O que é e para que serve o planejamento de experimentos?

Você já parou para pensar que muito do que sabemos hoje é devido a experimentos e testes prévios?

O planejamento de experimentos, que será discutido neste artigo, é bastante utilizado para desenvolver novos processos e, também, solucionar problemas de processos já existentes, auxiliando seu controle estatístico.

Confira tudo o que esse artigo abordará por meio dos seguintes tópicos:

• O que é o planejamento de experimentos?
• Termos importantes do planejamento de experimentos;
• Aplicações do planejamento de experimentos;
• Como fazer um planejamento de experimentos?
• Objetivos e importância do planejamento de experimentos.

O que é o planejamento de experimentos?

O planejamento de experimentos, ou Design of Experiments (DOE), é uma técnica para definir quais os dados devem ser coletados em determinado experimento.

Essa técnica é ideal para estudar o efeito de um conjunto de vários fatores sobre uma variável resposta de interesse.

O planejamento de experimentos realiza análises para promover um melhor desempenho operacional e, consequentemente, a redução de seus custos.

Mas, como assim?

Basicamente, por meio da experimentação planejada, é possível entender e investigar a causa de variação no processo e, a partir disso, realizar testes para resolvê-la.

Além disso, a metodologia conta com gráficos de controle para um maior entendimento visual sobre os experimentos.

Vale lembrar que o planejamento experimental não é nenhuma receita de bolo que você irá seguir. Assim, é necessário ter um especialista no assunto que, juntamente com a técnica, obterá resultados produtivos e com menor custo para a indústria.

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Agora, você vai conferir alguns termos relevantes acerca do planejamento de experimentos. Fique ligado(a)!

Termos importantes do planejamento de experimentos

• Variável resposta: é a saída de um experimento, resultante de uma variação das variáveis de entrada. Um experimento pode ter uma ou mais variáveis de resposta;
• Níveis: são dados ou valores de um fator quantitativo ou qualitativo considerado no experimento;
• Fatores ou Tratamentos: são as variáveis que se alteram de acordo com o andamento do experimento para testes na variável de resposta;
• Aleatorização: é o método estatístico de alocar os pontos experimentais por meio de um processo aleatório. Isso permite que haja normalidade dos dados, evitando algum resultado tendencioso e aumentando a eficácia do teste;
• Blocos: grupos de dados que são tratados de forma similar. É esperado que a variação dentro de blocos seja menor do que a variação do experimento como um todo.

Aplicações do planejamento de experimentos

O planejamento de experimentos pode ser aplicado em diversas situações, como por exemplo:

• Avaliação de parâmetros de um projeto;
• Comparação e seleção das melhores configurações de um projeto;
• Avaliação de materiais;
• Aquisição de produtos mais enxutos e otimizados.

Como fazer um planejamento de experimentos?

A seguir, você vai conferir todas as etapas necessárias para a execução de um planejamento de experimentos.

Reconhecimento e identificação do problema

A primeira etapa da experimentação planejada é identificar qual é o problema e onde ele se encontra. Para isso, é importante a participação de todos os setores envolvidos, seja a parte de qualidade, marketing, operações ou engenharia.

Estabelecer um objetivo

É importante que, antes de iniciar o planejamento, se estabeleça um objetivo bem definido com resultados práticos.

Escolha da variável resposta

Como você viu, a escolha da variável resposta é fundamental para o sucesso do projeto. Em algumas vezes, o desvio padrão ou a média da característica em análise serão a variável resposta.

Listar para cada variável resposta e variável controle

É preciso listar, para cada variável (controle e resposta), o nível normal em que o processo será rodado, juntamente com a distribuição ou amplitude normal.

Escolha dos fatores e dos níveis

Nessa etapa, é necessário que, a pessoa que está realizando o experimento, escolha os fatores que podem variar (junto com os intervalos) e os níveis que serão rodados no processo.

Vale ressaltar que cada processo pode apresentar diferentes fatores, sendo particular. A escolha de fatores de um experimento deve ser diferente de outros testes.

Listar restrições

Antes da fase de escolher o tipo de planejamento experimental, é importante listar e registrar todas as restrições observadas na etapa anterior, como: materiais utilizados, tempo de duração e processos relevantes ou irrelevantes.

Escolha do tipo de planejamento experimental

Para escolher o tipo de planejamento experimental que será executado, é importante considerar o tamanho da amostra, a combinação da melhor sequência de rodadas e as restrições envolvidas.

Realização do experimento

Nessa fase, é importante controlar e avaliar o processo, para garantir que tudo esteja de acordo com o planejamento prévio.

Análise de dados

Para a análise de dados, são necessários métodos estatísticos para uma maior credibilidade, já que será feito de forma impessoal.

Além disso, é importante analisar os gráficos para uma interpretação mais assertiva do processo.

Conclusões do experimento

Depois de ter os dados analisados, é hora de tirar conclusões práticas do experimento!

Para isso, geralmente são utilizados métodos gráficos para a apresentação dos resultados.

Além disso, é necessário validar o sucesso do experimento, por meio de testes de confirmação.

Objetivos e importância do planejamento de experimentos

Como você viu, o objetivo de planejar os experimentos está na alta precisão de uma análise estatística do experimento.

Dessa forma, os maiores objetivos do experimento são promover os seguintes fatores:

• Redução do tempo dos processos;
• Redução dos custos operacionais;
• Redução da variabilidade operacional;
• Aumento da qualidade e do rendimento do processo.

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