asignacion_df315

8/19/2019 asignacion_df315

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Universidad Central de Venezuela Diseño de ExperimentoFacultad de Ingeniería Sem 3/2015

Escuela Ingeniería de Procesos Industriales

ASIGNACIÓN DE DISEÑOS FACTORIALES1. Se realiza un experimento para estudiar la influencia de la temperatura de operación

y tres tipos de placas de cubrimiento de cristal, en la salida luminosa de un tubo deosciloscopio. Se registraron los siguientes datos:

TIPO DECRISTAL

TEMPERATURA100 125 150

1 580 568 570 1090 1087 1085 1392 1380 1386

2 550 530 579 1070 1035 1000 1328 1312 1299

3 546 575 599 1045 1053 1066 867 904 889

2. A fin de estudiar la influencia de la fórmula de aleación con diferentes colado en el

coeficiente de ruptura de un lote de barras, se prepararon tres fórmulas de aleación

con tres colados distintos para cada fórmula y se probó en dos barras de cada lote.Se tomó la fuerza de las barras individualmente para cada combinación de los

niveles de los factores obteniéndose los siguientes datos.

ALEACIÓNMOLDES

1 2 3A 13.2 15.5 15.2 15.0 14.8 14.2

B 17.1 16.7 16.5 17.3 16.1 15.4

C 14.1 14.8 13.2 13.9 14.5 14.7

3. El porcentaje de la concentración de madera dura en la pulpa bruta, la presión de la

cuba y el tiempo de cocción de la pulpa se investigan en cuanto a sus efectos sobrela resistencia del papel. Se seleccionan tres niveles de la concentración de madera

dura, tres niveles de la presión y dos tiempos de cocción. Se lleva a cabo un

experimento donde se mide la mide la resistencia del papel para combinación de los

niveles de los factores, obteniéndose los siguientes datos:

Cocción 3 horas 4 horas

PorcentajePresión Presión

400 500 650 400 500 6502

196.6

196.0

197.7

196.0

199.8

199.4

198.4

198.6

199.6

200.4

200.6

200.9

4198.5

197.2

196.0

1969

198.5

197.6

197.5

198.1

198.7

198.0

199.6

199.0

8197.5

196.6

195.6

196.2

197.4

198.1

197.6

198.4

197.0

197.8

198.5

199.8



4. Un científico de suelos realizó un experimento para evaluar una red de resistenciasde cuatro electrodos y calcular la electrocondutividad (EC) del suelo en celdas

conductivas de acrílico especiales. El objetivo del estudio era evaluar la relación

entre la EC medida y la salinidad del agua en el suelo con diferentes cantidades deagua. Se incluyeron tres texturas básicas de suelo, ya que la EC es específica de la

textura; se usaron dos celdas para cada combinación de tratamiento y los tres tiposde suelo fueron arena arcillosa, arcilla y barro. El agua salina, en tres niveles, se basó en la EC del agua a 2, 8, y 16 dS/m (decisiemens/metro), se establecieron tres

niveles de contenido de agua en el suelo, O%, 5% y 15%. En la siguiente tabla se

muestran los valores de EC del suelo determinados con base en las lecturas de la redde cuatro electrodos.

Salinidaddel agua

2 8 160 5 15 0 5 15 0 5 15

Arenaarcillosa

0.60

0.48

1.69

2.01

3.47

3.30

0.05

0.12

0.11

0.09

0.06

0.19

0.07

0,06

0.08

0,14

0.22

0,17

Arcilla0.980.93

2.212.48

5.685.11

0.150.26

0.230.35

0.400.75

0.070.21

0.230.35

0.430.35

Barro1.37

1.50

3.31

2.84

5.74

5.38

0.72

0.51

0.78

1.11

2.10

1.18

0.40

0.57

0.72

0.88

1.95

2.87

5. En una planta de fuerza se corrió un experimento con el objetivo de hacer más

eficaz la operación de la máquina de absorción. La eficacia de la máquina se mide

en toneladas de refrigeración entre el flujo de vapor (tr/fv). Los factores a controlar

fueron: flujo de vapor (A(t/h)), temperatura de agua helada (B(ºC)), temperatura deagua de enfriamiento (C(ºC)), presión diferencial (D(Kg/cm^2)). El diseño, escrito

en orden aleatorio y en las unidades originales, es el que se muestra en la tabla

siguiente.

