제 6 장최근기출문제해설자료 / 6- 제 6 장 최근기출문제해설자료 ( 실험계획법분야 ). 22년도제회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-2 2. 22년도제2회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-3 3. 23년도제회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-4 4. 23년도제2회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-5 5. 24년도제회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-7 6. 24년도제2회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-9 7. 25년도제회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-8. 25년도제2회차 DOE 기출문제해설자료 / 6-3 9. 25년도제2회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-4. 26년도제회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-5. 26년도제2회차 DOE 기출문제풀이힌트 / 6-9
6-2 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편. 22 년도제 회차 DOE 기출문제풀이힌트 다구찌 (Taguchi) 품질공학에서의제품설계 3 단계를설명하시오. ( 점 ) (22 년 회차 ) 힌트 : DOE 편제 4 장.2.2 제품설계의 3 단계 해설참조 2 품질실험을실시하여측정데이터 6 개를추출하였다. 다음데이터를참조하여총변동 과군간변동그리고오차변동의계산공식을쓰고, 유도하여설명하시오. (25점) (22년 회차 ) A A 2 A 3 A 4 5 2 3 2 3 5 4 3 5 2 5 4 3 5 6 T i T 2 / n =, 2 S T =, 3 S A =, 4 S e = 힌트 : DOE편제2장. 원배치법 ( 반복수일정 ).5.2 변동계산 해설참조 3 전자제품에조립되는 A부품의직경에대한소비자의허용한계는 3.5±.2이다. 이한계를벗어나는제품을구입했을때소비자가이를수리하는데 5원을지불한다고한다. 개의제품을랜덤하게발췌하여 A부품의직경을측정한결과 3.53, 3.49, 3.5, 3.49, 3.48, 3.52, 3.54, 3.5, 3.53, 3.52이었다 () 제품의단위당평균손실금액을구하시오, (2) 회사에서는제품의변동을줄이고자생산공정을변경하려한다. 새로운공정에대한추가비용은제품단위당 65원이라고한다. 연간생산량은 3개이다. 새로운공정으로부터 8개의제품을랜덤하게발췌하여 A부품의직경을측정한결과 3.5, 3,5, 3.49, 3.52, 3.52, 3.5, 3.48, 3.5이라고가정할때연간절감금액을구하시오. (3) 제품을출하하기전에회사에서제품단위당 3원으로 A부품의직경을재작업한다고할때회사에서결정할허용한계를구하시오. (25점) (22년 회차 ) 힌트 : DOE편제4장 5. 허용차설계 5.2 망목특성과허용차및안전설계 해설및예제참조응용
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-3 2. 22 년도제 2 회차 DOE 기출문제풀이힌트 다음교락에대하여설명하시오. (점) (22년 2회차 ) () 단독교락 (2) 이중교락 (3) 완전교락 (4) 부분교락 힌트 :DOE편제장 2. 2 n 형의교락법 2.2 실험의배치방법, 2.3 완전교락과부분교락 해설참조 2 도금두께의강건성을확보하기위하여도금공정에서 3 개의제어인자 A( 온도 ), B( 압력 ), C(RPM) 는각 2 수준으로, 개의잡음인자 P( 제품위치 ) 는 4 수준으로다구찌기법실험을하였다. ( 단, 도금두께의규격은 55±5 μ m 이다.) No. A B C P P 2 P 3 P 4 SN 비 Mean 56 56 54 5 3.6 58. 2 2 2 53 5 57 5 42.5 58. 3 2 2 52 52 5 56-55. 4 2 2 59 525 56 52 34. 5.5 표의실험결과를기준으로다음각물음에답하시오. (25점) (22년 2회차 ) () 3번째실험에대하여 SN비를계산하고, A, B, C에대한 Data분석을통하여 SN비와 Mean에대하여 Main Effects Plot을작성하시오 (2) 산포제어인자와중심조정인자를구분하여 A, B, C에대하여최적조건을결정하고, 이에대한 SN비와 Mean을예측하시오. (3) 기존조건이 ABC 이라고할때연간개선효과금액를구하시오. ( 단, 규격을벗어난경우에손실비용은,원이고, 연간생산량은 5,개이다.) 힌트 : DOE편제4장 4.2 파라미터설계의특징및방법 해설및예제참조응용 3 합금의내산성을증가시키기위해첨가제 (4 수준 ) 와표면처리 (2 수준 ) 의 2 개인자에대하 여 6 회의반복이있는이원배치실험을랜덤하게실시하여다음실험데이터를얻었다. 첨가제 (A) 표면처리 (B) 4.2 B 4.3 4. B 2 4.2 () 분산분석표를작성하시오. A A 2 A 3 A 4 4. 3.9 4.5 4.3 3.8 3.7 3.9 4. ( 단, F 95. (,8)=5.32, F 99. (,8)=.3, F 95. (3,8)=4.7, F 99. (3,8)=7.59) 3.8 3.7 4. 3.9
6-4 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 요인 SS DF MS F F 95. F 99. A B A B E T (2) 최적조건 ( 내산성은클수록좋다 : 망대특성 ) 을구하고, 그조건에서 95% 신뢰구간을구하 시오. ( 단, t 975. (8)=2.36) (25점) (22년 2회차 ) 힌트 : DOE 편제 3 장 2.2 모수모형 ( A 모수, B 모수, 반복 r 회 ) 해설및예제참조 3. 23 년도제 회차 DOE 기출문제풀이힌트 다구찌기법에서분류되는인자중잡음 (Noise) 인자에대하여설명하시오. (점) (23년 회차 ) 힌트 : DOE편제4장 2.3 인자선정 (2) 인자분류 해설참조 2 2 4 형의요인실험을한블록에크기가 4인블록 4개로하여실험계획에서블록과 ABC, BCD를 2중교락시키려고한다. (25점) (23년 회차 ) ) 정의대비 (defining contrast) 에대하여설명하시오. 2) Kempthome의방법에의해서 L, L 2, L 3 를구하시오. 3) L 과 L 3 에의해실험계획을작성하고, 배치한후주블록을표시하시오. 블록 블록 2 블록 3 블록 4 L =, L 3 = L =, L 3 = L =, L 3 = L =, L 3 = 4) 만약 L 2 와 L 3 에의해실험계획을할경우 3) 의결과와차이가있는지설명하시오. 힌트 : DOE편제장 2.2 실험의배치방법 (2) 합동식을이용한방법 해설참조응용 3 어떤금속의인장강도를향상시키기위한실험을실시하려고한다. 7 4인자 A, B, C, D가인장강도에영향을줄것으로판단되어, 각각 2수준씩선택한후 L 8 ( 2 ) 직교배열표를이용하여실험을실시한결과다음과같을때각물음에답하시오.
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-5 실험열번호요구되는특성치번호 2 3 4 5 6 7 실험조건 ABCD 9 2 ABCD 2 3 ABCD 5 4 ABCD 8 5 ABCD 2 6 ABCD 6 7 ABCD 4 8 ABCD 3 기본표시 a b a b c a c b c a b c 실험 배치 A B C D ) 교호작용 A B의배치열을결정하고, 이열에교락되는 2인자교호작용에대하여설명하시오. 2) 주효과 A 를구하고, 전체변동 ( S T ) 을계산하시오. 3) 주인자 A, B, C, D와교호작용 A B만배치하기로하였다면오차변동을구하는방법을설명하시오. (25점) (23년 회차 ) 힌트 : DOE편제2장 2. 2수준인자의실험 2. 직교배열표에요인을배치시키는방법, 2.2 2열간의교호작용, 2.3 각요인의효과및변동의계산방법 해설참조 4. 23 년도제 2 회차 DOE 기출문제풀이힌트 강건설계 (Robust Design) 개념과방법을간략히설명하시오. ( 점 ) (23 년 2 회차 ) 힌트 : DOE 편제 4 장.. 다구찌품질관리정의 () 다구찌기법이란 해설참조 2 실험계획법에서분할법 (Split-Plot Design) 에대해설명하시오. ( 점 ) (23 년 2 회차 ) 힌트 : DOE 편제 6 장. 분할법의의의및특징 해설참조 3 실험계획법활용시인자와수준의정의 ( 또는개념 ) 를간략히설명하고, 직교배열실험 7 L 8 2 을사용시실험배치가능한 2수준인자의최대개수를구하시오. (점) (23년 2회차 ) 힌트 : DOE편제4장 2.3 ( 다구찌실험의 ) 인자선정, 제2장 2. 직교배열표에요인을배치시키는방법 해설참조
