DOE培训系列---Mintab_DOE操作说明(中心复合设计1)

MiniTab DOE操作說明 操作說明 中心複合設計

中心複合設計說明概述： 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： 特点： 可以进行因素数在2—6个范围内的试验。 试验次数一般为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。 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)。

中心複合設計試驗目的： 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： 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 确定影响因素 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

Factor A.射出壓力(psi) B.保持壓力(psi) C射出時間(s)

水平1200 700 1.2

水平+ 1400 800 1.6

中心複合設計1. 在MINITAB工作表选择：Stat>DOE>Response Surface>Create Response Surface 工作表选择： 工作表选择 Design,如下表： 如下表： 如下表

2:在出现的对话框，根据试验要求选择所需的信息， 2:在出现的对话框，根据试验要求选择所需的信息， 在出现的对话框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3~7之間

因子數選擇3

中心複合設計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6:點擊 ，設置相關選項：

7. 點擊

,設置選項

中心複合設計8:创建的3因素中心复合全因子试验信息输出如下：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)。

Item-1~8 全因子試驗表

Item-9~14 軸向點試驗表

Item-15~20 中心點試驗表 9

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：

试验点

因素 A

代码 -1 -1 -1 0 0 0 -1.682 -1.682 -1.682

实际设置 1200 700 1.2 1300 750 1.4 1132 666 1.1

代码 +1 +1 +1

实际设置 1400 800 1.6

立方点

B C A

中心点

B C A

+1.682 +1.682 +1.682

1268 834 1.7

轴向点

B C

中心複合設計11:數據輸入：

12:在MINITAB下拉式菜单选：Stat>Factorial>Response Surface>Analysis Response Surface Design 如下图

中心複合設計11: Response欄中輸入Y:

12:點擊

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 B C

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。

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：Stat>Factorial>Response Surface>Analysis Response Surface Design 如下图

中心複合設計16: Response欄中輸入Y:

17:點擊

和

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 B C

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