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在這么多因素影響下，若沒有豐富的經驗指路，而以試誤法去解決問題，想必不是個好辦法，這也是DOE為何重要的原因。DOE除了可在實務上應用外，也能搭配CAE軟件使用。優化軟件提供不同的實驗設計方法，并從CAE模流分析結果得出最佳解，兩者可互相溝通甚至進行迭代。Moldex3D Studio可在單一平臺同時完成模流和優化分析(圖一)，使DOE試模過程科學化。

課程十九：DOE在現代鏡頭設計中的應用 在本課中，我們將重新設計一個5片鏡片的鏡頭，然后在某處添加衍射光學元件（DOE），查看是否可以改善其性能。通過 MDS 對話框中的定義選項將創建一個 MACro，它將運行 DSEARCH 命令，并填充所有數據。該設計將輸入 F / 3.5，半視場角為25度，孔徑為12毫米。

結果Moldex3D DOE 實驗分析法協助臺科大團隊快速取得最佳成型參數組別，提供設計變更正確的方向成功降低變形量，避免投入過多的試誤成本，快速達成產品設計與成型制程優化目標。

1.導讀實驗設計（Design of Experiment,DOE）是一種安排實驗和分析實驗數據的數理統計方法，已經廣泛應用于產品設計中。通過對產品質量、工藝參數的量化分析，DOE可搜尋關鍵因素，控制與產品設計相關的因素，然后對實驗進行合理安排，以最少的實驗次數獲得理想的實驗結果。

ML技術的使用大致可以分為兩個階段：離線數據訓練和在線操作（包括參數研究、預測和設計優化）。在線操作依賴于離線數據訓練，這需要足夠的數據來生成可靠的預測模型。為了獲得這種離線數據，用戶可以使用有限元模型準備和模擬許多數值實驗，這個過程通常被稱為實驗設計（DOE）。

ML技術的使用大致可以分為兩個階段：離線數據訓練和在線操作（包括參數研究、預測和設計優化）。在線操作依賴于離線數據訓練，這需要足夠的數據來生成可靠的預測模型。為了獲得這種離線數據，用戶可以使用有限元模型準備和模擬許多數值實驗，這個過程通常被稱為實驗設計（DOE）。

?步驟1：新增實驗設計 首先建立DOE基礎分析組別，并完成模型、材料、成型條件、分析順序、計算參數的設定后，右鍵開啟組別清單，并點選新增實驗設計來啟動DOE精靈。 注：Moldex3D的DOE功能目前支持的模塊包含射出成型、粉末注射成型、芯片封裝成型。 ?步驟2 分析順序設定 DOE精靈會根據使用者選擇的基礎組別，設定分析順序的默認值，用戶亦可依照分析需求進行調整。

四、行業適配與選型指南FLOEFD并非萬能解決方案，需根據團隊定位與業務需求精準選型：? 設計工程師團隊：優先選擇其CAD嵌入式版本，借助參數化研究與DOE分析，在概念設計階段快速篩選最優方案，無需專業CFD背景即可上手。? 專業仿真團隊：可將其作為前端篩選工具，結合傳統CFD軟件（如Fluent）進行高精度驗證，形成“快速迭代+精準校核”的高效流程。

與傳統光學器件相比，大大增加了應用功能。 眾所周知，如果在鏡頭里面使用 DOE面型，可以校正透鏡的色差。所以可以通過使用 DOE 來改善鏡頭的性能，或者設計具有較少元件但性能與復雜設計相當的鏡頭。如果能夠以低成本生產 DOE，則所得到的鏡片的制造成本可能更低。為了實現這一持續發展，SYNOPSYS提供了 ADA 功能，該功能將檢查當前鏡頭，并自動判斷將DOE面設置在哪個面，可以讓系統性能更好。

1.1 相位 -> 微結構 -> 實驗驗證在這一過程中，用戶首先將 DOE/metalens 等效為其對應的相位面來在 OpticStudio 中用光線追跡的方法進行設計。然后根據得到的相位分布來設計微結構。圖1顯示了該過程的流程圖。該圖不包括設計的細節，例如，微結構可以是傳統閃耀光柵或現代超透鏡。根據微結構的類型，所需的設計和制造方法可能非常不同。

