Screening-Versuchspläne

In vielen Anwendungen ist die Anzahl der Faktoren mit potenzieller Auswirkung auf die Prozessqualität zu groß, um alle Faktoren eingehend zu untersuchen. Das übliche Ziel eines Screening-Versuchsplans besteht darin, die wichtigsten Faktoren mit Auswirkung auf die Prozessqualität zu untersuchen. Im Anschluss an Screening-Experimente führen Sie im Allgemeinen Optimierungsexperimente durch, die weitere Einzelheiten zu den Beziehungen zwischen den wichtigsten Faktoren und den Antwortvariablen liefern.

Die folgenden Versuchspläne werden häufig für das Screening verwendet:

Zweistufige teilfaktorielle Versuchspläne
Plackett-Burman-Versuchspläne
Definitive Screening-Versuchspläne

Auswählen eines Screening-Versuchsplans in Minitab

Ihre Auswahl eines Screening-Versuchsplans hängt von einer Vielzahl von Aspekten ab. Viele dieser Aspekte sind prozessspezifisch. Im Folgenden sind einige dieser Aspekte in Minitab aufgeführt:

Anzahl der zu untersuchenden Faktoren

Im Folgenden ist die jeweilige Höchstzahl der Faktoren für gängige Screening-Versuchspläne in Minitab angegeben:

Definitive Screening-Versuchspläne: 48
Plackett-Burman-Versuchspläne: 47
Teilfaktorielle Versuchspläne: 15

Typen der zu untersuchenden Terme

Mit teilfaktoriellen und Plackett-Burman-Versuchsplänen wird das Screening von linearen Termen durchgeführt. Definitive Screening-Versuchspläne liefern Informationen über quadratische Terme und weitere Zwei-Faktor-Wechselwirkungen.

Häufig weisen teilfaktorielle und Plackett-Burman-Versuchspläne für eine gegebene Anzahl von Faktoren die kleinste Anzahl von Durchläufen in einer einzigen Replikation auf. Wenn in einem Modell jedoch quadratische Terme benötigt werden, müssen Sie dem teilfaktoriellen bzw. Plackett-Burman-Versuchsplan Durchläufe hinzufügen. Ein definitiver Screening-Versuchsplan umfasst bereits Durchläufe zum Modellieren von quadratischen Termen. Wenn ein Modell quadratische Terme enthält, kann der definitive Screening-Versuchsplan die kleinste Anzahl von Durchläufen pro Replikation enthalten.

Anzahl der Stufen für den Faktor

Plackett-Burman-Versuchspläne und teilfaktorielle Versuchspläne können zwei Stufen pro stetigem Faktor aufweisen. Wenn Sie Zentralpunkte hinzufügen, um Krümmung mit einem dieser Versuchsplantypen zu erkennen, weist jeder stetige Faktor drei Stufen auf.

Möglichkeit, den Grad des Versuchsplans sukzessive zu erhöhen

Gelegentlich beginnen Sie mit einem weniger umfassenden Versuchsplan, um zu prüfen, ob quadratische Terme oder Wechselwirkungen vorhanden sind, und fügen anschließend weitere Durchläufe hinzu, um diese Terme zu schätzen. Faltungen und Durchläufe mit Sternpunkten sind zwei Strategien in sequenziellen Experimenten.

In Minitab können Sie Plackett-Burman-Versuchspläne und teilfaktorielle Versuchspläne falten. Bei einer Faltung erhalten Sie Durchläufe zum Schätzen von Wechselwirkungen, die durch die Anfangsfraktion des Versuchsplans vermengt sind.

Bei einem teilfaktoriellen Versuchsplan können Sie auch Durchläufe mit Sternpunkten hinzufügen. Anhand von Durchläufen mit Sternpunkten können Sie die quadratischen Terme für die Faktoren im Versuchsplan schätzen.