Einen vollfaktoriellen Versuchsplan erstellen

Planen Sie Läufe für jede Kombination der gewählten Faktorstufen.

Anleitungen · Statistische Versuchsplanung (DOE) · 4 Min. Lesezeit

App-Befehle, Arbeitsblattkennungen und Werte der Beispieldaten bleiben im Original erhalten. Screenshots, Diagramme und Dateien zum Herunterladen liegen im englischen Original vor. Die Zahlen in dieser Anleitung verwenden die englische Schreibweise mit Dezimalpunkt und Tausenderkomma.

Beispiel: Siegelnahtfestigkeit von Beuteln

Das Team plant, Siegelbackentemperatur, Verweilzeit und Siegelbackendruck zu variieren. Führen Sie an jedem von zwei Tagen eine vollständige Wiederholung mit drei zusätzlichen Zentralläufen pro Tag durch. Die Siegelnahtfestigkeit wird in N je 15 mm Siegelnahtbreite gemessen.

Faktorkatalog herunterladen (CSV)

Dieses Beispiel wird auch in Help verwendet. Die CSV-Datei listet die Faktordefinitionen auf, die Sie unter Inputs manuell eingeben; ihr Import konfiguriert den Versuchsplan nicht. Verwenden Sie in Help Open example in a practice copy, um die Beispieleinstellungen vorauszufüllen.

1. Arbeitsbereich erstellen

Öffnen Sie in der Seitenleiste Design of Experiments und erstellen Sie eine Analyse. Benennen Sie sie, wählen Sie New blank worksheet und anschließend Create analysis. Der Faktorkatalog dient als Referenz; für diese Aufgabe müssen keine Messdaten importiert werden.

2. Versuchsplan auswählen

Wählen Sie unter Inputs für Task die Option Create design und für Design family die Option Full factorial.

3. Faktoren eingeben

Verwenden Sie unter Factors die Option Add factor oder entfernen Sie eine Zeile, bis 3 Faktoren vorhanden sind. Behalten Sie die unten angegebene Reihenfolge bei. Stellen Sie Type für jeden Faktor auf Numeric.

Geben Sie die folgenden Werte für Factor name, Unit, Low und High ein.

FaktorFaktornameEinheitUntere StufeObere Stufe
Ajaw_temperature_c°C150170
Bdwell_time_ss0.81.2
Cjaw_pressure_mpaMPa0.250.35

Lassen Sie Numeric levels, optional leer, um die beiden Grenzen als Stufen zu verwenden.

4. Laufplan festlegen

Geben Sie bei Complete replicates den Wert 2 und bei Center points per design den Wert 3 ein. Wählen Sie für Blocks die Option Complete-replicate blocks. Aktivieren Sie Randomize within blocks und geben Sie bei Random seed den Wert 42 ein.

Die Vorschau sollte Expected 22 runs in 2 block(s) anzeigen. In diesem geblockten Versuchsplan enthält jeder Block acht faktorielle Läufe und drei Zentralläufe.

Design of Experiments: Eingaben mit den Spaltenzuordnungen und Einstellungen des Beispiels
Englischsprachige Ansicht Inputs für Full factorial mit den Faktorgrenzen, Wiederholungen, Zentralpunkten, Blöcken und dem Startwert für diesen Laufplan. Bild in voller Größe ansehen (öffnet sich in einem neuen Tab)

5. Versuchsplan erzeugen

Prüfen Sie vor der Auswahl von Generate design, ob alle unteren, oberen und zentralen Einstellungen umsetzbar sind, die Zielgröße einheitlich gemessen werden kann und jede Versuchsvorbereitung unabhängig durchgeführt werden kann.

Wählen Sie Generate design. Ein neues Arbeitsblatt mit dem randomisierten Laufplan und einer leeren Spalte Response 1 wird geöffnet. Öffnen Sie Results, um die Versuchsplanzusammenfassung und die vollständige Lauftabelle zu prüfen. Halten Sie diese neu erzeugte Studie vom aufgezeichneten Analysebeispiel getrennt.

6. Ergebnisse interpretieren

  1. Laufplan prüfen

    Design summary zeigt 22 Läufe in zwei Blöcken. Jeder Block enthält alle acht Kombinationen aus unteren und oberen Stufen sowie drei Zentralläufe. Die Blöcke können die beiden geplanten Tage darstellen. Dies ist ein Plan; bislang wurde keine Siegelnahtfestigkeit gemessen.

  2. Ersten Lauf lesen

    Ausführungsreihenfolge 1 entspricht Lauf 4 der Standardreihenfolge in Block 1. Seine Einstellungen sind 150 °C, 1.2 Sekunden Verweilzeit und 0.35 MPa Druck. Die Standardreihenfolge kennzeichnet eine Versuchskombination; die Ausführungsreihenfolge gibt an, wann Sie sie durchführen.

  3. Zentralläufe verstehen

    Die zentralen Einstellungen sind 160 °C, 1 Sekunde und 0.3 MPa. Wiederholen Sie die gesamte Vorbereitung und den Lauf bei diesen Einstellungen unabhängig. Mehrere Messungen am selben Beutel sind keine unabhängige Wiederholung des Versuchs.

  4. Studie durchführen und dokumentieren

    Halten Sie innerhalb jedes Tages bzw. Blocks die randomisierte Ausführungsreihenfolge ein und bereiten Sie jeden Lauf unabhängig vor. Tragen Sie die neu gemessene Festigkeit unter Response 1 bei der tatsächlichen Lauf-ID ein. Kopieren Sie keine Zielgrößen anhand der Zeilenposition aus einem anderen Versuch; dessen randomisierte Reihenfolge kann abweichen.

Weitere Einzelheiten: die einzelnen Ergebnisabschnitte lesen

Vollständige Ergebnistabellen verwenden wie im Bereich Help sechs signifikante Stellen.

