Los Tres Beneficios de usar Diseño de experimentos

El diseño de experimentos (o DOE por sus siglas en Ingles), es una herramienta estadística utilizada comúnmente en las organizaciones para la mejorar, optimizar o encontrar la mejor relación entre los factores que intervienen en un proceso y de esta manera obtener la mayor rentabilidad de sus procesos. La metodología del DOE se utiliza en la industria para el Diseño y Mejora de procesos y productos.

Contexto Global

En el contexto global de la industria, donde los adelantos tecnológicos y científicos están en constante evolución, la competencia entre otros muchos factores, hacen que el nivel de calidad de los productos y servicios sea cada vez de  mayor exigencia.
En la actualidad uno de los factores claves para el éxito de una industria, es hacer uso de toda de su capacidad de conocimiento y aprendizaje, así como de su experiencia. Los métodos estadísticos y sus herramientas como es el caso de la experimentación en las industrias es uno de los temas que más pueden contribuir al aprendizaje y a la mejora de los productos y procesos.
La aplicación del Diseño de Experimentos (DoE) se presenta como una herramienta efectiva para entender y optimizar los procesos y productos en la industria. La metodología estadística por excelencia para optimizar la experimentación se conoce como Diseño de Experimentos. Se define simplemente como un método para aplicar sistemáticamente la estadística al proceso de experimentación.

¿Para qué se utiliza un diseño de experimentos?

El diseño de experimentos (DOE) nos permite entender y determinar cómo las variables de entrada (factores) afectan a las variables de salida (respuesta) de un proceso.

Dentro de la dinámica del diseño de experimentos, al encontrar el modelo matemático que mejor se adecue a nuestra necesidad de nuestro proceso, estaremos listos para hacer el mejor uso de los recursos en nuestra organización al estudiar el efecto de los factores sobre el comportamiento del producto o proceso.

Pasos para desarrollar un Diseño de experimentos:

Los experimentos en la industria moderna son más complicados, porque son muchos los factores  de variación que pueden controlarse y que afectan a los productos y/o procesos, de aquí que son muchas combinaciones de dichos factores que se deben probar para obtener resultados válidos y consistentes. A continuación se describen los principales pasos para el desarrollo de un diseño de experimentos:

 

  1.  Definir los objetivos del experimento.
  2. Identificar todas las posibles fuentes de variación.
  3. Elegir las unidades experimentales a las condiciones de estudio.
  4.  Especificar las medidas que se realizarán (la “respuesta”), el procedimiento experimental.
  5.  Ejecutar un experimento piloto.
  6.  Especificar el modelo.
  7.  Tamizar los pasos del análisis estadístico.
  8.  Determinar el tamaño de muestras.
  9.  Revisar las condiciones encontradas de acuerdo al modelo
  10.  Tomar la decisión del modelo matemático que mejor explique la necesidad de mejora del process

 

Beneficios

Los principales beneficios de usar la metodología del diseño de experimentos DOE son:

  1. Información confiable. La información de los factores que intervienen en un proceso (y su interacción entre ellos) es obtenida de manera más rápida, confiable y con evidencia estadística de lo que sería en campo, aplicado al proceso real.
  2. Mejoras de procesos al determinar la mejor respuesta de salida que deseamos.
  3. Reducción de los costos de manufactura

 

Herramientas para hacer un Diseño de Experimentos

El software Minitab ofrece beneficios para poder realizar un diseño de experimentos. Existen cinco tipos de diseños que nos ofrece: diseños de cribado, diseños factoriales, diseños de superficie de respuesta, diseños de mezcla y diseños de Taguchi (también llamados diseños robustos de Taguchi). Minitab proporciona varias herramientas analíticas y gráficas para ayudarle a entender los resultados.

Los comandos de DOE de Minitab incluyen:

  • Catálogos de experimentos diseñados para crear un diseño de acuerdo a la necesidad planteada
  • Creación automática de su diseño
  • Presentación y almacenamiento de estadísticas de diagnóstico para ayudarle a interpretar los resultados
  • Gráficas para ayudarle a interpretar y presentar los resultados

 

Conclusiones: Al utilizar la metodología del diseño de experimentos DOE nos ayudara a entender el efecto de varios factores sobre el comportamiento del producto o proceso, entender la relación entre las variables de entrada y las variables de salida. De esta manera podemos identificar las condiciones óptimas de un proceso que maximizan o minimizan la respuesta, reducir la variabilidad en las características de un producto, mejorar la confiabilidad del producto, reducir costos de manufactura.

 

Nosotros, SPC Consulting Group, podemos apoyar en el entendimiento, comprensión y aplicación de estas herramientas.

 

 

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