DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE實驗設(shè)計什么是實驗計劃法（DesignofExperiments）？

●為了在現(xiàn)有的預(yù)算（費用、時間…..）中得出最多的資料而計劃實驗方法和分析方法DOE（DesignofExperiments）的目的●VitalFewX的確認和影響程度的掌握●掌握選中的重要的X之間的交互作用●樹立使用X的Y的預(yù)測模型●決定使Y最適合的X的條件DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOEDOE用語整理

●因子（Factors）

--是指影響輸出變量（Y）的輸入變量（X），即具有溫度/壓力/作業(yè)方法等技術(shù)水準意義的母數(shù)因子（FixFactor）。如計量因子：溫度/壓力等；計數(shù)因子：原料種類等●水準（LEVEL）

--因子的“水準”是為了實驗而指定的因子賦予的值。如不同溫度，不同壓力等●處理（Treatment）

--所謂的處理是指各因子單一水準的組合。如：100度溫度下，壓力1氣壓●處理組合（TreatmentCombination）

--是指因子各水準的組合。如2x2x2的情況下，實驗的處理組合是8●重復(fù)（Repeat）●主要效果（MainEffect）

--是指各輸入變量由不同水準間變化時因水準間差異而引起的輸出變量變化的平均值●交互作用（Interaction）

--依據(jù)2因子以上的特定因子水準的組合而引起的效果DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOEDOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE實驗的類型

●

試行與事故試驗（TrialandError）

●

一次一個的要因（One-Factor-at-aTime：OFAT）

●

部份要因?qū)嶒灒‵ractionlFactorialDesigns）

●

完全要因?qū)嶒灒‵ullFactorialDesigns）●

反應(yīng)表面實驗（ResponseSurfaceMethodology）

●

EVOP調(diào)優(yōu)試驗設(shè)計

（EvolutionaryOperation）DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE實驗計劃順序

問題的定義輸出變量及輸入變量的選定輸入變量水準的選擇DOE的選擇實驗實施及收集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)論和提案Analyze階段Improve階段必要

時重復(fù)實驗DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOEDOE的選擇DOE基礎(chǔ)知識

低現(xiàn)行過程的狀態(tài)高DOE種類審查實驗（ScreeningDOE）局部實施法（FractionalFactorialDesign）完全要因?qū)嶒灒‵ullfactorialDssign）反應(yīng)表面實驗（ResponseSurfaceMethodology）因子（X）數(shù)6以上4-101-52-3目的重要因子的識別局部交互作用因子之間關(guān)系因子間最適條件的設(shè)定追定為了改善的大概方向（線形效果）主效果和局部交互作用所有的主效果和交互作用輸出變量的預(yù)測模型（曲率效果）說明：考慮實驗的目的和預(yù)算等來選擇DOEDOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE定義

Kn要因配置法不按因子數(shù)為N個，因子的水準數(shù)為K的實驗計劃法重復(fù)實驗，也應(yīng)該可以實施Kn個的實驗次數(shù)

2k要因?qū)嶒炇怯删哂?水準的K個因子構(gòu)成適合特性化/最適合化的階段

通過相對少的實驗獲取因子的全部資料并掌握因子的特性和符合最適合化分析相對簡單DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE

實驗因子的所有組合可以對主效果和交互作用效果全部評價在定義的實驗領(lǐng)域內(nèi)所有可能點上可以推斷輸出（反應(yīng)）值實驗的誤差（偏差）可在反復(fù)中獲取DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE

完全要因?qū)嶒炘O(shè)計的基本步驟

1)分析問題,明確試驗的目的;2)確定因子水準表;3)選擇完全要因?qū)嶒灡聿⑦M行表頭設(shè)計;4)制訂實驗計劃表;5)進行實驗,測定實驗結(jié)果;6)對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析,得出因子的的主次關(guān)系和較優(yōu)水準組合DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE通過測定和分析后，知道影響半導體制造合格率的主要因子是溫度，濃度和壓力實驗?zāi)康?/p>

掌握合格率與反映溫度，濃度和壓力的關(guān)系，選定使合格率最大化的最合適工程條件因子的各水準

A反應(yīng)溫度（℃）：160℃（-1）

&180℃（+1）

B濃度（%）：20%（-1）

&40%（+1）

C壓力（Psi）：5PSI（-1）&10PSI（+1）DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE實驗順序反應(yīng)溫度（A）濃度（B）壓力（C）A*BA*CB*CA*B*C合格率（%）1-1-1-1111-16021-1-1-1-111723-11-1-11-1154411-11-1-1-1685-1-111-1-115261-11-11-1-1837-111-1-11-1458111111180區(qū)分ABCA*BA*CB*CA*B*C總和-211267254254237257256總和+303247260260277257258差92-20664002平均效果23-5151.51000.5DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段1實際問題記述階段2記述關(guān)心的要因和水準,使用MINITAB來制訂實驗數(shù)據(jù)表,盡可能把所有的反應(yīng)值在一列中記錄,所有的輸入變量(要因)的水準記入記錄已知道的值的列中。

