Crea un piano Box–Behnken

Pianifica prove ai punti medi degli spigoli e al centro per studiare una risposta curva.

Guide · Progettazione degli esperimenti (DOE) · 4 min di lettura

I comandi dell’app, gli identificatori dei fogli dati e i valori dei dati di esempio conservano la forma originale. Screenshot, grafici e file da scaricare sono in inglese. Gli esempi mantengono il punto decimale e la virgola come separatore delle migliaia della notazione inglese originale; i prezzi e i conteggi del sito seguono invece la formattazione italiana.

Esempio: miscelazione dell’inchiostro

Il gruppo pianifica di variare temperatura di miscelazione, velocità della girante e tempo di miscelazione per lotti di inchiostro preparati indipendentemente. Il piano ha 12 combinazioni ai punti medi degli spigoli e tre prove al centro. La viscosità sarà misurata in mPa·s.

Scarica il catalogo dei fattori (CSV)

È lo stesso esempio usato in Help. Il CSV elenca le definizioni dei fattori da inserire manualmente in Inputs; importarlo non configura il piano. Usa Open example in a practice copy in Help per precompilare le impostazioni dell’esempio.

1. Crea l’ambiente di lavoro

Nella barra laterale, apri Design of Experiments e crea un’analisi. Assegnale un nome, seleziona New blank worksheet, poi scegli Create analysis. Il catalogo dei fattori è un riferimento; per questa attività non occorre importare dati di misura.

2. Scegli il piano

In Inputs, scegli Create design per Task e Response surface designs per Design family. Scegli Box–Behnken per Study type.

3. Inserisci i fattori

Sotto Factors, usa Add factor o rimuovi una riga fino ad avere 3 fattori. Mantienili nell’ordine seguente. Imposta Type su Numeric per ogni fattore.

Inserisci i valori di Factor name, Unit, Low e High seguenti.

FattoreNome del fattoreUnitàBassoAlto
Amix_temperature_c°C2040
Bimpeller_speed_rpmrpm400800
Cmixing_time_minmin816

4. Imposta il piano delle prove

Inserisci 1 in Complete replicates e 3 in Center points per design. Scegli Unblocked per Blocks. Seleziona Randomize within blocks e inserisci 42 in Random seed.

L’anteprima deve mostrare Expected 15 runs in 1 block(s).

Design of Experiments: Scheda Inputs con gli abbinamenti e le impostazioni dell’esempio
Scheda Inputs dei piani a superficie di risposta con limiti dei fattori, repliche, punti al centro, blocchi e seme di questo piano delle prove. Visualizza l’immagine a grandezza originale (si apre in una nuova scheda)

5. Genera il piano

Scegli Generate design. Si apre un nuovo foglio dati con il piano delle prove randomizzato e una colonna Response 1 vuota. Apri Results per esaminare il riepilogo del piano e il foglio completo delle prove. Mantieni questo studio generato separato dall’esempio di analisi registrato.

6. Interpreta i risultati

  1. Verifica il piano delle prove

    Design summary mostra 15 prove: 12 combinazioni ai punti medi degli spigoli e tre prove al centro, in un blocco. In ogni punto sullo spigolo, due fattori sono alle impostazioni basse o alte e il terzo al suo punto medio. Non è stata ancora misurata alcuna viscosità.

  2. Leggi la prima prova

    L’ordine di esecuzione 1 è la prova 13 nell’ordine standard, un punto centrale. Le sue impostazioni sono 30 °C, 600 rpm e 12 minuti. Un centro può comparire in qualsiasi posizione dell’ordine randomizzato; non deve necessariamente essere eseguito per ultimo.

  3. Tieni presente la regione del piano

    Questo piano non prova combinazioni con tutti e tre i fattori ai rispettivi estremi. Una previsione del modello a un vertice non provato ha un supporto sperimentale meno diretto di un risultato a un’impostazione campionata. Verifica il foglio completo delle prove prima di scegliere una regione da studiare.

  4. Conduci e registra lo studio

    Prepara lotti indipendenti di inchiostro nell’ordine di esecuzione generato. Misura la viscosità di ogni lotto e inseriscila in Response 1 in corrispondenza del suo identificatore di prova effettivo. Mantieni insieme tipi di punto e impostazioni dei fattori; l’ordine delle righe randomizzato di un altro esperimento non è un’assegnazione valida delle risposte.