6-6 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 4 혼합물실험은어떠한경우에사용하는지설명하고, 아래심플렉스설계도에서지정한 조건의약품 A, B, C 의양에대한실험조건을제시하시오. ( 점 ) (23 년 2 회차 ) 실험요인 Low High A. 약품 A 의양 5 6 B. 약품 B 의양 2 C. 약품 C 의양 3 4 약품 A, B, C 양에대한실험조건제시 심플렉스설계도 ( 양 ) A 6 3 힌트 : DOE 편제 5 장 2. 혼합물에관한실험계획법 해설참조 2 5 4 B C 5 망소특성치인마모량을감소하기위한인자간의최적조건을선정하기위하여 2 2 요인 실험을 4 회반복하여실험을실시한결과는아래와같다. 다음물음에답하시오. 구분 A A 합계 B 8 7 6 4 B 8 3 72 85 78 62 2 27 28 9 333 55 합계 97 39 488 ) 각인자의효과와교호작용의효과를각각구하시오. 2) 아래의분산분석표를완성하고결론을제시하시오. ( 잔차분석결과특이사항은발견되지않았음.) F 95. (, ) = 484., F 99. (, ) = 965., F 95. (, 2) = 475., F 99. (, 2) = 933. F 95. ( 2, ) = 398., F 99. ( 2, ) = 72. Source DF SS MS F A B A B 3,249. Error 374.5 Total 5,6. 3) 주효과그림과교호작용그림을작성하여최적조건을결정하시오. (25 점 ) (23 년 2 회차 ) 힌트 :DOE 편제 장 2.2 2 2 요인실험 ( 반복이있는경우 ) 해설참조
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-7 6 도금두께의최적화를위하여 2 수준인 3 개의제어인자와측정위치를잡음인자로하여 실험을실시한결과는아래와같다. 다음물음에답하시오. (25점) (23년 2회차 ) ( 도금두께의규격 : 5.2±.) 도금두께 No. A B C 위치 위치2 위치3 위치4 SN비 평균 5. 5.4 5.2 5.26 4.67 5.25 2 2 2 5.24 5.28 5.3 5.35 5.48 5.293 3 2 2 5.2 5.4 5.5 5.8 5.48 4 2 2 5.2 5.24 5.3 5.35 47.28 5.273 ) 3 번실험에대한 SN 비를계산하시오. 2) 산포를감소하고목표값을확보하기위한조건으로 ABC 2 2 2 로결정하였다. 이조건에서의 SN비와도금두께의평균을추정하시오. 3) 문항 2) 에서추정한값으로공정능력을계산하고우수성을판단하시오. 힌트 : DOE편제4장 4. 파라미터설계, SQC편제장 3.4.2 공정능력지수 (PCI) 에 의한평가 () 망목 ( 望目 ) 특성 ( 가 ) 치우침이없는경우 (C P ) 해설참조 5. 24 년도제 회차 DOE 기출문제풀이힌트 반응표면분석 (Response Surface Methodology) 실험계획이요인배치법에비해어떤장 점이있는지설명하시오. (점) (24년 회차 ) 힌트 : DOE편제5장. 반응표면분석 해설참조 2 분산분석시풀링 (Pooling) 을해야하는이유와적용시점에대하여설명하시오. (점) (24년 회차 ) 힌트 : DOE편제3장 2.5 오차항에의풀링 (pooling) 해설참조 3 실험계획법의하나인 EVOP(Evolutionary Operations) 법에대하여그특징과휴대폰 제조공정의사례를들어적용순서를설명하시오. (25점) (24년 회차 ) 힌트 : DOE편제5장 3. EVOP법 해설참조 4 자동차가점차고급화되면서윈도개폐시소음을최소화하고자하는어떤회사에서 윈도소음최소화를위한설계파라미터의최적조건을찾기위하여, 아래의인자와수준으로 L 8 M 실험을한결과를얻었다. ( 소수점 2 자리로계산하시오.)
6-8 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 [ 인자선정및할당 ] 인자구분기호내용 수준 ( 현재기준 ) 수준 2 ( 변경기준 ) A 재질 소 대 제어인자 B 전류저중 C 윈도오일저중 D 홀더 저 중 A B 오차인자 N 환경 보통 좋음 신호인자 [ 실험결과 ] 실험번호 내측배열 A B AB C D e e 외측배열 M( 잡음인자 ) N N 2 3 4 5 6 7 8 기본표시 a b ab c ac bc abc 군 2 3 y y 2 y 3 y 4 5 9 9 2 9 2 6 9 8 9 5 8 3 23 5 4 9 8 5 9 7 2 7 4 2 3 2 9 7 ) 각행에대하여SN비를구하시오. 2) 아래의빈공간을채워분산분석표를작성하시오. 요인 SS DF MS F F(.l) F(.5) F(.) A.55 8.63 8.5 88.5 B AB C D e.78 T 59.6 3) 최적조건을구하고, 또한최적조건의모평균 SN 비를추정하시오. ( 단, 현재의조건은 ABCD 이다.) (25 점 ) (24 년 회차 ) 힌트 : DOE 편제 4 장 4. 파라미터설계 해설참조
