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Bei orthogonalen Feldern nach Taguchi handelt es sich um experimentelle Versuchspläne, für die in der Regel nur eine Fraktion der vollfaktoriellen Kombinationen erforderlich ist. Viele orthogonale Felder sind auch in anderer Form vorhanden, z. B. als teilfaktorielle Versuchspläne oder als Plackett-Burman-Versuchspläne. Die Felder sind so konzipiert, dass in einer bestimmten Anzahl von Durchläufen so viele Faktoren wie möglich behandelt werden können. Taguchi-Versuchspläne werden erstellt, indem den Faktoren des Experiments bestimmte oder alle Feldspalten zugewiesen werden. Weitere Informationen finden Sie unter Katalog der Taguchi-Versuchspläne.
Die Felder in den Spalten sind balanciert und orthogonal. Dies bedeutet, dass alle Faktorkombinationen in allen Spaltenpaaren gleich oft auftreten. Mit orthogonalen Versuchsplänen kann der Effekt jedes einzelnen Faktors auf die Antwortvariable unabhängig von den anderen Faktoren geschätzt werden.
Ein L8-Versuchsplan enthält beispielsweise acht Durchläufe. (2^3) oder (2 3) steht für drei Faktoren mit jeweils zwei Stufen.
Bei einer Notation in der Form „L(Durchläufe) (Anzahl ^ Exponent Anzahl ^ Exponent)“ liegt ein Versuchsplan mit gemischten Stufen vor. Beispielsweise bedeutet „L18 (2^1 3^7)“, dass der Versuchsplan 18 Durchläufe, einen Faktor mit zwei Stufen und sieben Faktoren mit drei Stufen umfasst.
Die Anzahl der Steuerfaktoren im Versuchsplan.
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.
Das Ziel des Experiments besteht in der Auswahl der Stufen der Steuerfaktoren, auf denen die Auswirkungen der Rauschfaktoren auf die Antwortvariable minimiert werden. Beispiele für Steuerfaktoren sind Maschineneinstellungen, die bei der Herstellung eines Produkts verwendeten Materialarten oder Konstruktionsmerkmale eines Produkts. Weitere Informationen finden Sie unter Faktoren in Taguchi-Versuchsplänen.
Die Anzahl der Datenzeilen im Versuchsplan.
Ein Durchlauf ist eine experimentelle Bedingung bzw. eine Kombination von Faktorstufen, bei der die Antwortvariable gemessen wird. Die Anzahl der Durchläufe entspricht der Anzahl von Zeilen im Basisversuchsplan mit orthogonalen Feldern nach Taguchi. Mit dieser Anzahl wird die Anzahl der eindeutigen Kombinationen von Steuerfaktoren angegeben, für die ein Durchlauf im Experiment erfolgen muss.
Angenommen, ein Versuchsplan enthält drei Steuerfaktoren mit jeweils zwei Stufen. Das Experiment umfasst vier Durchläufe:
| C1 | C2 | C3 |
|---|---|---|
| A | B | C |
| 1 | 1 | 1 |
| 1 | 2 | 2 |
| 2 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 1 |
Für jede Kombination von Stufen der Steuerfaktoren sind mehrere experimentelle Durchläufe mit den verschiedenen Stufen des Rauschfaktors vorhanden. Für jede Rauschstufe ist im Arbeitsblatt eine eigene Antwortspalte enthalten.
| C1 | C2 | C3 | C4 | C5 |
|---|---|---|---|---|
| A | B | C | Rauschstufe 1 | Rauschstufe 2 |
| 1 | 1 | 1 | ||
| 1 | 2 | 2 | ||
| 2 | 1 | 2 | ||
| 2 | 2 | 1 |
Hiermit wird der Name des Signalfaktors angegeben.
Ein Signalfaktor ist ein Faktor mit einem Bereich von Einstellungen, die vom Benutzer während der Verwendung des Produkts gesteuert werden. Signalfaktoren werden in dynamischen Experimenten verwendet, in denen Messwerte der Antwortvariablen für die einzelnen Stufen des Signals erfasst werden. Das Ziel des Experiments ist die Optimierung des Verhältnisses zwischen dem Signalfaktor und der Antwortvariablen.
Ein Beispiel für einen Signalfaktor ist die Position des Gaspedals. Die Antwortvariable (die Fahrzeuggeschwindigkeit) sollte in einem gleichmäßigen Verhältnis zu dem auf das Gaspedal ausgeübten Druck stehen. Weitere Informationen finden Sie unter Faktoren in Taguchi-Versuchsplänen.
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