Erstellung eines Versuchsplanes

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1 Statistiksoftware Statgraphics Softwarevertrieb, Schulungen, W orkshops Erstellung eines Versuchsplanes UMEX GmbH Dresden Moritzburger Weg Dresden Allg. Informationen zu Versuchsplänen Erläuterung von Einfluss- Und Zielgrößen Ursache Wirkungsdiagramm Tel Fax [email protected]

2 Ziele der Versuchsplanung Verfahrensoptimierung einer Vielzahl von Eigenschaften eines Produktes (Häufig gegensätzlich wirkende Zielgrößen) Gewinnung von sinnvollen mathematisch - statistischen Aussagen mit minimalen Versuchskosten Bewertung von Wechselwirkungen, d.h. die Wirkung einer Einflussgröße auf eine Zielgröße hängt von der Einstellung einer weiteren Einflussgröße ab. Verkürzung der Entwurfszeiten für neue Produkte Die Versuchsplanung zwingt zu einer systematischen Arbeitsweise. Das Prinzip Wir versuchen es einfach so. wird vermieden. Somit wird die Kostenstruktur für die Optimierung verbessert.

3 Vorteile im praktischen Einsatz (1) Die gleichzeitige Veränderung zwingt bereits am Anfang zu einer Festlegung was untersucht werden soll. -> Zwang zu einer systematischen Arbeitsweise. Einfach mal probieren wird vermieden!

4 Vorteile im praktischen Einsatz (2) Der Versuchsumfang steht von Anfang an fest. (Ausnahme ungenügende Aussagen z.b. durch Nichtlinearität usw.) Vermeidung Nur noch ein Versuch und somit Sprengung des Kostenrahmens!

5 Vorteile im praktischen Einsatz (3) Systematische Darstellung der Ergebnisse erleichtert die Übertragung auf andere Entwicklungen und auf andere Arbeitsgruppen Folgeentwicklungen Übergabe der Ergebnisse an die Kunden (auch Urlaubsvertretung usw.)

6 Einflussgrößen, Störgrößen und Zielgrößen in einem Versuchsplan Einflussfaktoren Störgrößen / Störfaktoren Zielgrößen (Ergebnisse) X 1 X 2 X k Prozess / Vorgang (Wirkprozess, Leistungsprozess) Y 1 Y 2

7 Zielgrößen im Versuchsplan Das interessierende Ergebnis eines Prozesses ist die Zielgröße (Ergebnis, Antwort, Reaktion, response). Bei einem Versuch können mehrere Zielgrößen existieren. (Meist ein Optimum bei gegensätzlichen Einstellungen der Einflussgrößen) Zielgrößen können Messwerte sein, aber auch Größen, die aus einem oder mehreren Messwerten errechnet werden. Es ist aber auch eine Punktbewertung in Form von Zensuren usw. möglich. Beispiele: Name Units Analyze Goal Bruchfestigkeit (Zeit bis zum Bruch) s Mean Max Ätzrate Nm/min Mean Sollbereich Punktbewertung Noten (1-5) min Minimize.

8 Ihre Zielgrößen Name Units Analyze Goal

9 Definition einer Einflussgröße Die Faktoren bzw. Einflussfaktoren, Einflussgrößen sind die: unabhängigen, willkürlich einstellbaren Merkmale die möglicherweise die Versuchsergebnisse beeinflussen. Beispiele: Druck Temperatur Zeit Konzentration Material - Hersteller Materialart

10 Arten von Einflussgrößen Quantitative Einflussgrößen (Faktoren) Ihre Werte können durch Messung bestimmt werden. Sehr oft handelt es sich um physikalische Größen, z.b. Temperaturen, Drücke, Drehzahlen, Geschwindigkeiten, Zeitdauern, geometrische Abmessungen, Konzentrationen in einer Lösung usw. Es ist wichtig zu wissen, ob ein nichtlinearer Einfluss der Einflussgrößen bekannt ist, oder vermutet wird. Qualitative Einflussgrößen (Faktoren) Es handelt sich hierbei um Merkmale, die nur in einer bestimmten Anzahl von Ausprägungen existieren, wobei zwischen den Ausprägungen keine messbaren Abstände bestehen, z.b: der Faktor Lieferant kann sein: Lieferant A, Lieferant B, Lieferant C der Faktor Materialhärte kann sein: weich mittel hart usw. (transformierbar in quantitative Faktoren durch eine vorgegebene Rangordnung 1,2,3)

11 Beispiel Einflussgrößen im Versuchsplan Name Units Type Low High Levels / nonlinear? Variante Categorical old,new Länge [mm] Continuous 4,48 4,54 nonlinear? Temperofen Categorical I,II;III Materialart Categorical A;B Temp [ C] Continuous 230,0 280,0 nonlinear?

12 Ihr Versuchsplan Name Units Type Low High Levels / Linear