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DOE 結果分析:Main Effect Plot 與 Interaction Plot 解讀

嘿,這篇超實用!作者分享了他們產線Cpk突然暴跌的經驗,那時候DPMO飆高,客戶肯定要抓狂。他從這次危機中學到怎麼用DOE(實驗設計)的Main Effect Plot跟Interaction Plot,又快又準地找出問題。如果你也跟我一樣,以前只會看主效應圖,覺得線斜斜的就有差,那這篇會告訴你,光看這個其實很片面。讀完你會知道,怎麼搭配兩種圖,才能真正搞懂問題出在哪,效率大提升!

那天 CPK 報告出來,全場沉默了三秒

還記得上次產線那批料,Cpk 從 1.3 突然掉到 1.08 嗎?那時候整個 Fab 氣氛都凝重了,畢竟 DPMO 直接從幾百飆到六千多,客戶那邊肯定要炸鍋。會議室裡,大家盯著那張慘不忍睹的圖,我心裡就想,完了,又要搞 DOE 了。還好,這次我跟著資深學長一起跑,才真正搞懂 Main Effect Plot 跟 Interaction Plot 這兩個圖,到底要怎麼看,才能又快又準地找出問題。

問題出在哪?

說穿了,DOE 就是一種有系統的實驗方法,幫我們找出影響產品良率或性能的關鍵變數。做完實驗,數據跑出來,最常看到的就是 Main Effect Plot(主效應圖)跟 Interaction Plot(交互作用圖)。坦白講,剛開始我只會看 Main Effect Plot,看到線斜斜的就覺得「喔,有差!」但其實這樣看很片面,常常會被誤導,抓不到真正的兇手。

  1. Main Effect Plot: 這個圖告訴你,當你單獨改變某個因子(像是溫度從 200 度到 220 度),對結果(例如 Cpk 值)會有什麼影響。線越斜,代表這個因子影響越大。
  2. Interaction Plot: 這個圖才是我後來覺得最關鍵的。它告訴你,當兩個或多個因子「一起」改變時,它們之間的配合會不會產生額外的、非線性的影響。換句話說,不是 A 好 B 就好,有時候 A 在某個 B 的水準下很好,但在另一個 B 的水準下卻很爛。

實際上怎麼做?

我們那次 Cpk 掉下來,發現兩個因子 A(製程溫度)和 B(蝕刻時間)有顯著影響。

  1. 先看 Main Effect Plot:
* A 因子:高溫 Cpk 比較好,低溫 Cpk 比較差。線看起來很斜,好像高溫是唯一解。

* B 因子:蝕刻時間長 Cpk 比較好,蝕刻時間短 Cpk 比較差。線也斜,看起來也是越長越好。

* 這時候你可能會直覺判斷:「好,溫度拉高、蝕刻時間拉長就對了!」但別急,先別下定論。

  1. 再看 Interaction Plot:
* 假設 Interaction Plot 顯示:當 A 因子在低溫時,B 因子無論長短 Cpk 都很差;但當 A 因子在高溫時,B 因子只有在「蝕刻時間長」的時候,Cpk 才衝到 1.5 以上,如果高溫配「蝕刻時間短」,Cpk 反而只有 1.1。

* 所以重點是: 如果你只看 Main Effect Plot,可能會認為溫度跟蝕刻時間都越高越好。但實際上,高溫只有搭配「長蝕刻時間」才有用,單獨拉高溫度可能效果不彰,甚至搭配錯誤的蝕刻時間反而沒改善。這就是交互作用的威力!兩條線交叉越多或越不平行,代表交互作用越顯著。

最常見的坑

我以前最常犯的錯,就是只看 Main Effect Plot,就急著調整參數。有一次,為了提升某個參數的穩定性,看 Main Effect Plot 覺得因子 C 影響最大,就叫產線把 C 往某個方向調。結果,參數穩定性雖然有改善一點點,但另一個不相關的良率卻突然掉下來!後來學長才發現,C 因子雖然單獨看影響大,但它跟另一個 D 因子有很強的交互作用。C 在低水準時,搭配 D 的高水準會導致良率崩潰。那次真的學到教訓,不能只看單一影響,要「系統性」地看整體表現。

今天能做的一件事

下次看 DOE 報告,先看 Interaction Plot,再回頭解讀 Main Effect Plot。

想試試看?

文章裡提到的分析工具在 InsightFab 都可以直接用,上傳 CSV 即可分析。

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