Die Unterstützung der statistischen Versuchsplanung durch digitale Werkzeuge gewinnt in der heutigen Zeit mehr und mehr an Bedeutung. Sowohl die Einsparung von Material als auch die Zeitersparnis spielen hierbei eine große Rolle. So werden heutzutage viele Versuchsreihen zuerst in einem Modell dargestellt, bevor sie in die Praxis umgesetzt werden. Der Auszubildende lernt, die komplexen Zusammenhänge einer Versuchsplanung zu verstehen und einzuordnen. Hierzu gehören unter anderem die statistische Auswertung über Balkendiagramme, Plausibilitätsprüfungen über eine zweidimensionale Darstellung unter Zuhilfenahme des Korrelationskoeffizienten und die dreidimensionale Darstellung einer kompletten Versuchsplanung.
Außerdem kann der Auszubildende die erlernten Grundlagen auf weitere Modellierungsprogramme anwenden, da die Heranführung an das Thema alle Schritte von der Fragestellung bis zur endgültigen Durchführung des Versuchs beinhaltet. Hierzu gehört sowohl die korrekte Dokumentation von Messwerten, als auch die Kompetenz, Messwerte und Ergebnis aufgrund statistischer Auswertungen zu beurteilen und auf Plausibilität zu prüfen. Die Auszubildenden lernen, dass eine solide Datenbasis Grundvoraussetzung für die Anwendung von DoE ist und dass auch subjektiv nicht als zielführend empfundene Versuche erforderlich sein können.
Zu Beginn experimentieren die Auszubildenden mit einem Katapult, mit dem sie einen Ball über eine vorgegebene Entfernung „schießen“ müssen. Dabei sind mehrere Parameter am Katapult einstellbar. Der Auszubildende merkt schnell, dass entweder sehr viele Versuche erforderlich sind bzw. ein Treffer eher zufällig entstehen kann. Die so gemachte Erfahrung übertragen die Azubis auf die Aufgabe, aus drei bis vier Pigmenten einen vorgegebenen Farbton zu treffen und erlernen die Grundlagen in der Anwendung der statistischen Versuchsplanung, die sowohl beim Katapult als auch bei der Farbmischung deutlich schneller zum Ziel führt.
Praxistipp
Die Auszubildenden sollen in erster Linie selbst herausfinden, wie sie die Probleme, welche während der Aufgabenstellung auftreten, lösen. So sollen nach jeder Versuchsrunde Diskussionen angestoßen und durch den Ausbilder moderiert werden. Anfänglich geht es hierbei lediglich um die Arbeitsweise: Wurden alle Parameter eingehalten? Gibt es Verbesserungen bei der Homogenisierung der Pigmente?
Autor dieses Umsetzungsbeispiels: Thomas Jacqué, BASF SE