• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제11권1호
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• pp.121-137
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• 2004

Kim(2002) proposed a second type of central composite design (CCD2), in which the positions of the axial points are indicated by two numbers. In this paper, we study properties of CCD2 when we are interested in estimating the slope of a response surface. Conditions are obtained for CCD2 to be slope-rotatable over axial directions, and some CCD2's are presented that have slope rotatability over axial directions. Also values of a measure of slope rotatability over axial directions are tabulated for various CCD2's. Finally, it is shown that CCD2 is always slope-rotatable over all directions.

• 품질경영학회지
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• 제47권3호
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• pp.523-535
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• 2019

Purpose: We research on the efficient response surface methodology(RSM) design to develop a design space in Quality by Design(QbD). We propose practical designs for the successful construction of the design space in QbD by allowing different number of replicates at the box points, star points, and the center point in the rotatable central composite design(CCD). Methods: The fraction of design space(FDS) plot is used to compare designs efficiency. The FDS plot shows the fraction of the design space over which the relative standard error of predicted mean response lies below a given value. We search for practical designs whose minimal half-width of the tolerance interval per a standard deviation is less than 4.5 at 0.8 fraction of the design space. Results: The practical designs for the number of factors between two and five are listed. One of the designs in the list could be chosen depending on the experimental budget restriction. Conclusion: The designs with box points replications are more efficient than those with the star points replication. The sequential method to establish a design space is illustrated with the simulated data based on the two examples in RSM.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권3호
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• pp.23-30
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• 2016

This paper discusses the optimization of friction stir spot welding (FSSW) process parameters for joining Aluminum alloy (AA6061-T6) with Magnesium alloy (AZ31B) sheets. Prior to optimization an empirical relationship was developed to predict the Tensile Shear Fracture Load (TSFL) incorporating the four most important FSSW parameters, i.e., tool rotational speed, plunge rate, dwell time and tool diameter ratio, using response surface methodology (RSM). The experiments were conducted based on four factor, five levels central composite rotatable design (CCD) matrix. The maximum TSFL obtained was 3.61kN, with the tool rotation of 1000 rpm, plunge rate of 16 mm/min, dwell time of 5 sec and tool diameter ratio of 2.5.

• 응용통계연구
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• 제25권1호
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• pp.215-223
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• 2012

반응표면 방법론은 어떤 공정을 개선하거나 최적화하는데 이용되는 아주 유용한 통계적방법이다. 이러한 최적조건을 추정하기 위하여 최적조건이 있으리라 예상되는 실험구역을 탐색하여 실험을 실시한다. 그런데 이 실험구역은 실험의 환경의 제약 그리고 연구자의 선택 등으로 그 모습이 다양하게 달라질 수 있다. 반응표면 설계는 실험구역의 모양에 따라 보통 둥그런 모양의 "구형설계"와 육면체 모양의 "입방형설계"로 구분한다. 구형설계는 회전성을 만족하거나 회전성에 상당히 근접하는 "유사회전성"을 갖는 특징이 있다. 반응표면 설계에서 가장 많이 사용되는 중심합성설계는 실험구역이 구형인 5수준 실험설계이다. 이 때, 축점의 ${\alpha}$값을 ${\alpha}=\sqrt{k}$ 대신 ${\alpha}=1$로 조정하면 5-수준이 아닌 3-수준 입방형 중심합성설계를 얻을 수 있다. 그러나 입방형 중심합성설계는 실험구역이 구형이 아니므로 회전성을 만족하지 못하는 문제가 있다. 이러한 이유로, 변수들의 수준 수를 3으로 제한하면서 실험구역은 구형인 실험설계가 필요할 때가 많다. 이에 대한 대표적 실험설계가 바로 박스-벤켄 실험설계이다. 이 실험설계는 구형의 실험구역으로 회전성을 만족하나 실험구역의 크기가 변수의 개수가 증가해도 제자리 수준으로 좁은 특징이 있다. 현실적으로 실험구역의 가상 자리 부분에 대한 예측에 관심이 있을 경우 변수의 개수가 많아지면 이에 비례하여 실험구역이 커지는 실험설계가 바람직하다. 본 논문은 3-수준 입방형설계에 비하여 실험구역이 유달리 좁은 박스-벤켄 실험설계를 보완하여 구형설계를 만족하면서도 다른 한편으로는 변수 수에 따라 실험반경이 커지는 3-수준 구형 반응표면 설계를 소개하고자 한다. 이 방법을 기존의 실험설계들과 비교한 결과 변수수가 비교적 작을 경우 실험횟수 등을 고려하여 응용가치가 있음을 확인하였다.