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REVISTACIENCIAADMINISTRATIVA2016NÚMEROESPECIAL.VOLUMEN.6 CONGRESOCIFCANOVIEMBRE-2016
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VOLUMEN 6
SUMARIO
DISEÑO DE EXPERIMENTOS CON EL MÉTODO TAGUCHI, CASO PRÁCTICO “BROCHETAS DE DULCE ELABORADAS POR ESTUDIANTES DE
INGENIERÍA INDUSTRIAL ROSA ISELA SANTANA MORALES
ISABEL LIRA VÁZQUEZ
SERGIO CASTILLO LAGUNES PAGINA 2
MORFOLOGÍA Y PRODUCCIÓN DE BIOMASA DE PENNISETUM PURPUREUM, BAJO
FERTILIZACIÓN MINERAL Y COMPOSTA DE CACHAZA.
SALVADOR PAREDES RINCÓN LUIS ALBERTO MONTES GUTIÉRREZ
ALFREDO DÍAZ CRIOLLO PAGINA 25
DIGNÓSTICO DE LA PRODUCTIVIDAD DELLABORATORIO DE QUIMICA DE UN INSTITUTO
TECNOLOGICO SUPERIOR DEL ESTADO DEVERACRUZ
MARÍA DE LOURDES LÓPEZ CRUZ
NOHELIA LARA AGUILERA
MAGDALENA HERNÁNDEZ CORTEZ PAGINA 42
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DISEÑO DE EXPERIMENTOS CON EL MÉTODO TAGUCHI,
CASO PRÁCTICO “BROCHETAS DE DULCE
ELABORADAS POR ESTUDIANTES DE INGENIERÍA
INDUSTRIAL
ROSA ISELA SANTANA MORALES 1
ISABEL LIRA VÁZQUEZ2
SERGIO CASTILLO LAGUNES3
RESUMEN
El diseño de productos es una parte crucial en el desarrollo de estrategias
competitivas que permita a una empresa la permanencia y crecimiento,
considerando las necesidades de su mercado objetivo. Para determinar la
preferencia de los consumidores en un producto, es importante conocer la
respuesta (agrado) que pueden tener a dicho producto. Para llevar a cabo lo
anterior, existen diversas técnicas que pueden ayudar a conocer información que
permita mejorar el proceso de elaboración de un producto, pero ¿Qué pasaría si
esta información contribuye a mejorar aún más este producto? Una posible
respuesta a la interrogante anterior, sería el diseño robusto (considerado como
filosofía de calidad fuera de línea), al emplear el diseño experimental y las técnicas
de aleatorización, así como el análisis de varianza, para inducir a obtener
información que nos ayude en el proceso de mejora y diseño del producto. Es así,
como el Método Taguchi, se puede utilizar para definir los factores principales que
1.EstudiantedelcolegiodeestudiosavanzadosdeIberoamérica.e-mail:rosaiselasantanamorales@gmail.com2.EstudiantedelcolegiodeestudiosavanzadosdeIberoamérica.e-mail:cpisalira@hotmail.com3.EstudiantedelcolegiodeestudiosavanzadosdeIberoamérica.e-mail:[email protected]
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determinan la preferencia del consumidor, reduciendo la variabilidad que influye en
la calidad, productividad y la confianza en el proceso de manufactura y sus
resultados. Dentro del método establecido por Genichi Taguchi, para determinar
las corridas experimentales, se emplea el arreglo L8, ya que permite llevar a cabo
el experimento en poco tiempo y emplear pocos recursos, con la confianza que
este brinda. Para utilizar el Método Taguchi se realizó el experimento de
elaboración de “brochetas de dulces” con estudiantes de Ingeniería Industrial y se
tomaron las muestras en los estudiantes del Instituto Tecnológico de Tláhuac III.
Cabe mencionar que el proyecto tiene como objetivo, poner en práctica una
herramienta ingenieril e identificar estadísticamente las características (factores)
que influyen significativamente en la elaboración de brochetas de dulce,
considerando el agrado del consumidor (estudiantes).
Palabras clave: Diseño de experimento, arreglo ortogonal, corrida, factor, nivel.
ABSTRACT
Product design is a crucial part in the development of competitive strategies that
enable a business retention and growth, considering the needs of your target
market. To determine the preference of consumers in a product, it is important to
know the answer (pleased) that can have such product. To accomplish the above,
there are several techniques that can help you learn information to improve the
process of developing a product, but what if this information helps to further
improve this product? One possible answer to the previous question, would the
robust design (considered as quality philosophy offline), by using experimental
design and randomization techniques, as well as analysis of variance, to induce
information to help us in process improvement and product design. Thus, as the
Taguchi method can be used to define the main factors determining consumer
preference, reducing the variability that affects the quality, productivity and
confidence in the manufacturing process and its results. Within the method
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established by Genichi Taguchi, to determine the experimental runs, the
arrangement L8 is used, allowing to carry out the experiment in a short time and
use fewer resources, with the confidence that this provides. To use the Taguchi
method of making the experiment "candy kebabs" with students of Industrial
Engineering was performed and samples were taken at the Institute of Technology
students Tláhuac III. It is worth mentioning that the project aims, implement an
engineering tool and statistically to identify characteristics (factors) that significantly
influence the development of skewered sweet, considering pleased consumers
(students).
Key words: design experiment, orthogonal array, run, factor, level.
INTRODUCCIÓN
Cuando se lleva a cabo un proceso de investigación, en prácticamente todos los
campos de estudio, se llevan a cabo experimentos, los cuales apoyan a descubrir
una serie de resultados de un proceso o sistema en particular, dicho de una forma
simple, un experimento es una prueba. En un sentido formal, H. Pulido (2010)
describe que un experimento es “un cambio en las condiciones de operación de
un sistema o proceso, que se hace con el objetivo de medir el efecto del cambio
sobre una o varias propiedades del producto o resultado”, las variables nos
expresaran que “a través de esta(s) se conoce el efecto o los resultados de cada
prueba experimental”, los factores nos indican que “son variables de proceso o
características de los materiales experimentales”, los niveles son “los diferentes
valores que se asignan a cada factor estudiado en un diseño experimental” y por
último, el tratamiento o punto de diseño es “una combinación de niveles de
todos los factores estudiados”. El diseño de experimento se entenderá como “una
prueba o serie de pruebas en las que se hacen cambios deliberados en las
variables de entrada de un proceso o sistema para observar e identificar las
razones de los cambios que pudieran observarse en la respuesta de salida”
(Figura 1).
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Figura 1. Modelo general de un proceso o sistema. Fuente: Gutiérrez Pulido & De la Vara Salazar,
2008, pag. 7.
En Ingeniería, la experimentación desempeña un papel importante en el diseño de
nuevos productos, el desarrollo de procesos de manufactura y el mejoramiento de
procesos. El objetivo en muchos de los casos sería desarrollar un proceso
robusto, es decir, un proceso que sea afectado en forma mínima por fuentes de
variabilidad externas.
Montgomery (2010) establece que los métodos de diseño experimental
desempeñan también un papel importante en las actividades de diseño de
ingeniería, cabe mencionar que algunas de las aplicaciones del diseño
experimental son:
1. La comparación y configuración de las aplicaciones de diseños básicos.
2. La evaluación de materiales alternativos.
3. La selección de parámetros del diseño para que el producto tenga un buen
funcionamiento en una amplia variedad de condiciones de campo, es decir,
para que el producto sea robusto.
4. La determinación de los parámetros clave del diseño del producto que
afectan el desempeño del mismo.
El uso del diseño experimental en las áreas de ingeniería, puede redundar en
productos cuya fabricación sea más sencilla, en productos que tengan un
desempeño y confiabilidad de campos mejorados, en costos de producción más
bajos y en tiempos más cortos para el diseño y desarrollo del producto.
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Para llegar a lo que hoy conocemos como diseño de experimentos estadístico, se
conocen cuatro eras del desarrollo moderno, las cuales se ilustran en la Figura 2:
Figura 2. Breve historia del diseño estadístico. Fuente: Elaboración propia.
