[精选]日立6Sigma绿带培训_DOE部分因子_中文版（PPT47页).pptx

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1、局部因子实验设计模块目标模块目标n介绍局部因子设计的概念n演示局部因子的设计和分析n实习局部因子的设计和分析n介绍局部因子的术语n n开心一刻开心一刻-做弹射器练习做弹射器练习2DMAIC 路径图路径图优化和审视解优化和审视解决方案决方案控制控制Xs 和监视和监视 Ys工程关闭和转工程关闭和转移移控制控制重新审视工程重新审视工程流程图和流程流程图和流程图简化图简化因果关系分析因果关系分析筛选变量筛选变量过程能力过程能力测量测量失效模式和效失效模式和效果分析果分析明确变量：图明确变量：图形分析形分析规划实验设计规划实验设计分析分析设计和实行实设计和实行实验验 定义定义 Y=fx推荐改善方案推荐改

2、善方案改善改善工程范围和问工程范围和问题确实认题确实认问题陈述问题陈述工程指标工程指标团队成员团队成员定义定义测量能力测量能力明确变量：统明确变量：统计性分析计性分析目标陈述目标陈述数据收集系统数据收集系统3改善阶段输出改善阶段输出设计并执行实设计并执行实验验 定义定义 Y=fx推荐改善方案推荐改善方案改善改善n描述工程描述工程目标陈述Metrics.xls 图评审验证预估效益n设计并执行实验设计并执行实验DOE小批量实验n定义定义 Y=f x主效应交互作用非线性关系n推荐的变化总结推荐的变化总结n完成阶段概括完成阶段概括结论、结果和下个步骤n引出下个工程描述引出下个工程描述4全因子设计的一个

3、问题全因子设计的一个问题n一个一个 2-水平水平,4因子的全因子设计因子的全因子设计,需要多少个必不可少的试验组合合呢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?n一个一个 2-水平水平,6因子的全因子设计因子的全因子设计,需要多少个必不可少的试验组合呢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?解决方案是什么解决方案是什么?5局部因子设计局部因子设计 什么时候启用什么时候启用?n当变量数目使得全因子实验不切实际时当变量数目使得全因子实验不切实际时.n当我们可以假定高阶交互作

4、用可以忽略不计时当我们可以假定高阶交互作用可以忽略不计时.n当主效果和低阶交互作用最重要时当主效果和低阶交互作用最重要时.n当该试验是一个筛选性试验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.局部因子实验对筛选实验最有价值局部因子实验对筛选实验最有价值6“局部因子的主要想法局部因子的主要想法1.效果的稀疏性效果的稀疏性 q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2.投射特征投射特征 q局部因子设计可以投射为局部重要因子的更多高分辨率的设计中3.序惯性序惯性试验试验 q有可能将 2个或更多局部因子实验组合在一起聚合成一个较大的设

5、计来估计因子和交互作用的影响.7一个一个“1/2局部因子设计实例局部因子设计实例n一黑带需要评估一黑带需要评估4个因子个因子,每因子两水平每因子两水平,但是他做不起但是他做不起16个试验个试验.n怎样增加第四个因子怎样增加第四个因子 时间时间?这为什么称为二分之一局部因子这为什么称为二分之一局部因子#用邮件替代用邮件替代3因子交互作用因子交互作用!8二分之一局部因子是全因子的一半二分之一局部因子是全因子的一半!n该表展示该表展示 24 全因子的组合。全因子的组合。n该设计中该设计中,令因子令因子 D 与交互作用与交互作用 ABC 同名同名.即：即：D=ABCq换句话说,选出的用于进行实验的试验

6、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其它一些同名的是什么?AD与与?同名同名9局部因子设计练习局部因子设计练习n以这个矩阵作为起点以这个矩阵作为起点,设计一设计一 个二分之一局部因子个二分之一局部因子实验以便用实验以便用16个试验组合评估个试验组合评估5个主效果个主效果.该试验的该试验的同名结果是什么同名结果是什么?n设计一个试验以便仅用设计一个试验以便仅用8个试验组合评估个试验组合评估5个主效果个主效果.该实验的同名结构是什么该实验的同名结构是什么?这是一个什么类型的试这是一个什么类型的试验验 一个什么样的一个什么样的-局部因子实验局部因子实验?

