Ejemplo de Diseño de experimentos
Páginas: 12 (2975 palabras)
Publicado: 21 de marzo de 2013
APLICACIÒN DE METODOLOGÍA TAGUCHI Y DISEÑO NO PARAMÉTRICO EN LA ELABORACIÒN DE HOT CAKES
Alumnos de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Industrial SEPI – UPIICSA
RESUMEN
En el presente artículo se realiza una aplicación de dos conceptos sobre diseño de experimentos, muy útiles para mejorar productos y procesos. Estos conceptos corresponden a la Metodología Taguchi y al Diseño noParamétrico y fueron aplicados en el proceso de preparación de hot cakes, partiendo de una receta básica, hasta desarrollar cuatro diferentes recetas mejoradas y evaluadas científicamente, de manera independiente. En este estudio se determinaron las combinaciones de ingredientes que contribuyen a un mejor sabor del hot cake, para cada receta. Además, como un ejercicio de estudio de mercado, se compruebacientíficamente, si en la comunidad de UPIICSA hubo preferencia o no, por alguna receta en particular.
PALABRAS CLAVES: Análisis de varianza, método Taguchi, arreglo ortogonal, factores, diseño de experimentos no paramétrico.
1. INTRODUCCIÓN
El diseño de experimentos permite planear de forma teórica un resultado previsto que al llevarlo a la práctica permite corroborar factores queintervienen en el proyecto de estudio. El diseño de experimentos tiene múltiples aplicaciones no sólo en materia técnica o industrial, sino en la vida cotidiana, es decir, en cualquier caso donde se requiera saber anticipadamente cuáles factores son ponderantemente significativos, por ejemplo, el funcionamiento eléctrico de un horno de microondas, considerando que no solo uno de los factores que permitenel calentamiento que genera por la electricidad, también está presente el plato giratorio dentro del horno para alcanzar un calentamiento uniforme. Desde esta perspectiva, es aplicable tanto, como en una sencilla y eficaz receta para preparar hot cakes elegidos por el cliente.
El diseño experimental de acuerdo con Kalpakjian (2006), identifica los efectos de las variables controlables(factores) de un producto o proceso, para minimizar las variaciones en sus características y propiedades así como para ajustar finalmente el valor medio, obtenido como resultado del experimento, a un objetivo deseado previamente establecido. El uso del diseño experimental incluye el desarrollo del diseño factorial, combinándolo con los arreglos ortogonales. La combinación de estas técnicas reducen lacantidad de experimentos que se tendrían que realizar si únicamente se utiliza un diseño factorial o multifactorial completos. Lo anterior permite tener la visión de aplicar el diseño de experimentos en conjunto con otras disciplinas cuyo objetivo sea el diseño de un producto, proceso o servicio. (Kalpakjian, 2006).
2. METODOLOGÍA TAGUCHI
La aplicación de esta metodología permite identificarrápidamente aquellas variables o factores con mayor afectación en el resultado como variable de respuesta, mediante la observación de los principales efectos. La metodología Taguchi propone una serie de arreglos ortogonales que parte de un arreglo completo, el cual se va fraccionando por la mitad, hasta obtener una serie de combinaciones de factores. Los arreglos propuestos en esta metodología,considera de 2 a 3 niveles por cada factor y están formulados de acuerdo con estos niveles. (Ross, 1988). El arreglo ortogonal que se utilizará en el presente trabajo corresponde a un L8 (figura 1), contemplando solamente 4 factores, ya que este arreglo puede utilizar hasta 7 factores a la vez.
La ecuación pronóstico es un modelo matemático cuyo objetivo es determinar el valor estimado de la variablede respuesta. Este modelo se basa en los promedios por nivel, de los resultados obtenidos en cada intento del experimento, que cumplen los siguientes tipos de estudio: entre más pequeña mejor, entre más grande mejor o nominal es mejor.