Como se puede notar, fue en la era de calidad, donde se dio un gran impulso al
conocimiento y aplicación del diseño de experimentos, gracias al éxito en la
calidad de la industria japonesa. En el movimiento por la calidad, impulsada por
los gurúes Deming e Ishikawa, donde se promovió el uso de la estadística en la
calidad, fue aquí donde el diseño de experimentos demostró su gran utilidad en la
resolución de problemáticas a fondo, así como para mejorar el diseño de los
productos y procesos. El diseño robusto tiene su origen en las ideas del ingeniero
japonés Genichi Taguchi, quien desarrolló su propia filosofía y métodos de
ingeniería de la calidad desde la década de 1950. Los conceptos del diseño
robusto de Genichi Taguchi tuvieron un gran impacto en la academia del mundo
occidental y las industrias empezaron a entrenar a sus ingenieros en la aplicación
del diseño de experimentos.
ERA AGRÍCOLA
•En los años de 1920 y principios de la década de 1930.
•Ronald A. Fisher•Principios básicos: aleatorización, la realización de replicas y la formación de bloques.
•Incorporó el diseño factorial y el análisis de varianza.
ERA INDUSTRIAL
•Década de 1930 y los 30 años siguientes.
•George E. P. Box y K. B. Wilson.
•Metodología de Superficies de Respuesta (MSR).
•Denomina inmediatez y secuencialidad.
ERA DE LA CALIDAD
•Fines de la década de 1970.
•Genichi Taguchi•Diseño robusto.•Propuso diseños factoriales altamente fraccionados, arreglos ortogonales y otros métodos estadístico.
•Dio la pauta al uso generalizado del diseño experimental en la industria.
ERA DEL DISEÑO ESTADÍSTICO
•Renovado interés por investigadores y profesionales del mundo industrial.
•Educación formal en el diseño estadístico de experimentos en los programas de Ingeniería, tanto en licenciatura como en posgrado.
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P. Reyes (2006) menciona que la parte fundamental de la metodología ideada por
Genichi Taguchi es la optimización de productos y procesos, a fin de asegurar
productos robustos, de alta calidad y bajo costo. La metodología Taguchi consta
de tres etapas:
a) Diseño del sistema
b) Diseño de parámetros
c) Diseño de tolerancias
De estas tres etapas, la más importante es el diseño de parámetros cuyos
objetivos son:
a) Identificar qué factores afectan la característica de calidad en cuanto a su
magnitud y en cuanto a su variabilidad.
b) Definir los niveles “óptimos” en que debe fijarse cada parámetro o factor, a
fin de optimizar la operación del producto y hacerlo lo más robusto posible.
c) Identificar factores que no afectan substancialmente la característica de
calidad a fin de liberar el control de estos factores y ahorrar costos de
pruebas.
Para lograr lo anterior se ha manejado una serie de herramientas estadísticas
conocida como diseño de experimentos. Taguchi ha propuesto una alternativa no
del todo diferente que sé que conoce como: Arreglos Ortogonales y las Gráficas
Lineales.
La herramienta utilizada normalmente son diseños factoriales altamente
fraccionados, sin embargo cuando el número de factores se ve incrementado, las
posibles interacciones aumentan, así como la complicaciones para identificar
cuáles son las condiciones específicas a experimentar.
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Un arreglo ortogonal se puede comparar con una replicación factorial
fraccionada, de manera que conserva el concepto de ortogonalidad y contrastes.
Un experimento factorial fraccionado es también un arreglo ortogonal.
Taguchi desarrolló una serie de arreglos particulares que denominó:
!" # $
Dónde:
a = Representa el número de pruebas o condiciones experimentales que
se tomarán. Esto es el número de renglones o líneas en el arreglo
(tratamientos).
b = Representa los diferentes niveles que tomará cada factor.
c = Es el número de efectos independientes que se pueden analizar, esto
es el número de columnas.
Para un arreglo a 2 niveles, el número de columnas (efectos o factores) que se
pueden analizar, es igual al número de renglones menos uno. Taguchi ha
desarrollado una serie de arreglos para experimentos con factores a dos niveles,
los más utilizados y difundidos según el número de factores a analizar se
muestran en la tabla 1:
Tabla 1
Número de arreglos en experimentos con factores a dos niveles.
Número de factores a
analizar
Arreglo a
utilizar
Número de
condiciones a probar Entre 1 y 3 L4 4
Entre 4 y 7 L8 8
Entre 8 y 11 L12 12
Entre 12 y 15 L16 16
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Entre 16 y 31 L32 32
Entre 32 y 63 L64 64
Fuente: Reyes Aguilar, 2006, pag. 22.
Taguchi hace también una separación de los factores del proceso o producto en:
• Los factores controlables son aquellas variables susceptibles de fijarse
a niveles deseados durante el proceso.
• Los factores incontrolables (ruido) son aquellos que influyen en el
proceso pero que al no poderse controlar, por ser muy costoso o difícil,
producen variabilidad.
Para ayudar en la asignación de factores en las columnas de un arreglo Genichi
Taguchi diseñó las gráficas lineales cuyo objetivo es simplificar el diseño del
experimento y evitar patrones indeseables de confusión. En una gráfica lineal, un
efecto principal se representa mediante un punto y una interacción se representa
mediante una línea.
I. METODOLOGÍA
Para llevar a cabo el experimento, se propone en el presente trabajo cinco etapas
principales, las cuales se muestran en la Figura 3:
Figura 3. Etapas principales del experimento. (Fuente: Elaboración propia.)
• Diseño del Experimento
Etapa 1
• Determinación del tamaño de la muestra
Etapa 2• Ejecución del Experimento
Etapa 3
• Trabajo de Campo
Etapa 4• Anáisis de Resultados
Etapa 5
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II. DESARROLLO
Para el desarrollo de las etapas antes mencionadas, se realizó el experimento de
elaboración de “brochetas de dulces” y se tomaron las muestras en los estudiantes
del Instituto Tecnológico de Tláhuac III, donde el proyecto tuvo como objetivo,
identificar estadísticamente las características (factores y niveles) que influyen
significativamente en la elaboración de brochetas de dulce, considerando el
agrado del consumidor (estudiantes). A continuación, se describe el desarrollo de
cada una de las etapas:
ETAPA 1. Diseño del experimento
a) Se eligió para llevar a cabo como experimento, bajo el consenso de los
estudiantes de 8° semestre de la carrera de Ingeniería Industrial, la
elaboración de brochetas de dulce, por su practicidad en la elaboración y
manipulación.
b) Se determinaron los factores potenciales del diseño que pueden influir
directamente sobre el producto final y que pueden tener cierto efecto sobre
la respuesta del cliente. Los factores a estudiar, al igual que sus respectivos
niveles, se muestran en la siguiente tabla.
Tabla 2.
Factores y niveles del diseño.
FACTOR
CONTROLABLE
NIVEL
1 2
A. Palillo Madera Plástico
B. Bombón Espiral Corazón
C. Gomita de lombriz Chile Azúcar
D. Gomita de mango Natural Chile
E. Gomita de piña Chile Azúcar
F. Salsa Chamoy Chocolate
G. Contenedor Servilleta Capacillo
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Fuente: elaboración propia.
c) Se empleó el arreglo ortogonal L8 establecida por el Método de Taguchi
(Tabla 3), el cual nos recomienda la elaboración de ocho corridas
experimentales (combinaciones diferentes de brochetas de dulce), cuando
se tiene siete factores de dos niveles. Para tener identificada cada corrida
experimental, se optó por colocar a cada brocheta de dulce una etiqueta de
color que nos permitiera saber a cuál corrida pertenecía. El diseño del
experimento quedo como se muestra en la tabla 4.
Tabla 3.
Arreglo Ortogonal L8 (fracción 27-4).
NÚMERO DE
CORRIDA
NÚMERO DE COLUMNA
1 2 3 4 5 6 7
1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 2 2 2 2
3 1 2 2 1 1 2 2
4 1 2 2 2 2 1 1
5 2 1 2 1 2 1 2
6 2 1 2 2 1 2 1
7 2 2 1 1 2 2 1
8 2 2 1 2 1 1 2
2 factores: columna 1,2.
