1. CONCEPTO Y APLICACIÓN
2. El diseño de experimentos es la aplicación del método científico para generar conocimiento acerca de un sistema o proceso, por medio de pruebas planeadas adecuadamente. Esta metodología se ha ido consolidando como un conjunto de técnicas estadísticas y de ingeniería, que permiten entender mejores situaciones complejas de relación causa-efecto.
2.1. EXPERIMENTO:
2.1.1. Un experimento es un cambio en las condiciones de operación de un sistema o proceso, que se hace con el objetivo de medir el efecto del cambio sobre una o varias propiedades del producto o resultado.
2.1.1.1. FACTORES
2.1.1.1.1. VARIABLE(S) DE RESPUESTA.
2.1.1.1.2. A través de esta(s) variable(s) se conoce el efecto o los resultados de cada prueba experimental.
2.1.1.1.3. FACTORES CONTROLABLES:
2.1.1.1.4. Son variables de proceso o características de los materiales experimentales que se pueden fijar en un nivel dado.
2.1.1.1.5. FACTORES NO CONTROLABLES O DE RUIDO:
2.1.1.1.6. Son variables que no se pueden controlar durante el experimento o la operación normal del proceso.
2.1.1.1.7. FACTORES ESTUDIADOS:
2.1.1.1.8. Son las variables que se investigan en el experimento para observar cómo afectan o influyen en a variable de respuesta.
2.1.1.1.9. ERROR ALEATORIO:
2.1.1.1.10. Es la variabilidad observada que no se puede explicar por los factores estudiados resulta del pequeño efecto de los factores no estudiados y del error experimental.
2.1.1.1.11. ERROR EXPERIMENTAL:
2.1.1.1.12. Componente del error aleatorio que refleja los errores del experimentador en la planeación y ejecución del experimento.
2.1.1.1.13. MATRIZ DE DISEÑO:
2.1.1.1.14. Es el arreglo formado por los tratamientos que serán corridos, incluyendo las repeticiones
2.1.1.1.15. PLANEACIÓN:
2.1.1.1.16. Son actividades encaminadas a entender, delimitar el problema u objeto de estudio y seleccionar variables de respuesta y factores. Concluye con la especificación de los tratamientos a realizar y con la organización del trabajo experimental
3. Consiste en plantear y realizar un conjunto de pruebas con el objetivo de generar datos, que al ser analizados estadísticamente proporcionen evidencias objetivas que permitan responder las interrogantes planteadas por el experimentador sobre una determinada situación o caso.
3.1. UNIDAD EXPERIMENTAL:
3.1.1. Es la pieza(s) o muestra(s) que se utiliza para generar un valor que sea representativo del resultado del experimento o prueba.
4. El diseño estadístico de experimentos es precisamente la forma más eficaz de hacer pruebas. El diseño de experimentos consiste en determinar cuáles pruebas se deben realizar y de qué manera, para obtener datos que, al ser analizados estadísticamente, proporcionen evidencias objetivas que permitan responder a las interrogantes planteadas, y de esa manera clarificar los aspectos inciertos de un proceso, resolver un problema o lograr mejoras.
4.1. Algunos problemas típicos que pueden resolverse con el diseño y el análisis de experimentos son los siguientes:
4.1.1. Comparar dos o más materiales con el fin de elegir el mejor.
4.1.2. Comparar varios instrumentos de medición para verificar si trabajan con la misma precisión y exactitud.
4.1.3. Encontrar las condiciones de operación (temperatura, velocidad, humedad, por ejemplo) en las que se reduzcan los defectos o se logre un mejor desempeño del proceso.
4.1.4. Reducir el tiempo de ciclo del proceso.
4.1.5. Hacer el proceso insensible o robusto a oscilaciones de variables ambientales.
4.1.6. Apoyar el diseño o rediseño de nuevos productos o procesos
5. El diseño de experimentos (DDE) es un conjunto de técnicas activas, en el sentido de que no esperan que el proceso mande las señales útiles, sino que éste se “manipula” para que proporcione la información que se requiere para su mejora. El saber diseño de experimentos y otras técnicas estadísticas, en combinación con conocimientos del proceso, sitúan al responsable del mismo como un observador perceptivo y proactivo que es capaz de proponer mejoras y de observar algo interesante (oportunidades de mejora) en el proceso y en los datos donde otra persona no ve nada.
5.1. PLANEACIÓN Y REALIZACIÓN:
5.1.1. Entender y delimitar el problema u objeto de estudio.
5.1.2. Elegir la(s) variable(s) de respuesta que será medida en cada punto del diseño y verificar que se mide de manera confiable.
5.1.3. Determinar cuáles factores deben estudiarse o investigarse, de acuerdo con la supuesta influencia que tienen sobre la respuesta.
5.1.4. Seleccionar los niveles de cada factor, así como el diseño experimental adecuado a los factores que se tienen y al objetivo del experimento.
5.1.5. Planear y organizar e le trabajo experimental.
5.1.6. Realizar el experimento.
5.1.7. ALEATORIZACIÓN:
5.1.8. Consiste en hacer experimentos en orden aleatorio; este principio aumenta la posibilidad de que el supuesto de independencia de los errores se cumpla. Asignación al azar de tratamiento a las unidades experimentales. Una suposición frecuente en los modelos estadísticos de diseño de experimentos en que las observaciones o los errores en ellas están distribuidos independientemente. La aleatorización hace válida esta suposición.
5.1.9. REPETICIÓN:
5.1.10. Es correr más de una vez un tratamiento o combinación de factores.
5.1.11. BLOQUEO:
5.1.12. Es nulificar o tomar en cuenta en forma adecuada todos los factores que pueden afectar la respuesta observada. Distribución de las unidades experimentales en bloques, de manera que las unidades dentro de un bloqueo sean relativamente homogéneas, de esta manera, la mayor parte de la variación predecible entre las unidades queda confundida con el efecto de los bloques.