Criação de um Experimento de Superfície de Resposta

Um experimento de resposta de superfície é um conjunto de técnicas avançadas de planejamento de experimentos (DOE) que ajudam a entender e otimizar melhor a resposta. A metodologia do experimento de superfície de resposta é usada, frequentemente, para refinar modelos após a determinação dos fatores importantes por meio de filtragem de experimentos ou experimentos fatoriais, especialmente quando existe suspeita de curvatura na superfície de resposta.

Superfície de resposta sem curvatura

Superfície de resposta com curvatura

A diferença entre uma equação de superfície de resposta e a equação para um experimento fatorial é a adição dos termos quadráticos que permitem modelar curvatura na resposta, o que as torna úteis para:
  • Entender ou mapear uma região de uma superfície de resposta. Equações de superfície de resposta modelam a forma como mudanças nas variáveis afetam uma resposta de interesse.
  • Encontrar os níveis de variáveis que otimizam uma resposta.
  • Selecionar as condições operacionais que atendam às especificações.

Por exemplo, você gostaria de determinar as melhores condições para moldagem de uma peça plástica por injeção. Você usou primeiro uma filtragem de experimento ou um experimento fatorial para determinar os fatores significativos (temperatura, pressão, taxa de resfriamento). Você pode usar um experimento projetado de superfície de resposta para determinar as configurações ideais para cada fator.

Realize a análise

Conclua as etapas a seguir para especificar o design.
Insira o nome de sua variável de resposta
A planilha inclui uma coluna com esse nome onde você insere os dados do experimento.
Tabela de fatores
Em Nome, insira um nome descritivo para cada fator.
Especifique se cada fator é contínuo ou categórico. Para fatores contínuos, insira números. Insira o número mais baixo para o estudo na Inferior coluna. Por exemplo, para estudar as temperaturas 30 e 40, insira 30 na Inferior coluna e 40 na Superior coluna.
Para quaisquer fatores categóricos, insira rótulos para os níveis. Os rótulos podem ser números ou texto. Se você tiver um fator de texto e os níveis não tiverem uma ordem natural, poderá especificar os níveis em qualquer ordem.
Número de réplicas
Insira quantas vezes deve ser executado cada ensaio experimental que está no experimento básico. Normalmente, você considera os recursos disponíveis e a finalidade de seu experimento ao selecionar o número de replicações. Você pode adicionar réplicas ao seu experimento posteriormente com Estat > DOE (Planejamento de Experimento) > Modificar experimento. Para obter mais informações sobre replicações, vá para Replicações e repetições em experimentos planejados.

Exemplo

Um cientista quer fazer uma experiência para maximizar o crescimento de cristais. Uma pesquisa anterior determinou que o tempo de exposição do catalisador, a porcentagem de catalisador, temperatura explicam a maior parte da variabilidade no crescimento dos cristais.

  1. Escolha Estat > DOE (Planejamento de Experimento) > Experimentos rápidos.
  2. Selecione Selecione um design de três fatores.
  3. Selecione Crie um experimento com dois ou três fatores contínuos. Selecione OK.
  4. Selecione Estimar efeitos principais, de interação e quadráticos. Selecione OK.
  5. Na nova caixa de diálogo, em Insira o nome de sua variável de resposta, insira Crescimento.
  6. Preencha a tabela com as seguintes configurações:
    Nome Tipo Inferior Superior
    Tempo de exposição do catalisador Contínuos 12 36
    Porcentagem do catalisador Contínuos 2 10
    Temperatura Contínuos 20 45
  7. Em Número de réplicas, selecione Nenhum. Selecione OK.

A tabela de resumo do experimento mostra que o experimento tem 20 ensaios básicos. A planilha contém as 20 execuções em ordem de execução, que é aleatória.