3 factores: columna 1,2,4.
4 factores: columna 1,2,4,7.
5 factores: columna 1,2,4,7,6.
6 factores: columna 1,2,4,7,6,5.
7 factores: las siete columnas.
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Fuente: elaboración propia.
d) Se realizó el proceso de bloqueo, considerando la secuencia del arreglo
ortogonal, utilizando solo una pieza de los factores palillo, bombón, gomita
de lombriz, gomita de mango, gomita de piña y contenedor, y verter una
cantidad constante de salsa, para cada brocheta de dulce que se elaboró.
e) Se seleccionó como variable de respuesta: “agrado de la persona por la brocheta de dulce”. La variable anteriormente mencionada es de tipo
cualitativo, por lo cual fue necesario establecer una escala de medición
para convertirla en variable cuantitativa:
a. Cuando el agrado del sabor era bueno se le asignaba un valor de 3.
b. Cuando el agrado del sabor era regular se le asignaba un valor de 2.
c. Cuando el agrado del sabor era malo se le asignaba un valor de 1.
Para conocer lo anterior, los estudiantes diseñaron una encuesta (Figura 4) que
nos ayudaría a conocer la variable de respuesta de las personas que intervinieron
en el experimento.
Tabla 4.
Diseño del experimento “Brochetas de dulce” con el Arreglo Ortogonal L8.
CORRIDA FACTORES
NÚM. COLOR Palillo Bombón
Gomita
de
lombriz
Gomita
de
mango
Gomita
de
piña
Salsa Contenedor
1 Blanco Madera Espiral Chile Natural Chile Chamoy Servilleta
2 Rojo Madera Espiral Chile Chile Azúcar Chocolate Capacillo
3 Negro Madera Corazón Azúcar Natural Chile Chocolate Capacillo
4 Amarillo Madera Corazón Azúcar Chile Azúcar Chamoy Servilleta
5 Verde Plástico Espiral Azúcar Natural Azúcar Chamoy Capacillo
6 Naranja Plástico Espiral Azúcar Chile Chile Chocolate Servilleta
7 Azul Plástico Corazón Chile Natural Azúcar Chocolate Servilleta
8 Morado Plástico Corazón Chile Chile Chile Chamoy Capacillo
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Figura 4. Encuesta de agrado (sabor) de la brocheta de dulce.
Fuente: Elaborado por los estudiantes de 8° semestre de Ingeniería Industrial.
ETAPA 2. Determinación del tamaño de la muestra
a) Se eligió como población objetivo, para llevar a cabo el experimento, a los
estudiantes del Instituto Tecnológico de Tláhuac III, que actualmente cuenta
con 552 estudiantes, distribuidos en cuatro ingenierías.
b) Se determinó la probabilidad de éxito (p) y de fracaso (q) de la población
(Tabla 5) con respeto a la pregunta ¿les gusta o no las brochetas de
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dulce?, la muestra obtenida de 50 estudiantes, los cuales fueron elegidos
aleatoriamente, los resultados se muestran a continuación:
Tabla 5.
Probabilidad de éxito (p) y de fracaso (q).
¿Les gustan las
brocheta de dulce? Estudiantes Probabilidad
Si 40 0.8
No 10 0.2
n = 50 1
Fuente: elaboración propia.
c) Se establecieron los datos necesarios para establecer la muestra,
empleando un nivel de confianza de 95% y un error del 8.5 %, los cuales se
presentan a continuación:
N = 552
p = 0.8
q = 0.2
Z = 1.960
e = 0.085
d) Se calculó el tamaño de la muestra:
% ='()*+
+ − 1 .( + '()* = 1.960( 0.8 0.2 552
552 − 1 0.085 ( + 1.960 ( 0.8 0.2 = 73.82884
≈ <=
Como el tamaño de la muestra fue de 74 observaciones y son 8 corridas
experimentales, se decidió realizar 10 degustaciones (brochetas de dulce) por
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cada tratamiento (corrida o mezcla), por lo tanto el tamaño de la muestra fue de 80
observaciones (brochetas de dulce).
ETAPA 3. Ejecución del experimento
a) Los estudiantes encargados de la realización del experimento, se dividieron
en tres equipos (figura 5) para la realización de las brochetas de dulce,
eligiendo corridas específicas para optimizar tiempo y realizar un trabajo
ordenado.
Figura 5. Equipos para la realización del experimento.
b) Se acomodaron todo los factores con sus respectivos niveles, como se
muestra a continuación en la figura 6:
Figura 6. Acomodo de los factores y niveles.
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c) Cada equipo tomo sus respectivos factores con su nivel correspondiente
(figura 6), de acuerdo al diseño del arreglo ortogonal L8 (Tabla 4), para
realizar la corrida que elaboraron.
Figura 7. Selección de los factores para la elaboración de las brochetas de dulce.
d) Se elaboraron las 10 brochetas de dulce por cada corrida experimental
(figura 8).
Figura 8. Preparación de las brochetas de dulce.
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e) Se le colocó la etiqueta de color a cada una de ellas para identificar la
corrida a la que pertenecen y posteriormente se acomodaron en las charola
(figura 9).
Figura 9. Brochetas de dulce terminadas.
ETAPA 4. Trabajo de campo (recolección de datos)
a) Una vez elaboradas las 80 brochetas de dulce, identificadas con su
respectivo color de etiqueta, los equipos se distribuyeron estratégicamente
por distintos salones, pasillos y diversos espacios del Instituto para realizar
el muestreo.
b) Se invitaban a los estudiantes participar en la degustación de una brocheta
de dulce, la cual escogían al azar (Figura 10) y se les entregaba la
encuesta (Figura 4) para su llenado.
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Figura 10. Trabajo de campo.
c) Se recibía la encuesta, revisando que los campos fueran llenados
correctamente.
Una vez terminada la recolección de los datos, se prosiguió a recopilar la
información obtenida de cada encuesta, colocando el valor en la corrida
correspondiente. Se determinó la variable de respuesta “agrado de la
persona por la brocheta de dulce”, como se muestra en la tabla 6.
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Tabla 6
Resultados obtenido de la variable de respuesta.
CORRIDA MUESTRA Yi
NÚM. COLOR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Blanco 3 3 3 3 3 3 3 3 2 1 2.7
2 Rojo 3 3 3 3 3 2 2 2 2 1 2.4
3 Negro 2 2 3 3 3 3 3 3 2 2 2.6
4 Amarillo 3 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2.8
5 Verde 3 3 3 2 3 3 3 2 2 3 2.7
6 Naranja 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2.7
7 Azul 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3.0
8 Morado 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2.5
Fuente: elaboración propia.
III. RESULTADOS
ETAPA 5. Análisis de resultados
Tomando como base los resultados Yi (variable de respuesta), obtenidos en la
recolección de datos (Tabla 6), se prosiguió a realizar el análisis correspondiente
con software MINITAB y los resultados, fueron los siguientes:
a) Análisis de varianza. En los resultados obtenidos, se puede apreciar los
factores significantes que afectan considerablemente a la variable de
respuesta Yi, siendo estos A, B, D, E y G, es decir, el palillo, el bombón,
la gomita de mango, la gomita de piña y el contenedor.
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Figura 11. Análisis de varianza de la variable repuesta (Yi).
Para determinar el nivel, es necesario calcular las medias y los efectos para poder
tomar una decisión.
b) Promedios. Se calcularon las medias de cada nivel en cada factor y los
resultados fueron los siguientes:
Figura 12. Promedios de niveles y factores.
c) Prueba de Yates. Se calcularon los efectos de cada factor respecto
al promedio general Y, y considerando el nivel más alto de cada
factor , para este caso los efectos fueron los siguientes:
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Figura 13. Efectos estimados de los factores.
d) Gráficas lineales. Tomando como base las medias de cada nivel en cada
uno de los factores establecidos, se realizaron las gráficas lineales, que nos
apoyan visualmente a corroborar los resultados de los niveles y factores
que afectan directamente a la variable de respuesta.
Figura 14. Graficas lineales de los factores.
