DoE – Design of Experiment | Seminar | Schulung | Training

DoE – Design of Experiment | Seminar | Schulung | Training

Die statistische Versuchsplanung (engl. Design of Experiment, DoE) ist ein modernes Verfahren zur Planung von Versuchen, bei denen unvermeidbare Zufallsfehler stets berücksichtigt werden. Durch den gezielten Einsatz statistischer Methoden werden diese Fehler bereits vor Beginn der experimentellen Phase minimiert – für verlässliche, effiziente und nachhaltige Ergebnisse.

Die statistische Versuchsplanung (DoE) verfolgt mehrere Ziele:

  • Mit minimalem Versuchsaufwand maximale Informationen gewinnen – effizient, ressourcenschonend, kostenoptimiert.
  • Einzigartige Möglichkeit, Wechselwirkungen im System sichtbar zu machen.
  • Zielgerichtete Optimierung von Materialeigenschaften, Produktionsprozessen, Ausbeute und Kosten.

Nutzen der Statistischen Versuchsplanung (DoE)

  • Ermittlung sämtlicher System-Informationen in kürzester Zeit im Vergleich zu herkömmlichen Methoden.
  • Nachhaltige Zeitersparnis von Wochen bis Monaten durch konsequenten Einsatz der DoE-Methodik.

Aufwand der Statistischen Versuchsplanung (DoE)

Der Aufwand zur Durchführung von Versuchen nach der DoE-Methodik ist deutlich geringer als bei klassischen Methoden wie „Versuch und Irrtum“ oder OFAT („One Factor At a Time“).

Die 6 Stufen einer Versuchsplanung

  1. Definition und Beschreibung der Aufgabenstellung
  2. Analyse (z. B. Prozess-Landkarte) – Identifikation aller Regel- und Störgrößen
  3. Bewertung und Reduktion der Einflussgrößen – Nutzung von Ursache-Wirkungs-Matrix, Aufstellung des Versuchsplans
  4. Versuchsdurchführung – nach Plan
  5. Auswertung der Daten – grafische und statistische Methoden (Varianz-, Regressionsanalyse)
  6. Wiederholungsversuch – zur Bestätigung und Reproduzierbarkeit

Gute Planung (Stufen 1–3) reduziert Aufwand und Kosten in der experimentellen Phase erheblich.

Das Schulungskonzept

Ziel unseres Schulungskonzepts ist es, dass Sie die erlernten Werkzeuge sofort praktisch anwenden können. Die Didaktik umfasst:

  • Interaktive Referate mit didaktisch gestalteten Präsentationen
  • Gruppenarbeiten zu realen Fallstudien und Praxisbeispielen
  • Schritt-für-Schritt-Praxisübungen direkt am Notebook
  • Diskussionen, kollegialer Austausch und moderiertes Feedback
  • Individuelle Unterstützung durch erfahrene Trainer

So garantieren wir Soforteffektivität für Ihre Projekte – mehr Informationen, weniger Aufwand, nachhaltige Kompetenzentwicklung. Der Zeitaufwand für das Seminar beträgt 5 Tage; auf Wunsch kann die Veranstaltung in 2 Blöcke unterteilt werden. Ihre Ziele stehen im Mittelpunkt!

Eine Verkürzung des Trainings birgt das Risiko von Anwendungsfehlern; wir setzen auf Qualität, gründliche Übung und nachhaltigen Lernerfolg.

Lernziele

  • Fundiertes Wissen über DoE-Prinzipien, Methoden und Werkzeuge erwerben
  • Praktische Anwendung der Statistik- und DoE-Tools auf Ihre individuellen Fragestellungen
  • Nachhaltige Kompetenzentwicklung durch Übung, Reflexion und Transfer in die berufliche Praxis

Seminarinhalte – Design of Experiments (DoE)

Tag 1:

  • Einführung in die DoE-Methodik
  • Einführung in die verwendete Software Minitab
  • Grundlagen der Statistik: Lage- und Streuungsmaße, Normalverteilung, Wahrscheinlichkeitsnetz
  • Grafische Werkzeuge und Datenvisualisierung
  • Vertrauensbereiche
  • Hypothesentest, Signifikanz, p-Wert, scheinbare und wahre Effekte
  • Definition von Stör- und Regelgrößen, Effekte, Wechselwirkungen
  • Abgrenzung und Vorteile von DoE gegenüber anderen Methoden
  • Fallbeispiele DoE vs. OFAT: Maschinenparameter mit 3 Input-Variablen

