Statistische Versuchsplanung mit Excel
Von den Grundlagen bis zur Validierung

Hochschule Niederrhein. Dein Weg.
Über den Zertifikatskurs

Produktentwicklung und -optimierung erfordern umfangreiche Experimente in fast allen Arbeitsphasen. Dabei entstehen große Mengen analytischer Rohdaten. Sie als Mitarbeitende von Forschungs- und Entwicklungsabteilungen müssen diese mathematisch-wissenschaftlich und gleichzeitig mit Blick auf wirtschaftliche Faktoren auswerten. Mit seiner Vielzahl an Methoden, Verfahren und Versuchsplänen kann die Versuchsplanung (Design of Experiments, DoE) Ihnen helfen, Entwicklungszeiten zu reduzieren und Kosten zu sparen.

Kursziele

Der Kurs vermittelt Ihnen die notwendigen mathematischen und statistischen Methoden, damit Sie Versuchspläne ohne Nutzung teurer Versuchsplanungssoftware direkt mit Excel auswerten können.
Mit erfolgreichem Abschluss des Kurses werden Sie in der Lage sein:

  • Excel als Tool zur Datenauswertung, Visualisierung und zur Lösung statistischer und mathematischer Fragestellungen der Versuchsplanung zu nutzen.
  • Statistische Verteilungsfunktionen und Prüfmethoden auf Fragestellungen unterschiedlicher chemischer Branchen anzuwenden.
  • Fehlerrechnung, Fehlerfortpflanzung und Kalibriergeradenverfahren nach DIN 32645 sicher zu beherrschen.
  • Versuchspläne 1. und 2. Ordnung sowie Mischungspläne aufzustellen und zu berechnen.
  • Methoden der Versuchsplanung optimiert auf eigene Fragestellungen weiterzuentwickeln.
Vorteile
  • Die erlernten Methoden können optimiert auf Fragestellungen zur Versuchsplanung im Unternehmen angewendet werden.
  • Messergebnisse können leichter bewertet, analysiert und interpretiert werden.
  • Es können Einsparpotentiale bei Rohstoffen, Energie und Verfahrensabläufen realisiert werden.
  • Die Teilnehmenden arbeiten an konkreten unternehmensindividuellen Fragestellungen in angenehmer Kleingruppenatmosphäre.
Zielgruppe

Mitarbeitende aller Industriezweige, in deren Verantwortungsbereich Entwicklungs- und Forschungsaufgaben liegen oder Analytik, Statistik, Versuchsplanung und -durchführung sowie Qualitäts-/ und Prozesskontrollen

Lehr- und Lernform

Aktivierung der Teilnehmenden durch interaktiven Seminarcharakter und die Möglichkeit eigene Frage- und Problemstellungen einzubringen. PC-Arbeitsplätze, vielfältiger Medieneinsatz und Begleitung mit einer Online-Lernplattform.

Das Curriculum und weitere Informationen finden Sie im Flyer und im Downloadbereich.

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I. Einführung

- Warum Versuchsplanung?, Vorgehensweise im Überblick, Ziel- und Einflussgrößen
- Datenquellen & Vorbehandlung, Transformationen, Excel & VBA
- Datensortierung, grafische Visualisierung von Messdaten & Funktionen, 3 D-Diagramme, Balken-/Säulendiagramme, Fehlerindikatoren, numerisches Integrieren & Differenzieren, Matritzenrechnung, Gleichungssysteme, Transzendente Gln., Solver unter Excel

II. Statistische Grundlagen

- Daten, Häufigkeitsdiagramme, Median-Statistik, Streumaße,
- Verteilungsfunktionen (Binominal-,Normal-, t-, F-, Poisson- ,Chi-Quadrat-, Weibullverteilung) Vertrauensintervalle,
- Prüfverfahren, Testen von Hypothesen und Verteilungen, Einseitiger-, Zweiseitiger t-Test, Mittelwerte, Chi Quadrat, p-Werte, Ausreißer, Fehlerfortpflanzung
- Wahrscheinlichkeitsnetz, einfache und zweifache Varianzanalyse, Korrelationsmatrix.

