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1DOE及相關理論研究綜述
實驗設計可結合企業的實際情況，在有限的資源條件下，為企業尋找最合適的運作條件及問題關鍵點．Byung－JuYi采用柔性鉸鏈的設計與實驗，對實驗結果的合理分析，確保了零件的位置精度；DeNeve，H．通過對LED的設計與實驗結果研究，對產品進行了合理定位，提升了工作效率；Taylor綜合運用階乘設計和田口設計，確定了最佳的磨削條件及車輪轉速，并對實驗過程進行了詳細的闡述．國內研究如劉曉劍等對無鉛波峰焊工藝、DOE法及其在無鉛波峰焊工藝優化中應用的研究現狀進行了總結介紹，顯示出其獨特的優越性；錢偉等應用正交實驗方法（DOE）提升銅桿產品的體積電阻率合格率，對“打渣溫度”、“提煉溫度”、“打氧時間”和“攪拌頻次”等影響因素進行了四因素三水平的正交實驗設計，得到最優煉制工藝參數，使得體積電阻率合格率提升至97．8％，也使銅桿產品的合格率得到改善；張賀等設計的檢測設備是通過測量沖床、壓力機合模高度的異常情況來實現對沖壓件品質的檢測，設備內置了大容量的Flash存儲器，方便用戶進行數據統計，實現不良產品的可追溯性．綜上所述，眾多學者都是對于實驗設計應用限制在了產品的開發與研究范圍內，雖然這樣可以有效縮短產品的研發周期，大大提升其產品的合格率，但是未能將實際應用突破現有應用范圍的局限性．所以，結合上述所提到的兩個方面的問題，本文以生產現場的質量檢測誤差率為研究對象，在掌握作業流程及數據收集整理的基礎上，利用DOE中控制因素試驗設計的方法對探索問題的最重要影響因素，為改善工作提供強有力的依據，從而推動精益生產管理．
2研究方法與實驗設計
DOE法是以概率論和數理統計為理論基礎，合理安排實驗的一種方法論．它的主要作用是降低試驗次數、提高試驗精度、使研究者從實驗結果中獲取無偏的處理效應和實驗誤差的估計．DOE方法始于20世紀20年代，經過幾十年的發展應用產生了許多新的理論和方法，并不斷豐富完善成了統計學的一個重要分支，在實際應用中，實驗設計研究常常被用來提高產品質量、降低成本、改善工藝條件或參數．本文采用的DOE研究方法即以y＝f（x）基本模型為依據，左側為實驗設計的基本流程，而實驗設計就是在提供可供資源和期望信息的前提下，綜合輸入、可控因子和噪聲變量，研究y與x的關系，并探索及確定對響應變量最有影響的變量，而一般情況下，由于需要保持過程的穩健性，使得外部（n）變異性來源影響較小。DOE操作步驟：
1）確定實驗目標．在實踐中，團隊成員全體參與，要注意確定需要試驗的問題，并將其轉化為都可接受的提案．
2）響應變量的選擇．通常選擇所測變量值的平均值或標準差，如果存在多種變量，取其中發揮關鍵性作用的變量，確保該變量可為試驗提供有用信息．
3）確定因子，選擇水平．采取流程圖、因果分析圖等，結合5W1H法、頭腦風暴法等篩選影響響應變量的因素，并綜合多方面的信息進行統計分析．
4）制定實驗方案．結合實驗目標，將實驗分組、次數、順序等需要依據一定的原則或方法進行安排．
5）實施實驗．嚴格按照計劃進行實驗，并做好監督檢測、記錄工作，包括響應變量數據、環境、員工操作、實驗材料等，注意數據收集的全面性．
6）數據的分析．選擇合適的統計方法，排除實驗者主觀臆斷，確保實驗結論的客觀性．
7）結果．依據實驗，采用圖解法等推出實施路線，并做好后續的跟蹤實驗，確保結論的正確性．
3實證檢驗
