Faktordiagramme und Streudiagramme für Taguchi-Versuchsplan analysieren

Hier finden Sie Definitionen und Anleitungen zur Interpretation für jedes Diagramm.

Haupteffektediagramm

In Haupteffektediagrammen wird veranschaulicht, wie sich jeder Faktor auf das Merkmal der Antwortvariablen (Signal-Rausch-Verhältnis, Mittelwerte, Steigungen, Standardabweichungen) auswirkt. Ein Haupteffekt ist vorhanden, wenn sich verschiedene Faktorstufen unterschiedlich auf das Merkmal auswirken. Bei einem Faktor mit zwei Stufen könnte beispielsweise festgestellt werden, dass der Mittelwert bei einer Stufe höher als bei der anderen Stufe liegt. Bei diesem Unterschied handelt es sich um einen Haupteffekt.

In diesen Ergebnissen veranschaulicht das Haupteffektediagramm für das S/N-Verhältnis, dass der Dünger die größte Auswirkung auf das Signal-Rausch-Verhältnis hat. Bei experimentellen Durchläufen mit Dünger 2 lagen im Durchschnitt viel höhere Signal-Rausch-Verhältnisse als bei experimentellen Durchläufen mit Dünger 1 vor. Das Sprühen hatte hingegen eine nur geringe oder überhaupt keine Auswirkung auf das Signal-Rausch-Verhältnis.

Wechselwirkungsdiagramm

Bei Taguchi-Versuchsplänen liegt der Schwerpunkt traditionell auf den Haupteffekten. Es ist jedoch wichtig, vermutete Wechselwirkungen zu untersuchen. Verwenden Sie die Wechselwirkungsdiagramme, um zu ermitteln, ob der Effekt eines Faktors auf ein Merkmal der Antwortvariablen (Signal-Rausch-Verhältnis, Mittelwerte, Steigungen oder Standardabweichungen) von der Stufe eines anderen Faktors abhängt.

Interpretation

In den Wechselwirkungsdiagrammen werden die Wechselwirkungen zwischen den Faktoren veranschaulicht. Minitab erstellt ein Wechselwirkungsdiagramm, indem für jede Kombination der Stufen von zwei Faktoren der Merkmalsdurchschnitt abgebildet wird. Bei zwei Faktoren mit jeweils zwei Stufen stellt Minitab beispielsweise vier Punkte dar, die für die vier möglichen Kombinationen stehen. Die Stufen des einen Faktors werden auf der horizontalen Achse abgetragen, und die Stufen des anderen Faktors werden durch Linien und Symbole in unterschiedlichen Farben wiedergegeben.
  • Wenn die Linien parallel verlaufen, ist keine Wechselwirkung zwischen den beiden Faktoren vorhanden.
  • Wenn die Linien nicht parallel verlaufen, liegt eine Wechselwirkung zwischen den beiden Faktoren vor.

In diesen Ergebnissen verlaufen die Linien für die Signal-Rausch-Verhältnisse nahezu parallel. Sorte 2 weist sowohl bei Dünger 1 als auch Dünger 2 ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis als Sorte 1 auf.

Untersuchen Sie neben den Wechselwirkungsdiagrammen die Analyse des linearen Modells, um festzustellen, ob die Wechselwirkung signifikant ist.

Streudiagramm

In Streudiagrammen für Experimente mit einer dynamischen Antwortvariablen werden die Antwortvariablen im Vergleich zum Signal dargestellt. In jedem Diagramm werden sämtliche Daten für eine Einstellung der Steuerfaktoren im Experiment veranschaulicht. Im Diagramm werden die folgenden Elemente angezeigt:
  • Die Regressionslinie der kleinsten Quadrate, die durch den Referenzpunkt verläuft.
  • Die Zeilennummer am oberen Rand jedes Diagramms, die sich auf die erste Zeile bezieht, in der die Faktoreinstellungen für das betreffende Diagramm angegeben sind.
  • Das Signal-Rausch-Verhältnis, die Steigung und die Standardabweichung für die Faktoreinstellungen, die sich am unteren Rand des Diagramms befinden.

Interpretation

Die Grafiken sind in absteigender Reihenfolge des Signal-Rausch-Verhältnisses angeordnet, so dass die experimentellen Durchläufe mit den höchsten Verhältnissen zuerst dargestellt werden. Wenn das Experiment mehr als neun Kombinationen von Faktoreinstellungen umfasst, zeigt Minitab mehrere Grafikfenster mit Streudiagrammen an.

Untersuchen Sie die folgenden Fragen:
  • Entspricht die Anpassungslinie im Wesentlichen dem Muster der Daten für die „besten“ experimentellen Durchläufe?
  • Ist das Muster der Daten eine Gerade, oder weist die Linie eine Krümmung auf?
  • Wenn es sich um eine Gerade handelt, folgt sie der Anpassungslinie, oder ist sie verschoben?
  • Gibt es ungewöhnliche Werte der Antwortvariablen oder Ausreißer?

In diesem Diagramm wird ein deutlicher Unterschied in der Streubreite der Daten zwischen der besten und der schlechtesten Anpassung ersichtlich. Im Diagramm in der ersten Zelle für Zeile 21 liegen die Daten z. B. sehr dicht an der Linie. Im Diagramm in der unteren linken Ecke für Zeile 9 variieren die Daten viel stärker. Die Standardabweichung für Zeile 21 beträgt 0,4089, in Zeile 9 ist sie jedoch viel größer. Die Standardabweichung in Zeile 9 beläuft sich auf 1,1718.

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