Optimieren Sie Ihr Produkt oder Ihren Prozess mit den Methoden der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiments DOE).
Die Design-Expert® Software bietet Möglichkeiten, die Anwenderfreundlichkeit fast garantieren. Dieses leistungsfähige Programm ist sehr leicht zu bedienen und hilft Ihnen bei der Verbesserung Ihrer Prozesse oder Produkte. Mit Design-Expert finden Sie die relevanten Faktoren, optimalen Prozesseinstellungen oder das Prozessfenster, maximale Performance oder die beste Zusammensetzung für ein Produkt.

Design-Expert bietet eine große Vielfalt möglicher Designs mit jeweils vielen Optionen und Einstellungen. Version 8 bietet große Flexibilität beim Handling Kategorialer Faktoren (Einflussgrössen). Es sind sogar Kombinationen mit Mixtur- und /oder Prozessvariablen möglich. Nach der Design Definition generieren Sie ein Arbeitsblatt für Ihr Experiment in randomisierter Reihenfolge der Einzelexperimente. Das Hinzufügen, Löschen oder Duplizieren einzelner "runs" erledigt der "design editor".

Mit kommetierten statistischen Analysen und der ausführlichen kontextsensitiven Hilfe kann beinahe jeder die Ergebnisse interpretieren. Die interaktiven 2-D Graphiken bieten viele sinnvolle Informationen auf fast spielerische Weise, z.B. das ziehen von Höhenlinien oder die Darstellung der Koordinaten eines beliebigen Punktes im Plot. Die rotierbaren 3-D Diagramme bieten gute Möglichkeiten der Visualisierung der gefundenen Zusammenhänge.

Mit dem Optimierungsalgorithmus in Design Expert können dutzende Zielgrössen oder "Wünschbarkeitsfunktionen" (desirability functions) gleichzeitig maximiert werden. Ausserdem gibt es einmalige Möglichkeiten die Fehlerfortpfanzung (propagation of error POE) zu ermitteln und graphisch darzustellen. Damit wird es auch möglich das Ziel der Variationsreduktion im Rahmen von z.B. einem Six-Sigma Projekt zu erreichen. Maximieren, Minimieren oder Erreichen von Zielvorgaben mit Faktoreinstellungen die robust sind!

Das Upgrade auf Version 8 bietet mächtige neue statistische Funktionen wie z.B. die "Upfront Power Calculation" für faktorielle Designs und den "Fraction of Design Space" - Graphen der die Qualität von Designs beschreibt. Andere neue Features in den Bereichen Benutzerfreundlichkeit, Funktionalität und Power erhöhen die Attraktivität dieser etablierten und beliebten DoE-Software.

Design Expert Features

Leitungsfähig, trotzdem anwenderfreundlich

Weil es als spezialisiertes DoE Programm konzipiert ist bietet Design-Expert viele Features die die Einfachheit der Bedienung garantieren. Diese Funktionen finden Sie nicht in allgemeinen Statistikprgrammen. Neben einer grossen Zahl verschiedener Plantypen bietet Design Expert auch die notwendige Flexibilität die Versuchspläne an Ihre Anfroderungen anzupassen. Darüberhinaus werden einzigartige Möglichkeiten geboten das Design zu bewerten, das richtige Modell für Ihre Zielgrössen zu finden, Graphiken zu erstellen die die Interpretation erleichtern, mehrere Zielgrössen zu optimieren sowie eine intuitive Benutzerführung und ein erheblich erweitertes Hilfesystem.

Der "design builder" für faktorielle Versuchspläne ermöglicht die komfortable Planung von Screening Studien . Die Farbcodierten Felder zeigen wertvolle Informationen zum Lösungstyp (Resolution) des Versuchsplanes.

Gekreuztes Mixtur-Prozess Design - Sieben Mischungen (in Dreiecken) bei acht Prozess Kombinationen (Würfel).

