DOE培訓(xùn)系列-Mintab-DOE操作說明課件

MiniTabDOE操作說明中心複合設(shè)計(jì)1MiniTabDOE操作說明1中心複合設(shè)計(jì)說明概述：中心復(fù)合設(shè)計(jì)是在2水平全因子和分部試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，它是2水平全因子和分部試驗(yàn)設(shè)計(jì)的拓展。通過對(duì)2水平試驗(yàn)增加一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)（相當(dāng)于增加了一個(gè)水平），從而可以對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)（輸出變量）和因素間的非線性關(guān)系進(jìn)行評(píng)估。它常用于在需要對(duì)因素的非線性影響進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)。特點(diǎn)：可以進(jìn)行因素?cái)?shù)在2—6個(gè)范圍內(nèi)的試驗(yàn)。試驗(yàn)次數(shù)一般為14—90次：2因素12次，3因素20次，4因素30次，5因素54次，6因素90次?？梢栽u(píng)估因素的非線性影響。適用于所有試驗(yàn)因素均為計(jì)量值數(shù)末尾的試驗(yàn)。在使用時(shí)，一般按三個(gè)步驟進(jìn)行試驗(yàn)。1）先進(jìn)行2水平全因子或分部試驗(yàn)設(shè)計(jì)。2）再加上中心點(diǎn)進(jìn)行非線性測(cè)試。3）如果發(fā)現(xiàn)非線性影響為顯著影響，則加上軸向點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)以得到非線性預(yù)測(cè)方程。6、中心復(fù)合試驗(yàn)也可一次進(jìn)行完畢，（在確信有非線性影響的情況下）。2中心複合設(shè)計(jì)說明概述：2中心複合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)康模罕驹囼?yàn)的目標(biāo)為確定塑膠件注塑工序的射出壓力、保持壓力和射出時(shí)間與零件關(guān)鍵尺寸之間的關(guān)系，并對(duì)三種因素的水平設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。。確定測(cè)量指標(biāo)：小組確定以該零件的關(guān)鍵尺寸“252+2mm”作為測(cè)量指標(biāo)。確定影響因素XS本例影響因素為1、射出壓力2、保持壓力確定試驗(yàn)因素水平表Factor水平-水平+A.射出壓力(psi)12001400B.保持壓力(psi)700800C射出時(shí)間(s)1.21.63中心複合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)康模篎actor水平-水平+A.射出壓力(中心複合設(shè)計(jì)1.在MINITAB工作表選擇：Stat>DOE>ResponseSurface>CreateResponseSurfaceDesign,如下表：2:在出現(xiàn)的對(duì)話框，根據(jù)試驗(yàn)要求選擇所需的信息，Centralcomposite(2to6factors)為中心復(fù)合設(shè)計(jì)的方法，允許因素?cái)?shù)在2-6個(gè)之間。Box-Behnken(3to7factors)為另一種可分析因素非線性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，允許因素在3~7之間

因子數(shù)選擇34中心複合設(shè)計(jì)1.在MINITAB工作表選擇：Stat>DO3:點(diǎn)擊確認(rèn)中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)行次數(shù)中心複合設(shè)計(jì)53:點(diǎn)擊4:點(diǎn)擊選擇中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)和對(duì)應(yīng)的運(yùn)行次數(shù)中心複合設(shè)計(jì)64:點(diǎn)擊選5:點(diǎn)擊選擇中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)和對(duì)應(yīng)的運(yùn)行次數(shù)中心複合設(shè)計(jì)75:點(diǎn)擊選6:點(diǎn)擊，設(shè)置相關(guān)選項(xiàng)：7.點(diǎn)擊,設(shè)置選項(xiàng)中心複合設(shè)計(jì)86:點(diǎn)擊，設(shè)置8:創(chuàng)建的3因素中心復(fù)合全因子試驗(yàn)信息輸出如下：中心複合設(shè)計(jì)Item-1~8全因子試驗(yàn)表Item-9~14軸向點(diǎn)試驗(yàn)表Item-15~20中心點(diǎn)試驗(yàn)表a:第1-8次試驗(yàn)為3因素全因子試驗(yàn)部分，此部分試驗(yàn)表的結(jié)構(gòu)與3因素全因子試驗(yàn)完全相同。b:第9-14次試驗(yàn)為軸向點(diǎn)部分的試驗(yàn)表，每個(gè)因素的軸向點(diǎn)為（-1.682,+1.682)，3因素組合共六組c:第15-20次試驗(yàn)為中心點(diǎn)試驗(yàn)部分，共六次試驗(yàn)，中心點(diǎn)為(0,0)。98:創(chuàng)建的3因素中心復(fù)合全因子試驗(yàn)信息輸出如下：中心複合設(shè)計(jì)中心複合設(shè)計(jì)9:試驗(yàn)步驟確定： 因無(wú)法確定因素及其交互作用對(duì)輸出的影響是否有非線性影響，故先進(jìn)行