DVD制造是A公司的主營業務，經過近期對現場實際作業收集的數據統計分析可知，面臨的最大問題是生產DVD的一生產線M工站的瓶頸工時過長，嚴重影響生產線平衡．為了對生產線進行優化，提升生產線的作業效率，公司IE人員要運用DOE試驗設計分析瓶頸產生原因，找出主要的影響因素，進而實施有效的改善措施。：a．光電異物檢查及排線清查；b．光電檢查＋光電片預點膠；c．光電轉換器和光柵調校；d．光電＋光柵點膠；e．唱片馬達和循跡馬達裝配；f．激光頭組裝；g．掛架裝配；h．傳動片螺絲調整；i．傳動片點膠；j．蝸輪涂油和循跡測試；k．MDDVD評估；l．MDCD評估；m．DSP；n．貼標簽和測試o．封錫橋；p．外觀檢查1；q．外觀檢查2．為解決上述問題，運用DOE試驗設計分析瓶頸產生原因，步驟如下：
1）分析M工站（即上述k組）的作業流程．物料進入MDDVD工站后，首先對其進行檢測，判斷其是否是不符合規格要求，如果不是則將其傳遞到正常作業流程中的下一工序；如果是則將其裝盒運至其它同類型工站或者留在本工站，留在本工站的需要不同人員進行3次檢驗，如果檢測結果是符合要求的，則屬于誤測，將該產品傳遞至正常作業流程中的下一工序，如果檢測是不良品，則進行裝盒處理，同理，被運送至其它類型工站的產品進行類似檢測，依據檢測結果對同“留在本工站”的產品進行相同處理．
2）根據統計得出統計誤測率表。本文所采用的數據是來自于公司實際的現場收集，采用IE基礎手法中秒表測時．通過對7月25日至30日連續6天的數據收集（29日由于調休無法收集數據），并將相關數據進行匯總整理，得到誤測率統計表。由此可知，誤測率過大是工時過大的主要原因．
3）尋找解決途徑由上可知誤測率是瓶頸工時產生原因，現在重點分析誤測產生原因，解決辦法是運用DOE試驗設計法．首先運用因果分析法，結合頭腦風暴法從人員、機器、材料、方法、環境等方面進行選擇影響因素．由上可知，主要影響因素是：人的操作不熟練、設備精確度不高和碟片質量不良，但是這在一定程度上是憑借團隊成員的經驗進行分析，而缺乏一定的客觀性，所以，要找出最關鍵的影響因素，需要進行實驗分析．
4）實驗分析設計實驗分析上述三個因素中找出最主要的一個影響因素．實驗條件：操作工人：兩人（人＋人－）設備：兩臺（設備＋設備－）碟片：兩張（碟片＋碟片－）監督員：兩名（工程人員）記錄員：兩名（IE人員）實驗方法：控制因素法，控制其中兩個因素，分析第三個因素對結果的影響程度．．由此可得出，設備是誤測產生的最主要原因．所以，聯系設備維修人員，指定詳細設備維修與維護方案，設備維修后將誤測率由原來12．2％降至4．2％，該工站工時由17．67s縮短為16．244s，減少了1．226s。
5）改善方案實施后效果對比．通過該方案的實施改善，誤測率由改善前的12．2％，降低到了改善后的4．2％，優化率達到65．6％，可有效降低檢測過程中所出現誤差的概率，提升作業效率，如果將該方法推廣至更多的生產線及廠區，可實現更加可觀的效益。
4結論及對策
通過因果分析法選取員工操作、設備和碟片作為三個因子，分別進行控制實驗，研究M工站誤測率影響機制，首先深入熟悉M工站的作業流程，并通過秒表測時，收集工站的大量數據，針對數據進行了有效處理，在此基礎上，利用DOE實驗設計的方法，對主要影響因素進行了實驗分析．實驗結果表明，設備的精準度是導致誤測率較高的最主要影響因素，在針對該問題進行改善后，有效降低了誤測率和瓶頸工時，提升了產能．綜上分析，本文提出以下對策：第一，IE的改善工作要具有高度的全面性．生產線的改善要從人、機、料、法、環、檢測等多項環節進行考慮分析，并將各環節的影響因素分析透徹，深入研究的基礎上進行合理改善．第二，改善要抓關鍵點．生產現場出現的問題往往是由多方面的因素構成，由于資源的有限性，常常不允許對多個因素進行細致改善，在這樣的情況下，要抓住導致問題出現的關鍵因素，對該因素進行改善，可大大提升改善效果．第三，選取合適的方法解決問題．例如在實驗成本較高的情況下，選取何種實驗、實驗次數等，要從系統性思想的角度出發，分析過程的整體效果，在此基礎上，選取有效的方法解決問題．
作者：田力軍 張峰 程鈞謨 殷秀清 單位：山東理工大學商學院