Design of Experiments -menetelmä tuotekehitystestauksen työkaluna

Abstract

Opinnäytetyössä tutkittiin Design of Experiments -menetelmän käytettävyyttä Danfoss Drivesin tuotekehitysympäristössä. Suomeksi menetelmää nimitetään koesuunnitteluksi. Koesuunnittelu perustuu suunniteltuihin kokeisiin, joiden tarkoituksena on kasvattaa tietoa tutkittavasta ilmiöstä. Koesuunnittelun avulla voidaan tutkia esimerkiksi tuotteen tai prosessin tekijöiden ja tulosten välisiä syy-seuraussuhteita. Menetelmää tarkasteltiin tuotekehityksen luotettavuustestauksen näkökulmasta. Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda kattava ja selkeä opas, joka sisältää koesuunnittelun keskeisimmän aineiston ja ohjeistuksen Minitab 17 -tilastolaskentaohjelmiston käyttöön.

Opinnäytetyö oli vahvasti tutkimustyöpohjainen. Työssä tutustuttiin koesuunnittelua käsittelevään kirjallisuuteen, jonka pohjalta työhön koostettiin luotettavuustestauksen kannalta keskeisin sisältö. Käytännön osuudessa menetelmää päästiin soveltamaan luotettavuustestauksen tuotekehitystestiin. Minitab 17 -ohjelmistoa koskeva ohjeistus luotiin opettelemalla käyttämään ohjelmistoa.

Opinnäytetyön tuloksena todettiin, että menetelmä soveltuu Danfoss Drivesin tuotekehitystestauksen työkaluksi, jos kokeet suunnitellaan koesuunnittelun vaiheiden mukaisesti. Opinnäytetyöstä muodostui myös selkeä kokonaisuus, jota voidaan tulevaisuudessa käyttää koesuunnittelun opaskirjana. Käytännön osuudessa saatiin koesuunnittelumenetelmän avulla myös uusia näkökulmia tutkittavasta ilmiöstä.

The thesis is about investigating whether the Design of Experiments method can be used in Danfoss Drives’s research and development environment. The method is based on properly planned experiments. The goal of these experiments is to increase knowledge of the matter under investigation. The Design of Experiments method enables the investigation of the causal connections between factors and results. The method was approached from the reliability testing point of view. The objective of the thesis was to create a comprehensive and simple guidebook, which includes the main contents of the Design of Experiments method. The thesis was also about creating clear instructions on how to create and analyze factorial and fractional factorial designs using the Minitab 17 statistical software.

The thesis was largely based on research work. The background information was gathered by reading up about Design of Experiments method and by learning how to use the Minitab 17 software. In the practical part the method was used in a research and development project.

The thesis demonstrated that it is possible to use the Design of Experiment method in Danfoss Drives’s reliability testing. If the method is used, experiments must be planned according to the phases of design experiments. The thesis became a clear entirety, which can be used as a guidebook in the future. In the practical part of the thesis, the Design of Experiments method also offered new perspectives about the event under investigation.