Test-1---全因子試驗(yàn)和中心點(diǎn)試驗(yàn) 然後在進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)，以確認(rèn)因子與輸出之間的模型關(guān)係：10:全因子試驗(yàn)和中心點(diǎn)試驗(yàn)：確定定各點(diǎn)代碼與實(shí)際水平設(shè)置的對(duì)應(yīng)關(guān)系：試驗(yàn)點(diǎn)因素代碼實(shí)際設(shè)置代碼實(shí)際設(shè)置

A-11200+11400立方點(diǎn)B-1700+1800

C-11.2+11.6

A01300

中心點(diǎn)B0750

C01.4

A-1.6821132+1.6821268軸向點(diǎn)B-1.682666+1.682834

C-1.6821.1+1.6821.710中心複合設(shè)計(jì)9:試驗(yàn)步驟確定：試驗(yàn)點(diǎn)因素代碼實(shí)際設(shè)置代碼實(shí)際中心複合設(shè)計(jì)11:數(shù)據(jù)輸入：12:在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>AnalysisResponseSurfaceDesign如下圖11中心複合設(shè)計(jì)11:數(shù)據(jù)輸入：11中心複合設(shè)計(jì)11:Response欄中輸入Y：12:點(diǎn)擊12中心複合設(shè)計(jì)11:Response欄中輸入Y：12中心複合設(shè)計(jì)13:全因子和中心點(diǎn)因子分析結(jié)果如下：射出壓力，保持壓力及射出時(shí)間的P值均小於0.05,故其均為顯著因子A*A項(xiàng)，其P值亦小於0.05,故其也為顯著因子線性項(xiàng)和二次項(xiàng)的P值亦小於0.05,故其也為顯著因子分析上表可知：因素A、B、C及A因素的平方項(xiàng)為輸出變量的顯著影響因素，說明本例存在顯著非線性影響，需繼續(xù)進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)以測(cè)試各因素與輸出間的真正關(guān)系。ABC13中心複合設(shè)計(jì)13:全因子和中心點(diǎn)因子分析結(jié)果如下：射出壓力中心複合設(shè)計(jì)14:進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)，先輸入數(shù)據(jù)：15:在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>AnalysisResponseSurfaceDesign如下圖14中心複合設(shè)計(jì)14:進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)，先輸入數(shù)據(jù)：14中心複合設(shè)計(jì)16:Response欄中輸入Y：17:點(diǎn)擊和15中心複合設(shè)計(jì)16:Response欄中輸入Y：15中心複合設(shè)計(jì)18:添加軸向點(diǎn)分析結(jié)果如下：射出壓力，保持壓力及射出時(shí)間的P值均小於0.05,故其均為顯著因子A*A項(xiàng)，其P值亦小於0.05,故其也為顯著因子線性項(xiàng)和二次項(xiàng)的P值亦小於0.05,故其也為顯著因子ABC16中心複合設(shè)計(jì)18:添加軸向點(diǎn)分析結(jié)果如下：射出壓力，保持壓中心複合設(shè)計(jì)19:建立回歸方程：回歸方程式：Y=252.5+1.08A+0.72B-0.69C-0.54A*A

