Práctica # 5 Diseños Factoriales

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Fecha de efectividad: UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE INGENIERÍA (UNIDAD MEXICALI) Formato para prácticas de laboratorio Formuló Revisó Aprobó Autorizó Nombre y Firma del Maestro Nombre y Firma del Responsable de Programa Educativo Nombre y Firma del Responsable de Gestión de Calidad Nombre y Firma del Director de la Facultad Código: GC-N4-017 Revisión: 3 Página 1 de 5 CARRERA PLAN DE ESTUDIO CLAVE DE UNIDAD DE APRENDIZAJE NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Industrial 2007-1 9020 Diseño de Experimentos PRÁCTICA No. LABORATORIO DE COMPUTO INGENIERÍA INDUSTRIAL DURACIÓN (HORAS) 5 NOMBRE DE LA PRÁCTICA Diseños Factoriales 6 1. INTRODUCCIÓN El diseño factorial es un diseño experimental que sirve para estudiar el efecto individual y de interacción de varios factores sobre una o varias respuestas. Los factores pueden ser de tipo cualitativo (maquinas, tipo de material, operador, la presencia o ausencia de una operación previa, etc.) o de tipo cuantitativo. 2. OBJETIVO (COMPETENCIA) Que el alumno desarrolle hojas electrónicas para el análisis de datos experimentales mediante el método ANOVA para un diseño factorial general, además de hacer uso del software Minitab para el análisis de datos experimentales. 3. FUNDAMENTO El objetivo de un diseño factorial es estudiar el efecto de varios factores sobre una o varias respuestas, cuando se tienen el mismo interés sobre todos los factores. Por ejemplo, uno de los objetivos particulares más importantes que en ocasiones tiene un diseño factorial es determinar una combinación de niveles de los factores en la que el desempeño del proceso sea mejor. Los factores pueden ser de tipo cualitativo (maquinas, tipo de material, operador, la presencia o ausencia de una operación previa, etc.) o de tipo cuantitativo (temperatura, humedad,

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Fecha de efectividad: UNIVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE INGENIERA (UNIDAD MEXICALI) Formato para prcticas de laboratorio Formul RevisAprobAutoriz Nombre y Firma del Maestro Nombre y Firma del Responsable de Programa Educativo Nombre y Firma del Responsable de Gestin de Calidad Nombre y Firma del Director de la Facultad Cdigo: GC-N4-017 Revisin: 3Pgina 1 de 5 CARRERA PLAN DE ESTUDIO CLAVE DE UNIDAD DE APRENDIZAJE NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Industrial2007-19020Diseo de Experimentos PRCTICA No. LABORATORIO DE COMPUTO INGENIERA INDUSTRIAL DURACIN (HORAS) 5 NOMBRE DE LA PRCTICA Diseos Factoriales 6 1. INTRODUCCIN

