好的規劃能可以確保實驗的成功，錯誤的規劃或是沒有規劃實驗必定坎坷。經常看到工程師們只憑一張數據收集計畫表毫無章法就開始做實驗，沒有全盤考慮達到最佳解所需要的細節，包括從實際的問題中找出重要的響應參數，如何決定因子與水準的設置條件，如何處理實驗噪音，測量系統的規劃，數據排列的方式等等細節。
制定計劃與設計實驗方案是探究過程中不可缺少的重要環節，它承上啟下,決定著猜想與假設能否得到驗證， 對制定計劃與設計實驗方案, 要有完整的步驟。
實驗五大步驟
1，闡述實驗的問題和目的。
2，設計實驗和數據收集計畫。
3，進行實驗。
4，分析結果。
5，詮釋結果。
前面兩個步驟就是屬於【實驗規劃】的階段，規劃階段決定了實驗的成功。統計實驗設計(DOE)的主要貢獻是強化了對實驗的規劃及實驗方案的選擇。
步驟 1 – 闡述實驗的問題及目的。
*陳述明確的持續改善目標。
*收集現有的背景資訊。
*匯總適用於該問題範圍的數據。(問題有多嚴重，其製程能力或不良率為何?)
*如果有改善團隊參與該專案，則全體團隊成員必須就實驗計畫的書面目標達成一致的意見。
*首要需完成: MSA測量系統分析, 流程能力研究和程式控制的執行
需要收集上面各項的訊息，再開始我們的規劃。
步驟2 – 設計實驗和數據收集計畫。
2，1 召集全體相關人員參加會議。參與運行的人員必須理解實驗的目的、重要性及可能性以避免實驗中的失誤。
*審查本實驗的目標。
*確定響應項及其範圍。
*確定擬研究的因子、取值範圍、運行水準及任何無法運行的因子水準組合。
*確認時間、成本、原料、人員、儀器、設施等方面的資源限制。
*考慮可能存在的因子之間的交互作用。明確實際不可能發生的任何交互作用。
*確定是否存在已知的可能影響實驗的幹擾因子。
*考慮與實驗相關的人為因子。
A，如何決定響應Y?
確定Y選擇與設定的考慮要點，才能有效規畫你的實驗:
1)如何選定響值(Y)? (你的依據為何) 客戶要求/工業標準/工程師經驗，通常Y多選取自主要的失效模式。
2)選定的Y是否具有有效性及完整性? (可以有效的解決問題)
3)Y的改善幅度是多少? 你的專案響應(Y)需要改善到哪個等級(改善目標)。
4)Y是連續型還是離散型數據?
*如果Y是離散型數據，可否轉換為連續型數據?
*響應改善幅度與每一個運行所需的樣本數(鑒別能力)。
B，如何決定因子X及水準?
要詳列所有實驗因子的選定與設置依據。
1)如何選定因子? 適從分析階段驗證過的因子，現有的過程參數，還是其他條件選出因子都要說明，以便溯源。
2)因子X的設置是否足以影響Y的波動? 範圍設置過窄可能導致因子不顯著，喪失改善機會。
3)如何設置因子X的範圍? (設置根據通常由下列各途徑獲得)
*原設置值的+/- ~20%或更小的範圍
*設備的極端限制
*供應商的建議
*產品(零件)的品質限制，如溫度過高會破壞零件特性。
*工程師的知識與經驗(比較不可靠)
*其他: 請說明之。
C，如何處理實驗噪音?
降低噪音影響可以增加實驗分析與建模的精確性，通常使用隨機化、區組化、仿行(減少標準差)、中心點配置、交互作用圖、穩健設計等來降低實驗噪音。。
1) 區組化考慮要點:
*區組化是一種利用隔離已知系統幹擾，以避免重要輸入因子作用受到遮罩的實驗設計技巧。
*一個區組是流程中的一項屬於多餘因子的可控因子或變數。它不是研究所關注的因子也不能或不應固定在一個水準上。
*區組化可以隔離雜訊因子的幹擾，提高R-sqare。
*通常考慮的區組因子: Time, Shift, Machine, Line…等等。
2) 其他方法: 請說明之。例如仿行以縮小標準差、中心點配置、交互作用圖、穩健設計等。
D，MSA測量系統的規劃
1)為增加DOE的精確度，所有的Y與X都需要驗證其測量系統(MSA)。
2)請詳述你的MSA計畫與認證結果。
3)MSA及格要求:
4)請詳列你的每個DOE響應Y與因子X的MSA結果。
E. 數據收集計畫表
檢查要點:
1.實驗的順序是否隨機化?
2.中心點的安排是不是隨機分佈在實驗的前中後?
3.針對縮小變異的實驗是否安排重複實驗(和其他方法)?以便進行標準差最小化的研究。
2，2 起草初始實驗設計程式。
準備完整全面的時間表並附應急計畫。
通過對研究範圍外的變數的控制、區組化或隨機化處理消除或減少幹擾。
完成實驗設計。
2，3 與各有關方一起評審設計
-各有關方簽字，包括主管。
完成了上述的各項規劃與準備，就是一個完善的實驗規劃，你可以開始進行你的實驗了。
祝你實驗成功!
更多資訊:
http://www.musigmagroup.com/tw/showser-123.html