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正文內(nèi)容

doe(minitab)(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 6 56 05 51 2 01 0 0催 化 劑 濃 度平均值溫 度 原 材 料 濃 度進(jìn) 給 速 度 攪 拌 速 度反 應(yīng) 完 全 度 主 效 應(yīng) 圖數(shù) 據(jù) 平 均 值實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析第 1步:選擇模型 ? 因子項(xiàng)的重要性: ? 在這個(gè)例子中,很明顯催化劑是最重要的,第二個(gè)重大的影響是溫度。 ? 低濃度的原材料在溫度為 180℃ 時(shí)的反應(yīng)度較高 穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)介紹 田口實(shí)驗(yàn)方法 穩(wěn)健性( Robustness)的定義 ? 穩(wěn)健性是指產(chǎn)品對(duì)各種干擾因素的抵抗能力,反映為產(chǎn)品質(zhì)量特性的變異程度。用參數(shù)設(shè)計(jì)方法,找到一個(gè)原料配比。 正交表 )(kNL)2(4 3L 正交表)2(4 3L實(shí)驗(yàn)序 號(hào) 列 X1 X2 X3 1 1 1 1 2 1 2 2 3 2 1 2 4 2 2 1 內(nèi)部陣列設(shè)計(jì) ? 對(duì)于內(nèi)部陣列 3個(gè)因子,可以選擇 L4( 23)正交表安排實(shí)驗(yàn) ? X1=異氰酸鹽水平 ? X2=涂層量 ? X3=固化時(shí)間 X1 X2 X3 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 1 外內(nèi)部陣列設(shè)計(jì) ? 6個(gè)噪聲變量,每個(gè)有 2個(gè)水平 ? 可以選擇傳統(tǒng)的設(shè)計(jì): ? 26全因子(運(yùn)行 64次) ? 26半因子(運(yùn)行 32次) ? 26四分之一因子(運(yùn)行 16次) ? 26八分之一因子(運(yùn)行 8次) ? 也可以選擇 L8( 27)安排實(shí)驗(yàn) ? 6個(gè)因子放在正交表的 1~6列上,第 7列為空列 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 列 1 2 3 4 5 6 7 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 3 1 2 2 1 1 2 2 4 2 2 2 1 2 1 2 5 2 1 2 1 2 1 2 6 2 1 2 2 1 2 1 7 2 2 1 1 2 2 1 8 2 2 1 2 1 1 2 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 列 X1’ X2’ X3’ X4’ X5’ X6’ 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 3 1 2 2 1 1 2 4 1 2 2 1 2 1 5 2 1 2 1 2 1 6 2 1 2 2 1 2 7 2 2 1 1 2 2 8 2 2 1 2 1 1 L8(27)正交表 外部陣列試驗(yàn) 設(shè)計(jì)矩陣:內(nèi)部和外部陣列 ? Minitab并不懂此工作,必須自己用 Excel或者筆紙來(lái)完成 X1 1 1 1 1 2 2 2 2 X2 1 1 2 2 1 1 2 2 X3 1 1 2 2 2 2 1 1 X4 1 2 1 2 1 2 1 2 X5 1 2 1 2 2 1 2 1 X6 1 2 2 1 1 2 2 1 X1 X2 X3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 SNR 1 1 1 1 5 9 13 17 21 25 29 1 2 2 2 6 10 14 18 22 26 30 2 1 2 3 7 11 15 19 23 27 31 2 2 1 4 8 12 16 20 24 28 32 共 32次試驗(yàn)(內(nèi)部陣列實(shí)驗(yàn)次數(shù) *外部陣列實(shí)驗(yàn)次數(shù)) 外部陣列 內(nèi)部陣列 Taguchi類型輸出 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 分析實(shí)驗(yàn) ? Minitab不懂外部陣列設(shè)計(jì),對(duì)它而言,外部陣列是響應(yīng)。此階段即為靈敏度設(shè)計(jì)。 ? 如 表示一張正交表, 在這張正交表里最多可以安排 3個(gè)兩水平的實(shí)驗(yàn),共運(yùn)行 4次。篩選,將尺寸不合格的瓷磚挑出來(lái) 增加很多成本 2。 實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析第 4步:尋找最佳設(shè)置 ?在實(shí)驗(yàn)的區(qū)域中,提高流程反應(yīng)度的最佳設(shè)置是: 溫度 : 180 催化劑濃度 : 2 原材料濃度 : 3 ? 統(tǒng)計(jì)>DOE>因子>因子圖>立方圖 結(jié)論 ? 以下的因子對(duì)反應(yīng)度有顯著影響 : ? 溫度 ? 催化劑濃度 ? 原材料濃度 ? 進(jìn)給速度和攪動(dòng)速度似乎無(wú)關(guān)緊要,因此我們可使用經(jīng)濟(jì)型的設(shè)置。 因子及其水平為: ? 因子 低 高 ? 進(jìn)給速度 (升 /分鐘 ) (1) 10 (1) 15 ? 催化劑濃度 (%) (1) 1 (1) 2 ? 