Планирование экспериментов. 
Управление процессом испытаний деталей на прочность путем сокращения временных затрат

Этап планирования экспериментов с объектом связан с необходимостью определить параметры влияния на выход Y тех входов объекта, которые не варьируются при его нормальной работе, т. е. без управления.

Выделим следующие этапы планирования экспериментов:

Матрица полного трехфакторного эксперимента.

Задание параметров в имитационной модели.

Регрессионный анализ Рассмотрим их подробнее.

Заполнение матрицы полного трехфакторного эксперимента

На этапе структурного синтеза модели была выявлена статическая структура, которая раскрывает взаимосвязи контролируемых, управляемых связей и параметров объекта. Поэтому далее в качестве факторов будем подразумевать управляемые связи:

х1 — время, затрачиваемое на проведение испытания;

х2 — количество деталей, подлежащих списанию;

х3 — среднее время поиска документации по одной детали;

Для заполнения матрицы полного трехфакторного эксперимента необходимо определить диапазон изменений факторов:

Для каждого из факторов определены граничные значения (диапазоны изменения факторов), которые в совокупности задают область определения функции.

Целевой функцией Y будет время проведения испытаний.

Планирование эксперимента будет проводиться в программной среде Minitab 16. Вводим исходные данные (Рисунок 4.2).

Рисунок 4.1- Исходные данные Создаем план полнофакторного эксперимента (Рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 — План эксперимента, построенный в Minitab.

После проведения эксперимента и сбора данных, можно ввести их в рабочий лист. Измеряемая характеристика называется откликом. В нашем примере измеряется время, затрачиваемое на проведение испытания. В результате выполнения эксперимента на имитационной модели получены следующие данные (рисунок 4.3):

Рисунок 4.3 — Результат выполнения экспериментов на имитационной модели Таким образом, построен полный факторный эксперимент, который имеет двадцать четыре опыта и включает все возможные комбинации уровней трех факторов.

Далее необходимо построить регрессионный анализ для установления взаимосвязей между факторами.

В результате компьютерного эксперимента на имитационной модели были получены значения Y при этих сочетаниях факторов. Минимальное значение целевой функции, равное 3, достигается при следующих значениях факторов Х: