Design of Experiment and Multi-Response Optimization

Abstract

En god dimensjonal passform er en av de viktigste egenskapene som en sylinder bør ha når den produseres. Derfor er det viktig å forstå prosessparametrene og forholdet mellom dimensjonene for å ha god kontroll på kvaliteten, produktiviteten og kostnadene til prosessen. Design of experiments (DOE) er en statistisk teknikk som løser komplekse og kostbare eksperimentelle forhold ved raskt å optimalisere ytelsen til systemer med kjente inngangsvariabler. Denne oppgaven tar sikte på å designe et eksperiment for å forstå prosessparameteren og dens nivå og effekt på dimensjonsegenskaper og finne den optimale innstillingen for å produsere en sylinder med gode dimensjonsegenskaper. ANOVA-analyse ble utført for tolkning og for å få innsikt i prosessene. Resultatet av analysen av diameteren i ulike høyder var unikt, fordi ulike prosessparametere og deres interaksjoner påvirket diameteren i ulike høyder. Den optimale innstillingen for prosessene for å gi gode dimensjonsegenskaper ble funnet å være Regrind 0% og PLC -0,5, med en ønsket kvalitet på 53,70%. I tillegg ble det gjort et viktig funn ved optimalisering av dimensjonsegenskapene ved å inkludere vekt, nemlig at ønskeligheten ser ut til å avta betydelig.

Good dimensional fit is one of the most significant characteristics a cylinder should possess when it is produced. So, it becomes imperative to understand the process parameters and the relationship between the dimensions to have good control over the quality, productivity, and cost aspects of the process. Design of experiments (DOE) is a statistical technique that solves complex and costly experimental conditions by quickly optimizing the performance of systems with known input variables. This thesis aims to design an experiment to understand the process parameter and its level and effect on dimensional characteristics and find the optimal setting for producing a cylinder with good dimensional characteristics. ANOVA analysis was carried out for interpretation and to obtain insight into the processes. The result of the analysis of diameter at different heights was unique, as different process parameters and their interactions impacted the diameter at different heights. The optimal setting for the processes to produce good dimensional characteristics was found to be Regrind 0% and PLC -0.5, with a desirability of 53.70%. Additionally, a major discovery was encountered while optimizing the dimensional characteristics with the inclusion of weight that desirability seems to decrease significantly.