前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的生产线优化中的实验设计论文，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
1DOE及相关理论研究综述
实验设计可结合企业的实际情况，在有限的资源条件下，为企业寻找最合适的运作条件及问题关键点．Byung－JuYi采用柔性铰链的设计与实验，对实验结果的合理分析，确保了零件的位置精度；DeNeve，H．通过对LED的设计与实验结果研究，对产品进行了合理定位，提升了工作效率；Taylor综合运用阶乘设计和田口设计，确定了最佳的磨削条件及车轮转速，并对实验过程进行了详细的阐述．国内研究如刘晓剑等对无铅波峰焊工艺、DOE法及其在无铅波峰焊工艺优化中应用的研究现状进行了总结介绍，显示出其独特的优越性；钱伟等应用正交实验方法（DOE）提升铜杆产品的体积电阻率合格率，对“打渣温度”、“提炼温度”、“打氧时间”和“搅拌频次”等影响因素进行了四因素三水平的正交实验设计，得到最优炼制工艺参数，使得体积电阻率合格率提升至97．8％，也使铜杆产品的合格率得到改善；张贺等设计的检测设备是通过测量冲床、压力机合模高度的异常情况来实现对冲压件品质的检测，设备内置了大容量的Flash存储器，方便用户进行数据统计，实现不良产品的可追溯性．综上所述，众多学者都是对于实验设计应用限制在了产品的开发与研究范围内，虽然这样可以有效缩短产品的研发周期，大大提升其产品的合格率，但是未能将实际应用突破现有应用范围的局限性．所以，结合上述所提到的两个方面的问题，本文以生产现场的质量检测误差率为研究对象，在掌握作业流程及数据收集整理的基础上，利用DOE中控制因素试验设计的方法对探索问题的最重要影响因素，为改善工作提供强有力的依据，从而推动精益生产管理．
2研究方法与实验设计
DOE法是以概率论和数理统计为理论基础，合理安排实验的一种方法论．它的主要作用是降低试验次数、提高试验精度、使研究者从实验结果中获取无偏的处理效应和实验误差的估计．DOE方法始于20世纪20年代，经过几十年的发展应用产生了许多新的理论和方法，并不断丰富完善成了统计学的一个重要分支，在实际应用中，实验设计研究常常被用来提高产品质量、降低成本、改善工艺条件或参数．本文采用的DOE研究方法即以y＝f（x）基本模型为依据，左侧为实验设计的基本流程，而实验设计就是在提供可供资源和期望信息的前提下，综合输入、可控因子和噪声变量，研究y与x的关系，并探索及确定对响应变量最有影响的变量，而一般情况下，由于需要保持过程的稳健性，使得外部（n）变异性来源影响较小。DOE操作步骤：
1）确定实验目标．在实践中，团队成员全体参与，要注意确定需要试验的问题，并将其转化为都可接受的提案．
2）响应变量的选择．通常选择所测变量值的平均值或标准差，如果存在多种变量，取其中发挥关键性作用的变量，确保该变量可为试验提供有用信息．
3）确定因子，选择水平．采取流程图、因果分析图等，结合5W1H法、头脑风暴法等筛选影响响应变量的因素，并综合多方面的信息进行统计分析．
4）制定实验方案．结合实验目标，将实验分组、次数、顺序等需要依据一定的原则或方法进行安排．
5）实施实验．严格按照计划进行实验，并做好监督检测、记录工作，包括响应变量数据、环境、员工操作、实验材料等，注意数据收集的全面性．
6）数据的分析．选择合适的统计方法，排除实验者主观臆断，确保实验结论的客观性．
7）结果．依据实验，采用图解法等推出实施路线，并做好后续的跟踪实验，确保结论的正确性．
3实证检验