7、局部因子设计基于全因子设计局部因子设计基于全因子设计.10什么是分辨率什么是分辨率?n分辨率分辨率 区分一个局部因子实验中效果之间差异的能力区分一个局部因子实验中效果之间差异的能力分辨率 III 设计没有主效果与其它主效果同名至少有一个主效果与一个2因子交互作用同名分辨率 IV 设计 没有主效果与其它主效果同名没有一个主效果与任何其它一个2因子交互作用同名至少有一个2因子交互作用与另一个2因子交互作用同名分辨率 V 设计没有主效果与其它主效果同名没有一个主效果与任何其它一个2-因子交互作用同名没有一个2因子交互作用与任何其它一个2因子交互作用同名至少一个2因子交互作用与一个3-因子交互作用同名

8、前一个试验的分辨率是怎样的前一个试验的分辨率是怎样的?11Minitab 中的局部因子设计中的局部因子设计n选择选择 StatDOEFactorialCreate Factorial Design不同的颜色代表什么意思不同的颜色代表什么意思?12Minitab 设计设计 续续n选择设计框选择设计框.n然后从可选设计目录中选择然后从可选设计目录中选择 局部因子局部因子.这个符号代表什么意思这个符号代表什么意思?13局部因子符号局部因子符号n符号解答符号解答:k=因子个数2k-p=试验组合个数R=设计分辨率n例如例如:一个5-因子,二分之一局部,分辨率 V 设计的符号是怎样书写?14Minitab

9、 试验设计选项试验设计选项15Minitab 结果结果 数据表数据表nMinitab 产生一份产生一份16个试验组合的新数据表个试验组合的新数据表把这个数据表与手工设计练习进行比较把这个数据表与手工设计练习进行比较16Minitab 结果结果 对话框对话框Fractional Factorial Design Factors:5 Base Design:5,16 Resolution:VRuns:16 Replicates:1 Fraction:1/2Blocks:1 Center pts total:0Design Generators:E=ABCDWhat is the notation

10、for this design?Alias StructureI+ABCDEA+BCDEB+ACDEC+ABDED+ABCEE+ABCDAB+CDEAC+BDEAD+BCEAE+BCDBC+ADEBD+ACEBE+ACDCD+ABECE+ABDDE+ABC17确定同名构造确定同名构造n从定义关系式开始从定义关系式开始:I=ABCDEn几点规则几点规则:I 是同名列 所有 1 任何一个因子与自身相乘 =1 12 or-12=1n为确定任何效果的同名结构为确定任何效果的同名结构,定义关系的定义关系的两边乘以希望了解的效果项以简化等式两边乘以希望了解的效果项以简化等式.其结果就是该效果项的同名结构其

11、结果就是该效果项的同名结构.n例如例如:BC与哪些项混淆与哪些项混淆?q例如:BDE与哪些项混淆?你注意到一个更容易的同名关系了吗你注意到一个更容易的同名关系了吗?18练习设计练习设计n运用运用 Minitab 设计一个设计一个5-因子因子,四分之一局部因子实验四分之一局部因子实验.n同名构造是怎样的同名构造是怎样的?n分辨率是多少分辨率是多少?n符号是怎样书写符号是怎样书写?n交互作用交互作用 BCD与什么项同名与什么项同名?19设计练习设计练习 答案答案 n分辨率是多少分辨率是多少?n符号怎样书写符号怎样书写?n同名构造是怎样的同名构造是怎样的?n因子因子 BCD与什么项同名与什么项同名?

