Mintab_DOE操作说明(中心复合设计)ppt课件

1、MiniTab DOE操作說明操作說明中心複合設計中心複合設計中心複合設計說明中心複合設計說明n概述：概述：n中心复合设计是在中心复合设计是在2 2程度全因子和分部实验设计的根底上开展出来的一种实验设计方法，它程度全因子和分部实验设计的根底上开展出来的一种实验设计方法，它是是2 2程度全因子和分部实验设计的拓展。经过对程度全因子和分部实验设计的拓展。经过对2 2程度实验添加一个设计点相当于添加了一程度实验添加一个设计点相当于添加了一个程度，从而可以对评价目的输出变量和要素间的非线性关系进展评价。它常用于在个程度，从而可以对评价目的输出变量和要素间的非线性关系进展评价。它常用于在需求对要素的非线

2、性影响进展测试的实验。需求对要素的非线性影响进展测试的实验。n特点：特点：n可以进展要素数在可以进展要素数在2626个范围内的实验。个范围内的实验。n实验次数普通为实验次数普通为14901490次：次：2 2要素要素1212次，次，3 3要素要素2020次，次，4 4要素要素3030次，次，5 5要素要素5454次，次，6 6要素要素9090次。次。n可以评价要素的非线性影响。可以评价要素的非线性影响。n适用于一切实验要素均为计量值数末尾的实验。适用于一切实验要素均为计量值数末尾的实验。n在运用时，普通按三个步骤进展实验。在运用时，普通按三个步骤进展实验。n1 1先进展先进展2 2程度全因子或

3、分部实验设计。程度全因子或分部实验设计。n2 2再加上中心点进展非线性测试。再加上中心点进展非线性测试。n3 3假设发现非线性影响为显著影响，那么加上轴向点进展补充实验以得到非线性预测方程。假设发现非线性影响为显著影响，那么加上轴向点进展补充实验以得到非线性预测方程。n6 6、中心复合实验也可一次进展终了，在确信有非线性影响的情况下。、中心复合实验也可一次进展终了，在确信有非线性影响的情况下。中心複合設計中心複合設計n試驗目的：試驗目的：n本实验的目的为确定塑胶件注塑工序的射出压力、坚持压力和射出时间与零件关键尺寸之间的本实验的目的为确定塑胶件注塑工序的射出压力、坚持压力和射出时间与零件关键尺

4、寸之间的关系，并对三种要素的程度设置进展优化。关系，并对三种要素的程度设置进展优化。n确定丈量目的：确定丈量目的：n小组确定以该零件的关键尺寸小组确定以该零件的关键尺寸“252+2mm252+2mm作为丈量目的。作为丈量目的。n确定影响要素确定影响要素XSXSn本例影响要素为本例影响要素为n1 1、射出压力、射出压力n2 2、坚持压力、坚持压力n确定实验要素程度表确定实验要素程度表Factor程度-程度+A.射出壓力(psi)12001400B.坚持壓力(psi)700800C射出時間(s)1.21.6中心複合設計中心複合設計n1. 在在MINITAB任务表选择：任务表选择：StatDOERe

5、sponse SurfaceCreate Response Surface Design,如下表：如下表：n2:在出现的对话框，根据实验要求选择所需的信息，在出现的对话框，根据实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，允许要素数在2-6个之间。 Box-Behnken (3 to 7 factors) 为另一种可分析要素非线性影响的实验设计方法，允许要素在37之間 因子數選擇3n3:點擊 確認中心复合实验设计的要素数所对应的运转次数中心複合設計中心複合設計n4:點擊 選择中心复合实验设计的要素数和对应的运转次数中心複合

6、設計中心複合設計n5:點擊 選择中心复合实验设计的要素数和对应的运转次数中心複合設計中心複合設計n6:點擊 ，設置相關選項：n7. 點擊 ,設置選項中心複合設計中心複合設計n8:创建的3要素中心复合全因子实验信息输出如下：中心複合設計中心複合設計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次实验为3要素全因子实验部分，此部分实验表的构造与3要素全因子实验完全一样。b:第9-14次实验为轴向点部分的实验表，每个要素的轴向点为 -1.682,+1.682)，3要素组合共六組c:第15-20次实验为中心点实验部分，共六次实验，中心点为(0,0

