Transcript 실험계획법 보고서_1조

실험계획법 보고서
2015
Table of
Contents
1. 시험의 배경과 목적
2. 실험인자의 선정 및 설정값 결정
3. 실험계획표 작성
4. 실험의 실시 및 실험 결과 정리
5. 실험결과의 분석(그림분석)
6. 실험결과의 분석(수치분석)
7. 수학적 모형에 근거한 최적조건 산출
8. 재현 Test를 통한 수학적 모형 검증
9. 결론 및 향후 계획
-2-
 실험의 배경 및 목적
본 실험의 배경 및 목적을 기술함
1. 실험의 배경: 당사가 제작 공급하고 있는 종이 헬기콥터에 대한 고객 불만
사항을 확인해 본 결과, 체공시간이 짧다는 의견이 가장 많이 도출됨. 따라서
당사는 실험계획법을 적용하여 체공시간 개선을 개선하기로 함
2. 실험의 목적: 완전요인 배치 실험 계획법을 적용하여 현재 2.5 초 수준의
체공시간 평균을 3.0 초 수준으로 향상시키고자 함
-3-
 실험인자의 선정 및 설정값 결정
실험의 결과 특성에 영향을 주는 원인 인자를 브레인스토밍 기법을 활용하여 수집
하고, 원인 인자의 영향도(1,3,9점) 및 성격(C,N,X, SOP)을 구분한다.
특성요인도 작
성안함
-4-
 실험인자의 선정 및 설정값 결정
실험인자와 고정인자를 선정하고, 인자에 대한 설정값을 결정한다.
인자 유형
인자
실험조건(-)
실험조건(+)
기준값
실험 인자
날개길이
6
12
9
꼬리 폭
1.5
3.5
2.5
꼬리길이
3
7
5
고정인자
낙하 높이
1900mm
시험자
민병관
보조날개 각도
90도
날개 폭
14mm
-5-
 실험계획표 작성
3 인자, 2수준(통상적), 2회 반복실험, 2 반복 관측 시험 계획표 작성
표준 순서
런 순서
중앙점
블럭
날개길이
꼬리폭
꼬리길이
y1_1_1
y2_1_1
Y(Mean)_1_1
13
1
1
1
6
1.5
7
1.3
1.4
1.35
5
2
1
1
6
1.5
7
1.33
1.42
1.375
8
3
1
1
12
3.5
7
1.88
1.75
1.815
11
4
1
1
6
3.5
3
1.36
1.34
1.35
10
5
1
1
12
1.5
3
1.75
1.88
1.815
1
6
1
1
6
1.5
3
1.28
1.48
1.38
7
7
1
1
6
3.5
7
1.33
1.39
1.36
2
8
1
1
12
1.5
3
1.66
1.86
1.76
16
9
1
1
12
3.5
7
2.07
2.05
2.06
12
10
1
1
12
3.5
3
1.92
1.72
1.82
4
11
1
1
12
3.5
3
1.86
1.82
1.84
15
12
1
1
6
3.5
7
1.3
1.38
1.34
9
13
1
1
6
1.5
3
1.38
1.51
1.445
6
14
1
1
12
1.5
7
2.14
2.22
2.18
14
15
1
1
12
1.5
7
2.1
2.19
2.145
3
16
1
1
6
3.5
3
1.4
1.32
1.36
-6-
 실험의 실시 및 실험 결과 정리
실험 순서에 의거 실험을 실시하고, 실험 결과 입력 및 평균값 산출
표준 순서
런 순서
중앙점
블럭
날개길이
꼬리폭
꼬리길이
y1_1_1
y2_1_1
Y(Mean)_1_1
13
1
1
1
6
1.5
7
1.3
1.4
1.35
5
2
1
1
6
1.5
7
1.33
1.42
1.375
8
3
1
1
12
3.5
7
1.88
1.75
1.815
11
4
1
1
6
3.5
3
1.36
1.34
1.35
10
5
1
1
12
1.5
3
1.75
1.88
1.815
1
6
1
1
6
1.5
3
1.28
1.48
1.38
7
7
1
1
6
3.5
7
1.33
1.39
1.36
2
8
1
1
12
1.5
3
1.66
1.86
1.76
16
9
1
1
12
3.5
7
2.07
2.05
2.06
12
10
1
1
12
3.5
3
1.92
1.72
1.82
4
11
1
1
12
3.5
3
1.86
1.82
1.84
15
12
1
1
6
3.5
7
1.3
1.38
1.34
9
13
1
1
6
1.5
3
1.38
1.51
1.445
6
14
1
1
12
1.5
7
2.14
2.22
2.18
14
15
1
1
12
1.5
7
2.1
2.19
2.145
3
16
1
1
6
3.5
3
1.4
1.32
1.36
-7-
 실험 결과의 분석 1( 그림 분석/ 주효과)
그림분석
안함
결론:
클립무게는 체공시간에
대한 영향도가 큰 것으로
보이고,
날개폭과 날개 길이는 클
립무게보다 영향도가 약
한 것으로 보여짐
-8-
 실험 결과의 분석 1( 그림 분석/ 상호작용 효과)
그림분석
안함
결론:
클립무게, 날개길이 날개
폭 모두 상호작용 효과는
있는 것으로 보인다.
