Prozesse datenbasiert verbessern mit Composite Central Design (CCD)

Was macht CCD so wertvoll?

Es kombiniert drei Arten von Versuchsbedingungen:Eckpunkte (Faktorebene ±1): Sie entsprechen einem vollständigen faktoriellen Design. Achsenpunkte (Faktorebene ±√2): Sie ermöglichen die Erfassung quadratischer Effekte. Zentrumspunkte (0,0): Wiederholungen an diesem Punkt helfen bei der Schätzung der Reproduzierbarkeit und des Grundrauschens. Das Ergebnis: ein robuster Versuchsplan, der mit vergleichsweise wenigen Experimenten ein sehr genaues Prozessmodell ermöglicht – inklusive Wechselwirkungen.

Vorteile des CCD im Vergleich zu anderen Designs:

✔️ Modellierung nichtlinearer Effekte: Im Gegensatz zu einfachen faktoriellen Designs erkennt CCD auch gekrümmte Zusammenhänge – z. B. wie Temperatur und Druck in Kombination eine chemische Reaktion beeinflussen. ✔️ Effizienz: CCD benötigt weniger Versuche als ein vollständiges quadratisches Design, liefert aber vergleichbare Modellqualität. ✔️ Flexibilität: Es lässt sich für beliebig viele Faktoren anwenden und leicht in bestehende DoE-Strategien integrieren. ✔️ Optimierung & Robustheit: Ideal für Response Surface Methodology (RSM), um Prozesse zielgerichtet zu optimieren und robuste Einstellungen zu identifizieren.

Ein Beispiel aus der Praxis:

Ein Pharmaunternehmen möchte die Kristallisationsausbeute verbessern. Mithilfe von CCD können Temperatur und pH-Wert systematisch untersucht werden – inklusive ihrer Wechselwirkungen. Das spart Ressourcen und liefert belastbare Daten für die Optimierung.

Und im Alltag?

Stellen Sie sich vor, Sie möchten den perfekten Cappuccino zubereiten. Zwei Schlüsselfaktoren sind dabei entscheidend: die Temperatur des Milchschaums und der Mahlgrad des Kaffees. Ein CCD-Versuchsplan hilft Ihnen, mit wenigen gezielten Tests herauszufinden, welche Kombination dieser Parameter den besten Geschmack liefert – inklusive der Erkenntnis, dass „mehr Hitze“ nicht automatisch „mehr Aroma“ bedeutet.

Fazit:

CCD ist ein Schlüsselwerkzeug für datengetriebene Prozessverbesserung – egal ob im Labor, in der Produktion oder im Alltag. Wer Prozesse verstehen und optimieren will, kommt an durchdachter Versuchsplanung nicht vorbei.

Cindy Heinzemann

Training, Coaching, KursentwicklungDank ihrer langjährigen und umfassenden Erfahrung in der Leitung von LEAN- und SIX SIGMA-Projekten sowie im Coaching begleitet Cindy Heinzemann unsere Teilnehmenden zielgerichtet durch die Kurse. Mit ihrem fundierten Fachwissen und ihrer positiven Art versteht sie es, theoretische Inhalte mit praxisnahen Erfahrungsberichten zu verbinden und dadurch den Lernerfolg zu gewährleisten. Als zertifizierte Nachhaltigkeitsmanagerin (TÜV) liegt es ihr sehr am Herzen, die Zukunftsfähigkeit für Neuentwicklungen oder Verbesserungen von Produkten und/oder Prozessen als Selbstverständlichkeit zu berücksichtigen und somit nachhaltige Lösungen zu gewährleisten.