攪拌速度 (轉(zhuǎn) /分鐘 ) (1) 100 (1) 120 ? 溫度 () (1) 140 (1) 180 ? 原材料濃度 (%) (1) 3 (1) 6 利用 Minitab設(shè)計(jì)部分因子實(shí)驗(yàn) ? 選擇菜單 統(tǒng)計(jì) DOE因子 創(chuàng)建因子實(shí)驗(yàn) … 利用 Minitab設(shè)計(jì)部分因子實(shí)驗(yàn) ? 按下“設(shè)計(jì)”按鈕進(jìn)行如下的設(shè)置: 選擇 1/2部分因子實(shí)驗(yàn) 利用 Minitab設(shè)計(jì)部分因子實(shí)驗(yàn) ? 按下“因子”按鈕進(jìn)行如下的設(shè)置 利用 Minitab設(shè)計(jì)部分因子實(shí)驗(yàn) ? 設(shè)置“選項(xiàng)”按鈕對(duì)話框 ? 為了學(xué)習(xí)的方便,把“隨機(jī)化”選項(xiàng)去掉 ? 其他按“ Ok” 信息窗口輸出 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本信息: ? 因子數(shù)目 ? 運(yùn)行次數(shù) ? 實(shí)驗(yàn)類型 ? 實(shí)驗(yàn)分辨率 ? “ +”或者“-”的組合 實(shí)驗(yàn)的別名結(jié)構(gòu)(混淆) 工作表 ? Minitab設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)表格如上。 部分因子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ) ? 成功的部分因子實(shí)驗(yàn)基于以下的原則: ?效應(yīng)稀少原則( The Sparsity of Effects Principle) ?流程主要受因子主效應(yīng)和二階交互作用驅(qū)動(dòng)的,高于二階的交互作用極少對(duì)流程產(chǎn)生影響。 部分因子實(shí)驗(yàn)術(shù)語(yǔ) ? 1/2因子實(shí)驗(yàn) (1/2 Fraction): ?運(yùn)行所有實(shí)驗(yàn)組合的一半,把這一類實(shí)驗(yàn)記作2(k1) ? 1/4因子實(shí)驗(yàn) (1/4 Fraction): ?運(yùn)行所有實(shí)驗(yàn)組合的 1/4組合,把這一類實(shí)驗(yàn)記作 2(k2) ? 相應(yīng)的,把部分因子實(shí)驗(yàn)記作 2(kp) ? K是因子的樹(shù)木, P代表了部分因子實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu) ,P等于 1為 1/2因子實(shí)驗(yàn), 2為 1/4因子實(shí)驗(yàn),3為 1/8因子實(shí)驗(yàn),如此類推。 P<0.05顯著 ? R2,決定系數(shù),說(shuō)明了模型中的因子對(duì)結(jié)果影響的大小。 如何解釋這種下降趨勢(shì)?(某種潛伏變量影響) 厚度與每月的第幾天 為什么隨機(jī)化:示例(續(xù)) ? 假設(shè)要在實(shí)驗(yàn)中評(píng)估浸泡溫度的效果,小組首先測(cè)試了 50攝氏度,然后測(cè)試 70攝氏度。 實(shí)驗(yàn)次序 班次 溫度 壓力 1 1 1 1 2 1 1 +1 3 1 +1 1 4 1 +1 +1 5 +1 1 1 6 +1 1 +1 7 +1 +1 1 8 +1 +1 +1 實(shí)驗(yàn)次序 班次 溫度 壓力 1 1 1 1 2 +1 1 1 3 1 +1 1 4 +1 +1 1 5 1 1 +1 6 +1 1 +1 7 1 +1 +1 8 +1 +1 +1 區(qū)塊 1 區(qū)塊 2 彷行 (Replication)和重復(fù) (Repetition) ? 重復(fù) (Repetition) ? 在沒(méi)有重設(shè)獨(dú)立變量的情況下,對(duì)每個(gè)組合完成不止一次的運(yùn)行。這就要求實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)排序表必須是正交的 (Orthogonality)。 高 水 平低 水 平2 5 02 0 01 5 01 0 05 0溫 度平均值低 水 平高 水 平時(shí) 間電 鍍 厚 度 交 互 作 用 圖數(shù) 據(jù) 平 均 值另一種情況 時(shí)間 1 時(shí)間 2 溫度 1 100 150 溫度 2 200 260 沒(méi)有交互作用: 當(dāng)我們?cè)跁r(shí)間的高低水平上改變溫度時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)輸出朝著相同的方向變化,而且變化的幅度(效應(yīng))沒(méi)有大的差異,在交互作用圖上表現(xiàn)出來(lái)的就是兩條直線平行或者交角度很小。 溫度 (低水平 ) Effect=150100=50 溫度 (高水平 ) Effect=260200=60 ? 例如,在溫度的低水平和高水平,時(shí)間的效應(yīng)分別是 50和 60。 ?流程中,溫度和時(shí)間有兩個(gè)可以設(shè)置的水平: ?溫度:低水平,高水平 ?時(shí)間:低水平,高水平 ? 如何研究溫度和時(shí)間對(duì)厚度的影響? 效應(yīng)和主效應(yīng) (Main Effect) ? 因子的效應(yīng) (Effect)指的是因子變化時(shí),輸出發(fā)生的變化。 100 250 200 60 時(shí)間 (低水平 )
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