《分析阶段回顾》PPT课件.ppt

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1、六西格玛黑带培训六西格玛黑带培训改进阶段DOE1仅供上海贝尔阿尔卡特股份有限公司内部培训使用培训期望培训期望n积极参与团队活动积极参与团队活动n不迟到不早退不迟到不早退n不懂就问不懂就问n把手机调整至震动状态把手机调整至震动状态2改进阶段的培训目的改进阶段的培训目的n使学员掌握精益六西格玛使学员掌握精益六西格玛DMAICDMAIC改进阶段知识改进阶段知识掌握利用头脑风暴法寻找问题的解决方案掌握利用头脑风暴法寻找问题的解决方案掌握对潜在的解决方案进行评估和选择的方法掌握对潜在的解决方案进行评估和选择的方法掌握流程改进的有力工具：实验设计掌握流程改进的有力工具：实验设计(DOE)(DOE)n通过学

2、习，学员能够在老师的辅导下完成项目改进阶段通过学习，学员能够在老师的辅导下完成项目改进阶段的任务的任务3分析阶段回顾分析阶段回顾Measure测量Analyze分析分析Improve改进Control控制挖掘潜在根本原因排序和筛选潜在根本原因验证和量化根本原因Define定义4仅供上海贝尔阿尔卡特股份有限公司内部培训使用分析阶段的工作目的分析阶段的工作目的n找到、验证和量化引起问题发生的根本原因是分析阶段的工作目的找到、验证和量化引起问题发生的根本原因是分析阶段的工作目的输入输入1.问题所在2.识别出流程输入的流程图3.流程能力4.改善目标输出输出经过验证的且量化的关键少数的根本原因分析5分析

3、阶段的工作步骤分析阶段的工作步骤排序和筛选排序和筛选潜在根本原因潜在根本原因 验证和量化验证和量化根本原因根本原因挖掘潜在挖掘潜在根本原因根本原因流程1流程2流程3X1X2x3X4X5X6x7X8X9X10X11问题所在问题所在人员机器物料方法环境测量X1出错引起x1出错的原因X3出错引起x3出错的原因6分析阶段的工作步骤分析阶段的工作步骤排序和筛选排序和筛选潜在根本原因潜在根本原因 验证和量化验证和量化根本原因根本原因挖掘潜在挖掘潜在根本原因根本原因流程流程/输输入入失效模式失效模式失效后果失效后果SEV潜在原因潜在原因OCC现行控制措现行控制措施施DETRPNx1X1错了7Root cau

4、se56210 x2X2错了8Root cause49288x3X3错了6Root cause58240 x4X4错了4Root cause4348x5X5错了5Root cause31157分析阶段的工作步骤分析阶段的工作步骤排序和筛选排序和筛选潜在根本原因潜在根本原因 验证和量化验证和量化根本原因根本原因挖掘潜在挖掘潜在根本原因根本原因缺陷缺陷存在不存在不存在存在根本根本原因原因xY8统计学工具的基础：假设检验统计学工具的基础：假设检验n假设检验是把现实问题转化为统计问题的桥梁，它通过对样本数据的调查假设检验是把现实问题转化为统计问题的桥梁，它通过对样本数据的调查来推测总体参数。来推测总体

5、参数。原假设原假设我们预先假定的状态我们预先假定的状态寻找证据是为了推翻这种假设寻找证据是为了推翻这种假设统计学上用符号统计学上用符号HoHo表示表示统计学对原假设的描述：统计学对原假设的描述：HoHo：m mA Am mB B备择假设备择假设我们希望的状态我们希望的状态寻找证据是为了证明这种假设寻找证据是为了证明这种假设统计学上用符号统计学上用符号HaHa表示表示统计学对被择假设的描述：统计学对被择假设的描述：HoHo：m mA A m mB B假设检验的目标：假设检验的目标：我们必须给出证据证明数据不是来自同我们必须给出证据证明数据不是来自同一个总体从而拒绝一个总体从而拒绝Ho和接受和接受

6、Ha9选择数据分析工具选择数据分析工具c2Proportion test离散型还是连续型Y？回归分析离散型Y离散型还是连续型X？连续型Y连续型x比较多个总体比较单个还是多个总体？一个总体与某一设定值比较离散型xOne WayANOVABalance ANOVAGLM双样本置信区间双样本t检验Paired t单样本置信区间单样本t检验一个x,多个水平多个x一个x两个水平单个总体多个总体Y呈正态分布？非参数分析方法10方差分析：方差分析：ANOVAn方差分析方差分析ANOVAANOVA是很多其他工具比如是很多其他工具比如DOEDOE，MSAMSA的基础。的基础。n方差分析方差分析 (ANOVA)(

7、ANOVA)是用来研究连续型响应变量是用来研究连续型响应变量(Y)Y)与与一个或多个离散型自变一个或多个离散型自变量量(Xs)之间关系。之间关系。ANOVAANOVA可以帮我们：可以帮我们：n检验不同条件下检验不同条件下Y Y的平均值是否有显著差异的平均值是否有显著差异n为为Y Y和和X X的关系建立模型的关系建立模型n鉴别造成鉴别造成Y Y波动的显著因子波动的显著因子n方差分析的概念：方差分析的概念：n组内变差和组间变差组内变差和组间变差n期望值期望值FitFit和残差和残差ResidualResidualn因子水平和组合（因子水平和组合（Level,TreatmentLevel,Treat

8、ment）nF F统计量统计量nANOVAANOVA模型模型11组间和组内的变差组间和组内的变差组间变差组内变差供应商2的平均值供应商3的平均值12期望值期望值(Fit)和残差和残差(Residual)Fit=51.55Residual1=4.62Residual2=3.9313因子水平因子水平(level)(level)和组合和组合(treatment)(treatment)因子因子X的一个状态叫做因子的水平的一个状态叫做因子的水平如果因子为供应商，每个供应商就是一个水平如如果因子为供应商，每个供应商就是一个水平如Supplier1，Supplier2，Supplier3，Supplier4

9、各因子水平不同水平的设置就形成了不同的组合各因子水平不同水平的设置就形成了不同的组合(Treatment），在试验设计中就），在试验设计中就是试验条件是试验条件钢材淬火后的硬度受淬火温度和淬火时间的影响，试验中淬火温度和淬火时间钢材淬火后的硬度受淬火温度和淬火时间的影响，试验中淬火温度和淬火时间分别取以下水平：分别取以下水平：温度：温度：800，840 ，880 时间：时间：3”，6那么一共会有以下的组合：那么一共会有以下的组合：组合温度时间18003280063840348406588036880614ANOVA 比较差异的原理比较差异的原理ANOVA通过比较组间变差和组内变差来作出判断，通

10、过比较组间变差和组内变差来作出判断，如果组如果组间的变差远远大于组内的变差，那么就拒绝原假设间的变差远远大于组内的变差，那么就拒绝原假设水平1水平 2组间差异水平1水平 2组间差异这个比率就是这个比率就是F统计量统计量变差用方差变差用方差 2衡量，所以衡量，所以ANOVA计算：计算：15ANOVA模型模型ANOVA为数据建立以下的数学模型：为数据建立以下的数学模型：mYij=m+tj+eijYij：第：第j个组合中的第个组合中的第i个数据个数据m m：所有数据的平均值：所有数据的平均值t tj：第：第j个组合的贡献个组合的贡献e eij：第：第j个组合中的第个组合中的第i个数据的残差个数据的残

11、差Y10,3t3e10,3正确的模型对残差正确的模型对残差Error有以下的有以下的假设：假设：n正态分布正态分布n平均值为平均值为0n没有一定的模式和趋势没有一定的模式和趋势可以通过分析残差图判断模型可以通过分析残差图判断模型是否有效。是否有效。16改进阶段概况改进阶段概况Measure测量Analyze分析Improve改进改进Control控制挖掘潜在改善方案评估和选择改善方案试运行改善方案Define定义17仅供上海贝尔阿尔卡特股份有限公司内部培训使用改进阶段的目的改进阶段的目的n在项目的测量阶段，我们找到项目的焦点（问题所在）。在项目的测量阶段，我们找到项目的焦点（问题所在）。n在项

12、目的分析阶段，我们找到了造成问题发生的根本在项目的分析阶段，我们找到了造成问题发生的根本原因。原因。n在改进阶段，我们需要回答以下的问题：在改进阶段，我们需要回答以下的问题：有什么样的方法可以把这些造成问题发生的根本有什么样的方法可以把这些造成问题发生的根本原因消除？原因消除？这些方法确实有效吗？这些方法确实有效吗？如果方法有效，有什么样的计划可以使之有效的如果方法有效，有什么样的计划可以使之有效的执行下去？执行下去？18改进阶段的工作流程改进阶段的工作流程n为了寻找和确保能够有效消除根本原因的解决方案，在改进阶段为了寻找和确保能够有效消除根本原因的解决方案，在改进阶段中将按以下步骤开展工作：