El valor estimado de la variable de respuesta corresponde al resultado del experimento confirmatorio que, de acuerdo con la metodología Taguchi, se realiza...
Alumnos de la Maestría en Ciencias en Ingeniería Industrial SEPI – UPIICSA
RESUMEN
En el presente artículo se realiza una aplicación de dos conceptos sobre diseño de experimentos, muy útiles para mejorar productos y procesos. Estos conceptos corresponden a la Metodología Taguchi y al Diseño noParamétrico y fueron aplicados en el proceso de preparación de hot cakes, partiendo de una receta básica, hasta desarrollar cuatro diferentes recetas mejoradas y evaluadas científicamente, de manera independiente. En este estudio se determinaron las combinaciones de ingredientes que contribuyen a un mejor sabor del hot cake, para cada receta. Además, como un ejercicio de estudio de mercado, se compruebacientíficamente, si en la comunidad de UPIICSA hubo preferencia o no, por alguna receta en particular.
PALABRAS CLAVES: Análisis de varianza, método Taguchi, arreglo ortogonal, factores, diseño de experimentos no paramétrico.
1. INTRODUCCIÓN
El diseño de experimentos permite planear de forma teórica un resultado previsto que al llevarlo a la práctica permite corroborar factores queintervienen en el proyecto de estudio. El diseño de experimentos tiene múltiples aplicaciones no sólo en materia técnica o industrial, sino en la vida cotidiana, es decir, en cualquier caso donde se requiera saber anticipadamente cuáles factores son ponderantemente significativos, por ejemplo, el funcionamiento eléctrico de un horno de microondas, considerando que no solo uno de los factores que permitenel calentamiento que genera por la electricidad, también está presente el plato giratorio dentro del horno para alcanzar un calentamiento uniforme. Desde esta perspectiva, es aplicable tanto, como en una sencilla y eficaz receta para preparar hot cakes elegidos por el cliente.
El diseño experimental de acuerdo con Kalpakjian (2006), identifica los efectos de las variables controlables(factores) de un producto o proceso, para minimizar las variaciones en sus características y propiedades así como para ajustar finalmente el valor medio, obtenido como resultado del experimento, a un objetivo deseado previamente establecido. El uso del diseño experimental incluye el desarrollo del diseño factorial, combinándolo con los arreglos ortogonales. La combinación de estas técnicas reducen lacantidad de experimentos que se tendrían que realizar si únicamente se utiliza un diseño factorial o multifactorial completos. Lo anterior permite tener la visión de aplicar el diseño de experimentos en conjunto con otras disciplinas cuyo objetivo sea el diseño de un producto, proceso o servicio. (Kalpakjian, 2006).
2. METODOLOGÍA TAGUCHI
La aplicación de esta metodología permite identificarrápidamente aquellas variables o factores con mayor afectación en el resultado como variable de respuesta, mediante la observación de los principales efectos. La metodología Taguchi propone una serie de arreglos ortogonales que parte de un arreglo completo, el cual se va fraccionando por la mitad, hasta obtener una serie de combinaciones de factores. Los arreglos propuestos en esta metodología,considera de 2 a 3 niveles por cada factor y están formulados de acuerdo con estos niveles. (Ross, 1988). El arreglo ortogonal que se utilizará en el presente trabajo corresponde a un L8 (figura 1), contemplando solamente 4 factores, ya que este arreglo puede utilizar hasta 7 factores a la vez.
La ecuación pronóstico es un modelo matemático cuyo objetivo es determinar el valor estimado de la variablede respuesta. Este modelo se basa en los promedios por nivel, de los resultados obtenidos en cada intento del experimento, que cumplen los siguientes tipos de estudio: entre más pequeña mejor, entre más grande mejor o nominal es mejor.
El valor estimado de la variable de respuesta corresponde al resultado del experimento confirmatorio que, de acuerdo con la metodología Taguchi, se realiza...
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