為什麼設計實驗使科學保持科學
實驗設計補充了我作為化學家的工作。
在一個最近的討論在裡面 LinkedIn DOE組 ,我了解到一些科學家抵制使用實驗設計因為他們相信使用能源部將“從科學中剔除科學。”我相信這種抵抗來自那些擔心改變的人的思想。這種恐懼的不幸影響是科學家最終通過利用統計學和科學的協同作用來追逐噪聲並進行低效率試驗。
一個喬治盒報價我喜歡的是“發現意想不到的事情比確認已知事情更重要。”作為柯達化學家28年來,我參與了數百個設計實驗化學空間。
我們在這些年中獲得的專利是由於發現規則的例外而不是確認已知的。使用DOE獲得的非直觀發現和效率為我們帶來了顯著的競爭優勢。我們總是把化學製造外包的威脅籠罩在我們頭上,我們發現其他地方很少有人能與我們化學品的質量和成本競爭。(請繼續關註一些非直觀的發現,我將在即將發表的慶祝25週年紀念的博客文章中分享這些發現 JMP 。)
科學在發現合成路線的關鍵階段至關重要 - 合成路線是生產化合物的最有效途徑 - 和化學。一旦您擁有考慮到所有健康,安全和環境因素的合成路線,並且您擁有適合使用的化合物,那麼您需要將重點從可行性轉向可製造性。通過了解何時將DOE應用於已識別的過程和合成路線,您可以獲得顯著的效率。
在此階段,DOE可幫助您了解輸入變化對製造過程輸出的影響以及整個測量系統的細微差別。這種理解是能夠實現商業化時間表的關鍵。反過來,這對於運行具有最低庫存的業務至關重要,您現在可以做到這一點,因為您的流程定義明確且可預測。
最重要的是DOE和科學 - 在我的例子中,化學 - 是互補的,而不是矛盾的。科學家可以而且應該使用DOE來更有效地開發和改進流程。他們將有更多的時間專注於他們喜歡的科學。
彼得巴特爾寫道:迪諾:同意......一個令人難忘的例子......彼得巴特爾中寫道:
Dino:同意......一個令人難忘的例子就是消除了我所謂的“城市製造神話”,多年前通過DOE,經過多次實驗證明溶液的粘度對反應對質量特性的關鍵性沒有影響我一直問領域專家,“為什麼你堅持使用溶液粘度作為製造過程中的控制因素?”最後,他們中的一個脫口而出,“因為我們可以!”
Lou V寫道:感謝John,很高興收到你的來信!我預...婁五中寫道:
謝謝約翰,
很高興收到你的來信!我更喜歡對運氣敏感的理解和知識:)
John Hunter寫道:沒有實驗設計的科學......約翰亨特中寫道:
沒有實驗設計的科學往往是不好的科學或真正慢的科學發現。正確使用的實驗設計只會加快獲取和確認科學洞察力的速度。
當相互作用很大時(很多時候,特別是在生物系統中 - 例如醫療保健),實驗思維的設計非常有用,很難想像科學家如何抵抗使用它可以成功。實際上,我很驚訝許多科學家一直在使用低劣的方法。
Lou V寫道:Dino,謝謝!,回想起一些o是不是很有趣...婁五中寫道:
迪諾,謝謝!
回想起在設計完成時上床睡覺的一些先入為主的觀念,這不是很有趣。許多非直觀結果的情況導致了對過程細微差別的進一步理解。
Lou V寫道:Dennis,同意......感謝分享!婁五中寫道:
Dennis,同意......感謝分享!
Lou V寫道:現場對彼得!我們將這些設計創造為“T ...婁五中寫道:
在彼得身上!我們將這些設計創造為“Tolerancing Designs”。在測試的信號/噪聲允許這種理解的空間中進行實驗是很棒的。數據驅動和理解常見原因變化也是令人耳目一新的,並避免將噪聲視為信號的低效率。
Dino Aimino寫道:就像往常一樣依靠資金......迪諾艾米諾中寫道:
婁,就像DOE一樣關於錢。不知道我的DOE中有多少人已經揭穿了“每個人都知道x控制著這個或那個......”的神話。DOE不是創造性或創造性的替代品,但它們確實為過程理解和優化提供了最有效的方法!V先生,保持良好的工作!
Dennis Fronheiser寫道:“科學方法”已經...... Dennis Fronheiser 中寫道:
“科學方法”一直是發現和進步的長期公認途徑。其步驟包括形成一個假設和測試該假設。能源部為我們提供了一個無偏見的框架,用於進行這種假設並客觀地評估結果。DOE使科學保持科學。
彼得巴特爾寫道:我總是發現另一個方面......彼得巴特爾中寫道:
在DOE提供的商業化過程的可製造性末端,我總是發現有價值的另一個方面是可操作性的因子空間窗口。每個製造工程師都知道過程的設定點只是......設定點,而且它們的變化是不可避免的。問題是,當流程變化時......我們能夠容忍多少,並且仍然相信我們正在生產符合要求的產品?DOE是發現此因子空間窗口的最有效途徑。