日立Sigma绿带培训-DOE部分因子-中文

部分因子实验设计模块目标介绍部分因子设计的概念演示部分因子的设计和分析实习部分因子的设计和分析介绍部分因子的术语开心一刻-做弹射器练习2DMAIC路径图优化和审视解决方案控制X’s和监视Y’s项目关闭和转移控制重新审视项目流程图和流程图简化因果关系分析筛选变量过程能力测量失效模式和效果分析明确变量：图形分析规划实验设计分析设计和实行实验

定义Y=f(x)推荐改善计划改善项目范围和问题的确认问题陈述项目指标团队成员定义测量能力明确变量：统计性分析目标陈述数据收集系统3改善阶段输出设计并执行实验

定义Y=f(x)推荐改善计划改善描述项目目标陈述Metrics.xls图评审验证预估效益设计并执行实验DOE小批量实验定义Y=f(x)主效应交互作用非线性关系推荐的变化总结完成阶段概括结论、结果和下个步骤引出下个项目描述4全因子设计的一个问题一个2-水平,4因子的全因子设计,需要多少个必不可少的试验组合合呢?最高阶的交互作用是什么?一个2-水平,6因子的全因子设计,需要多少个必不可少的试验组合呢?最高阶的交互作用是什么?有多少个自由度?主效果需要多少个自由度?2-因子交互作用需要多少个自由度?其它信息有什么价值?解决方案是什么?5部分因子设计–什么时候启用?当变量数目使得全因子实验不切实际时.当我们可以假定高阶交互作用可以忽略不计时.当主效果和低阶交互作用最重要时.当该试验是一个筛选性试验时.筛选性试验用于确定哪一个变量,如果有的话,影响该因变量.部分因子实验对筛选实验最有价值6“部分因子”的主要想法效果的稀疏性–当有许多变量时,系统因变量可能主要受某些主效果和低阶交互作用的驱动投射特征–部分因子设计可以投射为部分重要因子的更多（高分辨率）的设计中序惯性试验–有可能将2个或更多部分因子实验组合在一起聚合成一个较大的设计来估计因子和交互作用的影响.7一个“1/2”部分因子设计实例一黑带需要评估4个因子,每因子两水平,但是他做不起16个试验.怎样增加第四个因子(时间)?这为什么称为二分之一部分因子#用邮件替代3因子交互作用!8二分之一部分因子是全因子的一半!该表展示24

全因子的组合。该设计中,令因子D与交互作用ABC同名. 即：D=ABC换句话说,选出的用于进行实验的试验组合与4因子交互作用项同名(所有项都是+1).即I=ABCD其它一些同名的是什么?(AD与???同名)9部分因子设设计练习以这个矩阵阵作为起点点,设计计一个二二分之一部部分因子实实验以便用用16个试试验组合评评估5个主主效果.该该试验的的同名结果果是什么?设计一个试试验以便仅仅用8个试试验组合评评估5个主主效果.该该实验的的同名结构构是什么?这是一一个什么类类型的试验验(一个个什么样的的-部分因因子实验)?部分因子设设计基于全全因子设计计.10什么是分分辨率?分辨率––区区分一个个部分因因子实验验中效果果之间差差别的能能力分辨率III设计没有主效效果与其其它主效效果同名名至少有一一个主效效果与一一个2因因子交互互作用同同名分辨率IV设计没有主效效果与其其它主效效果同名名没有一个个主效果果与任何何其它一一个2因因子交互互作用同同名至少有一一个2因因子交互互作用与与另一个个2因子子交互作作用同名名分辨率V设计没有主效效果与其其它主效效果同名名没有一个个主效果果与任何何其它一一个2-因子交交互作用用同名没有一个个2因子子交互作作用与任任何其它它一个2因子交交互作用用同名至少一个个2因子子交互作作用与一一个3-因子交交互作用用同名前一个试试验的分分辨率是是怎样的的?11Minitab中的部分分因子设设计选择Stat>DOE>Factorial>CreateFactorialDesign……不同的颜颜色代表表什么意意思?12Minitab设计––续选择设计计框.然后从可可选设计计目录中中选择½部分因子子.这个符号号代表什什么意思思?13部分因子子符号符号解答答:k=因子个数数2k-p=试验组合合个数R=设计分辨辨率例如:一个5-因子,二分分之一部部分,分分辨率率V设计的符符号是怎怎样书写写?14Minitab试验设计计选项15Minitab结果––数据据表Minitab产生一份份16个个试验组组合的新新数据表表把这个数数据表与与手工设设计练习习进行比比较16Minitab结果––对话话框FractionalFactorialDesignFactors:5BaseDesign:5,16Resolution:VRuns:16Replicates:1Fraction:1/2Blocks:1Centerpts(total):0DesignGenerators:E=ABCDWhatisthenotationforthisdesign?AliasStructureI+ABCDEA+BCDEB+ACDEC+ABDED+ABCEE+ABCDAB+CDEAC+BDEAD+BCEAE+BCDBC+ADEBD+ACEBE+ACDCD+ABECE+ABDDE+ABC17确定同名名构造从定义关关系式开开始:I=ABCDE几点规则则:I是同名列列(所所有1)任何一个个因子与与自身相相乘=1(12or-12=1)为确定任任何效果果的同名名结构,定义义关系的的两边乘乘以希望望了解的的效果项项以简化化等式.其结结果就是是该效果果项的同同名结构构.