ANÁLISIS DE UN PROCESO QUÍMICO CON DIFERENTES TIPOS DE TEMPERATURA Y PRESIÓN”

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DISEÑO DE EXPERIMENTO

“ANALISIS DE UN PROCESO QUIMICO CON DIFERENTES TIPOS DE TEMPERATURA Y PRESION”

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓNiii

METODOLOGÍA1

RESULTADOS7

CALCULOS DE PARAMETROS………………………………………………………10

BIBLIOGRAFÍA12

INTRODUCCION

La empresa de productos Químicos Castro&Cia contrato un equipo de Ingenieros para analizar un proceso químico de uno de sus productos, con el objetivo de   determinar el rendimiento en dicho proceso. Actualmente se cree que las dos variables más importantes son los tres niveles de  presión y los tres tipos de temperatura.

El Gerente de la Empresa indico al equipo de ingenieros estar muy interesado en lograr los objetivos específicos del análisis del proceso,  como la interpretación de los datos obtenidos del experimento mediante la utilización de una herramienta como Minitab o  Pasw que permita ver el análisis de una manera práctica para  tomar las mejores decisiones y seguir ofreciendo productos de calidad en el mercado.

El informe se realizó bajo una metodología que permite  la recolección de  datos, el procedimiento de aleatorización, determinar el modelo estadístico  a utilizar, el planteamiento de las hipótesis y reglas de decisión

 Por último se presentan los resultados del experimento una vez analizado los supuestos, la tabla ANDEVA y  los parámetros.

METODOLOGIA

El experimento se realizó en las instalaciones de la Empresa de productos químicos Castro&Cia, ubicada en Santa  Elena, Parque Lefevre, Ciudad de Panamá, el día 29 de noviembre de 2014. El equipo de  trabajo se preparó con la metodología a utilizar y asegurarse de contar con todas las herramientas e información necesaria para ejecutar el estudio.

Desarrollo del Diseño

Para el desarrollo del diseño fue necesario seguir el procedimiento para la utilización  de Diseños de Experimentos.  

• Definición del Problema: Determinar si existen diferencias significativas en el rendimiento promedio de un proceso químico con tres tipos distintos de presión  y expuestas a tres  temperaturas.
• Variable de Respuesta: Rendimiento del proceso
• Unidad Experimental: Proceso Químico

Factor de Interés A: Temperatura (baja, intermedia, alta)

Factor de Interés B: Presión (200, 215 y 230)

• Tamaño de muestra:

n= 2

Factor A           a = 3    

Factor B           b = 3              

N= (a) (b) (n) = (3) (3) (2) = 18 observaciones

• Selección del Diseño Experimental: Diseño completamente al azar de dos factores.

• Modelo Estadístico[pic 4]

Donde,

Yijk= es la k-ésima observación del i-ésimo nivel de temperatura y del j-ésimo nivel de presión.

 µ = promedio total del rendimiento del proceso químico.

Ai = efecto del i-ésimo nivel de temperatura

Bj= efecto del j-ésimo nivel de presión.

(AB)ij= efecto de la interacción entre la temperatura y la presión

  Ԑ ij = error experimental.

Planteamiento de las Hipótesis

Para el modelo explicado anteriormente se dan las siguientes Hipótesis:

• Para la temperatura                 [pic 5]

H1: al menos una es diferente

• Para la presión [pic 6]

H1: al menos una es diferente

• Para la interacción entre la temperatura y la presión [pic 7]

H1: al menos una es diferente

Para la comprobación de las tres hipótesis anteriormente descritas se utilizó como nivel de significancia 5% (α = 0.05) y a partir de esto la misma Regla de decisión, la cual se definió mediante la utilización del método tradicional y el p-value.

• Para el tipo de Temperatura:

Se descarta H0 si, Fc ≥ Fα, (a-1), ab(n-1) , Fc ≥ F0.05, 2, 9  = 4.256

Donde;

gln = a-1 = 3-1 = 2  

gld = (a)(b)(n-1) = (3)(3)(2-1)= 9

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• Para la presión:

Se descarta H0 si, Fc ≥ Fα, (a-1), ab(n-1) , Fc ≥ F0.05, 2, 9 =4.256

gln = b-1 = 3-1 = 2    

gld = (a)(b)(n-1) = (3)(3)(2-1)= 9

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• Para la interacción entre el tipo de temperatura  y la presión:

Se descarta H0 si, Fc ≥ Fα, (a-1)(b -1), ab(n-1),  Fc ≥ F0.05, 4, 9 = 3.633

gln = (a-1)(b-1) = (3-1)(3-1) = 4     gld = ab(n-1) = 3*3(2-1)= 9

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Procedimiento de aleatorización.

Para planificar la recolección de los datos, se realizó el procedimiento de aleatorización en base a las condiciones experimentales.

En este diseño existen 18 observaciones, por lo tanto se  busca esta totalidad de números aleatorios y las pruebas experimentales se enumeran en orden aleatorio.

Existen 9 combinaciones de niveles, por lo tanto estas combinaciones son asignadas a las pruebas o unidades experimentales previamente aleatorizadas.

Tabla 1. Formato para toma de  datos y combinaciones de niveles

Tabla 2.  Aleatorización

Tabla 3. Registro de Datos

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