12、因子:5 基本设计:5,8 分辨率分辨率:III试验组合:8 复制:1 局部:1/4分区:无 中心点 总数:0I+ABD+ACE+BCDE20DOE方法方法1.陈述实际问题和实验目的2.陈述因子和水平3.选择适宜样本量mStatPower and Sample Size2-Level Factorial Design4.设计实验mStatDOEFactorialCreate Factorial Design5.做实验/收集数据6.为整个模型建立ANOVA 表mStatDOEFactorialAnalyze Factorial Design7.去除不显著的高 p-值的项或平方和影响低的项在Par

13、eto 图或正态图中后,再简化模型8.研究残差值保证模型适合mStatDOEAnalyze Factorial DesignGraphsResidual PlotsFour in OneDOE Recipe处方与二水平全因子实验一样处方与二水平全因子实验一样219.研究显著的交互作用 p-值 DOEFactorialFactorial Plots ormStatANOVAInteraction Plots10.研究显著的主效果 p-值 DOEFactorialFactorial Plots ormStatANOVAInteraction Plots11.陈述获得的数学模型 Y=fx.计算%SS

14、 的影响和评估实际的重要性.12.将模型转换为真实的流程设置.下结论,提建议.p复制最正确状态.方案下一步实验并将变化制度化.DOE 处方处方 DOE 方法方法 续续 22举例举例:改善现金流改善现金流n一家公司想让他们的顾客尽量快的付款一家公司想让他们的顾客尽量快的付款n一位一位BB想解决这个问题，并方案设计一个想解决这个问题，并方案设计一个DOE确定一些重要因子和最正确的开票方法。确定一些重要因子和最正确的开票方法。n随机为随机为DOE挑选了一组订单挑选了一组订单n监控的因变量是：监控的因变量是：付款天数付款天数:付款时间n因子是因子是:发票发票:随货随货寄出，还是单独邮寄邮寄跟进跟进:通

15、过 还是电子邮件电子邮件来提醒顾客联系方式联系方式:由应收帐款部门应收帐款部门AR还是客户销售代表客户销售代表CSR条款条款:30天后，每月需收取1.5%财务费 罚款罚款；如果在30内，则获1.0%的返利或每月1.5%财务费 鼓励鼓励 格式格式:发票 A 和 Bn用用 Minitab 设计了一个二分之一局部因子设计了一个二分之一局部因子,16个试验组合个试验组合,分辨率为分辨率为 V 的实验的实验,且已采集到实验数据且已采集到实验数据.n为次流程建立一个数学模型为次流程建立一个数学模型Payday.mtw23步骤步骤 6:建立全因子模型建立全因子模型n翻开翻开 Minitab文件文件Payda

16、y.mtw选择选择 StatDOEFactorialAnalyze Factorial Design这儿发生了什么这儿发生了什么?24自定义一个试验自定义一个试验n选择选择 StatDOEFactorialDefine Custom Factorial25分析分析 DOE现在现在 Minitab 能够分析这个设计能够分析这个设计选择 StatDOEFactorialAnalyze Factorial Design26步骤步骤 6:建立全因子模型建立全因子模型n首先，分析柏拉图首先，分析柏拉图n保持哪些因子保持哪些因子?联系方式跟进条款发票联系方式*跟进联系方式*条款跟进*条款?27Minita

17、b 输出输出显著因子项的效果显著因子项的效果/系数最大系数最大.Term CoefConstant 34.3125 Contact 6.31250FollowUp 1.56250Invoice 1.93750Terms -2.06250Format -0.437500Contact*FollowUp -2.43750Contact*Invoice -0.0625000Contact*Terms 1.43750Contact*Format 0.0625000FollowUp*Invoice -0.0625000FollowUp*Terms 1.18750FollowUp*Format -0.43

18、7500Invoice*Terms -0.437500Invoice*Format -0.312500Terms*Format 0.43750028步骤步骤 7:简化模型简化模型n在在 Analyze Factorial Design 对话栏中对话栏中,选择选择 Terms29简化模型简化模型:首先检查首先检查 ANOVA 表表n主效果是显著的主效果是显著的n交互作用是显著的交互作用是显著的Analysis of Variance for Days_to_Pay coded unitsSource DF Seq SS Adj SS Adj MS F PMain Effects 4 804.75

