• 제목/요약/키워드: constrained mixture design

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2차 혼합물 반응표면 모형에서의 강건한 실험 설계 (Robust Designs of the Second Order Response Surface Model in a Mixture)

  • 임용빈
    • 응용통계연구
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    • 제20권2호
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    • pp.267-280
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    • 2007
  • 혼합물 성분들의 비율의 상한과 하한에 대한제한조건이 부과된 제한된 혼합물 실험 공간 R에서의 혼합물 실험을 위한 최적 설계를 찾는 데에 D-, G-, V- 최적기준 등과 같은 다양한 최적 설계 기준이 사용된다. 각각의 실험 설계는 선택된 최적 기준에 대해서는 최적이지만, 제한된 혼합물 실험 공간에서의 예측력에 대해서는 만족스럽지 못하다는 것은 잘 알려진 사실이다. (Vining 등, 1993; Khuri 등, 1999). 우리의 관심사는 2차 혼합물 반응표면모형을 가정한 경우에 제한된 혼합물 공간에서의 효율적인 실험 설계를 찾는 것이다. 이 논문에서는 꼭지점, 선중심점, 면중심점, 중앙점과 내부점으로 구성된 확장된 후보 실험점 그룹을 구성한 다음에, D-최적기준, G-최적기준, V-최적기준과 실험점들 간의 거리에 근거한 U-최적기준에 강건한 실험 설계를 제안한다. Khuri 등(1999)에서 분석된 비료 혼합물 실험과Vining과 Cornell(1993)이 분석한 조명탄 혼합물 실험의 사례에서 강건한 실험설계들과 두 논문에서 추천된 실험 설계들에 대한 예측치의 표준화된 분산의 분위수의 그림(SVPQP)을 비교한 결과 강건한 설계가 상대적으로 우월함이 판명되었다.

혼합물실험계획에 의한 커피혼합비율 최적화에 대한 연구 (A Case Study on the Optimum Formulation of Coffee by a Mixture Experiment Design)

  • 이종성;문제웅
    • 산업기술연구
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    • 제22권A호
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    • pp.83-87
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    • 2002
  • Many industrial products such as paints, ink and adhesives are composed of the ingredients of a mixture. In mixture experiments, the characteristics of quality(response) depends only on the proportions of the ingredients and does not depend on the total amount of the mixture. This article discusses the constrained mixture experimental design, the data analysis, and the optimum formulation of ingredients based on the two quality characteristics - taste and flavor. It IS shown that efficient designs can be constructed from D-optimal criterion. Special cubic models were selected as the final mixture response surfaces for both reponses. The desirability function was used for the optimization of the two responses.

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실험통계법을 이용한 마찰재의 고온 마찰특성에 대한 고찰 (High Temperature Fade Behavior of Brake Friction Materials at Extreme Braking Conditions)

  • 고길주;박상진;장호
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제34회 추계학술대회 개최
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    • pp.117-126
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    • 2001
  • Tribological properties of high temperature fade were investigated by changing relative amounts of ingredients in the brake friction material. Based on a simple experimental formulation containing 10 ingredients, friction materials were tested using a pad-on-disk type friction tester. Twenty-five friction material specimens with different relative amounts of the ingredients were manufactured according to the constrained mixture design .The difference ($\Delta$${\mu}$=${\mu}$$\sub$max/. -${\mu}$$\sub$min/. ) of friction coefficients was measured to represent the high temperature fade. Results from elevated temperature tests showed that five ingredients including cashew, graphite, Sb$_2$S$_3$, ZrSiO$_4$, and Cu fibers played important roles on $\Delta$${\mu}$. In order to find relative importance on fade phenomena among these ingredients, ANOVA(analysis of variance) was performed in this investigation. Thirty-two friction material specimens by changing ${\pm}$50vol.% of these five ingredients were tested to examine the relative importance. Results showed that cashew, graphite '||'&'||' Sb$_2$S$_3$, and cashew '||'&'||' graphite aggravated the fade behavior and Cu fibers improved on fade resistance.

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제약공정에서 공정 및 제품의 품질향상을 위해 강건 호감도 함수 모형을 이용한 최적공정설계 (An Optimal Process Design U sing a Robust Desirability Function(RDF) Model to Improve a Process/Product Quality on a Pharmaceutical Manufacturing Process)

  • 박경진;신상문;정혜진
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • Quality design methodologies have received constituent attention from a number of researchers and practitioners for more than twenty years. Specially, the quality design for drug products must be carefully considered because of the hazards involved in the pharmaceutical industry. Conventional pharmaceutical formulation design problems with mixture experiments have been typically studied under the assumption of an unconstrained experimental region with a single quality characteristic. However, real-world pharmaceutical industrial situations have many physical limitations. We are often faced with multiple quality characteristics with constrained experimental regions. ln order to address these issues, the main objective of this paper is to propose a robust desirability function (RDF) model using a desirability function (DF) and mean square error (MSE) to simultaneously consider a number of multiple quality characteristics. This paper then present L-pseudocomponents and U-pseudocomponents to handle physical constraints. Finally, a numerical example shows that the proposed RDF can efficiently be applied to a pharmaceutical process design.