Altri dettagli: leggi ogni sezione dei risultati

Le tabelle complete dei risultati usano sei cifre significative, come in Help.

Riepilogo del piano

Famiglia identifica il piano. La voce Prove indica il totale, 15; Prove di base indica il conteggio di base del generatore, 15. Repliche e Blocchi registrano la struttura scelta. Il Seed effettivo è 42; conserva insieme la Versione del generatore quando riproduci il piano. α si applica alla distanza assiale in un piano composito centrale. Risoluzione descrive il confondimento degli effetti in un piano fattoriale frazionario; un trattino indica che la statistica non è applicabile.

Riepilogo del piano · 9 righe
StatisticaValore
FamigliaBox–Behnken
Prove15
Prove di base15
Repliche1
Blocchi1
α—
Risoluzione—
Seed effettivo42
Versione del generatoredoe-v2.1
  • Le impostazioni non disponibili sono mostrate come —; fanno fede le righe del piano salvato.

Impostazioni dei fattori

Ogni riga riporta Fattore, Tipo di modellazione, Unità e i limiti Basso e Alto inseriti. Qui tutti i fattori sono numerici. Un trattino sotto Livelli indica che non è stato inserito un elenco esplicito aggiuntivo dei livelli. I punti medi sono impostazioni dei fattori per le prove al centro, non risposte misurate.

Impostazioni dei fattori · 3 righe
FattoreTipoUnitàBassoAltoLivelli
mix_temperature_cnumerico°C2040—
impeller_speed_rpmnumericorpm400800—
mixing_time_minnumericomin816—

Foglio delle prove

Tutte le prove generate sono mostrate nell’ordine di esecuzione. ID riga identifica una prova; Ordine standard identifica la sua posizione nel piano; Ordine di esecuzione dà la sequenza pianificata. Blocco raggruppa le prove e Replica identifica i piani ripetuti. Tipo di punto distingue punti fattoriali, a stella (assiali), sui bordi o al centro, secondo i casi. Le colonne restanti sono le impostazioni effettive dei fattori nelle unità dichiarate. La colonna Response 1 del foglio dati generato inizia vuota; in questo piano non compaiono valori di risposta.

Foglio delle prove · 15 righe
ID rigaOrdine standardOrdine di esecuzioneBloccoTipo di puntoReplicamix_temperature_cimpeller_speed_rpmmixing_time_min
doe-131311center13060012
doe-121221edge13080016
doe-151531center13060012
doe-141441center13060012
doe-9951edge1304008
doe-6661edge12060016
doe-7771edge1406008
doe-101081edge13040016
doe-111191edge1308008
doe-11101edge12040012
doe-55111edge1206008
doe-33121edge14040012
doe-88131edge14060016
doe-22141edge12080012
doe-44151edge14080012

7. Crea un report

Conserva Design summary, Factor settings e il Run sheet completo. Registra il seme effettivo, la versione del generatore, le unità e l’ordine di esecuzione pianificato. Questo rapporto documenta un piano; aggiungi separatamente le risposte misurate e la loro analisi dopo aver condotto lo studio.

Seleziona Add to report dall’esecuzione completata. Apri Choose individual items and advanced options per selezionare tabelle e grafici, quindi scegli Add to draft. Gli elementi nascosti restano nell’analisi salvata.

Assegna un nome al report e aggiungi lo scopo dello studio e la tua interpretazione. Seleziona Save, controlla Preview, quindi usa Export → Download HTML. L’esempio seguente contiene tutti i contenuti selezionati, compresi i risultati che occupano più di una schermata.

Questo report è stato generato nell’app ed è in inglese. Output originale completo di questo esempio di Help, incluse le tabelle, i grafici e le note delle esecuzioni pertinenti. I numeri dei report usano la precisione di visualizzazione dell’app. I grafici esportati sono statici. Sugli schermi stretti, scorri orizzontalmente i grafici e le tabelle larghi.
Visualizza il report di esempio: Crea un piano Box–Behnken: miscelazione dell’inchiostro

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