بهینهسازی تولید | طراحی آزمایشها با روش متدولوژی سطح پاسخ (RSM)
فیلم های آموزشی در انتهای مطلب
کامل ترین مجموعه آموزش #بهینه_سازی و #طراحی_آزمایش با روش سطح پاسخ (RSM)
- فیلم آموزش قدم به قدم طراحی آزمایش (RSM) با نرم افزار دیزاین اکسپرت به همراه نحوه ارائه نتایج در مقالات علمی و پایان نامه ها
- فیلم آموزش روش سطح پاسخ (RSM) با استفاده از طرح مرکب مرکزی (CCD) به صورت پروژه محور
- فیلم آموزش روش سطح پاسخ (RSM) با استفاده از طرح باکس بنکن (BBD) به صورت پروژه محور
طراحی آزمایش، مجموعه اقداماتی است که توسط مدلسازی و بهینهسازی متغیرهای واکنش از طریق روشهای آماری انجامشده که بهمنظور افزایش بازدهی محصول بدون افزایش در قیمت آن میباشد.
در روشهای طراحی آزمایش سنتی، فقط یک عامل بهعنوان متغیر در نظر گرفتهشده و دیگر عوامل در یک سطح ثابت قرار میگرفت که این روش یک متغیر در یکزمان[1] نامیده میشود . در این روش اثرات متقابل بین متغیرها مطالعه نمیشود و اثرات کامل عوامل در روند قابل نمایش نبود. همچنین برای انجام پژوهش، تعداد زیادی آزمایش مورد نیاز بود که منجر به افزایش زمان و هزینه و همچنین افزایش مصرف معرف و مواد میشود .
برای غلبه بر این مشکل، روش سطح پاسخ[2] (RSM) برای مطالعات بهینهسازی توسط Box و ویلسون[3] ارائه شد و توسط مهندسان، دانشمندان توسعه یافت . پس از آن، Myers و مونتگومری[4] بحث مفصل از RSM و کاربرد آن را ارائه دادند. با توجه به تعریف مونتگمری، «مجموعهای از تکنیکهای ریاضی و آماری مفید برای مدلسازی و تجزیهوتحلیل مسائلی است که در آن یک واکنش توسط چند متغیر مستقل تحت تأثیر قرار دارد و هدف، بهینهسازی پاسخ است» که RSM نامیده شد و یک روش ایدهآل برای بهینهسازی یک محصول یا فرایند است.
امروزه، RSM در طیف گستردهای از علوم مانند زیستشناسی ، شیمی تحلیلی ، شیمی آلی ، بیوشیمی و نانو شیمی استفاده میشود. دیدگاه گرافیکی از مدل ریاضی به اصطلاح روش سطح پاسخ منجر شده است.
میتوان مطالعه بهینهسازی با استفاده از RSM را به شش مرحله به شرح زیر تقسیم کرد:
-
(الف) انتخاب متغیرهای مستقل از اثرات عمده بر سیستم از طریق مطالعات غربالگری و تحدید حدود منطقه آزمایش، با توجه به هدف مطالعه و تجربه محقق (طوفان فکری)
-
(ب) انتخاب طرح آزمایش و انجام آزمایشها با توجه به زمینه آزمایشی انتخابشده (باکس بنکن، سنترال کامپوزیت، فاکتوریل، تاگوچی، دی اپتیمال و ...)
-
(ج) تحلیل آماری ریاضی از دادههای تجربی بهدستآمده از طریق تابع چندجملهای مناسب (توسط خود نرم افزار انجام میشود)
-
(د) ارزیابی تناسب مدل ( p-value ، r squared، گراف ها و ...)
-
(ه) تائید لزوم و امکان انجام یک جابجایی در جهت منطقه مطلوب (در صورت بهینه شدن یک سمت از بازه)
-
(و) به دست آوردن مقادیر بهینه برای هر متغیر مورد مطالعه
[1] one-variable-at-a-time technique
[2] Response surface methodology
[3] Box and Wilson
[4] Myers and Montgomery
جهت دریافت مشاوره تخصصی انجام طراحی آزمایش (RSM) به منوی خدمات ما مراجعه فرمایید.
