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I
DIE-ES
REV00
INGENIERÍA INDUSTRIAL
DISEÑO DE
EXPERIMENTOS
II
Directorio
Lic. Emilio Chuayffet Chemor
Secretario de Educación
Dr. Fernando Serrano Migallón
Subsecretario de Educación Superior
Mtro. Héctor Arreola Soria
Coordinador General de Universidades Tecnológicas y Politécnicas
Dr. Gustavo Flores Fernández
Coordinador de Universidades Politécnicas.
III
PÁGINA LEGAL
Participantes
M. I. M. Humberto Sosa Ortega – Universidad Politécnica de Aguascalientes
Primera Edición: 2013.
DR © 2013 Coordinación de Universidades Politécnicas.
Número de registro: -----------------------
México, D.F.
ISBN: -----------------
IV
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 1
PROGRAMA DE ESTUDIOS ....................................................................................................................... 2
FICHA TÉCNICA ............................................................................................................................... 3
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA O PROYECTO .............................................................................. 5
INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN ............................................................................................... 10
GLOSARIO ..................................................................................................................................... 20
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 22
1
INTRODUCCIÓN
Para el alumno de Ingeniería Industrial, es de gran importancia desarrollar a través de la
práctica consciente, sistemática y deliberada, habilidades, las cuales serán el detonante
para lograr un aprendizaje significativo; que lo ayude a aprender a aprender, a crear
ambientes de reflexión. En otras palabras, a desarrollar las competencias que les permitan
adaptarse continuamente en su vida profesional y desde este punto, innovar en sus propios
ámbitos de acción.
Como parte de estas competencias el futuro ingeniero industrial debe ser capaz de evaluar
la variabilidad de sistemas productivos, insumos y productos mediante técnicas estadísticas
y de control para asegurar la calidad del producto, así como optimizar el uso de recursos
mediante la modelación y simulación de procesos productivos para hacer más competitivo
el sistema en un entorno global.
Estas dos funciones son actividades relacionadas con planear y realizar estudios de
investigación con implicaciones estadísticas. Estas actividades estadísticas están asociadas
con la recolección de observaciones mediante principios de diseño y análisis estadístico
para llevar a cabo estudios comparativos en la mejora de procesos.
Tanto el diseño como el análisis de investigación serán llevados a cabo sistemáticamente
eligiendo correctamente el diseño del experimento y el diseño del tratamiento para hacer
más eficiente un proceso en el contexto del experimento y los recursos disponibles.
Este manual está orientado a la aplicación de estas funciones, actividades y principios,
buscando encaminar al alumno en el diseño clásico que constituyen las bases necesarias
para la aplicación de estadística del ingeniero industrial y que buscan la innovación
continua, el mejoramiento y la aplicación del desarrollo de estrategias eficientes y útiles
para el desarrollo de planes y controles estadísticos en las empresas industriales o de
servicios.
2
PROGRAMA DE ESTUDIOS
PROGRAMA DE ESTUDIO
DATOS GENERALES N OM B R E DE L P R OGR A M A E DU CA T IV O: I ngeniería I ndus trial
OB JE T IV O DE L P R OGR A M A E DU CA T IV O: Formar profesionistas capaces de planear, diseñar, instalar, operar, analizar y mejorar procesos productivos integrados por factor humano, materiales, información, tecnología, energía y recursos financieros, a través de la conducción de procesos de cambio y de mejora continua con una
perspectiva integradora y estratégica; con actitud creativa, emprendedora y respetuosa del individuo y el medio ambiente, ajustando su desempeño a los cambios que requiere la sociedad. N OM B R E DE L A A SIGN A T U R A : Diseño de Experimentos
CL A V E DE L A A SIGN A T U R A : DIE - ES OB JE T IV O DE L A A SIGN A T U R A : El alumno será capaz de aplicar de manera práctica y objetiva los conocimientos y habilidades básicas del diseño de experimentos, los métodos y herramientas estadísticas y matemáticas para el análisis de los datos, así como para saber cuándo aplicar cada tipo de diseño, como aplicarlo y
como realizar la correcta interpretación de los datos obtenidos con el desarrollo de los experimentos. T OT A L HR S. DE L CU A T R IM E ST R E : 90
FE CHA DE E M ISIÓN : Marzo, 2012 U N IV E R SIDA DE S P A R T ICIP A N T E S: Universidad Politécnica de la Región Ribereña, Universidad Politécnica de San Luis Potosí, Universidad Politécnica de Altamira, Universidad Politécnica del Valle de Toluca, Universidad Politécnica de Tlaxcala, Universidad Politécnica del Estado de Morelos, Universidad Politécnica del Valle de
México, Universidad Politécnica de Zacatecas, Universidad Politécnica de Aguascalientes.
