GRANT 

journal 

ISSN 1805-062X, 1805-0638 (online), ETTN 072-11-00002-09-4 

EUROPEAN GRANT PROJECTS | RESULTS | RESEARCH & DEVELOPMENT | SCIENCE 

 

 

 

sequences of runs with constant conditions of the experiment, where 
random influences are reduced by the scheduling of runs. 
 
Phases of Design of Experiment method are. Choice of factors with 
an influence on the outcome. Choice of lower and upper values for 
each factor. Crafting the plan of the experiment. The experiment 
itself – a measurement of all runs. Finding of significant factors. 
Generating of the regression model. Application of results into a real 
problem. 
 
The outcome from the DOE is a level of significance of the factor’s 
effect on system output. This is calculated by statistical hypothesis 
testing. The next outcome is the regression function. Regression 
function describes the system and its calculated from the correlation 
between factors, significance, and response [8], [9], and [3]. 
 
 

2.3

 

Minimizing the number of setup attempts on 
kilnforming process with DOE method 

 
Glass manufacturing is a complex process with many variables. 
When there is a need to lower the number of setup attempts, DOE is 
a good tool [4]. As a result of DOE, an equation (1) describing the 
kilnforming process appears. 
 

4

1

7

3

1

6

2

1

5

4

4

3

3

2

2

1

1

0

x

x

b

x

x

b

x

x

b

x

b

x

b

x

b

x

b

b

Y

+

+

+

+

+

+

+

+

=

 

(1) 

 
Where Y is measured outcome (response), b0 – b7 are coefficients of 
regression, and x1 – x4 are factors.

 

From equation (1), there is easily 

possible to calculate demanded values for parameters to set up the 
process and get the requested result on the first attempt. When a 
description of the whole kilnforming process is needed, the DOE 
must be done for all types of forms and glass. 
 
 

3.

 

THEORETICAL BASIS 

 
After the Design of Experiment for glass, kilnforming is made. 
Setup attempts are reduced to a minimum. Problems can occur when 
a request for more and more accurate results appears. There is a 
need to know the kilnforming process better. If the accuracy of the 
setting is not known, even that DOE was used defect could be made. 
That is why this paper is focused on the accuracy of the regression 
function. From this equation, we are able to determine a degree of 
accuracy whit which setting for parts can be made on a minimal 
number of attempts. This is more described in a case study below. 
 

4.

 

CASE STUDY 

 
The case study was made on the same process and the same 
experiment as in [4]. It is a glass slumping process in a Czech 
company where custom glass parts are produced. Final products are 
glass-metal assemblies, that is why good accuracy of slumped parts 
is needed. The experiment was done on a circle dropout form, where 
before glass a separator was applied as can be seen in Figure 1. 
 

 

Figure. 1: Dropout form with separator. 
 
To minimize setup attempts by DOE, several process parameters are 
defined as constants. Type of glass, kiln, shape of dropout form, 
position in the kiln, and orientation of tin layer. The experiment runs 
followed the temperature curve where forming temperature and 
forming time were parameters for change, as other parameters for 
change glass thickness and diameters of a hole in form were chosen. 
The outcome of the process is the depth of glass dropout. 
 
Lower, upper and middle points for the experiment were set based 
on experiences from previous work with the kiln. See Table 1 
below.  
 
Table 1: Lower, upper and middle points for the experiment. 

Factor 

Lower 

point 

Upper 

point 

Middle 

point 

Forming temperature 

620 °C 

720 °C 

670 °C 

Forming time 

300 s 

2700 s 

1500 s 

Glass thickness  

4 mm 

12 mm 

8 mm 

Diameter of hole in form 

150 mm 

500 mm 

325 mm 

 
Based on table 1, the experiment was created. Runs were generated 
by statistical software Minitab. For each run, a depth of dropout was 
measured and written into the software. After all runs were made, 
the software calculated a regression equation. The whole experiment 
with the outcome is summed in Table 2. 
 

 Table 2: Complete Design of Experiment plan with a response and regression values 

Run order 

Forming 

temperature (A) 

Forming time 

(B) 

Glass thickness 

(C) 

Diameter of 

hole in form (D) 

Depth of 

dropout (Y) 

Regression 

value 

[°C] 

[s] 

[mm] 

[mm] 

[mm] 

[mm] 

620 

300 

150 

1.1 

1.0064 

720 

2700 

150 

14.0 

15.1564 

720 

2700 

12 

500 

115.2 

114.5522 

620 

300 

12 

500 

20.8 

19.5582 

670 

1500 

325 

28.1 

33.1283 

620 

2700 

12 

150 

1.4 

1.4672 

670 

1500 

325 

30.3 

33.1283 

720 

300 

12 

150 

13.5 

13.7052 

720 

300 

500 

70.0 

69.1074 

10 

620 

2700 

500 

30.0 

30.4735 

11 

620 

2700 

12 

150 

1.1 

1.4672 

12 

720 

2700 

150 

15.8 

15.1564 

13 

620 

300 

150 

0.9 

1.0064 

14 

620 

300 

12 

500 

18.4 

19.5582 

15 

720 

300 

12 

150 

13.9 

13.7052 

Vol. 9, Issue 1

115