Designs für alle experimentellen Situationen

• Standard zwei-stufige voll- und teilfaktorielle Pläne (bis zu 256 runs) für bis zu 15 Faktoren jetzt auch mit "minimum-aberration blocking"
• Allgemeine mehrstufige faktorielle Designs (bis zu 32000 runs) auch mit unterschiedlicher Anzahl der Faktorstufen für verschiedene Faktoren
• Taguchi Orthogonale Felder
• nicht reguläre Teilversuchspläne mit hoher Auflösung, wie z.B. 4 Faktoren in 12 runs
• Placket-Burman Designs für 11, 19, 23, 27 oder 31 Faktoren in 12, 20, 24, 28 oder 32 runs
• Response Surface Methode (RSM) Designs, einschliesslich zentral-zusammengesetzer Pläne (small, face-centered, etc.), Box- Behnken 3-stufige Pläne, hybride und D-Optimal Pläne
• Mixturpläne, wie Simplex-Lattice, Simplex-Centroid (für bis zu 24 Komponenten) und D-Optimale Pläne
• Kombinierte Mixtur und Prozess Pläne (Teigmischen und den Kuchen backen in einem Plan!)
• Möglichkeit zur Darstellung beliebiger Datenspalten X und Y als Graphik (gut für die Visualisierung von Blockeffekten)
• Leicht bedienbare automatische oder manuelle Modellreduktion
• Möglichkeit der einfachen Auswertung für Designs mit fehlenden Daten

Leistungsfähige Mixturpläne und die zugehörige Auswertung führen zu optimalen Zusammensetzungen.

Flexibibltät bei der Anpassung des Designs auf Ihre Bedingungen

• Definieren Sie Ihre eigenen Generatoren für faktorielle Teilversuchspläne
• Setzen Sie lineare, mulitfaktorielle Nebenbedingungen für RSM und Mixturpläne
• Arbeiten Sie mit kategorialen Faktoren in RSM, Mixtur oder gemischten Plänen
• Erzeugen Sie einen faktoriellen "Candidate Set" für RSM designs wenn nur bestimmte Faktorstufen möglich sind
• Ignorieren einer kompletten Datenzeile ohne die Werte zu löschen

Statistische Datenanalyse schafft Vertrauen

• Falls Ihr Modell vermengt sein sollte, weist ein Warnmeldung darauf hin bevor die ANOVA Ergebnisse für einen zwei-stufigen faktoriellen Teilversuchsplan erscheinen und gibt Ihnen die Möglichkeit die vermengten Effekte zu ersetzen.
• Sie können optional verschiedene kommentierte Ansichten auswählen, die Ihnen helfen die Ergebnisse der Varianzanalyse ANOVA zu interpretieren
• Sie können die einzelnen F-Tests für jeden Term des Modells sowie die Konfidenzintervalle der Koeffizienten anzeigen
• Effekte können automatisch anhand des Kriteriums von "Lenth" oder anhand der Wahrscheinlichkeiten (p-values) gewählt werden.
• Die neuen Einstellungen ermöglichen z.B. die gobale Änderung der Signifikanzschwelle (0,05 voreingestellt auf 0,01 oder 0,1)

Leistungsfähige Tools für die Modellanpassung

• Ändern Sie das Grundmodell zwischen RSM und Faktoriell bzw. zwischen Scheffe (Mixtur) und "slack" (während der Design Phase und bei der Modellauswahl)
• Ganzahlige Potenzen können den Modelltermen zugeordnet werden, z.B. cubisch
• Wählen Sie Terme für das Modell, den Fehler oder Terme die ignoriert werden sollen (ermöglicht die Auswertung von Split-Plot und geschachtelten Designs)