---A:射出壓力

---B:保持壓力 ---C:射出時(shí)間

前四項(xiàng)為顯著因子，故回歸方程中列入，其餘項(xiàng)無(wú)需加入17中心複合設(shè)計(jì)19:建立回歸方程：回歸方程式：前四項(xiàng)為顯著因中心複合設(shè)計(jì)19:擬合輸出：18中心複合設(shè)計(jì)19:擬合輸出：18中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖設(shè)置：第一步：在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>Contour/SurfacePlots如下圖選擇Surfaceplot及點(diǎn)擊19中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖設(shè)置：19中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖分析：第一步：在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>Contour/SurfacePlots如下圖從（A、C、Y）圖中可以看出，因素A、C對(duì)Y的是非線性的，因?yàn)楸砻鎴D發(fā)生彎曲。從（B、C、Y）圖中可以看出，因素B、C對(duì)Y的是接近線性的，因?yàn)楸砻鎴D接近一個(gè)平面。從圖中可以看出，因素A、B對(duì)Y的是非線性的，因?yàn)楸砻鎴D發(fā)生彎曲。PS:（A、B、Y）圖和（A、C、Y）圖發(fā)生彎曲的原因?yàn)橐蛩谹存在二次項(xiàng)，在（B、C、Y）圖中，A因素被固定為0，表面圖反映的只是因素B與C的影響，是線性的，表現(xiàn)在表面圖上為表面圖形近似為平面。20中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖分析：從（A、C、Y）圖中可以看出中心複合設(shè)計(jì)21:參數(shù)優(yōu)化：在MINITAB下拉式菜單選：Stat>DOE>ResponseSurface>ResponseOptimizer,如下圖Select中輸入Y21中心複合設(shè)計(jì)21:參數(shù)優(yōu)化：21中心複合設(shè)計(jì)21:參數(shù)優(yōu)化：點(diǎn)擊,進(jìn)行選項(xiàng)設(shè)置22中心複合設(shè)計(jì)21:參數(shù)優(yōu)化：22中心複合設(shè)計(jì)21:參數(shù)優(yōu)化：分析結(jié)果各因素最優(yōu)組合目標(biāo)達(dá)成率23中心複合設(shè)計(jì)21:參數(shù)優(yōu)化：各因素最優(yōu)組合目標(biāo)達(dá)成率23中心複合設(shè)計(jì)22:試驗(yàn)結(jié)論：1.因素射出壓力、保持壓力、射出時(shí)間均隊(duì)對(duì)零件關(guān)鍵尺寸有顯著影響。其中因素A的影響存在2次影響（非先線性影響）。2.將各試驗(yàn)因素設(shè)置在如下水平時(shí)零件尺寸最優(yōu)(252)：因子最優(yōu)參數(shù)A.射出壓力（PSI)1468.18B.保持壓力（PSI)755.853C.射出時(shí)間（S)1.7363624中心複合設(shè)計(jì)22:試驗(yàn)結(jié)論：因子最優(yōu)參數(shù)A.射出壓力（PSEND!25END!25演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！MiniTabDOE操作說明中心複合設(shè)計(jì)27MiniTabDOE操作說明1中心複合設(shè)計(jì)說明概述：中心復(fù)合設(shè)計(jì)是在2水平全因子和分部試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，它是2水平全因子和分部試驗(yàn)設(shè)計(jì)的拓展。通過對(duì)2水平試驗(yàn)增加一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)（相當(dāng)于增加了一個(gè)水平），從而可以對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)（輸出變量）和因素間的非線性關(guān)系進(jìn)行評(píng)估。它常用于在需要對(duì)因素的非線性影響進(jìn)行測(cè)試的試驗(yàn)。特點(diǎn)：可以進(jìn)行因素?cái)?shù)在2—6個(gè)范圍內(nèi)的試驗(yàn)。試驗(yàn)次數(shù)一般為14—90次：2因素12次，3因素20次，4因素30次，5因素54次，6因素90次?？梢栽u(píng)估因素的非線性影響。適用于所有試驗(yàn)因素均為計(jì)量值數(shù)末尾的試驗(yàn)。在使用時(shí)，一般按三個(gè)步驟進(jìn)行試驗(yàn)。1）先進(jìn)行2水平全因子或分部試驗(yàn)設(shè)計(jì)。2）再加上中心點(diǎn)進(jìn)行非線性測(cè)試。3）如果發(fā)現(xiàn)非線性影響為顯著影響，則加上軸向點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)以得到非線性預(yù)測(cè)方程。6、中心復(fù)合試驗(yàn)也可一次進(jìn)行完畢，（在確信有非線性影響的情況下）。28中心複合設(shè)計(jì)說明概述：2中心複合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)康模罕驹囼?yàn)的目標(biāo)為確定塑膠件注塑工序的射出壓力、保持壓力和射出時(shí)間與零件關(guān)鍵尺寸之間的關(guān)系，并對(duì)三種因素的水平設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化。。確定測(cè)量指標(biāo)：小組確定以該零件的關(guān)鍵尺寸“252+2mm”作為測(cè)量指標(biāo)。確定影響因素XS本例影響因素為1、射出壓力2、保持壓力確定試驗(yàn)因素水平表Factor水平-水平+A.射出壓力(psi)12001400B.保持壓力(psi)700800C射出時(shí)間(s)1.21.629中心複合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)康模篎actor水平-水平+A.射出壓力(中心複合設(shè)計(jì)1.在MINITAB工作表選擇：Stat>DOE>ResponseSurface>CreateResponseSurfaceDesign,如下表：2:在出現(xiàn)的對(duì)話框，根據(jù)試驗(yàn)要求選擇所需的信息，Centralcomposite(2to6factors)為中心復(fù)合設(shè)計(jì)的方法，允許因素?cái)?shù)在2-6個(gè)之間。Box-Behnken(3to7factors)為另一種可分析因素非線性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，允許因素在3~7之間

