Crea un diseño factorial fraccionado

Planifica menos combinaciones de factores manteniendo visibles los efectos que siguen confundidos.

Guías · Diseño de experimentos (DOE) · 5 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: adhesión de etiquetas

El equipo planea estudiar la presión, la temperatura de la platina, la permanencia y el tiempo de mantenimiento tras el prensado. La semifracción positiva repite dos veces ocho combinaciones y añade tres ensayos centrales. La fuerza de pelado se medirá en N por 25 mm.

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 Fractional factorial en Design family.

3. Introducir los factores

En Factors, utiliza Add factor o elimina una fila hasta que haya 4 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
Apress_pressure_mpaMPa0.20.4
Bplaten_temperature_c°C3555
Cpress_dwell_ss13
Dpost_press_hold_ss515

4. Definir el plan de ensayos

Introduce 2 en Complete replicates y 3 en Center points per design. Elige Unblocked en Blocks. En Generators, separated by commas, introduce D=ABC. Marca Randomize within blocks e introduce 42 en Random seed.

La vista previa debe mostrar Expected 19 runs in 1 block(s) y Resolution 4.

Design of Experiments: Inputs con las asignaciones y la configuración del ejemplo
Vista de Inputs de Fractional factorial 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 19 ensayos: ocho ajustes distintos de la semifracción repetidos dos veces, más tres ensayos centrales, en un bloque. El plan utiliza la mitad de las 16 combinaciones de niveles inferiores y superiores de cuatro factores. Todavía no se ha medido ninguna fuerza de pelado.

  2. Leer el primer ensayo

    El orden de ejecución 1 corresponde al ensayo de orden estándar 7, réplica 1. Sus ajustes son 0.4 MPa de presión, 55 °C de temperatura de la platina, 1 segundo de permanencia y 5 segundos de mantenimiento. Sigue el orden de ejecución en vez de ordenar las columnas de los factores.

  3. Entender el compromiso del diseño

    Las letras de los factores siguen la tabla de configuración: A es la presión, B la temperatura, C la permanencia y D el mantenimiento. Los ajustes inferiores se codifican como −1 y los superiores como +1. El generador D=ABC significa multiplicar los tres primeros códigos para elegir el cuarto. Para el ensayo de ejecución 1, (+1)×(+1)×(−1)=−1: el mantenimiento está en su nivel inferior, 5 segundos. Esta semifracción es de resolución IV; presión × temperatura comparte su estimación con permanencia × mantenimiento, y los efectos principales la comparten con interacciones de tres factores.

  4. Elegir cómo utilizar el diseño

    Las réplicas ayudan a estimar la variación entre ensayos, pero no eliminan estas confusiones de efectos. Comprueba la estructura de alias completa antes de realizar el estudio. Si es esencial separar un par de efectos confundidos, planifica ajustes adicionales en vez de tratar la repetición como una solución.

  5. Realizar y registrar el estudio

    Comprueba que cada ajuste sea viable y sigue el orden de ejecución aleatorizado. Repite las preparaciones de forma independiente. Introduce la fuerza de pelado recién medida en Response 1 junto a su ensayo real; nunca transfieras mediciones de otro experimento por la posición de la fila.

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. El número total de ensayos es 19; los ensayos base son el recuento base del generador, 8. Las réplicas y los bloques registran la estructura elegida. La semilla real es 42; conserva con ella la versión del generador para reproducir el plan. Alfa corresponde a la distancia axial en un diseño compuesto central. La resolución describe la confusión de efectos en un factorial fraccionado; una raya significa que el estadístico no es aplicable.

Resumen del diseño · 9 filas
EstadísticoValor
FamiliaFractional factorial
Ensayos19
Ensayos base8
Réplicas2
Bloques1
α—
Resolución4
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 · 4 filas
FactorTipoUnidadInferiorSuperiorNiveles
press_pressure_mpanuméricoMPa0.20.4—
platen_temperature_cnumérico°C3555—
press_dwell_snuméricos13—
post_press_hold_snuméricos515—

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 · 19 filas
ID de filaOrden estándarOrden de ejecuciónBloqueTipo de puntoRéplicapress_pressure_mpaplaten_temperature_cpress_dwell_spost_press_hold_s
doe-7711factorial10.45515
doe-121221factorial20.25535
doe-9931factorial20.23515
doe-141441factorial20.43535
doe-3351factorial10.255115
doe-131361factorial20.435115
doe-191971center10.345210
doe-161681factorial20.455315
doe-8891factorial10.455315
doe-1111101factorial20.255115
doe-1717111center10.345210
doe-1818121center10.345210
doe-1515131factorial20.45515
doe-11141factorial10.23515
doe-66151factorial10.43535
doe-44161factorial10.25535
doe-1010171factorial20.235315
doe-22181factorial10.235315
doe-55191factorial10.435115

Estructura de alias

El término identifica un efecto y los alias enumeran los efectos que esta fracción no puede distinguir de él. Para I=ABCD, AB comparte estimación con CD, AC con BD y AD con BC. Las letras siguen el orden de los factores introducido en Inputs. Los efectos principales comparten estimación con interacciones de tres factores. Repetir esta misma fracción no separa los alias.

Estructura de alias · 10 filas
TérminoEfectos confundidos
press_pressure_mpaplaten_temperature_c × press_dwell_s × post_press_hold_s
platen_temperature_cpress_pressure_mpa × press_dwell_s × post_press_hold_s
press_dwell_spress_pressure_mpa × platen_temperature_c × post_press_hold_s
post_press_hold_spress_pressure_mpa × platen_temperature_c × press_dwell_s
press_pressure_mpa × platen_temperature_cpress_dwell_s × post_press_hold_s
press_pressure_mpa × press_dwell_splaten_temperature_c × post_press_hold_s
press_pressure_mpa × post_press_hold_splaten_temperature_c × press_dwell_s
platen_temperature_c × press_dwell_spress_pressure_mpa × post_press_hold_s
platen_temperature_c × post_press_hold_spress_pressure_mpa × press_dwell_s
press_dwell_s × post_press_hold_spress_pressure_mpa × platen_temperature_c
  • Relación definitoria: I=ABCD
  • Asignación de factores: A = press_pressure_mpa; B = platen_temperature_c; C = press_dwell_s; D = post_press_hold_s

7. Crear un informe

Conserva Design summary, Factor settings y la Run sheet completa, junto con Alias structure. 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 factorial fraccionado: adhesión de etiquetas

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