مديریت كیفیت در مراكز آزمایشگاهی

طراحی آزمایش‌ها با روش متدولوژی سطح پاسخ (RSM)

اشتراک گذاری

DOE - 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 RSM همگرایی 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.

DOE - RSM1

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.

هماهنگی جهت برگزاری دوره آموزشی طراحی آزمایشات به متدولوژی سطح پاسخ (RSM)

جهت هماهنگی برای برگزاری دوره‌‌ آموزشی طراحی آزمایش‌ها مقدماتی و پیشرفته با نرم افزار MINITAB می‌توانید با ما تماس بگیرید.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *