實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(gè)輸入因素以確定它們對(duì)所需響應(yīng)的影響。他們還確定了在一次試驗(yàn)一個(gè)因素時(shí)可能會(huì)遺漏的重要交互作用。

DOE 的規(guī)劃階段對(duì)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(fù)雜或缺乏關(guān)鍵信息的 DOE 通常在它們有機(jī)會(huì)執(zhí)行之前就被廢棄了。幸運(yùn)的是，先進(jìn)的預(yù)測(cè)分析是一個(gè)強(qiáng)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(jī)會(huì)。

問題 1：您想運(yùn)行篩選設(shè)計(jì)，但您不能停止系統(tǒng)（或進(jìn)程）運(yùn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（篩選 DOE）從許多潛在變量的領(lǐng)域中識(shí)別過程中最重要的變量。它們使從業(yè)者能夠減少實(shí)驗(yàn)的規(guī)模，從而節(jié)省時(shí)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(dāng)您無法停止系統(tǒng)或進(jìn)程來運(yùn)行篩選實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)生什么？或者，如果收集用于篩選的數(shù)據(jù)點(diǎn)非常昂貴，以至于難以證明這樣做是合理的？

解決方案 1：預(yù)測(cè)分析可以幫助您輕松識(shí)別最重要的變量。

不要害怕，預(yù)測(cè)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(jī)器學(xué)習(xí)算法或運(yùn)行自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)來識(shí)別對(duì)您的響應(yīng)有潛在影響的預(yù)測(cè)因素。Minitab 通過我們專為幫助您識(shí)別最重要的變量而構(gòu)建的相對(duì)變量重要性圖表使這一過程變得簡(jiǎn)單。查看我們的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì) DOE 實(shí)踐，鏈接如下示例。

問題 2：您想運(yùn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，但對(duì)因素（即水平）的適當(dāng)范圍（即上限和下限）不確定。

運(yùn)行 DOE 時(shí)，實(shí)驗(yàn)在不同的因子值（稱為水平）下運(yùn)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(tái)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(gè)例子可能是烘烤蛋糕時(shí)烤箱的溫度。根據(jù)您的經(jīng)驗(yàn)，您可能知道低于 300F 不會(huì)烘烤蛋糕，而在 400F 時(shí)會(huì)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(tái)新機(jī)器而不知道在哪里設(shè)置限制怎么辦？

解決方案 2：預(yù)測(cè)分析提供可視化效果來幫助您設(shè)置合理的限制。

當(dāng)您運(yùn)行 Minitab 的預(yù)測(cè)分析時(shí)，您將生成可視化效果，展示一個(gè)或多個(gè)變量對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響。為了預(yù)測(cè)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(fù)雜的。這些可視化對(duì)于 DOE 也非常有用。

在上面的示例中，假設(shè)您正在嘗試運(yùn)行優(yōu)化強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)。您可能了解模具溫度與強(qiáng)度之間的關(guān)系，但也知道簡(jiǎn)單地將機(jī)器調(diào)到最高溫度可能會(huì)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(shí)驗(yàn)中可能會(huì)與其他變量（例如壓力）發(fā)生相互作用。通過查看圖表，您會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度高于 1200 會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度邊際增加。對(duì)于您設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，您可以將模具溫度水平設(shè)置為 1000 和 1200，以運(yùn)行以最大化強(qiáng)度為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)。但是，如果目標(biāo)是最小化強(qiáng)度，您可以從圖中看出，在較低的模具溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試會(huì)更合理。

預(yù)測(cè)分析只是與 DOE 攜手并進(jìn)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(duì)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(huì)提供支持、資源和解決方案來幫助您前進(jìn)。

審核編輯黃宇