¿Qué es la relación de señal a ruido en un diseño de Taguchi?

En los diseños de Taguchi, una medida de robustez utilizada para identificar los factores de control que reducen la variabilidad de un producto o proceso al minimizar los efectos de los factores que no se pueden controlar (factores de ruido). Los factores de control son aquellos parámetros de diseño y proceso que pueden ser controlados. Los factores de ruido no se pueden controlar durante la producción o el uso de un producto, pero sí se pueden controlar durante la experimentación. En un experimento diseñado de Taguchi, los factores de ruido se manipulan para hacer que haya variabilidad y, con base en los resultados, identificar la configuración óptima de los factores de control que haga que el proceso o producto sea robusto o resistente ante la variación provocada por los factores de ruido. Valores más altos en la relación de señal a ruido (S/N) identifican configuraciones de factores de control que minimizan los efectos de los factores de ruido.

Los experimentos de Taguchi suelen usar un proceso de optimización de 2 pasos. En el paso 1, utilice la relación señal a ruido para identificar los factores de control que reducen la variabilidad. En el paso 2, identifique los factores de control que permiten mover la media al objetivo y tienen poco o ningún efecto sobre la relación de señal a ruido.

La relación de señal a ruido mide cómo varía la respuesta en relación con el valor nominal u objetivo bajo condiciones de ruido diferentes. Puede elegir entre diferentes relaciones de señal a ruido, dependiendo de la meta de su experimento. Para diseños estáticos, Minitab ofrece cuatro relaciones de señal a ruido:
Relación de señal a ruido Meta del experimento Características de los datos Fórmulas de relaciones de señal a ruido
Más grande es mejor Maximizar la respuesta Positivos S/N = −10 *log(Σ(1/Y2)/n)
Nominal es mejor Definir el objetivo de respuesta y usted desea basar la relación de señal a ruido en desviaciones estándar solamente. Positivos, cero o negativos S/N = −10 *log(σ2)
Nominal es mejor (predeterminado) Definir el objetivo de respuesta y usted desea basar la relación de señal a ruido en medias y desviaciones estándar No negativos con un "cero absoluto" en los que la desviación estándar es cero cuando la media es cero

La fórmula ajustada es:

Más pequeño es lo mejor Minimizar la respuesta No negativos con un valor objetivo de cero S/N = −10 *log(Σ(Y2)/n))

Para diseños dinámicos de Taguchi, Minitab provee una relación señal a ruido (y una fórmula ajustada), que está estrechamente relacionada con la relación S/N nominal es mejor para diseños estáticos.

Nota

La relación señal a ruido Nominal es lo mejor (predeterminada) es útil para analizar o identificar factores de escala, que son factores en los cuales la media y la desviación estándar proporcionalmente. Los factores de escala se pueden utilizar para ajustar la media en el objetivo sin afectar las relaciones de señal a ruido.

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