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6σ试验设计相关内容包装部一、实验因素与水平1、因素又称为因子，在实验中影响实验结果的量称为因素，是自变量。2、水平水平是实验中各因素的不同取值。比如在粮耗实验中不同的复合酶用量就是不同的水平。选择因素水平的指引实验设计的目的是捕捉各实验因素对输出变量的最大影响，以找出最优结果。因此在选择因素以及因素水平的时候必须要有足够的广度与宽度，必须要有足够的覆盖面，当然也不能过宽，否则可能会缩小或扩大因素的影响，直接对实验结果产生不良作用。噪声因素与可控因素实验因素分为噪声因素与可控因素，噪声因素就是那种不能人为控制的因素，在实验中噪声因素对实验结果有严重影响，因此在实验前必须区分出噪声因素，并加以控制。比如在粮耗糖化实验中，加酶量、洗锅水量都是可控因素，而麦芽质量等均为噪声因素。两种因素的区分在实验中是十分重要的步骤，而在有的过程中，甚至要两种因素进行专门的实验，才能够进行区分。在当时粮耗项目进行的时候，我们的DOE试验在很多方面可以说都是成功的，但在噪声因素的处理上我认为是有待反思的。应该是在一定程度上受专家的影响，或者说是我们专业的知识与专家6σ试验的指导在沟通中出现了问题，同时我们又没有太专业系统的DOE培训，因此会有这种错误，是正常的，但一定要反思，避免再发生类似的错误。反思一改进一有了上面的教训与反思，在今后的工作中就一定要有相应的改进，所以就有了包装九线设备利用率提高项目中的改进。在九线设备利用率的因素分析中我们充分考虑了噪声因素的影响，同时对影响因素分类从客观上进行了改进，我们从整个过程入手，进行全过程目标设定跟踪试验，将所有影响过程停顿的因素全部找出，按设备因素、操作因素、外部门因素、输送因素、噪声因素进行分类，再从影响因素对总目标的重要性和解决难易程度进行协调，安排解决。从根本上提高了项目的操作性，对完成目标有很大帮助！二、实验设计表七因素两水平实验正交表实验因素ABCDEFG1111221222122111312222214221212251121122621112217121111182221212表格特点：1、有八行，表示八种实验运行的不同因素水平组合2、有七列，表示有七个因素3、其中的1、2表示各因素出现的两种水平4、每个因素的每个水平出现四次，机会均等5、表中任意两列之间组合数字各出现两次，其搭配是均衡的？？？？大家知道，在七水平两因素的全实验排列中所有结果应该是27=128，为什么只用八次实验就可以完全代表呢？因为在正交实验表具有严格的均匀分散性，就是任意两列的水平配对是完全相同的，这使实验具有很强的代表性，很容易找到较好的实验条件，下面以三因素两水平为例说明。三因素两水平的问题若要进行全面实验，则需要23=8次，利用正交实验则只需4次，与下图比较来说明这个问题：该例的3个因素如一个正方体的三向坐标，每一个因素的2个水平就是每个方向上线两段的两个点，该立方体共八个角，代表全部8次试验，请看下图：1、图中所圈出来的四个点具有很强的代表性，同时又具有整齐可比性和均衡分散性。2、这四个点在正方体的六个面与12条边上全部均匀整齐出现，具有典型代表性，用他们代替全部试验是可信的。3、当然，如果我们所要找的最优点不在正交试验的四个点中，那么可以通过相临的较优秀搭配表现。比如上图，假如111点是我们试验的最佳条件，那么他相临的三点（112、121、211）计数值与计量值计数值就是某种因素或结果表现出某种状态的数量。计量值就是某种因素或结果表现出某种状态时这种状态的具体量值。比如在三线罐装机改造项目的数据收集中低位酒的数量就是计数值；而每瓶低位酒的具体含量（eg：638ml、633ml）就是计量值。大家应该清楚的知道在6σ项目的开展中计量值数据的收集才是对数据分析有直接影响和最大价值的数据三、试验设计的类别与实施步骤试验类别试验类型目标典型可控因素数1、全因子试验（所有因素和水平组合）1、寻找最有利于输出的因素水平2、建立可评估所有交互影响的数学模型4因素以内2、部分因子试验（所有组合的一个子集）1、寻找最有利于输出的因素水平2、建立可评估交互影响的数学模型5因素以上3、筛选试验从大量因素中发现少数关键因素（不评估交互作用）7因素以上4、中心复合设计1、优化2、建立非线形影响存在时的数学模型（常用响应表面方法）3因素以上5、可靠设计1、优化2、在存在噪声因素变化的场合发现输出最小变异时对应的因素水平5因素以上6、田口动态可靠设计1、优化2、优化产品或制造过程的函数3、使输出对噪声因素敏感性最小，对输入因素敏感性最大7因素以上确定试验目标开始需要进行试验么？选定自变量(因素)因素数＞7么？进行筛选DOE结束试验要求精度高么？进行因子DOE全因子/部分因子进行优化DOE试验观察实际影响目标达成了么?YNYYNNNYYY试验方案的选择流程图试验设计流程（一）1、通过确认历史数据或收集现场数据确认目前的过程能力。2、确立实验目标。3、确立衡量试验输出结果的变量。4、确立影响输出结果的各类可控因素和噪声。5、确立每个因素的水平数和各水平的实际值。6、选择试验表格，使其适应试验所需。7、验证测量系统。8、实验资源准备，包括人员、材料、设备、资金等，建立测量系统。9、进行试验，确信每个试验单元均被对应于其试验条件做好标识。试验设计流程（二）10、测量试验单元。11、分析数据，标识主要影响因素。12、确认取得最好输出结果的因素水平的组合。13、在此优化组合的因素和水平值上进行重复试验以确认效果。14、通过标准作业程序固定优化的试验条件（因素和水平），并进行应有的控制。15、重新评估过程能力。影响DOE试验成功的几个因素1、问题定义不清楚未明确问题的实质，导致方向性失误。2、试验目标不清楚主要表现在所选的衡量指标与真正需要改善的目标存在差异。3、脑力激荡方向错表现为通过脑力激荡产生的因素中漏掉了主要影响因素。4、没有充分认识到试验的价值认为试验不会给公司带来实质性改善。5、认为DOE花费太高。6、认为DOE浪费时间。影响DOE试验成功的几个因素7、对DOE方法的策略缺乏了解。8、对DOE的缺乏了解。9、在早期阶段未建立信心在实施DOE的早期，觉得实施太负载而中途放弃。10、期望立即得到回报因为太心急，在改善未取得结果前就放弃。11、缺乏适当的辅导与培训因为未经过正规培训，没有人掌握正确的实施策略而致试验失败。