robust_design
Páginas: 7 (1570 palabras)
Publicado: 11 de enero de 2017
Diseño robusto:
Experimentación para obtener mejores productos
Prof. Steven D. Eppinger
MIT Sloan School of Management
El diseño robusto y la calidad en
el proceso de desarrollo de producto
Planificación
Desarrollo
Diseño a nivel
del
concepto
de sistema
Development
Diseño
de Design
detalle
Prueba y
Salida
perfeccionamiento a producción
Ramp-Up
Robustez del
Robustez
Los esfuerzos pormejorar la
concepto y del
del diseño
calidad se suelen hacer en esta
diseño del sistema
de parámetros
fase, cuando es demasiado tarde
Objetivos de los experimentos diseñados
• Entender las relaciones entre los parámetros
de diseño y el comportamiento del producto
• Entender los efectos de los factores de distorsión
• Reducir las variaciones del producto o del proceso
Diseños robustos
Unproducto o un proceso robusto es aquél
que funciona correctamente, aunque existan
factores de distorsión.
Algunos factores de distorsión son:
– variaciones en los parámetros
– cambios ambientales
– condiciones de funcionamiento
– variaciones en la fabricación
¿Quién es mejor tirador?
Sam
John
¿Quién es mejor tirador?
Sam
A Sam le basta
con ajustar la mira.
John
John necesita
mucha máspráctica.
Cómo sacar partido a la no-linearidad
Respuesta
de salida Y
YB
YA
Utilice los “grados de libertad”
adicionales para hallar
puntos de referencia robustos
Parámetro
de entrada X
XA
XB
Procedimiento de diseño de parámetros
Paso 1: diagrama P
Paso 1: Selección de los controles,
la respuesta y los factores de distorsión
adecuados para la exploración experimental.
• parámetros de datos deentrada controlables.
• respuesta al rendimiento cuantificable .
• factores de distorsión no controlables.
El diagrama "P"
Factores de distorsión
no controlables
Producto
o
Proceso
Parámetros de datos
de entrada controlables
Respuesta
al rendimiento
cuantificable
Ejemplo: mezcla para bizcocho
• Parámetros de datos de entrada controlables
– Ingredientes de la receta
(cantidad de huevos, harinay chocolate)
– Instrucciones (mezclar, poner al horno, enfriar)
– Material (boles, sartenes, horno)
• Factores de distorsión no controlables
– Calidad de los ingredientes (tamaño de los huevos, tipo de aceite)
– Seguir las instrucciones (medidas, tiempo de mezcla)
– Variaciones del material (forma de la sartén, temperatura del horno)
• Respuesta al rendimiento cuantificable
– Prueba del productopor los clientes
– Dulzura, jugosidad, consistencia
Procedimiento de diseño de parámetros
Paso 2: función objetiva
Paso 2: definición de la función objetiva
(de la respuesta) que se va a optimizar.
• maximizar el rendimiento deseado
• minimizar las variaciones
• pérdida cuadrática
• ratio señal / distorsión
Tipos de funciones objetivas
Cuanto más grande mejor
p. ej. rendimiento
ƒ(y) = y2Nominal / Mejor
p. ej. objetivo
ƒ(y) = 1/(y–t)2
Cuanto más pequeña mejor
p. ej. varianza
ƒ(y) = 1/y2
Señal / Distorsión
p. ej. intercambio
ƒ(y) = 10log[µ2/σ2]
Procedimiento de diseño de parámetros
Paso 3: plan del experimento
Paso 3: planificar pruebas experimentales
para obtener los efectos deseados.
• Emplear diseños de factoriales totales o
fraccionadas para identificar las interacciones.
•Emplear una línea ortogonal para identificar
los efectos principales con un mínimo de pruebas.
• Emplear líneas internas y externas para
observar los efectos de los factores de distorsión.
Diseño del experimento: factorial total
• Partimos de un nº de k factores, con n niveles cada uno.
• Se prueban todas las combinaciones de los factores.
• El número de experimentos es igual a nk.
• Aunque, porlo general, el número de experimentos es
muy alto, podemos desvelar todas las interacciones.
Expt # Param A Param B
1
A1
B1
2
A1
B2
3
A1
B3
4
A2
B1
5
A2
B2
6
A2
B3
7
A3
B1
8
A3
B2
9
A3
B3
2 factores, 3 niveles cada uno
nk = 32 = 9 pruebas
4 factores, 3 niveles cada uno
nk = 34 = 81 pruebas
Diseño del experimento: un factor cada vez
• Tenemos un nº k de factores, con n niveles cada uno.
