DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例分析word版本.ppt

DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例分析 DOE計(jì)劃 一 試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)投射距離可以根據(jù)目標(biāo)的變動(dòng)隨之變動(dòng)參數(shù)符合距離要求 二 現(xiàn)狀投擲器的現(xiàn)狀是投擲距離的平均值為176 43cm 標(biāo)準(zhǔn)偏差為3 19cm 三 試驗(yàn)工具盒尺 測(cè)量范圍 0 2m 測(cè)量精度1cm投擲器 四 定義輸入輸出變量 DOE計(jì)劃 X1 橡皮筋 X2 投擲球 X3 固定臂位置 X4 投射臂位置 X5 投射倉(cāng)位置 X6 底座角度 對(duì)彈射距離的有影響的因素分析如下 1 1 1 1 1 1 1 1 DOE計(jì)劃 試驗(yàn)影響因素分析試驗(yàn)的影響因素主要包括的影響因素及水平如下 DOE計(jì)劃 2003年6月22日所作分析 五 試驗(yàn)步驟1 篩選試驗(yàn) 通過(guò)8次的篩選試驗(yàn) 將不重要的因素去除 以減少正式試驗(yàn)的因素?cái)?shù) 減少試驗(yàn)次數(shù) 篩選試驗(yàn)時(shí)每個(gè)試驗(yàn)做5次重復(fù)試驗(yàn) 2 正式試驗(yàn)根據(jù)篩選試驗(yàn)進(jìn)行正式試驗(yàn) 正式試驗(yàn)采用解析度大于4的試驗(yàn)方案 正式試驗(yàn)時(shí)每個(gè)試驗(yàn)做5次重復(fù)試驗(yàn) 3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)根據(jù)正式試驗(yàn)的最優(yōu)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn) 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)共做20次 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果求出投擲距離 DOE計(jì)劃 2003年6月22日所作分析 一 篩選試驗(yàn) 篩選試驗(yàn) 首先進(jìn)行8次的篩選試驗(yàn) 以篩選重要因素 試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果如下 2003年6月22日所作分析 篩選試驗(yàn) 篩選試驗(yàn)影響因素的排列圖 2003年6月22日所作分析 EstimatedEffectsandCoefficientsfory codedunits TermEffectCoefConstant1 60950橡皮筋1 300000 65000投擲球0 135000 06750固定臂位置0 394000 19700投擲臂位置0 448000 22400投射倉(cāng)位置0 307000 15350底座角度1 266000 63300橡皮筋 底座角度0 351000 17550AnalysisofVariancefory codedunits SourceDFSeqSSAdjSSAdjMSFPMainEffects67 52237 52231 2537 2 WayInteractions10 24640 24640 2464 ResidualError00 00000 00000 0000Total77 7687 篩選試驗(yàn) 篩選試驗(yàn)影響因素方差分析 主因素和兩因素交互作用的P值均未出現(xiàn) 2003年6月22日所作分析 篩選試驗(yàn) 篩選試驗(yàn)結(jié)果分析 從篩選試驗(yàn)的排列圖中可以看出 圖中并未出現(xiàn)紅線 說(shuō)明8次試驗(yàn)并未區(qū)分出主要的影響因素 同時(shí)sesson中的p值數(shù)據(jù)也顯示 主因素與2因素的交互作用均不顯著 因此可以分析得出以下的結(jié)論 篩選試驗(yàn)的試驗(yàn)次數(shù)較少 不能反映出主因素與因素交互作用對(duì)Y值的影響 需要追加實(shí)驗(yàn) 進(jìn)一步分析 2003年6月22日所作分析 DOE試驗(yàn) 采用在8次篩選試驗(yàn)基礎(chǔ)上追加8次試驗(yàn)的試驗(yàn)方法 試驗(yàn)布置和結(jié)果如下 2003年6月22日所作分析 試驗(yàn)影響因素的排列圖 DOE分析 2003年6月22日所作分析 EstimatedEffectsandCoefficientsfory codedunits TermEffectCoefSECoefTPConstant1 625630 0188886 130 007Block 0 016130 01888 0 850 550橡皮筋1 288250 644120 0188834 130 019投擲球 0 05475 0 027370 01888 1 450 384固定臂位置0 432750 216370 0188811 460 055投擲臂位置0 374750 187380 018889 930 064投擲倉(cāng)位置0 160250 080120 018884 250 147底座角度1 181250 590620 0188831 290 020橡皮筋 投擲球0 073250 036630 018881 940 303橡皮筋 固定臂位置0 146750 073370 018883 890 160橡皮筋 投擲臂位置0 189750 094880 018885 030 125橡皮筋 投擲倉(cāng)位置 0 03875 0 019380 01888 1 030 492橡皮筋 底座角度0 313250 156630 018888 300 076投擲球 固定臂位置0 084750 042380 018882 250 267投擲球 投擲臂位置0 011750 005880 018880 310 808AnalysisofVariancefory codedunits SourceDFSeqSSAdjSSAdjMSFPBlocks10 00420 00420 004160 730 550MainEffects613 645313 64532 27422398 970 0382 WayInteractions70 67940 67940 0970617 030 185ResidualError10 00570 00570 00570Total1514 3346 主因素和兩因素交互作用的P值均已出現(xiàn) 主交互因素的P值顯著 二因素交互作用的P值不顯著 需要?jiǎng)h除不顯著的交互作用 試驗(yàn)影響因素方差分析 刪除P值較大的兩項(xiàng)交互作用 DOE分析 2003年6月22日所作分析 刪除兩項(xiàng)交互后的排列圖 DOE分析 2003年6月22日所作分析 EstimatedEffectsandCoefficientsfory codedunits