CON T E N IDOS P A R A L A FOR M A CI ÓN E ST R A T E GIA DE A P R E N DIZA JE E V A L U A CIÓN
OB SE RVACI ÓN
U N IDA DE S DE A P R E N DIZA JE
R E SU L T A DOS DE A P R E N DIZA JE
E V IDE N CIA S
T E CN ICA S SU GE R IDA S E SP A CIO E DU CA T IV O M OV IL IDA D FOR M A T IV A MA TERI A LES
REQU ERI D OS
EQU I POS
REQU ERI D OS T OT A L DE HOR A S
P A R A L A
E N SE Ñ A N ZA
( PR O F E SO R ) P A R A E L
A P R E N DIZA JE
( A LU M N O )
A U LA LA B ORA TORI O
OTRO
PROY EC TO PRÁ C TI C A
T E ÓR I CA P R Á CT ICA T É CN ICA
IN ST R U M E N T O Pr e s e nc ia l N O
Pr e s e nc ia l
Pr e s e nc ia l N O
Pr e s e nc ia l
1. D iseño de
E xperimentos
Al completar la unidad de aprendizaje, el alumno
s erá capaz de:
* Establecer las partes de un proceso para su
repetición en una experimentación bajo condiciones
semejantes a la realidad.
* Elaborar protocolos para la realización de
experimentos considerando variables dependientes e
independientes, discretas y continuas y las
condiciones de control local, replicación y
aleatorización de los mismos.
* Realizar la experimentación respetando normas de
éticas y de optimización de recursos.
EP 1 – Elabora un protocolo para llevar a
cabo la experimentación en un proceso
tangible considerando las reglas de control
local, replicación y aleatorización.
ED1 - Realiza práctica donde ejecuta los
experimentos de un proceso tangible
considerando los tratamientos, factores y
niveles requeridos.
Conferencia o
exposición
Estudio de caso
Discusión
dirigida
Lectura
comentada
Instrucción
Programada
Utilizar diagramas
ilustraciones y
esquemas
Investigación y
demostración
Realización de
inferencias,
resúmenes y
analogías Resolver
situaciones
problemáticas
X
N/A
N/A
N/A
Práctica I:
Ejecución de
experimentos de
acuerdo a
protocolos para
DDE (DOE).
Pizarrón
Manuales
Estadísticas
Diapositivas
Software
Material de
experimentació
n
11
0
8
4
Documental
Campo
Lista de Cotejo para
la elaboración de
protocolos.
Guía de Observación
para práctica.
En el material de
experimentación se
puede utilizar un
proceso o un
dispositivo diseñado
por el propio alumno
2. Modelos estadísticos
para el diseño de
experimentos
Al completar la unidad de aprendizaje, el alumno
s erá capaz de:
* Establecer las pruebas de hipótesis de modelos
lineales para la obtención de fuentes de variación.
* Representar un proceso como un modelo lineal
general para el análisis de varianza con diseños
balanceados o no balanceados, factoriales completos
y fraccionarios, aleatorios y mixtos, análisis de
covarianza, y regresión para cada variable de
respuesta.
* Interpretar los análisis de varianza en comparación
de tratamientos, los efectos de los factores,
respuestas de superficie y contorno.
EP 1 - Designa la prueba de hipótesis y el tipo
de modelo lineal general a utilizar de acuerdo
a tipo de diseño de experimentos definido en
los protocolos.
ED1 - Realiza práctica donde resuelve casos
donde se presentan diferentes tipos de diseño
de experimentos, obteniendo el análisis de
varianza y grafica los efectos de los factores,
respuestas de superficie y contorno de
acuerdo a sus características.
EP 2 - Redacta los criterios de operación de
las variables dependientes e independientes
de acuerdo a los resultados del análisis de
varianza y gráficos obtenidos.
Estudio de caso
Discusión
dirigida
Instrucción
Programada
Utilizar diagramas
ilustraciones y
esquemas
Investigación y
demostración
Realización de
inferencias,
resúmenes y
analogías
X
X
N/A
N/A
Práctica II:
Aplicación de
modelos
estadísticos en
DDE
Pizarrón
Manuales
Estadísticas
Diapositivas
Software
Material de
experimentació
n
23
0
15
8
Documental
Campo
Lista de Cotejo para
la designación de
pruebas de
hipótesis.
Guía de Observación
para práctica.
Lista de Cotejo para
la redacción de
criterios de
operación.
En el material de
experimentación se
puede utilizar un
proceso o un
dispositivo diseñado
por el propio alumno
2
3. Mejora continua a
partir del diseño de
experimentos
Al completar la unidad de aprendizaje, el alumno
s erá capaz de:
* Realizar planes de calidad y mejora continua a partir
de los diseños factoriales fraccionados (Taguchi).
* Optimizar a partir de la caracterización de procesos
mediante el diseño de experimentos.
* Establecer reglas de operación simulando un
proceso en un modelo lineal general con base en un
protocolo de experimentación.
EP 1 - Elabora un proyecto donde se
presenta un plan de optimización de un
proceso mediante los criterios del diseño de
Experimentos.
EP 2 - Elabora Plan de calidad para un
proceso, con reglas de operación.
Conferencia o
exposición
Experiencia
estructurada
Discusión
dirigida
Investigación y
demostración
Realización de
inferencias,
resúmenes y
analogías
Resolver
situaciones
problemáticas
X
N/A
N/A
Proyecto:
Optimización
de un
proceso
mediante
DDE.
N/A
Pizarrón
Manuales
Estadísticas
Diapositivas
Material de
experimentació
n
11
0
7
3
Documental
Rúbrica para
proyecto sobre un
plan de optimización
de un proceso
mediante los
criterios del diseño
de Experimentos.
Lista de Cotejo para
el plan de calidad.
3
FICHA TÉCNICA DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Nombre:
Diseño de Experimentos
Clave:
DIE - ES
Justificación:
En el campo de la industria es frecuente hacer experimentos o
pruebas con la intención de resolver algún problema, el diseño de
experimentos es la forma más eficaz de realizar dichas pruebas. El
diseño de experimentos consiste en determinar cuáles pruebas se
deben realizar y de qué manera, para obtener datos, que al analizarse
estadísticamente proporcionen evidencia objetiva que permitan
desarrollar proyectos exitosos con altas tasas de efectividad con la
finalidad de resolver cualquier problema.
Objetivo:
El alumno será capaz de aplicar de manera práctica y objetiva los conocimientos y habilidades básicas del diseño de experimentos, los
métodos y herramientas estadísticas y matemáticas para el análisis
de los datos, así como para saber cuándo aplicar cada tipo de diseño,
como aplicarlo y como realizar la correcta interpretación de los datos
obtenidos con el desarrollo de los experimentos.
Habilidades:
Comunicar efectivamente.
Saber trabajar en equipo.
Ser responsable en la inspección.
Conocer las herramientas básicas del control de calidad.
Conocer técnicas de muestreo
Uso de software
Análisis de variables
Síntesis
Interpretación de datos técnicos
Competencias
genéricas a
desarrollar:
Capacidades para análisis y síntesis; para aprender; para resolver
problemas; para aplicar los conocimientos en la práctica; y para
trabajar en forma autónoma y en equipo.
4
Capacidades a desarrollar en la asignatura Competencias a las que contribuye la
asignatura
Procesar información recabada de
procesos productivos y servicios con el
uso de programas de cómputo para poder
construir gráficos y realizar análisis
estadístico.
Caracterizar indicadores estadísticos
mediante información documentada y
recabada en campo para alimentar al
modelo a simular.
Elaborar Planes de control de calidad
para verificar la variabilidad de
insumos, procesos y productos a través
de las metodologías y herramientas
que aseguren la calidad del producto
de acuerdo a especificaciones dadas.
Simular el modelo de la situación a
mejorar aplicando los principios de
simulación y programas de cómputo
para identificar áreas de mejora.
