03110 Statistische Versuchsplanung (DoE)
|
In dem Bestreben nach dem besten Medizin- bzw. Pharmaprodukt sowie der kontinuierlichen Qualitätssteigerung und Effizienzgewinnung nimmt die statistische Versuchsplanung, auch Design of Experiment (DoE) genannt, eine zentrale Rolle bei den Unternehmen ein. Mit dem systematischen Ansatz ermöglicht die Methode eine gezielte Untersuchung und Optimierung von Prozessfaktoren, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
DoE ist eine bewährte Methode, die auf den Prinzipien der Statistik basiert. Es ermöglicht den Unternehmen, komplexe Zusammenhänge zu analysieren und geht über den herkömmlichen Versuch-und-Irrtum-Ansatz hinaus. Mit einer strukturierten Vorgehensweise werden aussagekräftige Erkenntnisse gewonnen und Entscheidungen auf Faktenbasis getroffen. Im Rahmen dieses Artikels werden Sie erfahren:
• was die Grundlagen der statistischen Versuchsplanung sind,• welche Vorteile und Limitationen DoE hat,• welche Bedeutung die Prozessoptimierung im Unternehmen hat,• welche verschiedenen Arten von Versuchsplänen Sie zur Auswahl haben.• Anhand von praktischen Beispielen wird Ihnen erläutert, wie Sie Ihre Systeme, Prozesse oder Produkte gezielt und mit möglichst geringem Aufwand analysieren können.
Darüber hinaus wird Ihnen aufgezeigt, wie die statistische Versuchsplanung mit der Analyse der Variationen und der Anwendung von Six-Sigma-Methoden eng verbunden ist. von: |
1 Einleitung
Beispiel Brotbacken
Brotbacken im Mittelalter war eine essenzielle und anspruchsvolle Aufgabe, die von den Bäckern mit großer Sorgfalt und Hingabe durchgeführt wurde. Die Kenntnisse und Techniken des Brotbackens waren damals noch nicht so fortgeschritten wie heute, aber dennoch wurde versucht, das Beste aus den zur Verfügung stehenden Zutaten und Mitteln zu machen.
Brotbacken im Mittelalter war eine essenzielle und anspruchsvolle Aufgabe, die von den Bäckern mit großer Sorgfalt und Hingabe durchgeführt wurde. Die Kenntnisse und Techniken des Brotbackens waren damals noch nicht so fortgeschritten wie heute, aber dennoch wurde versucht, das Beste aus den zur Verfügung stehenden Zutaten und Mitteln zu machen.
Temperaturkontrolle
Eine der größten Herausforderungen beim Brotbacken im Mittelalter war die Temperaturkontrolle. Es gab keine modernen Öfen mit Thermostaten, sondern nur einfache Feuerstellen oder Holzöfen. Um die richtige Temperatur zum Backen des Brotes zu erreichen, musste das Feuer sorgfältig beobachtet und angepasst werden. Die Bäcker verwendeten ihre Erfahrung und Kenntnisse, um eine ideale und gleichmäßige Hitze zu erzeugen. Eine Möglichkeit war es, die Temperatur zu überprüfen, indem sie einen kleinen Teigball in den Ofen warfen. Dabei beobachtete sie diesen, wie schnell er bräunte.
Eine der größten Herausforderungen beim Brotbacken im Mittelalter war die Temperaturkontrolle. Es gab keine modernen Öfen mit Thermostaten, sondern nur einfache Feuerstellen oder Holzöfen. Um die richtige Temperatur zum Backen des Brotes zu erreichen, musste das Feuer sorgfältig beobachtet und angepasst werden. Die Bäcker verwendeten ihre Erfahrung und Kenntnisse, um eine ideale und gleichmäßige Hitze zu erzeugen. Eine Möglichkeit war es, die Temperatur zu überprüfen, indem sie einen kleinen Teigball in den Ofen warfen. Dabei beobachtete sie diesen, wie schnell er bräunte.
Zutaten
Die Zutaten für das Brot waren ebenfalls begrenzt. Meistens wurde Roggen- oder Gerstenmehl verwendet, da Weizenmehl damals teuer und für die ärmeren Bevölkerungsschichten unerschwinglich war. Das Mehl wurde oft grob gemahlen, was zu einem schwereren und dichteren Brot führte. Um den Teig aufzulockern, wurden manchmal Hefe, Bier oder Sauerteig hinzugefügt. Die Kunst dabei war, die richtigen Zutaten in der richtigen Mischung zu vermengen.
