Analisis y diseño de experimentos

ANÁLISIS Y DISEÑO DE EXPERIMENTOS

HISTORIA

El finado sir Ronald A. Fisher fue el innovador del uso de los métodos estadísticos en el diseño de experimentos. Durante algunos años estuvo a cargo de la estadística y del análisis de datos en la Estación Agrícola Experimental Rothamsted en Londres, Inglaterra. Fisher fue quien desarrolló y usó por primera vez el análisis de variancia comoherramienta primaria para el análisis estadístico en el diseño experimental. En 1933 Fisher trabajó como profesor en la Universidad de Londres. Después formo parte del cuerpo docente de la Universidad de Cambridge, y fue profesor visitante en varias universidades de todo el mundo. Muchas otras personas tambien han contribuido de manera significativa a las publicaciones del diseño de experimento. Entreellos pueden encontrarse F. Yates, G.E.P. Box, R. C. Bose, O. Kempthorne y W. G. Cochran.

Muchas de las primeras aplicaciones de los métodos del diseño experimental se dieron en el área de la agricultura y ciencias biológicas. Como resultado de ello, gran parte dela terminología proviene de estos antecedentes agrícolas. Sin embargo, las primeras aplicaciones industriales del diseño experimental sehicieron en la década de 1930, en las industrias textil y de la lana británicas. Después de la segunda guerra mundial, los métodos del diseño experimental se introdujeron en las industrias química y de transformación de Estados Unidos y Europa. Estos grupos industriales son todavía áreas muy fértilespara el uso del diseño experimental en el desarrollo de productos y procesos. La industria de lossemiconductores y la electrónica se ha servido también por muchos años y con considerable éxito de los métodos del diseño experimental.

MAPA CONCEPTUAL

DISEÑO EXPERIMENTAL.

Un experimento es una prueba o ensayo. Un experimento diseñado es una prueba o serie de pruebas en las cuales se inducen cambios deliberados en las variables de entrada de un proceso o sistema, de manera que sea posibleobservar e identificar las causas de los cambios en las respuestas de salida.

APLICACIONES DEL DISEÑO EXPERIMENTAL

El diseño experimental es un medio de importancia crítica en el medio de la ingeniería para mejorar el rendimiento de un proceso de manufactura. También se emplea extensamente en el desarrollo de nuevos procesos. La aplicación de técnicas de diseño experimental en una fase temprana deldesarrollo de un proceso puede dar por resultado:

1. Mejora en el rendimiento del proceso.
2. Menor variabilidad y mayor apego a los requerimientos nominales u objetivo.
3. Menor tiempo de desarrollo.
4. Menores costos globales.

Los métodos de diseño experimental también tienen un cometido importante en las actividades de diseño técnico (o diseño de ingeniería), en las cuales se desarrollannuevos productos y se mejoran otros ya existentes. Algunas aplicaciones del diseño experimental en el diseño técnico son:

1. Evaluación y comparación de configuraciones de diseño básicas.
2. Evaluación de materiales alternativos.
3. Selección de parámetros de diseño de modo que el producto funcione bien en una amplia variedad de condiciones de campo (de uso real); esto es, de modo que el producto seaconsistente (robusto).

DEFINICIONES BÁSICAS EN EL DISEÑO DE EXPERIMENTOS

Experimento:
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.

Diseño de experimentos:
Consiste en planear un conjunto de pruebas experimentales, de tal manera que los datos generadospuedan analizarse estadisticamente para obtener conclusiones válidas y objetivas acerca del sistema o proceso.

Unidad experimental:
Es la variación hacia arriba y hacia abajo de cada factor que decidimos explorar.

ETAPAS DEL DISEÑO DE EXPERIMENTO

Un aspecto fundamental del diseño de experimentos es decidir cuales pruebas o tratamientos se van a correr en el proceso, y cuantas repeticiones de...