D I S E Ñ O D E E X P E R I M E N T O S …

1 Jorge Galbiati Riesco: Dise o de Experimentos Factoriales con aplicaci nes a Procesos Industriales - 1 - D I S E O D E E X P E R I M e n t O S FACTORIALES APLICADOS A PROCESOS I N D U S T R I A L E S Jorge Galbiati Riesco Jorge Galbiati Riesco: Dise o de Experimentos Factoriales con aplicaci nes a Procesos Industriales - 2 - D I S E O D E E X P E R I M e n t O S FACTORIALES APLICADOS A PROCESOS I N D U S T R I A L E S Jorge Galbiati Riesco I N D I C E Pag. CAPITULO 1. DISE OS EXPERIMENTALES FACTORIALES 1-1 Definiciones 1-1 Resistencia de un Mortero 1-2 Dise os "Uno-a-la-Vez" 1-4 Ejemplo 1-4 EJERCICIOS 1-6 CAPITULO 2.

2 DISE OS EXPERIMENTALES CON DOS FACTORES A DOS NIVELES 2-1 Fabricaci n de Mermelada de Uva a partir de los Descartes de la Selecci n de Uva de Mesa; Estudio de la Acidez y la Consistencia 2-1 Precisi n del Test de Disoluci n utilizado en la Industria Farmac utica. 2-3 Ejemplo 2 2-4 Gr ficos de Interacci n 2-6 Matriz de Dise o del Experimento 22 2-7 Tablas de Respuestas 2-8 Diagramas de Efectos 2-9 Aleatorizaci n 2-9 R plicas 2-10 Secado de Sanitarios 2-10 EJERCICIOS 2-13 CAPITULO 3 DISE OS FACTORIALES CON TRES FACTORES A DOS NIVELES 3-1 Efecto de Catalizadores en la Emisi n de SO4 a la Atm sfera.

3 En una Planta de Producci n de Acido Sulf rico 3-1 Ley de Cal Libre en el Proceso de Producci n de Cal 3-3 An lisis de Laboratorio para la Determinaci n de contenido de Cloruro en C todos de Cobre 3-3 Matriz de Dise o del Experimento 23 3-4 Materiales Aislantes de Ruido, para encerramiento de una M quina de Forja 3-8 Tabla de Respuestas y Diagrama de Efectos del Experimento 23 3-9 Ejemplo 3 3-9 Gr ficos de Interacci n 3-10 Optimizaci n de la Plasticidad de un ompuesto de Caucho de la Banda de Rodamiento de Neum ticos 3-12 EJERCICIOS 3-14 Jorge Galbiati Riesco.

4 Dise o de Experimentos Factoriales con aplicaci nes a Procesos Industriales - 3 - CAPITULO 4 DISE OS FACTORIALES FRACCIONADOS 4-1 Ejemplo 4 4-1 Ejemplo 5 4-1 Ejemplo 6 4-2 Precisi n del Resultado del An lisis Qu mico para Medir el 4-2 contenido de Oro en Concentrados de Cobre Efectos Confundidos 4-4 Ejemplo 7 4-8 Construcci n de Bloques en Dise os 2k 4-9 Ejemplo 8 4-10 Resoluci n de un Dise o Factorial Fraccionado 4-12 EJERCICIOS 4-12 CAPITULO 5 DISE OS FACTORIALES CON MAS DE DOS NIVELES POR FACTOR 5-1 P rdida de Calibraci n de L minas Bimet licas, utilizadas com Elemento de Seguridad en Artefactos de Gas 5-1 Dise os Factoriales 23.

