品工具丨提产提效,DOE试验设计你要知道
DOE试验设计一种安排试验和分析试验数据的数理统计方法。DOE试验设计主要对试验进行合理安排,以较小的试验规模、较短的试验周期和较低的试验成本,获得理想的试验结果以及得到科学的结论。
试验设计是研究作用因素X’s与关键质量特性CTQ’s之间关系的方法论。所要达到的目的是分析得出“哪些自变量X显著地影响着Y,怎样去改变这些自变量X或者这些自变量X取什么值时将会使Y达到**值”。
DOE试验设计基本术语:
因子:又称因素, 是指影响响应变量( Y1、Y2、…Ym )的那些变量(X1、X2、…Xn),即影响试验考核指标的量。因子又分为可控因子和不可控因子。
水平:为研究因子(X)对响应的影响(Y),需要用到因子的两个或更多个不同的取值,这些取值称为因子的水平或设置。
处置:在各因子选定了各自的水平之后,其组合被称为处置。
试验单元:指对象、材料或制品等载体,处理(及试验)应用其上的最小单位称为试验单元。
模型与误差:考虑到影响响应变量Y的可控因子是X1、X2、…Xn,因此在试验设计中建立的数学模型是:Y=f(X1、X2、…Xn)+?
主效应:在农田试验中,考虑2个因子,每个因子皆2水平。A:浇水。低水平:水少,高水平:水多;B:施肥。低水平:肥少,高水平:肥多;以产量Y作为响应变量。
DOE试验设计的一般步骤:
明确试验的目的:如提高电机的输出力矩。
选定‘Y’- 响应变量:输出力矩
选定‘X’ -自变量:经分析,可能影响输出力矩的因子包括充磁量、定位角度、定子线圈匝数。
测量系统分析:不管是什么样的数据类型,在运行实验之前,必须要验证测量系统,来自量具的变异应该小于20%。
选择‘X’ 变量的水平:水平数的选择,取决于实验之目的,以及响应变量的函数形状。如果是利用筛选实验来搜索重要的变量,通常采用2 水平。如果数据是潜在的非线性响应, 不要构建线性模型,为了找出曲线的关系,“X” 变量的水平需要超过2,如3水平。
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