طراحی آزمایشها با روش متدولوژی سطح پاسخ (RSM)
متدولوژی سطح پاسخ (Response Surface Methodology) یا به صورت اختصاری RSM، یک مجموعه از تکنیکهای آماری و ریاضیات کاربردی برای ساخت مدلهای تجربی است. هدف در این گونه طرحها بهینهسازی پاسخ (متغیر خروجی) است که متأثر از چندین متغیر مستقل (متغیرهای ورودی) میباشد. یک آزمایش یک سری از آزمونهاست که اجرا نامیده میشود. در هر آزمایش تغییرات در متغیرهای ورودی به منظور تعیین علل تغییرات در متغیر پاسخ ایجاد می شوند.
در اصل RSM برای مدل پاسخهای تجربی توسعه داده شد (Box & Draper, 1987) و سپس به سمت مدل کردن آزمایشات عددی سوق پیدا کرد. در آزمایشات فیزیکی، اشتباه در آزمایشات میتواند به صورتهای مختلفی رخ دهد برای مثال ارزیابی خطاها هنگامی که بینظمی یا خطا بر اثر یک همگرایی اشتباه باشد (مثلا خواب آلوده بودن آزمایشگر یا خستگی او و یا ناهمگن بودن مواد آزمایشی) و یا اینکه یک پدیده فیزیکی پیوسته را به صورت گسسته تعریف کنیم در صورتی که نتوان در واقعیت چنین کاری را انجام داد. در RSM فرض میشود که خطاها تصادفی هستند. کاربرد RSM برای بهینهسازی طرح، در کاهش هزینه روشهای تحلیل گرانقیمت و بینظمیهای عددی مرتبط با آنها میباشد (مانند تحلیل CFD یا عنصر محدود). در RSMهمگرایی به سمت عنصر بهینه است زیرا آنها اثرات عوامل بینظمی را کاهش میدهند.
در طرحهای رویه پاسخ ساخت مدلهای رویه پاسخ یک فرآیند تکراری میباشد. به محض اینکه یک مدل تقریبی به دست آمد، توسط روش نیکویی برازش، مورد آزمون قرار می گیرد که آیا جواب رضایت بخش است یا خیر، اگر جواب تایید نشود تخمین فرآیند دوباره شروع میشود و آزمایشات بیشتری انجام میشود.
یک جنبه مهم RSM طراحی آزمایشات است که عموماً به عنوان DOE شناخته می شود. این استراتژی در اصل برای برازش مدلهای آزمایشی توسعه داده شد اما می تواند برای آزمایشات عددی نیز به کار رود. هدف DOE انتخاب نقاطی است که پاسخ باید مورد ارزیابی قرار گیرد. انتخاب طرحهای آزمایش میتواند تأثیر زیادی بر روی صحت تخمین و هزینه ساخت مدل سطح پاسخ داشته باشد. در یک DOE سنتی آزمایشات غربالگری در مراحل ابتدایی فرآیند اجرا میشود یعنی زمانی که تعداد زیادی از متغیرهای طرح به صورت بالقوه وجود دارد که ممکن است اثرات کوچکی روی پاسخ داشته باشند و یا اینکه هیچ تاثیری روی پاسخ نداشته باشند.
روشهای سطح پاسخ میتوانند بسته به کاربردشان در طرح آزمایش به روشهای متفاوتی طرح شوند. از جمله روشهای CCD،D-Optimal و Box-Behnken. کاربرد روشهای سطح پاسخ در صنایع بسیار وسیع است از جمله میتوان به صنایع شیمیایی، پتروشیمی، غذایی، دارویی ، میکروبیولوژی و … اشاره نمود.
