Expo Diseño de Experimentos

7/25/2019 Expo Diseo de Experimentos

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EL DISEO DE

EXPERIMENTOS(DoE)INTEGRANTES:

Pia GuillermoSevilla CarlosTorres E!uar!

Pro"# I$%# Cesar L&'e$!#C#: Pro!u*+ivi!a! , Cali!a!Se**i&$: -./-0

Noviem1re2 .0-3


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se o eExperimentos

Identifcar la importancia del diseo deexperimentos en el mejoramiento de procesosy en la investigacin.

Conocer los principios bsicos y la

terminologa en el diseo de experimentos.Enumerar las etapas ms importantes en la

investigacin experimental.

El propsito del tema


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se o eExperimentos

!n experimento es una prueba o ensayo. Elexperimento diseado es una prueba o seriede pruebas en las cuales se inducencambios deliberados en la variable de

entrada de un proceso o sistema" de manera#ue sea posible observar e identifcar lascausas de los cambios en la respuesta desalida $seg%n &ontgomery" '(()*.

+e entiende por ,diseo de unexperimento-

E


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Experimentos

odo proceso o sistema productivo puederepresentarse mediante el modelo de la fgurasiguiente

/' /0 /p

1' 10 1p

2actores Controlables

2actores Incontrolables

Entrada

+alida

3roceso

4 4Cmo se va a medir el

e5ecto6 4Cules son las

caractersticas a anali7ar6

4 48u9 5actores a5ectan las

caractersticas #ue se van a

anali7ar6

4 4Cules son los 5actores #ue

se estudiaran en esta

investigacin64 4Cuntas veces deber

ejecutarse el experimento6

4 4Cul ser la 5orma de

anlisis64 4: artir de ue valores se

E


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Experimentos

odo proceso o sistema productivo puederepresentarse mediante el modelo de la fgurasiguiente

/' /0 /p

1' 10 1p



Entrada

+alida

3roceso

4 3roporcionar la mxima

cantidad de in5ormacin

pertinente al problema bajo

investigacin.

4 El diseo" plan o programa

debe ser tan simple como

sea posible.

4 orrar tiempo" dinero" perso

nal y material experimental.,

?bjetiv

o

E


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se o eExperimentos

eora @sica de -Diseo deExperimento-

Es un procedimiento enel cual se crean pruebascon el fn de verifcar

una o varias >iptesisrelacionadas con un5enmeno determinado

Experimento:

E


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se o eExperimentos


Es el material para evaluarla variable respuesta y al#ue se le aplican losdistintos niveles de los

5actores de tratamientopara obtener una medicino dato representativo. !napersona" una unidad detiempo" una seal" entre

muc>as otras" pueden ser

Unidad Experimental:

E


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se o eExperimentos


riables, factores y niveles:

/' /0 /p

1' 10 1p



Entrada

+alida

3roceso

4 Variable de respuesta

4 Factores controlables4 Factores no

controlables o de ruido

4 Factores estudiados4 Niveles y tratamientos

E


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se o eExperimentos


Variables de respuestas:

/' /0 /p

1' 10 1p



Entrada

+alida

3roceso

Caractersticas de calidad:4 Encogimiento4 Dure7a4 Color4 Costo4 extura

(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE

'E %L*$IC&+E


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se o eExperimentos


Factores controlables:

/' /0 /p

1' 10 1p



Entrada+alida

3roceso

iempo de ciclo" presin del molde"velocidad de tornillo" temperatura"tiempo de curado y contenido de>umedad

(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE'E %L*$IC&+

E


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se o eExperimentos


Factores no controlables o

De ruidos:

(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL

%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE'E %L*$IC&+

/' /0 /p

1' 10 1p



Entrada+alida

3roceso

3armetros de calidad del proveedor"#umica del plstico" variablesambientales" otras variables delproceso.

E


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se o eExperimentos


Factores estudiados:

(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL

%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE'E %L*$IC&+

/' /0 /p

1' 10 1p



Entrada+alida

3roceso

on las variables -ue seinvesti.an en el e/peri0ento,en cuanto a co0o in1uyen oafectan a la(s variable(s derespuesta.

A3


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se o eExperimentos


Niveles y Tratamientos:


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se o eExperimentos


Errores:

4 Error Aleatorio: es la variabilidad observada#ue no se puede explicar por los 5actoresestudiados= y resulta del pe#ueo e5ecto de los5actores no estudiados y del error experimental.

4 Error Experimental: es un componente delerror aleatorio #ue reeja los errores delexperimentador en la planeacin y ejecucin

del experimento.A3


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se o eExperimentos

El punto de partida para una correcta planeaci4n es aplicarlos principios b5sicos del dise2o de e/peri0entos:

Aleatori6aci4n, blo-ueo y repetici4n+

3laneacin y el anlisis de unexperimento.

4 Aleatori6aci4n+ Consiste en >acer las corridas experimentalesen orden aleatorio $al a7ar* y con material tambi9nseleccionado aleatoriamente.

