ASSISTANT: Versuchsplanung

Versuchsplanung

Die Versuchsplanung ist ein essentieller Bestandteil von ASSISTANT. Um eine gute Modellierung eines Prozesses zu ermöglichen, die alle Zusammenhänge umfasst, wurden verschiedene Versuchspläne in ASSISTANT integriert. Abhängig von der Prozessparameterzahl und von den bekannten Zusammenhängen empfiehlt ASSISTANT einen Versuchsplan.

Folgende klassische Versuchspläne können mit ASSISTANT erstellt werden:

Sternplan

Placket-Burman-Plan

p-effektiver Plan

Gefalteter Placket-Burman-Plan

Gefalteter p-effektiver Plan

Gesättiger Box-Hunter Plan

Fisherplan

Box-Hunter Plan

Box-Behnken Plan

Kompositplan

III* Kompositplan

Box-Draper-Plan

Für drei Prozessparameter sind hier einige Beispiele dargestellt:

Je nach definierten Abhängigkeiten und abhängig vom verwendeten Versuchsplan können die Versuchspläne für lineare, quadratische oder kubische Abhängigkeiten definiert werden. Bei einigen Versuchsplänen werden Wechselwirkungen berücksichtigt, wobei ASSISTANT bei der Modellerstellung nur 2-Faktor Wechselwirkungen berücksichtigt.

D-Optimale Pläne

Die größte Freiheit hat der Anwender mit D-Optimalen Plänen. D-Optimale Pläne werden unter Berücksichtigung der vorher angegebenen Prozesszusammenhänge und der vorhandenen Versuchsdaten erstellt. Der Anwender kann dabei flexibel die Anzahl neuer Versuchspunkte bestimmen, sofern eine Mindestanzahl nicht unterschritten wird. In ASSISTANT erfolgt die Generierung D-Optimaler Pläne auf Knopfdruck:

Die neuen Datenpunkte werden in der Datentabelle eingefügt und können dann für die experimentelle Untersuchung verwendet werden.

Taguchi-Plan

Einen Taguchi-Plan mit inneren und äußeren Faktoren, der zur Robustheitsanalyse verwendet wird, kann in ASSISTANT ebenfalls erstellt werden. Die entsprechenden äußeren Faktoren müssen lediglich angewählt werden, und ASSISTANT berechnet den Versuchsplan.

Weitere Variationsmöglichkeiten bei der Versuchsplanung:

Separate Einstellung der Faktorstufen
Jeder Faktor ist individuell einstellbar. Jedoch erlauben nur bestimmte Versuchspläne diese Variationsmöglichkeit wie z.B. die D-Optimierung.

Einschränkungen der Definitionsbereiche
Sind bestimmte Kombinationen von Prozessparametern nicht möglich, so kann der Parameterbereich mit Hilfe von Ungleichungen eingeschränkt werden:

Definition von Mischungen
Für Rezepturoptimierungen können Mischungen definiert werden. Dies bedeutet gleichzeitig, dass ein oder mehrere Parameter anhängig von anderen sind. Mischungen werden in Form von Gleichungen eingegeben:

Definition von Haupteffekten und Wechselwirkungen
Sind schon vor der Versuchsplanung Abhängigkeiten bekannt, so können diese eingegeben werden, um den geeigneten Versuchsplan zu generieren oder um das Modell entsprechend anzupassen: