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请教一个DOE的案例分析问题。

字体: 小 中 大 | 打印 发表于: 2008-6-26 21:30    作者: ewing50    来源: 6sigma品质网

各位朋友：
   本人做了一个正交试验，不太明白如何分析，请各位指点指点，基本情况如下：
   我的产品有一个开关A，其动作值国标要求是小于4，但实际上产品在设计的时候，由于制造水平达不到，所以A的动作值就暂时放宽到8。
   现在对A的动作值进行优化，影响A动作的因素有3个，我分别取了3水平进行做实验，其对应的响应值数据如下：
        浮子重量   弹簧弹力   胶座弹力
水平1        7g        0.08N        0.6N
水平2        8g        0.15N        0.8N
水平3        9g        0.25N         1N

浮子重量        弹簧弹力   胶座弹力  响应值
  M1          N1                n1                    4
  M1          N2                n2                    4.8
  M1          N3                n3                    6.8
  M2          N1                n2                    4.3
  M2          N2                n3                    5.9
  M2          N3                n1                    6.4
  M3          N1                n3                    6
  M3          N2                n1                    3.2
  M3          N3                n2                    5.5

经过试验后，测得相应值如上。
按照公式计算得出来的方案为：M3N2n1，但是回到现实中感觉这样的方案不是最好的。
大家可以帮我分析一下是什么问题吗？先谢谢了。

[ 本帖最后由 ewing50 于 2008-6-26 21:34 编辑 ]
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最新回复

  • Jeff_wang (2008-6-26 22:33:55)

    恐怕实验次数有些少了，在没有仿行的情况下，每个run仅一次实验，结果可能无法代表真正的响应。

  • ewing50 (2008-6-26 22:55:56)

    这个响应值我是分别测试了3次，求了一个平均值的。
    能否指点下如何开展这个实验比较好点？

  • Jeff_wang (2008-6-26 23:15:58)

    每一组实验组合都实验了三次吗？还是每个组合实验一次，只是结果测量了三次？
    从减少实验次数并想了解数据非线性关系的角度出发，可以考虑3因子2水平加中心点的设计。

  • henbase (2008-6-27 08:09:39)

    1.组合因子实验不够，就如楼上说的实验次数才运行1次；
    2.三个实验因子可能分析有误
    3.测试值本身与加工脱离；需重新分析

  • ewing50 (2008-6-27 08:39:34)

    回复楼上2位：
    1、我对每一组方案是实验1次，测了3个结果。
    2、Henbase提到三个试验因子分析有误，是否说明可能不止3个因子或者只有2个因子？
    3、测试值本身与加工脱离，是不是说明我取的水平存在问题？
    谢谢指点~~

  • zengyiliang (2008-6-27 09:23:56)

    用MINITAB15软件可自动进行分析,无需搞得这么复杂.
    MINITAB在你数据操作有错误的话会进行下一步不了,所以用MINITAB分析是最快最好的方法! 我们公司正用MINITAB

  • ewing50 (2008-6-27 13:15:07)

    楼上的兄台，能否把您用MINITAB15分析得出的结论贴出来学习一下？

  • Jack315 (2008-6-27 13:43:06)

    QUOTE:

    原帖由 Jeff_wang 于 2008-6-26 23:15 发表
    每一组实验组合都实验了三次吗？还是每个组合实验一次，只是结果测量了三次？
    从减少实验次数并想了解数据非线性关系的角度出发，可以考虑3因子2水平加中心点的设计。
    赞同。

    LZ或可进一步考虑用RSM找出极小值的设置。

  • ewing50 (2008-6-27 14:06:40)

    鉴于我对DOE了解的局限性，能否具体点指点一下怎么开展这个试验？

  • Jack315 (2008-6-27 14:54:37)

    为便于大家分析讨论，LZ能否先将完整的实验数据发到资料区？若同时有MSA报告就更好了。

    从你的X数值来看，不太像测量值（？）。

  • jenningsi (2008-6-27 23:21:19)

    建议用Minitab 做一下，1.可以避免你的刻意按照某种规律的次序，
    2.分析起来方便简单，另外可以做一下重复，还有个建议，先用2水平做一下，试验次数会少一些

  • caomeng4320 (2008-6-28 09:43:58)

    我个人理解，应该是每个试验组合后测试一次，然后再重新组合测量，这样同一试验分3次组合测量后将结果平均，而不要简单的组合一次，连续测3个结果平均。

  • ewing50 (2008-6-28 12:31:07)

    我是用minitab做的，但是结果显示出来的结果不懂如何分析。能否把您分析的结果贴出来看看?

