EXEMPLO DOE DESIGN OF EXPERIMENTS. DOE e TAGUCHI 1

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1 EXEMPLO DOE DESIGN OF EXPERIMENTS DOE e TAGUCHI 1

2 OBJECTIVOS Descrição do problema: O forno estático parece influenciar negativamente a reflexão da lente. Não temos quantificado nem sabemos se realmente é só esse o factor que influencia a reflexão. Objectivos deste DOE: Demonstrar a capacidade e utilidade desta técnica, adaptada a um caso real. Aumentar a reflexão do reflector, cumprindo assim os requisitos mínimos de qualidade para os diferentes mercados onde é comercializado 360 Candelas. DOE e TAGUCHI 2

3 MEDIDOR DE REFLEXÃO DOE e TAGUCHI 3

4 FACTORES O grupo fez um brainstorming para decidir que factores a analisar. Factores de controlo: A. Altura das peças no forno. B. Temperatura do forno. C. Tempo de residência. D. Número de caixas no forno. E. Perto ou longe da fonte de calor. F. Peças de stock ou de produção. Factores de ruído: Posição no molde (lado e cavidade). DOE e TAGUCHI 4

5 MOLDE Dois lados Cada lado com duas cavidades. DOE e TAGUCHI 5

6 MATRIZ ORTOGONAL L8 DOE e TAGUCHI 6

7 MATRIZ ORTOGONAL L8 Factor A B C D E F G Ensaio (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) A. Altura dentro do forno. B. Temperatura do forno. C. Tempo no forno. D. Número de caixas no forno. E. Local dentro do forno. F. Tipo de peças (produção ou stock). G. Interacção CxE DOE e TAGUCHI 7

8 PLANO DE TRABALHOOtimização da Reflexão Plano de trabalho status a 15/12 1. Avisar produção e qualidade no início e fim dos ensaios; 2. Retirar e selecionar as lentes (10 por cavidade); 3. Soldar as peças; 4. Medir a reflexão das peças antes do forno; 5. Colocar todas as peças numa caixa de RE051 (com alvéolos); 6. Colocar etiquetas (caso existam) dentro da caixa; 7. Levar a caixa ao forno (tendo em atenção a localização da mesma no forno avisar o Diogo!); 8. Retirar caixas do forno e medir a reflexão; Na sexta é necessário retirar 160 peças (40 esquerda esquerda direita direitas 2) e soldar (+- 1h) EXECUTADO RUN Para segunda: retirar 80 peças e soldar EXECUTADO (6 horas de forno) Otimização da Reflexão Plano de trabalho status a 15/12 1. Avisar produção e qualidade no início e fim dos ensaios; 2. Retirar e selecionar as lentes (10 por cavidade); 3. Soldar as peças; 4. Medir a reflexão das peças antes do forno; 5. Colocar todas as peças numa caixa de RE051 (com alvéolos); 6. Colocar etiquetas (caso existam) dentro da caixa; 7. Levar a caixa ao forno (tendo em atenção a localização da mesma no forno avisar o Diogo!); 8. Retirar caixas do forno e medir a reflexão; h a 85ºC: 40 peças retiradas da injeção (20 esquerdas cav 1 e direitas cav 1 e 2 ) soldar (+- 1h EXECUTADO 1h a 85ºC + 40 peças de sexta ( ) EXECUTADO 2h a 85ºC: 40 peças retiradas da injeção (20 esquerdas cav 1 e direitas cav 1 e 2 ) pode ir produção e soldar (+- 1h) EXECUTADO 2h a 85ºC + 40 peças de sexta ( ) pode ir produção EXECUTADO Para terça: retirar 80 peças e soldar (6 horas de forno exclusivas) 1h a 95ºC: 40 peças retiradas da injeção (20 esquerdas + 20 direitas)e soldar (+- 1h) nâo tem medidas nem antes nem depois do forno 1h a 95ºC + 40 peças de sexta ( ) falta medir depois do forno Já Já medidas antes do forno,. Falta medir depois do forno Na sexta é necessário retirar 160 peças (40 esquerda esquerda direita direitas 2) e soldar (+- 1h) EXECUTADO 4 3 2h a 95ºC: 40 peças retiradas da injeção (20 esquerdas + 20 direitas) e soldar (+- 1h) nâo tem medidas nem antes nem depois do forno 2h a 95ºC: + 40 peças de sexta ( ) falta medir depois do forno RUN Para segunda: retirar 80 peças e soldar EXECUTADO (6 horas de forno) h a 85ºC: 40 peças retiradas da injeção (20 esquerdas cav 1 e direitas cav 1 e 2 ) soldar (+- 1h EXECUTADO 1h a 85ºC + 40 peças de sexta ( ) EXECUTADO 2h a 85ºC: 40 peças retiradas da injeção (20 esquerdas cav 1 e direitas cav 1 e 2 ) pode ir produção e soldar (+- 1h) EXECUTADO Já Já medidas antes do forno,. Falta medir depois do forno As pessoas que acompanham o ensaio: Arminda Correia, Paulo Araujo, André Pereira, Nuno Marinho, André Soares, Jorge Lopes, Rita Josefino, Fernando Fernandes. 6 2h a 85ºC + 40 peças de sexta ( ) pode ir produção EXECUTADO Para terça: retirar 80 peças e soldar (6 horas de forno exclusivas) DOE e TAGUCHI 8

