1、DOE 介绍,方法论,Improve 概要 DOE 介绍 完全要因实验 对策方案选定,学习目标1. 理解DOE的定义与目的 2. 理解DOE的阶段别特性 Screening阶段 特性化阶段 最佳化,DOE 介绍, 实验的定义(Experiment),能让观察输出变化原因,而对工程或系统输入变量进行计划变化的一系列实验.,什么叫实验?,输入,可控制的因子 (输入变量),输出,不可控制的因子 (杂音变量),(输出变量),Process工程或系统,在一定的预算条件(费用, 时间, )下,为了得出最大情报, 计划实验方法和分析方法. 给输出变量(Y)有意影响的输入变量(X)是哪些? 有多大影响? 无意
2、的输入变量影响程度是多少? 测定误差是多少? 产生有意影响的输入变量在何种条件下, 可以得到最理想的输出呢?,DOE的定义,DOE (Design of Experiments),DOE的目的, 确认被选定的 Vital Few Xs 之间的交互作用 利用X的Y预测MODEL树立 决定使Y最佳化的X条件 Y = f (X1, X2, X3, Xn),用语,输入因子(因子) Xs,称为因子(Factor)潜在解决案或研究中的变量因子按水准别分类。 例) 在半导体Process中输出变量为 数率时 : 压力，温度,输出变量 Y,X3,X2,X1,X5,.,X4,输出变量 Y,称为反应(Respon
3、se)输入变量(因子)的影响效果半导体Process数率,用语,Run,温度,压力,1 100 1气压,2 100 3气压,3 200 1气压4,200 3气压,5 100 1气压,6 100 3气压,7 200 1气压,8 200 3气压,因子(Factor),处理: 水准的组合,水准(Level) :因子的条件(1, 3),反复(Replicate) : 在同一的处理上进行 2回以上实验,DOE阶段,部分要因实验,完全要因实验,反应表面分析,Screening:多数输入变量中挑选少数 Vital Few Xs,特性化,最佳化 : 确认输入变量对 输出变量的影响设定输入变量的 最佳条件, 状
4、况 : PCB制造工程中使用的焊接机械按如下顺序进行 作业。 机板洗涤 机板加热 在Conveyor上 移动焊接 缺点率 : 在一块机板上，进行着2000次的焊接作业时， 平均在每块机板上发生20个缺点。 即，缺点率是1.0(%) Engineer需要做的事: 哪个变量影响缺点的发生? 为了减少焊接缺点，对这些变量应采取什么措施?,DOE阶段 例, 可控制因子 (输入变量)焊接温度预热温度焊接深度Flux 比重Conveyor 速度Conveyor 角度, 因子的选定,DOE阶段 例, 目的 - 识别多种因子中影响缺点发生的重要因子。 部分要因实验 - 什么因子(输入/杂音变量)是否影响回路基
5、板的缺点而进行实验。 - DATA分析结果，选定两个重要因子。 焊接温度 焊接深度, Screening阶段(部分要因实验),Analyze阶段进行结果，Vital Few Xs的数多(5个以上)，就实施 Screening阶段，则(24个)过度到特性化阶段。,DOE阶段 例, 目的 - 分析焊接温度(X1)和 焊接深度(X2)对缺点率(Y) 的影响，从而导出 数学模型(Y=a+bX1+cX2 ) 。 - 决定将缺点率最小化的焊接温度与深度的修整方向 实验结果 - 增加焊接温度 减少缺点率 - 减少焊接深度 减少缺点率 焊接温度和深度为输入变量的最佳化结果, 特性化, 最佳化阶段(完全要因实验,反应表面分析),DOE阶段 例,焊接温度 : 255 焊接深度 : 0.83 (mm),缺点率 : 0. 7%, 增加焊接温度 减少缺点率 减少焊接深度 减少缺点率,缺点率低的方向趋势,根据焊接温度和深度的缺点率,焊接温度 ( oC ),1.2%,1.6%,0.8%,1.5%,1.0%,0.5,0.75,1.0,1.25,1.5,200,220,240,260,280,300,现在缺点率,焊接深度(mm),DOE阶段 例,
