很多工程師(研發、製程、品保)進行改善實驗,最常用的方法就是一次一因子實驗法。這種方法相信很多人都做過,像是泡茶、泡咖啡、做菜等都有類似的體驗,我們就來說明這種方法缺點。
一次一因子實驗(OFAT, One Factor At a Time Experimentation),就是每次實驗只調整一個因子,固定其他所有的因子,來觀察單一因子對實驗響應的影響,這種實驗就叫做一次一因子實驗OFAT。OFAT實驗比試誤法(Try Error)好,要求實驗者具備選擇實驗運行條件的知識和經驗,增加實驗運行順序的結構性規劃。
OFAT目標通常旨在取得一項或多項響應的最佳結果,進行的步驟:
l 從低向高改變一個因子。
l 記錄並固定該因子的最佳設定值。
l 對每一可控因子重複上述流程。
l 呈現表面上的最佳響應的結果。
OFAT實驗的缺點
*無法找到輸入因子的真正最佳設定。
*無法辨識出可控制因子之間的交互作用。
*與依統計而設計的實驗比起來就顯得無效。
*易受基線水準的影響。(某一起點對於最終結果有決定性影響。)
OFAT案例
目標: 找出使數據機傳送速率最大化的可控因子設定值。
輸出響應(越大越好): 速度 (位元組/毫秒)
可控因子:
老化的時間(小時)
工作溫度(攝氏溫度)
第一套實驗
固定 溫度Temp = 225°,只調整時間Time 從60小時每次遞增30小時 到180min(60, 90, 120, 150, 180)進行五次實驗。 發現速度最大值73, 在時間Time = 120 小時 時發生

第二套實驗
固定 時間 (Time)在 120 小時, 調整溫度從 210度 每次遞增10度改變到 250 度 (210, 220, 230, 240, 250) ,進行五次實驗。發現速度最大值75, 在溫度Temp = 230° 時發生。

真實的狀況
作為時間和溫度函數的“真實的”【等值線圖】如下,最高速度83在方塊圖的左上角,而不在十字線上。做了10次的實驗只得出【十字線】上的最佳解72最高速度,沒有辦法找到真正最高速度83。如果我們採用實驗設計DOE只要做5次實驗(4個角點+1個中心點)就可以得出整個方塊空間所有的解,也可以找到最高速度83的最佳解。簡言之,實驗設計DOE的效益就是花最少的資源,得到最多的資訊。

實驗設計就像在黑盒子中尋找答案,使用的方法正確很快就能找到正確的答案,使用的方法不當花費的再多的時間也找不到真正的答案。工程師如果經常加班,就值得管理者關注他們使用的方法到底是哪一種? 如果使用一次一因子實驗OFAT,那你就要注意了!
更多資訊:
http://www.musigmagroup.com/tw/showser-123.html