课件参考教程

Minitab14使 实验设计(DOE)部Preparedby:Natasha.10January实验设计简实验设计(designofexperiments,DOE)是一种为了研究独立变量 独立变量非独立变独立变量非独立变量关键过程特关键质量特实验设计的作在进行基础研究时,实验在进行产品设计时,实验在进行制造过程设计时,实验设在改善过程时,实验设计在计量时,实验设定目设定目确定输出变识别输入因确定因子水实施实实施实验并收集数选择实分析数据和分析数据和结可控制的因子(输入变量x x xProcess工程或系输Process工程或系y(输出变量z z z非可控制的因子(噪音变量实验设计的要素与原Response(响应变FactorsLevel(水平Treatment(处理Repetition(重复 Randomization(随机化如何可控因子是我们在工序的正常操作时能够设定并且维持在期望水平的因子噪声因子而且我们的或者说因为花费昂贵我们宁愿不控制. 如何选择输入因子的因子水平的选择基于实验目的如何选择DOEDOE常用DOE可控因子的全因子实发现并提供最好结果的因子及水(可评估所有因子的交互作发现并提供最好结果的因子及水(可评估部分因子的交互作通过测试大量的因子找出关键(可不评估因子交互作用中心合成最优(存在非线性影响的时候应曲面建立数学模型单次单因子(OFAT1、通常会固定所有其他的因子不变,只变动一个因子进行实验;然后变动第个因子(固定其他因子),以此类推2、采用OFAT实验时,当其他因子的数值发生变动时,一个因子的最佳值可能生变化,对确定的”最优点”往往具有误 AB

B

YK2因子实验简K 2因子实验设计优

K- 2KP重复 和随机化简重复定义定义：指整个或者部分实验设计实施多次，在不中心中点位于各因素高(+)低(-)设置值的一半处.中心点只有当所有因素都可以计量时才用可以用来检验非线性中心点的另一个目的是为估计方差增加自由度全因子实验举20℃40℃1Pa4PaABMinitab2、点击DisplayAvailable使用此表可以帮助你选择一个较为合适的设计，主要基于以下几点1、根据因子数3、预期的试选择2-levelfactorial(defaultgenerators)(默认生成元在numberoffactors中，选择3。点击 框中，选择Fullfactor在numberofreplicates中，选择2。实验重复的次因子命名及设置因子20401P4PAB点击点击文本型？数据型随机化设置、保1、点击Options，出现如 框2、在Baseforrandomdatagenerator(随机数生成元基数)中，输入9。3、选中Storedesigninworksheet，点击OK，生成一个设计。点击点击查看生成的数据表筛选收集了一些数据，那么对这些结果模式化并生成图形评估设计的效果。根据相应的数学模式及图形方法，判定哪个因子对提高反应的产量影响最大。选择 yze击C8产量即可。点击NormalPareto,Alpha设定为显著性水平设设定好后，点击响应因素的正态概率NormalProbabilityPlotoftheStandardizedEffectsresponseis产量,Alpha=.05)EfEffectTypeNotSignificantSignificantFactoNaA温度B气压C催化95 80PePercen60504030 51- -

- - - - Standardized EffectParParetoChartoftheStandardizedEffects(responseis产量,Alpha=05)2.306CBCACABCAB01234Effect56Standardized在中，显示了实际效果的绝对值。与一般概率图一样，使用Alpha来定效果的显著性。如果系数的标准误为0，则不显示参考线TermFFacto Name温度气压催化剂简化模 选择 yzeFactorialDesign,点击点击点击点击点击残差点击点击 定“Fourinone”直方图分HistogramoftheResiduals(responseis产量4 FrequencyFrequency。210- -

ResidualResidualsVersustheOrderoftheDat1510ReResidual0--10

(responseis产量

16ObservationOrder1510Residual5Residual0--10

ResidualsVersustheFittedValues(responseis产量但仅凭16个样本

80Fitte

90Value

100

110残差正态Norma

ProbabilityPlo(responseis

oftheResiduals产量PercentPercent51-

-

ResidualP值与因素重要程度的P值与因素重要程度的关0≤P≤0≤P≤0.01＜0.01＜P≤0.05＜P≤0.05＜P≤0.20＜P≤该因素不显著，对实验结0.20＜P≤响主效果图和交互作用选择Stat<DOE<Factorial选中MainEffectsPlot,击分别点击主效果图：只包含一个因子的效果图Main Effects Plot (data means for 气 催化 表示所Meanof产量Meanof产量a直线直线表示产量的平均点表示设定60 某一变量高水平时的平 因因效果说气高低气压产量之差(b-催化-使用催化剂A与B时的差InterInteractionPlot(datameans) for产量110100908070AB催化剂Mean气气压14若存若存在一个显著的交互作用，则在这个交互作用中的因子的主效应必须保留在模型内图CubePlotdatameans)for产量4气

1温

催化A建立函数关系方程产量+7.06*-15.19*-6.69*建立函数关系方程F-F统计量，因素的