Diseño y Planificación de Experimentos

Última modificación: 05-07-2016
320543 - DPE - Diseño y Planificación de Experimentos
Unidad responsable:
205 - ESEIAAT - Escuela Superior de Ingenierías Industriales, Aeroespacial y Audiovisual de
Terrassa
Unidad que imparte:
714 - ETP - Departamento de Ingeniería Textil y Papelera
Curso:
2016
Titulación:
MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS DE MATERIALES FIBROSOS (Plan
2012). (Unidad docente Obligatoria)
Créditos ECTS:
3
Idiomas docencia:
Castellano, Inglés
Profesorado
Responsable:
Xavier Capdevila
Capacidades previas
Estadística descriptiva e inferencial
Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura
Básicas:
CB10/CT6. METMF_Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando
de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. / Aprendizaje autónomo: detectar deficiencias
en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar
este conocimiento.
Específicas:
1. METMF_Utilizar técnicas relacionados con el diseño y planificación de experimentos, y con los métodos cuantitativos
experimentales para el análisis y la toma de decisiones dentro del ámbito del título.
2. METMF_Aplicar teorías y principios propios del ámbito del título con el objetivo de analizar situaciones complejas y
tomar decisiones mediante herramientas de ingeniería.
Genéricas:
CG4-METP. Capacidad para realizar investigación, desarrollo e innovación en el ámbito de la titulación
Transversales:
CT5-METP. Tercera lengua. Conocer una tercera lengua, preferentemente el inglés, con un nivel adecuado oral y
escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas.
Metodologías docentes
Introducción de los temas mediante casos prácticos, y cuando el estudiante haya comprendido el caso y su resolución
manual, se procede a formalizar el modelo implícito en la técnica estadística para ver las hipótesis en que se basa y su
alcance.
Objetivos de aprendizaje de la asignatura
Capacitar al estudiante en la exploración y optimización de superficies de respuestas mediante un modelo empírico. La
asignatura proporciona el enfoque más eficaz para diseñar y analizar experimentos que optimicen la calidad de los
productos y procesos industriales.
Estos diseños se enmarcan dentro del marco general de la metodología de la investigación, y en este contexto la
asignatura don a conocer los factores clave para el éxito de los procesos de desarrollos tecnológicos, así como los
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recursos para gestionar las fuentes de información disponibles
Horas totales de dedicación del estudiantado
Dedicación total: 75h
Horas grupo grande:
27h
36.00%
Horas aprendizaje autónomo:
48h
64.00%
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Contenidos
INTRODUCCION AL DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Dedicación: 5h
Grupo grande/Teoría: 3h
Aprendizaje autónomo: 2h
Descripción:
El diseño de experimentos en la industria. Evolución del control de la calidad y los experimentos. El diseño de
experimentos en la investigación. Errores en la experimentación. Experimentación tradicional versus diseño
experimental. Definiciones básicas en el diseño de experimentos: factores, niveles y experimentos. Principios
básicos: aleatoriedad, bloqueo y replicas. Etapas en el diseño de experimentos. Consideraciones prácticas del uso
de los métodos estadísticos. Clasificación y selección de los diseño experimentales.
DISEÑO FACTORIAL 2 ^ k
Dedicación: 19h
Grupo grande/Teoría: 9h
Aprendizaje autónomo: 10h
Descripción:
Experimentos comparativos. Estrategia de experimentación con varios factores. Geometría de un diseño factorial
con dos niveles: estimación de los efectos principales y las interacciones. Matriz del diseño y matriz
computacional. Cálculos de los efectos para el método Box Hunter & Hunter. Verificación de las hipótesis del
modelo. Diseño factorial no replicado: transformación de los datos, efectos de localización y dispersión. Diseño
factorial con puntos central: efecto curvatura. Formación de bloques y confusión en el diseño factorial.
DISEÑO DE DIAGNÓSTICO Y FACTORIALES
FRACCIONADOS
Dedicación: 16h
Grupo grande/Teoría: 6h
Aprendizaje autónomo: 10h
Descripción:
Determinación de posibles factores: diagrama de causa-efecto. Diseños de Plackett-Burman. Diseño 2 ^ k
fraccionado a la mitad. Diseño 2 ^ k fraccionado un cuarto. Diseño fraccionado general. Diseño de resolución III.
Diseño de resolución IV y V
DISEÑO ROBUSTO
Dedicación: 13h
Grupo grande/Teoría: 3h
Aprendizaje autónomo: 10h
Descripción:
Filosofía Taguchy. Concepto de producto robusto. Factores de control, de ruido y de señal. Relación señal / ruido.
Matrices ortogonales. Diseño de parámetros. Estrategia de análisis del experimento (con arreglo interna y
externa). Comparación del diseño factorial clásico y el diseño Taguchy.
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OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS CON LA
METODOLOGÍA DE SUPERFICIE DE RESPUESTA
Dedicación: 22h
Grupo grande/Teoría: 6h
Aprendizaje autónomo: 16h
Descripción:
Metodología de superficie de respuesta. Modelos empíricos de superficie de respuesta. Diseños de superficie de
respuesta: diseño de primer orden, diseño de primer orden con interacciones, diseño de segundo orden. Diseño
Central compuesto. Diseño Box-Bhenken. Diseño central compuesto centrado en las caras. Formación de bloques
en los diseños. Técnicas de optimización: escalamiento ascendente ó descendente. Análisis canónico. Análisis
cordillera. Optimización simultánea de varias respuestas: método gráfico, el método de la función de
deseabilidad. Diseños óptimos generados por el ordenador: D, A, G y V. Técnicas de las operaciones evolutivas
(EVOP)
Sistema de calificación
Evaluación continua mediante ejercicios afines a la temática presentada llevarán el curso (60%).
Comentario de artículos de investigación (20%).
Prueba final (20%)
Bibliografía
Básica:
Box, G.E.P.; Draper, N. R. Empirical model-building and response surfaces. New York: John Wiley and Sons, 1986. ISBN
0471810339.
Box, G.E.P.; Hunter, W.G.; Hunter, J.S. Estadística para investigadores: introducción al diseño de experimentos, análsis de
datos y construcción de modelos. México; Barcelona: Reverté, 1999. ISBN 9686708405.
Montgomery, Douglas C. Diseño y análsis de experimentos. 2ª ed. México: Limusa Wiley, 2002. ISBN 9681861566.
Myers, R.H.; Montgomery, D.C. Response surface methodology: process and product optimization using designed
experiments. 2nd ed. New York: John Wiley and Sons, 2002. ISBN 0471412554.
Rekab K.; Shaikh, M. Statistical design of experiments with engineering applications. Boca Raton: Taylor & Francis, 2005.
ISBN 1574446258.
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