Crea un diseño compuesto central

Planifica ensayos en vértices, puntos axiales y centrales para estudiar una respuesta con curvatura.

Guías · Diseño de experimentos (DOE) · 4 min de lectura

Los comandos de la aplicación, los identificadores de las hojas de trabajo y los valores de los datos de ejemplo conservan su redacción original. Las capturas de pantalla, los gráficos y las descargas están en inglés. Los ejemplos conservan la notación numérica original en inglés: punto decimal y coma como separador de millares.

Ejemplo: durabilidad del recubrimiento

El equipo planea variar la temperatura de secado, la velocidad del aire y el tiempo de secado de paneles recubiertos. El diseño centrado en las caras permanece dentro de los ajustes inferiores y superiores introducidos. La pérdida de masa por abrasión se medirá en mg; una pérdida menor significa que se retira menos material en este ensayo.

Descargar el catálogo de factores (CSV, en inglés)

Es el mismo ejemplo que se utiliza en Help. El CSV enumera las definiciones de los factores que debes introducir manualmente en Inputs; importarlo no configura el diseño. Utiliza Open example in a practice copy en Help para rellenar previamente los ajustes del ejemplo.

1. Crear el espacio de trabajo

En la barra lateral, abre Design of Experiments y crea un análisis. Ponle un nombre, selecciona New blank worksheet y elige Create analysis. El catálogo de factores es una referencia; no es necesario importar datos de mediciones para esta tarea.

2. Elegir el diseño

En Inputs, elige Create design en Task y Response surface designs en Design family. Elige Central composite en Study type.

3. Introducir los factores

En Factors, utiliza Add factor o elimina una fila hasta que haya 3 factores. Mantén el orden siguiente. Establece Type en Numeric para todos los factores.

Introduce los valores siguientes de Factor name, Unit, Low y High.

FactorNombre del factorUnidadInferiorSuperior
Adrying_temperature_c°C5575
Bair_speed_m_per_sm/s12
Cdrying_time_minmin1220

4. Definir el plan de ensayos

Introduce 1 en Complete replicates y 6 en Center points per design. Elige Unblocked en Blocks. Establece CCD construction en Face-centered y Factorial cube en Full cube. Introduce 1 en Custom alpha. Marca Randomize within blocks e introduce 42 en Random seed.

La vista previa debe mostrar Expected 20 runs in 1 block(s) y Axial distance α = 1. Aquí alfa es una distancia del diseño, no un nivel de significación estadística.

Design of Experiments: Inputs con las asignaciones y la configuración del ejemplo
Vista de Inputs de Response surface designs en inglés con los límites de los factores, las réplicas, los puntos centrales, los bloques y la semilla de este plan de ensayos. Ver imagen a tamaño completo (se abre en una nueva pestaña)

5. Generar el diseño

Elige Generate design. Se abre una hoja de trabajo nueva con el plan de ensayos aleatorizado y una columna Response 1 vacía. Abre Results para examinar el resumen del diseño y la hoja de ensayos completa. Mantén este estudio generado separado del ejemplo de análisis registrado.

6. Interpretar los resultados

  1. Comprobar el plan de ensayos

    El resumen del diseño muestra 20 ensayos: ocho vértices factoriales, seis puntos axiales centrados en las caras y seis ensayos centrales, en un bloque. El plan incluye los ajustes necesarios para un modelo cuadrático. Todavía no se ha medido ninguna pérdida de masa por abrasión.

  2. Leer el primer ensayo

    El orden de ejecución 1 corresponde al ensayo de orden estándar 8, un punto factorial. Sus ajustes son 75 °C, 2 m/s de velocidad del aire y 20 minutos. Sigue el orden de ejecución; el orden estándar identifica la posición del punto en el diseño.

  3. Entender los puntos axiales y centrales

    Un punto axial lleva un factor a un extremo mientras los otros dos permanecen en sus puntos medios. Los ajustes centrales son 65 °C, 1.5 m/s y 16 minutos. Alfa es 1, por lo que los ajustes axiales permanecen en los límites introducidos. Los paneles centrales preparados de forma independiente ayudan a estimar la variación entre repeticiones del ensayo.

