Introdução ao Planejamento Experimental. Dr. Evandro Bona

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Introdução ao Planejamento

Experimental

Dr. Evandro Bona

ebona@utfpr.edu.br

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› Montgomery, D. C. Design and Analysis of Experiments

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› Barros Neto, B.; Scarminio, I. S.; Bruns, R. E. Como

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› Rodrigues, M. I; Iemma, A. F. Planejamento de

Experimentos &

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› Ferreira, S. L. C. Introdução às Técnicas de Planejamento de Experimentos.

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› Cornell, J. A. A Primer on

Experiments with Mixtures.

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Quimiometria

Informática Eletrônica Estatística Matemática

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Planejamento Experimental Análise Exploratória Calibração Multivariada Resolução de curvas Quimiometria

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ALIMENTOS Algumas áreas de aplicações QUíMICA PETROQUíMICA FARMACÉUTICA BIOTECNOLOGIA ... AUTOMOTIVA

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Porque aprender Planejamento de Experimentos? Desenvolvimento de um novo produto e/ou processo

Conhecer o efeito das variáveis do processo

 informação sobre a robustez ou não do processo

Otimização do processo

Melhorar o produto que já está no mercado

Melhorar metodologias analíticas

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Vantagens do Planejamento Experimental

Reduz o número de experiências, com melhor qualidade de informação nos resultados;

É possível detectar o erro experimental e avaliá-lo (erro intrínseco do processo);

A análise multivariada permite verificar e quantificar efeitos sinérgicos e antagônicos entre as variáveis estudadas;

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_{Perigo do uso desta ferramenta:}

Utilização de softwares amigáveis sem conhecimento dos fundamentos teóricos necessários para a interpretação correta dos

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A atividade estatística mais importante não é a análise dos dados, e sim o

planejamento dos experimentos

em que esses dados devem ser obtidos.

Os Planejamentos Experimentais se baseiam na Estatística, mas...

A ferramenta não substitui o conhecimento do

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“Chamar o especialista em estatística depois que o experimento foi feito pode ser o mesmo que pedir a ele para fazer um exame post-mortem.

Talvez ele consiga dizer de que foi que o

experimento morreu.”

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ESTATÍSTICA

BOM SENSO PROCESSO

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_{Termos usados em Planejamento Experimental}

› FATOR: variáveis independentes passíveis de controle

durante o desenvolvimento de um processo ou produto. Os fatores podem ser quantitativos ou qualitativos.

› RESPOSTA: variáveis dependentes do processo, poderão ser ou não afetadas pela variação dos fatores. Um estudo pode possuir múltiplas respostas.

› DOMÍNIO EXPERIMENTAL: corresponde ao intervalo de trabalho dos fatores. Todas as conclusões obtidas são

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_{Termos usados em Planejamento Experimental}

› NÍVEL: quantidade de valores diferentes que um fator

poderá assumir no planejamento.

› MODELO: função matemática que relaciona o valor da variável dependente (resposta) aos valores das variáveis independentes (fatores). Os modelos devem ser validados antes de serem usados.

› CODIFICAÇÃO: os fatores devem ser codificados para retirar a influência da ordem de grandeza.

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_{Termos usados em Planejamento Experimental}

› ALEATORIZAÇÃO: os experimentos sempre devem ser

realizados em ordem aleatória.

› MATRIZ EXPERIMENTAL: conjunto de experimentos definidos no planejamento experimental.

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Construção de Modelos

SISTEMA Fator 1 Fator k Resposta 1 Resposta j

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Estabelecer Objetivos

› Variáveis envolvidas nos experimentos.

› Faixa de variação das variáveis selecionadas. › Níveis escolhidos para as variáveis.

› Variável de resposta.

› Planejamento experimental.

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Objetivo Planejamento Experimental Experimentos Análise dos Resultados Modelo ???