EL DISEÑO EXPERIMENTAL Y LOS MÉTODOS DE TAGUCHI: CONCEPTOS Y APLICACIONES EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA Enrique Yacuzzi (Universidad del CEMA) Fernando Martín (Aventis Pharma) Hugo Marcelo Quiñones (Universidad del CEMA) Matías Julián Popovsky (Universidad del CEMA) RESUMEN Los orígenes del diseño experimental se remontan a las primeras décadas del siglo XX, cuando Ronald Fisher introdujo elconcepto de aleatorización y el análisis de varianza. En estos últimos años, la teoría y aplicaciones del diseño de experimentos se consolidaron y expandieron y, en varias industrias, las contribuciones de Gen’ichi Taguchi, abrieron el camino de aplicaciones rutinarias. En este documento de trabajoi se presentan ejemplos hipotéticos del empleo de estas técnicas en la industria farmacéutica, tanto ensituaciones de diseño como de manufactura y de servicios. El objetivo es motivar y consolidar el interés de los profesionales por estos temas, así como difundir las ideas de Taguchi sobre el diseño robusto y la función de pérdida cuadrática. El trabajo está organizado del siguiente modo. La sección I destaca el papel del diseño experimental en la mejora de los procesos y la importancia básica delanálisis de varianza. La sección II es una revisión del análisis de varianza que, a través de ejemplos numéricos, procura dar una perspectiva intuitiva de los conceptos. La sección III introduce los experimentos factoriales, con aplicaciones farmacéuticas de diseño y de servicio. El enfoque de Taguchi se esboza en la sección IV y se lo compara con los métodos tradicionales. La sección V brinda brevesrecomendaciones para el uso de estos métodos.
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I.
INTRODUCCIÓN
El diseño experimental tiene sus orígenes en los trabajos de Ronald Fisher (1890-1962), desarrollados en la Estación Agrícola Experimental de Rothamsted, en el Reino Unido, donde introdujo el concepto de aleatorización y el análisis de varianza. A lo largo de varias décadas, la teoría del diseño de experimentos y susaplicaciones se consolidaron y expandieron, y, en años recientes, recibieron un fuerte impulso por las contribuciones de Gen’ichi Taguchi, un estadístico japonés ampliamente conocido en Occidente. El diseño experimental estudia procesos. Puede considerarse a un proceso como una caja negra a la cual ingresan diversas variables que interactúan para producir un resultado. Las variables que ingresan alproceso se denominan variables de entrada, y el resultado, variable de salida. El nivel de la variable de salida depende de los niveles que adopten las variables de entrada, y los gerentes y técnicos se benefician al saber qué combinación de variables de entrada produce la variable de salida óptima. La busca de combinaciones óptimas de las variables de entrada da lugar al diseño experimental, quees una prueba (o un conjunto de pruebas) durante la cual se realizan cambios sistemáticos y controlados a las variables de entrada para medir el efecto sobre la variable de salida. El diseño experimental utiliza técnicas como la regresión múltiple, la respuesta superficial y varias extensiones del análisis de varianza. Comenzaremos este trabajo, por lo tanto, con una revisión del análisis devarianza. Por razones de espacio, la presentación no será rigurosa, y se dejarán de lado temas importantes como algunos de los supuestos del análisis y fórmulas de cálculo, la derivación de los resultados y el estudio de los residuos. Nuestro objetivo inmediato es comprender qué significa la tabla del análisis de varianza (tabla ANOVA, por sus siglas inglesas), y preparar así el terreno para entender elconcepto de los experimentos factoriales. Estos experimentos estudian la respuesta para todas las combinaciones posibles de los factores de entrada y permiten investigar sistemáticamente las interacciones entre los factores. Algunos esquemas de experimentos factoriales se aplican en la metodología de Taguchi, que enriquece el concepto de calidad y la idea de robustez de los sistemas. Este…