4 Blo-ueo+ Consiste en nulifcar o tomar en cuenta" en 5orma

adecuada" todos los 5actores #ue puedan a5ectar la respuestaobservada.

4 Repetici4n+ Es correr ms de una ve7 un tratamiento o unacombinacin de 5actores.

A3


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se o eExperimentos

Con el siguiente ejemplo se trata de indicar la di5erencia entre lasestrategias de aleatori7ar y de blo#uear en un experimento.


E7e0plo 9++e desea investigar las posibles di5erencias en la produccin dedos m#uinas" cada una de las cuales debe ser manejada por unoperario.

En el planteamiento de este problema la variable respuesta es -laproduccin de una mquina$en un da*" el 5actorFtratamiento enel #ue se est interesado es el -tipo de mquina #ue tiene dosniveles y un 5actor nuisance es el -operario que maneja lamquina. En el diseo del experimento para reali7ar el estudio se

pueden utili7ar dos estrategias para controlar el 5actor -operarioque maneja la mquina.A3


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se o eExperimentos

Con el siguiente ejemplo se trata de indicar la di5erencia entre lasestrategias de aleatori7ar y de blo#uear en un experimento.


E7e0plo 9+Aleatori6ar: se seleccionan al a7ar dos grupos de operarios y seasigna al a7ar cada grupo de operarios a cada una de las dosm#uinas. 2inalmente se eval%a la produccin de las mismas.

Blo-uear: se introduce el 5actorFblo#ue -operario. +e elige un%nico grupo de operarios y todos ellos utili7an las dos m#uinas.48u9 consideraciones se deben tener en cuenta al utili7ar estasdos estrategias6 48u9 estrategia es mejor6

A3


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se o eExperimentos

Clasicaci4n y selecci4n de losdise2os e/peri0entales

A3


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se o eExperimentos

Clasicaci4n y selecci4n delos dise2os e/peri0entales

2actori7acin del diseo

-!n diseo factorial es una estrategiaexperimental #ue consiste en cru7ar los

niveles de todos los 5actores tratamientoen todas las combinaciones posibles.

A3


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se o eExperimentos


Gentajas de utili7ar los diseos 5actorialesH 3ermiten detectar la existencia de e5ectosinteraccin entre los di5erentes 5actores

tratamiento.

H Es una estrategia ms efciente #ue laestrategia clsica de examinar la inuencia

de un 5actor manteniendo constantes elA3


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se o eExperimentos



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se o eExperimentosAl.unos dise2os

e/peri0entales cl5sicos+'ise2o co0pleta0ente aleatori6ado+El experimentador asigna las unidadesexperimentales a los tratamientos al a7ar. ec>o si nies el

n%mero de observaciones en el iF9simo

tratamiento" i J ',...,I, entonces" losvalores n',n0,...,nIdeterminan por completo las

propiedades estadsticas del diseo.

C+


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E7e0plo 'ise2o co0pleta0ente aleatori6ado+


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e/peri0entales cl5sicos+'ise2o en blo-ues o con un factor blo-ue+

En este diseo el experimentador agrupa lasunidades experimentales en blo#ues" a continuacindetermina la distribucin de los tratamientos en cadablo#ue y" por %ltimo" asigna al a7ar las unidadesexperimentales a los tratamientos dentro de cada

blo#ue

C+


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E7e0plo 'ise2o en blo-ues

se o e


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e/peri0entales cl5sicos+

'ise2os factoriales a dos niveles


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E7e0plo 'ise2os factoriales

se o e


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se o eExperimentosEtapas en el dise2o de

e/peri0entos.

1. Encontrar un problema de calidad que causa

perdidas importantes a la compaa o que esde inters para un in!esti"ador. Lo basta decir-me parece #ue es un problema importante"sino #ue deben obtenerse datos #ue as lo

demuestren y cuantifcar el impacto de eseproblema. Defnir y medir el punto de partida$situacin actual o inicial* es el primer paso encual#uier es5uer7o de mejora= por ello" a#u sepuede utili7ar el anlisis de 3areto o estudios

de la capacidad del proceso.

%laneaci4n

C+

se o e


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se o eExperimentosEtapas en el dise2o de

e/peri0entos.

El proceso de planeacin consiste en los siguientes

puntos4 Defnicin de >iptesis.4 Gariables y 5actores.4

+eleccin del diseo.4 Defnicin de la variable dependiente.4 :leatori7acin.4 3laneacin del trabajo.

%laneaci4n

C+

se o e


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se o eExperimentos

C+

se o e


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se o eExperimentos

Conclusiones Finales

Una vez que se han analizado e interpretado los datos, se

debe extraer conclusiones prcticas de los resultados. Tambin,

deben realizarse corridas de seguimiento y pruebas de

conirmaci!n para validar las conclusiones del experimento, y

con base en los resultados, ormular nuevas hip!tesis.

C+

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