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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
2actores Controlables
2actores Incontrolables
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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eora @sica de -Diseo deExperimento-
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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eora @sica de -Diseo deExperimento-
riables, factores y niveles:
/' /0 /p
1' 10 1p
2actores Controlables
2actores Incontrolables
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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eora @sica de -Diseo deExperimento-
Variables de respuestas:
/' /0 /p
1' 10 1p
2actores Controlables
2actores Incontrolables
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*$IC&+E
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eora @sica de -Diseo deExperimento-
Factores controlables:
/' /0 /p
1' 10 1p
2actores Controlables
2actores Incontrolables
Entrada+alida
3roceso
iempo de ciclo" presin del molde"velocidad de tornillo" temperatura"tiempo de curado y contenido de>umedad
(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE'E %L*$IC&+
E
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eora @sica de -Diseo deExperimento-
Factores no controlables o
De ruidos:
(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL
%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE'E %L*$IC&+
/' /0 /p
1' 10 1p
2actores Controlables
2actores Incontrolables
Entrada+alida
3roceso
3armetros de calidad del proveedor"#umica del plstico" variablesambientales" otras variables delproceso.
E
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eora @sica de -Diseo deExperimento-
Factores estudiados:
(VARIABLE !"E I#$ERVIE#E# E# EL
%R&CE& 'E ABRICACI)# 'E "# E#VAE'E %L*$IC&+
/' /0 /p
1' 10 1p
2actores Controlables
2actores Incontrolables
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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eora @sica de -Diseo deExperimento-
Niveles y Tratamientos:
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eora @sica de -Diseo deExperimento-
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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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 $al a7ar* y con material tambi9nseleccionado aleatoriamente.
4 Blo-ueo+ Consiste en nulifcar o tomar en cuenta" en 5orma
adecuada" todos los 5actores #ue puedan a5ectar la respuestaobservada.
4 Repetici4n+ Es correr ms de una ve7 un tratamiento o unacombinacin de 5actores.
A3
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Con el siguiente ejemplo se trata de indicar la di5erencia entre lasestrategias de aleatori7ar y de blo#uear en un experimento.
3laneacin y el anlisis de unexperimento.
E7e0plo 9++e desea investigar las posibles di5erencias en la produccin dedos m#uinas" cada una de las cuales debe ser manejada por unoperario.
En el planteamiento de este problema la variable respuesta es -laproduccin de una mquina$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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Con el siguiente ejemplo se trata de indicar la di5erencia entre lasestrategias de aleatori7ar y de blo#uear en un experimento.
3laneacin y el anlisis de unexperimento.
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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Clasicaci4n y selecci4n de losdise2os e/peri0entales
A3
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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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Clasicaci4n y selecci4n delos dise2os e/peri0entales
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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Clasicaci4n y selecci4n delos dise2os e/peri0entales
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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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se o eExperimentosAl.unos dise2os
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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se o eExperimentosAl.unos dise2os
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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C+
se o e
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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+