實驗計畫(DOE)-泛用技術開發方法論 - 上部 Design of Experiments (DOE) – upper

1.2 製程能力，本節接續前「數據分佈」，延伸討論「製程能力」主題，此為評估實驗結果，或再現性證明，或改善前和後的比較，很常見的「衡量指標」，其值愈高愈佳。

    1.2.1製程能力 Cp 或 Cpk 值，內涵解讀                                           1.2.2 Cp = (Su-SL) / 6•σ，變數僅σ。

    1.2.3 Cpk = Cp•(1-K)，具兩個變數 σ和 Xbar，Cpk稱「綜合製程能力」，或稱「偏離度」。

    1.2.4「6標差能力(6σ)」定義                                                              1.2.5 單邊下限 CpL =∣Xbar-SL∣ / (3•σ)。

    1.2.6 單邊上限 CpU =∣SU-Xbar∣ / (3•σ)                                         1.2.7 σ推估，來自σhat = Rbar / d2。

1.3 統計變異量，本堂課介紹「統計變異量」的概念，從最基本的標準差σ，取其平方σ2，即為「變異數Variance」，又稱「V，即平均1個自由度的變化量」，簡稱「Mean of Square」，「M.S.」，其乘上自由度(n-1)，即為「總變異」量，簡稱「S.S.，Sum of Square」。 

1.4.1 於實驗計畫，若使用平均值分析(ANOM-Analysis of Mean)，本堂課假設，實驗計畫，用「平均值分析-ANOM」，其需利用管制圖概念來解讀，從傳統管制圖概念，經修正而來。

1.4.2-A.管制圖管制界線概念                                               1.4.2-B.平均值分析ANOM，管制界限概念。

1.4.3-A.管制圖，推估σ概念                                                 1.4.3-B.平均值分析ANOM，推估σ。

1.4.4-A.管制圖之K和n概念                                                  1.4.4-B.平均值分析ANOM-K和n定義。

2.1.1工業常面臨問題，指例如 : 效率或產能低、製造成本高、品質差或良率低、營運成本高、技術瓶頸無能解決、耗損資源大浪費高、事務處理周期長、經常失誤率高、重復性工作比率高、經常發現決策性失誤、同業比較/產品競爭力差、客戶流失率高等。

2.1.2泛用技術開發方法論。

2.1.3問題解決五步驟      A.於特定領域具問題意識。 B.面臨困惑去找問題。 C.思考如何解決問題的方案。 D.規劃實驗，結果分析，找解答。 E.找到問題解決，最佳化決策，問題解決或創造新價值。

█ 如何規劃做實驗試驗

    1.偷工加料法                                                2.因子選定                                                 3.決定水準  。 

    4.開始準備安排實驗                                  5.考慮可能的因子交互作用                  6.實驗結果解讀。

2.2.1三因子二水準的實驗，做4次實驗

    A.決定是｢望大｣或｢望小｣                                                                  B.表1-1實驗結果，代字內容解讀。

    C.表1-2實驗當量加總，分析比較                                                   D.如何研判當量差異，是正常或異常。

    E.簡易表達，未有交互作用，和變異量分析。

2.2.2七因子二水準的實驗 – 但不知因子之間，是否具交互作用，因此至少需預留，「交互作用」和「誤差項」兩個欄位，故最多規劃五個因子(7-2=5)。

    A.因子間是否具交互作用，若具相互交互作用，則繪製｢點線圖｣，表示因子間，交互作用的關係。

    B.留交互作用，和誤差項欄位。                                        C.實驗當量的解讀 。

    D.依實驗當量，推估最佳化條件。

2.3.1 以L8(27 )為例，以前第7堂課，直交表配置為例，A1 / A2 / B1 / B2 / C1 / C2 / D1 / D2 ，各有4個實驗結果數據，其變異，稱｢組內變異量｣，各因子的1水準和2水準的變異，稱｢組間變異量｣， ｢A與C｣和｢B與D｣ 的 變異，稱｢交互作用變異量｣，其他項欄位稱｢誤差項變異量｣，此即解讀「組內」、「組間」、交互作用、誤差項變異量等。

2.3.2變異數(ANOVA)分析基礎概念。

2.3.3多因子實驗如何研判，｢何為最佳化條件｣ 。

2.3.4另可用平均值分析ANOM。

2.3.5ANOM繪製點，若證明為具｢顯著性影響｣，即可研判，｢何為最佳化條件｣。

2.4.1直交，就是幾何上的｢垂直相交｣，兩向量成90°，意即安排實驗時，把不同因子和水準，做一種｢互不干擾｣的排列，免去重複性(平行或重疊)的｢含混｣實驗，以及省去一些，不平衡式(向量非90°)的安排設計，使每個實驗，皆具一致性和可比較性。

2.4.2各因子和水準，出現次數均相同  。

2.4.3如7因子2水準的實驗安排。

    A.直交表，即為平衡配置的實驗。                                      B.可用數學解讀。

    C.其他直交表配置，如附件02。

    D.直交表，極適合實驗計畫，實驗配置用，另稱 ｢偷工加料｣法。

2.5.1 實驗計畫進階整理，本節請參考， 講義整理總圖表，分四大區塊，於簡報拆解此四塊，依順序解讀各區塊內容

A.上左圖-X軸代表影響因子不明或明確，Y軸代表控制水準不明或明確。

B.上右圖-用以解讀「上左圖」概念，若因子和水準，皆不明為「階段1」，最終目的，兩者需明確在「階段3」，於定案前，皆需執行再現性證明，因此若在階段1，需群組實驗3次，若在階段3，雖因子和水準皆明確，但於定案前，還是要執行，是否正確的「再現性證明」實驗。

C.上左表 - 指解讀計3次實驗的內容。左側欄位依實驗之目的、因子選定方式、水準選定、ANOVA期望結果、直交表配置建議，分類比較說明。

D.上右表-解讀L8(27)直交表概念。指執行8次實驗代表立體的8個角位置，計X / Y / Z 之3個軸線均相互垂直，各個實驗，亦代表其特定的立體座標位置。