A B C D Eficacia A B C D Eficacia4.5 6.5 23 1.1 99 4.5 6.5 27 1.1 83

3.25 5.25 25 1.4 105 4.5 6.5 23 1.7 97

2.0 4.0 23 1.7 99 3.25 5.25 25 1.4 101

2.0 4.0 27 1.7 79 3.25 5.25 25 1.4 98

4.5 6.5 2 7 1.7 86 2.0 6.5 23 1.7 108

2.0 6.5 2 7 1.1 85 2.0 6.5 23 1.1 111

4.5 4.0 23 1.1 90 2.0 4.0 2 7 1.1 89

2.0 4.0 23 1.1 95 4.5 4.0 23 1.7 91

4.5 4.0 27 1.7 79 2.0 6.5 27 1.7 88

4.5 4.0 27 1.1 82

6. En un proceso de soldado de aluminio había problemas con la fuerza de unión de la

soldadura. El inconveniente ocurría al soldar el poste a un tablero electrónico. Se

decide abordar el problema mediante un diseño de experimentos, donde seconsideran como factores de control: el tiempo (T), la potencia (P) y la fuerza (F) y

como variable de respuesta la fuerza de arrastre (la fuerza necesaria para despegar la



soldadura después de transcurrido un tiempo). Los datos obtenidos se muestran enla siguiente tabla

T(mseg) P(Watts) F(grs)Fuerza dearrastre

5 4.3 750 1981 16453 5.6 700 1506 1157

7 3.0 700 1308 913

7 5.6 800 1682 1049

7 3.0 800 908 1094

3 5.6 800 1633 1428

7 5.6 700 1059 1407

3 3.0 800 875 967

5 4.3 750 1792 1948

3 3.0 700 1792, 1948

7. En el desarrollo de un proceso de grabados químicos con nitruros de silicio,realizado en un dispositivo de grabados químicos con plasma para una sola oblea,

se requiere estudiar la influencia de los factores: potencia aplicada al cátodo(D),

presión en la cámara del reactor(B), separación entre el ánodo y el cátodo

(entrehierro)(A) y el flujo del gas utilizado como gas de reacción (C2F6)(C) en lavelocidad del grabado del nitruros de silicio(A/min). Para el logro del objetivo se

consideró tomar: A entre 0.8 cm y 1.2 cm; B entre 4.5 m Torr y 5.5 (m Torr); C

entre 125 SCCM y 200 SCCM; D entre 275W y 325W. Obteniéndose los siguientesdatos:

Corrida Tratamiento Respuesta Corrida Tratamiento Respuesta1 (1) 550 11 (bd) 1052

2 (a) 669 12 (abd) 868

3 (b) 604 13 (cd) 1075

4 (ab) 650 14 (acd) 860

5 ( c ) 633 15 (bcd) 1063

6 (ac) 642 16 (abcd) 729

7 (bc) 601 17 Tc1 706

8 (abc) 635 18 Tc2 764

9 (d) 1037 19 Tc3 780

10 (ad) 749 20 Tc4 761

En cada uno de los problemas anteriores responda las siguientes cuestiones

a) Indicar el tipo de diseño

b) Defina el modelo estadístico con sus supuestos dependiendo del tipo de modelo

(efecto aleatorio ó fijo)



c) Indicar la variable de interés y los factores que intervienen.

d) Realizar el análisis estadístico apropiado para determinar si los factores son

determinantes en la respuesta. Justificar el procedimiento realizado.

e) Ajustar un modelo polinomial de primer orden, en los casos que sea apropiado.

