MintabDOE操作说明(中心复合设计).ppt
1,MiniTab DOE操作說明中心複合設計,2,中心複合設計說明,概述：中心复合设计是在2水平全因子和分部试验设计的基础上发展出来的一种试验设计方法，它是2水平全因子和分部试验设计的拓展。通过对2水平试验增加一个设计点（相当于增加了一个水平），从而可以对评价指标（输出变量）和因素间的非线性关系进行评估。它常用于在需要对因素的非线性影响进行测试的试验。特点：可以进行因素数在26个范围内的试验。试验次数一般为1490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。可以评估因素的非线性影响。适用于所有试验因素均为计量值数末尾的试验。在使用时，一般按三个步骤进行试验。1）先进行2水平全因子或分部试验设计。2）再加上中心点进行非线性测试。3）如果发现非线性影响为显著影响，则加上轴向点进行补充试验以得到非线性预测方程。6、中心复合试验也可一次进行完毕，（在确信有非线性影响的情况下）。,3,中心複合設計,試驗目的：本试验的目标为确定塑胶件注塑工序的射出压力、保持压力和射出时间与零件关键尺寸之间的关系，并对三种因素的水平设置进行优化。确定测量指标：小组确定以该零件的关键尺寸“252+2mm”作为测量指标。确定影响因素XS本例影响因素为1、射出压力2、保持压力确定试验因素水平表,4,中心複合設計,1.在MINITAB工作表选择：StatDOEResponse SurfaceCreate Response Surface Design,如下表：2:在出现的对话框，根据试验要求选择所需的信息，,Central composite(2 to 6 factors)为中心复合设计的方法，允许因素数在2-6个之间。Box-Behnken(3 to 7 factors)为另一种可分析因素非线性影响的试验设计方法，允许因素在37之間,因子數選擇3,5,3:點擊 確認中心复合试验设计的因素数所对应的运行次数,中心複合設計,6,4:點擊 選择中心复合试验设计的因素数和对应的运行次数,中心複合設計,7,5:點擊 選择中心复合试验设计的因素数和对应的运行次数,中心複合設計,8,6:點擊，設置相關選項：7.點擊,設置選項,中心複合設計,9,8:创建的3因素中心复合全因子试验信息输出如下：,中心複合設計,Item-18 全因子試驗表,Item-914 軸向點試驗表,Item-1520 中心點試驗表,a:第1-8次试验为3因素全因子试验部分，此部分试验表的结构与3因素全因子试验完全相同。b:第9-14次试验为轴向点部分的试验表，每个因素的轴向点为（-1.682,+1.682)，3因素组合共六組c:第15-20次试验为中心点试验部分，共六次试验，中心点为(0,0)。,10,中心複合設計,9:試驗步驟確定：因無法確定因素及其交互作用对输出的影响是否有非线性影響，故先進行Test-1-全因子試驗和中心點試驗然後在進行軸向點試驗，以確認因子與輸出之間的模型關係：10:全因子試驗和中心點試驗：確定定各点代码与实际水平设置的对应关系：,11,中心複合設計,11:數據輸入：12:在MINITAB下拉式菜单选：StatFactorialResponse SurfaceAnalysis Response Surface Design 如下图,12,中心複合設計,11:Response欄中輸入Y：12:點擊,13,中心複合設計,13:全因子和中心點因子分析結果如下：,射出壓力，保持壓力及射出時間的P值均小於0.05,故其均為顯著因子,A*A項，其P值亦小於0.05,故其也為顯著因子,線性項和二次項的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因素的平方项为输出变量的显著影响因素，说明本例存在显著非线性影响，需继续进行轴向点试验以测试各因素与输出间的真正关系。,ABC,14,中心複合設計,14:進行軸向點試驗，先輸入數據：15:在MINITAB下拉式菜单选：StatFactorialResponse SurfaceAnalysis Response Surface Design 如下图,15,中心複合設計,16:Response欄中輸入Y：17:點擊 和,16,中心複合設計,18:添加軸向點分析結果如下：,射出壓力，保持壓力及射出時間的P值均小於0.05,故其均為顯著因子,A*A項，其P值亦小於0.05,故其也為顯著因子,線性項和二次項的P值亦小於0.05,故其也為顯著因子,ABC,17,中心複合設計,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:射出時間,前四項為顯著因子，故回歸方程中列入，其餘項無需加入,18,中心複合設計,19:擬合輸出：,19,中心複合設計,20:表面圖設置：第一步：在MINITAB下拉式菜单选：StatFactorialResponse SurfaceContour/Surface Plots 如下图選擇Surface plot及點擊,20,中心複合設計,20:表面圖分析：第一步：在MINITAB下拉式菜单选：StatFactorialResponse SurfaceContour/Surface Plots 如下图,从（A、C、Y）图中可以看出，因素A、C对Y的是非线性的，因为表面图发生弯曲。,从（B、C、Y）图中可以看出，因素B、C对Y的是接近线性的，因为表面图接近一个平面。,从图中可以看出，因素A、B对Y的是非线性的，因为表面图发生弯曲。,PS:（A、B、Y）图和（A、C、Y）图发生弯曲的原因为因素A存在二次项，在（B、C、Y）图中，A因素被固定为0，表面图反映的只是因素B与C的影响，是线性的，表现在表面图上为表面图形近似为平面。,21,中心複合設計,21:參數優化：在MINITAB下拉式菜单选：StatDOEResponse SurfaceResponse Optimizer,如下图Select中輸入Y,22,中心複合設計,21:參數優化：點擊,進行選項設置,23,中心複合設計,21:參數優化：分析結果,各因素最優組合,目標達成率,24,中心複合設計,22:試驗結論：1.因素射出压力、保持压力、射出时间均队对零件关键尺寸有显著影响。其中因素A的影响存在2次影响（非先线性影响）。2.将各试验因素设置在如下水平时零件尺寸最优(252)：,25,END!,