Hervorragende Graphiken vereinfachen die Interpretation

• Durch einen Klick auf den Statusknopf erhalten Sie eine kurze Darstellung des Design Typs, Informationen zu den Faktoren, der Zielgröße sowie dem Modell
• Halb-Normale und Normal Wahrscheinlichkeitsplots geben einen Überblick über die signifikanten Effekte. Durch spezielle Punkte, die Schätzer für "pure error" darstellen (sofern Ihr Design dies erlaubt).
• Ein Box-Cox Plot gibt Hinweise für die "beste" Transformation der Zielgrösse
• Die komplette Liste verschiedener Plots zur Überprüfung der statistischen Annahmen und zum prüfen auf mögliche Ausreisser. Es kann auch ein Graph der vorhergesagten Werte gegen die tatsächlichen Werte einschliesslich der 45º Linie erzeugt werden
• Erstellen Sie Graphiken von alternativen, aber vermengten Wechselwirkungen
• Stellen Sie die Effekt Plot mit der original Skalierung Ihrer Zielgrösse dar, auch nachdem Sie diese bereits transformiert haben
• Beobachten Sie die Güte der Vorhersage indem Sie Balken für die kleinste signifikante Differenz (LSD) in der Modellgraphik darstellen
• Ungenau vorhergesagbare Bereiche werden in den Höhenliniendarstellungen schattiert, um Ihnen "sichere" Vorhersagen zu ermöglichen.
• Sie können den Contourplot für verschiedene Werte der nicht sichtbaren Faktoren mittels eines Rollbalkens verschieben. Sobald ein Designpunkt genau an die gewählte Wertekombination hat wird dieser dargestellt!
• Setzen Sie Beschriftungen mit den vorhergesagten Werten der Zielgrösse an beliebige Positionen
• Ziehen Sie die 2-D Contourlinien mit der Maus
• 3-D Graphiken können rotiert werden dabei werden die projezierten 2-D Höhenlinien mit dargestellt
• Sie können Farben, Texte und viele andere Eigenschaften der Graphik anpassen
• Zeigen Sie alle Effekte in einer Graphik (mit trace und perturbation Plots)
• Den Standardfehler des Designs können Sie in jedem Graphen darstellen (Contour, 3D, usw..)

Brilliante Graphiken unterstützen bei der optimierung der Zielgrössen. Drehung der 3-D Graphiken in Echtzeit ermöglicht das Betrachten aus allen Blickwinkeln ohne Aufwand.

Wichtige Faktoren fallen im Halb-Normal Plot sofort ins Auge. Finden Sie die kritischen Wechselwirkungen, die Ihr Produkt oder Ihren Prozess beeinflussen.

Verschieben Sie die Höhenlinien und setzen Beschriftungen um Vorhersagen der Zielgrössen bei beliebigen Faktorkombination zu visualisieren.

Mit der optimierung für mehrere Zielgrössen finden Sie Ihren Arbeitspunkt

• Maximieren, Minimieren oder geben Sie Zielwerte vor (für Zielsgrössen und Faktoren)
• Priorisieren Sie die einzelnen Zielgrössen durch Gewichtungen
• Sie können zwischen 2-D Höhenlinien-, 3-D Oberflächen, Histogramm oder einer Graphik der "Wünschbarkeitsfunktion" auswählen.
• Kategorial Faktoren können berücksichtigt werden
• Faktoren können auf konstant Werte eingestellt werden
• Sie können weitere Zielgrössen in Form einer Gleichung angeben, wie z.B. eine Kostenfunktion
• Der Overlay Plot zeigt die Nebenbedingung (Einschränkungen), die Sie für Ihren Prozess oder die Mixtur gesetzt haben
• Sie können Vorhersagen für die Zielgrössen für beliebige Bedingungen erstellen (einschliesslich Vertrauensniveau - confidence level)

Achieve "Six-Sigma" Goals

• Explore propagation of error (POE) for mixtures, crossed designs and transformed responses, as well as RSM
• For purposes of POE, enter your own response standard deviation or set it at zero

Save Time with Design-Expert's Intuitive Interface

• Easily maneuver through the program: down trees, through wizards, and across progressive toolbars
• Quickly select the next step with incredibly easy-to-use push-buttons
• Open reports and graphs for automatic updating
• View numerical outputs spreadsheet style
• Cut and paste graphics to your word processor or presentation, or numbers to and from a spreadsheet
• Export any grid view as ASCII text, for example, design layouts or ANOVA reports
• View several graphs simultaneously using the handy pop-out option
• 32-bit architecture provides maximum performance on Windows 95, 98, 2000, NT and beyond
• Access graphic and spreadsheet options instantly with a simple right click
• Choose significant terms to plot from the pull-down list on the Factors Tool

Find the Answers to your Questions in the Expanded Help System (All new!)

• Greatly improved context-sensitive help provides immediate response
• Better guidance helps you choose the best model
• A bonus help section provides "quick start" advice to novices
• Special user tips offer hints not normally found in help systems

Wechselwirkungen wie diese sind oft der Schlüssel zu neuen Erkenntnissen.

Die graphische Optimierung hilft bei der optimierung mehrerer Zielgrössen. Sie zeigt das verbliebene Prozessfenster.