  • liangbing816 (2008-6-28 13:38:47)

    其实我自己感觉：DOE出来的结果首先要保证数据的超高的准确性。其次就是出来的结果要是不是最好的，你可以是是和他相近的结果

  • Jack315 (2008-6-30 10:29:43)

    关于RSM：
    如果LZ不知道最优值是否在1F所给的定义域内，则可使用RSM先找到建模所对应的定义域。建议使用2水平、仿行数为3、中心点数为3的全因子析因设计。如果在方差或回归分析中，弯曲项（二次项）不显著，表明最优值在定义域之外。此时，用一阶模型可计算出梯度，并据此得到一个新的定义域，这个定义域将更接近最优值。在这个定义域重新试验，并进行分析...重复这个过程直到方差或回归分析中，弯曲项（二次项）变为显著（或达到了定义域的极限）为止。

    在知道了最优值的定义域后，还要进行建模。建议使用CCD设计，因为在前述设计方案中再加上其它的一些因子组合，即可构成CCD设计。这样可节约试验所需资源。

    得到模型后，再进行优化就不难了。简单可理解成二次方程求极值。当然，在DFSS中优化所使用的方法比这要稍微复杂一点，有兴趣的话可参考下列例子中优化部分的内容。LZ在1F中提到的“优化”实际上是从实验中，因子组合取优的方法。因此，除非运气特别好，一般得不到真正的最优解，而只能得到次优解。

    DFSS案例
    http://bbs.6sq.net/thread-165877-1-5.html


    仿行数的考虑：
    在上述2水全因子析因设计和CCD中，建议的仿行数均为3。如果条件许可，可选仿行数为5或6（无需再多）。但如果试验成本太高，不含仿行也可凑合试一下。在这种情况下，上述CCD建模这一步或可考虑省略，直接用2水平全因子析因分析中得到的2阶模型。


    下面是相关DOE设计的一些信息，供参考：
    =====================================
    设计类型  仿行数  中心点数  运行数
    =====================================
    全因子    无      2         10
    CCD       无      6         20
    -------------------------------------
    全因子    3       3         27
    CCD       3       18        60
    -------------------------------------
    全因子    6       6         54
    CCD       6       36        120
    =====================================



    [ 本帖最后由 Jack315 于 2008-6-30 10:51 编辑 ]

  • ewing50 (2008-6-30 15:17:35)

    非常感谢JACK315兄台的指点~~

  • ewing50 (2008-7-02 21:39:22)

    根据楼上几位兄台的指点，我做了实验，在minitab中有如下输出：
    拟合因子: 试验结果 与 浮子重量, 浮子弹簧弹力, 胶垫弹力
    * 注 * 此设计具有一些修补运行。将使用回归方法进行分析。
    试验结果 的效应和系数的估计（已编码单位）
    项                                 效应     系数  系数标准误      T      P
    常量                                      4.7626      0.1751  27.19  0.000
    浮子重量                        -0.0252  -0.0126      0.1751  -0.07  0.944
    浮子弹簧弹力                     1.0438   0.5219      0.1768   2.95  0.013
    胶垫弹力                         2.4748   1.2374      0.1751   7.06  0.000
    浮子重量*浮子弹簧弹力           -0.0938  -0.0469      0.1768  -0.27  0.796
    浮子重量*胶垫弹力                0.0252   0.0126      0.1751   0.07  0.944
    浮子弹簧弹力*胶垫弹力           -0.2938  -0.1469      0.1768  -0.83  0.424
    浮子重量*浮子弹簧弹力*胶垫弹力  -0.1562  -0.0781      0.1768  -0.44  0.667
    Ct Pt                                    -0.0876      0.3916  -0.22  0.827
    S = 0.700450    PRESS = 19.0270
    R-Sq = 84.32%   R-Sq（预测） = 44.70%   R-Sq（调整） = 72.91%
    对于 试验结果 方差分析（已编码单位）
    来源           自由度   Seq SS   Adj SS   Adj MS      F      P
    主效应              3  28.5108  28.5607  9.52024  19.40  0.000
    2因子交互作用       3   0.3824   0.3725  0.12417   0.25  0.858
    3因子交互作用       1   0.0953   0.0957  0.09575   0.20  0.667
      弯曲              1   0.0246   0.0246  0.02457   0.05  0.827
    残差误差           11   5.3969   5.3969  0.49063
      失拟              1   1.8144   1.8144  1.81443   5.06  0.048
      纯误差           10   3.5825   3.5825  0.35825
    合计               19  34.4100
    试验结果 的系数估计，使用未编码单位的数据
    项                                   系数
    常量                               2.4259
    浮子重量                         -0.61463
    浮子弹簧弹力                     -15.6146
    胶垫弹力                           0.7184
    浮子重量*浮子弹簧弹力              4.0854
    浮子重量*胶垫弹力                 0.87424
    浮子弹簧弹力*胶垫弹力              36.768
    浮子重量*浮子弹簧弹力*胶垫弹力    -6.0085
    Ct Pt                           -0.087620

    从效应分析表中得知：
    1、浮子弹簧弹力、胶垫弹力影响显著，其它影响不显著。
    2、因子之间的交互作用影响不显著。
    3、存在弯曲，而且弯曲不显著。说明中心点不在定义域范围？？
    以上正确否？？请指点~

    [ 本帖最后由 ewing50 于 2008-7-2 23:51 编辑 ]

  • ewing50 (2008-7-03 00:00:40)

    JACK315：

    如何用一阶模型可计算出梯度？？

  • handsomewu (2008-7-03 10:05:00)

    有很多问题的解决并不需要套用那么多的方法 公式
    工具虽好 但并不是万能的
    不要太陷进去了
    让人觉得做品质的人就知道玩这些个 到最后却解决不了问题 适得其反
    注重实际 才是品质之本

  • zengyiliang (2008-7-05 10:42:09)

    高手云集, 多多学习啊! ..............................
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