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INTRODUCCIÓN AL DISEÑO Y ANÁLISIS DE EXPERIMENTOS (ADE)
1. OBJETIVOS Al final de este laboratorio, el estudiantes será capaz de analizar un experimento con un diseño factorial para dos factores a dos niveles cada uno utilizando EXCEL. La meta es proveer al estudiante con la habilidad de planear, diseñar, analizar y concluir válidamente con bases estadísticas de este tipo particular deexperimentos. 2. MATERIALES
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Excel versión 98 o más nuevo Notas de clase provistas en la sesión impartida por el instructor

3. ANTECEDENTES

El Diseño y Análisis de Experimentos (ADE) es el área de la estadística que tiene como objeto estudiar los efectos de variables de interés dispuestas en varios niveles en una o varias respuestas o medidas de desempeño. Sir Ronald A. Fisher introdujo ADE porprimera vez en la primera mitad de los años 1930s en el área de la agricultura. La mayoría de los campos de ingeniería y ciencias ahora practican las ideas de Fisher junto con las cuantiosas contribuciones de muchos otros investigadores en el área. Los ingenieros usan experimentos en su práctica diaria para alcanzar diversos objetivos. Algunos ejemplos incluyen: encontrar condiciones factibles deoperación paa un proceso o una máquina, optimizar una medida de desempeño, investigar las causas de defectos de calidad, diseñar un sistema nuevo o hacer un proceso insensible a la variación externa (robustez). En general, se considera que la experimentación es una disciplina iterativa, donde se debe prestar debida atención a la planeación, el diseño, y el análisis del o de los experimentos. Losmétodos estadísticos en ADE pueden hacer más eficiente la ejecución de experimentos y a menudo fortalecen las conclusiones obtenidas de esta manera (Montgomery, 1997). Sin embargo, es siempre recomendable usar el conocimiento no-estadístico de un proceso o sistema para complementar el proceso de experimentación, así como para mantener el tamaño y la concentración del experimento dentro de límitesadecuados. 4. PROCEDIMIENTO Este laboratorio se divide en dos partes: La primer parte consiste en reproducir el análisis mostrado por el instructor en la primera sesión con ayuda de EXCEL. En la segunda parte se proveerá un conjunto de datos nuevo para que los estudiantes puedan llevar a cabo un análisis similar a aquél de la primera parte.

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Primera parte Se recomienda mantener copias delmaterial de la sesión impartida por el instructor para el material, dado que este manual lo referenciará con frecuencia bajo el nombre de NOTAS. En la sesión de clase, se explicó que el objetivo de este experimento es especificar el contenido de la carga y la temperatura del molde en un proceso de moldeo de SMC para mejorar la calidad de la superficie descrita por un índice de calidad. Supongamosque ya hemos planeado el experimento, y que decidimos usar un diseño factorial para dos factores a dos niveles cada uno, ésto es un experimento factorial 22. (Ver páginas 10 y 11 de las NOTAS). Supongamos también que el experimento ya se llevó a cabo. Ahora lo que necesitamos hacer es el análisis estadístico 1. Abrir Excel. 2. Introducir los datos experimentales. Aquí están los datos delexperimento (Página 12 de las NOTAS), cada número representa una medición del índice de calidad bajo las condiciones especificadas por el renglón y la columna correspondiente: Temperatura del Molde (oF) 302 327 98 87 89 107 102 105 82 79 84 72 77 78

Carga (%) 40 44

90 85

86 104

94 82

91 67

Esta manera de representar los resultados de un experimento es muy conveniente dado que permitevisualizar la variación a través de columnas y renglones. Comencemos por introducir esta tabla en Excel respetando el formato señalado arriba, y respetando las filas y columnas que se muestran en la ilustración.

3. Crear una tabla de operaciones preliminares Una vez que se han introducido los datos, podemos calcular la tabla de análisis de varianza usando las fórmulas que se detallan en las...