9 RESULTADOS Ensaio 1 1h 85 atual Antes do forno RUN 1 esquerda 1 esquerda 2 direita 1 direita 2 Item ECE 20' 0,3 (mcd / lx) Item ECE 20' 0,3 (mcd / lx) Item ECE 20' 0,3 (mcd / lx) Item ECE 20' 0,3 (mcd / lx) 1 540, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,88 Depois do forno RUN 1 Ensaio 1 6 Esquerda 2 esquerda 1 direita 1 direita 2 Item ECE 20' 0.3 (mcd / lx) Item ECE 20' 0.3 (mcd / lx) Item ECE 20' 0.3 (mcd / lx) Item ECE 20' 0.3 (mcd / lx) 1 443, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,21 DOE e TAGUCHI 9

10 TRATAMENTO DOS DADOS Os dados das 320 peças tiveram de ser ordenados e trabalhados com uma tabela dinâmica. Foram calculadas as médias e variâncias de cada um dos factores de controlo. O mesmo para os factores de ruído. Com estes resultados foram construídos gráficos para facilitar a análise. Foi calculada uma ANOVA para validar estatisticamente os resultados. DOE e TAGUCHI 10

11 REFLEXÃO ANTES E APÓS O FORNO Rótulos de Linha Contagem de Reflex Soma de Reflex Média de Reflex Var de Reflex Antes 320, ,46 582, ,22 Depois 320, ,74 417, ,88 Total Geral 640, ,20 500, ,28 Diferença entre médias 164,86 DOE e TAGUCHI 11

12 REFLEXÃO ANTES E APÓS FORNO As unidades ao passarem pelo forno perdem em média 164,86 candelas. O que também se pode ver pelos resultados é que o forno ajuda a reduzir a variância entre as unidades. DOE e TAGUCHI 12

13 REFLEXÃO APÓS FORNO POR ENSAIO DOE e TAGUCHI 13

14 ANÁLISE GRÁFICA DAS MÉDIAS DOE e TAGUCHI 14

15 REFLEXÃO ANTES DO FORNO POR CAVIDADE E LADO O lado esquerdo está constante ao longo das cavidades com uma média de 528,55. O lado direito possui uma média de 636,91 mas depende da cavidade. A cavidade 1 parece estar a sugar reflexão à cavidade 2. DOE e TAGUCHI 15