DVD制造是A公司的主营业务，经过近期对现场实际作业收集的数据统计分析可知，面临的最大问题是生产DVD的一生产线M工站的瓶颈工时过长，严重影响生产线平衡．为了对生产线进行优化，提升生产线的作业效率，公司IE人员要运用DOE试验设计分析瓶颈产生原因，找出主要的影响因素，进而实施有效的改善措施。：a．光电异物检查及排线清查；b．光电检查＋光电片预点胶；c．光电转换器和光栅调校；d．光电＋光栅点胶；e．唱片马达和循迹马达装配；f．激光头组装；g．掛架装配；h．传动片螺丝调整；i．传动片点胶；j．蜗轮涂油和循迹测试；k．MDDVD评估；l．MDCD评估；m．DSP；n．贴标签和测试o．封锡桥；p．外观检查1；q．外观检查2．为解决上述问题，运用DOE试验设计分析瓶颈产生原因，步骤如下：
1）分析M工站（即上述k组）的作业流程．物料进入MDDVD工站后，首先对其进行检测，判断其是否是不符合规格要求，如果不是则将其传递到正常作业流程中的下一工序；如果是则将其装盒运至其它同类型工站或者留在本工站，留在本工站的需要不同人员进行3次检验，如果检测结果是符合要求的，则属于误测，将该产品传递至正常作业流程中的下一工序，如果检测是不良品，则进行装盒处理，同理，被运送至其它类型工站的产品进行类似检测，依据检测结果对同“留在本工站”的产品进行相同处理．
2）根据统计得出统计误测率表。本文所采用的数据是来自于公司实际的现场收集，采用IE基础手法中秒表测时．通过对7月25日至30日连续6天的数据收集（29日由于调休无法收集数据），并将相关数据进行汇总整理，得到误测率统计表。由此可知，误测率过大是工时过大的主要原因．
3）寻找解决途径由上可知误测率是瓶颈工时产生原因，现在重点分析误测产生原因，解决办法是运用DOE试验设计法．首先运用因果分析法，结合头脑风暴法从人员、机器、材料、方法、环境等方面进行选择影响因素．由上可知，主要影响因素是：人的操作不熟练、设备精确度不高和碟片质量不良，但是这在一定程度上是凭借团队成员的经验进行分析，而缺乏一定的客观性，所以，要找出最关键的影响因素，需要进行实验分析．
4）实验分析设计实验分析上述三个因素中找出最主要的一个影响因素．实验条件：操作工人：两人（人＋人－）设备：两台（设备＋设备－）碟片：两张（碟片＋碟片－）监督员：两名（工程人员）记录员：两名（IE人员）实验方法：控制因素法，控制其中两个因素，分析第三个因素对结果的影响程度．．由此可得出，设备是误测产生的最主要原因．所以，联系设备维修人员，指定详细设备维修与维护方案，设备维修后将误测率由原来12．2％降至4．2％，该工站工时由17．67s缩短为16．244s，減少了1．226s。
5）改善方案实施后效果对比．通过该方案的实施改善，误测率由改善前的12．2％，降低到了改善后的4．2％，优化率达到65．6％，可有效降低检测过程中所出现误差的概率，提升作业效率，如果将该方法推广至更多的生产线及厂区，可实现更加可观的效益。
4结论及对策
通过因果分析法选取员工操作、设备和碟片作为三个因子，分别进行控制实验，研究M工站误测率影响机制，首先深入熟悉M工站的作业流程，并通过秒表测时，收集工站的大量数据，针对数据进行了有效处理，在此基础上，利用DOE实验设计的方法，对主要影响因素进行了实验分析．实验结果表明，设备的精准度是导致误测率较高的最主要影响因素，在针对该问题进行改善后，有效降低了误测率和瓶颈工时，提升了产能．综上分析，本文提出以下对策：第一，IE的改善工作要具有高度的全面性．生产线的改善要从人、机、料、法、环、检测等多项环节进行考虑分析，并将各环节的影响因素分析透彻，深入研究的基础上进行合理改善．第二，改善要抓关键点．生产现场出现的问题往往是由多方面的因素构成，由于资源的有限性，常常不允许对多个因素进行细致改善，在这样的情况下，要抓住导致问题出现的关键因素，对该因素进行改善，可大大提升改善效果．第三，选取合适的方法解决问题．例如在实验成本较高的情况下，选取何种实验、实验次数等，要从系统性思想的角度出发，分析过程的整体效果，在此基础上，选取有效的方法解决问题．
作者：田力军 张峰 程钧谟 殷秀清 单位：山东理工大学商学院