What's New in Design Expert 8

New graphics and improved interface

• Half-normal selection of important effects on all factorial designs*:
  Simple and robust method for selecting important effects – formerly available only for two-level designs. For example, the screen shot to the right is from an experiment on 5 woods glued with 5 adhesives, using 2 applicators with 4 clamps at 2 pressures. The vital effects become apparent at a glance!
  *(Detailed in "Graphical Select-ion of Effects in General Factorials"–winner of the Shewell Award for best presentation at the 2007 Fall Technical Conference, co-sponsored by the American Society for Quality and the American Statistical Association.)
• Smoother color gradations on 2D contours: More impressive for presentations to management, clients, or colleagues.
• Rounded contour values: More presentable defaults requiring less 'fiddling' for reporting purposes.
• Plant flags on 3D surfaces: Previously, you could only put flags on 2D contour plots. To the right we see a flag planted by numerical optimization on turbidity of a detergent formulation via mixture design – a specialized application of response surface methods (RSM).
• New and fully configurable mesh option that reflects smooth, lighted colors off your 3D surface: Dazzle your customers and colleagues while providing highly-informative graphics showing how responses will react to process changes. (Mesh can be turned off if you like.)
• 3D graphs that you can spin with your mouse: When you see your cursor turn into a hand (I), simply grab and rotate! Double-click the graph to go back to the starting angle.
• Push-button averaging on the factors tool: Provides far easier main effects plotting and makes interactions more meaningful. Previously, the only option to average factors came via a hidden drop-list. The screen shot series at right shows the result of simply pressing the "Avg" for 5 woods glued with 5 adhesives using 2 applicators at 2 pressures. This causes the least significant difference (LSD) bars to shrink, revealing an important difference between two particular clamps.
• More-interactive cube plots: Click on design points to see factor levels and response predictions on graph legends, as below.
• Direct setting of discrete (fixed) numeric levels in response surface designs: Limit factor settings to reasonable levels but still produce continuous models. The example to the right shows that 3 battery types must be tested at 3 discrete temperatures. Previously, this would have been possible but very tricky via a work-around. Now it's easy!
• Discrete factor levels adhered to in numeric optimization: Find the most desirable setting for factors that are not continuous, such as the number of passes through a spray coater.
• Enter input variables vertically (as shown above): When entering many levels, this may be more convenient than the horizontal layout.
• Reference lines on plots: Horizontal, vertical, and free style-lines enhance plots. At the right it becomes completely clear that four clamps tested for a wood-adhesive application fall into two distinct groups – acceptable versus not acceptable, based on a cutoff of 50.
• Predicted vs. Actual graph availability in Model Graphs, not just in Diagnostics: This is useful when a response has been transformed because in Model Graphs mode, you can change the view back to the more relevant original scale.
• Confidence, prediction, and tolerance intervals (CI, PI & TI) plotted with configurable colors in one-factor response plots: Convey prediction uncertainties via bands around the best fit. The screen shot at right shows actual run results represented as red circles. The solid line is the predicted value based on the polynomial model. The bands are the CI (narrowest), PI, and TI (widest).
• Color-coded response surface graphs show where standard error increases: This makes it easier to understand why a predicted response will get you in trouble by extrapolating beyond actual experimentation regions. The example at right shows a flag set beyond the axial points of a central composite design-making the prediction meaningless.

Better mixture design and modeling tools

• Partial quadratic mixture (PQM) analysis: Model non-linear blending behavior most effectively. The example at right shows an orange drink formulated using artificial flavorings. Primary taste intensity, as measured by a sensory panel, proves to be non-linear in a way that is modeled best using PQM.
• Design for linear plus squared terms in mixture models: Reduce the number of blends required for optimally-designed experiments that reveal non-linear blending.
• Design for special and full quartic mixture models: Capture extremely non-linear relationships among all components.
• Blocking expanded to simplex mixture designs: For example, blend your cakes and bake them in two oven batches.
• Trace plot options show end points as actual values when building designs using U-pseudo coding: The upper ("U") bounded approach is advantageous when inverting regions in certain constrained mixture situations. However, due to axis flipping, it's easy to misinterpret trends when viewing a trace plot without this new feature.
• Increased limit on components for screening and historical* designs. Design-Expert now handles up to 50 individual ingredients – up from 40 and 24, respectively.
  *(An example is happenstance data collected by assaying retained samples from a period of material production.)