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-9 5 화공물질을촉매반응시켜합성시키는반응공정에서합성률에미치는영향을검토하기 위하여다음과같은실험조건에따라 8회의실험을완전랜덤하게실시하여얻은데이터는아 래와같다. [ 실험조건 ] 인자 수준 수준 A : 촉매의종류 A 형 A 형 B: 반응온도 ( C ) 5 2 C : 원료의농도 (%) 2. 3. [ 실험결과 ] 실험조건 A B C 데이터의표현식실제의데이터 (%) 수치변환된데이터 ( Y = y 7 ) ijk ijk y =() 72 2 y = c 65-5 y = b 85 5 y = bc 83 3 y = a 58-2 y = ac 53-7 y = ab 68-2 y = abc 63-7 ( 단, F 5. (, )= 6, F. (, )= 452, F 5. (, 3) =., F. (, 3) = 34., F 5. (, 7) = 559., F. (, 7) = 22. 이다.) ) Yates의방법을사용하여변동을구하시오. 2) 유의하지않은교호작용의변동은오차항에풀링 (Pooling) 시켜서분산분석표를작성하시오. (25점) (24년 회차 ) 힌트 :DOE 편제 장 3. 2 3 요인실험 ( 반복이없는경우 ) 해설참조 6. 24 년도제 2 회차 DOE 기출문제풀이힌트 실험계획법을활용하는목적 3 가지를설명하시오. ( 점 ) (24 년 2 회차 ) 힌트 : DOE 편제 장.2 실험계획법의목적 해설참조 2 자동차부품회사에서공정개선의일환으로실험을실시하여다음표와같은데이터를 얻었다. 인자 A( 압력 ) 의수준 A :2, A 2 : 3, A 3 :4, A 4 : 5 인자 B( 속도 ) 의수준 B :4, B 2 :6, B 3 :8
6- / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 ( 단, F 95. ( 2, 5) = 579., F 95. (, 3 5) = 54., F. 975 ( 2, 5) = 843., F. 975 (, 3 5) = 776., F 95. ( 2, 6) = 54., F 95. (, 3 6) = 476. 이다.) A A 2 A 3 A 4 합계 B 35 43 42 44 64 B 2 4 4 y 46 27+ y B 3 42 45 44 5 8 합계 7 29 86+ y 4 472+ y ) 결측치 y 를추정하시오. 2) 분산분석표를작성하시오. 3) 유의수준 5% 로요인에대한 F 검정을실시하시오. (25 점 ) (24 년 2 회차 ) 힌트 : DOE 편제 3 장.4 결측치의취급,.2 반복없는 2 원배치 ( A 모수인자, B 모수 인자 ) 해설참조 3 다구찌품질의정의가기존품질의정의와다른점을손실함수와강건 (Robust) 설계관점에서설명하시오. (25점) (24년 2회차 ) 힌트 : DOE편제장.. 다구찌품질관리정의 (2) 다구찌의품질 생산성에대한정의 해설참조 4 다음표는공정조건을최적화하기위하여공정파라미터 3개요인을 2수준으로하고 제품표면의 4군데를잡음요인으로하여코팅두께 (Spec : 62±.5) 를측정한결과이다. 제어요인 코팅두께 No. A( 온도 ) B( 압력 ) C( 재질 ) N N 2 N 3 N 4 SN비 Mean 56.2 55. 5.6 53.2 28.5 54.3 2 2 2 53.4 52.5 52.5 52. 39.6 52.63 3 2 2 6.7 62.2 62. 62. 49.2 62. 4 2 2 65.8 63.9 6.5 62.2 63.35 ) 실험 4번의 SN비를구하시오. 2) SN비분석과 Mean 분석을통하여산포제어요인과중심조정요인을결정하시오. 3) 상기 2) 번의결과를기준으로 Main Effects Plot을작성하여 Robustness( 강건성 ) 및목표 치확보를위한최적조건을결정하시오. 4) 상기 3) 번에서결정한최적조건에대하여개당평균손실비용을계산하시오. ( 단, 규격초과시발생하는손실비용은개당 5,원이다.) (25점) (24년 2회차 ) 힌트 : DOE편제장 4. 파라미터설계 해설및예제참조
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-7. 25 년도제 회차 DOE 기출문제풀이힌트 실험계획법에서 모수인자와변량인자 에대하여비교하여설명하시오. (점) (25년 회차 ) 힌트 : DOE편제2장.3 인자와모형의분류.3.3 인자의성질비교 해설참조 2 나일론실의장력을향상시키기워하여나일론실의장력이어떤인자에의해크게영향 을받는가를알아보기위하여 4인자 A, B, C, D를각각 4수준으로총 6회실험을 4 4 그레코라틴방격법으로실험을하였다. 