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Diseño de Experimentos
Diseñar un experimento significa planear un experimento de modo que reúna la
información pertinente al problema bajo investigación. Los experimentos se
realizan en todas las áreas del saber, por lo general para saber algo de un
proceso o sistema. El proceso o sistema bajo estudio puede representarse como
una “caja negra”, combinación de máquinas, métodos, personas yotros recursos
que transforman alguna entrada (a menudo un material) en una salida que tiene
una o más respuestas observables. Algunas de las variables del proceso son
controlables mientras son incontrolables aunque pueden ser controlables a los
fines de una prueba de modo de determinar las condiciones de éstas bajo las
cuales el proceso es más robusto (se ve menos afectado por una variaciónno
controlables de estas variables).
Entre los objetivos del diseño de experimentos podemos citar:
1.Determinar cuáles variables influyen en la respuesta.
2. Determinar el mejor valor de las Xs que influyen en Y de modo que Y tenga casi
siempre un valor cercano al nominal.
3. Determinar el mejor valor de las Xs que influyen en Y, de modo que la
variabilidad de Y sea lo menor posible.
4.Determinar el mejor valor de las Xs que influyen en Y, de modo que se
minimicen los efectos de las variables incontrolables.
OBJETIVOS DE UN DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Proporcionar la máxima cantidad de información pertinente al problema bajo
investigación.
El diseño, plan o programa debe ser tan simple como sea posible.
La investigación debe efectuarse lo más eficientemente posible; ahorrartiempo,
dinero, personal y material experimental. "Proporcionar la máxima cantidad de
información al mínimo costo“.
Aplicaciones en la fase temprana de desarrollo:
1) Para mejorar el rendimiento de un proceso.
2) Para disminuir su variabilidad y acercarlo a los requerimientos nominales u
objetivo.
3) Para disminuir el tiempo de desarrollo.
4) Para lograr disminuir costos.
Aplicaciones en eldiseño técnico:
1) Evaluación y comparación de configuraciones de diseño básicas.
2) Evaluar materiales diferentes.

3) Selección parámetros para un mejor funcionamiento y un funcionamiento
más robusto.
Basicamente el diseño de experimentos sirve para caracterizar un proceso, para optimizar
un proceso, para diseñar un producto, para determinar tolerancias y hacerlo robusto.

PRINCIPIOSBÁSICOS DEL DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Para que un experimento se realice en forma eficiente es necesario emplear
métodos científicos en su planeación. El DOF es un proceso planeado para
obtener datos apropiados que pueden luego ser analizados a través de técnicas
estadísticas para así obtener conclusiones en las que podamos tener concluiones
significativas. Los métodos estadísticos utilizadosvan unidos al diseño elegido:
factorial, en bloques, fraccionario, de parcelas divididas…sin embargo en todos
ellos hay ciertos principios básicos que se deben conocer y respetar:
1.- Réplicas: La réplica se refiere a una repetición del experimento en las mismas
condiciones, de modo que las únicas diferencias visibles se deban al azar, gracias
a ello las réplicas proporcionan una estimacióndel error experimental. Permiten
obtener una estimación más precisa del efecto medio de cualquier factor ya que
comparan este efecto, precisamente con el error, la significancia de un efecto será
entonces considerada si efectivamente resulta “mayor” en comparación con el
error.
2.- Aleatorización. Asignación al azar de tratamiento a las unidades
experimentales. Una suposición frecuente enlos modelos estadísticos de diseño
de experimentos en que las observaciones o los errores en ellas están distribuidos
independientemente. La aleatorización hace válida esta suposición.
3.- Análisis por bloques: agrupamiento de las unidades experimentales que se
emplean en el diseño estadístico adaptado.
Se deben dividir las unidades experimentales en grupos llamados bloques
de modo que las...