Planeamento de experiências na otimização da fuba de milho

Abstract

O Planeamento de Experiências (em inglês Design of Experiments, DOE) é uma técnica utilizada para se definir quais dados, em que quantidade e em que condições devem ser coletados durante uma determinada experiência, buscando, basicamente, satisfazer dois grandes objetivos: a maior precisão estatística possível na resposta e o menor custo. Assim, a presente dissertação tem como objetivo, estudar e aplicar as técnicas de planeamento e análise de experiências na caracterização de um processo de produção da fuba de milho visando a otimização do mesmo. Deste modo, procurou-se identificar os fatores (controláveis) que poderiam ser significativamente responsáveis pela ocorrência de defeitos na produção, de maneira a explicar convenientemente este fenómeno, assim como a definição de estratégias para a otimização o processo. Para tal, foram realizadas experiências com as técnicas de planeamento fatorial fracionado , planeamento composto central, análise de variância e a metodologia de superfície de resposta . As experiências realizadas mostraram que dos seis fatores considerados inicialmente somente três (tempo de degerminação, tempo de maceração e o tempo de secagem da canjica) se revelaram como potenciais responsáveis pela ocorrência de defeitos no processo de produção da fuba de milho. Com auxílio da ferramenta de otimização do Minitab, foram determinados os níveis ótimos destes fatores, sendo que, o tempo de degerminação foi fixado em 1 minuto, o tempo de maceração em 4320 minutos e o tempo de secagem da canjica em 30 minutos.

Design of Experiments, DOE, is a technique used to define which data, in what quantity and in what conditions it should be collected during a given experiment, trying to reach two main objectives: the greatest statistical precision possible in the answer and the lowest possible cost. Therefore, this study’s objective is to study and apply design and analysis of experiments in characterizing the production process for corn flour with the aim of optimizing it. Therefore, we attempted to identify the fators (controllable ones) that can significantly cause deficiencies in production, so as to conveniently explain this phenomenon, as well as to define strategies for optimizing the process. To such an end, we carried out experiments with fractional fatorial designs , composite central design, analysis of variance and response surface methodology. The experiments performed showed that of the six fators initially considered only three (germination time, maceration time, and drying time for the ground corn) show themselves to be potentially responsible for the appearance of defects in the corn flour production process. With the assistance of the optimization tool in Minitab, the optimum levels were determined for these parameters, having set the germination time as 1 minute, maceration time to 4320 minutes and drying time 30 minutes.