16 REFLEXÃO ANTES POR CAVIDADE E LADO Rótulos de Linha Média de Reflex Var de Reflex 1Cav 1Esq 524, ,66 2Dir 919, ,09 2Cav 1Esq 532, ,57 2Dir 354, ,86 Total Geral 582, ,22 O que está a acontecer à variância da cavidade 1 do lado direito? DOE e TAGUCHI 16

17 PERDA DE REFLEXÃO POR CAVIDADE E LADO Qualquer que seja o lado ou a cavidade existe uma perda de reflexão após a passagem pelo forno. DOE e TAGUCHI 17

18 FACTOR A GRÁFICO A1 A2 DOE e TAGUCHI 18

19 FACTOR A ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor A Grupos Contagem Soma Média Variância ,35 416, , ,39 419, ,46-2,76 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos 607, ,86 0,03 0,87 3,87 Dentro de grupos , ,24 Total , O Factor A Altura dentro do forno. Não influencia a reflexão. DOE e TAGUCHI 19

20 FACTOR B GRÁFICO B1 B2 DOE e TAGUCHI 20

21 FACTOR B ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor B Grupos Contagem Soma Média Variância ,22 457, , ,52 378, ,53 78,50 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos , ,95 23,99 0,00 3,87 Dentro de grupos , ,73 Total , O Factor B Temperatura do forno. Influencia a reflexão. Quanto maior a temperatura menor a reflexão. DOE e TAGUCHI 21

22 FACTOR C GRÁFICO C1 C2 DOE e TAGUCHI 22

23 FACTOR C ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor C Grupos Contagem Soma Média Variância ,69 461, , ,05 373, ,95 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos , ,42 30,77 0,00 3,87 Dentro de grupos , ,42 Total , O Factor B Tempo no forno. Influencia a reflexão. Quanto mais tempo no forno menor a reflexão. DOE e TAGUCHI 23

24 FACTOR D GRÁFICO D1 D2 DOE e TAGUCHI 24

25 FACTOR D - ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor D Grupos Contagem Soma Média Variância ,54 406, , ,20 429, ,52-22,45 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos , ,02 1,84 0,18 3,87 Dentro de grupos , ,32 Total , O Factor D Número de caixas no forno. Não influencia a reflexão. DOE e TAGUCHI 25

26 FACTOR E GRÁFICO E1 E2 DOE e TAGUCHI 26

27 FACTOR E ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor E Grupos Contagem Soma Média Variância ,77 385, , ,97 450, ,48-65,31 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos , ,88 16,23 0,00 3,87 Dentro de grupos , ,98 Total , O Factor E Local dentro do forno. Influencia a reflexão. Quanto mais perto das fontes de calor menor a reflexão. DOE e TAGUCHI 27

28 FACTOR F GRÁFICO F1 F2 DOE e TAGUCHI 28

29 FACTOR F ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor F Grupos Contagem Soma Média Variância ,58 419, , ,16 416, ,90 3,52 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos 992, ,01 0,04 0,83 3,87 Dentro de grupos , ,04 Total , O Factor F Tipo de peças (stock ou produção). Não influencia a reflexão. DOE e TAGUCHI 29

30 FACTOR G GRÁFICO G1 G2 DOE e TAGUCHI 30

31 FACTOR G ANOVA Anova: factor único SUMÁRIO Factor G Grupos Contagem Soma Média Variância ,79 441, , ,95 393, ,94 47,80 ANOVA Fonte de variação SQ gl MQ F valor P F crítico Entre grupos , ,55 8,49 0,00 3,87 Dentro de grupos , ,38 Total , O Factor G Interacção CxE (tempo no forno e local no forno). Influencia a reflexão. DOE e TAGUCHI 31

