Alle Statistiken für Plackett-Burman-Versuchsplan erstellen

Interpretation

Die Faktoren sind die Variablen, die im Experiment gesteuert werden. Faktoren werden auch als unabhängige Variablen, erklärende Variablen und Prädiktorvariablen bezeichnet. Die Faktoren können nur eine begrenzte Anzahl von möglichen Werten annehmen; diese werden als Faktorstufen bezeichnet. Faktoren können Textstufen oder numerische Stufen aufweisen. Für numerische Faktoren wählen Sie bestimmte Stufen für das Experiment aus, selbst wenn für den Faktor viele Werte möglich sind.

Angenommen, Sie untersuchen Faktoren, die sich während des Fertigungsprozesses auf die Kunststofffestigkeit auswirken. Sie binden die Faktoren „Additiv“ und „Temperatur“ in das Experiment ein. Der Zusatz ist eine kategoriale Variable. Der Zusatz kann entweder vom Typ A oder vom Typ B sein. Temperatur ist eine stetige Variable. Da es sich bei „Temperatur“ um einen Faktor handelt, enthält das Experiment lediglich zwei Temperatureinstellungen: 100 °C und 200 °C. Wenn der Versuchsplan einen Zentralpunkt enthält, kann der numerische Faktor drei Stufen aufweisen: 100 °C, 150 °C und 200 °C.

Interpretation

Replikationen sind mehrere experimentelle Durchläufe mit denselben Faktoreinstellungen (Stufen). Eine Replikation entspricht dem Basisversuchsplan, in dem jede Kombination von Faktorstufen einmal ausgeführt wird. Bei zwei Replikationen führen Sie jede Kombination von Faktorstufen im Basisversuchsplan zweimal (in zufälliger Reihenfolge) durch usw.

Wenn Sie beispielsweise über 3 Faktoren mit jeweils 2 Stufen verfügen und alle Kombinationen von Faktorstufen testen (vollfaktorieller Versuchsplan), stellt der Basisversuchsplan 1 Replikation dar und verfügt über 8 Durchläufe (2³). Wenn Sie 2 Replikationen hinzufügen, enthält der Versuchsplan 3 Replikationen und 24 Durchläufe.

Weitere Informationen zum Unterschied zwischen Replikationen und Wiederholungen finden Sie unter Wiederholungen und Replikationen in Versuchsplänen.

Interpretation

Verwenden Sie die Anzahl der Basisdurchläufe, um den Versuchsplan zu identifizieren. Ein Durchlauf ist eine experimentelle Bedingung bzw. eine Kombination von Faktorstufen, bei der Antwortvariablen gemessen werden. Jeder Durchlauf entspricht einer Zeile im Arbeitsblatt, und er resultiert in einem oder mehreren Messwerten bzw. Beobachtungen. Angenommen, Sie führen einen vollfaktoriellen Versuchsplan mit zwei Faktoren aus, von denen jeder zwei Stufen aufweist. Das Experiment umfasst vier Durchläufe:

Die Basisdurchläufe entsprechen dem Anfangsversuchsplan bzw. dem Ausgangspunkt, von dem aus Minitab den endgültigen Versuchsplan konstruieren kann. Sie können Replikationen hinzufügen, wodurch der Anzahl der Basisdurchläufe weitere Durchläufe hinzugefügt werden. Angenommen, Sie erstellen einen definitiven Screening-Versuchsplan mit 8 Faktoren. Die Anzahl der Basisdurchläufe beträgt 17. Bei 2 Replikationen beträgt die Gesamtzahl an Durchläufen 34.

Jeder Durchlauf entspricht einem Versuchsplanpunkt, und alle Durchläufe stellen den Versuchsplan dar. Wenn mehrere Durchläufe mit denselben experimentellen Bedingungen durchgeführt werden, werden diese als separate Durchläufe betrachtet, die als Replikationen bezeichnet werden.

Interpretation

Jeder Durchlauf entspricht einem Versuchsplanpunkt, und alle Durchläufe stellen den Versuchsplan dar. Wenn mehrere Durchläufe mit denselben experimentellen Bedingungen durchgeführt werden, werden diese als separate Durchläufe angesehen, die als Replikationen bezeichnet werden.