Estimación de tiempo
(horas) necesario para
transmitir el aprendizaje al
alumno, por Unidad de
Aprendizaje:
Unidades de
aprendizaje
HORAS TEORÍA HORAS PRÁCTICA
Presencial
No
presencial
Presencial
No presenci
al
I. Diseño de
Experimentos
11
0
8
4
II. Modelos estadísticos
para el diseño de
experimentos
23
0
15
8
III. Mejora continua a partir del diseño de
experimentos
11
0
7
3
Total de horas por cuatrimestre:
90
Total de horas por semana: 6
Créditos: 6
5
DESARROLLO
DE
PRÁCTICAS
6
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
Ejecución de experimentos de acuerdo a protocolos para DDE (DOE).
Unidad 1
Nombre de la asignatura: Diseño de Experimentos
Nombre de la Unidad de
Aprendizaje:
Diseño de Experimentos
Nombre de la práctica o
proyecto:
Ejecución de experimentos de acuerdo a protocolos para DDE (DOE).
Número: 1 Duración (horas) : 4
Resultado de
aprendizaje:
Realizar la experimentación respetando normas de éticas y de
optimización de recursos.
Requerimientos (Material
o equipo): Computadora, software (Estadístico o que genere aleatorización de
experimentos), dispositivo o equipo para la experimentación.
Actividades a desarrollar en la práctica por el profesor:
1. Recaba de vinculación problemas de la industria o propone dispositivo de experimentación y
propone al grupo un conjunto de ellos susceptibles de ser analizados con diseño de
experimentos.
2. Organiza al grupo en equipos de acuerdo a sus características de trabajo y provee de la
información mínima necesaria para iniciar la práctica.
3. Programa la entrega de los informes de recomendaciones de solución para el problema
seleccionado.
4. Busca el espacio para realizar la práctica y para la presentación de la misma.
Actividades a desarrollar en la práctica por el alumno:
1. Establecer el estudio comparativo al cual se le aplicará el diseño de experimentos.
Respondiendo a las preguntas ¿Cuál es mi objetivo?, ¿Qué quiero saber? Y ¿Por qué quiero
saberlo?
2. Identificar los objetivos específicos del experimento, los factores que influyen, las
características a medir, los procedimientos para realizar las pruebas, la cantidad de
repeticiones del experimento y los recursos y materiales disponibles.
3. Diseñar el dispositivo o definir el equipo para la experimentación.
4. Identificar los tratamientos, las unidades experimentales, el error experimental y las
observaciones.
5. Establecer la prueba de hipótesis del diseño de experimento. 6. Identificar los controles locales de los errores experimentales.
7. Establecer el protocolo de experimentación (procedimientos para las pruebas)
8. Establecer el orden aleatorio de las corridas de la experimentación (software), o en su caso la
designación de tiempos para la recolección de observaciones.
9. Realizar los experimentos de acuerdo al protocolo establecido y capturar las observaciones
obtenidas.
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la práctica:
EP1 – Elabora un protocolo para llevar a cabo la experimentación en un proceso tangible
considerando las reglas de control local, replicación y aleatorización.
ED1 - Realiza práctica donde ejecuta los experimentos de un proceso tangible considerando los
tratamientos, factores y niveles requeridos.
7
DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Aplicación de modelos estadísticos en DDE
Unidad 2
Nombre de la asignatura: Diseño de Experimentos
Nombre de la Unidad de
Aprendizaje:
Modelos estadísticos para el diseño de experimentos
Nombre de la práctica o
proyecto:
Aplicación de modelos estadísticos en DDE
Número: 2 Duración (horas) : 4
Resultado de
aprendizaje:
Interpretar los análisis de varianza en comparación de tratamientos, los
efectos de los factores, respuestas de superficie y contorno.
Requerimientos (Material
o equipo):
Computadora, software (Estadístico o que realice modelos lineales generales de análisis de varianza), dispositivo o equipo para la
experimentación.
Actividades a desarrollar en la práctica por el profesor:
1. Recaba de vinculación problemas de la industria o propone dispositivo de experimentación y
propone al grupo un conjunto de ellos susceptibles de ser analizados con diseño de
experimentos.
2. Organiza al grupo en equipos de acuerdo a sus características de trabajo y provee de la
información mínima necesaria para iniciar la práctica.
3. Programa la entrega de los informes de recomendaciones de solución para el problema
seleccionado.
4. Busca el espacio para realizar la práctica y para la presentación de la misma.
Actividades a desarrollar en la práctica por el alumno:
1. Utilizando los resultados de la experimentación de la práctica 1
2. Establecer el tipo de modelo lineal de análisis de varianza a utilizar
3. Realizar el análisis de varianza obteniendo la tabla de análisis de varianza
4. Dar interpretación a los resultados para aceptar o rechazar las hipótesis estadísticas
establecidas de acuerdo al modelo lineal aplicado.
