JMP® für Versuchsplanung
Um Beziehungen zwischen einer Eingabe oder einem Faktor und einer Ausgabe oder einer Wirkung zu erkennen oder zu modellieren, besteht der beste Ansatz darin, ersteren zu ändern und zu schauen, ob sich letztere ebenfalls ändert: das aktive Verändern von Faktoren entsprechend einer vordefinierten Planung ist die beste Art, wertvolle, neue Einblicke zu gewinnen.
Wenn aber mehr als ein Faktor vorliegt, und das ist fast in allen Situationen in der Praxis so, ist ein Design, in dem nur ein Faktor geändert werden kann, eigentlich nutzlos. Um klar zu erkennen, wie Faktoren gemeinsam eine Wirkung verändern, müssen Sie das System der Versuchsplanung (Design of Experiments, DOE) einsetzen.
JMP bietet eine komplette Bibliothek mit ausgeprüften und getesteten klassischen DOE-Designs, darüber hinaus aber auch eine innovative benutzerdefinierte Planungsfunktion, mit der Ihre ergebnisspezifischen Fragen ausformuliert werden können, ohne wertvolle Ressourcen zu verschwenden. Nachdem die Daten gesammelt wurden, optimiert JMP die Analyse und die Modellerstellung, damit Sie das Muster der Ergebnisse sehen, aktive Faktoren erkennen und Ergebnisse optimieren können.
DOE ist ein praktischer und überall einsetzbarer Ansatz für die Erforschung von Möglichkeiten, die von mehreren Faktoren abhängen. JMP bietet marktführende Leistungsmerkmale für die Planung und Analyse in einer Form an, die eine leichte Bedienbarkeit garantiert.
- Angepasste Planungen
- Klassische Planungen
- Andere Planungen
- Optimierung und Simulation
Mit zwei Faktoren entwickelt eine vollfaktorielle Planung Ihren Möglichkeitsspielraum durch Anordnung der Punkte in einem Quadrat. Sie sind sich aber wahrscheinlich bereits bewusst, dass der Raum, den Sie erkunden möchten, nicht quadratisch ist, und in diesem Fall zwingt Sie eine klassische Planung zu Kompromissen. Der Custom Designer verlangte keine Kompromisse und sorgt immer für die beste Nutzung Ihres Versuchsplanungsbudgets. Bei Verwendung seiner computergenerierten Planungen können Sie einen viel umfassenderen Bereich von Herausforderungen in der Planung annehmen, dabei aber immer in einem einheitlichen Rahmen bleiben. Sie können Prozess- und Mischungsfaktoren in dieselbe Planung mit aufnehmen, schwer und besonders schwer änderbare Faktoren für Situationen verwenden, in denen eine Randomisierung beschränkt ist, und spezifische Modellbegriffe definieren, die nur "sofern möglich" eingeschätzt werden. Damit erstellen Sie übersättigte Versuchspläne, die mehr Faktoren untersuchen können als Experimente durchgeführt werden. Und schließlich ermöglicht Ihnen der Custom Designer die Durchführung von Berechnungen auf Samplegröße, um zu ermitteln, ob sich Ihre Versuchsinvestitionen auszahlen.
Die Stärke der angepassten Planungen besteht darin, dass sie auf Modellen basieren. Daher müssen Sie zusätzlich zu den üblichen Spezifikationen von Faktoren und Ergebnissen die Begriffe eingeben, die das erwartete Verhalten beschreiben, die Form des Möglichkeitsspielraums, den Sie erkunden möchten, und Ihr Budget.
Ronald Fisher führte als Erster die vier dauerhaften Grundsätze der DOE ein: faktorielles Prinzip, Randomisierung, Replikation und Blockierung. Bis vor Kurzem musste man sich bei der Generierung (und der nachfolgenden Analyse) einer Planung zur Auswertung dieser Prinzipien auf manuelle Berechnungen verlassen. Trotz dieses Handikaps führte die Kreativität von Anwendern in der Praxis über mehr als 80 Jahre zu einer Serie von weitgehend angewendeten Planungsfamilien, die für bestimmte Situationen und Versuchsziele angepasst werden. JMP bietet alle klassischen Planungstypen, die Sie erwarten, darunter vollständige Versuchspläne, Teilfaktorpläne, Response Surface, Mischung und Taguchi Array. Nach der Definition von Faktoren und Ergebnissen können Sie in JMP eine geeignete Planung aus einer Liste auswählen. Mithilfe verschiedener Evaluierungstools für die Planungen, beispielsweise Profilen für die Vorhersagevarianz und FDS-Plots, kann Ihre Auswahl bewertet werden, bevor Sie sich für den Einsatz von Ressourcen entscheiden. Nachdem die Durchläufe erfolgt sind, ist dank der vordefinierten JMP-Skripte, die während des Planungsprozesses in Ihrer Datentabelle gespeichert werden, eine klare Analyse möglich.