13、中将按以下步骤开展工作：评估和选择评估和选择解决方案解决方案 试运行试运行解决方案解决方案挖掘潜在挖掘潜在解决方案解决方案头脑风暴法行业调查德尔福专家法（Delphi Ranking）行动计划19改进阶段中的实验设计改进阶段中的实验设计n对于一些流程特别是一些制造流程，通过前面阶段的对于一些流程特别是一些制造流程，通过前面阶段的分析发现影响问题的原因是流程中一些参数。在改进分析发现影响问题的原因是流程中一些参数。在改进阶段中，我们希望确定最佳的参数设置从而达到最佳阶段中，我们希望确定最佳的参数设置从而达到最佳的流程结果，这个时候实验设计的流程结果，这个时候实验设计DOEDOE将是一个有力的工将

14、是一个有力的工具。具。实验设计Design Of Experiment速度：2m/min温度：220oC浓度：75%之前参数设置速度：1.8m/min温度：240oC浓度：65%最佳参数设置20挖掘潜在解决方案挖掘潜在解决方案 n只要有投资任何流程都可以得到改进。只要有投资任何流程都可以得到改进。n在一部分六西格码项目中，随着引起问题发生的根本原因的浮现，在一部分六西格码项目中，随着引起问题发生的根本原因的浮现，问题的解决方案是显而易见的。问题的解决方案是显而易见的。n大部分六西格码项目通过团队的头脑风暴法、咨询专家人员和各种大部分六西格码项目通过团队的头脑风暴法、咨询专家人员和各种创新活动能

15、够寻找到潜在的解决方案。创新活动能够寻找到潜在的解决方案。n在改进阶段的初期我们会使用方案选择矩阵来评估和选择解决方案，在改进阶段的初期我们会使用方案选择矩阵来评估和选择解决方案，它将项目测量、分析和改进阶段的内容联系在一起。它将项目测量、分析和改进阶段的内容联系在一起。21开始使用方案选择矩阵开始使用方案选择矩阵n方案选择矩阵从测量阶段的项目焦点开始（问题所在）。方案选择矩阵从测量阶段的项目焦点开始（问题所在）。例如，如果在测量阶段发现大部分的物料等待现例如，如果在测量阶段发现大部分的物料等待现象是收尾待料，那么，方案选择矩阵就从收尾待象是收尾待料，那么，方案选择矩阵就从收尾待料开始。料开始

16、。n接着的是尽可能多的经过验证的根本原因接着的是尽可能多的经过验证的根本原因(从分析阶从分析阶段结尾开始段结尾开始)。收尾待料物料损耗问题所在问题所在根本原因根本原因测量阶段分析阶段根本原因222确定潜在的解决方案确定潜在的解决方案 n对于每一验证过的根本原因，提出至少两个解决方案。对于每一验证过的根本原因，提出至少两个解决方案。潜在方案的提出可以通过小组的头脑风暴法、咨询专家人员和行业调潜在方案的提出可以通过小组的头脑风暴法、咨询专家人员和行业调查等。查等。在此阶段，充分发挥创造力，提出尽可能多的解决方案。在此阶段，充分发挥创造力，提出尽可能多的解决方案。不切实际的方案将在之后的工作中被剔除

17、。不切实际的方案将在之后的工作中被剔除。n这些解决方案将告诉我们将改变这些解决方案将告诉我们将改变什么（什么（WhatWhat），而在之后的步骤我们将会而在之后的步骤我们将会解决解决如何（如何（HowHow）去做。去做。收尾待料物料损耗问题所在问题所在根本原因根本原因测量阶段分析阶段根本原因2建立物料预警机制建立合理物料补偿机制Solution1Solution2Solution3解决方案解决方案23确定操作措施确定操作措施n对每一个提议方案提出至少两个的操作措施来实行解决方案对每一个提议方案提出至少两个的操作措施来实行解决方案。n解决方案是告诉我们去做什么，而操作措施是解决如何去做。解决方案

18、是告诉我们去做什么，而操作措施是解决如何去做。n一些操作措施的例子一些操作措施的例子:制造制造 vs.vs.购买购买手动手动 vs.vs.自动自动批批 vs.vs.单件单件收尾待料物料损耗问题所在问题所在根本原因根本原因测量阶段分析阶段根本原因2建立物料预警机制建立合理物料补偿机制Solution1Solution2Solution3解决方案解决方案操作措施操作措施每个批次还剩10panel板时，生产人员检查物料状况Practical method2Practical method324n寻找解决方案和操作措施的时候，注意以下几点：寻找解决方案和操作措施的时候，注意以下几点：对于每个验证过的根