32 LADO E CAVIDADE DC1 DC2 EC1 EC2 DOE e TAGUCHI 32

33 ANOVA GLOBAL ANOVA GLOBAL Fonte de variação SQ gl MQ NovoF NovoP Prob NovoFc FA 607, ,86 0,1449 0, ,6% 3,872 FB , ,95 117,5431 0, ,0% 3,872 FC , ,42 147,8164 0, ,0% 3,872 FD , ,02 9,6162 0, ,8% 3,872 FE , ,88 81,3614 0, ,0% 3,872 FF 992, ,01 0,2365 0, ,3% 3,872 FG , ,55 43,5760 0, ,0% 3,872 Lado , ,03 14,7515 0, ,0% 3,872 Cav , ,39 581,2217 0, ,0% 3,872 LadoCav , ,73 370,2225 0, ,0% 3,872 Soma ,83 10 Erro , ,50 Total , DOE e TAGUCHI 33

34 CONCLUSÕES O Plano de Experiências permitiu-nos verificar que o forno influi negativamente, retirando cerca de 160 mcd de reflexão. Com alguma surpresa, verificamos também que existe uma grande dispersão de valores entre as cavidades direitas 1 e 2. Tal resultado indicia alguma anomalia no molde. DOE e TAGUCHI 34

35 DOE e TAGUCHI 35

36 DESCRIÇÃO DO PROBLEMA De que forma regulando a injecção podemos influenciar a reflexão do RE051. DOE e TAGUCHI 36

37 MÉTODO USADO INTRODUÇÃO O Plano de Experiências (em inglês Design of Experiments, DOE) é uma técnica utilizada para se planearem experiências, ou seja, para definir que dados, em que quantidade e em que condições devem ser recolhidos durante uma determinada experiência. Procura-se, com o plano de experiências, satisfazer dois grandes objectivos: 1. Determinar quais os factores que influenciam a reflexão. 2. Com o menor número de ensaios. DOE e TAGUCHI 37

38 MATRIZ USADA L8 Basicamente no DOE analisamos: A variável de resposta que é o resultado que queremos analisar e melhorar, neste caso a reflexão do RE051. Factores de controlo que são parâmetros que regulamos e que influenciam a variável de resposta. Usamos uma matriz L8 onde relacionamos esses factores, com o objectivo de medir a variável de resposta e o seu comportamento. Factor A B C D E F G Ensaio (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) DOE e TAGUCHI 38

39 FACTORES CONSIDERADOS O grupo fez um brainstorming para decidir os factores a analisar, com os quais construímos a nossa tabela L8 Factor Descrição Nível 1 Nível 2 A Temperatura do molde B Temperatura do canal quente C Pós-pressão D Velocidade de injecção E Tempo de arrefecimento F Tempo até à soldadura da lente 60 1 G Tempo até à soldadura do suporte 60 1 DOE e TAGUCHI 39

40 PLANO DE TRABALHO Run Tº molde Tº Cquente Póspressão Vel Inj Tempo Arr Tempo até Tempo até (Suporte) DOE e TAGUCHI 40

41 RESULTADOS NO FOTOCOMPARADOR As peças foram medidas e os resultados da reflexão são: Peça Teste Esquerdas Ensaio Cavidade Peça Teste Direitas Ensaio Cavidade

42 TRATAMENTO DOS DADOS Os dados das 160 peças tiveram de ser ordenados e trabalhados com uma tabela dinâmica. Foram calculadas as médias de cada um dos factores de controlo. Foram ainda calculadas as médias para os factores de ruído: as cavidades. Com estes resultados foram construídos gráficos para facilitar a análise. 42

43 REFLEXÃO ANÁLISE GRÁFICA Os factores de controlo mais significativos são: 1. Tempo até à soldadura da lente factor F. 2. Velocidade de injecção factor D. Mas a cavidade tem mais influência que qualquer factor de controlo!?! 43

44 ANÁLISE DE DISPERSÃO Uma outra análise gráfica foi feita, a dispersão de valores. Aqui ainda é mais evidente a anomalia. 44

45 ANOVA ANÁLISE DE VARIÂNCIA Usamos o excel e o minitab para fazer a análise de variância de todos os factores. Novamente a cavidade apresenta o maior valor. 45