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1、1第第 七七 章章试验设计方法试验设计方法Minitab Minitab 软件操作软件操作质量工程质量工程2 本章主要讨论本章主要讨论:案例一：某化工厂正交试验改善案例案例一：某化工厂正交试验改善案例 案例二：膨胀剂生产工艺参数的优化设计案例二：膨胀剂生产工艺参数的优化设计 案例三：全因子试验设计案例案例三：全因子试验设计案例 案例四：某化工品的合成工艺案例四：某化工品的合成工艺 案例五：案例五：Box-behnke Box-behnke 试验设计及案例试验设计及案例第七章第七章 试验设计方法试验设计方法Minitab Minitab 软件操作软件操作3案例一：某化工厂正交试验改善案例案例一：
2、某化工厂正交试验改善案例 一个6Sigma项目小组对某化工过程的优率进行改善，其过程参数如表7-1。经过分析发现A、D有交互作用，经过试验结果如表7-2。4试找出最佳的试验组合。51、用用MINITAB进进行分析行分析信噪比响应表：均值响应表：标准差响应表：62 2、对对平均平均值值的主要影响分析的主要影响分析从图中可以看出 组合最好。73、对对均均值值的交互作用影响分析的交互作用影响分析84.对标对标准偏差的主要影响分析准偏差的主要影响分析从图中可以看出 组合最好。95、标标准差的交互作用影响分析准差的交互作用影响分析106、对对信噪比的主要影响分析信噪比的主要影响分析从图中可以看出 组合最
3、好。117、对对信噪比的交互作用影响分析信噪比的交互作用影响分析128 8、对试验结对试验结果果进进行行预测预测分析分析13案例二：膨胀剂生产工艺参数的优化设计案例二：膨胀剂生产工艺参数的优化设计膨胀剂是为了适应控制爆破技术要求而设计研制的一种新型破碎材料。它利用自身生产的膨胀力使破碎体(岩石或水泥构件等)按人为规定的要求开裂或破碎，以达到取石或清基的目的。根据胀裂剂的性能和使用要求，其技术指标规定如下。粒度100筛上物30min30min升温30MPa对胀裂剂各项性能指标进行深入分析以后，认为膨胀力是其中最主要的性能指标。为此，试图用田口方法优化膨胀力达到大于30MPa的技术要求。14实验目
4、的：探求膨胀剂生产最佳工艺条件。试验指标：SN比 越大越好影响膨胀力Y的4个因素为：A调节剂加入量 B活性剂加入量C无机盐加入量 D辅料加入量15试验数据16信噪比响应表：均值响应表：标准差响应表：17从上分析可以知道，为最佳组合。18案例三：全因子试验设计案例案例三：全因子试验设计案例一个6Sigma项目小组决定对筛选出来的4个因子D,E,F,K进行全因子试验设计，其试验结果如下：191、试验结试验结果分析果分析一般线性模型:Y 与 D,E,F,K 方差分析从以上分析可知D,E,F是重要的关键因子，并且D,F因子有交互作用。202.2.建立建立试验试验数学模型数学模型Y 的估计回归系数：Y
5、的方差分析：21Y 的估计回归系数，使用未编码单位的数据建立试验的数学模型如下：Y=49.75+16.63D+10.00E+0.13F-2.38K-9.50DF22从以上分析结果可知，D,E为关键因子，D,F因子有交互作用。23案例四：某化工品的合成工艺案例四：某化工品的合成工艺 在某化工的合成工艺中，为了提高产量，试验者选了3个因素：原料配比x1，某有机物的吡啶量x2和反应时间x3，每个因素均取了7个水平：原料配比/(%):1.0,1.4,1.8,2.2,2.6,3.0,3.4吡啶量/ml：10,13,16,19,23,25,28反应时间/h:0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,
6、3.5试验选用均匀设计表 ,试验结果为表7-8。24试对试验结果进行建模与分析。251、回回归归分析分析:Y 与与 A,B,C 回归方程为：Y=0.198+0.0459 A-0.00391 B+0.0720 C262.方差分析方差分析27案例五：案例五：Box-behnkenBox-behnken试验设计及案例试验设计及案例一个6Sigma项目小组，对某化学制剂进行过程能力改善，经过分析，发现温度(A)、压力(B)、时间(C)是影响化学制剂成品率的重要因子，考虑到化学反应过程的安全性，进行Box-behnken试验设计较为合理，其实验结果如下：281.用用MINITAB进进行全模型分析行全模型分析y 的估计回归系数:y 的方差分析:292、用、用MINITAB进进行行删删减模型分析减模型分析y 的估计回归系数30y 的方差分析31y 的异常观测值R 表示此观测值含有大的标准化残差3、用、用minitab建立回建立回归归模型模型从上面删减模型可以知道，试验结果的回归模型如下：324、用、用MINITAB进进行行图图形分析形分析335、对对响响应变应变量量进进行行优优化化响应优化 预测的响应y=95.6811，合意性=1.000000复合合意性=1.00000034优化图