单元

主要内容

目的

0

破冰案例研讨

1

实验设计（DOE）概述

什么是实验设计

实验设计（DOE）的目标与用途

实验设计（DOE）的作业流程

主效应、交互作用及其计算

分组练习：主效应及交互效应的计算

实验设计的基本原则：随机化、重复和分区化

模型与误差

2

假设检验基础

假设检验是理解DOE的理论基础之一

假设检验（Hypothesis testing）的提出

假设检验的目的和定义

案例分析：食堂菜谱满意度改进

假设检验的程序

假设决策的风险

案例：陪审团的判决 与 机场安检

假设检验：如何进行

P-值要多小：根据状况有所不同

DOE常用的假设检验说明

梳理DOE常用的假设检验

3

2k全因子设计

因子和水平的组合

2k全因子实验的表示方法

正交表（Orthogonal array）

2k全因子析因实验

因子的代码化（coding）

分组练习：24四因子两水平全因子实验排列表

2k全因子设计概述

2k全因子实验设计的目的

案例分析：淬火工艺改进（七个步骤）

结合Minitab软件的操作

分组练习：利用2k全因子实验，分析如何提高纸飞机的飞行距离

4

部分因子设计和筛选实验

筛选实验的特点

为何要减少实验次数

混合、别称和解析度

分组练习：练习识别别名或混合

如何选择部分因子设计

部分因子和筛选设计在Minitab的使用

案例分析：25-1实验设计

案例分析：自动刨床加工零件的表面工艺条件

案例分析：变压器的耗电量实验

分组练习：利用2k-p部分因子实验，分析如何提高纸飞机的飞行距离

5

中心点

2k实验设计方案的问题

案例分析：无中心点的实验设计

中心点和曲率

中心点的设置

结合Minitab软件操作

案例分析（4个）

6

分区和分区化

为何需要分区

混合和分区化

分区化的2k实验设计

案例分析：分区化过滤速率实验

7

响应曲面设计（RSM）

实验设计的类型

过程设置优化：2因子

案例分析：响应曲面实验-1

过程设置优化：曲面响应

速上升路径

案例分析：响应曲面实验-2

中心复合设计CCD

案例分析：响应曲面实验-3

8

混料设计

适用于配方或配比的工艺

什么是混料设计（Mixture Design）？

单形、单形的顶点与坐标

案例：三维、四维空间的一个单形

混料实验的统计模型

Scheffé（雪费）典型多项式

常见混料设计：单纯形格点法

M{p,1}单形格子设计

M{p,2}单形格子设计

M{p,d}单形格子设计

案例分析：混料设计_单形格子

常见混料设计：单纯形质心法

单形重心设计的基本思路

案例分析：空气过滤器的设计

常见混料设计：极端顶点设计

案例分析：混料设计_极端顶点法

课程总结：实验DOE路径图