- Nachbereitung der Inhalte, Übungsaufgaben, Selbststudium

III. Statistische Versuchsplanung unter Excel

- Lineare/nichtlineare Regression, Kalibriergeradenverfahren, Nachweis-, Erfassungs-, Bestimmungsgrenze, Vertrauensintervall der Vorhersage und Parameter, Konfidenzbänder
- Verallgemeinerung der Geradenregression, multiple lineare Regression, Residuenanalyse, Voll- und Teilfaktorielle Versuchspläne, Konstruktionsprinzip, Berechnung der Effekte und Regressionskoeffizienten, Varianzanalyse, Vertrauensbereiche, Mittelwertabweichung
- Überblick Versuchspläne (z.B. 2^3-, zentral zusammengesetzte-, D-optimale-, Mischungspläne usw.), Koeffizientenberechnung unter Excel, Optimierungsmöglichkeiten mit DOE-Software am praktischen Beispiel, Softwareüberblick, Validierung.

- Nachbereitung der Inhalte, Übungsaufgaben, Selbststudium.
- Prüfungsvorbereitung.

IV. Prüfungsphase

- 90 minütige schriftliche Prüfung über die Inhalte der Veranstaltung, Kursevaluation und Verabschiedung

Fünf Präsenztermine:

  • Di., 5.11.2024, Mo., 11.11.2024, Di., 12.11.2024, Mo., 25.11.2024 | jeweils 9 - 17 Uhr sowie Mo., 09.12.2024 | 9 – 13 Uhr
    Zwischen den Präsenztagen liegen Selbstlerneinheiten.
  • Anmeldefrist: 11.10.2024
  • Teilnehmendenzahl: ca. 12 Personen
  • Ort: Campus Krefeld Süd
  • Teilnahmeentgelt: 1.790,00 € | Alumni (5% Rabatt) 1700,00 € | Verpflegung inklusive
  • Teilnahmevoraussetzungen: Hochschulstudium und mind. einjährige Berufserfahrung oder oder anderweitiger berufsqualifizierender Abschluss mit mind. dreijähriger Berufserfahrung, Excel-Kenntnisse
  • Umfang (Workload): 100 h, davon 36 h Präsenz, 3 ECTS
  • Abschluss: Hochschulzertifikat/Teilnahmebescheinigung .
    Die Teilnehmenden erhalten eine Teilnahmebescheinigung, wenn mindestens 75% des Kurses besucht werden. Ein Zertifikat der Hochschule Niederrhein wird mit bestandener Prüfungsleistung vergeben.

Drei Fragen an Ihren Dozenten, Prof. Dr. Ernst Cleve:

Warum ist eine Weiterbildung in statistischer Versuchsplanung aktuell für viele Berufstätige interessant?
Produkte richten sich immer stärker nach einer Kundenorientierung. Dies führt zu kürzeren Entwicklungszyklen (time to market), mit dem Ziel die Herstellungskosten zu reduzieren. Dazu trägt das Verständnis und der sichere Umgang mit DoE erheblich bei.

Worauf freuen Sie sich bei diesem Hochschulzertifikatskurs ganz besonders?
Über die Professur in der Physik und Datenverarbeitung liegen langjährige Erfahrungen in der Versuchsplanung, Statistik und Chemometrie nicht nur in der Lehre, sondern auch bei der Anwendung in öffentlichen und industriellen Forschungsprojekten vor. Anhand der vielseitigen Erfahrungen und Kenntnisse freue ich mich darauf, die relevanten Inhalte den Teilnehmenden interessant zu vermitteln.

Und worauf dürfen sich die Teilnehmenden freuen?
Auf verständliche praxisorientierte Übungsbeispiele zu den statistischen und mathematischen Auswertungen experimenteller Datensätze zu DoE, Statistik und Chemometrie.

Die Vita von Prof. Dr. Ernst Cleve finden Sie im Downloadbereich.

Physik und Datenverarbeitung, ILOC-Institutsrat, Fachbereichsrat, hlb-NRW Geschäftsführung, Vorstand Heinrich Lange Stiftung

Ihre Ansprechpartnerin:

Ulrike Schoppmeyer
Zentrum für Weiterbildung Marketing | Vertrieb