紹部份因子法、全因子法。Etbest-copyright9實驗設計模型Etbest-copyright10先決定Y•Y：一般是指你所想要達到的目的，你首先要決定你想要解決什麼問題。•選Y時要注意到可測量、以及可加性，儘量不要是計數型的，不然要增加實驗成本。PROCESSYEtbest-copyright11再決定X•X：一般是指會影響到Y的一些輸入影響因子，過程影響因子。•選X時，一般剛開始時要多，不要少，不然可能會失去一些因子，而導致實驗的效果不佳，再現性不好。PROCESSYX1X2X3X4X5X6Etbest-copyright12DOE的一般性做法1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析Etbest-copyright13DOE的一般性做法7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright14STEP1:決定Y1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析一般是指你所想要達到的目的，你首先要決定你想要解決什麼問題。是望大特性、望目特性、望小特性。選Y時要注意到可測量、以及可加性，儘量不要是計數型的，不然要增加實驗成本。Y可以超過一個，至少可以包含特殊特性，或則當你擔心某一個Y修正可能會影響到另一個特性時，此二個特性可以同時考慮。另外Y的MSA要先考慮，是否有充足的能力偵測Y的變化。Etbest-copyright15STEP2:決定X1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析一般是指會影響到Y的一些輸入影響因子，過程影響因子。一般剛開始時要多，不要少，不然可能會失去一些因子，而導致實驗的效果不佳，再現性不好。此時可以召開實驗設計會議，由大家運作頭腦風暴法來進行，儘可能多的選擇一些可能因子，當然如果真的沒有影響的就不要列入，不然就可能會造成實驗次數的增加。此時也要考慮到X的MSA能力。Etbest-copyright16STEP3:選擇實驗方法1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析選擇實驗方法：目前建議先使用田口正交實驗法。因為是目前在工業界比較普遍應用的方法。此時根據所識別的Y以及X，並再考慮是否有交互作用，據此來選擇適合的正交表。選用的原則是實驗次數不要多，但要足夠使用，可以放入所有的因子以及交互作用。Etbest-copyright17STEP4:配置實驗1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析優先配置有交互作用的主因子，以及配置其交互作用。其餘沒有交互用的因子就可以隨便配置在其他的位置。如果用minitab就不用如此，後面會有練習。Etbest-copyright18STEP5:實驗1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析將前面配置好的正交實驗表准備好。以隨機的方式進行實驗。各項非因子部份的參數儘量不要有變動，不然可能有雜音。做出Y，對Y進行測量。記錄下Y的結果Etbest-copyright19STEP6:數據分析1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析將各項的數據進行分析。首先先決定Y特性是望大、望目、望小，以便採用不用的公式。依據正交實驗表來計算各項因子對平均值的影響程度。依據正交實驗表來計算各項因子對變異數的影響程度。而可以計算S/N值。制作回應表。繪出回應圖。此處可以借助MINITAB來進行工作。Etbest-copyright20STEP7:找出關鍵因子根據平均值回應圖、回應表，找出關鍵的平均值影響因子，藉由這些平均影響因子來調整平均值。根據標准差回應圖、回應表，找出關鍵的標准差影響因子，藉由這些標准差影響因子來調整標准差。分析交互作用回應圖、回應表，找出如果交互作用的顯著狀況，是影響了平均值或是影響了標准差。7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright21STEP8:決定最佳實驗組合根據平均值的回應圖、回應表找出最佳因子組合。根據標准差的回應圖、回應表找出最佳因子組合。根據交互作用的回應圖、回應表找出最佳因子組合。如果有二個Y以上要同時考慮時，必須考慮到妥協。7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright22STEP9:估計最佳值根據平均值的回應圖、回應表找出最佳因子組合。根據標准差的回應圖、回應表找出最佳因子組合。根據交互作用的回應圖、回應表找出最佳因子組合。如果有二個Y以上要同時考慮時，必須考慮到妥協。7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright23STEP10:進行確認實驗根據前面所判定的最佳組合進行確認實驗。