19、 804.75 201.187 114.96 0.0002-Way Interactions 3 150.69 150.69 50.229 28.70 0.000Residual Error 8 14.00 14.00 1.750Total 15 969.4430步骤步骤 8:残值分析残值分析残值看起来怎样残值看起来怎样?q StatDOEAnalyze Factorial DesignGraphsResidual PlotsFour in One31步骤步骤 9:研究交互作用研究交互作用nStatDOEFactorialFactorial Plots交互作用是什么交互作用是什么?32步骤步骤

20、 10:研究主效果研究主效果交互作用是什么交互作用是什么?StatDOEFactorialFactorial Plots33步骤步骤 11:陈述模型陈述模型 Estimated Effects and Coefficients for Days_to_Pay coded unitsTerm Effect Coef SE Coef T PConstant 34.313 0.3307 103.75 0.000Contact 12.625 6.312 0.3307 19.09 0.000FollowUp 3.125 1.563 0.3307 4.72 0.001Invoice 3.875 1.937

21、 0.3307 5.86 0.000Terms -4.125 -2.062 0.3307 -6.24 0.000Contact*FollowUp -4.875 -2.438 0.3307 -7.37 0.000Contact*Terms 2.875 1.438 0.3307 4.35 0.002FollowUp*Terms 2.375 1.188 0.3307 3.59 0.007S=1.32288 R-Sq=98.56%R-Sqadj=97.29%不要忘记不要忘记:6 Sigma 的焦点的焦点 Y=fx!34用优化器去发现最小值用优化器去发现最小值n让我们来寻找最小和最大值让我们来寻找最小和

22、最大值:StatDOEFactorialResponse Optimizer35现在让我们来寻找最大值现在让我们来寻找最大值36步骤步骤 12:解释模型解释模型 n什么样的条件可以让付款天数最少什么样的条件可以让付款天数最少?联系方式=销售代表 LO=-1跟进=LO=-1发票=随货=LO=-1条款=鼓励 HI=+1发票格式不显著n可预测的最小值是多少可预测的最小值是多少?n付款天数付款天数=17.4始终将所发现的变成实际始终将所发现的变成实际!37练习练习n这位成功的这位成功的BB得到晋升并调任到瑞士某城市，他重新做了个一样的得到晋升并调任到瑞士某城市，他重新做了个一样的DOEn结果在结果在D

23、ays_2.n决定快速付款的最正确方式决定快速付款的最正确方式n结论与原来的一样吗？结论与原来的一样吗？Payday.mtw38DOE 的样本量的样本量n回忆回忆:重复是使用相同设置组合连续进行的相同试验.样本量的计算不应考虑重复的数量复制是将整套的完全相同的试验组合随机地参加到基本 单个复制 实验设计中 n对于付款的例子对于付款的例子,要求按因变量有一个标准差的差异来确定复制的数目要求按因变量有一个标准差的差异来确定复制的数目39Minitab 数据输入数据输入n在在Minitab中中,StatPower and Sample Size2-level Factorial DesignNumb

24、er of factors:输入因子数输入变量数Number of corner points:输入角点的个数Specify values for any three of the following:确定3个数值，然后Minitab会计算第四个值Replicates:输入一个或多个复制数目Effects:输入效果Power values:输入一个或多个的区别能力值Number of center points:输入一个或多个的中心点个数Sigma:输入数据的标准偏差的估计值 40Power and Sample Size 2-Level Factorial DesignAlpha=0.05

