Statistische Versuchsplanung

Quick Info

Design of Experiments (Statistische Versuchsplanung) ist eine strukturierte Planung zur Analyse von Zusammenhängen. Dabei werden die Beziehungen von vielen Einflussfaktoren auf ein Ergebnis untersucht, um die beste Einstellung der Inputs zu erhalten.

Bei der statistischen Versuchsplanung wertet man nicht einfach Ergebnisse aus, sondern erstellt einen Versuchsplan, der praktisch durchgeführt und ausgewertet wird. Aus den Erkenntnissen kann der Versuchsplan optimiert werden. Dadurch sind oft nur sehr wenige Versuche im Vergleich zu anderen Methoden notwendig, um die gleichen oder sogar mehr Erkenntnisse zu erlangen.

1 Tag
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11.09.2024
20.11.2024
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Inhalte

● Einführung in DOE

● Zielgröße, Faktor & -Stufen

● Versuchsplan aufstellen

● Wechselwirkungen

● Versuchsplananalyse

● Signifikanz, p-Wert

● Zielgrößenoptimierung

● Max. & Min. Problem

● Vollfaktoriell & teilfaktoriell

● Auflösung (Resolution)

● Vermengung von Termen

● Replikationen

● Effekt, Trennschärfe

● Reduzieren des Modells

● Residuendiagramme

● Zentralpunkt

● Linearität prüfen

● Blockbildung

● Overfitting

● Randomisieren

Wissenswertes

Design of Experiments (DOE) ist eine systematische Methode, die in verschiedenen Bereichen wie der Forschung, Entwicklung und Produktion eingesetzt wird. Sie ermöglicht die Planung, Durchführung und Analyse von Experimenten, wodurch gleichzeitig die Effekte mehrerer Faktoren auf eine oder mehrere Zielgrößen bestimmt werden können. 

Durch die Anwendung von DOE können Sie komplexe Zusammenhänge in einem System verstehen, indem sie systematisch verschiedene Faktoren und ihre Wechselwirkungen untersuchen. Das Hauptziel von DOE besteht darin, signifikante Einflussfaktoren zu identifizieren und optimale Bedingungen für gewünschte Ergebnisse zu finden. Indem verschiedene Parameter variiert und ihre Auswirkungen auf das Ergebnis analysiert werden, können Organisationen Entscheidungen treffen, um Prozesse zu verbessern.

Historie

Die Grundlagen von DOE wurden von Sir Ronald A. Fisher in den 1920er Jahren gelegt. Fisher entwickelte die Prinzipien der Versuchsplanung und statistischen Analyse, die dazu dienten, landwirtschaftliche Forschung effizienter zu gestalten. Seitdem hat sich DOE als unverzichtbares Werkzeug in vielen wissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen etabliert.

Anwendung

DOE findet breite Anwendung in der Produktentwicklung, Prozessoptimierung und Qualitätssicherung über verschiedene Branchen hinweg, einschließlich der Pharmazie, Chemie, Fertigungstechnik und Biotechnologie. Es wird genutzt, um Prozesseffizienz zu steigern, Kosten zu senken und Produktqualität zu verbessern.

Nutzen

Risiken

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