19、本原因，都需要有解决方案对于每个验证过的根本原因，都需要有解决方案对于每个解决方案，都需要有操作措施对于每个解决方案，都需要有操作措施解决方案是目的，而操作措施是达到这个目的的解决方案是目的，而操作措施是达到这个目的的手段手段在寻找解决方案和操作措施的时候，不要被现行在寻找解决方案和操作措施的时候，不要被现行的障碍和困难限制，充分发挥想像力，挖掘出尽的障碍和困难限制，充分发挥想像力，挖掘出尽可能多的方案和措施可能多的方案和措施确定操作措施确定操作措施25n为了评估操作措施，我们将用到一个特定的工具叫做为了评估操作措施，我们将用到一个特定的工具叫做 德尔福专家法德尔福专家法（Delphi Ran

20、kingDelphi Ranking）。n项目小组根据以下事项对每一个操作措施打分：项目小组根据以下事项对每一个操作措施打分：有效性有效性(措施在多大程度消除了根本原因）措施在多大程度消除了根本原因）1=1=无作用无作用 2=2=稍微降低稍微降低 3=3=中等程度中等程度 4=4=很大程度很大程度 5=5=完全消除完全消除可行性可行性(对执行措施而需要投入的时间对执行措施而需要投入的时间,成本成本,工作量等的评估等级工作量等的评估等级)1=1=不切实际不切实际,非常难非常难,非常长时间非常长时间2=2=有一点可行有一点可行,困难困难,时间长时间长3=3=中等中等4=4=很容易很容易,很快很快5

21、=5=极其容易极其容易,快快成本成本(执行措施需要花费多少执行措施需要花费多少)1=1=极端贵极端贵 2=2=花费很多花费很多 3=3=中等中等 4=4=花费一点花费一点 5=5=没有成本没有成本 排序和选择操作措施排序和选择操作措施26n计算每个操作措施的总体得分计算每个操作措施的总体得分总体得分总体得分=有效性有效性 X X 可行性可行性 X X 成本成本n用以上的方法对操作措施进行打分评估的时候，还用以上的方法对操作措施进行打分评估的时候，还可以考虑：可以考虑：除了有效性、可行性和成本外，根据需要可以增除了有效性、可行性和成本外，根据需要可以增加其他属性类别比如速度、需要的批准、加其他属

22、性类别比如速度、需要的批准、对环境对环境的影响等。的影响等。你可以通过增加或缩小评分的范围来平衡各属性你可以通过增加或缩小评分的范围来平衡各属性的重要性，或者通过权重系数来平衡。的重要性，或者通过权重系数来平衡。排序和选择操作措施排序和选择操作措施27制定行动计划制定行动计划n根据总体得分，从潜在的操作措施中选取需要落实的条款。根据总体得分，从潜在的操作措施中选取需要落实的条款。n需要注意的事项需要注意的事项:n是否针对每一个根本原因都有解决方案和操作措施？是否针对每一个根本原因都有解决方案和操作措施？n是否有一些方案和措施无论其得分如何，只要去做就行的？是否有一些方案和措施无论其得分如何，只

23、要去做就行的？n选取了解决方案和操作措施后，需要制定详细的行动计划来落实这些选取了解决方案和操作措施后，需要制定详细的行动计划来落实这些方案和措施。方案和措施。Solution1Practical method1Practical method2Practical method3Practical method4Practical method5Practical method6Solution142324543603321243448321642432有效性可行性成本总体得分28制定行动计划制定行动计划n制定行动计划时，考虑以下情况：制定行动计划时，考虑以下情况：n行动计划是针对哪一个根本原

24、因的行动计划是针对哪一个根本原因的?n行动的先后顺序是什么行动的先后顺序是什么?n是否从容易的事情开始是否从容易的事情开始?n行动计划中是否有在目前日常运作中执行的事项行动计划中是否有在目前日常运作中执行的事项?n随行动计划一起的还要得出一份成本随行动计划一起的还要得出一份成本-收益分析。收益分析。n使用使用“完全执行完全执行”的成本的成本n如果生产线如果生产线/业务的产能有瓶颈问题，那么把其他的收益机会也计业务的产能有瓶颈问题，那么把其他的收益机会也计算在内算在内29制定行动计划制定行动计划n对选定的方案和措施，对选定的方案和措施，制定一个有组织的且有效的执行计划制定一个有组织的且有效的执行