因子數(shù)選擇330中心複合設(shè)計(jì)1.在MINITAB工作表選擇：Stat>DO3:點(diǎn)擊確認(rèn)中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)所對(duì)應(yīng)的運(yùn)行次數(shù)中心複合設(shè)計(jì)313:點(diǎn)擊4:點(diǎn)擊選擇中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)和對(duì)應(yīng)的運(yùn)行次數(shù)中心複合設(shè)計(jì)324:點(diǎn)擊選5:點(diǎn)擊選擇中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)和對(duì)應(yīng)的運(yùn)行次數(shù)中心複合設(shè)計(jì)335:點(diǎn)擊選6:點(diǎn)擊，設(shè)置相關(guān)選項(xiàng)：7.點(diǎn)擊,設(shè)置選項(xiàng)中心複合設(shè)計(jì)346:點(diǎn)擊，設(shè)置8:創(chuàng)建的3因素中心復(fù)合全因子試驗(yàn)信息輸出如下：中心複合設(shè)計(jì)Item-1~8全因子試驗(yàn)表Item-9~14軸向點(diǎn)試驗(yàn)表Item-15~20中心點(diǎn)試驗(yàn)表a:第1-8次試驗(yàn)為3因素全因子試驗(yàn)部分，此部分試驗(yàn)表的結(jié)構(gòu)與3因素全因子試驗(yàn)完全相同。b:第9-14次試驗(yàn)為軸向點(diǎn)部分的試驗(yàn)表，每個(gè)因素的軸向點(diǎn)為（-1.682,+1.682)，3因素組合共六組c:第15-20次試驗(yàn)為中心點(diǎn)試驗(yàn)部分，共六次試驗(yàn)，中心點(diǎn)為(0,0)。358:創(chuàng)建的3因素中心復(fù)合全因子試驗(yàn)信息輸出如下：中心複合設(shè)計(jì)中心複合設(shè)計(jì)9:試驗(yàn)步驟確定： 因無(wú)法確定因素及其交互作用對(duì)輸出的影響是否有非線性影響，故先進(jìn)行

