Análise do Tempo para filtrar café

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE

SÃO PAULO

PRO 3371 – CONTROLE DA QUALIDADE

[pic 1]

Seminário de Delineamento de Experimentos

Análise do tempo para filtrar café

Gabriel Bernard Venelli Medina - 8990601

João Pedro Matos de Oliveira Pereira - 8991727

Lucas Oliveira Tecchio - 8990386

Turma 01

Professor Alberto Ramos

São Paulo, novembro de 2016

RESUMO

        Este estudo tem como função a realização de um Delineamento de Experimentos (DOE), no escopo da disciplina PRO3371 – Controle da Qualidade, do curso de Engenharia de Produção da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.  Para familiarizar o grupo que realiza tal projeto com os conceitos de estatística, controle da qualidade e com o software Minitab, foi seguida a metodologia necessária para desenvolver o delineamento, obtendo os dados, realizando as análises necessárias e chegando a conclusões. O tema determinado pelo grupo para realizar os experimentos necessários foi relacionado à produção caseira de café, de forma que a variável resposta foi “tempo para filtrar completamente 150 ml de café”. No relatório, estão descritos todos os passos intrínsecos ao delineamento, com apoio de tabelas, imagens e gráficos; por fim, estão as análises, as conclusões e sugestões em caso de continuidade do trabalho.

Palavras-chave: Delineamento de Experimentos. Tempo para filtrar café. Minitab. Variável Resposta. Fatores e níveis. Experimentos. Contrastes. Resíduos. Análise de Variância.

ABSTRACT

The purpose of this study is to conduct an Design of Experiments (DOE), within the scope of PRO3371 - Quality Control, of the Production Engineering course at the Polytechnic School of the University of São Paulo. In order to familiarize the group realizing this project with the concepts of statistics, quality control and Minitab software, the proper methodology was followed to develop the design, obtaining the data, carrying out the necessary analyzes and reaching conclusions. The subject determined by the group to perform the necessary experiments was related to the home coffee production, and the response variable was "time to fully filter 150 ml of coffee". In the report, all the steps that are intrinsic to the design are described, supported by tables, images and graphs; finally, there are analyzes, conclusions and suggestions in case of continuity of work.

Keywords: Experimental Design. Time to filter coffee. Minitab. Variable Response. Factors and levels. Experiments. Contrasts. Residues. Analysis of Variance.

Lista de Ilustrações

Imagem 1        10

Imagem 2        14

Imagem 3        22

Imagem 4        23

Gráfico 1        18

Gráfico 2        19

Gráfico 3        20

Gráfico 4        20

Gráfico 5        21

Lista de Tabelas

Tabela 1        12

Tabela 2        13

Tabela 3        16

Tabela 4        17

Tabela 5        18

Tabela 6        27

Tabela 7        27

Sumário

1.  Introdução        6

2. Objetivo        7

3. Planejamento        7

3.1 Caracterização do problema        8

3.2 Seleção da variável resposta        8

3.3 Fatores de influência e seus respectivos níveis        9

    3.4 Modelo de planejamento dos experimentos............................................11

4.Execução        14

4.1 Procedimentos        14

4.2 Ordem dos experimentos        15

    4.3 Problemas experimentais e planos de ação ...........................................16

5. Análises        17

5.1 Resultados        17

5.2 Efeitos        17

    5.3 Análise de Resíduos................................................................................21

5.4 Análise das Variâncias        22

5.5 Análise da Equações        23

6. Conclusões        24

Bibliografia        25

Anexos        27

1.  Introdução

        A disciplina PRO3371 – Controle de Qualidade é fundamental para qualquer engenheiro de produção, visto que, ao aliar estatística com engenharia, permite que problemas reais sejam identificados e solucionados, por meio de métodos estatísticos.

        Seja por meio de ferramentas básicas e gerenciais de qualidade (para descobrir problemas e causas), por Delineamento de Experimentos (em que diversos experimentos são realizados para verificar a influência de determinados fatores em determinada variável resposta), por Controle Estatístico de Processos ou Inspeção por Amostragem, a disciplina oferece diversos meios para se realizar o controle e garantir a qualidade na produção.

        O projeto descrito neste experimento utiliza o método de Delineamento de Experimentos (DOE) para verificar a influência de alguns fatores sobre uma variável resposta. Decidiu-se estudar o tempo necessário para filtrar uma quantia de café, utilizando 6 (seis) diferentes fatores.

        O tema decidido fora pautado pensando tanto no tempo para a realização dos experimentos quanto nos experimentos em si (seria necessário um tema que possibilitasse a experimentação, contendo todos os fatores, níveis e repetições/réplicas no tempo existente para o desenvolvimento do seminário), cumprindo os requisitos básicos do projeto, descritos na seção 2.

        Assim, buscou-se obter um tema de interesse geral, com fatores cujas influências não fossem óbvias o suficiente para que não fosse necessário experimentar com diferentes níveis e combinações (e, para os fatores mais previsíveis, verificar se o senso comum está de fato alinhado com a teoria).