25、计划:谁来做谁来做?做什么做什么?什么时候什么时候?哪里哪里?如何做如何做?n这有助于向管理层和其他平级的人员进行解释。这有助于向管理层和其他平级的人员进行解释。n这有助于获得管理层的批准和组织内其他部门的合作。这有助于获得管理层的批准和组织内其他部门的合作。n步骤步骤:对提出的解决方案进行分析并把它分解到可管理的的细节步骤对提出的解决方案进行分析并把它分解到可管理的的细节步骤列出为确保成功执行而必须要做的事情列出为确保成功执行而必须要做的事情确认每一步所需要的资源确认每一步所需要的资源想出其他有意义的事项想出其他有意义的事项对清单进行补充直到其完成对清单进行补充直到其完成利用清单来监控进程利

26、用清单来监控进程 (清单按需要而更新清单按需要而更新)30试运行解决方案试运行解决方案n在全面执行解决方案时，在全面执行解决方案时，需要对其进行试运行以达到以下目的需要对其进行试运行以达到以下目的:确保解决方案能够解决问题确保解决方案能够解决问题回想一下分析阶段的艰难工作，确定特定的根本原因是回想一下分析阶段的艰难工作，确定特定的根本原因是很困难的，同样的确定解决方案就是我们想要的且能解很困难的，同样的确定解决方案就是我们想要的且能解决问题的也是很困难的。决问题的也是很困难的。确保方案的有效性在实践中得到证明前不浪费资源确保方案的有效性在实践中得到证明前不浪费资源某些方案的执行是昂贵的而且是耗

27、时的，如果全面执行某些方案的执行是昂贵的而且是耗时的，如果全面执行了不起作用的解决方案就会浪费资源。了不起作用的解决方案就会浪费资源。在实践中完善解决方案在实践中完善解决方案在在实实践践中中学学习习为为了了使使全全面面执执行行解解决决方方案案时时效效果果最最大大，行行动计划需要做哪些方面的更改。动计划需要做哪些方面的更改。31n试运行的目的是尝试措施的一部分或者全部以达到试运行的目的是尝试措施的一部分或者全部以达到:它是否象预料中的一样可以消除它是否象预料中的一样可以消除根本原因根本原因我们如何能将它更好的展开成我们如何能将它更好的展开成:方案中的技术部分方案中的技术部分方案中的培训部分方案中

28、的培训部分方案中的沟通部分方案中的沟通部分n应提前计划好试运行并把以下事项包括进来应提前计划好试运行并把以下事项包括进来:沟通计划沟通计划 培训计划培训计划数据收集和分析计划数据收集和分析计划“管理层批准管理层批准”(”(如需要的话如需要的话)n在试运行的结尾在试运行的结尾,我们想知道试运行是否可行我们想知道试运行是否可行 你必须在试运行过程中你必须在试运行过程中来收集数据以证明试运行起作用来收集数据以证明试运行起作用!试运行解决方案试运行解决方案32课堂练习课堂练习n小组练习小组练习n时间：时间：30mins30mins33实验改进法实验改进法34仅供上海贝尔阿尔卡特股份有限公司内部培训使用

29、学习和实验学习和实验n婴儿婴儿为什么把东西放进嘴里为什么把东西放进嘴里?n学习就是一个学习就是一个反复反复的的假设假设、实验、修正过程。、实验、修正过程。假设假设结果结果假设假设结果结果假设假设实验实验理解的改变理解的改变实验实验理解的改变理解的改变n实验结合了统计方法和科学研究以确保学习的有效性。实验结合了统计方法和科学研究以确保学习的有效性。35被动观测与实验设计被动观测与实验设计实验设计指主动操纵流程的输入变量，实验设计指主动操纵流程的输入变量，然后观测流程响应的变化。然后观测流程响应的变化。被动观测指观察一个程序而沒被动观测指观察一个程序而沒企图企图作任何改动（如：在收集基线数据作任何

30、改动（如：在收集基线数据时不时不“拧拧”这个程序）。这个程序）。36被动观测与实验设计被动观测与实验设计每年都有很多人看到苹果掉到地上，每年都有很多人看到苹果掉到地上，但只有牛顿才从中得到灵感并且通但只有牛顿才从中得到灵感并且通过实验发现了万有引力定律。过实验发现了万有引力定律。被动观测指观察事情的发生，而不是做一些动作去使事情发生。被动观测指观察事情的发生，而不是做一些动作去使事情发生。世界杂交水稻之父袁隆平早年间在田埂世界杂交水稻之父袁隆平早年间在田埂上发现了一颗特别饱满的稻穗，正是之上发现了一颗特别饱满的稻穗，正是之后几十年的时间里不断的实验才培育出后几十年的时间里不断的实验才培育出杂交

31、水稻。杂交水稻。有计划的去改变一些事情，也许会有令人振奋的结果发生有计划的去改变一些事情，也许会有令人振奋的结果发生37为什么要做实验为什么要做实验?n在六西格玛项目中我们进行实验是因为我们有以下的疑惑：在六西格玛项目中我们进行实验是因为我们有以下的疑惑：n我们不了解哪些因子会影响到流程的输出。我们不了解哪些因子会影响到流程的输出。n我们也不知道这些因子是如何影响流程的输出的。我们也不知道这些因子是如何影响流程的输出的。n为了达到流程的最佳输出，应该如何设置流程的关键输入因为了达到流程的最佳输出，应该如何设置流程的关键输入因子？子？n为了使噪音变量对流程的影响最低，为了使噪音变量对流程的影响最

32、低，应该如何设置流程的关应该如何设置流程的关键输入因子？键输入因子？38工业流程的实验工业流程的实验n 当我们想确定什么是影响流程的主要因子时当我们想确定什么是影响流程的主要因子时(X(X1 1,X,X2 2,.,X,.,Xk k)n我们在项目分析阶段中通过流程图、鱼骨图、我们在项目分析阶段中通过流程图、鱼骨图、FMEAFMEA找到了流程潜在的主找到了流程潜在的主要因子要因子n 我们想找出关键变量我们想找出关键变量X X的设置来改进的设置来改进响应响应Y Y实验的一个目的是为了评估独立变量实验的一个目的是为了评估独立变量X对响应对响应Y的影响的影响流程流程关键流程变量关键流程变量(X)响应响应

33、 (Y)(输出变量输出变量)受控变量受控变量(常数常数)非受控变量非受控变量(噪音噪音)39什么是什么是DOE?DOEDOE：Design of ExperimentDesign of Experiment，意为实验，意为实验设计，一个设计，一个简单的有严格规则的途径简单的有严格规则的途径，这，这个途径有目的的改变流程输入的设置，并个途径有目的的改变流程输入的设置，并且考察这些设置的改变对流程的输出有何且考察这些设置的改变对流程的输出有何影响。影响。在纸飞机的下落实验中，我们想知道飞机机在纸飞机的下落实验中，我们想知道飞机机翼的长度，宽度以及别针的数量是如何影响翼的长度，宽度以及别针的数量是如

34、何影响飞机的下落时间的，为此我们设计实验来改飞机的下落时间的，为此我们设计实验来改变飞机机翼的长度、宽度和别针的数量来看变飞机机翼的长度、宽度和别针的数量来看下落时间的变化。下落时间的变化。40工业工业DOE方法的特点方法的特点n让我们回想一下高中时的物理化学实验。一般在实验中我们只改变让我们回想一下高中时的物理化学实验。一般在实验中我们只改变一个变量一个变量而其它的维持不变而其它的维持不变。在结果上。在结果上，我们可以下我们可以下结论结论说观测到说观测到结果的变化就是由于我们改变的变量引起的。结果的变化就是由于我们改变的变量引起的。n在现实生活中：在现实生活中：严格保持其他的变量不变严格保持

35、其他的变量不变通常通常是不可能的。是不可能的。高中时的科学实验不高中时的科学实验不让让我们观测变量交互作用的影响。我们观测变量交互作用的影响。只使用一个单一的测量数据，无法只使用一个单一的测量数据，无法考察考察实验误差或测量误差。实验误差或测量误差。n因此，我们使用的统计实验设计应同时包含两个或两个以上的变量，因此，我们使用的统计实验设计应同时包含两个或两个以上的变量，并在相同的实验条件下得到多个的测量结果。并在相同的实验条件下得到多个的测量结果。41DOE 术语术语nFull(or Fractional)Factorial Full(or Fractional)Factorial Exper

36、imentExperiment全因子（部分因子）实验全因子（部分因子）实验nTreatmentsTreatments组合组合nResponse VariableResponse Variable响应变量响应变量nFactorsFactors因子因子nMain EffectsMain Effects主效应主效应nInteractionsInteractions交互作用交互作用nLevel水平水平nExperimental Error实验误差实验误差nRandomization随机化随机化nReplication 仿行仿行nRepetition重复重复nBlocks区块区块n2knPower (P

37、ower of the Test)检出能力检出能力42Six Sigma项目中实验的关注点项目中实验的关注点n在在Six SigmaSix Sigma项目中，实验用来帮助项目中，实验用来帮助为为流程确定数学模型。流程确定数学模型。n数学模型可用来定义输出的均值数学模型可用来定义输出的均值(m m)或者输出的变差或者输出的变差()。n一旦模型被介定，则可能用于：一旦模型被介定，则可能用于：改变流程的均值改变流程的均值例如：在塑件注模时加长注模时间可减少塑件收缩，将例如：在塑件注模时加长注模时间可减少塑件收缩，将均值移到产品规格中心上。均值移到产品规格中心上。降低流程波动（变差）。降低流程波动（变

