實驗設(shè)計有顯著的好處。它們可用于多種情況，并有效地允許操縱多個輸入因素以確定它們對所需響應(yīng)的影響。他們還確定了在一次試驗一個因素時可能會遺漏的重要交互作用。

DOE 的規(guī)劃階段對于成功至關(guān)重要。由于在規(guī)劃階段發(fā)現(xiàn)的障礙，DOE 經(jīng)常停滯不前。例如，看起來過于昂貴或復雜或缺乏關(guān)鍵信息的 DOE 通常在它們有機會執(zhí)行之前就被廢棄了。幸運的是，先進的預測分析是一個強大的工具，可以幫助消除創(chuàng)建 DOE 的障礙，甚至可以提高成功的機會。

問題 1：您想運行篩選設(shè)計，但您不能停止系統(tǒng)（或進程）運行以收集數(shù)據(jù)或收集數(shù)據(jù)非常昂貴。

從業(yè)者使用篩選實驗設(shè)計（篩選 DOE）從許多潛在變量的領(lǐng)域中識別過程中最重要的變量。它們使從業(yè)者能夠減少實驗的規(guī)模，從而節(jié)省時間和金錢。如果數(shù)據(jù)難以獲取或成本高昂，則尤其如此。

當您無法停止系統(tǒng)或進程來運行篩選實驗時會發(fā)生什么？或者，如果收集用于篩選的數(shù)據(jù)點非常昂貴，以至于難以證明這樣做是合理的？

解決方案 1：預測分析可以幫助您輕松識別最重要的變量。

不要害怕，預測分析就在這里！通過分析來自您的系統(tǒng)或流程的數(shù)據(jù)，您可以利用您最喜歡的機器學習算法或運行自動化機器學習來識別對您的響應(yīng)有潛在影響的預測因素。Minitab 通過我們專為幫助您識別最重要的變量而構(gòu)建的相對變量重要性圖表使這一過程變得簡單。查看我們的網(wǎng)絡(luò)研討會 DOE 實踐，鏈接如下示例。

問題 2：您想運行設(shè)計實驗，但對因素（即水平）的適當范圍（即上限和下限）不確定。

運行 DOE 時，實驗在不同的因子值（稱為水平）下運行。這些水平是我們衡量響應(yīng)的自變量，我們傳統(tǒng)上將其稱為因變量。例如，如果您嘗試優(yōu)化一臺設(shè)備的速度，則需要設(shè)置最高和最低速度的限制以構(gòu)建速度范圍以優(yōu)化您的過程。另一個例子可能是烘烤蛋糕時烤箱的溫度。根據(jù)您的經(jīng)驗，您可能知道低于 300F 不會烘烤蛋糕，而在 400F 時會燒焦，因此您可以設(shè)置限制。但是，如果您以前從未烤過蛋糕怎么辦？或者，如果您有一臺新機器而不知道在哪里設(shè)置限制怎么辦？

解決方案 2：預測分析提供可視化效果來幫助您設(shè)置合理的限制。

當您運行 Minitab 的預測分析時，您將生成可視化效果，展示一個或多個變量對預測結(jié)果的影響。為了預測結(jié)果，這些圖的目的是突出響應(yīng)和變量之間的關(guān)系是線性的、單調(diào)的還是更復雜的。這些可視化對于 DOE 也非常有用。

在上面的示例中，假設(shè)您正在嘗試運行優(yōu)化強度的實驗。您可能了解模具溫度與強度之間的關(guān)系，但也知道簡單地將機器調(diào)到最高溫度可能會產(chǎn)生不利影響，例如過熱或不必要地增加生產(chǎn)成本。您還知道實驗中可能會與其他變量（例如壓力）發(fā)生相互作用。通過查看圖表，您會發(fā)現(xiàn)溫度高于 1200 會導致強度邊際增加。對于您設(shè)計的實驗，您可以將模具溫度水平設(shè)置為 1000 和 1200，以運行以最大化強度為目標的實驗。但是，如果目標是最小化強度，您可以從圖中看出，在較低的模具溫度范圍內(nèi)進行測試會更合理。

預測分析只是與 DOE 攜手并進的眾多工具之一。

DOE 是許多從業(yè)者的重要工具，不應(yīng)孤立存在。如前所述，規(guī)劃對于 DOE 的成功至關(guān)重要，這就是 Minitab 創(chuàng)建專門為幫助規(guī)劃過程而構(gòu)建的DOE 規(guī)劃工作表的原因。如果您是 DOE 的新手或只是想提高您的技能組合，Minitab 會提供支持、資源和解決方案來幫助您前進。

審核編輯黃宇