例如:BC与哪些项混淆淆?例如:BDE与哪些项混淆淆?你注意到一个个更容易的同同名关系了吗吗?18练习设计运用Minitab设计一个5-因子,四四分之一部分分因子实验.同名构造是怎怎样的?分辨率是多少少?符号是怎样书书写?交互作用BCD与什么项同名名?19设计练习–答案分辨率是多少少?符号怎样书写写?同名构造是怎怎样的?因子BCD与什么项同名名?因子: 5基基本本设计:5,8分辨率:III试验组合:8复复制:1部部分:1/4分区: 无中中心心点(总数数): 0I+ABD+ACE+BCDE20DOE方法陈述实际问题题和实验目的的陈述因子和水水平选择合适样本本量Stat>PowerandSampleSize>2-LevelFactorialDesign设计实验Stat>DOE>Factorial>CreateFactorialDesign…做实验/收集数据为整个模型建建立ANOVA表Stat>DOE>Factorial>AnalyzeFactorialDesign…去除不显著的(高高p-值的)项或平平方和影响低低的项(在Pareto图或正态图中中)后,再再简化模型研究残差值保保证模型适合合Stat>DOE>AnalyzeFactorialDesign>Graphs>ResidualPlots>FourinOne…DOERecipe处方方与与二二水水平平全全因因子子实实验验一一样样21研究究显显著著的的交交互互作作用用(p-值<0.05)––首首先先从从高高阶阶入入手手Stat>DOE>Factorial>FactorialPlotsorStat>ANOVA>InteractionPlots研究究显显著著的的主主效效果果(p-值<0.05)Stat>DOE>Factorial>FactorialPlotsorStat>ANOVA>InteractionPlots陈述述获获得得的的数数学学模模型型(Y=f(x)).计算算%SS的影影响响和和评评估估实实际际的的重重要要性性.将模模型型转转换换为为真真实实的的流流程程设设置置.下下结结论论,提提建建议议.复制制最最佳佳状状态态.计划划下下一一步步实实验验并并将将变变化化制制度度化化.DOE处方方DOE方方法法(续续)22举例例:改善善现现金金流流一家家公公司司想想让让他他们们的的顾顾客客尽尽量量快快的的付付款款一位位BB想解解决决这这个个问问题题，，并并计计划划设设计计一一个个DOE确定定一一些些重重要要因因子子和和最最佳佳的的开开票票方方法法。。随机机为为DOE挑选选了了一一组组订订单单监控控的的因因变变量量是是：：付款款天天数数:付款款时时间间因子子是是:发票票:随货货寄出出，，还还是是单单独独邮寄寄跟进进:通过过电话话还是是电子子邮邮件件来提提醒醒顾顾客客联系系方方式式:由应收收帐帐款款部部门门（（AR）还是是客户户销销售售代代表表（（CSR）条款款:30天后后，，每每月月需需收收取取1.5%财务务费费(罚款款)；如如果果在在30内，则则获1.0%的返利利或每每月1.5%财务费费(激励)格式:发票–A和B用Minitab设计了了一个个二分分之一一部分分因子子,16个试试验组组合,分分辨率率为V的实验验,且且已已采集集到实实验数数据.为次流流程建建立一一个数数学模模型Payday.mtw23步骤6:建建立立全因因子模模型打开Minitab文件Payday.mtw选择Stat>DOE>Factorial>AnalyzeFactorialDesign…这儿发发生了了什么么??24自定义义一个个试验验选择Stat>DOE>Factorial>DefineCustomFactorial……25分析DOE现在Minitab能够分分析这这个设设计选择Stat>DOE>Factorial>AnalyzeFactorialDesign26步骤6:建立全全因子子模型型首先，，分析析柏拉拉图保持哪哪些因因子?联系方方式跟进条款发票联系方方式*跟进联系方方式*条款跟进*条款款(?)27Minitab输出显著因因子项项的效效果/系数最最大.TermCoefConstant34.3125Contact6.31250FollowUp1.56250Invoice1.93750Terms-2.06250Format-0.437500Contact*FollowUp-2.43750Contact*Invoice-0.0625000Contact*Terms1.43750Contact*Format0.0625000FollowUp*Invoice-0.0625000FollowUp*Terms1.18750FollowUp*Format-0.437500Invoice*Terms-0.437500Invoice*Format-0.312500Terms*Format0.43750028步骤7:简化模模型在AnalyzeFactorialDesign对话栏栏中,选选择Terms29简化模模型:首首先先检查查ANOVA表主效果果是显显著的的交互作作用是是显著著的AnalysisofVarianceforDays_to_Pay(codedunits)SourceDFSeqSSAdjSSAdjMSFPMainEffects4804.75804.75201.187114.960.0002-WayInteractions3