38、差）。如果我们对经销商的技术员加强安装雨蓬的培训，就可如果我们对经销商的技术员加强安装雨蓬的培训，就可能降低安装时间的差异。能降低安装时间的差异。同时改变均值和降低变差同时改变均值和降低变差如果我们增强零件清洗的清洁液浓缩度，我们可能得到如果我们增强零件清洗的清洁液浓缩度，我们可能得到改进的和更一致的零件清洁度。改进的和更一致的零件清洁度。43DOEDOE的类型的类型的类型的类型n筛选实验筛选实验 识别流程主要因子识别流程主要因子n特性描述实验特性描述实验 量化流程主要因子及其交互作用对流程输出的量化流程主要因子及其交互作用对流程输出的影响影响n最优化实验最优化实验 确定流程输入因子的设置以达

39、到流程输出的最佳确定流程输入因子的设置以达到流程输出的最佳n验证实验验证实验 进一步确认前面实验得出的结果进一步确认前面实验得出的结果44筛选实验筛选实验n6-30 6-30 个因子个因子(Xs)n用于识别主要因子用于识别主要因子n主要提供对因子主效应的线性分析主要提供对因子主效应的线性分析n筛选实验设计筛选实验设计(DOE)(DOE)的种类的种类部分因子实验部分因子实验田口设计田口设计 (Taguchi)(Taguchi)拉丁方实验拉丁方实验 (Latin Squares)(Latin Squares)Plackett-BurmanPlackett-Burman在特征描述实验和最优化实验之前

40、使用筛选实验将使得实验更加在特征描述实验和最优化实验之前使用筛选实验将使得实验更加有效有效45特性描述实验特性描述实验n3-8 3-8 个因子个因子(Xs)n了解流程主要因子是如何影响流程输出的了解流程主要因子是如何影响流程输出的n主要提供因子主效应和交互作用的线性分析主要提供因子主效应和交互作用的线性分析n特性描述实验特性描述实验DOEDOE的种类的种类全因子实验全因子实验田口设计田口设计(Taguchi)(Taguchi)特性描述实验有助于确定最优化路线特性描述实验有助于确定最优化路线46最优化实验最优化实验n2-6 2-6 个因子个因子(Xs)n确定一个预测方程式，以及确定为了达到最优化

41、流程输出因子的确定一个预测方程式，以及确定为了达到最优化流程输出因子的设置点设置点n主要提供因子和交互作用的线性和曲线分析主要提供因子和交互作用的线性和曲线分析n最优化最优化DOEDOE的种类的种类3 3个水平的实验个水平的实验响应面设计响应面设计最优化实验要求多个实验以获得最佳的流程设置最优化实验要求多个实验以获得最佳的流程设置47验证实验验证实验n2-4 2-4 个因子个因子(Xs)n在流程的正常运行范围内确认预测方程式的正确性。在流程的正常运行范围内确认预测方程式的正确性。n必须对相关的流程影响进行恰当的分析，无论是线性、必须对相关的流程影响进行恰当的分析，无论是线性、交互作用的、或是曲

42、线的。交互作用的、或是曲线的。482 X 2 实验实验49仅供上海贝尔阿尔卡特股份有限公司内部培训使用课程目的课程目的n通过学习，学员将：通过学习，学员将：理解因子的主效应理解因子的主效应(Main Effect)(Main Effect)理解因子的交互作用理解因子的交互作用(Interaction)(Interaction)掌握分析主效应和交互作用的图形工具掌握分析主效应和交互作用的图形工具掌握利用掌握利用MinitabMinitab对实验结果进行分析对实验结果进行分析50从案例出发从案例出发n在电镀工序中，电镀的厚度可能受两个因子影响，电镀液的温度在电镀工序中，电镀的厚度可能受两个因子影响

43、，电镀液的温度(Temperature)(Temperature)和电镀的时间和电镀的时间(Time)(Time)。n为了使电镀厚度达到要求，需要研究这两个因子对厚度的影响。为了使电镀厚度达到要求，需要研究这两个因子对厚度的影响。流程中，温度和时间有两个可以设置的水平：流程中，温度和时间有两个可以设置的水平：TemperatureTemperature：LowLow，HighHighTimeTime：LowLow，HighHighn如何研究温度和时间对厚度的影响？如何研究温度和时间对厚度的影响？51方法方法1n最简单的方法就是对温度和时间分别做研究：最简单的方法就是对温度和时间分别做研究：固定