다음각물음에답하시오. ( 단, F 95. (3, 3)=9.28, F 99. (3, 3)=29.5, t. 975 =3.82이다.) B B B 2 B 3 B 4 A A A 2 A 3 A 4 CD 2 3 =25 CD =4 CD 3 4 =8 CD 4 2 =29 CD 4 =5 CD 3 3 =29 CD 2 =9 CD 2 4 =26 CD 4 =25 CD 2 2 =26 CD 4 3 =29 CD 3 =27 CD 3 2 =29 CD 4 4 =36 CD 2 =24 CD 3 =44 ) 분산분석표를작성하시오. 요인 SS DF MS F F 95. F 99. A B C D e T 2) 나일론실의장력이최대가되는최적조건에서점추정치및 95% 신뢰구간을추정하시오. (25점) (25년 회차 ) 힌트 : DOE 편제 9 장 2. 그레코라틴방격법 2.4 분산분석표작성및 F - 검정, 2.5 분 산분석후의추정 해설참조 3 다음은계량치망소특성에관한배치표이다. 다음각물음에답하시오. 실험번호 내측배열 A B C D 외측배열잡음인자 N N 2 R R 2 R R 2 7 8 9 2 2 2 2 2 9 9 8 5 3 2 2 2 2 5 2
6-2 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 4 2 2 2 2 6 5 4 3 5 2 2 2 2 9 3 5 2 6 2 2 2 2 2 23 9 9 7 2 2 2 2 7 7 9 7 8 2 2 2 2 9 4 2 ) 교호작용 A B가존재한다고판단된다면어느열에배치되며, 나머지 2열의역할을설명 하시오. 2) SN비를계산하고최적조건의점추정치를구하시오. 3) 위표에서의잡음인자란무엇이며다구찌실험계획과일반실험계획의차이점에대하여설 명하시오. (25점) (25년 회차 ) 힌트 : DOE편제4장 4.2 파라미터설계의특징및방법 4.2.2 파라미터설계의특 징및구조, 예제 4.2, 2.3 인자선정 (2) 인자분류, [ 참조 ] 해설 해설 참조 4 합성수지를이용하여절연부품을제조하고있는공정에서이절연부품의수명을길게 5 하기위해 L 6 ( 2 ) 형직교배열표를이용하여실험하기로하였다. 제조공정상수명에영향을 미친다고생각되어취급된인자는 7개로 A, B, C, D, F, G, H와교호작용 A B, C D를구하기로하였다. 6회의실험을랜덤하게순서를정하여실시하여표와같은데이터와분산분석표를얻었다. 다음각물음에답하시오. (25점) (25년 회차 ) ) 수명을가장길게하는최적수준조건을구하시오. 2) 수명이최대가되는최적조건에서점추정치및 95% 신뢰구간을추정하시오. ( 단, t 975. (7)=2.365이다.) 실험 열 번 호 데이터 번호 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 ( y ) 59 2 59 3 65 4 5 5 69 6 6 7 7 8 55 9 6 5 63 2 47 3 64 4 65 5 68 6 56 a b a c a b a d a b a c a b a 기본 b c c bc d d b d c c bc 표시 d d d d 배치 A B A B C e e e D e e F C D e G H
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-3 요인 SS df MS F F 95. A 6 6 27.99993 * 5.59 B 82.25 82.25 38.9367 * 5.59 C 9 9 5.74996 * 5.59 D 342.25 342.25 598.936 * 5.59 F 36 36 62.99984 * 5.59 H 9 9 5.74996 * 5.59 A B 6.25 6.25.93747 * 5.59 C D.25.25 92.9372 * 5.59 e 4. 7.5743 T 75 5 힌트 : DOE편제2장 2. 2수준인자의실험 2.3 각요인의효과및변동의계산방법 해설및예제참조 8. 25 년도제 2 회차 DOE 기출문제해설자료 용어 반응표면실험계획의회전계획, 회전성 (25 년 2 회차 ) * 반응표면계획법이란통계적분석방법의하나인반응표면분석을염두에두고데이터수집계획을세울때사용되는실험계획법을의미한다. 일반적인실험계획법이그러하듯이수율이온도의변화에관계가있는가등을알아보는것이다. 반응표면실험계획법또한마찬가지다. * 독립변수들과종속변수간의함수관계를데이터로추정하게되는데, 만약에어떤화학반응이온도와시간에따라변화한다고하면온도, 시간은독립변수그리고화학반응량은종속변수로두고온도와시간의변화에따라그려지는반응량의값을함수로구해볼수있다. 만약 x 축을온도, y 축을시간, z 축을반응량이라고하면당연히반응량에대한그래프는 하나의표면을형성하게될것입니다. * 어떤계획이기울기회전계획인경우축방향으로의기울기의추정은계획의중심점으로부터같은거리에있는모든점들에대하여동일한신뢰도를가질것이다. 기울기회전성에대한것으로기울기회전성의정도를비교할수있게해주는여러기울기회전성측도들이소개되어있다. * 반응표면실험계획법은실험계획법중에서도계산과정이가장복잡하며, 고급기법에속한다.