Utilizar el análisis de regresión. Justificar el procedimiento realizado.

f) Analizar los resultados dando sus conclusiones y recomendaciones.

INFORMACIÓN: En un diseño factorial 2^k con puntos centrales se acostumbra a

denotar los tratamientos con las letras que representan el factor o los factores que se

encuentran con el mayor nivel. Como se indica en el siguiente cuadro.

Factor A Factor B Tratamiento

Notación

ao bo (ao bo ) (1)

ao b1 (ao b1) (b)

a1 b1 (a1 bo) (a)

a1 b1 (a1 b1) (ab)

am bm (am bm) Tc

NOTA: Para resolver los 7 problemas planteados el curso se dividirá en 7 grupos de la

siguiente forma: 6 de 6 integrantes y uno de siete integrantes; cada grupo va a resolver los

dos problemas que se les indica, El trabajo debe ser entregado en Excel indicando: el

procedimiento realizado, los cálculos que se efectúan; la respuesta a las preguntas

realizadas. Recuerde colocar una hoja con la portada donde deben nombrar los integrantes

del grupo que trabajaron con sus respectivos números de cedula.

En la plataforma tienen un link para subir el trabajo, deben subirlo antes de la fecha y hora

indicada, no se aceptan trabajos en el correo. Tome sus previsiones

La distribución de los problemas por grupo se encuentra en el siguiente cuadro:

DISTRIBUCIÓN DE LOS PROBLEMAS POR GRUPO

GRUPO PROBLEMAS GRUPO PROBLEMAS1 2 y 5 5 4 Y 6

2 1 y 5 6 3 Y 5

3 2 y 7 7 1 y 6

4 3 y 6



Diseño de Experimento

Cedula Apellido Nombre Grupo Cedula Apellido Nombre Grupo

20770488 BASTARDO MIGUEL 6 20693398 MOLINA ANTONIO. 2

23520937 BERRUETA LISNEILLYN 5 21025213 PALMERA MOISES 5

23698549 CARDENAS JUAN 6 23792660 PARRA EVELYN 7

22294838 CASTILLO YAHELEN 4 20770475 PILEPIC ANDRES 2

23802835 CEBALLOS KARLENYS 4 23423528 PITA LUZMARIA 3

21252913 CISNEROS JORGE 1 23919209 PUENTE JEISY 7

20693795 CORASPE LORIANY 7 22338451 QUINTERO ORIANA 6

21258424 DIAZ ZULEIVI 4 22298695 RAMIREZ VICTOR 6

23815572 DIAZ VIANNETH 1 19515534 RAMIREZ DANA 7

20108729 ESCALANTE JULIO 1 21658044 RIVERO YRANEL 6

25066080 ESTRADA ESTEFANY 3 23520952 ROBLES RICARDO 4

17577127 FIGUERA ARLENE 1 20026959 ROJAS ALEJANDRO 2

24816104 GARCIA ALI 7 24169217 ROMERO KATHERIN 3

20958929 HERRERA LIZ 5 20108701 RONDON LEOBARDO 5

23796183 HERRERA CESAR 1 23801755 SILVA MANUEL 5

24929842 LATOUCHE ANAHIS 5 20336527 ZACARIAS CARLOS 6

21445536 LINARES ANDREA 3 20128729 MOLINA FERNANDO 2

23520760 LOPEZ YARIANGEL 5 19269624 MORALES JOSUE 3

20770272 MARTINEZ EMILY 7 20244458 PEREZ JULIO 3

17511658 MENDOZA KELVIS 2 20694860 RAMIREZ CARLOS 1

19112014 MOGOLLON LUZ 4 20693244 VASQUEZ GUSTAVO 4

21204002 MOLINA GREYDANI 2

Discutir en clase el miércoles 30 de marzo de 2016 y entregar en lafecha indicada en la plataforma.

Profa. Isabel Díaz

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