  4. Realizar y registrar el estudio

    Comprueba que todos los ajustes sean viables y sigue el orden aleatorizado. Introduce cada pérdida por abrasión recién medida en Response 1 junto al ensayo real de su panel. Conserva los tipos de punto y los ajustes de los factores junto con las respuestas; un plan generado no es evidencia de un recubrimiento duradero.

Más detalles: leer cada sección de resultados

Las tablas de resultados completas utilizan seis cifras significativas, como en Help.

Resumen del diseño

La familia identifica el diseño compuesto central. Hay 20 ensayos: ocho vértices factoriales, seis puntos axiales centrados en las caras y seis centrales. Las réplicas son 1 y los bloques son 1. La semilla real es 42; conserva la versión del generador para reproducir el plan. Alfa es la distancia axial en unidades codificadas, aquí 1; no es un nivel de significación. La fila de resolución no se aplica a este CCD.

Resumen del diseño · 9 filas
EstadísticoValor
FamiliaCentral composite
Ensayos20
Ensayos base20
Réplicas1
Bloques1
α1
Resolución—
Semilla utilizada42
Versión del generadordoe-v2.1
  • Los ajustes no disponibles se muestran como —; las filas del diseño guardado siguen siendo la referencia definitiva.

Ajustes de los factores

Cada fila indica el nombre del factor, el tipo de modelado, la unidad y los límites inferior y superior introducidos. Todos los factores aquí son numéricos. Una raya en los niveles significa que no se introdujo una lista explícita de niveles adicionales. Los puntos medios son ajustes de factores para los ensayos centrales, no respuestas medidas.

Ajustes de los factores · 3 filas
FactorTipoUnidadInferiorSuperiorNiveles
drying_temperature_cnumérico°C5575—
air_speed_m_per_snuméricom/s12—
drying_time_minnuméricomin1220—

Hoja de ensayos

Se muestran todos los ensayos generados en orden de ejecución. El ID de fila identifica un ensayo; el orden estándar identifica su posición en el diseño; el orden de ejecución indica su secuencia prevista. El bloque agrupa los ensayos y la réplica identifica las repeticiones del diseño. El tipo de punto distingue los puntos factoriales, estrella (axiales), de arista o centrales, según corresponda. Las demás columnas contienen los ajustes reales de los factores en sus unidades indicadas. Response 1 comienza vacía en la hoja de trabajo generada; este plan no contiene valores de respuesta.

Hoja de ensayos · 20 filas
ID de filaOrden estándarOrden de ejecuciónBloqueTipo de puntoRéplicadrying_temperature_cair_speed_m_per_sdrying_time_min
doe-8811factorial175220
doe-131321star1651.512
doe-3331factorial155212
doe-101041star1751.516
doe-151551center1651.516
doe-171761center1651.516
doe-141471star1651.520
doe-202081center1651.516
doe-5591factorial175112
doe-99101star1551.516
doe-1212111star165216
doe-1818121center1651.516
doe-1919131center1651.516
doe-1616141center1651.516
doe-11151factorial155112
doe-77161factorial175212
doe-44171factorial155220
doe-1111181star165116
doe-22191factorial155120
doe-66201factorial175120

7. Crear un informe

Conserva Design summary, Factor settings y la Run sheet completa. Anota la semilla real, la versión del generador, las unidades y el orden de ejecución previsto. Este informe documenta un diseño; añade por separado las respuestas medidas y su análisis después de realizar el estudio.

Selecciona Add to report de la ejecución completada. Abre Choose individual items and advanced options para seleccionar tablas y gráficos y, a continuación, selecciona Add to draft. Los elementos ocultos se conservan en el análisis guardado.

Asigna un nombre al informe y añade el objetivo del estudio y tu interpretación. Selecciona Save, revisa Preview, y después utiliza Export → Download HTML. El ejemplo siguiente contiene todo el contenido seleccionado, incluidos los resultados que no caben en una sola pantalla.

Este informe se ha generado en la aplicación y está en inglés. Salida completa de la aplicación para este ejemplo de Help, incluidas las tablas, los gráficos y las notas de ejecución que correspondan. Los números del informe utilizan la precisión numérica mostrada en la aplicación. Los gráficos exportados son estáticos. En pantallas estrechas, desplázate horizontalmente por los gráficos y las tablas anchos.
Ver informe de ejemplo: Crea un diseño compuesto central: durabilidad del recubrimiento

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