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e) Resultados. Con los resultados obtenidos en el análisis de varianza, los
promedios de cada nivel en cada factor, la prueba de Yates y las gráficas
lineales, se puede decidir y determinar que los factores con su respectivo
nivel, que maximizan la variable de respuesta “agrado de la persona por la
brocheta de dulce”, los cuales son: A2, B2, D1, E2 y G1; es decir, palillo deplástico, bombón de corazón, gomita de mango natural, gomita depiña con azúcar y contenedor de servilleta, como se muestra en la tabla
2.
Tabla 7.
Factores y niveles del diseño.
FACTOR
CONTROLABLE
NIVEL
1 2
A. Palillo Madera Plástico
B. Bombón Espiral Corazón
C. Gomita de lombriz Chile Azúcar
D. Gomita de mango Natural Chile
E. Gomita de piña Chile Azúcar
F. Salsa Chamoy Chocolate
G. Contenedor Servilleta Capacillo Fuente: elaboración propia.
Los factores C y F, Gomita de lombriz y salsa, se consideran poco
significantes, por lo que los niveles se pueden elegir según la conveniencia,
por lo regular se considera el nivel de menor costo.
CONCLUSIONES
Con la realización de este trabajo se puso en marcha una práctica para los
estudiantes de Ingeniería Industrial del Instituto Tecnológico de Tláhuac III, cuyo
propósito fue realizar un diseño de experimento con la elaboración de brochetas
de dulce. Para logar lo anterior se utilizó el arreglo ortogonal L8 de la metodología
Taguchi, la cual es una herramienta ingenieril que simplifica y en algunos casos,
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elimina gran parte de los esfuerzos del diseño estadístico. Es una forma de
examinar simultáneamente varios factores a un costo relativamente bajo.
Siguiendo la metodología donde se estableció las cinco etapas principales del
experimento, se puede llegar a la siguiente conclusión: la combinación idónea
para maximizar variable de respuesta “agrado de la persona por la brocheta de dulce” es: A2, B2, D1, E2 y G1; es decir, palillo de plástico, bombón de corazón, gomita de mango natural, gomita de piña con azúcar y contenedor de servilleta; y los factores que se recomienda utilizar su nivel de menor
costo son: C y F, Gomita de lombriz y salsa.
Para finalizar, es importante mencionar la gran utilidad que representa en la
Industria, los métodos estadísticos, siendo el diseño de experimentos un gran
campo de conocimiento que nos provee de diversas herramientas que se ajustan
a diversas situaciones de nuestro entorno.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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experomentos. México: McGraw-Hill.
Montgomery, D. (2010). Diseño y análisis de experimentos. México: Limusa Wiley.
Reyes Aguilar, P. (2006). La Ingeniería de Calidad de Taguchi. Obtenido de
www.icicm.com/files/DISE_O_EXP_TAGUCHI.doc
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Thomson editores.
Wu, Y., & Wu , A. (1997). Diseño robusto utilizando los métodos Taguchi.
Ediciones Díaz de los Santos .
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MORFOLOGÍA Y PRODUCCIÓN DE BIOMASA DE
PENNISETUM PURPUREUM, BAJO FERTILIZACIÓN
MINERAL Y COMPOSTA DE CACHAZA.
SALVADOR PAREDES RINCÓN 1
LUIS ALBERTO MONTES GUTIÉRREZ 2
ALFREDO DÍAZ CRIOLLO 3
RESUMEN
Se evaluó el efecto de fertilización mineral (FM) y composta de cachaza (FO)
sobre altura, hijuelos/macollo, % materia seca (%MS), rendimiento de materia
verde (t MV/ha) y rendimiento de materia seca (t MS/ha) de tres variedades de
Pennisetum purpureum, por dos años, bajo un diseño de bloques al azar con
arreglo factorial 3 x 3 x 4. (3; variedades: Roxo, Taiwán y Cuba CT115), 3 Tipos de
fertilización; FQ, FO y testigo (Test), en 4 edades de corte; 5, 6, 7, y 8 semanas.
Hubo efecto de interacción Variedad x Fertilización, en número de hijuelos y
rendimiento de MS/ha. En altura destacaron las variedades Cuba CT115 y Taiwán,
respecto al Roxo, con 2.08, 2.0, y 1.81 m, respectivamene. La FM (2.26 m)
supero (P< 0.05) a Testigo y FO (1.83 m, y 1.80 m) y las edades 7 y 8 semanas,
con 2.11 m. Hubo más hijuelos/macollo en Cuba CT115 (19.1) y Taiwán (19.2)
(P<0.05). El % de MS fue mas alto en Taiwán y Cuba C115, con 22.3 y 21.7 %.
Cuba CT115 y Taiwán tuvieron mayor rendimiento de MS/ha (45.1 y 42.5 tMS/ha).
La FQ fue superior (P<0.05), seguido por la FO, respecto al testigo con 63.2, 37.4
y 27.5 t MS ha-1, respectivamente. Las mejores edades fueron 7 y 8 semanas, con
46.3 y 57.2 t MS ha-1. El año 2 mostró mayor contenido de MS en las tres
1Docente Investigador en el Instituto Tecnológico de Úrsulo Galván. Correo: [email protected] 2Docente Investigador en el Instituto Tecnológico de Úrsulo Galván. Correo: [email protected] 3Investigador en el Instituto Tecnológico de Úrsulo Galván. Correo: [email protected]
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variedades que en el primero. Se comcluyó que las variedades más altas fueron
Cuba CT115 (2.1 m) y Taiwán (2.0 m), respecto a Roxo, (1.8 m). Así también,
mayor altura en el año 1 (2.31 m) respecto al año 2 (1.61 m). Se concluyó que en
aspectos morfológicos y productivos destacaron Cuba CT115 y Taiwán, con más
hijuelos, mayor altura, mejor % MS y mayor rendimiento de MV/ha y MS/ha. La FM
(2.26 m) supero al Testigo y FO (1.83 m, y 1.80 m), que aún en un segundo año la
FO mejora algunos parámetros, pero no se equipara en eficiencia a la FM. A
mayor edad mayor concentración de MS, así como acumulación de MV y MS/ha.
Palabras clave: Pennisetum purpureum, fertilización, compost, cachaza.
Matter dries of Pennisetum purpureum under mineral fertilization and composts of
sloth in two annual cycles.
ABSTRACT
Evaluated the effect of fertilization ore (FM) and compost of cachaça (FO) on
height, tillers / macollo, % matter dry (% DM), performance of matter green (t MV /
ha) and performance of matter dry (t DM / has) of three varieties of Pennisetum
purpureum, by two years, under a design of blocks to the random with fix factorial 3
by 3 by 4. (3; varieties: Roxo, Taiwan and Cuba CT115), 3 types of fertilization;
FM, FO and witness (Test), in 4 ages of court; 5, 6, 7, and 8 weeks. There was
effect of interaction variety by fertilization, in number of tillers and DM / ha. In
height highlighted the varieties Cuba CT115 and Taiwan, respect to the Roxo, with
2.08, 2.0, and 1.81 m, respectivamene. The FM (2.26 m) exceeded (P < 0.05) to
witness and FO (1.83 m and 1.80 m) and ages 7-8 weeks, with 2.11 m. There was
more tiller/tiller in Cuba CT115 (19.1) and Taiwan (19.2) (P < 0.05). The % of MS
was more high in Taiwan and Cuba C115, 22.3 and 21.7%. CT115 Cuba and
Taiwan had greater DM yield / has (45.1 and 42.5 tMS / has). The FM was superior
(P < 0.05), followed by the FO, respect to control with 63.2, 37.4 and 27.5 t DM ha-
1, respectively. The best ages were 7 and 8 weeks, with 46.3 and 57.2 t DM ha-1.
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Year 2 showed higher content of MS in three varieties in the first. It comcluyo that
the varieties more high were Cuba CT115 (2.1 m) and Taiwan (2.0 m), concerning
Roxo, (1.8 m). Well, higher in year 1 (2.31 m) with respect to year 2 (1.61 m). It
was concluded that morphological and productive aspects included CT115 Cuba
and Taiwan, with more tillers, tallest, best % MS and greater performance of MV /
has and MS / has. The FM (2.26 m) exceeded the witness and FO (1.83 m and
1.80 m), that even in the second year the FO improves some parameters, but is
not equated with efficiency to the FM. Older greater concentration of MS, as well
as accumulation of MV and MS / has.
key Words: Pennisetum purpureum, fertilization, compost, sloth.
