一部実施要因計画を作成

交絡したままの効果を明示しながら、因子の組み合わせを減らした実験を計画します。

ガイド · 実験計画法(DOE) · 読了目安5分

アプリのコマンド名、ワークシートの識別子、サンプルデータの値は原文のまま表示されます。スクリーンショット、グラフ、ダウンロードファイルは英語です。例では英語の元の数値表記を保持しており、小数点にはピリオド、桁区切りにはカンマを使用しています。

例: ラベルの接着性

圧力、熱板温度、加圧保持時間、加圧後保持時間を調べる計画です。正の半分実施計画で八つの組み合わせをそれぞれ二回繰り返し、中心点での実験を三回加えます。剥離力は25 mm当たりのNで測定する予定です。

因子カタログをダウンロード(英語CSV)

Help と同じ例です。CSVには Inputs で手入力する因子の定義が記載されており、インポートしても計画は設定されません。Helpの Open example in a practice copy を使用すると、例の設定が入力されます。

1. 作業環境を作成

サイドバーで Design of Experiments を開き、分析を作成します。名前を付け、 New blank worksheet を選択してから Create analysis を選択します。因子カタログは参照用であり、この作業では測定データのインポートは不要です。

2. 計画を選択

Inputs で、 Task に Create design 、 Design family に Fractional factorial を選択します。

3. 因子を入力

Factors で Add factor を使用するか行を削除し、因子を4個にします。以下の順序を保ちます。すべての因子で Type を Numeric に設定します。

以下の Factor name 、 Unit 、 Low 、 High の値を入力します。

因子因子名単位下限上限
Apress_pressure_mpaMPa0.20.4
Bplaten_temperature_c°C3555
Cpress_dwell_ss13
Dpost_press_hold_ss515

4. 実施計画を設定

Complete replicates に 2 、 Center points per design に 3 を入力します。 Blocks に Unblocked を選択します。 Generators, separated by commas に D=ABC を入力します。 Randomize within blocks にチェックを入れ、 Random seed に 42 を入力します。

プレビューに Expected 19 runs in 1 block(s) と Resolution 4 が表示されることを確認します。

Design of Experiments: 例の列の割り当てと設定を表示したInputs画面
因子の範囲、反復、中心点、ブロック、シードを設定した一部実施要因計画のInputs画面(英語)。 画像を原寸で表示 (新しいタブで開きます)

5. 計画を生成

Generate design を選択します。ランダム化された実施計画と、空の Response 1 列を持つ新しいワークシートが開きます。 Results を開き、計画の要約と実験実施表全体を確認します。この生成した実験は、記録済みの分析例とは別に管理します。

6. 結果を解釈

  1. 実施計画を確認

    計画の要約には19回の実験が示されています。一つのブロック内で、半分実施計画の異なる八つの設定をそれぞれ二回繰り返し、中心点での実験を三回加えています。四つの因子の低水準・高水準による16通りの組み合わせの半分を使用します。剥離力はまだ測定されていません。

  2. 最初の実験を確認

    実行順序1は、標準順序7の実験で、反復は1です。設定は圧力0.4 MPa、熱板温度55 °C、加圧保持時間1秒、加圧後保持時間5秒です。因子の列で並べ替えず、実行順序に従ってください。

  3. 計画の制約を理解

    因子の文字は設定表の順序に対応し、Aは圧力、Bは温度、Cは加圧保持時間、Dは加圧後保持時間です。低水準を−1、高水準を+1で符号化します。生成子D=ABCは、最初の三つの符号を掛け合わせて四つ目を決めることを意味します。実行順序1では(+1)×(+1)×(−1)=−1となるため、加圧後保持時間は低水準の5秒です。この半分実施計画の分解能はIVであり、圧力×温度と加圧保持時間×加圧後保持時間は同じ推定値を共有し、主効果は三因子交互作用と交絡します。

  4. 計画の使い方を判断

    反復は実験間の変動の推定に役立ちますが、これらの交絡は解消しません。実験前に交絡構造全体を確認してください。交絡した効果の組を分離する必要がある場合は、繰り返せば解決すると考えず、設定を追加した実験を計画します。

  5. 実験を実施して記録

    各設定が実施可能であることを確認し、ランダム化された実行順序に従います。各回の準備は独立に行います。新たに測定した剥離力を、該当する実験のResponse 1に入力します。別の実験の測定値を行の位置だけで対応付けて転記してはいけません。

詳細:各結果セクションを確認

完全な結果表は、Helpと同じく有効数字六桁で表示されます。

計画の要約

計画の種類は計画の識別に用います。実験回数は合計の19、基本計画の実験回数は生成アルゴリズムの基本数である8です。反復数とブロック数は選択した構成を記録します。実際のシードは42です。計画を再現する際は生成アルゴリズムのバージョンも一緒に保存します。αは中心複合計画の軸点距離に適用されます。分解能は一部実施要因計画の交絡を表し、ダッシュはその統計量が適用されないことを意味します。

