第七章 试验设计方法的minitab软件操作要点

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:0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5
试验选用均匀设计表U 7 (73 ) ,试验结果为表7-8。
质量工程
第 七 章
试验设计方法 Minitab 软件操作
1
第七章 试验设计方法Minitab 软件操作
本章主要讨论:
● ● ● ● ● 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 案例三：全因子试验设计案例 案例四：某化工品的合成工艺 案例五： Box-behnke 试验设计及案例
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1.用MINITAB进行全模型分析 y 的方差分析: y 的估计回归系数:
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2、用MINITAB进行删减模型分析 y 的估计回归系数
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y 的方差分析
30
y 的异常观测值
R 表示此观测值含有大的标准化残差 3、用minitab建立回归模型 从上面删减模型可以知道，试验结果的回归模型如下：
信噪比 的均值
10
7、对信噪比的交互作用影响分析
信噪比 交互作用图
数据均值
1 2 34
A 1 2
Байду номын сангаас
32 A 30
34
D 1 2
32 D 30
1
2
信噪: 望大
11
8、对试验结果进行预测分析
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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
数据均值
1 2 20 15 A 10 5 20 15 D 10 5 1 2
D 1 2 A 1 2
9
6、对信噪比的主要影响分析
信噪比 主效应图
数据均值
A 34 33 32 31 30 1 C 34 33 32 31 30 1 2 1 2 2 1 D 2 B
信噪: 望大
从图中可以看出 A1B1C2 D1 组合最好。
标准差 主效应图
数据均值
B
标准差 的均值
均值 的均值
20 1 35 30 25 20 1 2 3 1 2 3 2 C 3 1 2 D 3
0.8 1 1.4 1.2 1.0 0.8 1 2 3 1 2 3 2 C 3 1 2 D 3
信噪比 主效应图
数据均值
A 30 29 28 27 26 1 30 29 28 27 26 1 2 3 1 2 3 2 C 3 1 2 D 3 B
-1 1 -1 1 90
60 D 30 90
D -1 1
60
均值
30 -1 70 60 50 40 F 1 -1 K 1
E 30 90
E -1 1
60 F 30
F -1 1
K
30 -1 1 -1 1
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。
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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
数据均值
A 55 50 45 B
均值 的均值
40 35 1 C 55 50 45 40 35 1 2 1 2 2 1 D 2
从图中可以看出 A1B1C2 D1 组合最好。
6
3、对均值的交互作用影响分析
均值 交互作用图
数据均值
1 2 60
A 1 2
50 A 40
60
30
D 1 2
50 D
40
30 1 2
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试对试验结果进行建模与分析。
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1、回归分析:Y 与 A, B, C 回归方程为： Y = 0.198 + 0.0459 A - 0.00391 B + 0.0720 C
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2.方差分析
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案例五： Box-behnken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：
2
案例一：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。
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试找出最佳的试验组合。
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1、用MINITAB进行分析 信噪比响应表： 均值响应表：
标准差响应表：
5
2、对平均值的主要影响分析
均值 主效应图
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<10% 凝结时间>30min 30min升温<50℃ 膨胀力(24h)>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。
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4.对标准偏差的主要影响分析
标准差 主效应图
数据均值
15.0 12.5 10.0 A B
标准差 的均值
7.5 5.0 1 15.0 12.5 10.0 7.5 5.0 1 2 1 2 C 2 1 D 2
从图中可以看出 A1B2C1D2 组合最好。
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5、标准差的交互作用影响分析
标准差 交互作用图
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实验目的：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
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试验数据
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信噪比响应表：
均值响应表：
标准差响应表：
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均值 主效应图
数据均值
35 30 25 A B 1.4 1.2 1.0 A
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2.建立试验数学模型 Y 的估计回归系数： Y 的方差分析：
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Y 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-9.50D×F
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Y 主效应图
数据均值
70 60 50 40 D E
-1 1
Y 交互作用图
数据均值
A1B1C2 D2 从上分析可以知道， 为最佳组合。
信噪: 望大
信噪比 的均值
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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：
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1、试验结果分析 方差分析 一般线性模型: Y 与 D, E, F, K
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。