谨 日本著名质量管理专家田口玄一博士创立的田口方法 田口方法 日本 重试验设计，适合多品种少批量) (重试验设计，适合多品种少批量) 注重实验设计与工程技术的结合 实验设计与工程技术的结合，提出稳健性设计的思想，在实验中综合 实验设计与工程技术的结合 考虑误差 误差因素，寻求设计参数的优化配置 设计参数的优化配置，从而获得较为稳定的输出质量特性 误差 设计参数的优化配置 稳定的输出质量特性 强调均值与方差 均值与方差的综合优化，寻求相对满意解，实验设计与分析过程相对 均值与方差 简单易用追求质量与成本的均衡 质量与成本的均衡，现在已经得到广泛使用。 质量与成本的均衡
DOE实验在波峰焊接品质控制中的应用
DOE试验在无铅波峰焊接品质控制中的应用 DOE基本策略： 基本策略： 基本策略田口方法 经典方法制定目标 要因分析
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接近预 期目标 制定SPC 标准
选定试验方案，确 定试验因子和水平 弯曲
第一阶段试验 不 弯 曲 3k 因子设计 试验 试验
曲
设计
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DOE试验在无铅波峰焊接品质控制中的应用正交表的表示方法： 正交表的表示方法： 一般的正交表记为Ln(mk),n是表的行数， 也就是要安排的试验数; k 是表中的列数，表示因素的个数；m 是各因素的水平数； 常见的正交表： 常见的正交表： 2水平的有 L4(23), L8(27), L12(211), L16(215)等； 3水平的有 L9(34), L27(313)等； 4水平的有 L15(45); 5水平的有 L25(56); 典型的正交表： 典型的正交表： “L”表示此为正交表； “8”表示试验次数； “2”表示两水平 “7”表示试验最多可以有 7个因素 (包括单个因素 及其交互作用)。
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DOE试验在无铅波峰焊接品质控制中的应用 步走： 经典实验设计方法 4 步走：1) 完全要因实验(也称为析因实验) ) 完全要因实验(也称为析因实验)
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筛选主要因子( ) 筛选主要因子(2N) 找出最佳生产条件( ) 找出最佳生产条件(3N)
两水平因子实验(线性) 完全要因基础，插入中心点后判断 三水平因子实验(二次曲面) 采用基于中心复合设计或BOX-BEHNKEN法的响应曲面模型分析 2) 部分要因实验(因子过多，筛选实验) ) 部分要因实验(因子过多，筛选实验) 博克斯-亨特(BOX-Hunter)进行了分辨度设计： ⑴ 分辨度Ⅲ ⑵ 分辨度Ⅳ ⑶ 分辨度Ⅴ 部分2k因子试验设计 部分 因子试验设计2k是指共有k 个因子, 每个因子只有2 个水平 2k是指共有 个因子, 每个因子只有2 是指共有k 部分2k因子就是完全2k因子的 部分2k因子就是完全2k因子的一部分子集或一部分 因子就是完全 因子的一部分子集或一部分
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对分辨度的解释：在DOE中，有个混淆的概念，比如：主效应和 级交 对分辨度的解释： 中 有个混淆的概念，比如：主效应和2级交 互作用混淆， 级交互作用和 级交互作用混淆等情况。 级交互作用和3级交互作用混淆等情况 互作用混淆，2级交互作用和 级交互作用混淆等情况。 在做部分因子试验设计时有混淆情况，所以， 代表主效应与 代表主效应与2级交互 在做部分因子试验设计时有混淆情况，所以，III代表主效应与 级交互 作用混淆， 代表主效应与 级交互作用混淆以及2级交互作用与 代表主效应与3级交互作用混淆以及 级交互作用与2级交互作 作用混淆，IV代表主效应与 级交互作用混淆以及 级交互作用与 级交互作 用混淆，也可以这样理解： 用混淆，也可以这样理解： III=1+2,1代表主效用，2代表 级交互作用；IV=1+3还等于 ， 代表主效用 代表主效用， 代表 级交互作用； 代表2级交互作用 还等于2+2, 1代 还等于 ， 代 表主效用， 代表 级交互作用，同样， 还是代表 级交互作用。 代表3级交互作用 还是代表2级交互作用 表主效用，3代表 级交互作用，同样，2还是代表 级交互作用。这里所说的 III和IV就是我上面提到的分辨度。 就是我上面提到的分辨度。 和 就是我上面提到的分辨度 DOE中，2VI k-p表示就是 个因子 个水平的部分因析试验设计，其分 中 表示就是k个因子 个水平的部分因析试验设计， 表示就是 个因子2个水平的部分因析试验设计 辩度为VI, 表示试验组数为全因析试验的 表示试验组数为全因析试验的1/2p。 辩度为 ，2-p表示试验组数为全因析试验的 。
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DOE试验在无铅波峰焊接品质控制中的应用 步走： 经典实验设计方法 4 步走：筛选主要因子( ) 筛选主要因子(2N)
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找出最佳生产条件组合( ) 找出最佳生产条件组合(3N) 3) 响应曲面模型(RSM) ) 响应曲面模型( ) 选择响应曲面模型方法拟合二次回归方程，绘制响应曲面与等高线图 清晰直观地表达了重要影响因素水平与输出的关系，尤其当最优点不可取 时可以方便地追踪到次优点。 实验次数较多，实验周期较长，不利于在设计过程中使用 没有充分考虑到误差因素的影响 只适合连续的计量值的拟合，对于离散的计数值设计显得无能为力了
4) 调优设计 (EVOP) ) ) 一种是结合响应曲面求出响应曲面模型与等高线，按有限制条件次优 解求解 - 复杂 一种是使用经典调优设计试算求出满意解
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DOE试验在无铅波峰焊接品质控制中的应用 DOE基本概念： 基本概念： 基本概念
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主效应