5. Identificar los tratamientos que afectan a las unidades experimentales y sustentarlo bajo
demostración estadística
6. Hacer las gráficas de los efectos de los factores, respuestas de superficie y contorno de
acuerdo a sus características. 7. Dar interpretación útil a las gráficas para la toma de decisiones 8. Concluir con base a los resultados estadísticos y a los gráficos generados.
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la práctica:
EP1 - Designa la prueba de hipótesis y el tipo de modelo lineal general a utilizar de acuerdo al tipo de
diseño de experimentos definido en los protocolos.
ED1 - Realiza práctica donde resuelve casos donde se presentan diferentes tipos de diseño de
experimentos, obteniendo el análisis de varianza y grafica los efectos de los factores, respuestas de
superficie y contorno de acuerdo a sus características.
8
DESARROLLO DEL PROYECTO Optimización de un proceso mediante DDE
Unidad 3
Nombre de la asignatura: Diseño de Experimentos
Nombre de la Unidad de
Aprendizaje:
Mejora continua a partir del diseño de experimentos
Nombre de la práctica o
proyecto:
Optimización de un proceso mediante DDE
Número: 1 Duración (horas) : 10
Resultado de
aprendizaje:
Realizar planes de calidad y mejora continua a partir de los diseños factoriales fraccionados (Taguchi).
Optimizar a partir de la caracterización de procesos mediante el diseño de
experimentos.
Requerimientos (Material
o equipo):
Computadora, software (Estadístico o que realice modelos lineales generales de análisis de varianza), dispositivo o equipo para la
experimentación o proceso productivo.
Actividades a desarrollar en la práctica por el profesor: 1. Recaba de vinculación problemas de la industria o propone dispositivo de experimentación y
propone al grupo un conjunto de ellos susceptibles de ser analizados con diseño de
experimentos.
2. Organiza al grupo en equipos de acuerdo a sus características de trabajo y provee de la
información mínima necesaria para iniciar el proyecto.
3. Programa la entrega de los informes de recomendaciones de solución para el problema
seleccionado.
4. Busca el espacio para realizar el proyecto y para la presentación del mismo.
Actividades a desarrollar en el proyecto por el alumno:
1. Seleccionar un proceso productivo o un ambiente de experimentación donde se tengan al
menos dos factores (variables independientes) continuos y uno por atributos.
2. Establecer la prueba de hipótesis correspondiente al proyecto conforme a un diseño factorial fraccionado (Taguchi)
3. Establecer el protocolo de experimentación conforme a un diseño factorial fraccionado
(Taguchi)
4. Realizar un plan que incluya un análisis de costos de experimentación con las características
del proceso productivo o un ambiente de experimentación para minimizar costos y tiempos
conforme al protocolo de experimentación.
5. Realizar los experimentos conforme a protocolo de experimentación
6. Realizar análisis estadísticos.
7. Analizar respuestas de los análisis estadísticos, gráficos, correlaciones, variabilidades y/o error
experimental.
8. Generar modelo lineal para su optimización, estableciendo función objetivo, variables de
decisión y restricciones.
9. Establecer condiciones de operación conforme a la optimización del proceso mediante el
modelo lineal.
10. Documentar proyecto.
9
Evidencias a las que contribuye el desarrollo de la práctica:
EP1 - Elabora un proyecto donde se presenta un plan de optimización de un proceso mediante los
criterios del diseño de Experimentos.
10
INSTRUMENTOS
DE
EVALUACIÓN
11
LISTA DE COTEJO PARA ELABORACIÓN DE PROTOCOLOS U1, EP1
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
Nombre del alumno: Matricula: Firma del alumno:
Evidencia: Nombre del proyecto: Fecha:
Asignatura: Unidad de aprendizaje:
Nombre del profesor: Firma del profesor:
INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marcar en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso
contrario marcar “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” anotar indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. Valor del reactivo
Característica a cumplir (reactivo)
CUMPLE OBSERVACIONES SI NO
3 % Redacta y justifica las preguntas ¿Cuál es mi objetivo?, ¿Qué quiero saber? Y ¿Por qué quiero saberlo?