44、温度不变，改变时间来观察厚度是如何变化的固定温度不变，改变时间来观察厚度是如何变化的固定时间不变，改变温度来观察厚度是如何变化的固定时间不变，改变温度来观察厚度是如何变化的n这种方法叫做这种方法叫做OFAT(One-Factor-at-A-Time)，它有什么它有什么弊端？弊端？52Time 1(Low)Time 2(High)Temperature 1(Low)100200Temperature 2(High)25060OFAT 和交互作用和交互作用我们固定温度在低水平上来改变时间，我们会得出结论说时间我们固定温度在低水平上来改变时间，我们会得出结论说时间的最佳设置是高水平。的最佳设置是高水

45、平。然后固定时间在高水平上来改变温度，我们会得出结论说温度然后固定时间在高水平上来改变温度，我们会得出结论说温度的最佳设置是低水平。的最佳设置是低水平。这样我们就会失去了更有效提高流程能力的机会。这样我们就会失去了更有效提高流程能力的机会。n假设我们一次对一个因子假设我们一次对一个因子(OFAT)做了如下的研究做了如下的研究:53因子实验的优点因子实验的优点n比比 (OFAT)(OFAT)更有效。更有效。n允许考察因子相互之间的影响允许考察因子相互之间的影响 (交互作用交互作用)。n比比 OFAT OFAT 覆盖更大的实验范围。覆盖更大的实验范围。n确定关键因子。确定关键因子。n在估计因子和噪

46、音对流程输出的影响上效率更高。在估计因子和噪音对流程输出的影响上效率更高。54效应和主效应效应和主效应(Main Effect)n因子的效应因子的效应(Effect)指的是因子变化时，输出发生的变化。指的是因子变化时，输出发生的变化。n例如，在温度的低水平和高水平，时间的效应分别是例如，在温度的低水平和高水平，时间的效应分别是50和和60。Time(Low)Time(High)Temp(Low)100150Temp(High)200260Effect=150 100=50Effect=260 200=6055效应和主效应效应和主效应(Main Effect)n因子的主效应因子的主效应(Main

47、 Effect)指的是因子变化时，输出平均值发生的变指的是因子变化时，输出平均值发生的变化。化。Main Effect(Time)=+=150 260255n当时间从低水平改变至高水平时，输出平均值变化了当时间从低水平改变至高水平时，输出平均值变化了55，因此时间，因此时间的主效应是的主效应是55。Time(Low)Time(High)Temp(Low)100150Temp(High)200260+100 2002-56效应和主效应效应和主效应(Main Effect)n同样的，可以计算温度的主效应。同样的，可以计算温度的主效应。Main Effect(Temp)=?n当温度从低水平改变至高水

48、平时，输出平均值变化了当温度从低水平改变至高水平时，输出平均值变化了 ，因此温度的主效应是，因此温度的主效应是 。Time(Low)Time(High)Temp(Low)100150Temp(High)20026057主效应图主效应图(Main Effect Plot)n把因子的主效应用图形表达，就成了主效应图把因子的主效应用图形表达，就成了主效应图(Main Effect Plot)n在主效应图上，图形斜率越大，该因子对输出的影响越在主效应图上，图形斜率越大，该因子对输出的影响越大。大。120140160180200220240LowHighTimeLowHighTemperature电镀厚

49、度电镀厚度58主效应图主效应图(练习练习)n根据以下数据在大白纸上画出因子的主效应图根据以下数据在大白纸上画出因子的主效应图3分钟分钟6分钟分钟120150190180180230时间时间温度温度59n在时间的低水平，温度的效应是：在时间的低水平，温度的效应是：Temperature=250-100=150n而在时间的高水平，温度的效应是：而在时间的高水平，温度的效应是：Temperature=60-200=-140n由于温度对输出的效应依赖于时间的水平，所以说温度由于温度对输出的效应依赖于时间的水平，所以说温度(temperature)和和时间时间(Time)存在交互作用存在交互作用(Int

50、eraction)，统计学上把交互作用记作：，统计学上把交互作用记作：Temperature*Time。n在一些实验中，会出现一个因子在其它因子不同水平上的效应不在一些实验中，会出现一个因子在其它因子不同水平上的效应不一样的现象。一样的现象。交互作用交互作用交互作用交互作用(Interaction)(Interaction)Time(Low)Time(High)Temperature 1(Low)100200Temperature 2(High)2506060交互作用图交互作用图(Interaction Plot)n把因子的交互作用用图形表达，就成了交互作用图把因子的交互作用用图形表达，就成了