JMP bietet alle klassischen Planungstypen, die Sie erwarten, darunter vollständige Versuchspläne, Teilfaktorpläne, Response Surface, Mischung und Taguchi. Sie können bei klassischen, angepassten oder auch anderen Versuchsplanungen den Contour Profiler verwenden, um Ihr gefittetes Modell zu testen, Variationsmuster zu erkennen, visuell zu bewerten, wie Faktoren die Ergebnisse beeinflussen, und mögliche Bereiche für die Weiterarbeit zu ermitteln.
Wenn im Ergebnis keine intrinsische Variabilität zu erkennen ist, findet DOE dennoch Anwendung, indem stark dimensionale Faktorbereiche effizient erkundet werden. Dafür bietet JMP Space-Filling-Planungen, die normalerweise mit dem Gauß'schen Prozessoptimierer analysiert werden, um ein Surrogatmodell einer niedrigen Vorhersageverfälschung und Varianz zu erstellen. JMP kann auch Auswahlplanungen generieren und analysieren, bei denen Verbraucher oder Benutzer gebeten werden, ihre Vorlieben bei verschiedenen Alternativen anzugeben, wobei gegebenenfalls auch der Preis als Faktor eingepflegt wird. Schließlich bietet JMP auch Planungen für beschleunigte Lebensdauertests und nichtlineare Modelle an. Und wenn dies erforderlich sein sollte, können Sie JMP über die Skriptsprache JSL weitere Planungsfamilien hinzufügen.
Sie können die visuelle Analyse und Optimierung einer Auswahlplanung mit einem interaktiven JMP Profiler durchführen.
Planung ist zwar alles, aber doch nur ein Teil von DOE. Unabhängig von der Planungsmethode, für die Sie sich entscheiden, macht JMP die nachfolgende Analyse so leicht wie möglich. Je nach der Situation wird die Tabelle, die Ihre Planung enthält, automatisch auch mit dem richtigen Skript versehen, um Ihre Ergebnisse zu analysieren, in der Regel über die Screening- oder Modellanpassungs-Plattform. Bei mehreren Ergebnissen können Sie gleichzeitig mehrere Modelle mit der schrittweisen Feineinstellung und einer ausgewählten Stoppregel anpassen. Wenn Sie Modelle erstellt haben, die Ihnen nützlich erscheinen, können Sie mit den verschiedenen Profilern in JMP interaktiv mit ihnen arbeiten und gültige operationelle Regime oder Faktor-Sollwerte visuell bestimmen. Wie komplex auch immer Ihr Problem sein mag, der in JMP integrierte Optimierer kann die unvermeidlichen Kompromisse zwischen Ergebnissen mit einem Klick herstellen. Wenn Sie den Balancepunkt gefunden haben, können Sie dann den integrierten Simulator verwenden, um zu sehen, wie robust die Lösung in der Praxis sein wird.
Mit dem Profiler können Sie interaktiv den Faktorbereich austesten und erkennen, welche Faktoren in welcher Form die Ergebnisse beeinflussen, sowie optimale Einstellungen für ein oder mehrere Ergebnisse unter Verwendung von Faktoren der Erwünschtheit finden. Sie können den Simulator auch verwenden, um zu bestimmen, wie Variationen in der Praxis von Faktoren in Ergebnisse übertragen werden.
Mehr Ressourcen für Versuchsplanung
Demos
Bücher
Statistics for Experimenters (Statistik für Versuchsplaner)
Design and Analysis of Experiments (Planung und Analyse von Versuchen)
Response Surface Methodology (Methode der Wirkungsfläche)
Nehmen Sie Kontakt mit dem JMP Vertrieb auf
+49 (0) 7031 491 6510