切記，一定要做。記錄下各項的實驗結果。7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright24STEP11:數據分析將前面的各項數據進行計算。主要計算內容可為：平均值：是否符合期望。標准差：是否符合期望。或是計算S/N值也可以，看其是否符合期望。如果差距太大表示，可能有些因子未考慮到，或則有效交互作用未考慮到。此時要重做分析。如果是符合期望或高於期望，則可以此項組合進行標准化。7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright25STEP12:標准化將最佳組合予以標准化修改相應的作業標准書、檢驗標准書。並對相關人員進行宣講。針對關鍵的輸入參數或過程參數進行SPC控制，以有效維持過程的穩定。持續的計算其CPK或則PPK，看是否可以接受。7.找出關鍵因子8.決定最佳實驗組合9.估計最佳值10.進行確認實驗11.數據分析12.標准化Etbest-copyright26以minitab來進行相應的工作Etbest-copyright27CASESTUDYEtbest-copyright28一個模擬程式•請分組，三個人到四個人一組。•請先隨便試用做出一個相應的良率。•以此為基礎，再進行相應的改善。•在前一家公司良率是自50%提升到99%，看貴公司是否可以突破。Etbest-copyright29模擬程式Etbest-copyright30STEP1:決定Y1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析此部份，minitab不能協助你什麼。此時的工作人員本身要具有相應的工程能力和知識，並以顧客的聲音來判定什麼是我們所要的y特性。田口博士非常重視此階段。Y部份可以來自顧客抱怨，或者是顧客所指定的特殊特性。Etbest-copyright31STEP2:決定X1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析此階段，minitab也不能幫助你什麼。此時的工作人員本身要具有相應的工程能力和知識，來判定可能影響到y特性的因子有那些，所以一般是由工程人員來共同探討。Etbest-copyright32STEP3:選擇實驗方法1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析此部份，minitab共有四種方法可以選擇，我們建議目前先使用田口方法，以後陸續有機會我們再教導其它的方法。Etbest-copyright33STEP3:選擇實驗方法doeTaguchiCreatetaguchidesignEtbest-copyright34STEP4:配置實驗1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析此部份我們要做的工作如下：決定我們的因子共有幾個。考慮其有沒有交互作用。要用二水准的實驗或是三水准的實驗。一般篩選實驗只要用二水准。考慮找出最佳水准時可以用三水准的實驗。如果沒有交互作用，可以考慮使用L12,L18等只考慮主因子效果的直交表。Etbest-copyright35STEP4:配置實驗考慮因子數顯示可供選擇的直交表Etbest-copyright36STEP4:配置實驗可供選擇的直交表Etbest-copyright37STEP4:配置實驗五因子二水准實驗的可選擇直交表，優先選擇實驗次數最低的L8如果動態實驗，那麼可以在此加上一個動態因子。Etbest-copyright38STEP4:配置實驗如果只有主因子效果，那麼就選上面的選擇項，如果有交互作用就選擇下面的選擇項Etbest-copyright39STEP4:配置實驗現試著選有交互作用的直交表。Etbest-copyright40STEP4:配置實驗現選擇AB，BD二組交互作用。Etbest-copyright41STEP4:配置實驗ABCDE1111111222121121222121121212122212222211Etbest-copyright42STEP5:實驗1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析此部份，minitab不能幫助什麼，工程師將前面的實驗組拿到現場去進行實驗，調整出相應的x組合，而後產生y值。每一個實驗組合最好可以測二次以上的y，如此可以了解組內變化。所以不同的組合是屬於組間變化。同一實驗組合，反覆進行二次或二次以上為組內變化。我們期望組內變化小，組間變化大。Etbest-copyright43STEP6:數據分析1.決定Y2.決定X3.選擇實驗方法4.配置實驗5.實驗6.數據分析我們將各項的實驗數據收集起來，輸入原因實驗組合的表格中，如果有兩個的y特性，就要輸入二個y特性。一般典型的分析只有一個y特性。一般都要有反覆的實驗，以確認其組內的變化。詳細的作業如下：輸入數據定義實驗分析數據Etbest-copyright44STEP6:數據分析ABCDEresponse1response21111110111