Consultoría Diseño y Análisis de Experimentos

Consultoría en Análisis de Varianza y Diseño de Experimentos

El diseño estadístico de experimentos es la forma más eficaz de hacer pruebas, consiste en determinar qué pruebas se deben realizar y de qué manera, para obtener datos que, al ser analizados estadísticamente, proporcionen evidencias objetivas que permitan responder los interrogantes planteados, y de esa manera clarificar los aspectos inciertos de un proceso, resolver un problema o lograr mejoras.

Algunos problemas que TCM puede resolver con el diseño y el análisis de experimentos son los siguientes:

• Comparar dos o más materiales con el fin de elegir al que mejor cumple los requisitos.
• Comparar varios instrumentos de medición para verificar si trabajan con la misma veracidad y precisión.
• Determinar los factores de un proceso que tienen impacto significativo sobre una o más características del producto final.
• Encontrar las condiciones de operación (temperatura, velocidad, humedad, por ejemplo) que reduzcan los defectos o que logren un mejor desempeño del proceso.
• Reducir el tiempo de ciclo del proceso.
• Hacer el proceso insensible o robusto a oscilaciones de variables ambientales.
• Apoyar el diseño o rediseño de nuevos productos o procesos.
• Ayudar a conocer y caracterizar nuevos materiales.
• Para que un estudio experimental tenga éxito es necesario realizar, por etapas, diferentes actividades. Siendo la etapa más importante y a la que se le debe dedicar mayor tiempo: la planificación.

Fases del Diseño de Experimentos:

I. Planificación y ejecución

• Entender y delimitar el problema u objeto de estudio.
• Elegir la(s) variable(s) de respuesta que será medida en cada punto del diseño y verificar que se mide de manera confiable.
• Determinar qué factores deben estudiarse o investigarse, de acuerdo a la supuesta influencia que tienen sobre la respuesta.
• Seleccionar los niveles de cada factor, así como el diseño experimental adecuado a los factores que se tienen y al objetivo del experimento.
• Planificar y organizar el trabajo experimental.
• Realizar el experimento.

II. Análisis

En esta etapa no se debe perder de vista que los resultados experimentales son observaciones muestrales, no poblacionales. Por ello, se debe recurrir a métodos estadísticos inferenciales para ver si las diferencias o efectos muestrales (experimentales) son lo suficientemente grandes para que garanticen diferencias poblacionales (o a nivel proceso).

La técnica estadística central en el análisis de los experimentos es el llamado análisis de varianza ANOVA (acrónimo en inglés).

III. Interpretación

Aquí, con el respaldo del análisis estadístico formal, se debe analizar con detalle lo que ha pasado en el experimento, desde contrastar las conjeturas iniciales con los resultados del experimento, hasta observar los nuevos aprendizajes que sobre el proceso se lograron, verificar supuestos y elegir el tratamiento ganador, siempre con apoyo de las pruebas estadísticas.

IV. Control y conclusiones finales

Para concluir el estudio experimental se recomienda decidir qué medidas implementar para generalizar el resultado del estudio y para garantizar que las mejoras se mantengan. Además, es preciso organizar una presentación para difundir los logros.

En TCM podemos apoyarle en todas sus fases o en aspectos puntuales como:

• Determinar las variables de respuesta
• Niveles de prueba
• Factores de bloqueo
• ANOVA
• Diseño factorial
• Superficies de respuesta
• Intervalos de confianza
• Diseños de experimentos para el diseño de producto o proceso robusto
• Diseños para mezclas
• Metodología de Superficie de Respuesta

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Véase también Consultoría en Estadística para Laboratorios e Industria

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