O que é razão sinal-ruído em um experimento de Taguchi?

Em experimentos Taguchi, uma medida da robustez utilizada para identificar fatores de controle que reduz a variabilidade em um produto ou processo, minimizando os efeitos de fatores incontroláveis (fatores de ruído). Fatores de controle são parâmetros de processo ou experimento que podem ser controlados. Fatores de ruído não podem ser controlados durante a produção ou o uso de um produto, mas podem ser controlados durante experimentação. Em um experimento de Taguchi planejado, você manipula fatores de ruído para forçar a ocorrência de variabilidade e identificar, usando os resultados, configurações ideais de fatores de controle que tornem o processo ou produto robusto ou resistente a variações causadas por fatores de ruído. Os valores mais elevados da razão sinal-ruído (S/R) identificam as definições do fator de controle que minimizam os efeitos dos fatores de ruído.

Os experimentos Taguchi frequentemente utilizam um processo de otimização em 2 etapas. Na etapa 1, utilize a razão sinal-ruído para identificar os fatores de controle que reduzem a variabilidade. Na etapa 2 são identificados os fatores de controle que deslocam a média para o alvo e exercem pouco ou nenhum efeito sobre a razão sinal-ruído.

A razão sinal-ruído mede como a resposta varia em relação ao valor nominal ou alvo, sob diferentes condições de ruído. Você pode escolher entre diferentes razões sinal-ruído dependendo do objetivo do experimento. Para experimentos estáticos, o Minitab oferece quatro razões sinal-ruído:
Razão sinal-ruído Objetivo do experimento Características dos dados Fórmulas da razão sinal-ruído
Quando maior, melhor Maximizar a resposta Positivos S/R = −10 *log(Σ(1/Y2)/n)
Nominal é melhor Criar uma resposta alvo e basear a razão sinal-ruído somente em desvios padrão Positivo, zero ou negativo S/R = −10 *log(σ2)
Nominal é melhor (padrão) Criar uma resposta alvo e basear a razão sinal-ruído somente nas médias e em desvios padrão Não-negativa com um "zero absoluto", em que o desvio padrão é igual a zero quando a média é zero

A fórmula ajustada é:

Quanto menor melhor Minimizar a resposta Não negativos com valor alvo zero S/R = −10 *log(Σ(Y2)/n))

Para os experimentos Taguchi dinâmicos, o Minitab fornece uma razão sinal-ruído (e uma fórmula ajustada), que está intimamente relacionada com a razão S/R "nominal é melhor" para experimentos estáticos.

Observação

A razão sinal-ruído Nominal é Melhor (padrão) é útil para a análise ou identificação de fatores de escala, que são fatores em que a média e o desvio padrão variam proporcionalmente. Os fatores de escala podem ser usados para ajustar a média no alvo sem afetar a razão sinal-ruído.

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