5 Con dos Factores a tres niveles 5-2 Ejemplo 9 5-3 Resistencia a la Flexi n en la Fabricaci n de Ladrillos 5-6 Dise os 32 Fraccionados 5-9 Ejemplo 10 5-10 EJERCICIOS 5-15 CAPITULO 6 ELEMENTOS DE ANALISIS DE VARIANZA 6-1 El Modelo Lineal 6-1 An lisis de Varianza a un Factor 6-4 Ejemplo 11 6-7 Tabla de An lisis de Varianza a un Factor Distribuci n de Operadoras para la Recepci n de Pedidos 6-9 An lisis de Varianza a dos Factores 6-10 Tabla de An lisis de Varianza a dos Factores 6-12 Ejemplo 12 6-12 Proceso de Extracci n de Cobre de la Lixiviaci n de Bateas 6-14 EJERCICIOS 6-16 APENDICE Tabla F Jorge Galbiati Riesco: Dise o de Experimentos Factoriales con aplicaci nes a Procesos Industriales - 4 - CAPITULO 1 DISE OS EXPERIMENTALES FACTORIALES Todo fen meno que podemos observar, y que presenta caracter sticas susceptibles de ser medidas, exhibe un comportamiento variable.

6 Sea este fen meno un proceso llevado a cabo en un laboratorio de precisi n, en que se puede tener un alto grado de control sobre los factores que causan variaci n, sea un proceso de fabricaci n con avanzada tecnolog a, o sea un fen meno en que interviene en forma importante el ser humano, como los de tipo social, psicol gico o econ mico. En el primer caso la variaci n es muy peque a, casi imperceptible, pero a n as existe. En el caso de los fen menos de tipo humano, donde las fuentes de variaci n son numerosas, cuesta distinguirlas, y sus causas son dif ciles de aislar y m s a n de medir, la variaci n es muy grande. La variabilidad y la calidad son conceptos que se contraponen; puede definirse la calidad como la reducci n de la variabilidad.

7 Consecuentemente, el logro del mejoramiento de la calidad de lo que entrega un proceso, depende en gran medida del grado con que se pueden identificar y cuantificar las fuentes de variaci n de cada una de las etapas del proceso. S lo reduciendo la variabilidad y logrando dise ar procesos estables se puede mejorar la calidad de los productos y servicios. La estad stica es la tecnolog a desarrollada espec ficamente para el estudio, an lisis y comprensi n de la variabilidad de los procesos. De ah que pr cticamente todos los m todos estad sticos sean tiles para el desarrollo de sistemas de mejoramiento de la calidad.

8 Pero tal vez el tipo de situaci n en que, potencialmente, hay m s aplicaci n de la tecnolog a estad stica, es la determinaci n de factores que causan variaci n, en el resultado de un proceso de producci n o de servicio; la cuantificaci n del efecto que cada uno de ellos tiene sobre esa variaci n, y el estudio de la forma en que se combinan y afectan conjuntamente la variaci n. Todo esto conforma un experimento, y la manera de llevarlo a cabo es hacer variar los factores que potencialmente influyen sobre un fen meno, y observar su efecto, de modo de poder determinar si efectivamente son causa de variaci n.

9 Y si lo son, cuantificar el grado de influencia de cada uno, comparando los efectos que se producen, como respuesta a diferentes cantidades o calidades de los factores. Definiciones. En relaci n a un estudio del tipo descrito anteriormente, se pueden definir los siguientes conceptos: Experimento. Un estudio en el que el investigador tiene un alto grado de control sobre las fuentes de variaci n importantes, se denomina experimento. Si se tiene poco control sobre los factores, se habla de un estudio observacional. Factores. Los fen menos que potencialmente causan variaci n, y que son controlados por el experimentador, se denominan factores.

10 Tambi n se denominan tratamientos. Niveles de un factor. Son los valores que toma un factor. En general toman valores que se miden en escala categ rica, aunque a veces suelen ser medidos en escalas num ricas. Combinaci n de Tratamientos. Cada una de las combinaciones de niveles de todos los factores involucrados en el experimento. Corrida Experimental. Cada una de las fases en que se lleva a cabo el experimento. Cada corrida experimental corresponde a una realizaci n del experimento, bajo una determinada combinaci n de tratamientos, y produce una observaci n. Jorge Galbiati Riesco: Dise o de Experimentos Factoriales con aplicaci nes a Procesos Industriales - 5 - R plicas.