DOE 介绍
方法论
Measure
Define
Analyze
Improve
Control
Improve 概要
DOE 介绍
完全要因实验
对策方案选定
fn:
学习目标
1. 理解DOE的定义与目的
2. 理解DOE的阶段别特性
Screening阶段
特性化阶段
最佳化
DOE 介绍
实验的定义(Experiment)
能让观察输出变化原因,而对工程或系统输入变量进行计划
变化的一系列实验.
什么叫实验?
输入
可控制的因子 (输入变量)
输出
不可控制的因子 (杂音变量)
(输出变量)
Process工程或系统
在一定的预算条件(费用, 时间, …)下,为了得出最大情报,
计划实验方法和分析方法.
给输出变量(Y)有意影响的输入变量(X)是哪些?
有多大影响?
无意的输入变量影响程度是多少?
测定误差是多少?
产生有意影响的输入变量在何种条件下,
可以得到最理想的输出呢?
DOE的定义
DOE (Design of Experiments)
确认被选定的 Vital Few Xs 之间的交互作用
利用X的Y预测MODEL树立
决定使Y最佳化的X条件
Y = f (X1, X2, X3, … Xn)
DOE的目的
输出变量 Y
输入变量 X
用语
输入因子(因子) – Xs
称为因子(Factor)
潜在解决案或研究中的变量
因子按水准别分类。
例) 在半导体Process中输出变量为
数率时 : 压力，温度
输出变量 Y
X3
X2
X1
X5
...
X4
输出变量 – Y
称为反应(Response)
输入变量(因子)的影响
效果
半导体Process数率
用语
Run
温度
压力
1 100℃ 1气压
2 100℃ 3气压
3 200℃ 1气压
4
200℃ 3气压
5 100℃ 1气压
6 100℃ 3气压
7 200℃ 1气压
8 200℃ 3气压
因子(Factor)
处理: 水准的组合
水准(Level)
:因子的条件(1, 3)
反复(Replicate)
: 在同一的处理上进行
2回以上实验
DOE阶段
部分要因实验
完全要因实验
反应表面分析
Screening:
多数输入变量中挑选少数 Vital Few Xs
特性化,最佳化 :
确认输入变量对
输出变量的影响
设定输入变量的
最佳条件
状况 : PCB制造工程中使用的焊接机械按如下顺序进行
作业。
机板洗涤 机板加热 在Conveyor上 移动焊接
缺点率 : 在一块机板上，进行着2000次的焊接作业时，
平均在每块机板上发生20个缺点。
即，缺点率是(%)
Engineer需要做的事:
哪个变量影响缺点的发生?
为了减少焊接缺点，对这些变量应采取什么措施?
DOE阶段 例
可控制因子 (输入变量)
焊接温度
预热温度
焊接深度
Flux 比重
Conveyor 速度
Conveyor 角度
因子的选定
DOE阶段 例
目的
- 识别多种因子中影响缺点发生的重要因子。
部分要因实验
- 什么因子(输入/杂音变量)是否影响回路基板的缺点而进行实验。
- DATA分析结果，选定两个重要因子。
> 焊接温度
> 焊接深度
Screening阶段(部分要因实验)
Analyze阶段进行结果，Vital Few Xs的数多(5个以上)，就实施 Screening阶段，则(2~4个)过度到特性化阶段。
DOE阶段 例
目的
- 分析焊接温度(X1)和 焊接深度(X2)对缺点率(Y) 的影响，从而导出
数学模型(Y=a+bX1+cX2· · ·) 。
- 决定将缺点率最小化的焊接温度与深度的修整方向
实验结果
- 增加焊接温度 减少缺点率
- 减少焊接深度 减少缺点率
焊接温度和深度为输入变量的最佳化结果
特性化, 最佳化阶段(完全要因实验,反应表面分析)
DOE阶段 例
焊接温度 : 255 ℃
焊接深度 : (mm)
缺点率 : 0. 7%
※ 增加焊接温度
减少缺点率
※ 减少焊接深度
减少缺点率
缺点率低的方向趋势
根据焊接温度和深度的缺点率
焊接温度 ( oC )
%
%
%
%
•
•
•
•
%
200
220
240
260
280
300
现在缺点率
焊接深度(mm)
DOE阶段 例