مقایسه طراحی آزمایشها به روش (CCD) و (BBD) در رویه سطح پاسخ
طراحی آزمایشها به روش سطح پاسخ (RSM) در اولین سال ۱۹۵۰ میلادی شکل گرفت و کاربرد اولیه آن بیشتر برای صنایع شیمیایی بود ولی اخیراً به طور گستردهای از روش سطح پاسخ (RSM) برای بهبود کیفیت، طراحی محصول و آنالیز عدمقطعیت استفاده میشود. دو روش متداول زیر مجموعه طراحی آزمایشها به روش سطح پاسخ (RSM) طراحی آزمایشها به روش Central Composite Design (CCD)و Box-Behnken designs (BBD) هستند که در ادامه این مطلب به مقایسه و بررسی کاربردهای متفاوت این دو زیر مجموعه میپردازیم:
– تعداد آزمایشها در روش CDD به طور معمول از روش BBD بیشتر است.
– روش CCD قابل گردش است ولی روش BBD همیشه قابلیت گردش ندارد.
– روش CCD از طراحی عاملی دو سطحی با رزولوشن V و بیشتر ساخته شده است (طراحی عاملی + نقاط مرکزی + نقاط محوری).
– روش BBD از ترکیبی از طراحی عاملی دو سطحی تشکیل شده است.
– در روش CCD هر فاکتور پنج سطح متفاوت دارد (شامل سه نقطه در داخل حدود مشخص شده برای هر عامل و دو نقطه خارج از حدود مشخص شده برای هر عامل است).
– در روش BBD هر فاکتور سه سطح متفاوت دارد (شامل سه نقطه در داخل حدود مشخص شده برای هر عامل است و هیچ نقطهای خارج از حدود مشخص شده بالا و پایین برای هر عامل را ارائه نمیکند. به عبارت دیگر تمام نقاط آزمایش شده در محدودهای از پیش تعیین شده قرار دارند. در نتیجه نقاط ابتدا و انتهای بازه دقت کمتری از سایر نقاط دارند)
– وقتی به دلیل محدودیتهای فیزیکی یا مفهومی، آزمایشها خارج از بازه مورد نظر ممکن نیست، روش BBD توصیه میشود. (مثلاً غلظت از صفر شروع میشود و حد منفی آن مفهوم ندارد)
– معادله رگرسیونی بدست آمده از روش BBD یک معادله Quadratic میتواند باشد (حداقل تعداد سطوح لازم برای معادله Quadratic سه سطح میباشد) ولی معادله رگرسیونی بدست آمده از روش CCDیک معادلهCubic میتواند باشد(حداقل تعداد سطوح لازم برای معادله Cubic چهار سطح میباشد.)
فیلم آموزشی کلیات طراحی آزمایش
توجه: ممکن است که به خاطر سرعت پایین اینترنت شما، نمایش آنلاین با کیفیت پایین تر از کیفیت HD ویدئوی اصلی نمایش داده شوند. در این صورت آموزش را دانلود کرده و سپس مشاهده نمایید.
جهت دریافت مشاوره تخصصی انجام طراحی آزمایش (RSM) به منوی خدمات ما مراجعه فرمایید.
RSM | آموزش نصب دیزاین اکسپرت Design Expert ورژن 11
RSM | آموزش نصب دیزاین اکسپرت Design Expert ورژن 10
(1/1/2019) با توجه به نیاز به مشاوره اولیه در زمینه طراحی آزمایش و انبوه سوالات مشابهی که در شروع کار هست، بر آن شدیم تا تخصصی ترین گروه (اولین زیر شاخه وب سایت bio1.ir، محوريت : طراحی آزمایش) را در کنار وب سایت، راه اندازی کنیم.