Die Zutaten für das Brot waren ebenfalls begrenzt. Meistens wurde Roggen- oder Gerstenmehl verwendet, da Weizenmehl damals teuer und für die ärmeren Bevölkerungsschichten unerschwinglich war. Das Mehl wurde oft grob gemahlen, was zu einem schwereren und dichteren Brot führte. Um den Teig aufzulockern, wurden manchmal Hefe, Bier oder Sauerteig hinzugefügt. Die Kunst dabei war, die richtigen Zutaten in der richtigen Mischung zu vermengen.
Methode
Der Teig wurde von Hand geknetet, oft stundenlang, um eine gute Textur und Elastizität zu erreichen. Dies wurde mit viel Erfahrung, einfachen Werkzeugen und handwerklicher Tradition umgesetzt.
Der Teig wurde von Hand geknetet, oft stundenlang, um eine gute Textur und Elastizität zu erreichen. Dies wurde mit viel Erfahrung, einfachen Werkzeugen und handwerklicher Tradition umgesetzt.
Backzeit
Die Backzeit war ein weiterer kritischer Faktor beim Brotbacken. Es erforderte Geduld und Aufmerksamkeit, um das Brot im richtigen Moment aus dem Ofen zu nehmen. Wenn das Brot zu lange gebacken wurde, konnte es trocken und hart werden, während ein zu kurzes Backen zu einem rohen Kern führte.
Die Backzeit war ein weiterer kritischer Faktor beim Brotbacken. Es erforderte Geduld und Aufmerksamkeit, um das Brot im richtigen Moment aus dem Ofen zu nehmen. Wenn das Brot zu lange gebacken wurde, konnte es trocken und hart werden, während ein zu kurzes Backen zu einem rohen Kern führte.
Insgesamt war das Brotbacken im Mittelalter eine Kunst, die Zeit, Erfahrung und Geschicklichkeit erforderte. Der Bäcker, der die Faktoren handwerkliche Methoden, Temperatur, Zutaten und Zeit am besten beherrschte, backte das geschmackvollste, nahrhafteste und beste Brot für seine Kundschaft (s. Abb. 1)
Dynamische Produktentwicklung
Mit dem Übergang vom mittelalterlichen Brotbacken zur hoch technologisierten digitalen Industrie haben sich unsere Bedürfnisse und Prioritäten verändert. Dabei hat die Digitalisierung die Art und Weise revolutioniert, wie wir kommunizieren, arbeiten, lernen und unsere Welt erleben. Es werden nahezu täglich neue Techniken und Produkte entwickelt oder neue Anwendungsgebiete erschlossen. Einige Trends sind:
Mit dem Übergang vom mittelalterlichen Brotbacken zur hoch technologisierten digitalen Industrie haben sich unsere Bedürfnisse und Prioritäten verändert. Dabei hat die Digitalisierung die Art und Weise revolutioniert, wie wir kommunizieren, arbeiten, lernen und unsere Welt erleben. Es werden nahezu täglich neue Techniken und Produkte entwickelt oder neue Anwendungsgebiete erschlossen. Einige Trends sind:
| • | die Kombination verschiedener Medizintechnologien mit der Verschmelzung von biotechnischen und pharmazeutischen Produkten. |
| • | Operationsverfahren werden durch moderne medizinisch-technische Verfahren immer schonender für den Patienten durchgeführt. |
| • | Die Chirurgen erhalten Unterstützung durch computerassistierte Navigation für zielgenaue Eingriffe im Menschen. |
Nachweis der Sicherheit und Leistungsfähigkeit
Für die Entwicklung und Optimierung von Pharma- und Medizinprodukten hat der Patientenschutz sowie das Patientenwohl höchste Priorität. Es ist sicherzustellen, dass das Produkt während des vorgesehenen Gebrauchs keine unangemessenen Risiken für Patienten, Anwender oder andere Personen darstellt. Dies ist ein Grund, warum die Entwicklung von Medizinprodukten (abhängig von der Risikoklasse, s. Tab. 1) von der Idee über klinische Studien bis zur Marktfreigabe teilweise mehrere Entwicklungsjahre benötigt. Für die Zulassung werden umfangreiche Untersuchungen und Test benötigt.
Für die Entwicklung und Optimierung von Pharma- und Medizinprodukten hat der Patientenschutz sowie das Patientenwohl höchste Priorität. Es ist sicherzustellen, dass das Produkt während des vorgesehenen Gebrauchs keine unangemessenen Risiken für Patienten, Anwender oder andere Personen darstellt. Dies ist ein Grund, warum die Entwicklung von Medizinprodukten (abhängig von der Risikoklasse, s. Tab. 1) von der Idee über klinische Studien bis zur Marktfreigabe teilweise mehrere Entwicklungsjahre benötigt. Für die Zulassung werden umfangreiche Untersuchungen und Test benötigt.