Interpretation

Blöcke erklären die Differenzen, die zwischen Durchläufen auftreten können, die unter unterschiedlichen Bedingungen ausgeführt werden. Ein Techniker entwickelt beispielsweise einen Versuchsplan, in dem ein Schweißprozess untersucht wird, und dabei kann er nicht alle Daten am gleichen Tag erfassen. Die Schweißqualität wird durch verschiedene Variablen beeinflusst, die sich von Tag zu Tag ändern und außerhalb der Kontrolle des Technikers liegen, z. B. durch die relative Luftfeuchtigkeit. Um diese nicht kontrollierbaren Variablen zu berücksichtigen, gruppiert der Techniker die täglich ausgeführten Durchläufe in separaten Blöcken. Die Blöcke erklären die Streuung durch die nicht kontrollierbaren Variablen, so dass diese Effekte nicht mit den Effekten der Faktoren verwechselt werden, die untersucht werden sollen.

Interpretation

Blöcke erklären die Differenzen, die zwischen Durchläufen auftreten können, die unter unterschiedlichen Bedingungen ausgeführt werden. Ein Techniker entwickelt beispielsweise einen Versuchsplan, in dem ein Schweißprozess untersucht wird, und dabei kann er nicht alle Daten am gleichen Tag erfassen. Die Schweißqualität wird durch verschiedene Variablen beeinflusst, die sich von Tag zu Tag ändern und außerhalb der Kontrolle des Technikers liegen, z. B. durch die relative Luftfeuchtigkeit. Um diese nicht kontrollierbaren Variablen zu berücksichtigen, gruppiert der Techniker die täglich ausgeführten Durchläufe in separaten Blöcken. Die Blöcke erklären die Streuung durch die nicht kontrollierbaren Variablen, so dass diese Effekte nicht mit den Effekten der Faktoren verwechselt werden, die untersucht werden sollen.

Interpretation

Verwenden Sie Zentralpunkte, um eine Krümmung in der Antwortvariablen zu erkennen und den reinen Fehler zu schätzen.

Zentralpunkte sind Durchläufe, bei denen die numerischen Faktoren auf die Mitte zwischen ihrer hohen und ihrer niedrigen Stufe festgelegt sind. Wenn ein numerischer Faktor z. B. die Stufen 100 und 200 aufweist, wird der Zentralpunkt auf 150 festgelegt. Wenn Sie über Textfaktoren verfügen, fügt Minitab auf jeder Stufe des Textfaktors und auf dem Mittelpunkt der Stufen der numerischen Faktoren einen Zentralpunkt hinzu. Angenommen, Ihr Versuchsplan enthält einen Textfaktor mit den Stufen A und B sowie einen numerischen Faktor mit den Stufen 100 und 200. Wenn Sie dem Basisversuchsplan einen Zentralpunkt hinzufügen, fügt Minitab einen Zentralpunkt an den Stufen A und 150 sowie einen Zentralpunkt an den Stufen B und 150 hinzu. Somit fügt Minitab für jeden von Ihnen angegebenen Zentralpunkt zwei Zentralpunkte hinzu.

Wenn der Versuchsplan mehrere Blöcke enthält, fügt Minitab jedem Block die von Ihnen angegebene Anzahl von Zentralpunkten hinzu. Wenn Sie beispielsweise zwei Zentralpunkte pro Block und zwei Blöcke im Versuchsplan angeben und die Faktoren numerisch sind, fügt Minitab zwei Zentralpunkte in Block 1 und zwei Zentralpunkte in Block 2 hinzu.

Durch Vergrößern der Anzahl der Replikationen werden keine weiteren Zentralpunkte hinzugefügt, es sei denn, Sie vergrößern auch die Anzahl der Blöcke. Wenn Sie beispielsweise drei Zentralpunkte, zwei Replikationen und einen Block angeben, enthält der Versuchsplan drei Zentralpunkte.

Weitere Informationen finden Sie unter So fügt Minitab Zentralpunkte zu einem zweistufigen faktoriellen Versuchsplan hinzu.

Interpretation

Verwenden Sie die Versuchsplantabelle, um die Faktoreinstellungen für jeden Durchlauf sowie die Reihenfolge der Durchläufe im Versuchsplan einzusehen. In diesen Ergebnissen zeigt die Versuchsplantabelle die experimentellen Bedingungen oder Einstellungen der einzelnen Faktoren für die Versuchsplanpunkte. Die Durchlaufreihenfolge ist randomisiert. Im ersten Durchlauf des Experiments sind beispielsweise die Faktoren B, E und F auf ihre hohen Stufen eingestellt. Die Faktoren A, C, D und G sind auf ihre tiefen Stufen eingestellt. Faktor H weist die mittlere Einstellung auf. Der Versuchsplan enthält 2 Zentralpunkte: die Durchläufe 12 und 34.