Stat/DOE/CreateFactorialDesign階段3決定適當?shù)臉吮镜拇笮?/p>

隨意化數(shù)據(jù)表的實驗順序后執(zhí)行實驗階段4通過圖表分析，分析主效果和交互作用效果

stat/DOE/FactorialPlots/MainEffectsPlot(foragraphicalinterpretation)stat/DOE/FactorialPlots/InteractionPlot(for2-wayinteractions)stat/DOE/FactorialPlots/CubePlot階段5制訂完全模型（FullmodeI）的ANOVA表

stat/DOE/AnalyzeFactorial(orCustom)DesignGraphs/EffectsPlots(normalorpareto)DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE

階段6去除以下內(nèi)容后，求縮小模型（Reducedmodel）

p-值不有意的結(jié)果，或者階段4的“效果圖表”中顯現(xiàn)為低效果階段7分析誤差圖（Residulplots）,確認模型的適合性

stat/DOE/AnalyzeFactorial(orCustom)DesignStorage/Residuals&Fitsstat/Regression/ResidualPlotsorstat/DOE/AnalyzeFactorial(orCustom)DesignGraphs/ResidualPlots

階段8敘述數(shù)學模型的結(jié)論階段9用進行過程用語解釋數(shù)學模型

導出結(jié)論，指示提案。（使用最合適化）階段10再現(xiàn)最適合條件。制定下一階段的實驗計劃或適用已變化了的條件DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段1實際問題記述

通過測定和分析后，知道影響半導體制造合格率的主要因子是溫度，濃度和壓力，現(xiàn)希望掌握合格率與反映溫度，濃度和壓力的關(guān)系，選定使合格率最大化的最合適工程條件階段2要因及水準的決定

A反應(yīng)溫度（℃）：160℃（-1）

&180℃（+1）

B濃度（%）：20%（-1）

&40%（+1）

C壓力（Psi）：5PSI（-1）

&10PSI（+1）階段3決定適當?shù)臉吮镜拇笮?/p>

隨意化數(shù)據(jù)表的實驗順序后執(zhí)行實驗階段3Stat/DOE/CreateFactorialDesign菜單

DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段3Stat/DOE/CreateFactorialDesign菜單

DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段3Stat/DOE/CreateFactorialDesign菜單

DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段3Stat/DOE/CreateFactorialDesign菜單

DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段3Stat/DOE/CreateFactorialDesign菜單

DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段3Stat/DOE/CreateFactorialDesign菜單

DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段4通過圖表分析，分析主效果和交互作用效果

stat/DOE/FactorialPlots。。。DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段4通過圖表分析，分析主效果和交互作用效果

stat/DOE/FactorialPlots。。。DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段4通過圖表分析，分析主效果和交互作用效果

stat/DOE/FactorialPlots。。。DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段5制訂完全模型（FullmodeI）的ANOVA表DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOEstat/DOE/AnalyzeFactorial(orCustom)DesignGraphs/EffectsPlots(normalorpareto)階段5制訂完全模型（FullmodeI）的ANOVA表DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段6去除以下內(nèi)容后，求縮小模型（Reducedmodel）

p-值不有意的結(jié)果，或者階段4的“效果圖表”中顯現(xiàn)為低效果

由上圖分析，可對A*B*C，B*C兩交互作用排除再進行分析DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段6去除以下內(nèi)容后，求縮小模型（Reducedmodel）

p-值不有意的結(jié)果，或者階段4的“效果圖表”中顯現(xiàn)為低效果

由上圖分析，可對A*B*C，B*C兩交互作用排除再進行分析DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOEDOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段6去除以下內(nèi)容后，求縮小模型（Reducedmodel）

p-值不有意的結(jié)果，或者階段4的“效果圖表”中顯現(xiàn)為低效果

由上圖分析，可對A*B兩交互作用排除再進行分析DOE基礎(chǔ)知識DOE基礎(chǔ)知識minitab軟件操作實例講解DOE階段7分析誤差圖（Residulplots）,確認模型的適合性

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