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DISEÑO DE EXPERIMENTOS DE UN FACTOR - Coggle Diagram
DISEÑO DE EXPERIMENTOS DE UN FACTOR
DEFINICIONES BÁSICAS EN EL DISEÑO DE EXPERIMENTOS
En un estudio observacional, vemos y medimos características específicas, pero no intentamos modificar a los sujetos que estamos estudiando.
El diseño de experimentos es la aplicación del método científico para generar conocimiento acerca de un sistema o proceso, por medio de pruebas planeadas adecuadamente.
Un experimento es un cambio en las condiciones de operación de un sistema o proceso, que se hace con el objetivo de medir el efecto del cambio sobre una o varias propiedades del producto o resultado.
La unidad experimental es la pieza(s) o muestra(s) que se utiliza para generar un valor que sea representativo del resultado del experimento o prueba.
La confusión ocurre en un experimento cuando uno no es capaz de distinguir entre los efectos de diferentes factores. Por lo tanto, trate de planear el experimento para que no se presente confusión
Variables de respuesta. A través de esta(s) variable(s) se conoce el efecto o los resultados de cada prueba experimental, por lo que pueden ser características de la calidad de un producto y/o variables que miden el desempeño de un proceso.
Factores controlables. Son variables de proceso o características de los materiales experimentales que se pueden fijar en un nivel dado.
Factores no controlables o de ruido. Son variables o características de materiales y métodos que no se pueden controlar durante el experimento o la operación normal del proceso
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El diseño de experimentos consiste en determinar cuáles pruebas Se deben realizar y de qué manera, para obtener datos que, al ser analizados estadísticamente, proporcionen evidencias objetivas que permitan responder las interrogantes planteadas, y de esa manera clarificar los aspectos inciertos de un proceso, resolver un problema o lograr las mejoras.
ETAPAS EN EL DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Un aspecto fundamental del diseño de experimentos es decidir cuáles pruebas o tratamientos se van a realizar y cuántas repeticiones de cada uno se requieren, de manera que se obtenga la máxima información al mínimo costo posible.
Planeación y realización
Entender y delimitar el problema u objeto de estudio. En la etapa de planeación se deben hacer investigaciones preliminares que conduzcan a entender y delimitar el problema u objeto de estudio, de tal forma que quede claro qué se va a estudiar, por qué es importante y, si es un problema, cuál es la magnitud del mismo.
Elegir la(s) variable(s) de respuesta que será medida en cada punto de diseño y verificar que se mide de manera confiable. La elección de esta(s) variable(s) es vital, ya que en ella se refleja el resultado de las pruebas.
Determinar cuáles factores deben estudiarse o investigarse, de acuerdo a la supuesta influencia que tienen sobre la respuesta. No se trata de que el experimentador tenga que saber a priori cuáles factores influyen, puesto que precisamente para eso es el experimento, pero sí de que utilice toda la información disponible para incluir aquellos que se considera que tienen un mayor efecto.
Seleccionar los niveles de cada factor, así como el diseño experimental adecuado a los factores que se tienen y al objetivo del experimento. Este paso también implica determinar cuántas repeticiones se harán por cada tratamiento, tomando en cuenta el tiempo, el costo y la precisión deseada.
Planear y organizar el trabajo experimental. Con base en el diseño seleccionado, organizar y planear con detalle el trabajo experimental, por ejemplo, las personas que van a intervenir, la forma operativa en que se harán las cosas, etc.
Realizar el experimento. Seguir al pie de la letra el plan previsto en la etapa anterior, y en caso de algún imprevisto, determinar a qué persona se le reportaría y lo que se haría
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PROBLEMAS TÍPICOS QUE PUEDEN RESOLVERSE CON EL DISEÑO Y EL ANÁLISIS DE EXPERIMENTOS
• Comparar a dos o más materiales con el fin de elegir al que mejor cumple los requerimientos.
• Comparar varios instrumentos de medición para verificar si trabajan con la misma precisión y exactitud.
• Determinar los factores (las X vitales) de un proceso que tienen impacto sobre una o más características del producto final.
• Encontrar las condiciones de operación (temperatura, velocidad, humedad, por ejemplo) donde se reduzcan los defectos o se logre un mejor desempeño del proceso.
• Reducir el tiempo de ciclo del proceso.
• Hacer el proceso insensible o robusto a oscilaciones de variables ambientales.
• Apoyar el diseño o rediseño de nuevos productos o procesos.
• Ayudar a conocer y caracterizar nuevos materiales.