2 % Redacta los objetivos específicos del experimento
5 %
Identifica:
Los factores o tratamientos
Las características a medir
La cantidad de experimentos (Réplicas)
Los recursos y materiales disponibles
5 %
Identifica:
Los tratamientos
Las unidades experimentales
El error experimental
Las observaciones
10 % Genera el mapeo del proceso a experimentar
10 % Mediante las herramientas industriales reduce las
variables dependientes y justifica su uso (Ejemplo:
Pareto, Diagrama Causa y Efecto, etc)
10 % Realiza el diagrama del procedimiento para la experimentación
15 %
Realiza la aleatorización de los experimentos y genera el
plan en tiempos, costos y recursos para la
experimentación.
30 %
Realiza el protocolo de experimentación el cual debe incluir:
Portada
Objetivos
Partes del diseño de experimentos
Reducción de variables dependientes
Diagramas y mapeos de procedimiento
Plan de experimentación
12
Conclusiones
Referencias
10 % Entrega en tiempo de acuerdo a los establecido
Nota: En caso de plagio o copia se anula la evidencia, siendo el porcentaje de 0 (Cero)
100% CALIFICACIÓN
13
GUÍA DE OBSERVACIÓN PARA PRÁCTICAS U1, ED1 / U2, ED1
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE
NOMBRE DE LA ASIGNATURA
INSTRUCCIONES Revisar los documentos o actividades que se solicitan y marcar en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple;
en caso contrario marcar “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” ocúpela cuando tenga que hacer comentarios referentes a lo observado Valor del reactivo
Característica a cumplir (reactivo)
CUMPLE OBSERVACIONES SI NO
5% Preámbulo - Trae la documentación necesaria para iniciar su práctica, así como el material requerido.
5%
Trabajo colaborativo – el equipo de trabajo está
organizado, cada quien conoce sus actividades a realizar
y todos están involucrados
10% Información – se demuestra el dominio de los conocimientos requeridos para realizar la práctica.
20% Desarrollo – Se siguen las etapas correspondientes a cada una de las actividades de la práctica.
20%
Herramientas – Se siguen los pasos de cada una de las
herramientas estadísticas o de ingeniería industrial para
dar solución a la práctica.
10%
Presentación de resultados – se presentan los resultados en forma esquemática o concisa, en relación a la solución de la práctica.
10%
Formato de los resultados – se presentan los resultados con diversas técnicas (Hojas de rotafolio, diapositivas, etc.).
20% Argumentación – argumentan los resultados obtenidos en forma clara y además con base estadística.
100% Calificación
14
LISTA DE COTEJO PARA LA DESIGNACIÓN DE PRUEBAS DE HIPÓTESIS U2, EP1
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN Nombre del alumno: Matricula: Firma del alumno:
Evidencia: Nombre del proyecto: Fecha:
Asignatura: Unidad de aprendizaje:
Nombre del profesor: Firma del profesor:
INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marcar en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso
contrario marcar “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” anotar indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. Valor del reactivo
Característica a cumplir (reactivo)
CUMPLE OBSERVACIONES SI NO
5%
Resuelve diferentes casos de análisis estadístico para diseño de experimentos donde se incluyen modelos fijos,
mixtos, aleatorios, anidados, etc.
20% Determina el tipo de modelo lineal a utilizar para cada caso.
5% Establece el objetivo del problema para cada caso
20%
Genera las pruebas de hipótesis estadística correspondientes a:
Pruebas de medias
Pruebas de varianzas
De acuerdo al caso
10% Determina las pruebas a realizar en la distribución F o valor-p correspondientes a cada caso.
10 % Genera el modelo lineal general de análisis de varianza a utilizar
10 %
Demuestra la congruencia del modelo lineal general de análisis de varianza utilizado con el protocolo de
experimentación expresado en cada caso.