計画の要約 · 9行
統計量値
計画の種類Fractional factorial
実験回数19
基本計画の実験回数8
反復数2
ブロック数1
α—
分解能4
使用したシード42
生成アルゴリズムのバージョンdoe-v2.1
  • 利用できない設定は—で表示されます。正式な計画は保存済みの各実験行で確認してください。

因子の設定

各行には因子名、モデル化の型、単位、および入力した下限と上限を示しています。ここではすべて数値因子です。水準欄のダッシュは、追加の水準リストが明示的に入力されていないことを表します。中点は中心点での因子設定であり、測定された応答ではありません。

因子の設定 · 4行
因子型単位下限上限水準
press_pressure_mpa数値型MPa0.20.4—
platen_temperature_c数値型°C3555—
press_dwell_s数値型s13—
post_press_hold_s数値型s515—

実験実施表

生成されたすべての実験を実行順に示しています。行IDは各実験を識別し、標準順序は計画内での位置、実行順序は予定された実施順を表します。ブロックは実験をまとめ、反復は計画の繰り返しを識別します。点の種類は、該当する計画に応じて要因点、星点(軸点)、辺上の点、中心点を区別します。残りの列は、記載された単位での実際の因子設定です。生成されたワークシートのResponse 1は空欄で始まり、この計画には応答値は含まれていません。

実験実施表 · 19行
行ID標準順序実行順序ブロック点の種類反復press_pressure_mpaplaten_temperature_cpress_dwell_spost_press_hold_s
doe-7711factorial10.45515
doe-121221factorial20.25535
doe-9931factorial20.23515
doe-141441factorial20.43535
doe-3351factorial10.255115
doe-131361factorial20.435115
doe-191971center10.345210
doe-161681factorial20.455315
doe-8891factorial10.455315
doe-1111101factorial20.255115
doe-1717111center10.345210
doe-1818121center10.345210
doe-1515131factorial20.45515
doe-11141factorial10.23515
doe-66151factorial10.43535
doe-44161factorial10.25535
doe-1010171factorial20.235315
doe-22181factorial10.235315
doe-55191factorial10.435115

交絡構造

項は効果の名前、交絡する項はこの一部実施計画ではその効果と区別できない効果を示します。I=ABCDでは、ABとCD、ACとBD、ADとBCがそれぞれ同じ推定値を共有します。文字はInputsで入力した因子の順序に対応します。主効果は三因子交互作用と交絡します。同じ一部実施計画を繰り返しても、交絡は分離できません。

交絡構造 · 10行
項交絡する項
press_pressure_mpaplaten_temperature_c × press_dwell_s × post_press_hold_s
platen_temperature_cpress_pressure_mpa × press_dwell_s × post_press_hold_s
press_dwell_spress_pressure_mpa × platen_temperature_c × post_press_hold_s
post_press_hold_spress_pressure_mpa × platen_temperature_c × press_dwell_s
press_pressure_mpa × platen_temperature_cpress_dwell_s × post_press_hold_s
press_pressure_mpa × press_dwell_splaten_temperature_c × post_press_hold_s
press_pressure_mpa × post_press_hold_splaten_temperature_c × press_dwell_s
platen_temperature_c × press_dwell_spress_pressure_mpa × post_press_hold_s
platen_temperature_c × post_press_hold_spress_pressure_mpa × press_dwell_s
press_dwell_s × post_press_hold_spress_pressure_mpa × platen_temperature_c
  • 定義関係:I=ABCD
  • A = press_pressure_mpa; B = platen_temperature_c; C = press_dwell_s; D = post_press_hold_s

7. レポートを作成

Design summary 、 Factor settings 、 Run sheet 全体、および Alias structure を保存します。実際に使用したシード、生成アルゴリズムのバージョン、単位、予定された実行順序を記録します。この英語レポートが記録するのは実験計画です。実験を実施した後、測定した応答とその分析を別途追加してください。

完了した分析で Add to report を選択します。続いて Choose individual items and advanced options を開いて表とグラフを選び、 Add to draftを選択します。非表示の項目は保存済みの分析に残ります。

レポート名を入力し、調査の目的と解釈を追加します。 Saveで保存し、 Previewで内容を確認して、 Export → Download HTMLを選択します。以下の例には、画面外の結果も含め、選択した内容全体が含まれます。

このレポートはアプリで生成されており、内容は英語です。 このHelp例でアプリが出力した全内容。該当する表、グラフ、分析時の注記を含みます。 レポートの数値は、アプリの表示桁数に合わせています。エクスポートされたグラフは静的なグラフです。画面幅が狭い場合は、幅の広いグラフや表を横にスクロールできます。
レポートの例を見る: 一部実施要因計画の作成:ラベルの接着性

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