Eldiseofactorialesundiseoexperimentalquesirveparaestudiarelefectoindividualyde interaccindevariosfactoressobreunaovariasrespuestas.Losfactorespuedenserdetipo cualitativo(maquinas,tipodematerial,operador,lapresenciaoausenciadeunaoperacin previa, etc.) o de tipo cuantitativo. 2. OBJETIVO (COMPETENCIA) Que el alumno desarrolle hojas electrnicas para el anlisis de datos experimentales mediante el mtodo ANOVA para un diseo factorial general, adems de hacer uso del software Minitab para el anlisis de datos experimentales. 3. FUNDAMENTO Elobjetivodeundiseofactorialesestudiarelefectodevariosfactoressobreunaovarias respuestas, cuando se tienen el mismo inters sobre todos los factores. Por ejemplo, uno de los objetivos particulares ms importantes que en ocasiones tiene un diseo factorial es determinar una combinacin de niveles de los factores en la que el desempeo del proceso sea mejor. Los factorespuedenserdetipocualitativo(maquinas,tipodematerial,operador,lapresenciao ausenciadeunaoperacinprevia,etc.)odetipocuantitativo(temperatura,humedad, Fecha de efectividad: ______________________ UNIVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE INGENIERA (UNIDAD MEXICALI) DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD Formatos para prcticas de laboratorio Cdigo GC-N4-017 Revisin1 Pgina 2 de 5 velocidad, presin, etc.). Para estudiar la manera en la que influye cada factor en la variable de respuesta es necesario elegir al menos dos niveles de prueba para cada uno de ellos. Con el diseofactorialcompletosecorrenaleatoriamentetodaslasposiblescombinacionesque pueden formarse con los niveles de los factores a investigar. Elarreglofactorialesunconjuntodepuntosexperimentalesotratamientosquepueden formarse al considerar todas las posibilidades de combinacin de los niveles de los factores. El efecto de un factor es el cambio observado en la variable de respuesta debidoa un cambio de factor. Elefectoprincipalesigualalarespuestapromedioobservadaenelnivelaltodeunfactor, menos la respuesta promedio en el nivel bajo. Dos factores interactan de manera significativa sobre la variable de respuesta cuando el efecto de uno depende del nivel en el que est el otro. 4. PROCEDIMIENTO (DESCRIPCIN) A)EQUIPO NECESARIOMATERIAL DE APOYO Computadora Software Minitab Bibliografa bsica B)DESARROLLO DE LA PRCTICA 1. Secorreundiseofactorial3x2con10rplicasparainvestigarelhinchamientodel catalizadordespusdelaextrusinenlafabricacindebotellasdepolietilenodealta densidad.Elcatalizadorseutilizaenlaobtencindedichopolietileno.Losfactores investigadosson:molde(condosniveles)yB:catalizador(contresniveles).Losdatos obtenidos se muestran en la siguiente tabla: Catalizador B1B2B3 Molde A1 939293929092959494 929290949191949796 909090929495 919191929496 A2 888887908988919791 888788889089908991 878788899290 878788889091 Fecha de efectividad: ______________________ UNIVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE INGENIERA (UNIDAD MEXICALI) DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD Formatos para prcticas de laboratorio Cdigo GC-N4-017 Revisin1 Pgina 3 de 5 a)Plantee las hiptesis de inters en este problema y el modelo estadstico correspondiente. b)Construya la tabla de anlisis de varianza y determine cules efectos estn activos. c)Dibuje las grficas de medias para los dos efectos principales con el mtodo LSD. d)Haga la grfica de interaccin. e)Determineculeselmejortratamiento.Culeselhinchamientopredichoenelmejor tratamiento? f)Verifique los supuestos de normalidad y varianza constante. g)Utilicelagrficaderesiduoscontrafactoresparadetectarposiblesefectossobreel hinchamiento. En cul molde parece ser menor la dispersin? Minitab Metodologa de solucin ParaelanlisisdevarianzaseleccionarEstadstica>ANOVA>Generarmodelo lineal>Seleccionar nuestra variable de respuesta, modelo y factores aleatorios>Habilitar las graficas que necesitamos>Aceptar. Verifique los supuestos mediante la grafica correspondiente. 2.Unembotelladorderefrescosestinteresadoenobteneralturasdellenadomsuniformes enlasbotellasproducidasensuprocesodemanufactura.Sepuedencontrolartresvariables durante el proceso de llenado: el porcentaje de carbonatado (A), la presin de operacin de la llenadora (B) y la velocidad de la lnea en botellas por minuto (C). Se corri el experimento con dos rplicas para cada combinacin de tratamientos. La variable de respuesta observada es la desviacinpromediodelaalturadeseada.Losvaloresnegativossignificanalturaspordebajo de la altura objetivo y las desviaciones positivas son las que estn por encima de sta.Lasiguientetablamuestralosresultadosdelexperimento.Analicelosdatosyestablezca conclusiones. Comente en la idoneidad del modelo (verifique los supuestos). Fecha de efectividad: ______________________ UNIVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE INGENIERA (UNIDAD MEXICALI) DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD Formatos para prcticas de laboratorio Cdigo GC-N4-017 Revisin1 Pgina 4 de 5 MINITAB: 2.Introducir los datos en columnas. Factor AFactor BFactor CFactor XXXRplica Variable de respuesta Para el problema 1: Factor AFactor B Rplica Variable de respuesta A1B1193 A1B1292 A1B1390 A1B1491 A1B1592 A1B1691 A1B1790 A1B1891 A1B1993 A1B11090 A1B2192 A1B2294 A1B2390 A1B2491 A1B2590 A1B2691 A1B2792 A1B2892 A1B2992 A1B21091 A1B31 2 10 A2B11 2 10 A2B21 1091, 90, 9291 Fecha de efectividad: ______________________ UNIVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA FACULTAD DE INGENIERA (UNIDAD MEXICALI) DOCUMENTO DEL SISTEMA DE CALIDAD Formatos para prcticas de laboratorio Cdigo GC-N4-017 Revisin1 Pgina 5 de 5 3.Estadsticas > DOE > Factorial > Analizar diseo factorial 4.En Factores: Seleccionar Factor A y Factor B 5.Es un diseo factorial general (marcarlo) 6.En respuestas: Seleccionar la columna donde est la variable de respuesta 7.En grficas: Marcar: Cuatro en uno 8.En almacenamiento: Marcar Ajustes, Residuos, Coeficientes 9.Aceptar. Para las grficas de efectos principales e interaccin: Entrar a : Estadsticas > DOE > Factorial > Grficas factoriales En efectos a incluir en las grficas, marcar: Efectos principales y efectos de interaccin Enconfiguracindelasgrficasdeefectosprincipales,enrespuestas,seleccionar respuestas En Factores a incluir en las grficas: Seleccionar con > Factor A y Factor B Aceptar En configuracin de las grficas de interacciones, se hace igual. C)CLCULOS Y REPORTE 5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES 6. ANEXOS 7. REFERENCIAS Prob. 19 del l. cap. 5 del libro Anlisis y Diseo de Experimentos, Gutirrez Pulido, De la Vara Salazar yEj. 5-3 del Cap. 5 del libro Design and Analysis of Experiments, Montgomery