طراحی آزمایش (DOE)، نام یک تکنیک موثر و کارآمد برای طراحی فرآیندها و پیش‌بینی ویژگی‌های رفتاری آنان در شرایط مختلف است. این اصطلاح، در مواردی به کار می‌رود که شرایط مختلف، بر متغیرهای یک مسئله تاثیرگذار باشند. این دسته از آزمایشات، در زمینه‌های مختلف علمی، آموزشی، مهندسی و … کاربرد گسترده‌ای دارند و میزان بهره‌وری تولید، کیفیت طراحی یک محصول یا خدمات را بهبود می‌بخشد. در طراحی آزمایش‌ها اهداف مختلفی توسط آزمایشگر دنبال می‌شود که برخی از این اهداف عبارتند از:

• چگونه‌ می‌توانیم میانگین فرآیند را در جهت دلخواه تغییر دهیم.
• چگونه می‌توانیم تغییرات یك فرایند را كاهش دهیم.
• چگونه می‌توانیم یك فرایند را در مقابل تغییرات غیر قابل كنترل مقاوم یا استوار سازیم.
• كدامیك از متغیرهای از لحاظ كنترل كردن مهم و كدامیك بی اهمیت هستند.

 طراحی آزمایش ها، به افراد این امکان را می دهد که به درک صحیح‌تری از یک فرآیند دست پیدا کنند. این راهکار، در واقع یک روش شناخته شده برای دانشمندان، متخصصین و مهندسانی است که با روش‌های بهبود و توسعه محصول سر و کار دارند. برای انجام طراحی و تحلیل آزمایش ها نرم افزارهای گوناگونی مانند minitab، Taguchi, matlab, sas, statgraphics و Design Expert توسط محققین و کارشناسان بهبود کیفیت در صنایع و علوم مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه این پست قصد داریم به ویژگی ها و توانمندی‌های نرم افزار Design Expert برای طراحی و تحلیل آزمایش‌ها به پردازیم.

2- معرفی نرم افزار  Design Expert

نرم افزار Design–Expert یک نرم‌افزار آماری تولید شده توسط شرکت Stat-Ease, Inc می باشد که به‌طور خاص برای انجام طراحی آزمایش‌ها (DOE)، تحلیل و بهینه سازی نتایج طراحی شده است. با کمک این نرم افزار، شما می‌توانید تغییرات و بهبود قابل توجهی را در یک محصول یا فرآیند ایجاد کنید. این نرم افزار تنظیمات مربوط به یک فرآیند ایده‌آل را برای یک فرآیند خاص مشخص می‌کند تا افراد بتوانند بهترین راهکارهای بهینه‌سازی یک فرآیند یا محصول را کشف کنند. با استفاده از نرم افزار Design–Expert یک طرح آزمایش خوب را انتخاب و به یکی از روش‌های زیر اجرا کرد:

• طراحی آزمایش‌ها با یك عامل کنترلی
• طرحی آزمایش‌ها برای غربالگری  (Screening)
• طراحی آزمایش‌ها با روش فاكتوریل کامل  (Full factorial design)
• طراحی آزمایش‌ها با روش فاكتوریل کسری (Fractional factorial design)
• طراحی آزمایش‌ها با روش سطح پاسخ (RSM)
  • طراحی مرکب مرکزی (CCD) 
  • طراحی باکس-بنکن (BBD)
• طراحی آزمایش‌ها با روش آمیزه‌ای یا آمیخته (Mixture)
  • طراحی مرکز ثقل ساده (Simplex centroid design)
  • طراحی شبکه ای ساده (Simplex lattice design)
  • طراحی مخلوط حدی (Constrained mixture design)
• طراحی آزمایش‌ها با روش تاگوچی

3- ویژگی های نرم افزار Stat-Ease Design Expert :

نرم افزار Design Expert قابلیت‌ها و امکانات زیادی برای طراحی آزمایش‌ها دارد که برخی از مهمترین آنها عبارتند از:

– امکان طراحی و تحلیل انواع آزمایش‌های پیچیده با بهره‌وری بسیار بالا

– توانایی ایجاد تغییرات هدفمند در ورودی‌های یک فرآیند برای تحلیل نتایج خروجی

– مناسب برای بهینه‌سازی فرآیند‌ها و یا محصولات

– قابلیت صحه‌گذاری نتایج بدست آمده پس از بهینه سازی

– مشخص کردن انواع واکنش‌ها و نتایج در صورت تغییر

– امکان مشاهده نتایج به کمک گزارشات 2 بعدی و 3 بعدی