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Diseño de experimentos

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Proceso Productivo II 
Docente: Ana Arias Illanes 
Lean Manufacturing y diseño de experimentos. 
Lean Manufacturing 
La producción LEAN es un método de eliminación continua y sistemática de los desperdicios para añadir 
valor de manera eficiente. 
Los 8 desperdicios según Lean Manufacturing: 
• Exceso de producción: Fabricar más de lo que el siguiente proceso o cliente necesita. 
• Movimiento: Movimiento de equipos, productos o personas que no aportan valor al producto. 
• Transporte: Transporte, almacenamiento o manejo del trabajo en curso que no aporta valor al 
producto. 
• Corrección: Piezas defectuosas, reelaboración y repeticiones. 
• Inventario: Exceso de materiales, trabajo en curso o bienes terminados. 
• Espera: Cuando los bienes no se mueven o procesan. 
• Procesamiento en exceso: Pasos o procesos innecesarios. 
• Utilización de la mano de obra: No utilizar las habilidades y conocimientos de la mano de obra. 
 
 
 
 
Diseño de experimentos: 
La metodología de diseño de experimentos (DOE) es una herramienta estadística para la mejora de la 
calidad usada frecuentemente en proyectos Seis Sigma. Esta metodología sirve para diseñar las 
condiciones ideales de un producto, proceso o servicio para que cumpla con nuestras expectativas 
usando el mínimo número de experimentos o pruebas. DOE es muy útil cuando tenemos entre manos 
un producto complicado cuyo resultado puede depender de una gran cantidad de variables que no 
controlamos y que debemos ajustar para optimizarlo. 
“Organizar la forma en la que se cambia una o más variables de entrada (Xs) para ver si alguna de esas 
variables o cualquier combinación de esas variables afecta la salida (Y) de forma significativa.” 
“El propósito de un experimento es comprender mejor el mundo real, no comprender 
la información experimental.” 
– William Diamond Estadístico Retirado IBM 
Pasos de la Experimentación: 
• Seleccionar las Variables de Respuesta - Y 
• Seleccionar los Factores Independientes - X 
• Escoger los niveles de los factores 
• Seleccionar el diseño experimental 
• Recolectar la información 
• Analizar la información 
• Llegar a conclusiones 
• Aplicar arreglos de factores óptimos 
 
Diseño de Experimentos – Etapas 
 
Las Variables de Respuesta (Ys) comúnmente son afectadas por las diferentes variables o factores del 
proceso. 
Crear experimentos que prueben el impacto de cada uno de los factores consumiría tiempo y dinero. 
El proceso de Diseño de Experimentos utiliza tres etapas para identificar los factores clave para la 
experimentación. 
Selección: Considerar todos los factores. El equipo utilizará técnicas tales como la lluvia de ideas y la 
opinión de los expertos para eliminar factores que se considera no tendrán un gran impacto sobre la 
Variable de Respuesta. 
Caracterización: Refinar aún más la lista de factores (B, F, K, J) mediante el uso de métodos tradicionales 
de prueba tales como Prueba y Error, Correr lotes especiales, corridas piloto, comparaciones planeadas 
de dos métodos, etc. Esta etapa identificará los 2-3 factores clave que tendrán el mayor impacto sobre 
la Variable de Respuesta. 
Optimización: Los factores finales (F y K) se evalúan mediante la experimentación. 
Es importante tomar nota de que el experimento diseñado para estos factores debe probar el impacto 
de F y K de forma conjunta en vez de aislar F y luego K para probar un factor a la vez. 
Establecer los niveles de los factores 
Una vez que el equipo ha terminado la selección y caracterización, establecerá niveles para los factores 
independientes en la Optimización. 
En el ejemplo del puesto de limonada, el equipo intenta mejorar la satisfacción del cliente a través del 
sabor de la limonada. Como se refleja en la tabla en la diapositiva, el equipo ha determinado que el tipo 
de jugo de limón y el tipo de azúcar son los dos factores con el mayor impacto en el sabor de la 
limonada. 
A continuación, el equipo establecerá los niveles de los factores para el experimento. El Diseño y la 
Experimentación probarán cada factor con dos alternativas. 
Hay dos tipos de jugo de limón: jugo fresco y concentrado congelado. Se codifican como F y C. 
Hay dos tipos de azúcar disponible: azúcar refinada y 
azúcar no refinada. Se codifican como R y W 
correspondientemente. 
Esta codificación sirve como un método útil de 
referencia para los factores cuando se organizan 
los experimentos según se muestra en la tabla 
siguiente. La codificación también se puede utilizar para 
disfrazar la identidad de los factores si la objetividad es un problema durante el experimento. 
Realizar el Experimento 
Entonces, el equipo diseña y realiza el experimento según se muestra en la tabla. 
Ya que el equipo quiere probar todas las combinaciones de los dos factores, se realizarán cuatro 
pruebas. La primera prueba examina la combinación de concentrado de jugo de limón con azúcar sin 
refinar. La segunda prueba utiliza jugo de limón fresco con azúcar sin refinar. Las pruebas tres y cuatro 
se realizan utilizando azúcar refinada. 
Se utilizaron grupos de clientes para realizar las pruebas 
de sabor. La información recolectada en términos de 
satisfacción en una escala de 1-5 (1=baja satisfacción, 
5=alta satisfacción) se muestra en la columna de la 
extrema derecha “Respuesta”. 
La mejor respuesta se logró en la prueba 2 con el jugo 
de limón fresco y el azúcar sin refinar. 
Noten la diferencia significativa entre la secuencia de 
prueba 2 y las otras tres. Las secuencias de prueba 1, 3 y 
4 están agrupadas. Sin embargo, la combinación del 
jugo de limón fresco y la dulzura natural del azúcar sin 
refinar resultaron en un sabor significativamente mejor. 
Este ejemplo ilustra la importancia del diseño experimental ya que éste pone de manifiesto las 
relaciones entre las variables del proceso.