6-4 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 9. 25 년도제 2 회차 DOE 기출문제풀이힌트 회귀분석모형에서오차항이충족하여야할바람직한조건 ( 성질 ) 에대하여세가지만설 명하시오. (점) (25년 2회차 ) 힌트 : DOE편제2장.3.4 오차항의특성 해설참조 2 반응표면실험을설계할때, 회전계획 (rotatable design) 의방법을사용하고자한다. 이때회전계획혹은회전성의개념에대하여설명하시오. (점) (25년 2회차 ) 힌트 : DOE편제5장.3 반응표면실험계획법종류 회전계획 (rotatable design), DOE편제6장 3. 25년도제2회차 DOE 기출문제해설자료 용어. 반응표면실험계획의회전계획, 회전성 해설참조 3 실험을설계하여자료를수집하고자할때, 블록화 (blocking) 의개념에대하여설명하시오. (점) (25년 2회차 ) 힌트 : DOE편제장.3 실험계획에사용되는기본원리 (3) 블럭화의원리 해설참조 4 어떤공정에서제품의강도에영향을미치는인자는 A, B, C 세개이고, 각인자의수 준은 2 수준으로동일하다고한다. 그리고 8 개수준조합에서제품의강도는각각다음과같다. [ 제품의강도 ] a =45, b =55, c =47, ab =53, ac =4, bc =48, abc =6, ()=5 ABC 를정의대비 (defining contrast) 로하고, abc 수준조합을실험에포함시키면서 2 일부실 시법을설계했을때, 다음각물음에답하시오. (25점) (25년 2회차 ) () 효과들간의별명관계 (alias structure) 를제시하시오. (2) 위의 8개수준조합중에서실험에포함된수준조합을제시하시오. (3) 실험에포함된수준조합에서의강도자료를이용하여분산분석표를작성하시오. ( 단, 교호작용들은모두무시될수있다.) 힌트 :DOE 편제 장 4. 2 n 형일부실시법 해설및예제참조 (2) 예를들어, 처리조합 ABC 데이터표현식 y = () 처리조합 ABC 데이터표현식 y = a 5 어떤제품공정에서제품의강도는공정온도 (A) 및공정압력 (B) 에영향을받는다고 한다. A는 3수준 ( A, A2, A3), B는 4수준 ( B, B2, B3, B4 ) 으로하여반복이없는 2원배치 법에의해실험을설계하여제품의강도를측정한결과다음과같았다. ( 단, F 5. (2, 6)=5.4, F 5. (3, 6)=4.76, F. (2, 6)=.9, F. (3, 6)=9.78, t 25. (5)=2.57, t. 25 (6)=2.447, t 25. (2)=4.33, t. 25 (3)=3.82)
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-5 B B 2 B 3 B 4 합계평균 A 77 85 92 83 337 84.25 A 2 74 82 84 76 36 79. A 3 67 69 78 66 28 7. 합계 28 236 254 225 933 평균 72.67 78.67 84.67 75. 77.75 () 분산분석표를작성하고, 유의수준 α =.5 에서검정결과를설명하시오. (2) 인자 B 의세번째수준에서의모평균 μ ( B3 ) 의값을 95% 신뢰수준으로구간추정하시오. (3) 인자 A 의두번째수준과인자 B 의첫번째수준과의수준조합에서의모평균 μ ( AB 2 ) 의값을95% 신뢰수준으로구간추정하시오. (25점) (25년 2회차 ) 힌트 : DOE편제3장. 반복없는 2원배치법 해설및예제참조. 26 년도제 회차 DOE 기출문제풀이힌트 통계분석시사용하는분산분석에서풀링 (pooling) 을실시하는이유를쓰고, 풀링대상에 대하여설명하시오. (점) (26년 회차 ) 힌트 : DOE편제3장 2.5 오차항에의풀링 (pooling) 해설참조 2 실험계획법 (DOE, Design of Experiments) 에서결측치의처리방법을설명하시오. (점) (26년 회차 ) 힌트 : DOE편제3장. 반복없는 2원배치법.4 결측치의취급, 2. 반복있는 2원배치법 2.4 결측치의취급 해설참조. 단, 원배치법에서는결측치를무시하고계산가능. 3 4 대의기계에서프레스가공을하여 개의제품을만들어시험한결과표가아래와 같다. 기계 A A 2 A 3 A 4 적합품 93 9 95 85 부적합품 7 5 5 계 () 기계간변동을구하시오. (2) 총변동을구하시오. (점) (26년 회차 ) 힌트 : DOE편제8장 2. 계수치 원배치데이터의분산분석 S A, S T 해설참조