25、Assumed standard deviation=1Factors:5 Base Design:5,16Blocks:noneCenter Total TargetPoints Effect Reps Runs Power Actual Power 0 1 3 48 0.8 0.919009 0 1 3 48 0.9 0.919009Minitab 输出输出41区别能力和样本量的练习区别能力和样本量的练习n计算付款天数例子能找出一个计算付款天数例子能找出一个 标准差标准差变化变化 只有一个复制的区别能力只有一个复制的区别能力.n计算看到以下试验设计因变量有一个计算看到以下试验设计因变量有一

26、个 标准差标准差的差异所需复制的数目的差异所需复制的数目:4-因子,全因子4-因子,局部因子42课后练习课后练习n这个练习的目的是清楚地将全因子和局部因子联系在一起这个练习的目的是清楚地将全因子和局部因子联系在一起.我们将研究局部因子实验丧失我们将研究局部因子实验丧失信息所造成的后果信息所造成的后果n输出输出:应付帐款天数应付帐款天数n输入输入:Payer Type Medicare,Risk-Medicare#Visits:LE 9,GE 10#Disciplines:LE 2 GE 3Length of Stay:LE 30,GE 31Blocking Variable:Case Mana

27、ger 1,2,3 n步骤步骤:分析文件:DaysPayableFrac.mtw这是什么样的局部因子实验,你的结论是什么?分析文件:DaysPayableFull.mtw你的结论是什么;它们与局部因子的分析结果有什么不同?DaysPayableFull.mtwDaysPayableFrac.mtw45弹射器课堂练习弹射器课堂练习n目的目的:用用 6 Sigma 取得突破的蓝图的方法优化弹射器准确命中特定距离的能力取得突破的蓝图的方法优化弹射器准确命中特定距离的能力.作为一个团队作为一个团队,请将练习中所列的每请将练习中所列的每一项成果写在浏览板上一项成果写在浏览板上.n首要输出首要输出 和测量

28、单位和测量单位:距离英尺为单位距离英尺为单位.n次要输出次要输出 和测量单位和测量单位:偏离中心线的距离偏离中心线的距离n输入输入:参照弹射器参照弹射器n测量阶段:为你现在的过程建立初始短期过程能力为你现在的过程建立初始短期过程能力 弹射弹射20次次,客户要求的规格是客户要求的规格是 7英尺英尺+/-6 英寸英寸.记住首先建立测量系统成果#1:用“个体控制图确立当前过程稳定性 Stat Control Charts Individuals成果#2:进行过程能力分析 在 Minitab 中 以评估当前过程能力 Stat Quality Tools Capability Analysis Norm

29、aln分析阶段:成果成果#3:列出过程流程中所有的列出过程流程中所有的 X.另外另外,列出用来做上述短期能力研究的每一个列出用来做上述短期能力研究的每一个 X 的水平的水平.46弹射器课堂练习弹射器课堂练习,续续n改进阶段:从上述所列从上述所列 X 中选择至少中选择至少 4 个主要的个主要的 X 进行共计进行共计 16个组合条件的因子实验个组合条件的因子实验.n要求和成果要求和成果:为该实验选择适宜的样本量重复和复制两方面都考虑,假定在你现有的操作条件下你想探测到 2 英寸的平均差值-让老师核查你的样本量.成果#4:做 DOE 并加以分析.成果#5:获得一个预测方程式成果#6:根据上述结果,为

30、该过程推荐一个新的设置.成果#7:依据你的建议,在新的设置上,再做一个短期过程能力研究.n控制阶段:证明你的实验结果能够在一个宽广的距离范围经得起时间考验证明你的实验结果能够在一个宽广的距离范围经得起时间考验.成果#8:为你的长期过程流程建立统计学流程控制图SPC 3 位员工,每人弹射 10 次成果#9:在 Minitab 中进行一个长期过程能力研究.47n9、静夜四无、静夜四无邻，荒居旧，荒居旧业贫。4月月-234月月-23Wednesday,April 19,2023n10、雨中黄叶、雨中黄叶树，灯下白，灯下白头人。人。15:20:3915:20:3915:204/19/2023 3:20

