Vergleich

Häufig tritt die Frage auf, ob es besser ist, ein allgemein vollfaktorielles Exerperiment durchzuführen oder statt dessen ein 2k faktorielles Experiment.

Grundsätzlich haben die Versuchspläne unterschiedliche Zielrichtungen:
Allgemein vollfaktorielle Versuchspläne werden meist eingesetzt in der Optimierungs-Phase, also zum Ermitteln einer optimalen Prozesseinstellung, wenn attributive Faktoren im Modell enthalten sind. Dagegen finden 2k faktorielle Experimente in der Charakterisierungsphase Anwendung. Ziel hierbei ist es, neben den signifikanten Haupteffekten auch 2-fach oder höhere Wechselwirkungen zu finden.

Unabhängig davon kann ein einfacher Vergleich zwischen beiden Versuchsplänen unter Berücksichtigung von Aufwand (Anzahl der Versuche) und Nutzen (Trennschärfe) durchgeführt werden:

Dazu werden folgende Annahmen getroffen:

1. Es werden 2 Faktoren untersucht
2. Standardabweichung 0,015
3. Unterschied der gefunden werden soll: 0,015
4. Es werden 12 Wiederholungen je Einzelversuch gefahren

Mit der Statistik Software Minitab® lässt sich die Trennschärfe mit der Option „Trennschärfe und Stichprobenumfang“ einfach ermitteln:

Ergebnis:
Mit einer viel geringeren Anzahl von Einzelversuchen ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Unterschied gefunden wird annähernd gleich groß!

Empfehlung:
Wenn Sie nicht mit attributiven Faktoren im Optimierungsbereich sind, nutzen Sie  2k   faktorielle Versuchspläne.