6-6 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 4 실험계획법중반응표면분석 (response surface analysis) 실험계획의절차를쓰고, 기존의다원배치법에비해어떤장점이있는지설명하시오. (점) (26년 회차 ) 힌트 : DOE편제5장. 반응표면분석 해설참조. 절차는 제장실험계획법의기초 2. 실험계획법의순서 외기본개념은동일함. 5 다구찌실험계획법에서파라미터설계의정의에대하여설명하시오. (점) (26년 회차 ) 힌트 : DOE편제4장 4. 파라미터설계 4.. 파라미터설계의주요착안점, 4.2. 파라미터설계의목적 해설참조 6 어떤화학공장에서제품의수율에영향을미칠것으로생각되는인자로서원료의종류 ( A ) 와반응온도 ( B ) 의 2인자를택해 A 를 3수준, B 를 4수준으로하고반복없는 2원배치실험을하여다음의수율과관련된데이터를얻었다. ( 단, 데이터는 X = ( x 75) 로수치변환한것이다.) ij ij 원료 반응온도 B B 2 B 3 B 4 A 7-2 A 2 2 5 6 A 3-3 9 3-3 () 다음의분산분석표를완성하시오. 요인 SS DF MS A 7.75 B e 계 24. (2) F 99. (2, 6)=.9, F 99. (3, 6)=9.78, F 99. (2, 7)=9.55, F 99. (3, 7)=8.45이다. 유의수준 % 로검정하고그결과를설명하시오. (3) 인자 B 의기여율 ρ B (%) 를계산하시오. (25 점 ) (26 년 회차 ) 힌트 : DOE 편제 3 장.2 반복없는 2 원배치 ( A 모수인자, B 모수인자 ).2.6 분산 분석표작성및 F- 검정, 기여율 ρ B (%) 는.2.6 분산분석표작성및 F- 검정 반복없는 2 원배치법에서의순변동및기여율 ( ρ) 의계산 해설참조 7 어떤부품의두께에대한소비자의허용한계는.5±.2(mm) 이다. 이한계를벗어나조립된제품을소비자가구입했을때, 이를수리하는데들어가는비용은 5,원이다. 현재생산되고있는부품중 개를랜덤하게추출하여그들의두께를측정한결과는.53.49.5.49.48.52.54.53.5.52(mm) 이었다. () 제품의단위당평균손실을구하시오.
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-7 (2) 회사에서는부품의두께변동을줄이고자생산공정을개선하려고한다. 새로운공정에소요되는추가비용은단위당 5원이고, 연간생산량은,개이다. 새로운공정으로부터 개의부품을랜덤하게추출하여두께를측정한결과는.5.5.49.52.52.5.48.5.5.49(mm) 이라고가정할때, 새로운공정으로개선할경우연간절약비용은얼마인지구하시오. (3) 또한, 회사에서제품을출하하기전에단위당 3,원으로개선전, 부품의두께를재작업을할때회사에서허용한계를어느정도까지하여야하는지구하시오. (25점) (26년 회차 ) 힌트 : 제 4 장다구치실험계획법.3 손실함수.3.3 y 값이망목특성의경우 해설 참조 A () L ( y ) k ( y m ) 2, ( y m) 2 5 2 = = = (. 5 5.) =, 52. 5 2 2 원 / 개 Δ 2. x 5. 여기서, y = $ μ = x = = = 5. 원 n (2) 연간절약비용 =( 단위당절약비용-신공정소요추가비용 ) 연간생산량 =[( 개선전단위당평균손실-개선후단위당평균손실 )-단위당신공정소요추가비용 )] 연간생산량 =[(,52.5-5) 원 / 개-5원 / 개 ],개/ 년 = 96,35,원 / 년 2 A 2 5, 2 여기서, 개선후 L( y) = k( y m) = ( y m) = (. 52 5.) = 5 2 2 Δ 2. x 5. 2 단, y = $ μ = x = = = 52. n A (3) Ly ( ) ky ( m ) 2,, ( y m) 2 5 + 3 2 = = = (..) =,. 2 2 5 5 52 5 원 / 개 Δ Δ Δ =. 25 x 5. 여기서, y = $ μ = x = = = 5. 원 n 8 다음의자료는 3 대의기계와 4 명의작업자사이에서생산되는시간당생산량에관한무 작위실험의결과이다. 이자료에대한분산분석표를작성하고, 기계들간에또한작업자들간에평균생산량의차이가존재하는지유의수준 ( α ).5에서검정하고자한다. 기계작업자 A A 2 A 3 합계 평균 B 33 4 3 5 35 B 2 28 35 3 93 3 B 3 26 32 35 93 3 B 4 2 38 28 87 29 합계 8 46 24 378 평균 27 36.5 3 3.5