TermEffectCoefSECoefTPConstant1 625630 01598101 720 000Block 0 016130 01598 1 010 387橡皮筋1 288250 644120 0159840 310 000投擲球 0 05475 0 027370 01598 1 710 185固定臂位置0 432750 216370 0159813 540 001投擲臂位置0 374750 187380 0159811 720 001投擲倉(cāng)位置0 160250 080120 015985 010 015底座角度1 181250 590620 0159836 960 000橡皮筋 投擲球0 073250 036630 015982 290 106橡皮筋 固定臂位置0 146750 073370 015984 590 019橡皮筋 投擲臂位置0 189750 094880 015985 940 010橡皮筋 底座角度0 313250 156630 015989 800 002投擲球 固定臂位置0 084750 042380 015982 650 077AnalysisofVariancefory codedunits SourceDFSeqSSAdjSSAdjMSFPBlocks10 00420 00420 004161 020 387MainEffects613 645313 64532 27422556 550 0002 WayInteractions50 67290 67290 1345732 930 008ResidualError30 01230 01230 00409Total1514 3346 試驗(yàn)影響因素方差分析 主因素和兩因素交互作用的P值均已出現(xiàn) 主交互因素和二因素交互作用的P值均顯著 表示主因素和兩因素的交互作用對(duì)投射距離均有很大的影響 DOE分析 2003年6月22日所作分析 主效果分析 從主效果分析圖中可以看出 因素橡皮筋 固定臂位置 投擲臂位置 投射倉(cāng)位置和底座角度對(duì)于投射距離均為正相關(guān) 投擲球與投射距離負(fù)相關(guān) 在6個(gè)因素中橡皮筋和底座角度對(duì)于投射距離的影響最大 DOE分析 2003年6月22日所作分析 交互作用分析 DOE分析 從交互作用的圖中可以看出投擲球與投擲倉(cāng)位置 固定臂位置和投擲臂位置 投擲球和固定臂位置均有較大的交互作用 2003年6月22日所作分析 DOE分析 數(shù)學(xué)模型的建立 根據(jù)方差分析的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出數(shù)學(xué)模型的回歸方程為 Y 1 62563 0 64412A 0 02737B 0 21637C 0 18738D 0 08012E 0 59062F 0 03663AB 0 07337AC 0 09488AD 0 15663AE 0 4238BC其中 Y 投擲距離A 橡皮筋B 投擲球C 固定臂位置D 投擲臂位置E 投擲倉(cāng)位置F 底座角度 2003年6月22日所作分析 優(yōu)化設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是望大 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行優(yōu)化的結(jié)果如下 所有的6個(gè)影響因素均取1水平時(shí) 投射距離最遠(yuǎn) 最遠(yuǎn)的距離為3 7207米 最優(yōu)水平的實(shí)驗(yàn)在本實(shí)驗(yàn)的16次實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)作過(guò) 就是試驗(yàn)標(biāo)號(hào)為2的實(shí)驗(yàn) 在實(shí)驗(yàn)中5次的平均值為3 71 與目標(biāo)值十分接近 2003年6月22日所作分析 反應(yīng)表面方法RSM 通過(guò)6 22的DOE試驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)在6個(gè)因素中橡皮筋和底座角度對(duì)于投射距離的影響最大 重點(diǎn)針對(duì)此兩個(gè)因素進(jìn)行反應(yīng)表面方法 其他因素的選擇如下 0 1 1 一 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 反應(yīng)表面方法RSM試驗(yàn) 進(jìn)行2因子中央組合 試驗(yàn)方案如下 反應(yīng)表面方法RSM試驗(yàn) 通過(guò)13次試驗(yàn) 每次試驗(yàn)進(jìn)行5次 試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 主效果圖 方差分析表 TermCoefSECoefTPConstant233 208 00429 1370 000A88 746 32714 0240 000B 68 036 327 10 7520 000A A 41 396 785 6 1000 000B B10 686 7851 5740 159A B 13 708 948 1 5310 170S 17 90R Sq 98 1 R Sq adj 96 7 AnalysisofVarianceforC11SourceDFSeqSSAdjSSAdjMSFPRegression511452211452222904 471 510 000Linear210002210002250010 9156 150 000Square213750137506874 821 460 001Interaction1751751750 82 340 170ResidualError722422242320 3Lack of Fit318551855618 46 390 053PureError438738796 7Total12116764 Lack of Fit 0 05 可以符合性假設(shè)成立 表面圖和等高線圖 數(shù)學(xué)模型的建立 根據(jù)方差分析的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出數(shù)學(xué)模型的回歸方程為 Y 233 2 88 74A 68 03B 41 39A A 10 68B B 13 70AB其中 Y 投擲距離A 底座角度B 橡皮筋長(zhǎng)度 反應(yīng)優(yōu)化器 當(dāng)目標(biāo)設(shè)置為2m 200cm 時(shí) 質(zhì)量系統(tǒng)推薦 太友科技質(zhì)量控制系統(tǒng)產(chǎn)品系列 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)分析 控制 反饋 集成 分析 MiniData RT MiniData Mini SPC TYSPC企業(yè)版 自動(dòng)在線監(jiān)控 簡(jiǎn)單易學(xué) 實(shí)用 幫助快速實(shí)施SPC 代替EXCEL的理想工具 功能 生產(chǎn)