8 conceptos claves al aplicar DOE

DOE en el moldeo por inyección

La mejora del proceso de moldeo por inyección es descrito en ocho pasos aplicando DOE: 1.- Definir el objetivo: El objetivo del estudio puede ser retirar los factores que no son críticos en mi proceso o optimizar los pocos factores críticos. Definir adecuadamente el objetivo conducirá a un uso correcto del DOE. El caso de estudio del proceso de moldeo por inyección requiere reducir la variación en el encogimiento de sus componentes. Se escogieron 7 factores: temperatura del molde, presión (holding pressure), presión de refuerzo (Booster pressure), humedad, velocidad del torno, timpo del ciclo y tamaño del puente. Se realizó un diseño de experimentos de dos niveles por cada factor con 32 diseños. Un diseño completo (full design) requeriría de 128 ensayos, sin embargo, trabajaremos con un fracción de esos ensayos empleando diseños de experimentos. 2.- Medición de la respuesta: Se requiere tener una respuesta que sea medible. Determinar si el producto paso o falló puede ser ineficiente. Por tal motivo, se definirá una escala del 1 al 5, se entrenará a 5 personas en el uso de la nueva escala definida y se iniciarán los ensayos. Para evitar los sesgos, se empleará un diseño por bloques. Un buen DOE requiere que el método de ensayo de resultados confiables. En el caso de moldeo por inyección, el experimentador medirá el porcentaje de encogimiento en una parte critica. 3.- Replicar: La mayor cantidad de veces que repliques un conjunto de condiciones dado, podrás estimar de manera más precisa la respuesta. La replicación permite encontrar de manera más eficiente los efectos significativos (señal) en medio de los procesos de variación (ruido). 4.-Aleatoriedad: Para evitar la influencia de los parametros que no se pueden controlar como uso de herramientas, temperatura ambiente o cambios de materia prima, los ensayos deben realizarse de manera aleatoria. 5.- Bloquea las fuentes conocidas de variación: Al dividir tus experimentos por bloques, según las fuentes de variaciones conocidas, se incrementa la sensibilidad del DOE. 6.- Conoce que efectos pueden estar "aliados" (aliased): El alias se puede evitar realizando diseños factoriales completos de dos niveles o diseños fraccionados con una alta resolución, que no es muy práctico. Los diseños Taguchi o Plackett-Burman suelen ser de baja resolución y pueden tener información engañosa. Los softwares de DOE confiables te darán la información detallada para determinar si existen alias que afectan de manera significativa tu proceso. 7.- Realizar ensayos secuenciales en serie: Los diseños de experimentos deben ser realizado de manera iterativa para permitir que la información aprendida en un experimento sea aplicado en el siguiente. Una serie tipica de experimentos consiste en diseños tamizados (screening - diseños factoriales fraccionados) para identificar los factores principales, un diseño factorial completo o un diseño de superficies de respuestas para caracterizar o modelar los efectos, seguidos de ensayos de confirmación. Si cometes un error en la selección de los rangos de tus factores o respuestas en un experimento a gran escala podría ser muy costoso. Planear una serie de experimentos secuenciales te dará flexibilidad. Un buen criterio es no invertir más del 25% de tu presupuesto en el primer DOE. 8.- Siempre confirma tus resultados: Despues de planear, realizar tus ensayos y analizar el diseño requieres hacer ensayos de confirmación. El estudio del caso de moldeo por inyección reveló que la interacción humedad y presión es significativa. La interacción no es "alias" de otra interacción de dos factores, por tanto, el resultado es claro. El encogimiento puede ser estabilizado manteniendo la humedad baja. Esto se conoce como una condición robusta de operación. PROMUEVE EL DOE EL DOE es una herramienta muy poderosa que puede ser utilizada en todas las industrias de manufactura. Los gerentes de calidad que promuevan el uso de DOE verán incrementadas sus oportunidades para realizar avances significativos en la calidad de sus productos y eficiencia de sus procesos. Referencia:

Eight Keys to Successful DOE en QualityDigest por Mark J. Anderson y Shari L. Kraber