7、)。中心複合設計中心複合設計n9:試驗步驟確定：n因無法確定要素及其交互作用对输出的影响能否有非线性影響，故先進行nTest-1-全因子試驗和中心點試驗n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：n10:全因子試驗和中心點試驗：n確定定各点代码与实践程度设置的对应关系：实验点要素代码实践设置代码实践设置A-11200 +11400立方点B-1700 +1800C-11.2 +11.6A01300 中心点B0750 C01.4 A-1.682 1132 +1.6821268轴向点B-1.682 666 +1.682834C-1.682 1.1 +1.6821.7中心複合設計中心複合設

8、計n11:數據輸入：n12:在MINITAB下拉式菜单项选择：StatFactorialResponse SurfaceAnalysis Response Surface Design 如以下图中心複合設計中心複合設計n11: Response欄中輸入Y：n12:點擊中心複合設計中心複合設計n13: 全因子和中心點因子分析結果如下：射出壓力，坚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：要素A、B、C及A要素的平方项为输出变量的显著影响要素，阐明本例存在显著非线性影响，需

9、继续进展轴向点实验以测试各要素与输出间的真正关系。ABC中心複合設計中心複合設計n14: 進行軸向點試驗，先輸入數據：n15:在MINITAB下拉式菜单项选择：StatFactorialResponse SurfaceAnalysis Response Surface Design 如以下图中心複合設計中心複合設計n16: Response欄中輸入Y：n17:點擊 和中心複合設計中心複合設計n18: 添加軸向點分析結果如下：射出壓力，坚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

10、中心複合設計中心複合設計n19: 建立回歸方程：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: 坚持壓力-C: 射出時間 前四項為顯著因子，故回歸方程中列入，其餘項無需参与中心複合設計中心複合設計n19: 擬合輸出：擬合輸出：中心複合設計中心複合設計n20: 外表圖設置：外表圖設置：n第一步：在第一步：在MINITAB下拉式菜单项选择：下拉式菜单项选择：StatFactorialResponse SurfaceContour/Surface Plots 如以下图如以下图n選擇選擇Surface plot及點擊及點擊中心複

11、合設計中心複合設計n20: 外表圖分析：外表圖分析：n第一步：在第一步：在MINITAB下拉式菜单项选择：下拉式菜单项选择：StatFactorialResponse SurfaceContour/Surface Plots 如以下图如以下图22480250252- 22540- 22Y Y保保持持壓壓力力射射出出壓壓力力22480250252- 22540- 22Y Y射射出出時時間間射射出出壓壓力力22500252254- 20- 22Y Y射射出出時時間間保保持持壓壓力力射出壓力0保持壓力0射出時間0Hol d V al uesS Su ur rf fa ac ce e P Pl lo

12、ot ts s o of f Y Y从A、C、Y图中可以看出，要素A、C对Y的是非线性的，由于外表图发生弯曲。从B、C、Y图中可以看出，要素B、C对Y的是接近线性的，由于外表图接近一个平面。从图中可以看出，要素A、B对Y的是非线性的，由于外表图发生弯曲。PS:A、B、Y图和A、C、Y图发生弯曲的缘由为要素A存在二次项，在B、C、Y图中，A要素被固定为0，外表图反映的只是要素B与C的影响，是线性的，表如今外表图上为外表图形近似为平面。中心複合設計中心複合設計n21: 參數優化：參數優化：n在在MINITAB下拉式菜单项选择：下拉式菜单项选择：StatDOEResponse SurfaceResponse Optimizer,如以如以下图下图nSelect中輸入中輸入Y中心複合設計中心複合設計n21: 參數優化：參數優化：n點擊點擊 ,進行選項設置進行選項設置中心複合設計中心複合設計n21: 參數優化：參數優化：n分析結果分析結果各要素最優組合目標達成率中心複合設計中心複合設計n22: 試驗結論：試驗結論：n1.要素射出压力、坚