날개폭과 클립수 상효작
용 효과는 상대적으로 작
게 보여짐
-9-
 실험 결과의 분석 2(수치분석)
인자의 주효과와 상호작용효과의 크기를 정량화하고, 가설검정을 통해 인자의 유
효성을 확인한다.
Y(Mean)_1에 대한 추정된 효과 및 계수(코드화된 단위)
항
효과
계수 SE 계수
T
P
상수
1.64969 0.01654 99.75 0.000
날개길이
0.55937 0.27969 0.01654 16.91 0.000
꼬리폭
-0.06313 -0.03156 0.01654 -1.91 0.093
꼬리길이
0.10687 0.05344 0.01654 3.23 0.012
날개길이*꼬리폭
-0.02813 -0.01406 0.01654 -0.85 0.420
날개길이*꼬리길이
0.13437 0.06719 0.01654 4.06 0.004
꼬리폭*꼬리길이
-0.05562 -0.02781 0.01654 -1.68 0.131
날개길이*꼬리폭*꼬리길이 -0.07812 -0.03906 0.01654 -2.36 0.046
=> 날개길이*꼬리폭, 꼬리폭*꼬리길이의 상호작용 효과는 가설검정(유의수준 5 %)
결과 유의하지 않는 것으로 확인됨, 3인자 상호작용 효과는 일반적으로 무시함
- 10 -
 실험 결과의 분석 2(수치분석 2차: Pooling 실시)
유의하지 않은 항을 오차항으로 보내고, 유의한 항으로 구성된 수학적 모형 확정
(단, 관련 상호작용 효과가 유의하면, 주효과가 유의하지 않아도 Pooling하지 않음)
Y(Mean)_1에 대한 추정된 효과 및 계수(코드화된 단위)
항
효과
계수 SE 계수
T
P
상수
1.64969 0.02064 79.93 0.000
날개길이
0.55937 0.27969 0.02064 13.55 0.000
꼬리폭
-0.06313 -0.03156 0.02064 -1.53 0.154
꼬리길이
0.10687 0.05344 0.02064 2.59 0.025
날개길이*꼬리길이 0.13438 0.06719 0.02064 3.26 0.008
확정 수학적 모형:
체공시간=1.64969+0.27969*날개길이-0.03156*꼬리폭+ 0.05344*꼬리길이
- 11 -
 수학적 모형에 근거한 최적조건 산출
최적 조건 설정 도구를 활용하여 최적조건(망소/망대/망목)을 산출함 .
최적
높음
D
Cur
1.0000 낮음
날개길이
12.0
[12.0]
6.0
꼬리폭
3.50
[3.50]
1.50
꼬리길이
7.0
[7.0]
3.0
산출된 최적조건:
날개길이 : 12
꼬리폭 : 3.5
꼬리길이 : 7
종합
만족도
1.0000
최적 조건 기대값:
2.0587
y1_1_1
최대값
y = 2.0587
d = 1.0000
- 12 -
sec
 재현 Test를 통한 수학적 모형 검증
제시된 최적 조건에서 확인 실험을 통해 수학적 모형의 타당성을 검토하고, 최적조
건의 결과값을 확인한다.
1. 재현 실험 조건: 최적조건에서 총 15개의 데이터의 산출함
재현안함
수학적 모형에서 산출된 기대값
2.9958
재현 테스트 평균값
2.9667
1-표본 T: stack1 ( 수학적 모형의 타당성을 가설검정기법으로 확인)
mu = 2.9958 대 not = 2.9958의 검정
변수
N
평균 표준 편차 SE 평균
95% CI
T
P
stack1 15 2.96667 0.08997 0.02323 (2.91684, 3.01649) -1.25 0.230
=> P-value 값에 의해 두 평균의 차이는 없다.
유의수준 5% 가설검정 결과, 수학적 모형은 타당하며, 확인실험에서 얻어진
평균값은 2.9667 임
- 13 -
 결론 및 향후 계획
실험에서 얻어진 결론을 정리하고, 실험 관련 향후 계획을 기술함
1. 실험의 결론: 체공시간에 영향을 미치는 것으로 판단된 날개길이, 꼬리폭, 꼬리길이에
대한 3인자 2수준 2회 반복실험, 2회 반복관측 실험계획을 적용한 결과, 새로운
조건(날개길이 12, 꼬리폭 3.5, 꼬리길이 7)에서 지금보다 향상된 결과(기존: ---초, 개선:
2.0587초)를 얻을 수 있었음
2. 향후 계획: 추가 실험 계획, 또는 실험 결과의 타 Line 확대 계획, 관련 표준 변경 계획,
=> 없음
- 14 -