試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種確定影響過程的因子和過程輸出之間關(guān)系的動(dòng)態(tài)方法。換句話說，試驗(yàn)設(shè)計(jì)常被用來尋找因果關(guān)系。為優(yōu)化輸出而對過程輸入進(jìn)行管理時(shí)，這些信息是必要的。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)源于20世紀(jì)20年代育種科學(xué)家Dr.Fisher的研究，Dr.Fisher是大家一致公認(rèn)的此方法策略的創(chuàng)始者，但后續(xù)努力集其大成而使試驗(yàn)設(shè)計(jì)在工業(yè)界得以普及、發(fā)揚(yáng)光大者，卻非Dr.Taguchi(田口玄一博士)莫屬。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種確定影響過程的因子和過程輸出之間關(guān)系的動(dòng)態(tài)方法。換句話說，試驗(yàn)設(shè)計(jì)常被用來尋找因果關(guān)系。為優(yōu)化輸出而對過程輸入進(jìn)行管理時(shí)，這些信息是必要的。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理解首先需要一些統(tǒng)計(jì)工具知識(shí)和試驗(yàn)的概念。雖然可以使用很多軟件程序來分析試驗(yàn)設(shè)計(jì)，但是對于試驗(yàn)者來說，理解基本的試驗(yàn)設(shè)計(jì)概念對于試驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確應(yīng)用是很重要的。
一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)三個(gè)基本原理
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的3個(gè)基本原理為重復(fù)、隨機(jī)化以及區(qū)組化。
重復(fù)，意思是基本試驗(yàn)的重復(fù)進(jìn)行。重復(fù)有兩條重要的性質(zhì)，即隨機(jī)化和區(qū)組化。
隨機(jī)化，是指試驗(yàn)材料的分配和試驗(yàn)的各個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行次序都是隨機(jī)地確定。統(tǒng)計(jì)方法要求觀察值(或誤差)是獨(dú)立分布的隨機(jī)變量。隨機(jī)化通常能使這一假定有效。把試驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾S機(jī)化亦有助于“均勻”可能出現(xiàn)的外來因素的效應(yīng)。
區(qū)組化是用來提高試驗(yàn)的精確度的一種方法。一個(gè)區(qū)組就是試驗(yàn)材料的一個(gè)部分，相比于試驗(yàn)材料全體它們本身的性質(zhì)應(yīng)該更為類似。區(qū)組化牽涉到在每個(gè)區(qū)組內(nèi)部對感興趣的試驗(yàn)條件進(jìn)行比較。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)在工業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)設(shè)計(jì)中能發(fā)揮重要的作用，提高產(chǎn)量，減少質(zhì)量波動(dòng)，提高產(chǎn)品質(zhì)量改水準(zhǔn)、大大縮短新產(chǎn)品試驗(yàn)周期、降低成本等。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法很多，根據(jù)具體的問題模型和目的我們可以選擇適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)方法，如混合設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、裂區(qū)設(shè)計(jì)、田口設(shè)計(jì)、均勻設(shè)計(jì)等等。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)摒棄了以往單個(gè)因子逐步調(diào)整的做法，避免了忽視交互作用等方面的問題，從而更加系統(tǒng)有效的解決我們所關(guān)注的指標(biāo)。我們可以在很多的行業(yè)中采用漸進(jìn)的方法來采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，而不期望于一步到位。
二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)七步驟
第一步確定目標(biāo)
第二步剖析流程
第三步篩選因素
第四步快速接近
第五步析因試驗(yàn)
第六步回歸試驗(yàn)
第七步穩(wěn)健設(shè)計(jì)
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