预测分析：帮助规划 DOE 的完美合作伙伴

实验设计有显着的好处。它们可用于多种情况，并有效地允许操纵多个输入因素以确定它们对所需响应的影响。他们还确定了在一次试验一个因素时可能会遗漏的重要交互作用。

DOE 的规划阶段对于成功至关重要。由于在规划阶段发现的障碍，DOE 经常停滞不前。例如，看起来过于昂贵或复杂或缺乏关键信息的 DOE 通常在它们有机会执行之前就被废弃了。幸运的是，先进的预测分析 是一个强大的工具，可以帮助消除创建 DOE 的障碍，甚至可以提高成功的机会。

问题 1：您想运行筛选设计，但您不能停止系统（或进程）运行以收集数据或收集数据非常昂贵。

从业者使用筛选实验设计（筛选 DOE）从许多潜在变量的领域中识别过程中最重要的变量。它们使从业者能够减少实验的规模，从而节省时间和金钱。如果数据难以获取或成本高昂，则尤其如此。

当您无法停止系统或进程来运行筛选实验时会发生什么？或者，如果收集用于筛选的数据点非常昂贵，以至于难以证明这样做是合理的？

解决方案 1：预测分析可以帮助您轻松识别最重要的变量。

不要害怕，预测分析就在这里！通过分析来自您的系统或流程的数据，您可以利用您最喜欢的机器学习算法或运行自动化机器学习来识别对您的响应有潜在影响的预测因素。Minitab 通过我们专为帮助您识别最重要的变量而构建的相对变量重要性图表使这一过程变得简单。查看我们的网络研讨会 DOE 实践，链接如下示例。



问题 2：您想运行设计实验，但对因素（即水平）的适当范围（即上限和下限）不确定。

运行 DOE 时，实验在不同的因子值（称为水平）下运行。这些水平是我们衡量响应的自变量，我们传统上将其称为因变量。例如，如果您尝试优化一台设备的速度，则需要设置最高和最低速度的限制以构建速度范围以优化您的过程。另一个例子可能是烘烤蛋糕时烤箱的温度。根据您的经验，您可能知道低于 300F 不会烘烤蛋糕，而在 400F 时会烧焦，因此您可以设置限制。但是，如果您以前从未烤过蛋糕怎么办？或者，如果您有一台新机器而不知道在哪里设置限制怎么办？

解决方案 2：预测分析提供可视化效果来帮助您设置合理的限制。

当您运行 Minitab 的预测分析时，您将生成可视化效果，展示一个或多个变量对预测结果的影响。为了预测结果，这些图的目的是突出响应和变量之间的关系是线性的、单调的还是更复杂的。这些可视化对于 DOE 也非常有用。



在上面的示例中，假设您正在尝试运行优化强度的实验。您可能了解模具温度与强度之间的关系，但也知道简单地将机器调到最高温度可能会产生不利影响，例如过热或不必要地增加生产成本。您还知道实验中可能会与其他变量（例如压力）发生相互作用。通过查看图表，您会发现温度高于 1200 会导致强度边际增加。对于您设计的实验，您可以将模具温度水平设置为 1000 和 1200，以运行以最大化强度为目标的实验。但是，如果目标是最小化强度，您可以从图中看出，在较低的模具温度范围内进行测试会更合理。

预测分析只是与 DOE 携手并进的众多工具之一。

DOE 是许多从业者的重要工具，不应孤立存在。如前所述，规划对于 DOE 的成功至关重要，这就是 Minitab 创建专门为帮助规划过程而构建的DOE 规划工作表的原因。如果您是 DOE 的新手或只是想提高您的技能组合，Minitab 会提供支持、资源和解决方案来帮助您前进。