More choices when custom-designing your experiment

• D-, IV-, and A-optimal design selection: New and expanded criteria when crafting experiments to models of choice within realistic constraints.
• Constraints calculator: Simplifies derivation of constraint inequalities. At right, food scientists cooking starch must bake it longer at low temperatures. With program Help guidance, the design space's lower left corner can be excluded using a multilinear constraint equation generated from a few user inputs. An optimal design is then fitted to this region.
• Tolerance-interval-based design sizing: Enhances your fraction of design space (fds) plots to assess whether your planned experiment is large enough, given the underlying variability (noise), to establish tolerances within the acceptable range.

Additional statistics and more concise reporting of vital results

• Improved curvature testing for factorials with center points: All design points are now fitted to the polynomial model used for predictions. This provides a more realistic impact of significant non-linear response behavior. Diagnostics can be done for the model adjusted for curvature or, via a view option, unadjusted. Models without a term for curvature (unadjusted) are used for model graph and point predictions.
• Coefficients summary: After modeling your response(s), see a concise table of coefficients that's color-coded by relative significance. Below, the second response is modeled only by main effects, two being significant at the p<0.1 level.
• Condensed "Fit Summary" table: See vital details on model choices before delving into all the particulars. Below you can see why the program recommends one model over others (note the superior R-squared values for quadratic).
• Tolerance interval (TI) estimates on point prediction: This is important for verification studies to ensure your process stays within manufacturing specifications. For example, the TI shown below provides assurance that thickness will remain within a required range of 4400 to 4600.

Increased visibility and versatility of tools and features

• Many new, high-visibility tools: Options previously available via hidden View menu options are now easily seen and capitalized upon. The Design Tool shown 'floating' on the screen shot below is one example.
• Design layout column widths now adjust automatically by double-clicking column-header boundaries: Multiple columns adjust simultaneously!
• Attach row comments by right-clicking on row headers: A handy way to record important observations, as shown below.
• Topic Help, Tutorials, and Sample Files now also reside in the main Help menu: Follow these alternate paths for getting timely program advice.
• Screen Tips is now a main menu item ("Tips"): Great visibility and easy access to very useful just-in-time advice, shown below.
• Response surface method (RSM) models can be fitted with factors in their actual levels: This enables no-intercept model functionality.

Enhanced design evaluation

• Several new matrix measures are now provided: Most notable is the G-efficiency. (This criterion, expressed on a 0 to 100 percent scale with higher being better, leads to designs that generate more consistent variance of your predicted response. However, like any other single measure, it may not accurately reflect the overall effectiveness of a particular matrix. That's why Design-Expert provides an array of matrix statistics and graphics for overall design evaluation.)
• Fraction of paired design space (FPDS): This resourceful tool lets you assess the power of RSM or mixture designs to detect specified signals (response differences judged important) in the presence of noise (system-standard deviation). At right, less than half the design space reveals the difference of interest. Ideally, this exceeds 80 percent, so here the experimenter should consider adding more runs to the design.
• New, powerful tools for multiple response optimization: Options include standard error models. All else equal, choose system settings in regions predicted to exhibit the highest precision.

Many things made nicer, easier faster throughout the program

• One-click updates: Check for free releases with one press (shown at right) and download them directly.
• Better defaults and tick marks: Nicely rounded values provide presentable graphs straight away.
• Zoom up graphs with your mouse wheel (a right-click resets to original size): Quickly zero in on regions of interest.
• Hold down your left mouse button to drag graphs into various positions (a right-click resets original placement): It's a fast way to situate the region of interest where you want it in the coordinate space. Components G and H in the mixture trace plot at right are constrained to very tight ranges relative to other ingredients. They are hardly visible without first zooming and then dragging the intersection (the overall centroid of the formulation space) to the middle.
• Separate preference tabs for X-Y versus surface graphs: DX8 delivers plotting and graphing simplicity.
• Reduced graph-updating flicker: Now it's less distracting when you redraw responses at varying input-variable levels.
• Categoric factors (established via general factorials, for example) are now convertible to discrete numerics: This lets you apply response surface methodologies while adhering to processes that run most conveniently only at specific settings.
• Color-by-point-type added to graph columns: Very useful addition to scatter-plots, such as this one below for a central composite design (CCD).
• Upgraded MFC (Microsoft Foundation Class) common controls: This new application framework provides an improved look and feel.
• XML utility offers new script feature that lists all possible commands. You can parse files with extensions other than .xml. It also provides new import/export/reset-preference commands: More power to operate Design-Expert programmatically.