DISEÑO DE EXPERIMENTOS

¿Qué es un Diseño Experimental? Un experimento diseñado es una prueba o serie de pruebas en las cuales se inducen cambios deliberados en las variables de entrada de un proceso o sistema, de manera que sea posible observar e identificar las causas de los cambios en la respuesta (Montgomery,1991). El diseño experimental es un medio de importancia crítica en el medio de la ingeniería para mejorar el rendimiento de un proceso de manufactura.

Características: - Mejora en el rendimiento del proceso. - Menor variabilidad y mayor apego a los requerimientos nominales u objetivos. - Menor tiempo de desarrollo. - Menores costos globales.

Conceptos Básicos: 1.- Caracterización de un Proceso: En esta fase, se busca determinar los rangos de las variables o factores controlables de mayor influencia en las variables respuesta que a la vez minimizan el efecto de las variables no controlables (factores o covariables). 2.- Depuración y optimización de un proceso ya caracterizado: En esta fase se hallan los niveles de los factores estudiados que proporcionan la respuesta óptima a la solución del proceso caracterizado en la fase anterior.

Método Científico: 1. Ha sido definido como una aplicación de la lógica y la objetividad para el entendimiento de los fenómenos naturales. 2. Es esencial el estudio de lo que ya se conoce; a partir de este conocimiento se formulan las hipótesis, las cuales se ponen a prueba partiendo por lo general de situaciones experimentales. 3. Cualquier pregunta donde sus respuestas no pueden obtenerse a partir de la investigación no puede aceptarse como parte del método científico. 4. El método científico no es estático, es de naturaleza circulante.

Etapas del Método Científico: 1. La observación del fenómeno en estudio. 2. Se establecen las bases lógicas de una teoría. 3. Se lleva a cabo el desarrollo propiamente dicho de esta teoría. 4. El proceso vuelve a repetirse.

Aspectos Esenciales del Método Científico: i.Examen crítico de resultados experimentales previos basados en el conocimiento corriente, con el fin de formular nuevas hipótesis para ser probadas por medio de la experimentación. ii. Diseño de experimentos recomendados por el estudio experimental del problema con el propósito de proveer mayor información para posibles soluciones.

Experimentación Práctica: 1.Conjeturas, donde las investigaciones experimentales de resultados iniciales son tenidas en cuenta para plantear nuevas hipótesis a ser probadas. 2. Diseño del experimento donde algunas formas para probar una nueva hipótesis son desarrolladas. 3. Desarrollo del experimento. 4. Análisis, donde los datos experimentales son cuidadosamente examinados para determinar que evidencia tienen en relación con la hipótesis de estudio.

Tipos de Experimentos: 1. El experimento absoluto: en el cual el interés principal es la estimación y las propiedades físicas de la población a ser estudiada. 2. El experimento comparativo: Frecuentemente cuando se estudia un grupo de tratamientos, los resultados absolutos varían erráticamente mientras que los resultados relativos permanecen razonablemente estables. Son básicamente experimentos en los cuales los tratamientos se comparan por sus efectos medios sobre una variable respuesta con el objeto principal de determinar cuál de ellos es “mejor" en algún sentido.