Actividad 1 y 2 - Diseño de Experimentos

 

Ensayo

Nombre:: Diego César Cuellar Quintero Nombre

Matrícula:: 2839253 Matrícula

Nombre del curso:  curso: 

Nombre del profesor :

Diseño de Experimentos

Jorge Antonio Pérez Gonzales

Módulo:: Módulo

Actividad:: Actividad

1

1y2

Fecha:: 11/02/2022 Fecha Bibliografía:: Bibliografía N/A

Actividad 1 Parte 1 Investiga en fuentes de información confiable para responder las siguientes preguntas: 1. ¿Qué es u un n dis diseño eño d de e exp experime erimentos? ntos? Es un una a her herramie ramienta nta ut utilizad ilizada a frecuentemente para el diseño consistente de condiciones ideales de un proceso, dando como resultado productos y servicios que cumplen con los requerimientos y procesos cuyas operaciones agregan valor a las empresas. 1. Menc Menciona iona lo los s camp campos os de a aplica plicación ción q que ue se tie tiene ne par para a el dise diseño ño de experimentos y da una breve explicación. -Mejoras en el rendimiento del proceso. -Variabilidad reducida y conformidad cercana con los requerimientos nominales o proyectados. -Reducción del tiempo de desarrollo. -Reducción de los costos globales. 2. Menc Menciona iona cu cuatro atro tip tipos os de dise diseño ño de exp experime erimentos ntos uti utilizad lizados os y da una breve explicación de cuándo utilizarlos. De salida, de entrada, controlables y mensurado En todos los procesos intervienen distintos tipos de variables o factores. Según su valor y la fase de proceso donde intervienen se les llama variables de entrada (X), las cuales suelen ser independientes, y variables de salida o respuesta (Y), las cuales son dependientes de las variables de entrada.

 

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3. Reali Realiza za un ma mapa pa co concept nceptual ual co con n las pa partes rtes qu que e conll conlleva eva un diseño de experimentos.

4. Ident Identifica ifica cuá cuáles les son fac factores tores,, cuáles so son n nivele niveles, s, la caract característ erística ica de salida, tratamientos y factores de ruido, llamados también perturbaciones del siguiente problema: Una empresa está interesada en definir qué combinación de factores y niveles será apropiada para la dureza requerida en el caso de un químico llamado polímero termoplástico a partir de la cantidad de carbono que contiene, ya que, a mayor cantidad de carbonato, la dureza aumenta. Se sabe que para los llamados EPR-1, una cantidad del 10% al 17% es suficiente, pero para el EPR- 2, aumentará la dureza de 16 al 22%. Realiza el experimento con un modelo de un factor de efectos fijos balanceados. Sabiendo que los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguen básicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza. La elección del método para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de esta. cuáles son factores: de un químico llamado polímero termoplástico a partir de la cantidad de carbono que contiene, ya que, a mayor cantidad de carbonato, la dureza aumenta. cuáles son niveles: EPR-1, una cantidad del 10% al 17% es suficiente, pero para el EPR- 2, aumentará la dureza de 16 al 22%  la característica de salida: salida: . La elección del métod método o para determinar la dureza depende de factores tales como tipo, dimensiones de la muestra y espesor de esta.

 

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 tratamientos y factores de ruido: Sabiendo que los métodos existentes para la medición de la dureza se distinguen básicamente por la forma de la herramienta empleada (penetrador), por las condiciones de aplicación de la carga y por la propia forma de calcular (definir) la dureza.

Actividad 2 Objetivo de la actividad: Identificar la forma de realizar una prueba de hipótesis. Descripción de la actividad: En esta actividad el alumno identificará utilidad del planteamiento de hipótesis para resolver problemas cotidianos. Requerimientos para la actividad: Software

Minitab o Excel.

Parte 1 Responde las siguientes preguntas: 1. ¿Qué s son on y par para a qué so son n útiles las hip hipótes ótesis is en el di diseño seño d de e experimentos? En las inves investigaciones tigaciones experimen experimentales, tales, las hipótesis so son n proposiciones que buscan evaluar las relaciones entre dos o más variables. 2. En el cas caso o de reali realizar zar cálc cálculos ulos ma manuale nuales, s, ¿có ¿cómo mo pode podemos mos res resolve olverr si aceptamos la hipótesis nula o hipótesis alternativa? Si el procedimiento es correcto es nula si el resultado fue diferente se refiere a alternativa 3. Al utiliz utilizar ar Minita Minitab, b, ¿cómo po podemo demos s interpr interpretar etar si ace aceptamo ptamos s la hipótes hipótesis is nula o hipótesis hipótesis alternativa? Las distribuciones de probabilidad que más se usan en intervalos de confianza y pruebas de hipótesis son las distribuciones: normal 4. Elab Elabora ora una fr frase ase en la qu que e expon expongas gas la imp importan ortancia cia que ti tiene ene el dis diseño eño de experimentos en el quehacer cotidiano. La importancia de un diseño experimental es que da validez a la investigación, y permite controlar el error aleatorio, es decir la variación no considerada de nuestros objetos de estudio, además de que facilita el análisis de datos. Parte 2 Caso 1

