改进方案有效性验证
任何方案均需要进行有效性验证，才能最 终被确认为团队将采用的方案。
有效性
量化
DOE
哪些自变量X明显的影响着Y，这些自变量X取什么值时将会使Y达到最佳 值。
二、试验设计基础
什么是试验设计
DOE 实验设计通过有目的地改变一个过程（或活动）的输入
变量（因子），以观察输出变量（响应量）的相应变化。 它是一种科学的方法，使研究者更好地了解一个过程并确 定输入（因子）是如何影响输出（响应量）。
单因子试验设计目的
一 比较几个不同设置间是否有显著
差异，若果有显著差异，哪个设置 较好；
二 建立相应变量与自变量间线性关
系。
全因子试验设计
什么是全因子试验设计
全因子试验方法是将每一个因素的不同水平组合
做同样数目的试验，例如将每个因素的不同水平组合
主效应: 某因子处于不同水平时响应变量的差异 交互效应: 如果因子A的效应依赖于因子B所处的水平时,我们称A
与B之间有交互作用.
OFAT法（One-Factor-At-a-Time)：在各因子的变化范围每次改 变一个因子的水平以选定各因子的最佳水平。
基本术语
重复试验(replication) 一个处理施加于多个试验单元。要重
有影响的输入X设置在何处可使不可控制的变量的效应最小
找出流程方程式( Y=f(X) )以优化流程
试验设计的益处
实验设计的益处如下 a) 改善过程绩效水平
b) 降低成本
c)缩短产品开发时间和生产时间
基本术语
Response 响应变量 所关注的可测量的输出结果，如合格率、强度等。 Factors 因子 可控制的变量，通过有意义的变动，可确定其对响应变量的影 响，如温度、时间等。 Level 水平 因子的取值或设定，如： 时间因子的水平1＝2小时 时间因子的水平2＝3小时
6Sigma读书活动-改善阶段
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பைடு நூலகம்卓越制造中心IE部 钱元杰 2013年4月3日
6Sigma读书活动-改善阶段
学习目的
通过对本文章的学习，学员将能够 了解改进阶段基本内容 理解为什么使用DOE
了解一些DOE的术语 了解DOE的基本步骤 了解DOE基本类型
目
录
一、改进阶段综述
基本术语
试验单元(experiment unit):对象,材料或制品等载体,处理(试验)
应用其上的最小单位
试验环境:以已知或未知的方式影响试验结果的周围环境 模型:可控因子(X1,X2,…Xn), 响应变量(Y) , f 某个确定的函数关系
Y= f ( X1, X2, X3,….. Xk) + Error (误差)
做试验，而不能仅重复观测或重复取样。 随机化(randomization)：用完全随机的方式安排各次试验 的顺序和所用的试验单元。 划分区间(blocking)：按照某种方式把各个试验单元区分成 组，每组内保证差异较小，则我们可以在很大程度上消除由 于较大试验误差所带来的分析上的不利影响。
试验设计步骤
I、 陈述问题
II、 设立目标 III、确定输出变量 IV、识别输入因子（可控因子/噪声因子）
V、 选定每个因子的水平
试验设计步骤
VI、选择实验设计类型
VII、计划并为实施实验做准备.
VIII、实施实验并记录数据. IX 、分析数据并得出结论. X、必要时进行确认实验.
三、试验设计基本类型
试验设计基本类型
多因子试验类型
单因子试验设计
定义
实验中只有一个影响因素，或虽有多个影响 因素，在安排实验时，只考虑一个对指标影响最 大的因素，其它因素尽量保持不变的实验，即为 单因素实验。
步骤
确定实验范围 x：实验点 a＜x＜b 确定目标 根据实际及实验要求，科学安排实验点
单因子试验设计
例：某厂在电解工艺技术改革中，希望提高 电解率，做了如下初步试验，结果如下： 电解温度 x 电解率(%) y 65 94.3 74 98.9 80 81.5
其中 ,74 度结果较好，但是， 74 是不是最佳 温度？我们可以采用两种方案： 方案一：在74度附近逐点做实验，如：70， 71，72，显然太费时间
单因子试验设计
方案二：根据试验结果呈抛物线特点，可以预先拟 合为：
y ax bx c
2
应用测定的多组数据，可以拟合出曲线，求得相应 的参数 a,b,c，然后由方程求极大值的方法，可以 获得对应的温度为 70.5℃，经核实在该温度下电 解率达到99.5%，表明优化一次成功。
改进目的
改进阶段的目的是形成针对问题根本 原因的解决方案，并且验证这些方案是有 效的。
改进步骤：
产生解决方案
评价改进方案 完成改进方案的风险评估 改进方案有效性验证
产生解决方案
基础 专业知识 流程的认知和经验 工具 DOE SSD(简化设计原则)流程步骤简化、合并流 程、标准化流程、减少流程浪费。
基本术语
Treatment 处理
按照设定因子水平的组合,我们就能进行一次试验,可以 获得一次响应变量的观测值,也可以称为一次“试 验”(trial, experimental run),也称为“一次运 行”(run). 举例： 处理1：时间＝2小时， 温度＝175º c 处理1：时间＝3小时， 温度＝225º c
评价方案
内容：可行性、成本投入、周期
手段：因果矩阵、接受程度（研讨会，问卷 调查）
改进方案的风险评估
一个好的改进方案是不能够以顾客或企业带来较高风险为代价。
风险评估常用方法：
FMEA是一种可靠性设计的重要方法。它实际上是FMA（故 障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。它对各种可能的风 险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将 这些风险减小到可接受的水平。 其主要目的是发现、评价产品/过程中潜在的失效及其后果； 找到能够避免或减少潜在失效发生的措施并且不断地完善。
流程或系统的一般模型
噪音输入变量 (离散)
可控输入变量x
流程
关键流程 输出指标 Y = f(x)+
噪音输入变量 (连续)
?
输入输出
试验设计目的
确定 那些变量X对响应Y最有影响
有影响的输入X设置在何处可使Y几乎总是接近于所希望的
目标值 有影响的输入X设置在何处可使Y的变异较小