INTRODUCCIÓN
En México la ganadería extensiva, entre otros problemas tiene la falta de recursos
forrajeros de calidad. En especial en la región central del estado de Veracruz, en
donde la ganadería de doble propósito (DP)no escapa a un problema cíclico, como
es la falta de alimento para el ganado, sobre todo en la época de estiaje, al
carecer de forraje de calidad, que es la base su alimentación, debido a la
estacionalidad de producción de estos, con período de falta de humedad de hasta
7 meses, debido a la variación de las condiciones climáticas a través del año que
interfiere en la estacionalidad de la producción, y calidad del forraje (Cruz et al.,
2011).
Además de lo anterior, los suelos con pH ácido, niveles altos de aluminio y
manganeso intercambiables, baja disponibilidad de nutrientes y materia orgánica,
así como el deficiente manejo de las praderas (Enríquez, 1999), al respecto
Paruelo y Oesterheld, (2001), señalan que es sabido que la disponibilidad de
forraje depende fundamentalmente de la productividad del pastizal Estos factores
en conjunto provocan baja persistencia en la mayoría de las especies forrajeras
introducidas, así también poco se realiza la conservación de forraje y casi no se
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fertiliza el pastizal, por su alto costo. Aunado a lo anterior, en la ganadería DP es
muy común depender de contadas especies forrajeras, sin optar por explorar el
potencial genético de otras opciones forrajeras como son las nuevas variedades
de forrajes de corte que satisfacen estos requerimientos (Meléndez et al., 2000).
Dos son las alternativas de solución que se tratan en este estudio; una, la
disponibilidad de diversas variedades de pasto Pennisetum purpureum (Pp), que
destacan por su gran potencial productivo de forraje, con la desventaja de ser
altamente extractivos de nutrientes del suelo, por lo que es necesario fertilizarlos,
práctica que se realiza escasamente por el alto costo de los fertilizantes químicos.
Por otra parte se tiene un recurso muy poco usado como fertilizante biológico, el
Compost de cachaza, que tiene alto potencial como fuente de nutrientes, además
de remediar el suelo (Hernández, 2007). Esta alternativa es producida y ofertada
en los ingenios “El Modelo” y “La Gloria”, de los municipios de La Antigua y Úrsulo
Galván, subproducto que ha demostrado en diversos cultivos tener beneficios
económicos y ecológicos. En lo económico, hoy en día resulta altamente costoso
utilizar fertilizantes químicos por su elelevado precio, comparado con el costo del
abono orgánico a base de cachaza. Así con su utilización se puedan reducir los
costos de producción del cultivo e incrementando las ganancias a los productores.
En el aspecto ecológico al devolver al suelo los nutrientes que los pastos extraen,
además de microorganismos, como una medida sustentable, por mejorar las
propiedades del suelo (Zérega, 1993) .
Al aplicar fertilizantes químicos (Nitrógeno, Fósforo y Potasio) solo se reponen
parcialmente estos tres elementos, con el consecuente déficit de microelementos
como el cobalto Molibdeno, Zinc, Cobre, Manganeso y otros, lo que al paso de los
años el suelo irremediablemente se empobrece, además del riesgo contaminar el
suelo y el agua, con depósitos de nitratos y nitritos, que pueden dañar la salud
humana. En cambio, con el empleo de los abonos orgánicos el suelo recibe
macros y micro elementos, así como, micro organismos que le dan vida al suelo,
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remediando aquellos suelos con pH altos (arriba de 7.5) y además mejoran la
densidad aparente (Zérega, 1993).
El pasto Elefante (Pennisetum purpureum) es originario de África tropical
(McVaugh, 1983). Es una planta forrajera perenne de crecimiento robusto, de alta
producción de biomasa, ampliamente naturalizado en los trópicos del mundo,
como Elefante, Merkerón, Zacate Gigante, Gigante (Martínez, 1979). que se utiliza
principalmente como forraje verde, pastoreo directo y para conservarse en
ensilado. Su rendimiento de biomasa es variable según el lugar, estación del año,
numero de cortes y fertilización. es alta entre variedades de este pasto, (McVaugh,
1983). Entre otros atributos están su facilidad de multiplicación, resistencia a
plagas y enfermedades, a la sequía, su buena palatabilidad, y valor nutritivo
cuando tiene pocos días después del rebrote (CETAPAR/JICA, 2001). En México,
Villaseñor y Espinosa (1998) la reportan en Campeche, Chiapas, Morelos, Nayarit,
Oaxaca, Puebla, Querétaro, Quintana Roo, Tabasco, Tamaulipas, Veracruz y
Yucatán. Tiene alta respuesta a la fertilización química y orgánica. Ramos et al.,
(2001), encontraron diferencias (p<0.05) en producción de materia seca (MS)
entre tres variedades de este pasto, destacando OM- 22 con 155 y 160 t MS ha-1
año-1 con el uso de Urea y Aguas Residuales Porcinas (ARP), respectivamente.
Con respecto a la edad de corte, se reportan rendimientos satisfactorios a cada 6
ó 9 semanas (Bastidas et al (1967). Will y Valle (1990) informan que en pasto
Taiwán el mejor intervalo es de 56 días, al fertilizar con 250 kg N, 125 de P y 65 kg
de K/ha/año. Por ejemplo, King Grass puede producir hasta 26.3 t de materia seca
(MS) con cortes cada 75 días y hasta 37.7 t de MS fertilizado con 200 kg/ha de N.
La fertilidad del suelo y la edad de la planta determinan la composición química del
forraje días sin fertilizar (Palacios, 2007). Ramírez et al., (2008b) señalan que el
rendimiento de materia seca en King Grass CT-169 se incrementa al envejecer la
planta apareciendo diferencias significativas entre diferentes edades evaluadas,
los mejores valores se reportan a los 105 días con 16,52 tMS/ha/corte período
lluvioso y 4.96 tMS/ha/corte período poco lluvioso. El aumento del rendimiento con
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la edad de la planta se debe a un incremento de la capacidad metabólica que
poseen los pastos en el proceso de movilización y síntesis de sustancias
orgánicas para la formación y funcionamiento de sus estructuras. El CT-115
cuando envejece acumula menos cantidad de lignina que el resto de los
Pennisetum, lo que le da ventaja para la alimentación animal (Ramírez et al,
2008). Se considera que al aumentar la edad del rebrote se incrementa la síntesis
de carbohidratos estructurales (lignina, celulosa y hemicelulosa), disminuyen las
formas solubles, y se afecta la calidad (disminuye la proteína), comportamiento de
la fibra se puede explicar por los cambios en la composición morfológica de la
planta, disminución de las hojas y aumento de los tallo en el avance del tiempo.
Descripción del área experimental
El presente trabajo de investigación se realizó en el área de forrajes del Instituto
Tecnológico de Úrsulo Galván desde mayo de 2015 a septiembre de 2016,
ubicado en el km 4.5 de la carrera Cardel-Chachalacas, en Villa Ursulo Galván,
municipio Ursulo Galván, Veracruz. Se localiza en la costa central de Veracruz,
México, a una altura de 20 metros sobre el nivel de mar y un clima cálido
subhúmedo, con una temperatura media anual de 24- 26° C y una precipitación
media anual de 800 a 1200 mm.(García E. 1988) Limita al norte con el municipio
de Actópan y al sur con Puente Nacional. Los suelos predominantes son de la
clase fluvisoles (SEFIPLAN, 2014).
Material vegetal
Las variedades de Pennisetun purpureum que se utilizaron en esta investigación
fueron Roxo, Taiwán y Cuba CT115, variedades que han demostrado buen
comportamiento productivo.
Diseño de tratamientos
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El presente trabajo de investigación, se desarrolló mediante un diseño de Bloques
al Azar, con tres repeticiones, con arreglo factorial de 3 x 3 x 4 (36 tratamientos),
para el caso del estudio de 3 variedades de Pennisetum, 2 tipos de fertilización
más 1 testigo, en 4 edades de corte.
Las parcelas con cada variedad de pasto fueron de 5.0 x 12.0 m, distribuidas al
azar en tres bloques, con separación de 2 metros entre parcelas y 3.5 m entre
bloques (Figura 1). Las cuales se subdividieron en tres unidades experimentales
de 5 x 4 m, en donde se aplicaron también en forma aleatoria las dosis de
fertilizante orgánico y el fertilizante mineral, incluyendo el testigo. Las parcelas con
cada variedad fueron establecidas en junio del 2009, en un arreglo topológico de
80 cm entre surcos y 80 cm entre plantas.
Durante dos años se evaluaron 36 tratamientos, derivados de las combinaciones
de 3 variedades (V1 Roxo, V2 Taiwán, y V3 Cuba CT115), tres dosis de
fertilización orgánica (FO), a base de Composta de Cachaza de caña (Factor A),
Fertilizante químico (FQ) o mineral (Factor B) y el testigo; solo agua de riego
(Factor C), cuatro edades de corte; 5, 6, 7, y 8 semanas después del corte de
homogeneidad.
Repeticiones (Bloques), fueron 3, por lo tanto se tuvieron 3 x 3 x 3 = 27 unidades
experimentales (U.E.), con dimensiones de 5 x 4 m = 20 m2 (Figura 2). Estos 9
tratamientos, fueron evaluadas en cuatro edades de corte; E1: 5 semanas, E2: 6
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semanas, E3: 7 semanas y E4: 8 semanas. Por lo que multiplicando 9 x 4, fueron
36 tratamientos.
Figura 1. Distribución de unidades experimentales bajo un diseño de Bloques al
Azar, con tres repeticiones.
Variables de respuesta
Altura
Esta variable se midió de la base del suelo jasta la parte mas alta de las hojas en
su curvatuira, sin estirar la hoja, considerando un dosel promedio.
Número de hijuelos/macollo.
Se seleccionaron tres macollos al azar de cada unidad experimental y se contó el
número total de hijuelos en cada fecha de corte (5, 6, 7 y semanas despues del
corte de homogeneidad.
Rendimiento de materia verde (t MV/ha)
Esta variable se estimó correlacionando el número de hijuelos de tres macollos
con el peso total de estos procedentes de tres macollos de la unidad experimental.
Se traspoló con la estimación de un total de macollos por hectárea, mismos que
están sembrados a una distancia de 80 cm entre plantas y entre surcos que por
regla de tres se obtendrá considerando una población ideal de 16250 plantas.
Rendimiento de Materia Seca/ha
Se seleccionaron al azar 3 tallos de 3 macollos representativos de cada unidad
experimental, fueron pesadas y despues fraccionados a un tamaño de partícula
entre 1 y 2 cm, de estos se tomaron muestras de 200 g, en una bolsa de papel con
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agujeros para facilitar la liberación de humedad, misma que se sometió a secado
en una estufa de aire forzado a temperatura de 65 grados Célcios, por 48 horas o
más, la materia seca se calculó por diferencia de peso (peso inicial – peso final
constante). Finalmente el rendimiento de MS/ha se estimó correlacionando el
número de macollos y sus respectivos hijuelos, peso promedio de estos y el total
de hijuelos/macollo promedio, considerando una densidad de población de 15,625
macollos/ha, ya que inicialmente fueron sembrados a 80 cm entre plantas y entre
surcos.
Análisis de datos
Los datos generados del presente estudio fueron analizados por ANOVA,
utilizando los paquetes computacionales INFOSTAT, 2012, y STATISTICA, 2008.
En los casos en que se encontraron diferencias entre tratamientos, la comparación
de medias se realizó mediante el método de Tukey (P<.05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En altura de planta fue superior el año 1 respecto al 2, con diferencia de 68 cm en
promedio, esto pudo suceder talvéz porque el año 2 a diferencia del primero, fue
notoria una marcada sequía, cuando se realizó el corte de homogeneidad y
durante las primeras 2 semanas del experimento, afectando así el desarrollo de
las plantas. Lo que explica también el menor peso de los tallos, pero con mayor %
de MS.
Para el Número de Hijuelos, se observó siignificancia (P<0.05) en las
interacciones: Variedad X Tipo de fertilización; para este caso mientras se
mantenía con mínima variación el testigo, se incrementaba el número de hijuelos
por efecto de FM y la FO. El número de hijuelos se mantuvo estadísticamente
igual (P>0.05), con tendencia a un mayor desarrollo por efecto de la composta.
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Asimismo, Variedad x Edad de corte, en donde se observó un moderado número
de hijuelos en el testigo, mientras cada semana se incrementaban por efecto de
FM y FO.
En Rendimiento de MV como de MS/ha
Se observaron efectos significativos (P<0.05) en las interacciones; Tipo de
fertilización x Edad de corte, observandose mayor rendimiento con FM y FO, a
las edades de 7 y 8 semanas despues del corte de homogeneidad. Explicado por
efecto de mayor rendimiento de MV y MS/ha por efecto de FM y FO, con respecto
al testigo. También se observaron diferencias significativas por efectos principales,
como Variedad, Tipo de fertlización y Edad de corte (Cuadro 1).
Efecto de Variedad
Hubo diferencias significativas entre variedades (P<0.05), destacando Taiwán y
Cuba CT115 con respecto al roxo, con promedios de 19.2, 19.1 y 14.3 hijuelos
/macollo, respectivamente. También para las variable Rendimiento de MV/ha y
Rendimiento de MS/ha, hubo diferencia altamente significativa (P<0.01), siendo
superiorres Cuba CT115 y Taiwán, respecto al Roxo, con rendimientos de 201,
184 y 138 t MV/ha y 43.9, 41.3 y 24.1 tMS/ha, respectivamente. Los mejores
rendimientos de MV y MS, se correlacionan con las mayores alturas encontradas
en ésta investigación, lo que coincide con lo reportado por Olsen, 1975; citado por
Forero et al. (2014) quienes mencionan que las gramíneas tropicales presentan
una respuesta alta al nitrógeno, con elevadas tasas de crecimiento situación que
se ve reflejada en las variedades de Pennisetum purpureum en estudio con FM o
FO (Cuadro 1).
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Efecto de fertilización
Se observaron diferencias significativas (P<0.05) entre tipos de fertilización en el
número de hijuelos/macollo, siendo mayor por la FM, respecto a la FO y el testigo,
con promedios de 19.7, 17 y 16 hijuelos/macollo, respectivamente. Asimismo,
hubo diferencias altamente significativas (P<0.01) entre tipos de fertilización sobre
el rendimiento de MV/ha, destacando como mejor la FM, seguido por FO, y este
superior al testigo, con valores de 230.6, 165.9 y 108.8 t MV/ha, respectivamente.
Y en rendimiento de MS/ha, con mayor rendimiento la FM (50.8 tMS/ha), seguido
por la FO (34.4 tMS/ha), y el testigo (24.1 tMS/ha). Los efectos sobre un mayor
número de hijuelos que el testigo de la FO. Al respecto, Peña (2016) señala que
puede deberse a la mejora de la estructura superficial del suelo; aumentando su
infiltración, y además la Cachaza es fuente de fósforo (P), Potasio (K),
Nitrógeno(N), y materia orgánica, que favorece el desarrollo de nuevos hijuelos.
Estas diferencias entre tipos de fertilización coinciden con la sensibilidad a la
fertilización reportada por Pizarro (2001); citado por Espinosa (2001).
Efecto de la edad de corte
Se observó diferencia estadística altamente significativa (P<0.01) entre edades de
corte con mayor número de hijuelos las edades 4 (8 semanas) y 3 (7 semanas),
con respecto a la 2 (6 semanas) y la 1 (5 semanas), con promedios de 20.5, 19.1,
16.6 y 14 hijuelos /macollo, en el órden citados. Asimismo, se observó diferencia
estadística altamente significativa (P<0.01). Las edades 4 y 3 fueron las de mayor
rendimiento de MS/ha, con respecto a la 2 y la 1, con promedios de 50.7, 40.9,
34.8 y 19.4 tMS/ha, en el órden citados.
