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六西格玛设计培训之实验设计

发布时间:2018-12-13  来源:张驰   点击:

六西格玛设计(DFSS)培训之实验设计

【一】、实验设计的目的


通过国内外的实践表明,实验设计可以帮助人们有效地解决如下问题:
(1)可以科学、合理地安排实验,减少实验次数,缩短实验周期,节约人力、物力,提高经济效益,当因子水平较多时,效果尤为显著。
(2)在产品的设计和制造中,影响指标值的因子往往很多,通过对实验的设计和结果分析能使人们在诸多因子中分清主次,找出影响指标的主要因子;
(3)通过实验设计可以分析因子之间交互作用影响的大小;
(4)通过方差设计,可以分析出实验误差影响的大小,提高实验的精度;
(5)通过实验设计能够尽快找出较优的设计参数和生产工艺条件,并通过对实验结果的分析、比较,找出最佳结果的方案,明确进一步实验的方向;
(6)能对最优方案的指标进行预测。


【二】、实验设计的术语阐述


1、实验指标
在实验设计中,根据实验目的而选定的用来衡量实验效果的量称为指标,或响应.

2、实验因子
当实验条件改变时,指标也要发生变化。

3、因子的水平
在实验中因子所处的状态,称为因子的水平。一般实验方案是由若干个实验组成,因子在实验方案中变化几种状态,就称为机构水平(或设置)。
 
【三】、实验设计的基本原则

在实际问题中,虽然适用的实验设计方法类型很多,但费希尔提出它们都应遵循三个原则:重复性原则、随机化原则和区组化原则。

把每个实验条件只做一次实验,称为不重复实验;把每个实验条件进行一次以上的实验称为重复实验。重复实验的目的是为了降低随机误差的影响,避免可控的系统性因子影响。在实验设计中,实验误差是客观存在和不可避免的。若每个实验条件只做一次实验,就很难估计出实验误差,只有设置几次重复,才能利用同样实验条件下取得多个数据的差异把误差估计出来。同一条件下的实验重复次数越多,那么,实验的精度也就越高,得出的结论也就越可靠。因此,在条件允许时,应尽可能地做几次重复实验。

随机化就是在实验中对实验的顺序、步骤按照随机性原则来安排,随机化的目的是使实验结果尽量避免受到主客观系统性因子的影响而呈现偏倚性。在对实验对象和观测工具的系统性误差不了解或了解不多时,随机化是消除其影响的有力手段之一。因此,随机化这一原则始终可以作为正确估计实验误差的前提,但它必须在设置适当次数重复的基础上才能发挥作用。

区组化原则又称为局部控制原则,它是将实验对象按照某种分类标准或某种水平加以分组,使组内部尽可能条件一致,使组与组之间的变化大些。在实验设计中,这种组称为区组(层)。


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