Versuchsplanzusammenfassung

Family kennzeichnet den Versuchsplan. Runs ist die Gesamtzahl 22; Base runs ist die Basisanzahl des Generators, 8. Replicates und Blocks dokumentieren die gewählte Struktur. Actual seed beträgt 42; bewahren Sie Generator version zusammen damit auf, um den Plan zu reproduzieren. Alpha bezeichnet den axialen Abstand in einem zentralen zusammengesetzten Versuchsplan. Resolution beschreibt die Vermengung von Effekten in einem teilfaktoriellen Versuchsplan; ein Strich bedeutet, dass die Kennzahl nicht anwendbar ist.

Versuchsplanzusammenfassung · 9 Zeilen
KennzahlWert
FamilieFull factorial
Versuche22
Basisversuche8
Wiederholungen2
Blöcke2
Alpha—
Auflösung—
Tatsächlicher Startwert42
Generatorversiondoe-v2.1
  • Nicht verfügbare Einstellungen werden als — angezeigt; maßgeblich bleiben die gespeicherten Versuchsplanzeilen.

Faktoreinstellungen

Jede Zeile enthält den Faktornamen unter Factor, den Modellierungstyp unter Type, die Einheit unter Unit und die eingegebenen Grenzen unter Low und High. Alle Faktoren sind hier numerisch. Ein Strich unter Levels bedeutet, dass keine zusätzliche explizite Stufenliste eingegeben wurde. Die Mittelpunkte sind Faktoreinstellungen für Zentralläufe, keine gemessenen Zielgrößen.

Faktoreinstellungen · 3 Zeilen
FaktorTypEinheitUntere StufeObere StufeStufen
jaw_temperature_cnumerisch°C150170—
dwell_time_snumerischs0.81.2—
jaw_pressure_mpanumerischMPa0.250.35—

Lauftabelle

Alle erzeugten Läufe werden in Ausführungsreihenfolge angezeigt. Row ID kennzeichnet einen Lauf; Standard order seine Position im Versuchsplan; Execution order seine geplante Abfolge. Block gruppiert Läufe und Replicate kennzeichnet wiederholte Versuchspläne. Point type unterscheidet je nach Versuchsplan faktorielle Punkte, Sternpunkte (axiale Punkte), Kantenpunkte oder Zentralpunkte. Die übrigen Spalten enthalten die tatsächlichen Faktoreinstellungen in den angegebenen Einheiten. Response 1 ist im erzeugten Arbeitsblatt zunächst leer; dieser Plan enthält keine Zielgrößenwerte.

Lauftabelle · 22 Zeilen
Zeilen-IDStandardreihenfolgeAusführungsreihenfolgeBlockPunkttypWiederholungjaw_temperature_cdwell_time_sjaw_pressure_mpa
doe-4411factorial11501.20.35
doe-8821factorial11701.20.35
doe-5531factorial11700.80.25
doe-9941center116010.3
doe-7751factorial11701.20.25
doe-101061center116010.3
doe-111171center116010.3
doe-2281factorial11500.80.35
doe-6691factorial11700.80.35
doe-11101factorial11500.80.25
doe-33111factorial11501.20.25
doe-1919122factorial21701.20.35
doe-1313132factorial21500.80.35
doe-1414142factorial21501.20.25
doe-1515152factorial21501.20.35
doe-2020162center216010.3
doe-1212172factorial21500.80.25
doe-2222182center216010.3
doe-1818192factorial21701.20.25
doe-1717202factorial21700.80.35
doe-1616212factorial21700.80.25
doe-2121222center216010.3

7. Bericht erstellen

Bewahren Sie im englischsprachigen Originalbericht Design summary, Factor settings und die vollständige Run sheet auf. Dokumentieren Sie den tatsächlich verwendeten Startwert, die Generatorversion, Einheiten und geplante Ausführungsreihenfolge. Dieser Bericht dokumentiert einen Versuchsplan; ergänzen Sie die gemessenen Zielgrößen und deren Analyse nach der Durchführung der Studie gesondert.

Wählen Sie Add to report im abgeschlossenen Analyselauf. Öffnen Sie Choose individual items and advanced options zur Auswahl von Tabellen und Diagrammen und wählen Sie anschließend Add to draft. Ausgeblendete Elemente bleiben in der gespeicherten Analyse erhalten.

Geben Sie dem Bericht einen Namen und ergänzen Sie den Zweck der Untersuchung sowie Ihre Interpretation. Wählen Sie Save, prüfen Sie Preview und verwenden Sie anschließend Export → Download HTML. Das folgende Beispiel enthält den gesamten ausgewählten Inhalt, auch Ergebnisse, die über eine Bildschirmansicht hinausgehen.

Dieser Bericht wurde in der App erstellt und liegt im englischen Original vor. Vollständige Originalausgabe der App für dieses Help-Beispiel mit den zugehörigen Tabellen, Diagrammen und Hinweisen zum Analyselauf. Die Zahlen im Bericht behalten die in der App angezeigte numerische Präzision bei. Exportierte Diagramme sind statisch. Auf schmalen Bildschirmen können Sie breite Diagramme und Tabellen horizontal scrollen.
Beispielbericht ansehen: Vollfaktoriellen Versuchsplan erstellen: Siegelnahtfestigkeit von Beuteln

Wir verwenden Microsoft Clarity mit Sitzungsaufzeichnungen und Heatmaps, um zu verstehen, wie Besucher diese Website nutzen. Sie können die Website nutzen, ohne der Analyse zuzustimmen.

Ihre Entscheidung wird für sechs Monate in diesem Browser gespeichert. Datenschutzhinweis

Aktuelle Entscheidung: Nicht festgelegt.