Ejemplo de Analizar diseño de Taguchi (estático)

Un ingeniero de un fabricante de equipos de golf desea diseñar una nueva pelota de golf que maximice la distancia de vuelo de la pelota. El ingeniero ha identificado cuatro factores de control (material del núcleo, diámetro del núcleo, número de dimples y grosor de la cubierta) y un factor de ruido (tipo de palo de golf). Cada factor de control tiene 2 niveles. El factor de ruido está compuesto por dos tipos de palos de golf: driver y un hierro 5. El ingeniero mide la distancia de vuelo de cada tipo de palo de golf y registra los datos en dos columnas de factor de ruido de la hoja de trabajo.

Debido a que la meta del experimento es maximizar la distancia de vuelo, el ingeniero utiliza la relación de señal a ruido (S/N) más grande es lo mejor. El ingeniero también desea probar la interacción entre el material del núcleo y el diámetro del núcleo.

  1. Abra los datos de muestra, BolaGolf.MTW.
  2. Elija Estadísticas > DOE > Taguchi > Analizar diseño de Taguchi.
  3. En Los datos de respuesta están en, ingrese Driver y Hierro.
  4. Haga clic en Análisis.
  5. En Ajustar modelo lineal para, marque Relaciones de señal a ruido y Medias. Haga clic en Aceptar.
  6. Haga clic en Términos.
  7. Mueva los términos A: Material, B: Diámetro, C: Dimples, D: Grosor y AB de Términos disponibles a Términos seleccionados. Haga clic en Aceptar.
  8. Haga clic en Opciones.
  9. En Relación de señal a ruido, seleccione Más grande es lo mejor. Haga clic en Aceptar.
  10. Haga clic en Gráficas de análisis y, a continuación, seleccione Cuatro en uno.
  11. Haga clic en Aceptar en cada cuadro de diálogo.

Interpretar los resultados

Minitab provee una tabla de coeficientes de regresión estimados para cada característica de respuesta que usted seleccione. En este ejemplo, el ingeniero elige dos características de respuesta: la relación de señal a ruido (S/N) y las medias. Utilice los valores p para determinar cuáles factores son estadísticamente significativos y use los coeficientes para determinar la importancia relativa de cada factor en el modelo.

En este ejemplo, para las relaciones S/N, todos los factores tienen un valor p menor que 0,05 y son estadísticamente significativos en un nivel de significancia de 0,05. Frecuentemente, se utiliza un nivel de significancia de 0,10 para evaluar los términos en un modelo. La interacción es estadísticamente significativa en un nivel de significancia de 0,10. Para las medias, el material del núcleo (p = 0,045) y el diámetro del núcleo (p = 0,024) son estadísticamente significativos en un nivel de significancia de 0,05, y la interacción de material con diámetro (p = 0,06) es estadísticamente significativa en un nivel de significancia de 0,10. Sin embargo, debido a que ambos factores participan en la interacción, usted necesita comprender la interacción para poder considerar el efecto de cada factor de forma individual.

El valor absoluto del coeficiente indica la fuerza relativa de cada factor. El factor con el coeficiente más grande tiene la mayor influencia en una característica de respuesta dada. En los diseños de Taguchi, la magnitud del coeficiente del factor normalmente refleja el rango del factor en las tablas de respuesta.

Las tablas de respuesta muestran el promedio de cada característica de respuesta para cada nivel de cada factor. Las tablas incluyen rangos basados en estadísticos Delta, los cuales comparan la magnitud relativa de los efectos. El estadístico Delta es el mayor menos el menor promedio para cada factor. Minitab asigna rangos basados en los valores de Delta; el rango 1 para el valor de Delta más alto, el rango 2 para el segundo más alto, y así sucesivamente. Utilice los promedios de nivel en las tablas de respuesta para determinar cuál nivel de cada factor provee el mejor resultado.

En los experimentos de Taguchi, usted siempre desea maximizar la relación S/N. En este ejemplo, las clasificaciones indican que el diámetro del núcleo (B) ejerce la mayor influencia tanto en la relación S/N como en la media. Para la relación S/N, el grosor de la cubierta (D) ejerce la siguiente influencia más grande, seguida por material del núcleo (A) y dimples (C). Para las medias, el material del núcleo (A) ejerce la siguiente influencia más grande, seguida por dimples (C) y grosor de la cubierta (D).

Para este ejemplo, debido a que la meta consiste en incrementar la distancia de vuelo de la bola, el ingeniero desea los niveles de factores que produzcan la media más alta. Los promedios de niveles en las tablas de respuesta muestran que las relaciones señal/ruido y las medias se maximizan en el valor de Nivel 1 para cada factor, excepto para el espesor de la cubierta. Esto se corresponde con los siguientes ajustes de factores:
  • Núcleo líquido (A)
  • Diámetro del núcleo (B) = 118
  • Dimples (C) = 392
  • Grosor de la cubierta (D) = 0,06
Las gráficas de efectos principales y las gráficas de interacción confirman estos resultados. Las gráficas de interacciones muestran que, con el núcleo líquido, la distancia de vuelo es maximizada cuando el diámetro de núcleo es de 118.

Para continuar este análisis, el ingeniero puede utilizar Predecir resultados de Taguchi para determinar las relaciones S/N y metas pronosticadas en estos valores de configuración de factores. Para obtener más información, vaya a Ejemplo de Predecir resultados de Taguchi

Coeficientes de modelos estimados para Relaciones SN

TérminoCoefEE del coef.TP
Constante38.1810.452384.4180.000
Material Líquido3.4360.45237.5960.017
Diámetro 1183.9670.45238.7720.013
Dimples 3922.9820.45236.5930.022
Grosor 0.03-3.4790.4523-7.6920.016
Material*Diámetro Líquido 1181.6400.45233.6250.068

Resumen del modelo

SR-cuadradoR-cuadrado(ajustado)
1.279399.21%97.23%

Análisis de Varianza de Relaciones SN

FuenteGLSC Sec.SC Ajust.MC Ajust.FP
Material194.42794.42794.42757.700.017
Diámetro1125.917125.917125.91776.940.013
Dimples171.13371.13371.13343.470.022
Grosor196.82896.82896.82859.170.016
Material*Diámetro121.50421.50421.50413.140.068
Error residual23.2733.2731.637   
Total7413.083       

Coeficientes de modelos estimados para Medias

TérminoCoefEE del coef.TP
Constante110.408.09813.6340.005
Material Líquido36.868.0984.5520.045
Diámetro 11851.308.0986.3350.024
Dimples 39223.258.0982.8710.103
Grosor 0.03-22.848.098-2.8200.106
Material*Diámetro Líquido 11831.618.0983.9040.060

Resumen del modelo

SR-cuadradoR-cuadrado(ajustado)
22.903597.88%92.58%

Análisis de Varianza de Medias

FuenteGLSC Sec.SC Ajust.MC Ajust.FP
Material1108711087110870.820.720.045
Diámetro1210542105421053.540.130.024
Dimples1432543254324.58.240.103
Grosor1417241724172.47.950.106
Material*Diámetro1799579957994.815.240.060
Error residual210491049524.6   
Total749465       

Tabla de respuesta para relaciones de señal a ruido

Más grande es mejor
NivelMaterialDiámetroDimplesGrosor
141.6242.1541.1634.70
234.7534.2135.2041.66
Delta6.877.935.966.96
Clasificar3142

Tabla de respuesta para medias

NivelMaterialDiámetroDimplesGrosor
1147.26161.70133.6587.56
273.5459.1087.15133.24
Delta73.73102.6046.5045.68
Clasificar2134