创建全因子设计

为所选因子水平的每一种组合规划试验。

指南 · 试验设计(DOE) · 阅读约需 4 分钟

应用命令、工作表标识符和示例数据值保留原文。截图、图表和下载文件均为英文。

示例: 包装袋封口强度

团队计划改变钳口温度、保压时间和钳口压力。在两个试验日中,每天各完成一次完整重复,并另做三次中心点试验。封口强度将以每 15 mm 封口宽度对应的力(N)表示。

下载因子目录(CSV,英文列名)

此示例与 Help 中使用的示例相同。CSV 列出需在 Inputs 中手动输入的因子定义;导入该文件不会配置设计。在 Help 中使用 Open example in a practice copy,可预先填入示例设置。

1. 创建工作区

在侧边栏中打开 Design of Experiments,创建一项分析。为其命名,选择 New blank worksheet,然后选择 Create analysis。因子目录仅供参考;此任务无需导入测量数据。

2. 选择设计

在 Inputs 中,将 Task 设为 Create design,将 Design family 设为 Full factorial。

3. 输入因子

在 Factors 下,使用 Add factor 或删除行,使因子数为 3。保持下表顺序,并将每个因子的 Type 设为 Numeric。

按下表输入 Factor name、Unit、Low 和 High。

因子因子名称单位低水平高水平
Ajaw_temperature_c°C150170
Bdwell_time_ss0.81.2
Cjaw_pressure_mpaMPa0.250.35

将 Numeric levels, optional 留空,以两个边界作为因子水平。

4. 设置试验计划

在 Complete replicates 中输入 2,在 Center points per design 中输入 3。在 Blocks 中选择 Complete-replicate blocks。选中 Randomize within blocks,并在 Random seed 中输入 42。

预览应显示 Expected 22 runs in 2 block(s)。此分区组设计的每个区组包含八次因子点试验和三次中心点试验。

Design of Experiments: 输入信息,包含示例的列分配和设置
英文 Full factorial Inputs 界面,展示此试验计划的因子边界、重复、中心点、区组和随机种子。 查看原尺寸图片 (在新标签页中打开)

5. 生成设计

选择 Generate design 之前,先确认所有低水平、高水平和中心点设置均可实施,响应能够一致地测量,且每次试验都能独立制备和进行。

选择 Generate design。新工作表将打开,其中包含随机化的试验计划和空白的 Response 1 列。打开 Results,查看设计摘要和完整试验计划表。将此生成的研究与已有记录的分析示例分开保存。

6. 解读结果

  1. 核对试验计划

    设计摘要显示两个区组中共 22 次试验。每个区组包含全部八种低/高水平组合及三次中心点试验。两个区组可以代表计划中的两个试验日。这只是计划,尚未测量封口强度。

  2. 解读首次试验

    执行顺序 1 对应区组 1 中标准顺序为 4 的试验。其设置为 150 °C、保压时间 1.2 秒、压力 0.35 MPa。标准顺序用于标识设计组合,执行顺序说明何时进行该试验。

  3. 理解中心点试验

    中心点设置为 160 °C、1 秒和 0.3 MPa。在这些设置下,应完整重复制备过程,并独立进行试验。对同一个包装袋反复读数,并非试验的独立重复。

  4. 实施并记录研究

    按每个试验日/区组内随机化的执行顺序操作,并独立制备每次试验。将新测得的强度输入 Response 1,与实际试验 ID 对应。不要按行位置从其他试验复制响应;其随机化顺序可能不同。

更多详情:阅读各结果部分

完整结果表采用六位有效数字,与 Help 中一致。

设计摘要

类型用于标识设计。试验总数为 22;基础试验次数是生成器的基础计数,为 8。重复次数和区组数记录所选结构。实际随机种子为 42;复现计划时,应同时保留生成器版本。α 用于中心复合设计的轴向距离。分辨度描述部分因子设计中的混杂关系;破折号表示该统计量不适用。

设计摘要 · 9 行
统计量数值
类型Full factorial
试验次数22
基础试验次数8
重复次数2
区组数2
α—
分辨度—
实际随机种子42
生成器版本doe-v2.1
  • 不可用设置显示为 —;仍应以已保存的设计数据行为准。

因子设置

每行给出因子名称、建模类型、单位及输入的低、高边界。此处所有因子均为数值型。水平列中的破折号表示未另行输入明确的水平列表。中点是中心点试验的因子设置,并非实测响应。

因子设置 · 3 行
因子类型单位低水平高水平水平
jaw_temperature_c数值°C150170—
dwell_time_s数值s0.81.2—
jaw_pressure_mpa数值MPa0.250.35—

试验计划表

全部生成的试验按执行顺序显示。行 ID 标识一次试验;标准顺序标识其在设计中的位置;执行顺序给出计划次序。区组用于组织试验,重复编号标识重复的设计。点类型按适用情况区分因子点、星点(轴点)、边点或中心点。其余列给出实际因子设置,单位见各列说明。生成工作表的 Response 1 初始为空;此计划不包含响应值。

试验计划表 · 22 行
行 ID标准顺序执行顺序区组点类型重复编号jaw_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. 创建报告

保留英文原始报告中的 Design summary、Factor settings 和完整的 Run sheet。记录实际随机种子、生成器版本、单位和计划执行顺序。此报告记录的是设计;实施研究后,应另行添加实测响应及其分析。

在已完成的运行中选择 Add to report 。打开 Choose individual items and advanced options 以选择表格和图表,然后选择 Add to draft。隐藏的项目仍会保留在已保存的分析中。

为报告命名,并添加研究目的和您的解读。选择 Save,查看 Preview,然后使用 Export → Download HTML。以下示例包含全部已选内容,包括超出单屏显示范围的结果。

此报告在应用中生成,为英文原版。 此 Help 示例在应用内生成的完整输出,包括适用的表格、图表和运行说明。 报告中的数值采用应用显示的数值精度。导出的图表为静态图表。在窄屏上,请横向滚动查看较宽的图表和表格。
查看示例报告: 创建全因子设计:包装袋封口强度

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