6-8 / [ 최신 ] 품질관리기술사 - 실험계획법편 () 귀무가설을설정하시오. (2) 기계와작업자에대한임계범위를결정하시오. ( 단, F 95. (2, 6)=5.4, F 95. (3, 6)=4.76, F 9. (2, 6)=3.46, F 9. (3, 6)=3.29이다.) (3) 검정통계량과자유도를계산하시오. (4) 분산분석표을작성하시오. (5) 통계적검정과해석을하고결론을나타내시오. (25점) (26년 회차 ) 힌트 : DOE 편제 3 장.2 반복없는 2 원배치 ( A 모수인자, B 모수인자 ) 해설참조 (2) 기계와작업자에대한임계범위는 F 검정기각치를뜻함. F( A) = F α ( ν A, ν e), F( B) = F α ( ν B, νe) 9 어느화학공정에서재료의배합 A 를 차단위 (A, A 2 ), 처리후의방법 B 를 2 차단위 ( B, B 2, B 3 ) 로블록반복 2 회 ( R, R 2 ) 의분할법에의하여실험을한후다음과같은품질특 성치를얻었다. 다음물음에답하시오. (25 점 ) (26 년 회차 ) R R 2 A A 2 A A 2 B 4.4 5. B 4.2 4.7 B 2 3. 3.7 B 2 3. 3.7 B 3 4.2 3.6 B 3 4.8 4.2 () 분산분석표를작성하시오. (2) 만약 차단위의오차 e 이나, 반복 R 이유의하지않으면 e 2 에풀링 (pooling) 시킨후다 시분산분석표를작성하시오. (3) AB i j 의어떤수준의조합에서품질특성치가최대가되는지를구하고, 이조합조건에서 모평균의 95% 신뢰구간을구하시오. ( 단, F 95. (, )=6, F 95. (, 2)=8.5, F 95. (, 4)=7.7, F 95. (, 6)=5.99, F 95. (2, )=2, F 95. (2, 2)=9., F 95. (2, 4)=6.94, F 95. (2, 6)=5.4, F 95. (6, 2)=9.3, F 99. (, )=452, F 99. (, 2)=88.5, F 99. (, 4)=2.2, F 99. (, 6)=3.7, F 99. (2, )=5, F 99. (2, 2)=99., F 99. (2, 4)=8., F 99. (2, 6)=.9, F 99. (6, 2)=99.3, t (4;.5)=2.776), t (5;.5)=2.57), t (6;.5)=2.447), t (7;.5)=2.365) 이다. 힌트 : DOE편제6장 2. 단일분할법 (차단위가 원배치 ) 해설참조참고로 t (4;.5)=2.776) 는 KS규격에서개정전 t( φ; α ) = t( 45 ;. ) =2.276에서개정 후 t α / 2 ( ν) = t ( 4) = t ( 4) = 2276. 으로변경사용되고있음. 5. / 2 975.
제 6 장최근기출문제해설자료 / 6-9. 26 년도제 2 회차 DOE 기출문제풀이힌트 2 실험계획법에서오차항은정규분포 ( N (, σ E ) ) 로부터확률추출 (Random Sampling) 된것이라고가정한다. 오차항의가정 4가지를설명하시오. (점) (26년 2회차 ) 힌트 : DOE편제2장.3.4 오차항의특성 해설참조 2 A, B, C 는각각변량인자로 A 는일간인자, B 는일별로두대의트럭을랜덤하게선정한것이고, C 는트럭내에서랜덤하게두번삽을취한것이며, 각삽에서두번에걸쳐소금의염도를측정한것이다. 데이터는다단계분할실험한 T ijk 표와 T ij 표일때다음물음에답하시오. (25점) (26년 2회차 ) < 표 > T ijk A A 2 A 3 A 4 B C -7 9-6 -2 C 2 28 46 32 9 B 2 C -7 3-64 -83 C 2-38 8-7 -53 < 표 2> T ij A A 2 A 3 A 4 B 237 26-3 B 2-9 -8-36 ) A 의각수준에서의 B 수준간제곱합 S B( A) 값을구하시오. 2) A, B 조합조건중의 C 의수준간의제곱합 S C( AB) 값을구하시오. 힌트 : DOE 편제 6 장 4. 지분실험법 4.4 변동의계산 해설참조
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