

مقدمهای بر طراحی آزمایشها
طراحی آزمایشها شامل یك آزمایش یا یكسری از آزمایشهایی میشود كه
به طور آگاهانه در متغیرهای
ورودی فرایند تغییراتی
ایجاد میگردد تا از این طریق میزان تغییرات حاصل در پاسخ خروجی فرایند مشاهده و شناسایی شود. فرایند را میتوان تركیبی
از دستگاهها، روشها و افراد تصور نمود كه مواد ورودی را به یك محصول خروجی تبدیل
میكنند.
اهداف طراحي آزمايشها
بسيار مشاهده شده است كه مهندسين و دانشمندان براي شناخت پديدهها
آزمايشاتي را انجام ميدهند. اجراي آزمايش همواره متضمن هزينه نمودن است و لذا
اجراي آزمونهاي مناسب نياز هر محقق است. طراحي آزمايشاتي كه با حداقل هزينه
بيشترين اطلاعات حاصل شود آرمان هر مهندس يا محقق است. از
دیگر اهداف طراحی آزمایشها میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
•
چگونه
ميتوانيم ميانگين فرآيند را در جهت دلخواه تغيير دهيم؟
•
چگونه
ميتوانيم تغييرات يك فرايند را كاهش دهيم؟
•
چگونه
ميتوانيم يك فرايند را در مقابل تغييرات غير قابل كنترل مقاوم يا استوار سازيم.
•
كداميك
از متغيرهاي از لحاظ كنترل كردن مهم و كداميك بي اهميت هستند.
مثالی از طرح یک آزمایش
کیک مورد نظر شامل مواد و عوامل تشکیل دهنده زیر میباشد:
- تخم
مرغ(بزرگ-کوچک)
- آرد(گندم-جو)
- شکلات(نوع ۱-نوع۲) - بیکینگ
پودر(شرکت۱-شرکت۲)
- شیر(کم چرب-پر چرب) - شکر(چغندر-نیشکر)
- نوع ظرف(کم عمق-گود)
- مقدار
دمای پخت(۱۶۰ درجه - ۲۱۰ درجه)
- میزان زمان پخت(۵۵ دقیقه - ۹۵ دقیقه) - نوع روغن(جامد-مایع)
- مدت زمان هم زدن(۱۵ دقیقه-۲۵ دقیقه)
به طور خلاصه 11 عامل را مورد بررسی
قرار میدهیم
هر کدام از این عوامل را در 2 سطح مورد
آزمایش قرار دارند. اگر بر اساس سعی و خطای سنتی این کار انجام شود تا ترکیب بهینه
را بدست آید میبایستی 2048 آزمایش صورت گیرد و اگر هزینه تولید هر عدد کیک را
1200 تومان در نظر بگیرم جدا از زمانی که صرف تهیه این کیکها و زمان راهاندازی و
تنظیمات مورد نظر در کارخانه میشود بایستی 2457600 تومان هزینه شود. و این در صورتی است که مطمئن باشیم در یکی از این آزمایشها به
پارامترهای بهینه میرسیم (احتمال کمی وجود دارد)
حال
تصور کنید بخواهیم این عوامل را در سه سطح مورد بررسی قرار دهیم برای مثال زمانهای
پخت در ۱۶۰و۲۱۰و۲۶۰ درجه بررسی شوند که در چنین حالتی نیاز به انجام 177147 آزمایش
میباشد که هزینهی چینین طرحی با احتساب هزینه هر کیک، 212576400 تومان (دویست و
دوازده میلیون و پانصد و هفتاده شش هزار و چهارصد تومان) میشود و البته اگر مطمئن
باشیم در یکی از این آزمایشها به پارامترهای بهینه میرسیم یعنی ممکن است بعضی
عوامل تاثیری در میزان هدف نداشته باشند و یا ممکن است عوامل دیگری نیز دخیل باشند
که ما آنها را در نظر نگرفتهایم برای مثال میزان روغن، نوع همزدن و یا اضافه
نمودن وانیل و حتی میزان آن میتوانند عوامل جدیدی باشند که در نظر گرفته نشدهاند
و میتوانند روند تحلیل آزمایش را به کلی دگرگون سازند و بسیاری از عوامل دیگر که
شاید خودتان بتوانید براحتی آنها را نام ببرید، اما با روشهای DOE ٬چون نگرشی کاملا
سیستماتیک و یگپارچه به سیستم دارد میتوان نوع عوامل و سطوحشان و میزان تاثیر و
تعامل (interaction) آنها را بایکدیگر دقیقا تعیین نمود.
مراحل طراحي آزمايشها
1- فرآيندي را كه بايد مورد
مطالعه قرار گيرد را تعريف كنيد.
2- متغير (هاي) پاسخ را تعيين كنيد.
3- دقت و صحت اندازهگيري را تعيين كنيد.
4- عاملهاي اوليه براي بررسي را تعيين كنيد.
5- سطوح عاملهاي انتخاب شده را تعيين كنيد.
6- طرح آزمايش را انتخاب كنيد.
7- برنامهاي براي كنترل متغيرهاي خارجي
تعيين كنيد.
8- آزمايش را بر حسب طرح انتخاب شده انجام
دهيد.
9- نتايج را تجزيه و تحليل و نتيجهگيري
نماييد.
10- فرآيندي جديد را صحهگذاري و مكتوب
نماييد.
11- مطالعه بعدي را پيشنهاد دهيد.
انواع تکنیکهای مورد استفاده برای
طراحی آزمایشها
انواع تکنیکها و روشهای مورد استفاده
برای طراحی آزمایشها به شرح زیر است:
- طراحي آزمايشها با روش تك
عاملي؛
- طراحي آز مايشها با روش چند عاملي؛
- طراحي آزمايشها با روش فاكتوريل؛
- طراحي آزمايشها با روش سطح پاسخ؛
- طراحي آزمايشها با روش مختلط؛
- طراحي آزمايشها با روش تاگوچي؛
موانع اجراي طراحي آزمايشها
مهمترین موانع اجرا طراحی آزمایشها به
شرح زیر است:
- عادت؛
- كارشناسان فني؛
- آموزش؛
- هزينه؛
- نيروي كار؛
- عدم حمايت مديريت؛ و
- فرض اينكه طراحي آزمايشها فقط در بخشتوليد
كاربرد دارد.
- فرايندهاي ما پايدار است و هر گونه تغييري
در پارامترهاي ورودي ضايعات ما را افزايش ميدهد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص طراحی
آزمایشها می توانید جزوه سمينار آشنايي با طراحی آزمایشهای اینجانب را از طریق لینک
زیر دانلود نمایید.
دانلود جزوه سمينار آشنايي با طراحی آزمایشها
جهت هماهنگی برای برگزاری دوره آموزشي طراحي آزمايشها با نرم افزار MINITAN مي توانيد با شماره همراه مدیریت پایگاه 09125446045 (مصطفی دستمردی) تماس حاصل نمایید.