Efecto de Tratamiento.
Hubo diferencias entre tratamientos (P<0.05) para el número de hijuelos/macollo,
destacaron T8 y T6 e inferiores T1 y T3, con promedios de 23.1, 20.7, 13.3 y 14.2
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Hijuelos/macollo. En Rendimiento de MS/ha, fueron superiores T8 y T5, con 63.3 y
56.8 t MS/ha, y los de menor rendimiento T1 y T3, con 18.9 y 21.3 tMS/ha.
Cuadro 1. Resultados de número de hijuelos, rendimiento de MV y rendimiento de
MS por efectos principales
Factor Niveles Número de
hijuelos/macollo
Rendimiento
de MV (t /ha)
Rendimiento de
MS (t/ha)
Variedad
V1
V2
V3
14.3 b
19.2 a
19.1 a
128.00 b
184.20 a
201.09 a
24.11 b
41.35 a
43.95 a
Tipo Fertilización
Test
FM
FO
15.9 b
19.7 a
16.9 b
108.83 c
238.58 a
165.88 b
34.4 b
50.8 a
24.1 c
Edad de Corte
E1
E2
E3
E4
14.00 c
16.58 bc
19.12 ab
20.49 a
110.76 c
165.45 b
185.01 ab
223.17 a
19.42 c
34.81 b
40.92 ab
50.71 a
Valores con la misma literal, estadísticamente son iguales (P<0.05)
CONCLUSIONES
La altura de planta fue superior en las variedades Cuba CT115 y Taiwán, fueron
en los dos años de estudio. Asimismo, en número de hijuelos por efecto de
variedad, fue debido a la superioridad del Taiwán y Cuba CT115 sobre el Roxo en
25.5 % y 25.1 % , así también, las variedades Cuba CT115 y Taiwán, fueron
superiores respecto al Roxo con rendimientos de 201, 184, y 128 t MV/ha,
respectivamente. Al igual en rendimiento de MS/ha, con 45.1% y 42.5 % sobre el
Roxo.
Por efecto de tipo de fertilización sobre el número de hijuelos, la FM superó a la
FO (P<0.05), y ésta fue similar al testigo (P>0.05). Para el Rendimiento de MV/ha,
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la FM superó a la FO con 64.7 t MV/ha (28%) y con 108 t MV/ha (53.2%) al
testigo. Así también, en rendimiento de MS/ha, la FM fue mejor a la FO, y esta al
testigo, ya que fue superior en 32.3 % a la FO, y ésta al testigo en 29.9 %.
En cuanto al % de MS en planta fue superior el año 2 con respecto al 1, con un
promedio de 42.68 t MS/ha, versus 30.24 del año 2. Esto pudo deberse a la falta
de humedad en la planta, y por ende un menor peso de los hijuelos o tallos.
La morfología de las plantas nos dice que a una mayor altura, mayor rendimiento
de MV/ha y un mayor rendimiento de MS/ha, asimismo a mayor número de
hijuelos mayor peso del macollo, y por ende mayor rendimiento de MV y MS/ha.
El mayor rendimiento de MS/ha se dio en el año 1, El año 1 fue superior al 2 en un
29.2 %. Al respecto una posible explicación puede ser por signos de agotamiento
del suelo por una sostenida producción durante 16 años desde que se
establecieron las variedades en estudio, sin enmiendas, ni paso de subsuelo, lo
que coincide con Chandler, (1973; citado por Will y Valle (1988), quien reporta
valores de extracción de 350 kg de N, 70 kg de P, 440 kg de K, 110 kg de Ca, 75
kg de Mg y 80 kg de S/ha/año.
Se observó mayor % MS (P<0.05) en el año 2, con 21.7 %, versus 20.1 %, en el
año 1.
A medida que transcurria el tiempo, se desarrollaron mas hijuelos y mayor
concentración de MS en Cuba CT115 y Taiwán, respecto al Roxo. El mayor
rendimiento de MV/ha se obtuvo a las 7 y 8 semanas, asimismo, a mayor edad de
la planta mayor fue el acúmulo de MS/ha, siendo las edades de mayor rendimiento
a las 7 y 8 semanas.
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Las variables Altura y Rendimiento de MS/ha fueron muy superiores durante el
año 1, que en el 2, con los mismos tratamientos y en el mismo período de tiempo
anual, probablemente como un signo de agotamiento del suelo.
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DIGNÓSTICO DE LA PRODUCTIVIDAD DEL
LABORATORIO DE QUIMICA DE UN INSTITUTO
TECNOLOGICO SUPERIOR DEL ESTADO DE VERACRUZ
MARÍA DE LOURDES LÓPEZ CRUZ1
NOHELIA LARA AGUILERA2
MAGDALENA HERNÁNDEZ CORTEZ3
RESUMEN
La presente investigación tuvo como objetivo diagnosticar las causas de la
mediana productividad del laboratorio de Química de un Instituto Tecnológico
Superior del Estado de Veracruz , mediante la realización de cuatro de los ocho
pasos en la solución de un problema (Salazar, 2009); así como de la aplicación de
dos métodos de recolección de datos: cuestionario y entrevista no guiada; el
cuestionario fue aplicado a los docentes que actualmente imparten la materia de
Química y la entrevista fue realizada al encargado del laboratorio; los resultados
obtenidos fueron representados en un diagrama de Ishikawua el cual ayudo a
determinar las causas principales de la mediana productividad; siendo estas las
causas principales; Maquinaria y materiales.
Palabras clave— Productividad, Diagnóstico, Servicio, laboratorio
1Profesora de la carrera de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca, Veracruz, México. e-mail:[email protected]
2Profesora de la carrera de Ingeniería Industrial en el Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca, Veracruz, México. e-mail:[email protected]
3MagdalenaHernándezCortezesProfesoradelacarreradeIngenieríaIndustrialenelInstitutoTecnológicoSuperiordeTierraBlanca,Veracruz,México.e-mail:[email protected]
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INTRODUCCIÓN
El concepto de productividad aparece por primera vez en un artículo de Quensay
en el año de 1776 en Inglaterra, tiempos en los que nacía la economía como
ciencia (con el libro de Adam Smith “La riqueza de las naciones”). Tiempo
después, aparece el concepto en 1883, LITTKE definió productividad como “la
facultad de producir es igual al deseo de producción”, refiriéndose en facultad de
producir a la capacidad instalada o tamaño de la planta. Más tarde en 1950, La
Organización de Cooperación Económica Europea, define productividad como: “El
cociente que obtiene al dividir la producción por uno de los factores de la
producción”. La real academia española la define como: la relación entre lo
producido y los medios empleados, tales como mano de obra, materiales, energía,
etc. (Real academia española, 2016).
La productividad es importante para garantizar el crecimiento y rentabilidad de un
negocio, el instrumento fundamental que origina una mayor productividad es la
utilización de métodos, el estudio de tiempos y sistemas adecuados de pagos de
salarios. (Ingeniería de Métodos, 2016) Por medio de la productividad se pone a
prueba la capacidad de una empresa para desarrollar los productos y el nivel en el
cual se aprovechan los recursos disponibles (Definición.DE, 2016). Es necesario
medir lo que es importante y clave en los procesos, así como los resultados que
se quieren mejorar. La siguiente frase sintetiza esta idea: “dime qué mides y cómo
lo analizas y te diré qué es importante para tu área y para tu empresa”. O en
palabras de H. J. Harrington: “…la peculiaridad que distingue a los seres humanos
de los otros seres vivos es su capacidad de observar, medir, analizar y utilizar la
información para generar cambios” (Harrington, 1998).
Por otra parte el término diagnóstico proviene del latín diagnosis, palabra que a su
vez ha sido tomada del griego y que significa “discernir” o “aprender” sobre
determinados elementos; se sugiere cuando se presentan elementos o síntomas
anormales para determinadas situaciones de acuerdo a los parámetros
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comúnmente aceptados como naturales. (Definición ABC tu diccionario hecho
fácil, 2016)
Servicio proviene del latín servitium. El mismo hace referencia a servir
(Concepto.de, 2016), proceso que produce un cambio de estado (en quien presta
el servicio y en quien recibe).
La medición de la productividad no solo es para empresas de bienes, también
puede ser medible en empresas de servicios como lo menciona la ing. Mariana
Pizzo en su artículo la productividad y calidad del servicio “por lo tanto la
productividad debe de ser controlada tanto de mediciones externas (satisfacción
del cliente) como internas”. No se debe sacrificar la satisfacción del cliente por
reducir algunos costos para incrementar la productividad. (Pizzo, 2016). La
diferencia entre la medición de la productividad entre las empresas de bienes y las
de servicio es que las de bienes basan su medición en aspectos internos; como
cantidad de productos realizados e insumos y en las empresas de servicios aparte
de medir esos aspectos internos debe medir los externos que es la satisfacción del
cliente, no puede alterar los aspectos internos sin conocer como le afecto a los
externos.
Descripción del Método Para la realización de la investigación se basó en la metodología de los ocho pasos en la solución de un problema (ver tabla 1), utilizando únicamente los cuatro primeros pasos debido a que la investigación solo está basada en el diagnóstico que ocasiona el problema, la aplicación de los cuatro pasos restantes corresponderían a otro tema de investigación.
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Identificación de la problemática
Por medio de la entrevista no guiada al encargado del laboratorio y la revisión de
datos históricos, se pudo identificar la problemática que presenta el servicio del
laboratorio de Química de un Instituto Tecnológico Superior del Estado de
Veracruz. El cual muestra un reporte mediano de prácticas registradas durante
todos los semestres (32 practicas aproximadamente; en un semestre); generando
la preocupación por parte del encargado y despertando el interés por conocer la o
las causas por la cual se está presentando dicha situación.
Medición de la productividad
Antes de realizar el diagnóstico fue necesario conocer el nivel de productividad del
laboratorio de Química y el indicador bajo el cual se determinara si efectivamente
es baja, median o alta la productividad registrada; analizando en este momento los
aspectos internos. Para conocerlo se utilizó la fórmula que se encuentra en la
figura 1.
>? =@>ABB?
Tabla1.Ochopasosenlasolucióndeunproblema/Fuente:librocontrolestadísticodelacalidadyseissigma
Figura1.Calculodelaproductividad:librocontrolestadísticodelacalidadyseissigma
PT=productividaddeltrabajo
CPS=CantidadProducidadelservicio
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>? =64 ℎDE E.F.GD.
1ℎHFID. 3ℎHDJEGDJIJKJLJE (32LíJE/E.F.EGD.)
>? = 6496 = 0.66
Con este valor se puede observar que la productividad del laboratorio de Química
de un Instituto tecnológico Superior del Estado de Veracruz es mediano porque el
valor obtenido es menor a 1.
Es importante mencionar que la productividad fue calculada basándose en una
sola materia la de Química inorgánica impartida en la carrera de Ingeniería
Industrial, ingeniería en industrias alimentaria, ingeniería ambiental, ingeniería
innovación agrícola sustentable, ingeniería en mecatrónica, e ingeniería en
electrónica. Existen más materias de distintas carreras que contienen temas de
Química, que también pudieran realizar prácticas en el laboratorio. Ver tabla 2
Carrera Numero de
materias
Ing. Industrial 2
Ing. Mecatrónica 2
Ing. en Industrias Alimentarias 3
Ing. en Innovación Agrícola
Sustentable
3
Ing. En Sistemas
Computacionales
1
Ing. Ambiental 3
Total 14
Tabla2.Asignaturasquecontienentemasdequímica/Fuente:creaciónpropia
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Con base en la información de la tabla 2, se puede observar que son 14 materias
que pueden realizar prácticas o una visita al laboratorio y si en cada una de ellas
como mínimo se realizaran 4 practicas o visitas, se tendrían 96 prácticas al año,
cuando actualmente se realizan 41 prácticas al año
. Indicador = 96 prácticas o visitas al año
De acuerdo al resultado obtenido y al Indicador establecido se puede observar que
efectivamente el nivel de productividad del laboratorio de Química es medio, pero
se puede mejorar.
Diagnóstico de la mediana productividad del laboratorio de Química (identificación
de las causas)
Revisión de datos históricos Mediante el análisis de los datos históricos se pudo conocer que son pocas las
prácticas que se realizan en el laboratorio de Química y de acuerdo a la
información proporcionada por el encargado
Participantes
Los participantes en esta investigación son los docentes que imparten la materia
de Química, que de acuerdo a las cifras oficiales ascienden a 4 docentes de la
carrera de Ingeniería en Industrias alimentarias, es importante mencionar que
existen varias materias relacionadas con el tema (ver tabla 2); pero aún no se
consideraron en la aplicación del cuestionario porque no son nuestros clientes
actuales y en este paso se evaluaron los aspectos externos (satisfacción del
cliente)
Aplicación del instrumento de recolección de datos
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Se decidió realizar un censo ya que son solo 4 docentes que imparten la materia
de Química. El instrumento de recolección de datos está dividido en tres Factores:
Servicio, instalaciones y horarios; dentro del factor Servicio se realizaron las
siguientes preguntas por mencionar algunas ¿Realiza prácticas en el laboratorio
de química?, ¿Cuántas de esas prácticas las realiza en el laboratorio?, ¿Cómo
califica el servicio del laboratorio? Con respecto a las instalaciones ¿considera que
las instalaciones son las adecuadas?, ¿Cuenta con los materiales suficientes para
realizar las prácticas? En cuanto al horario; se realizó la pregunta si este era
adecuado. Es importante mencionar que se realizó al cuestionario un estudio
estadístico de la fiabilidad de los datos por medio del alpha de Cronbach, dando
un resultado favorable, cercano a 0.856
Resultado del cuestionario
Después de aplicar el cuestionario se encontró la siguiente información; el 100%
de los docentes si realizan prácticas de la materia de Química inorgánica, de las
cuales el 100% son realizadas en el laboratorio y el 100% de los docentes
considera que el servicio es regular. Con respecto a las instalaciones los
resultados fueron los siguientes el 50% considera que las instalaciones son las
adecuadas y el 50% considera que el material no es suficiente para realizar las
prácticas. En cuanto al horario el 100% considera que el horario es el adecuado.
Construcción del diagrama de Ishikawa
Las causas que originan la mediana productividad en el laboratorio de química
fueron identificadas por medio de la entrevista con el encargado y la aplicación del
cuestionario, dando como resultado el diagrama de Ishikawa que se encuentra en
la figura 2
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De acuerdo a la información del diagrama de Ishikawa y con la ayuda del
encargado del laboratorio, se determinó cuáles eran las causas principales que
originan la mediana productividad del laboratorio de Química de un Instituto
Tecnológico Superior del Estado de Veracruz. Los cuales son: Materiales y
maquinaría; los cuales impactan directamente en la productividad y en la
preparación profesional de los alumnos.
CONCLUSIONES
Para el laboratorio fue de mucho beneficio ya que se pudo conocer las causas que
originan la mediana productividad (diagnóstico) y poder llevar a cabo las
estrategias necesarias para incrementarla. Es importante mencionar que el
incrementar al 100% la productividad del laboratorio de química no solo depende
del encargado y de las estrategias que realiza, sino de la toma de decisiones que
los dirigentes realicen en la adquisición de los reactivos y equipo.
Figura 2. Causas de la baja productividad/Fuente: propiacreación
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RECOMENDACIONES
Las recomendaciones que se realizaron al encargado del laboratorio Química
fueron:
Al inicio de cada semestre realizar una reunión con cada docentes que imparten
las materias de química: orgánica e inorgánica; para dar a conocer los resultados
de la investigación inicialmente y después dar a conocer la productividad obtenida
en el semestre anterior para así obtener nuevas estrategias para mejorar la
productividad.
Establecer un numero de prácticas a realizar durante el año o semestre
(indicador) para tener un estándar a realizar, sus prácticas, solicitar a cada
docente que materiales, equipo o maquinaria necesita para realizar sus prácticas,
solicitar la adquisición de material, equipo y maquinaria, actualización constante
del encargado con respecto a los temas de química.
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