該研究提供了一種根據入射光束直徑和發散角來確定整形鏡使用位置的方法，從而使得非球面整形鏡的應用更為便捷有效。仿真生成的光路圖（圖1）直觀呈現光束傳輸路徑，其實驗裝置如圖2所示。圖1 伽利略型非球面透鏡組整形系統圖2 實驗裝置（2）雙折射透鏡組雙折射透鏡組利用晶體的偏振特性，通過相位差控制實現光束均勻化，其核心設計在于瓊斯矩陣的光學傳輸建模與曲率半徑優化。

優化技術 為了從渦輪機械設計中獲得最佳性能，工程師和系統設計師可以使用一系列技術，包括： 實驗設計 (DOE)：這種統計技術可用于確定最佳設計參數。DOE 方法系統地改變輸入參數并使用一組實驗設計測量輸出。在設計空間內，DOE 有助于識別最重要的設計參數、它們之間的相互作用以及它們對渦輪機械性能的影響。

Moldex3D專家分析模塊功能導覽Moldex3D專家分析模塊采用實驗設計法 (DOE) 協助設計者針對流道尺寸、澆口位置及加工條件來決定適合的射出成型條件，以優化成型系統設計。專家分析模塊可分別適用于Shell、Solid及eDesign模型。對于Shell模型，專家分析模塊提供澆口位置與流道尺寸的設計優化、自動加工條件設計的制程優化及實驗設計法 (DOE)。

設計思路在這一節中，我們簡要地討論了一些經典的設計思路。1.1 相位 -> 微結構 -> 實驗驗證在這一過程中，用戶首先將DOE/metalens等效為其對應的相位面來在OpticStudio中用光線追跡的方法進行設計。然后根據得到的相位分布來設計微結構。圖1顯示了該過程的流程圖。該圖不包括設計的細節，例如，微結構可以是傳統閃耀光柵或現代超透鏡。

Moldex3D并再度強化量測模塊，提供實時性的點與面量測，可以更智慧化追蹤與洞察問題核心，并藉由實驗設計(Design of Experiment, DOE)分析精靈找出關鍵影響因子，優化產品質量。支持在Linux平臺進行DOE 與 Shell分析，可大幅縮短計算成本與時間，加快研發速度。

第一部分：衍射分束器的設計與嚴格優化 在我們關于衍射光學元件（DOES）系列的第一部分中，我們想把注意力轉向衍射光束分束器，與光束整形器和勻光片等其他DOE不同，衍射光束分束器希望產生統一的離散模式。由于這些部件的工作原理是基于這些圖案表面對入射光的衍射，因此DOE光束整形器和光束分束器的設計可以比其折射對應物更薄、更輕，但所需的小結構尺寸使它們更難模擬，而且資源密集。

該軟件還有助于滿足接觸壓力的設計規范。實驗設計(DOE)研究涉及尺寸變化、材料選擇和輻射涂層，以及接觸電阻對產品溫度的影響。把接觸電阻模擬為一個微米量級厚度的連通薄板。所使用的材料假定為銀。用I2R計算觸點的總功率，其中I是產品的電流規格，R是通過實驗計算的觸點上的有效歐姆電阻。R計算為測量的毫伏降除以I。

大綱Moldex3D光學分析模塊已廣泛應用于光學產業，協助提高產品質量和降低生產成本。金屬工業中心運用Moldex3D實驗設計法(DOE)及光學分析模塊，觀察雷射投影機內數組鏡片的雙折射現象和成型參數之間的關聯，改善殘留應力和翹曲問題。經由實際試模也發現，Moldex3D的仿真結果和實際制造高度符合，可以協助在實際制造前，達成成型參數優化，節省開發時間和試模成本。

針對碰撞等分線性工況，根據經驗篩選出設計變量。然后分別針對不同的工況進行DOE分析采樣，用于構建元模型，包括質量元模型。然后在基于元模型進行組合優化，首先應用全局優化算法定位目標極值在設計空間中所處的區域，在應用梯度優化算法對該區域進行精確尋優，最終獲得最優設計解。

為了最大限度節約時間和成本，同時滿足功能性目標要求，該團隊用Abaqus for CATIA（AFC）發了自動化實驗設計（DOE）流程用于結構分析，并用Isight進行流程自動化和最優化。分析錐形接頭性能螺栓接頭是汽車懸掛最常見的接合方式。在本應用中， 錐形接頭用來連接連桿和后轉向節，采用懸臂式連接。 錐形接頭襯內套和轉向節兩部分相連，每部分對錐角有 獨特的制造公差。