Test-1---全因子試驗(yàn)和中心點(diǎn)試驗(yàn) 然後在進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)，以確認(rèn)因子與輸出之間的模型關(guān)係：10:全因子試驗(yàn)和中心點(diǎn)試驗(yàn)：確定定各點(diǎn)代碼與實(shí)際水平設(shè)置的對(duì)應(yīng)關(guān)系：試驗(yàn)點(diǎn)因素代碼實(shí)際設(shè)置代碼實(shí)際設(shè)置

A-11200+11400立方點(diǎn)B-1700+1800

C-11.2+11.6

A01300

中心點(diǎn)B0750

C01.4

A-1.6821132+1.6821268軸向點(diǎn)B-1.682666+1.682834

C-1.6821.1+1.6821.736中心複合設(shè)計(jì)9:試驗(yàn)步驟確定：試驗(yàn)點(diǎn)因素代碼實(shí)際設(shè)置代碼實(shí)際中心複合設(shè)計(jì)11:數(shù)據(jù)輸入：12:在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>AnalysisResponseSurfaceDesign如下圖37中心複合設(shè)計(jì)11:數(shù)據(jù)輸入：11中心複合設(shè)計(jì)11:Response欄中輸入Y：12:點(diǎn)擊38中心複合設(shè)計(jì)11:Response欄中輸入Y：12中心複合設(shè)計(jì)13:全因子和中心點(diǎn)因子分析結(jié)果如下：射出壓力，保持壓力及射出時(shí)間的P值均小於0.05,故其均為顯著因子A*A項(xiàng)，其P值亦小於0.05,故其也為顯著因子線性項(xiàng)和二次項(xiàng)的P值亦小於0.05,故其也為顯著因子分析上表可知：因素A、B、C及A因素的平方項(xiàng)為輸出變量的顯著影響因素，說明本例存在顯著非線性影響，需繼續(xù)進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)以測(cè)試各因素與輸出間的真正關(guān)系。ABC39中心複合設(shè)計(jì)13:全因子和中心點(diǎn)因子分析結(jié)果如下：射出壓力中心複合設(shè)計(jì)14:進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)，先輸入數(shù)據(jù)：15:在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>AnalysisResponseSurfaceDesign如下圖40中心複合設(shè)計(jì)14:進(jìn)行軸向點(diǎn)試驗(yàn)，先輸入數(shù)據(jù)：14中心複合設(shè)計(jì)16:Response欄中輸入Y：17:點(diǎn)擊和41中心複合設(shè)計(jì)16:Response欄中輸入Y：15中心複合設(shè)計(jì)18:添加軸向點(diǎn)分析結(jié)果如下：射出壓力，保持壓力及射出時(shí)間的P值均小於0.05,故其均為顯著因子A*A項(xiàng)，其P值亦小於0.05,故其也為顯著因子線性項(xiàng)和二次項(xiàng)的P值亦小於0.05,故其也為顯著因子ABC42中心複合設(shè)計(jì)18:添加軸向點(diǎn)分析結(jié)果如下：射出壓力，保持壓中心複合設(shè)計(jì)19:建立回歸方程：回歸方程式：Y=252.5+1.08A+0.72B-0.69C-0.54A*A

---A:射出壓力

---B:保持壓力 ---C:射出時(shí)間

前四項(xiàng)為顯著因子，故回歸方程中列入，其餘項(xiàng)無(wú)需加入43中心複合設(shè)計(jì)19:建立回歸方程：回歸方程式：前四項(xiàng)為顯著因中心複合設(shè)計(jì)19:擬合輸出：44中心複合設(shè)計(jì)19:擬合輸出：18中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖設(shè)置：第一步：在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>Contour/SurfacePlots如下圖選擇Surfaceplot及點(diǎn)擊45中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖設(shè)置：19中心複合設(shè)計(jì)20:表面圖分析：第一步：在MINITAB下拉式菜單選：Stat>Factorial>ResponseSurface>Cont