⭕️ لینگ اصلی گروه:
لينك كانال مطالب طراحی آزمایش:
https://t.me/designexpert
مطالب مشابه:
- طراحی آزمایش (RSM)
- الگوریتم ژنتیک |عملگرهای الگوریتم ژنتیک | الگوریتم ژنتیک در بهینه سازی کاربرد الگوریتم ژنتیک | الگوریتم ژنتیک در هوش مصنوعی
- دانلود Stat-Ease Design-Expert ورژن 11 و 10 و 7 به همراه فیلم آموزشی نصب |RSM| طراحی آزمایش
- طراحی آزمایش چیست؟ | آموزش کلیات به همراه توضیحات کامل هر مرحله
- آموزش قدم به قدم طراحی ازمایش (RSM) | با نرم افزار دیزاین اکسپرت +نحوه ارائه در مقالات علمی و پایان نامه ها
- آموزش RSM| تحلیل نمودارهای آماری در روش سطح پاسخ | نرم افزار دیزاین اکسپرت
مطالب تصادفی:
- روش نگارش يک مقاله علمي-پژوهشي + نمونه مقاله اعتبارسنجی و ابزارسازی| نمونه مقاله توصیفی
- پایاننامه چیست؟| مراحل نوشتن پایان نامه و شرح کامل آن| تخصصی
- سمینار چیست؟|توضیح کامل |بررسی تفاوت همایش، کنفرانس، سمینار، کنگره، فراخوان، گردهمایی، میتینگ، جشنواره، کنوانسیون و کارگاه
- آموزش پروپوزال نویسی برای پایان نامه و رساله دکتری | تخصصی | انجام پروپوزال
- تولید پروتئین نوترکیب مزایا و چالش ها
- مشاوره و آموزش انجام پایان نامه پروژه های تخصصی بیوتکنولوژی و مجموعه زیست سلولی
- چگونه محرومیت و آشفتگی می تواند ما را خلاق تر کند
- سخنرانی Ted با موضوع \"کشف امواج گرانشی به چه معناست\"
- معرفی رشته بیوتکنولوژی-کارشناسی-ارشد-دکتری
کلمات کلیدی :
طراحی آزمایشات , تاگوچی , مهندسی کیفیت , آموزش تاگوچی , آموزش طراحی , آزمایشات , طرح آزمایش , توضیح روش آماری تاگوچی , طرح آزمايش در minitab , آموزش طراحی آزمایشات کلاسیک , آموزش minitab experimental design , آموزش DOE , طرح های RSM , آموزش rsm , rsm training , RSM training , روش rsm , rsm طراحی آزمایشات , rsm صنایع غذایی , پروژه rsm صنایع غذایی , طرح های Orthogonal design , طرح هاي متعامد , response surface designs , مهندسي كيفيت تاگوچي , آموزش طراحي آزمايشات minitab , طرح های سطح پاسخ , تاگوچی , طرح های پاسخ سطح RSM , مهندسي پليمر , مهندسي صنايع , مهندسي متالوژي , نانوفناوري , نانو كامپوزيت , نانو سيلور , نانو , مهندسي كيفيت تاگوچي , آموزش مهندسي كيفيت , روش سطح پاسخ , طرح سطح پاسخ , آموزش روش سطح پاسخ , متدولوژی سطح پاسخ , (Response Surface Methodology) , RSM , تکنیکهای آماری , روش سطح پاسخ , ار اس ام , پی والیو , اف والیو , CCD , BBD , سی سی دی , بی بی دی , ریاضیات کاربردی , مدلهای تجربی , بهینهسازی پاسخ , متغیر خروجی , متغیر مستقل , (متغیرهای ورودی) ,متدولوژی سطح پاسخ , , (Response Surface Methodology) , RSM، , تکنیکهای آماری , ریاضیات کاربردی , مدلهای تجربی , بهینهسازی پاسخ , متغیر خروجی , متغیر مستقل , (متغیرهای ورودی) , آموزش کاملا تخصصی , RSM , ار اس ام , مینی تب , minitab , مینی تب , spss , اس پی اس اس , طراحی ازمایش , نرم افزارهای اموزشی , بیوتکنولوژی , زیست شناسی , Educational software ,
دیدگاهها