Die Antwortflächenplan ist eine in der Statistik verwendete Methode zur Modellierung und Optimierung von Prozessen, bei denen mehrere unabhängige Variablen eine oder mehrere messbare Antworten beeinflussen. Diese Technik wird häufig angewandt, wenn bekannt ist, dass sich die Antwort Y in Abhängigkeit von einem oder mehreren Faktoren X nichtlinear (quadratisch) ändert.
Ellistat Data Analysis bietet eine Vielzahl von Versuchsplänen für Antwortflächen an. Die folgende Tabelle fasst die Liste der verfügbaren Versuchsflächenpläne zusammen :
Beispiel: Antwortflächenplan
In der Firma ElliWelding Das Schweißen ist ein entscheidender Vorgang beim Zusammenfügen von Metallkomponenten. Das Hauptziel besteht darin, qualitativ hochwertige Schweißnähte zu erzeugen, die die Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindung gewährleisten. Die Qualität der Schweißnaht wird von mehreren Parametern beeinflusst, wie z. B. dem Schweißstrom, der Schweißgeschwindigkeit und der Lichtbogenspannung.
Ziel der Optimierung
Maximieren Sie die Zugfestigkeit der Schweißnaht bei gleichzeitiger Minimierung der innere Mängel wie z. B. Porositäten oder Risse.
Berücksichtigte Faktoren
- Schweißstrom (I):** Gemessen in Ampere (A).
- Schweißgeschwindigkeit (S):** Gemessen in Millimetern pro Sekunde (mm/s).
- Bogenspannung (U):** Gemessen in Volt (V).
Gemessene Antwort
- Zugfestigkeit (y):** Gemessen in Megapascal (MPa).
Zentriertes Verbunddesign (Central Composite Design - CCD)
Um diesen Prozess zu analysieren und zu optimieren, wird ein Composite Response Surface Plan (CCD) verwendet, der Faktor-, Axial- und Zentralpunkte enthält, um lineare und quadratische Effekte sowie Wechselwirkungen zwischen den Faktoren zu schätzen.
Einrichten der CCD-Ebene
- Faktoren : I, S, U.
- Arten von Punkten :
- Faktorielle Punkte : Um die Haupteffekte abzuschätzen.
- Axiale Punkte : Um quadratische Effekte zu erforschen.
- Zentraler Punkt : Um die Wiederholbarkeit und Varianz zu bewerten.
Generierung der Testmatrix mit Ellistat
- Klicken Sie auf das Menü "DOE", und klicken Sie dann auf die Ebene "Antwortfläche**"**.
- In der Zone 1Wenn Sie den Namen des Tabs eingeben, können Sie die Tabelle des Plans auswählen. 📝: Setzen Sie den Namen der Registerkarte "".ElliWelding", und wählen Sie die Ebene "Composite".
- In Zone 2, Man kann die Anzahl der Faktoren angeben, sie benennen und dann den Mini- und Maxiwert angeben 📝: 3 Faktoren hinzufügen:
- I (min=100 A; max=250A)
- S (min=5mm/s,max=15mm/s)
- U (min=20V;max=35V)...
- In Zone 3, findet man eine Vorschau der Testmatrix, die in der Registerkarte erstellt wird, die in Zone 1. Man kann auch einen D-optimalen Plan erstellen, der eine Art von experimentellem Design ist, das darauf abzielt, die statistische Effizienz eines Experiments zu maximieren und gleichzeitig die Anzahl der benötigten Versuche zu minimieren. 📝: Klicken Sie auf "DOE erstellen".
- In das "ElliWelding"-Gitterwird die Versuchsmatrix angezeigt. In dieser Matrix finden Sie die Werte für die Mindest- und Höchstwerte, die Sie bei der Erstellung des Plans eingegeben haben, aber auch andere Zwischenwerte, die bei faktoriellen, zentralen und axialen Tests verwendet werden.
- In der Spalte daneben kann man die Testergebnisse manuell hinzufügen, wie in der folgenden Abbildung dargestellt: DOE Reaktionsfläche
