Logiciel DoE : planifier, analyser et optimiser des expériences en ligne

Les logiciels de plans d'expériences (DoE) vous permettent d'apprendre davantage avec un nombre réduit d'essais bien planifiés. Au lieu de modifier un seul facteur à la fois, vous pouvez faire varier plusieurs facteurs de manière systématique, estimer leurs effets, identifier les interactions et optimiser une réponse telle que le rendement, la résistance, le temps de cycle ou la qualité d'un produit.

numiqo propose dans le navigateur un flux de travail DoE permettant de créer des plans d'essais, de saisir les réponses mesurées, d'analyser les résultats et d'explorer de meilleurs réglages de facteurs. Il couvre les plans utilisés dans de nombreux projets de développement de produits, d'amélioration des processus et Six Sigma, sans nécessiter l'installation locale d'un logiciel.

Que doit permettre de faire un logiciel DoE ?

Un logiciel DoE utile doit prendre en charge l'ensemble du processus expérimental. La création d'une matrice d'expériences est importante, mais ce n'est que la première étape. Un outil pratique doit également vous aider à sélectionner un plan adapté, à randomiser l'ordre des essais, à exporter le plan d'essais, à analyser les réponses mesurées et à interpréter le modèle.

Avec numiqo, un même flux de travail vous permet de :

• définir des facteurs numériques ou catégoriels et leurs niveaux ;
• choisir un plan expérimental adapté ;
• ajouter des répétitions, des points centraux et des blocs lorsqu'ils s'appliquent ;
• randomiser l'ordre des essais expérimentaux ;
• exporter le plan d'essais vers Excel ;
• saisir les valeurs de réponse après avoir réalisé les essais ;
• analyser les effets principaux et les interactions ;
• utiliser le modèle ajusté pour optimiser le processus.

L'interface regroupe ces tâches dans les rubriques Créer un DoE, Analyser et Optimisation (bêta). Il est ainsi plus facile de passer de la planification d'une expérience à l'évaluation de ses résultats sans changer d'outil.

Plans expérimentaux disponibles dans numiqo

Le plan adapté dépend de votre objectif. Au début d'un projet, vous pouvez vouloir cribler de nombreux facteurs potentiels avec un nombre limité d'essais. Plus tard, vous pouvez chercher à modéliser une courbure et à trouver les réglages qui optimisent la réponse. numiqo prend en charge les principales familles de plans correspondant à ces étapes.

Plans factoriels

Un plan factoriel complet teste toutes les combinaisons sélectionnées de niveaux de facteurs. Il offre une base claire pour étudier les effets principaux et les interactions. Si une expérience factorielle complète nécessite trop d'essais, un plan factoriel fractionnaire utilise un sous-ensemble de combinaisons soigneusement sélectionné. numiqo indique le nombre d'essais et la résolution du plan fractionnaire afin que vous puissiez évaluer le compromis entre l'effort requis et la confusion des effets.

Plans de criblage

Lorsque vous avez de nombreux facteurs potentiels et devez identifier les plus influents, les plans de criblage peuvent réduire l'effort expérimental nécessaire. Les plans de Plackett-Burman permettent un criblage efficace avant d'étudier plus précisément un ensemble réduit de facteurs.

Plans de surface de réponse

Une fois les facteurs importants identifiés, les méthodes de surface de réponse peuvent vous aider à modéliser la courbure et à optimiser la réponse. numiqo prend en charge les plans de Box-Behnken et les plans composites centrés. Ces plans sont utiles lorsque les meilleurs réglages peuvent se situer entre les niveaux bas et hauts des facteurs utilisés dans une première expérience.

Plans de mélanges et plans optimaux

Dans une expérience de mélanges, les facteurs sont des proportions dont la somme correspond à un total fixe, par exemple les ingrédients d'une formulation. numiqo prend en charge les plans de mélanges simplex-centroïde, simplex-réseau et à sommets extrêmes.

Pour les expériences soumises à des contraintes ou avec un ensemble personnalisé de combinaisons possibles, vous pouvez créer un plan D-optimal ou un plan I-optimal à partir d'un ensemble de candidats. Le calculateur de plan optimal personnalisé permet de choisir le critère adapté. Cela est utile lorsqu'un plan factoriel standard inclurait des combinaisons peu pratiques, dangereuses ou impossibles à réaliser.

Analyser les résultats expérimentaux en ligne

Après avoir réalisé le plan d'essais, saisissez les valeurs de réponse mesurées dans numiqo et analysez l'expérience en ligne. L'analyse vous aide à déterminer quels facteurs sont importants, si les interactions sont pertinentes et dans quelle mesure le modèle ajusté décrit la réponse.

Les estimations des effets, les résultats de régression, l'ANOVA et les visualisations offrent des perspectives complémentaires sur l'expérience. Par exemple, un effet principal peut montrer qu'une hausse de température améliore le rendement en moyenne, tandis qu'une interaction peut indiquer que cet effet varie selon le réglage de la pression. L'étude conjointe de ces éléments est l'un des principaux avantages d'un DoE structuré par rapport à la modification d'un seul facteur à la fois.

Logiciel DoE dans le navigateur et confidentialité des données

numiqo fonctionne directement dans votre navigateur : vous n'avez pas besoin d'installer une application de bureau avant de créer un plan. Les calculs statistiques sont effectués localement sur votre ordinateur. Vos données expérimentales restent privées et ne sont pas téléchargées pour le calcul.

Cela est utile lorsque plusieurs personnes doivent accéder à un outil DoE, lorsque vous travaillez sur différents ordinateurs ou lorsque les données expérimentales doivent rester sur l'appareil utilisé pour l'analyse.

Quand numiqo est-il adapté ?

numiqo est un choix pratique si vous recherchez un logiciel DoE accessible pour le criblage, les expériences factorielles, les méthodes de surface de réponse, les expériences de mélanges ou les plans D-optimaux, I-optimaux ou optimaux personnalisés sous contraintes. Il est particulièrement utile si vous souhaitez créer rapidement un plan d'essais randomisé, l'exporter vers Excel, analyser les réponses mesurées et rechercher de meilleurs réglages de facteurs dans le même flux de travail accessible depuis votre navigateur.

Aucun outil DoE ne convient à toutes les expériences. Certains projets nécessitent des méthodes spécialisées telles que les plans en parcelles divisées, les plans de criblage définitifs ou les plans de Taguchi. Si ces méthodes sont centrales pour votre projet, comparez les fonctionnalités disponibles avant de choisir un logiciel. Pour une présentation plus détaillée de ces différences, consultez numiqo vs. Minitab pour les plans d'expériences.

Comment choisir un outil DoE ?

Avant de choisir un logiciel, notez votre objectif expérimental, les facteurs, les niveaux, les contraintes, les interactions attendues et le nombre maximal d'essais. Choisissez ensuite le plan le plus simple qui permet de répondre à la question de manière fiable. Un plan de criblage peut être le bon point de départ si de nombreux facteurs sont susceptibles d'avoir un effet. Un plan de surface de réponse est souvent plus adapté si vous connaissez déjà les facteurs importants et souhaitez les optimiser.

Si vous découvrez le sujet, commencez par notre tutoriel sur les plans d'expériences. Pour créer directement un plan d'essais, ouvrez le calculateur de plans d'expériences numiqo.