Diseño factorial

CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN

Introducción

La Calidad en el Diseño del Producto

1. 1.1

INTRODUCCIÓN. La calidad en el diseño del producto.

Cada vez se generaliza más la idea de que la calidad de un producto debe cuidarse especialmente en las primeras etapas de su desarrollo, ya que es en ese momento, cuando se pueden evitar más problemas y de forma más económica, (Deming 1989), (Juran1990). Ishikawa (1984) dividió la evolución del control de calidad en tres generaciones. Dicha división puede representarse mediante un gráfico (figura 1.1) ya clásico en la bibliografía del Control de Calidad (Kackar 1985).

La inspección pretende separar los productos defectuosos antes de que lleguen al cliente, pero no mejora la calidad del producto. Además, garantizar la calidad medianteeste procedimiento, aumenta los costes y resta competitividad a la empresa que lo practica. El control de procesos reduce los problemas de fabricación y en muchos casos evita 1

Introducción

La Calidad en el Diseño del Producto

que los defectos lleguen a producirse, pero también aumenta los costes y exige atención y cuidados en el proceso productivo. Los esfuerzos en asegurar la calidad delproducto en su fase de diseño (del propio producto o del proceso productivo) resultan ser los más eficaces y rentables. Mediante métodos de producción adecuados puede asegurarse que el producto sea correcto aún fabricado con materiales y en condiciones poco favorables. Asimismo, pueden conseguirse diseños de productos que mantengan un alto nivel de calidad aunque sus condiciones de uso no sean lasóptimas (o nominales) (Taguchi 1986). La aplicación de determinadas técnicas de experimentación para la optimización de productos y procesos está siendo en los últimos años uno de los elementos de progreso más espectaculares para asegurar la calidad ya en la fase de diseño. (Pueden leerse comentarios en este sentido en: Box (1986), Clausing (1990), Kackar (1985), Ross (1988), Lin (1990) y Wu(1987), entre otras publicaciones).

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Introducción

Estrategias de Experimentación

1.2

Estrategias de experimentación para optimizar las características de un producto.

Cualquier característica de calidad de un producto que sea cuantitativa (humedad, densidad, dimensión, dureza, peso, ...) puede ser entendida, en primera aproximación1, como una variable que mediante una relaciónfuncional, depende de un conjunto de factores que denominaremos "factores de diseño" tal como se indica en la figura 1.2.

Figura 1.2: Una característica de calidad (respuesta) puede ser explicada, en primera aproximación, en función de unos factores de diseño. Si se conoce dicha relación funcional, la optimización de la característica de calidad es un problema fácilmente resoluble por métodosanalíticos, pero en la práctica se presentan 3 grandes dificultades: a) La relación funcional no se conoce, ni tampoco cuales son los factores de diseño que pueden afectar a la respuesta, y a veces ni tan siquiera la región de operabilidad. La relación funcional es complicada. La deducción de la relación funcional (o mejor dicho, de una aproximación a la misma que nos resulte útil) no puede ser abordada"de cualquier forma", sino que en la práctica resulta obligado seguir determinadas estrategias de experimentación conocidas con el nombre

b) c)

En este apartado se hace caso omiso de los factores de ruido. Estos se describen y analizan en los próximos apartados. 3

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Estrategias de Experimentación

de "diseños factoriales". Un sencillo ejemplo nos permitirá ¡lustrarlas ideas básicas de la metodología que se utiliza en la experimentación mediante diseños factoriales. Sea un circuito de la forma:

En el que V es una diferencia de potencial, R una resistencia e I la intensidad que circula por el circuito. Supongamos que la característica de calidad es la intensidad, mientras que V y R son los factores de diseño. En este caso la relación funcional es bien...