31、:39 PMn11、以我独沈久，愧君相、以我独沈久，愧君相见频。4月月-2315:20:3915:20Apr-2319-Apr-23n12、故人江海、故人江海别，几度隔山川。，几度隔山川。15:20:3915:20:3915:20Wednesday,April 19,2023n13、乍、乍见翻疑梦，相悲各翻疑梦，相悲各问年。年。4月月-234月月-2315:20:3915:20:39April 19,2023n14、他、他乡生白生白发，旧国，旧国见青山。青山。19 四月四月 20233:20:39 下午下午15:20:394月月-23n15、比不了得就不比，得不到的就不要。、比不了得就不比，得

32、不到的就不要。四月四月 233:20 下午下午4月月-2315:20April 19,2023n16、行、行动出成果，工作出出成果，工作出财富。富。2023/4/19 15:20:3915:20:3919 April 2023n17、做前，能、做前，能够环视四周；做四周；做时，你只能或者最好沿着以脚，你只能或者最好沿着以脚为起点的射起点的射线向前。向前。3:20:39 下午下午3:20 下午下午15:20:394月月-23n9、没有失、没有失败，只有，只有暂时停止成功！。停止成功！。4月月-234月月-23Wednesday,April 19,2023n10、很多事情努力了未必有、很多事情努力

33、了未必有结果，但是不努力却什么改果，但是不努力却什么改变也没有。也没有。15:20:3915:20:3915:204/19/2023 3:20:39 PMn11、成功就是日复一日那一点点小小努力的、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。累。4月月-2315:20:3915:20Apr-2319-Apr-23n12、世、世间成事，不求其成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。，留一份缺乏，可得无限完美。15:20:3915:20:3915:20Wednesday,April 19,2023n13、不知香、不知香积寺，数里入云峰。寺，数里入云峰。4月月-234月月-2315:20:391

34、5:20:39April 19,2023n14、意志、意志坚强的人能把世界放在手中像泥的人能把世界放在手中像泥块一一样任意揉捏。任意揉捏。19 四月四月 20233:20:39 下午下午15:20:394月月-23n15、楚塞三湘接，、楚塞三湘接，荆门九派通。九派通。四月四月 233:20 下午下午4月月-2315:20April 19,2023n16、少年十五二十、少年十五二十时，步行，步行夺得胡得胡马骑。2023/4/19 15:20:3915:20:3919 April 2023n17、空山新雨后，天气晚来秋。、空山新雨后，天气晚来秋。3:20:39 下午下午3:20 下午下午15:20

35、:394月月-23n9、杨柳散和柳散和风，青山澹吾，青山澹吾虑。4月月-234月月-23Wednesday,April 19,2023n10、阅读一切好一切好书如同和如同和过去最杰出的人去最杰出的人谈话。15:20:3915:20:3915:204/19/2023 3:20:39 PMn11、越是没有本、越是没有本领的就越加自命非凡。的就越加自命非凡。4月月-2315:20:3915:20Apr-2319-Apr-23n12、越是无能的人，越喜、越是无能的人，越喜欢挑剔挑剔别人的人的错儿。儿。15:20:3915:20:3915:20Wednesday,April 19,2023n13、知人者

36、智，自知者明。、知人者智，自知者明。胜人者有力，自人者有力，自胜者者强。4月月-234月月-2315:20:3915:20:39April 19,2023n14、意志、意志坚强的人能把世界放在手中像泥的人能把世界放在手中像泥块一一样任意揉捏。任意揉捏。19 四月四月 20233:20:39 下午下午15:20:394月月-23n15、最具挑、最具挑战性的挑性的挑战莫莫过于提升自我。于提升自我。四月四月 233:20 下午下午4月月-2315:20April 19,2023n16、业余生活要有意余生活要有意义，不要越，不要越轨。2023/4/19 15:20:3915:20:3919 April 2023n17、一个人即使已登上、一个人即使已登上顶峰，也仍要自峰，也仍要自强不息。不息。3:20:39 下午下午3:20 下午下午15:20:394月月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