МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ

Кафедра материаловедения

В.И. Бесшапошникова

МЕТОДОЛОГИЯ ПЛАНИРОВАНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТА В ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Практикум лабораторных работ

Утверждено в качестве методического пособия

редакционно-издательским советом МГУДТ

МГУДТ 2013

УДК [001:67](075)

Б 53

Куратор РИС проф. В.И. Ракитянский

Работа рассмотрена на заседании кафедры материаловедения и рекомендована к печати

Зав. кафедрой д.т.н., проф. Е.А. Кирсанова

Автор		д.т.н., проф. В.И. Бесшапошникова
Рецензент		д.т.н., проф. С. В. Родэ

Б 53 В. И. Бесшапошникова, Методология планирования эксперимента в легкой промышленности / Практикум лабораторных работ – М. : РИО МГУДТ, 2013. – 64 стр.

Приведены основные сведения о планировании многофакторного эксперимента. Рассмотрены методы планирования эксперимента: полный факторный эксперимент и метод дробных реплик применительно к процессам и продукции текстильной и легкой промышленности. Даны методические рекомендации и порядок оформления лабораторных работ. Практикум предназначен для студентов направления подготовки 221700 «Стандартизация и метрология».

УДК [001:67](075)

©Московский государственный университет

дизайна и технологии, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	Введение……………………………………………….	4
1.	Ведение лабораторного журнала ……………………………..	5
2.	Лабораторная работа №1 Определение значимых факторов и параметров оптимизации в планировании эксперимента ………...	5
3.	Лабораторная работа №2 Обработка результатов предварительного эксперимента. Оценка воспроизводимости и однородности результатов опытов……………………	11
4.	Лабораторная работа №3 Построение и анализ регрессионных моделей двухфакторного эксперимента………………………..	22
5.	Лабораторная работа №4 Построение и анализ математических моделей полного факторного эксперимента типа 2k ……….…	29
6.	Лабораторная работа №5 Построение и анализ математических моделей методом дробного факторного эксперимента……….	41
	Список рекомендуемой литературы………………….	58
	Приложения……………………………………………	60

Введение

Динамичное развитие экономики России невозможно без повышения качества и конкурентоспособности отечественных товаров и услуг и их соответствия требованиям международных стандартов качества. Одним из направлений решения этой задачи является применение современных методов математического моделирования и оптимизации процессов производства и качества продукцию. Существенную роль в этом деле играет эксперимент его организация и планирование. Заметное повышение эффективности экспериментальных исследований и инженерных разработок достигается использованием математических методов планирования эксперимента, которые в процессе постановки эксперимента и обработки полученных данных существенно сокращают затраты на исследования и сроки решения поставленных задач, повышают качество полученных результатов.

Цель планирования эксперимента – нахождение такой методологии эксперимента, которая обеспечивает такие условия проведения опытов при которых удается получить надежную и достоверную информацию об объекте, с наименьшей затратой труда, а также представить эту информацию в компактной и удобной форме.

В планировании экспериментов применяются в основном планы первого и второго порядков. Планы более высоких порядков используются в инженерной практике редко. Поэтому в данном методическом издании изложена методология планирования эксперимента и алгоритм составления плана эксперимента для моделей первого порядка разными методами: полным факторным экспериментом и методом дробных реплик.

Цель методических указаний – формирование у студентов навыков по организации, планированию и проведению эксперимента, а также обработке его результатов при решении зачать оптимизации производственных процессов и качества продукции текстильной и легкой промышленности, при их подтверждении соответствия техническим регламентам и установленным требованиям.

Данное методическое пособие подготовлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Планирование и организация эксперимента» и содержит основные сведения, методические рекомендации, порядок выполнения и оформления лабораторных работ. Приведены учебные задачи и примеры их решения. Представлены таблицы статистических данных, необходимых при выполнении расчетов. Даны вопросы для самоконтроля и отчета по теме лабораторной работы.

Ведение лабораторного журнала

Лабораторный журнал – официальный документ, имеющий юридическую силу, в котором в последовательном хронологическом порядке расположены все лабораторные работы выполненные студентом. Титульный лист лабораторного журнала должен содержать информацию о студенте и дисциплине.

Лабораторная работа должна содержать следующую информацию:

- номер и тема лабораторной работы;

- цель и задание к лабораторной работе;

- условия проведения экспериментов и результаты измерений;

- методика расчетов с указанием промежуточных и окончательных результатов;

- выводы и рекомендации по результатам работы.

Лабораторные работы оформляются на компьютере (шрифт Times New Roman, интервал одинарный, кегль 14), распечатываются с одной стороны листа формата А4 и сшиваются в единый лабораторный журнал. Лабораторный журнал представляет собой папку со скоросшивателем, в которой пронумерованы страницы всех лабораторных работ. Аккуратное ведение лабораторного журнала является обязательным требованием. Каждая лабораторная работа оформляется с нового листа.

Перед проведением эксперимента исследователь должен заранее продумать роль различных факторов и их влияние на параметр оптимизации и учесть возможные риски при планировании эксперимента, принять необходимые меры безопасности.

Перед началом проведения лабораторных работ все студенты в обязательном порядке должны ознакомиться с инструкцией по технике безопасности, прослушать инструктаж преподавателя и расписаться в журнале регистрации периодического инструктажа безопасным методам работы.

Лабораторная работа №1