150.69150.6950.22928.700.000ResidualError814.0014.001.750Total15969.4430步骤8:残值分分析残值看看起来来怎样样??Stat>DOE>AnalyzeFactorialDesign>Graphs>ResidualPlots>FourinOne…31步骤9:研究交交互作作用Stat>DOE>Factorial>FactorialPlots……交互作作用是是什么么??32步骤10:研究主主效果果交互作作用是是什么么??Stat>DOE>Factorial>FactorialPlots……33步骤11:陈述模模型EstimatedEffectsandCoefficientsforDays_to_Pay(codedunits)TermEffectCoefSECoefTPConstant34.3130.3307103.750.000Contact12.6256.3120.330719.090.000FollowUp3.1251.5630.33074.720.001Invoice3.8751.9370.33075.860.000Terms-4.125-2.0620.3307-6.240.000Contact*FollowUp-4.875-2.4380.3307-7.370.000Contact*Terms2.8751.4380.33074.350.002FollowUp*Terms2.3751.1880.33073.590.007S=1.32288R-Sq=98.56%R-Sq(adj)=97.29%不要忘忘记:6Sigma的焦点点Y=f(x)!34用优化化器去去发现现最小小值让我们们来寻寻找最最小和和最大大值:Stat>DOE>Factorial>ResponseOptimizer35现在让让我们们来寻寻找最最大值值36步骤12:解释模模型什么样样的条条件可可以让让付款款天数数最少少?联系方方式=销售代代表(LO=-1)跟进=电话(LO=-1)发票=随货=(LO=-1)条款=激励(HI=+1)发票格式式不显著著可预测的的最小值值是多少少?付款天数数=17.4始终将所所发现的的变成实实际!!37练习这位成功功的BB得到晋升升并调任任到瑞士士某城市市，他重重新做了了个一样样的DOE结果在Days_2.决定快速速付款的的最佳方方式结论与原原来的一一样吗？？Payday.mtw38DOE的样本量量回顾:重复是使使用相同同设置组组合连续续进行的的相同试试验.样样本量量的计算算不应考考虑重复复的数量量复制是将将整套的的完全相相同的试试验组合合随机地地加入到到基本(单个个复制)实验验设计中中对于付款款的例子子,要要求按因因变量有有一个标标准差的的差别来来确定复复制的数数目39Minitab数据输入入在Minitab中,Stat>PowerandSampleSize>2-levelFactorialDesignNumberoffactors:输入因子子数（输输入变量量数）Numberofcornerpoints:输入角点点的个数数Specifyvaluesforanythreeofthefollowing:确定3个数值，，然后Minitab会计算第第四个值值Replicates:输入一个个或多个个复制数数目Effects:输入效果果Powervalues:输入一个个或多个个的区别别能力值值Numberofcenterpoints:输入一个个或多个个的中心心点个数数Sigma:输入数据据的标准准偏差的的估计值值40PowerandSampleSize2-LevelFactorialDesignAlpha=0.05Assumedstandarddeviation=1Factors:5BaseDesign:5,16Blocks:noneCenterTotalTargetPointsEffectRepsRunsPowerActualPower013480.80.919009013480.90.919009Minitab输出41区别能力力和样本本量的练练习计算付款款天数例例子能找找出一个个标准差变化(只有一一个复制制)的区区别能力力.计算看到到下列试试验设计计因变量量有一个个标准差的差别所所需复制制的数目目:4-因子,全因子4-因子,½部分因子子42术语*中心点*–给因子实实验加中中心点可可以允许许您发现现数据中中的曲率率。如果果中心点点实验中中包含着着曲率，，那么中中心点的的因变量量会高于于或者低低于焦点点的拟合合值。筛选实验验–用于研究究主效果果和低阶阶交互作作用的实实验.通通常是是首先进进行的试试验之一一二分之一一因子–一个只使使用相应应全因子子试验组组合二分分之一的的部分因因子四分之一一因子–一个只使使用相应应全因子子试验组组合四分分之一的的部分因因子设计分辨辨率–个指定实实验设计计在“最最差情况况”下的的混淆条条件的罗罗马数字字符号折叠附加加*–在现有部部分因子子试验组组合上增增加试验验组合以以评估消消除混淆淆情况后后的指定定主效果果或交互互作用.同名或混混淆–一个部分分因子实实验在数数学上的的后果:不能能确定哪哪一个主主效果或或交互作作用造成成实际效效果.一一个或或多个效效果不能能明显地地归属于于单个因因子或交交互作用用43部分因子子实验总总结部分因子子实验常常常作为为理想的的初始实实验以确确定哪几几个输入入至关重重要在序贯性性试验方方案中通通过增加加试验组组合可以以将部分分因子设设计转化化为全因因子设计计错误使用用部分因因子设计计可能导导致黑带带遗漏重重要的信信息.慎慎用部部分因子子设计在黑带工工具箱内内的一个个有价值值的工具具..44课后练习习这个练习习的目的的是清楚楚地将全全因子和和部分因因子联系系在一起起.我我们将研研究部分分因子实实验丢失失信息所所造成的的后果输出:应付帐款款天数输入:PayerTypeMedicare,Risk-Medicare#Visits:LE9,GE10#Disciplines:LE2GE3LengthofStay:LE30,GE31BlockingVariable:CaseManager1,2,3步骤:分析文件件:DaysPayableFrac.mtw这是什么么样的部部分因子子实验,你的结论论是什么么?分析文件件:DaysPayableFull.mtw你的结论论是什么么;它们与部部分因子子的分析析结果有有什么不不同?DaysPayableFull.mtwDaysPayableFrac.mtw45弹射器课课堂练习习目的:用用6Sigma取得突破破的蓝图图的方法法优化弹弹射器准准确命中中特定距距离的能能力.作作为一一个团队队,请请将练习习中所列列的每一一项成果果写在浏浏览板上上.首要输出出(和和测量单单位):距离(英尺为为单位).次要输出(和测量量单位):偏离中中心线的距距离输入:参参照弹射器器测量阶段:为你现在的的过程建立立初始短期期过程能力力(弹射射20次),客户户要求的规规格是7英尺+/-6英英寸.记住首先建建立测量系系统成果#1:用用“个体控制图图”确立当当前过程稳稳定性(Stat>ControlCharts>Individuals)成果#2:进进行过程能能力分析(在Minitab中)以评评估当前过过程能力(Stat>QualityTools>CapabilityAnalysis(Normal)…)分析阶段:成果#3:列列出过程流流程中所有有的X.另外,列列出用来做做上述短期期能力研究究的每一个个X的水平.46弹射器课堂堂练习,续改进阶段:从上述所列列X中选择至少少4个个主要的X进行共计16个组组合条件的的因子实验验.要求和成果果:为该实验选选择合适的的样本量(重复和复复制两方面面都考虑),假定定在你现有有的操作条条件下你想想探测到2英寸寸的平均差差值--让老师师核查你的的样本量.成果#4:做做DOE并加以分析析.成果#5:获获得一个预预测方程式式成果#6:根根据上述结结果,为为该过程推推荐一个新新的设置.成果#7:依依据你的建建议,在在新的设置置上,再再做一个短短期过程能能力研究.控制阶段:证明你的实实验结果能能够在一个个宽广的距距离范围经经得起时间间考验.成果#8:为为你的长期期过程流程程建立统计计学流程控控制图(SPC)(3位员工,每每人弹射射10次)成果#9:在在Minitab中进行一个个长期过程程能力研究究.479、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。14:06:3814:06:3914:0612/29/20222:06:39PM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2214:06:3914:06Dec-2229-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。14:06:3914:06:3914:06Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2214:06:3914:06:39December29,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。29十二月月20222:06:39下午14:06:3912月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不要要。。。十二月222:06下午午12月-2214:06December29,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2914:06:3914:06:3929December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。2:06:39下下午2:06下下午14:06:3912月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。14:06:3914:06:3914:0612/29/20222:06:39PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2214:06:3914:06Dec-2229-Dec-2212、世间成成事，不不求其绝绝对圆满满，留一一份不足足，可得得无限完完美。。。14:06:3914:06:3914:06Thursday,December29,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