10 %
Realiza documento donde incluye:
Portada
Caso
Objetivo
Pruebas de hipótesis estadísticas
Enunciados de aceptación o rechazo de la
hipótesis nula
Congruencia del modelo lineal general
Conclusiones
Referencias
10 % Entrega en tiempo de acuerdo a los establecido
Nota: En caso de plagio o copia se anula la evidencia,
15
siendo el porcentaje de 0 (Cero)
100% CALIFICACIÓN
16
LISTA DE COTEJO PARA LA REDACCIÓN DE CRITERIOS DE OPERACIÓN U2, EP2
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
Nombre del alumno: Matricula: Firma del alumno:
Evidencia: Nombre del proyecto: Fecha:
Asignatura: Unidad de aprendizaje:
Nombre del profesor: Firma del profesor:
INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marcar en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso
contrario marcar “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” anotar indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. Valor del reactivo
Característica a cumplir (reactivo)
CUMPLE OBSERVACIONES SI NO
5% Establece el objetivo de la operación a realizar 5% Establece los criterios con que se estaba operando
5% Muestra la tabla de análisis de varianza con su interpretación y conclusiones
10% Muestra los gráficos de efectos de factor con sus interpretaciones y conclusiones
10% Muestra los gráficos de superficie y conclusiones
15% Genera ecuación de caracterización del sistema de acuerdo a los resultados del análisis de varianza.
15% Establece el modelo lineal para la optimización del proceso
15% Establece los criterios de operación de acuerdo al modelo lineal y a los criterios de operación.
10 %
Realiza documento donde incluye:
Portada
Objetivo
Criterios de Operación
Tablas y gráficos
Conclusiones
Referencias
10 % Entrega en tiempo de acuerdo a los establecido
Nota: En caso de plagio o copia se anula la evidencia, siendo el porcentaje de 0 (Cero)
100% CALIFICACIÓN
17
RÚBRICA PARA PROYECTO
U3, EP1
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE
NOMBRE DE LA ASIGNATURA
Aspecto a
evaluar Competente
10
Independiente
9
Básico Avanzado
8
Básico Umbral
7
Insuficiente
0
Planteamiento del Problema
15%
Establece de manera breve
el problema del proyecto, así como objetivo general y
objetivos específicos
relacionados a dicho
proyecto
Establece el problema del proyecto y
objetivos del mismo,
relacionados a dicho
proyecto
Establece el problema del proyecto o los
objetivos del mismo
pero no ambos,
relacionados a dicho
proyecto
Establece el problema del proyecto o los
objetivos del mismo
pero no ambos y
además estos no
están relacionados
con el proyecto
No presenta ni problema del proyecto
ni los objetivos del
mismo.
Protocolo del Diseño de Experimentos
25%
Establece las partes del
diseño de experimentos y además define mediante un
diagrama las actividades a
realizar para la
experimentación
considerando la mejora
continua de Taguchi
Establece las partes del diseño de
experimentos y
describe las
actividades a realizar
para la
experimentación
Establece las partes del diseño de
experimentos pero
con errores o el plan
para las actividades a
realizar la
experimentación
contiene errores
Establece las partes del diseño de
experimento con
errores y sin un plan
de actividades a
realizar
No establece las partes del diseño de
experimentos y omite
el plan de actividades
a realizar.
Análisis Estadístico Establece: Establece solo Establece algunos de Establece solo No muestra análisis
18
25% Prueba de Hipótesis
Modelo Lineal General
Tabla Análisis de Varianzas
algunos de los elementos o algunos
de ellos son erróneos
los elementos y son erróneos
resultados de los análisis
estadístico
Optimización 25%
Establece:
Función del proceso (ecuación)
Modelo lineal para
optimización
Criterios de valores
óptimos para las
variables independientes
Establece solo algunos de los
elementos o algunos
de ellos son erróneos
Establece algunos de los elementos y son
erróneos
Establece solo resultados de la
optimización
No muestra la optimización del
proceso
Forma 10%
Entrega un reporte de calidad done incluye:
Portada
Planteamiento del Problema
Diagramas,
fotografías y
descripción del
Proceso a analizar
Protocolo del
Diseño de
experimentos
Análisis Estadístico
Optimización
Conclusiones
Referencias
Cumple con 7 de los elementos
Cumple con 6 de los elementos
Cumple con 5 de los elementos
Cumple con 4 o menso de los
elementos
Nota: Plagio o copia del proyecto causará la anulación total de este dando un porcentaje de 0 (Cero)
19
LISTA DE COTEJO PARA LA REDACCIÓN DE PLAN DE CALIDAD U3, EP2
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
Nombre del alumno: Matricula: Firma del alumno:
Evidencia: Nombre del proyecto: Fecha:
Asignatura: Unidad de aprendizaje:
Nombre del profesor: Firma del profesor:
INSTRUCCIONES Revisar las actividades que se solicitan y marcar en los apartados “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marcar “NO”. En la columna “OBSERVACIONES” anotar indicaciones que puedan ayudar al alumno a saber
cuáles son las condiciones no cumplidas, si fuese necesario. Valor del
reactivo
Característica a cumplir (reactivo) CUMPLE
OBSERVACIONES SI NO 10% Establece el objetivo del plan de calidad
10% Realiza el diagrama correspondiente al proceso a realizar
10%
Se describen las actividades a realizar de acuerdo al diseño de experimentos y conforme al diagrama del
proceso
10% Se designan responsables de las actividades
10% Se define la manera de registrar las observaciones (proceso, formato, etc.)