 

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En un distribuidor de frijoles cocidos para tiendas ti endas de conveniencia, buscan reducir el consumo de gas con el fin fi n de mejorar los tiempos de entrega, de tal manera que se disminuirá el tiempo requerido para cocer los frijoles. Ante esta situación, el departamento de Ingeniería industrial realizará un experimento en el que se buscará la diferencia del tiempo de cocción de una variedad de frijol con cuatro diferentes cantidades de sal. El proceso consistirá en cocer con la misma cantidad de agua por dos horas, siete lotes de la misma cantidad de frijoles con las cuatro diferentes cantidades de sal. El tiempo de cocimiento se registró como se muestra en la tabla: Tratamientos tiempo de cocción según cantidad de sal 1 (0%)

2 (1%)

3 (2%)

4 (3%)

108

84

76

57

109

82

85

67

99

85

74

64

103

92

78

61

107

87

82

63

95

78

75

55

102

90

82

63

¿Cuál de los tratamientos es el adecuado para lograr el objetivo de reducción de consumo de gas y menor tiempo de entrega a partir del menor tiempo ti empo de cocción? el numero 4 al tener menor cantidad de tiempo Planeación previa al experimento: I.

Re Reco cono noce cerr y e est stab able lece cerr e ell p pro robl blem ema: a: a.

Des Desarr arroll olla a id ideas eas ace acerca rca del obj objeti etivo vo del del e exp xperi erimen mento. to. Imp Implem lement entar  ar  el tiempo de cocción del café en una cafetería para acelerar la producción de tazas vendidas

 

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b.

Est Establ ablece ece una fra frase se que des descri criba ba bre brevem vement ente ee ell p prob roblem lema aa resolver y el resultado que buscamos. Implementar el tiempo de cocción del café en una cafetería.

II.

Ide Identi ntific fica a y an anota ota:: ¿c ¿cuál uál e es s la v vari ariabl able e de rresp espues uesta, ta, c cuál uáles es y cuá cuánto ntos s son los factores, niveles y réplicas dentro de este problema?

Variable de respuesta: Acelerar el proceso de las tazas de café Factores: nuestros factores son, el café y cafetera; como podemos acelerar el proceso y creemos que podría ser si cambiamos de cafetera. Caso 2 I.

Se Sele lecc cció ión nd del el dise diseño ño ex expe peri rime ment ntal al.. c.

Dado que no  se conoce la media ni  la varianza de las no se ni la poblaciones, utiliza la siguiente prueba: Diferencia de medias con varianza desconocida: desconocida: H0: µ1 = µ2 y H1: µ1 ¹ µ2.

II.

Realizar e ell e ex xperim rimento. d.

Uti Utiliz lizand ando ou un ns soft oftwar ware ec como omo Exc Excel, el, Min Minita itab b o cálcul cálculo oc con on utilización de las tablas estadísticas mencionadas en el tema: a.

Ca Calc lcul ular ar lla a me medi dia ayv var aria ianz nza ap par ara ac cad ada au uno no de lo los s tratamientos.

b.

Obt Obtene enerr u un nh hist istogr ograma ama y rrea ealiza lizarr lla ap prue rueba ba de no norma rmalid lidad ad..

c.

Re Real aliz izar ar lla a pr prue ueba ba d de e hi hipó póte tesi sis, s, ttom oman ando do u un n ni nive vell de confiabilidad del 95%.

d.

¿S ¿Se e rrec echa haza za o a ace cept pta a lla ah hip ipót ótes esis is nu nula la? ?

e.

In Inte terp rpre reta tarr lo los s rres esul ulta tado dos sd dan ando do re resp spue uest sta a a lla a interrogante. Ejercicio 2

Responde: a. ¿Pue ¿Puede de concl concluirse uirse qu que e las dos varia varianzas nzas so son n iguale iguales? s? Utiliz Utilizar ar a=0.05 a=0.05..  Si

 

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b. ¿Pue ¿Puede de concl concluirse uirse qu que e el nuevo disp dispositi ositivo vo de purifi purificació cación n ha reduci reducido do el porcentaje medio de impurezas? Utilizar a=0.05. Si se puede concluir. Nota:: considera que tu actividad debe estar documentada (proceso) y Nota fundamentada.