确定性筛选设计的功效与应用
关键词:实验设计DOE 筛选设计 质量管理 工艺优化 六西格玛 JMP
实验设计DOE是质量管理和六西格玛(Six Sigma)领域公认的高效率提高流程能力、攻克技术难关、实现工艺优化的利器,然而在实际应用过程中,工程师们和科学家们常常会遇到这样和那样的问题:
1 为了提高试验效率、降低试验成本,当遇到多个潜在因素并存的情况时,试验者往往会采用分辨率较低的部分析因设计。而低分辨率(如3或4)的部分析因设计中先天性地存在着不少风险较高的混淆,如一个主效应与一个二阶或三阶交互作用的混淆,两个二阶交互作用之间的混淆。
2 筛选设计中的因子水平都为2,而两水平的试验是无法估计高次项的,加上中心点也只能从总体上估计高次项是否存在,无法详细辨别到底是哪个因子的高次项存在。
3 从理论上讲,解决上述两个问题的方法是存在的,那就是采用高分辨率的部分析因设计(乃至完全析因设计)和多因子的响应面设计。然而,由此产生的最大弊端是试验次数大幅增加,导致试验方案根本无法实施。
我们可以用一个具体的案例来说明这些问题,然后再借助专业实验设计(DOE)软件JMP来分析解决方案。
背景介绍: 工艺部门欲找出哪些因子(见下表)会对电路板的蚀刻工序产生主要影响,它们之间的影响规律又是怎样的。希望从工程经验中积累的6个因子开始分析,用最少的试验次数找到关键的影响因素,并找出有指导意义的过程优化模型。
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