15%
Se establecen los criterios de aceptación para el proceso de acuerdo a normas o instrucciones generales y
específicos.
15% Se realizan los formatos para mantener registros de las actividades hechas.
10 %
Realiza documento donde incluye:
Portada
Diagramas
Actividades
Procedimientos
Criterios de Aceptación
Anexos (Formatos)
Referencias
10 % Entrega en tiempo de acuerdo a lo establecido
Nota: En caso de plagio o copia se anula la evidencia, siendo el porcentaje de 0 (Cero)
100% CALIFICACIÓN
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GLOSARIO
1. Análisis de Varianza - conocido como ANOVA de sus siglas en inglés Analysis
of Variance o en español ANDEVA, método estadístico para la prueba de
hipótesis de dos más factores.
2. Control Local - Técnica para establecer un experimento donde no existe
modificación y sirve como punto de referencia en la comparación de
mejoras.
3. DOE - Diseño de Experimentos (DDE) de sus siglas en inglés Design of
Experiments, disciplina estadística que se refiere a la planeación y
realización de experimentos de forma sistemática, así como el análisis
correspondiente en la variación de sus factores
4. Error Experimental - es la desviación de los esperado a lo real
5. Modelo Lineal - función que sirve para predecir el valor de una variable a
través de otra
6. Optimizar - Búsqueda de la mejor manera en realizar una actividad, en este
caso buscando la mejor utilización de los recursos para cubrir las
expectativas del cliente
7. Protocolo - Serie de pasos y actividades para realizar un experimento el cual
incluye condiciones, recursos y restricciones.
8. Réplica - Veces en que se repite un experimento sin modificación de factores
o niveles
9. Tratamiento - serie de actividades que se realizan sobre la unidad
experimental para ver su comportamiento
10. Unidad Experimental - Ente donde se aplican los tratamientos y donde se
ven los resultados de la experimentación
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11. Variabilidad - Diferencia existente entre lo esperado y lo real,
estadísticamente referenciado a la varianza y por ende a la desviación
estándar.
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BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS
TÍTULO: Diseño y análisis de experimentos
AUTOR: C. Montgomery Douglas AÑO: 2008
EDITORIAL O REFERENCIA: Editorial Limusa LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: México, 2008
ISBN O REGISTRO: 9681861566
TÍTULO: Análisis y diseño de experimentos
AUTOR: GUTIÉRREZ Pulido Humberto
AÑO: 2008 EDITORIAL O REFERENCIA: Mc GrawHill
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: México, 2008 ISBN O REGISTRO: 970-10-6526-3
TÍTULO: Probabilidad y Estadística para ingeniería y
ciencias
AUTOR: WALPOLE, Myers, Myer, Ye
AÑO: 2007
EDITORIAL O REFERENCIA: Pearson Educación de México, S. A. de C. V.
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: Estado de México, 2007
ISBN O REGISTRO: 970-26-0936-4
COMPLEMENTARIA
TÍTULO: Regresión y diseño de experimentos
AUTOR: PEÑA Daniel
AÑO: 2007
EDITORIAL O REFERENCIA: Alianza Editorial LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: Madrid, 2002
ISBN O REGISTRO: 84-206-8695-6
TÍTULO: Probabilidad y Estadística para ingeniería y
ciencias
AUTOR: L. Devore Jay
AÑO: 2008
EDITORIAL O REFERENCIA: CENAGE Learning LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: México, 2008
ISBN O REGISTRO: 970-686.831-2
TÍTULO: Diseño de Experimentos. Principios
estadísticos para el diseño y análisis de
investigaciones
AUTOR: O. Kuehl Robert
AÑO: 2003 EDITORIAL O REFERENCIA: Matemáticas Thomson
LUGAR Y AÑO DE LA EDICIÓN: México, 2003
ISBN O REGISTRO: 970-686-048-7
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