Tag 2:

  • Varianzanalyse (ANOVA) mit mehreren unabhängigen Variablen
  • Regressionsanalyse
  • Vollfaktorielle Versuchspläne mit Blockbildung, Randomisierung
  • Residuenanalyse, Prognose, Standardfehler, mathematisches Modell
  • Wirkungsflächenversuchspläne (RSD – response surface design)
  • Zentralpunkte, Orthogonalität, Drehbarkeit, Axialpunkte
  • Zielgrößenoptimierung, Kontur- und Wirkungsflächendiagramme
  • Statistische Bewertungskriterien: Bestimmtheitsmaße, PRESS-Wert

Tag 3:

  • Vertiefung Zielgrößenoptimierung (Optimierung von 2 Zielgrößen)
  • Überlagertes Konturdiagramm
  • Vertrauens- und Prognosebereiche
  • Teifaktorielle Versuchspläne mit/ohne Blockbildung/Zentralpunkte
  • Generator, Alias-Struktur, Vermengung und Auflösung
  • DoE zur Reduzierung von Prozess-Streuungen
  • DoE: Methode des steilsten Anstiegs
  • EVOP: Evolutionary Operations
  • DoE mit Covariablen (ANCOVA)
  • Praxisbeispiele: chemische Synthese, Polymerfasern, Therapieerfolge

Tag 4:

  • Prozess-Landkarte, Ursache-Wirkungs-Matrix, Ishikawa-Diagramme
  • Trendschärfe, Stichprobengröße, Umgang mit Ausreißern, Variablenvergleich nach Shainin
  • Trendanalyse, Praxisbeispiele: Beschichtungen, Galvanik

Tag 5:

  • Statistische Versuchsplanung für Mischungen und Rezepturen
  • Grundlagen von Mischungsversuchsplänen (Simplex Design, Grad)
  • Varianz-Inflationsfaktor (VIF), Ergebnisspurendiagramm nach Cox
  • Zielgrößenoptimierung, Mischungsversuchspläne mit Beschränkungen
  • Pseudokomponenten, Multiple Regressionsanalyse
  • Praxisbeispiele: Dehnung von Polymerfasern, Lackformulierungen

Beispiele und Erweiterungsmöglichkeiten zur Vertiefung

  • Alle Themen werden mit aktuellen, praxisnahen Beispielen geübt.
  • Erweiterung nach Wunsch möglich, z. B.:
    • Umgang mit binären Output-Daten, logistische Regressionsanalyse (Zusatz-Tag)
    • Taguchi-Design für robuste Prozesse (Zusatz-Tag)
    • Spezielle Versuchspläne: Screening-, Plackett-Burman-, Box-Behnken-, D-optimaler-, Split-Plot-Design (Zusatz-Tag)
    • Beratung zu aktuellen Anwendungsprojekten der Teilnehmer (Zusatz-Tag)

Zielgruppe

  • Einsteiger, Fortgeschrittene und Profis aus Industrie und Wirtschaft
  • Ingenieure, Laboranten, Entwickler, Chemiker, Physiker, Mitarbeitende der Qualitätssicherung
  • Alle, die praktisch fundierte DoE-Kompetenz aufbauen wollen

Dauer

5 Tage, jeweils 09:00 – 17:00 Uhr (Präsenzveranstaltung)

Voraussetzungen

  • Eigenes Notebook mit Microsoft® Excel ab 2016, MINITAB® ab R19 und Adobe® Reader® ab 7.0
  • Demoversion der Software direkt über MINITAB® verfügbar

Leistungsumfang

  • Ausführliche Schulungsunterlagen in gedruckter Form
  • Fotodokumentation der Flipcharts & Workshops
  • Frühstück, Mittagessen, Gebäck und Getränke während der Seminarzeit

Bonus

  • Vor dem Seminar: Persönliches Vorgespräch bei Bedarf
  • Nach dem Seminar: Wir stehen Ihnen für Nachbesprechungen und Rückfragen zur Verfügung
  • Exklusiver 600 € Gutschein für KI-Apps zur digitalen Labor- und Prozessoptimierung
  • Regelmäßige Updates: Sie bleiben beim Thema DoE & Statistik auf dem neuesten Stand

Abschluss

Teilnahmebescheinigung

Kosten

  • € 1.848,- pro Teilnehmer zzgl. gesetzl. MwSt. (Präsenzveranstaltung)

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