• Se...
Experimentación para obtener mejores productos
Prof. Steven D. Eppinger
MIT Sloan School of Management
El diseño robusto y la calidad en
el proceso de desarrollo de producto
Planificación
Desarrollo
Diseño a nivel
del
concepto
de sistema
Development
Diseño
de Design
detalle
Prueba y
Salida
perfeccionamiento a producción
Ramp-Up
Robustez del
Robustez
Los esfuerzos pormejorar la
concepto y del
del diseño
calidad se suelen hacer en esta
diseño del sistema
de parámetros
fase, cuando es demasiado tarde
Objetivos de los experimentos diseñados
• Entender las relaciones entre los parámetros
de diseño y el comportamiento del producto
• Entender los efectos de los factores de distorsión
• Reducir las variaciones del producto o del proceso
Diseños robustos
Unproducto o un proceso robusto es aquél
que funciona correctamente, aunque existan
factores de distorsión.
Algunos factores de distorsión son:
– variaciones en los parámetros
– cambios ambientales
– condiciones de funcionamiento
– variaciones en la fabricación
¿Quién es mejor tirador?
Sam
John
¿Quién es mejor tirador?
Sam
A Sam le basta
con ajustar la mira.
John
John necesita
mucha máspráctica.
Cómo sacar partido a la no-linearidad
Respuesta
de salida Y
YB
YA
Utilice los “grados de libertad”
adicionales para hallar
puntos de referencia robustos
Parámetro
de entrada X
XA
XB
Procedimiento de diseño de parámetros
Paso 1: diagrama P
Paso 1: Selección de los controles,
la respuesta y los factores de distorsión
adecuados para la exploración experimental.
• parámetros de datos deentrada controlables.
• respuesta al rendimiento cuantificable .
• factores de distorsión no controlables.
El diagrama "P"
Factores de distorsión
no controlables
Producto
o
Proceso
Parámetros de datos
de entrada controlables
Respuesta
al rendimiento
cuantificable
Ejemplo: mezcla para bizcocho
• Parámetros de datos de entrada controlables
– Ingredientes de la receta
(cantidad de huevos, harinay chocolate)
– Instrucciones (mezclar, poner al horno, enfriar)
– Material (boles, sartenes, horno)
• Factores de distorsión no controlables
– Calidad de los ingredientes (tamaño de los huevos, tipo de aceite)
– Seguir las instrucciones (medidas, tiempo de mezcla)
– Variaciones del material (forma de la sartén, temperatura del horno)
• Respuesta al rendimiento cuantificable
– Prueba del productopor los clientes
– Dulzura, jugosidad, consistencia
Procedimiento de diseño de parámetros
Paso 2: función objetiva
Paso 2: definición de la función objetiva
(de la respuesta) que se va a optimizar.
• maximizar el rendimiento deseado
• minimizar las variaciones
• pérdida cuadrática
• ratio señal / distorsión
Tipos de funciones objetivas
Cuanto más grande mejor
p. ej. rendimiento
ƒ(y) = y2Nominal / Mejor
p. ej. objetivo
ƒ(y) = 1/(y–t)2
Cuanto más pequeña mejor
p. ej. varianza
ƒ(y) = 1/y2
Señal / Distorsión
p. ej. intercambio
ƒ(y) = 10log[µ2/σ2]
Procedimiento de diseño de parámetros
Paso 3: plan del experimento
Paso 3: planificar pruebas experimentales
para obtener los efectos deseados.
• Emplear diseños de factoriales totales o
fraccionadas para identificar las interacciones.
•Emplear una línea ortogonal para identificar
los efectos principales con un mínimo de pruebas.
• Emplear líneas internas y externas para
observar los efectos de los factores de distorsión.
Diseño del experimento: factorial total
• Partimos de un nº de k factores, con n niveles cada uno.
• Se prueban todas las combinaciones de los factores.
• El número de experimentos es igual a nk.
• Aunque, porlo general, el número de experimentos es
muy alto, podemos desvelar todas las interacciones.
Expt # Param A Param B
1
A1
B1
2
A1
B2
3
A1
B3
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A2
B1
5
A2
B2
6
A2
B3
7
A3
B1
8
A3
B2
9
A3
B3
2 factores, 3 niveles cada uno
nk = 32 = 9 pruebas
4 factores, 3 niveles cada uno
nk = 34 = 81 pruebas
Diseño del experimento: un factor cada vez
• Tenemos un nº k de factores, con n niveles cada uno.
• Se...
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