Tribological Properties of Carbonaceous Ingredients such as Natural Graphite, Artificial Graphite, and Cokes in Automotive Brake Friction Materials

  • Kim, Yoon-Jun;Lee, Kang-Sun;Park, Sung-Bin;Jang, Ho
    • KSTLE International Journal
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    • 제10권1_2호
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    • pp.43-47
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    • 2009
  • Influences of carbonaceous ingredient as a solid lubricant in automotive friction materials on friction properties were studied. Three types of carbonaceous ingredients such as natural graphite, artificial graphite, and cokes were mixed using a constrained mixture design. A 1/5 scale brake dynamometer was used to obtain tribological properties. Results showed that cokes substantially increased the friction coefficient, and natural graphite effectively reduced stick-slip phenomena. This significant difference was attributed to the formation of the friction film on the brake pad which was shown to be strongly dependent on the graphite types. The different crystal structures of the carbonaceous solid lubricants played a significant role in the formation of friction film at the interface.

자동차용 마찰재 원료가 열화 저항성에 미치는 영향 (The Roles of Ingredients in Fade Resistance of Brake Friction Materials)

  • 장호;조근형;한재민;박성빈;신민욱
    • Tribology and Lubricants
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    • 제25권1호
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    • pp.31-37
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    • 2009
  • 상용화 마찰재를 사용하여 고온 열화에 대한 원료들의 영향을 연구하였다. 제한된 영역에서의 실험계획법에 의해 25개의 마찰재가 제작되었으며, 축소 마찰 시험기로 마찰, 마모특성을 조사하였다. 아라미드 섬유, 흑연, 구리섬유는 열화에 대한 저항성을 향상시켰으며, 반면 삼황화 안티몬, 지르콘은 열화현상을 가속시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 각 원료들이 계면에 미치는 영향이 각기 다르기 때문으로 사료된다. 아라미드 섬유, 흑연, 구리섬유등은 계면을 안정화 시켰으며, 삼황화 안티몬, 지르콘등은 고온에서 불안정한 계면을 형성시키는 것으로 나타났다.

자동차 브레이크용 마찰재 내의 강철섬유, 지르콘, 캐슈가 크립 그론에 미치는 영향 (Effects of Steel Fiber, Zircon, and Cashew in the Brake Friction Materials on Creep Groan Phenomena)

  • 장호;이강선;이은주;정근중;송현우
    • Tribology and Lubricants
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    • 제23권6호
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    • pp.278-282
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    • 2007
  • Friction characteristics of a low-steel friction material were examined to investigate creep groan phenomena. The amount of three ingredients (steel fiber, $ZrSiO_4$, cashew) were changed to produce test specimens using a constrained mixture design. Tribological properties of the friction material specimens were obtained by using a 1/5 scale dynamometer. Results showed that the amount of three different ingredients strongly affected the level of friction coefficient and the difference between the static friction coefficient and the kinetic friction coefficient $({\Delta}{\mu}).\;ZrSiO_4$ and steel fiber tended to increase the average friction coefficient and aggravated the stick-slip phenomena suggesting high creep groan propensity. On the other hand, cashew tended to decrease average friction coefficient and ${\Delta}{\mu}$.

최소 볼록 집합을 이용한 데이터베이스 기반 콘크리트 최적 배합 (Concrete Optimum Mixture Proportioning Based on a Database Using Convex Hulls)

  • 이방연;김재홍;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.627-634
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    • 2008
  • 이 연구에서는 한정된 데이터베이스를 바탕으로 콘크리트 물성 예측 모델을 만들어 최적 배합을 구할 때, 탐색 범위를 한정된 데이터베이스로 제안함으로써 보다 신뢰성 있는 콘크리트 배합을 제시할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 각 구성 재료의 가능한 모든 영역을 포함하는 데이터베이스를 구축하지 않고 최적화 과정에서 탐색 범위를 한정된 데이터베이스로 제안함으로써 콘크리트 물성 예측 모델이 신뢰성을 확보할 수 있게 된다. 이 연구에서 이러한 영역을 유효영역으로 정의 하였다. 제안한 기법은 유전자 알고리즘, 인공신경회로망, 그리고 최소 볼록 집합을 이용하여 구현하였으며, 이 방법의 타당성을 검증하기 위하여 주어진 강도 조건을 만족하면서 최저의 가격으로 제조할 수 있는 배합을 찾는 최적화 문제에 적용하였으며 검증 실험을 수행하였다. 실험 결과 데이터베이스의 영역 특성을 반영하는 제안한 기법을 통하여 보다 정확하고 신뢰성 있는 최적 배합을 찾을 수 있음을 확인하였다.