Muchas variables en biología no cumplen con los supuestos de los tests estadísticos paramétricos: no están distribuidas normalmente, las varianzas no son homogéneas, o ambas.
La utilización de un test estadístico paramétrico (como ANOVA o regresión lineal) sobre esos datos puede dar un resultado engañoso.
En algunos casos, la transformación de los datos hará que éstos se ajusten mejor a los supuestos. Existen infinitas transformaciones que se pueden utilizar, pero es mejor utilizar una transformación que se utilice habitualmente en su campo, como la tranformación de la raíz cuadrada para datos de conteo o la tranformación logarítmica para datos de tamaños, antes que una tranformación ambigua de la que no mucha gente haya oído hablar.
También es importante decidir que transformación utilizar antes de realizar el test estadístico.
Las transformaciones matemáticas sobre las variables se realizan a menudo para:
Además, las transformaciones de ciertos tipos de variables a veces pueden hacer que las interpretaciones de los resultados de procedimientos estadísticos sean más fáciles y más profundas que sin las transformaciones.
El término "escalera de potencias" (ladder of powers) se refiere a una secuencia de transformaciones algebraicas que pueden realizarse sobre una variable para cambiar la forma de su distribución.

La escalera como se muestra en la tabla superior se enseña aquí para una variable etiquetada "y" que podría ser una variable dependiente o independiente.
Otras potencias y raíces se encajan entre las filas mostradas y se extienden tanto hacia arriba como abajo de la tabla.
Existen muchas transformaciones utilizadas en biología. Las más utilizadas son:
El camino de las transformadas en las nuevas versiones de SigmaPlot se muestra abajo:

Algunos de los histogramas de las transformaciones de acuerdo con la escalera de potencias utilizando SigmaPlot se muestran en la cabecera del articulo junto con el histograma de los datos originales.
El valor de un Análisis de Componentes Principales (ACP) en el análisis multivariante de un técnico de procesos industriales es tan crucial como el de una radiografía para un traumatólogo: imprescindible.
Es un hecho que los repositorios de datos de las empresas están creciendo más rápido que las habilidades para extraer valor de ellos. Además, la implementación de sensórica en los procesos ha permitido una recolección de datos con un nivel de detalle cada vez mayor. Sin embargo, la práctica más común para tratar estos datos sigue siendo una simplificación excesiva, como:
El consejo en situaciones donde el proceso o el “paciente” no está estable, y esta inestabilidad es una preocupación, es adentrarse en el detalle de los datos.
En este sentido, el Análisis de Componentes Principales (ACP) se convierte en una herramienta fundamental para comprender los procesos. Por ejemplo, si en una situación se recogen datos de 20 variables cada hora, el ACP reduce la dimensión del espacio a un número mucho menor de componentes, pero que aun así explica la variabilidad del comportamiento entre las horas.
Una visualización de las variables proyectadas en las primeras dos componentes puede ser extremadamente útil para los expertos, ya que les permite identificar de manera clara las causas raíz.
Imaginemos el caso de un fundidor de automoción que se enfrenta a 11 nuevas tolerancias sobre vibraciones de piezas. Esta situación resulta abrumadora, dada la cantidad de variables involucradas.
En este ejemplo real se recogieron datos de estas 11 variables en 180 piezas provenientes de 6 posiciones (o huellas) en el molde. El análisis mediante componentes principales (ACP) aportó valiosas perspectivas:


Como resultado de lo anterior, los técnicos decidieron llevar las 180 piezas a metrología para medir 19 características geométricas y así tratar de encontrar patrones que pudieran explicar las variaciones en las variables Y3 e Y4, especialmente las diferencias observadas entre las huellas 4, 5 y 6, en comparación con las huellas 1, 2 y 3.


El uso del ACP permitió analizar simultáneamente las 19 características geométricas y arrojó información valiosa, como el hecho de que las huellas 4, 5 y 6, que presentaban valores más altos en Y3 e Y4, tenían dimensiones mayores en las geometrías X5, X4 y X9, mientras que eran menores en X6.
Uno de los focos de gran interés en las empresas industriales es identificar las causas raíz de un comportamiento anómalo en los procesos. De manera análoga a lo que ocurre en el ámbito de la salud, cuando hablamos de comportamiento anómalo en los procesos industriales no solo nos referimos al empeoramiento, sino también a las mejoras inexplicables en el comportamiento de estos.
El hecho de contar con un volumen creciente de datos y herramientas como Minitab facilita enormemente el acercamiento al conocimiento profundo del proceso. El Análisis de Componentes Principales (ACP) se presenta como una herramienta clave para abordar problemas multivariantes y permite a los expertos superar creencias erróneas, dirigiendo los esfuerzos hacia la solución adecuada de manera eficiente.
En un futuro en el que las fuentes de datos serán cada vez más diversas y multivariantes, las habilidades para tratar estos datos serán fundamentales.
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Realizar este tipo de estudios no es una tarea difícil si tiene un buen conocimiento de las herramientas de visualización de datos que ofrece Minitab y tiene la habilidad de comprender e interpretar los gráficos.
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La optimización del proceso de secado solar es crucial para preservar alimentos como el tomate, con un alto contenido de agua. El artículo titulado “Experimental and numerical study of tomatoes drying kinetics using solar dryer equipped with PVT air collector” [1] empleó COMSOL Multiphysics® para desarrollar una simulación numérica tridimensional (3D) que describe las características de transferencia de calor y masa durante el secado de rodajas de tomate en un secador solar equipado con un colector fotovoltaico-térmico (PVT).
Los objetivos incluyen evaluar el impacto de parámetros clave (temperatura, velocidad del aire y grosor de las rodajas) en la eliminación de humedad y validar los resultados numéricos con datos experimentales.
El modelo numérico axisimétrico desarrollado en COMSOL Multiphysics® para las rodajas de tomate (Figura 1) acopla las físicas de transferencia de calor en sólidos y transporte de especies diluidas en medios porosos. Para representar la geometría de las rodajas de tomate, se utilizó un cilindro axisimétrico de 35 mm de radio y 22 mm de grosor. Las ecuaciones principales se basan en la segunda ley de Fick para el transporte de agua y en la conducción de calor dentro de la rodaja. Entre las simplificaciones asumidas destacan:
Se generó una malla de ultra alta resolución con 21,826 elementos triangulares para garantizar la precisión de los cálculos. La simulación evaluó cómo la temperatura, el grosor de las rodajas y la velocidad del aire influyen en la distribución de temperatura y contenido de agua.

Figura 1. Rodajas de tomate seco modelizadas en COMSOL Multiphysics®.
La simulación mostró una alta concordancia con los datos experimentales. De acuerdo con los resultados, a temperaturas de secado superiores a 50 °C la evaporación de agua fue más rápida, evitando contaminación bacteriana. A 60 °C, el tiempo de secado se redujo un 45% en comparación con 40 °C. La Figura 2 y la Figura 3 muestran, respectivamente, el contenido en agua y la temperatura en función del tiempo de secado y la Figura 3 muestra . Los resultados también mostraron que reducir el grosor de las rodajas o aumentar la velocidad del aire permiten reducir el tiempo de secado debido a la menor resistencia al transporte de agua desde el núcleo hasta la superficie. Este estudio destaca el potencial de COMSOL Multiphysics® para modelar y simular procesos de secado de productos agroalimentarios. Su capacidad para predecir la distribución espacial y temporal de temperatura y humedad permite optimizar diseños de secadores y reducir los costos asociados a experimentos físicos. Estos resultados abren la puerta a mejoras en el diseño de secadores solares y sistemas de control automático para procesos industriales.

Figura 2. Contenido en agua de las rodajas de tomate calculado en COMSOL Multiphysics® para distintos tiempos de secado.

Figura 3. Temperatura de las rodajas de tomate calculado en COMSOL Multiphysics® para distintos tiempos de secado.
[1] Fterich et al. Experimental and numerical study of tomatoes drying kinetics using solar dryer equipped with PVT air collector. Engineering Science and Technology, an International Journalt (2023), 47, 101524.
Por Oliver Franz.
Los desabastecimientos (cuando los niveles de inventario son insuficientes para satisfacer la demanda de los clientes) pueden provocar pérdidas de ventas, una menor confianza de los clientes y un estrés innecesario en la cadena de suministro. Afortunadamente, Minitab Statistical Software y la Analítica Predictiva proporcionan las herramientas necesarias para identificar de manera proactiva los factores que contribuyen a los desabastecimientos y optimizar el inventario.
En esta publicación, demostraremos cómo utilizar el software estadístico Minitab para analizar un conjunto de datos e identificar los impulsores clave de los desabastecimientos.
Para pronosticar la demanda y evitar la falta de existencias, comience por analizar los datos históricos. Estos datos brindan información sobre los patrones de ventas anteriores, las preferencias de los clientes y el impacto de factores externos como promociones, días festivos o condiciones económicas. Al revisar las tendencias a lo largo del tiempo, puede identificar la estacionalidad, los picos de ventas y los períodos de baja demanda. Estos patrones son cruciales para establecer una línea base de la demanda esperada.
Por ejemplo, si observa un aumento constante de las ventas durante determinados meses o en respuesta a campañas de marketing específicas, puede utilizar esa información para predecir la demanda futura. Comprender estos patrones ayuda a evitar el exceso o la falta de existencias, lo que puede provocar desperdicios o pérdidas de ventas.
En Minitab, herramientas como el análisis de regresión y el análisis de series temporales pueden ayudar a identificar patrones significativos en sus datos, brindándole una imagen más clara de la demanda esperada, como en este ejemplo:

El equipo de esta empresa minorista puede utilizar el análisis de series temporales para generar proyecciones de ingresos en función de la estacionalidad. En este ejemplo, la empresa genera una parte importante de sus ingresos durante el cuarto trimestre. Conocer estas cifras anticipadas puede llevar a una planificación más informada y basada en datos.
Los datos en tiempo real son fundamentales para adaptar los pronósticos a las condiciones cambiantes del mercado. Con Minitab Connect pueden transmitirse datos en vivo a su análisis, lo que garantiza que sus pronósticos se mantengan actualizados. Esto incluye tendencias de ventas, actualizaciones de la cadena de suministro y demoras en la producción.
Por ejemplo, si la demanda aumenta inesperadamente debido a que un competidor se queda sin existencias, el análisis en vivo de Minitab Connect le permite ajustar rápidamente los niveles de inventario. Al integrar múltiples fuentes de datos, puede crear tableros de control en vivo que se actualizan continuamente, lo que le brinda una vista clara y en tiempo real de su inventario y pronósticos de demanda. Esto garantiza decisiones más rápidas basadas en datos para evitar que se queden sin existencias y optimizar el inventario.
Al combinar la información de los datos históricos con las actualizaciones en tiempo real, está bien preparado para tomar decisiones informadas sobre el inventario. Sin embargo, para evitar realmente los desabastecimientos y optimizar su inventario, es esencial ir un paso más allá con el análisis predictivo.
El análisis predictivo le permite ir más allá de los datos históricos y la información en tiempo real al analizar las relaciones entre varios factores que influyen en las faltantes de existencias.
Para demostrarlo, utilizamos el aprendizaje automático en el módulo de análisis predictivo de Minitab. Nuestro conjunto de datos incluye factores potenciales que podrían provocar la falta de existencias de una determinada marca de auriculares Bluetooth.
El equipo quería ver qué factor se asociaba de forma más constante con la falta de existencias. Recopilaron datos de las últimas 50 semanas sobre el tiempo de entrega de los pedidos, el nivel de inventario al principio de la semana, la tasa de reabastecimiento al final de cada semana, las previsiones de unidades vendidas y las unidades vendidas realmente. A continuación, utilizaron el aprendizaje automático para determinar cuál de estas variables era la más significativa:

La importancia de la variable mide la mejora del modelo cuando se realizan divisiones en un predictor. La importancia relativa se define como el % de mejora con respecto al predictor superior.
Curiosamente, un plazo de entrega más largo fue el predictor más importante de faltantes de existencias.
Este es un problema relativamente sencillo de resolver. Al realizar los pedidos antes (a mitad de la semana, en lugar de a fin de semana), la empresa podría reducir drásticamente la probabilidad de que se produzca un desabastecimiento. El equipo podría entonces implementar esos cambios y medir sus datos nuevamente en varios meses y utilizar el software estadístico Minitab para ver si había una diferencia estadísticamente significativa en la cantidad de desabastecimientos que experimentaron.
Para evitar la falta de existencias se necesita un enfoque estratégico que combine análisis históricos, datos en tiempo real y análisis predictivo. Con Minitab Statistical Software y Predictive Analytics, puede identificar los factores clave que provocan la falta de existencias, ajustar las estrategias de inventario en tiempo real y aprovechar el modelado avanzado para tomar decisiones proactivas. Al adoptar estas herramientas y técnicas, su empresa puede garantizar niveles óptimos de inventario, minimizar las interrupciones en la cadena de suministro y mantener la confianza de los clientes.
La explosión del uso de dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos y servicios públicos descentralizados (por ejemplo, redes inteligentes) ha impulsado la demanda de baterías recargables, creando un mercado próspero y en crecimiento. Las proyecciones actuales indican que el mercado mundial de baterías recargables tendrá un crecimiento de alrededor del 9% anual. Esto ha llevado a muchas de las principales empresas de electrónica a entrar en el mercado, con ofertas dirigidas a una gama de aplicaciones: desde baterías pequeñas y ligeras para dispositivos portátiles hasta baterías del tamaño de contenedores de envío para servicios públicos. También ha llevado a un aumento significativo de la inversión en investigación en tecnologías de baterías para abordar muchos de los desafíos técnicos que enfrenta esta industria, que van desde el aumento de la energía específica (la cantidad de carga que una celda puede contener por kg de peso) hasta la estabilidad térmica, la extensión de la vida útil de la batería y la eliminación final de los materiales usados al final de la vida útil de una batería.
Bájese el documento, donde nos centramos en un área de desarrollo en el contexto de un proyecto llevado a cabo recientemente por Maplesoft y su socio, ControlWorks Inc, de Corea del Sur. En concreto, cubriremos el desarrollo de un sistema de pruebas Hardware-in-the-Loop (HIL) para los sistemas de gestión de baterías (BMS) utilizados en uno de los productos de almacenamiento de energía eléctrica más grandes de nuestro cliente, dirigido a los mercados de Smart Grid y UPS.
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El creciente desafío global de la escasez de agua potable requiere soluciones innovadoras y sostenibles. La recolección y tratamiento del agua de lluvia representan una opción prometedora, especialmente en regiones con recursos limitados. En un artículo recientemente publicado en la revista Journal of Environmental Management (Elsevier) por los autores Yang y colaboradores se investigan, utilizando COMSOL Multiphysics® las membranas cerámicas impulsadas por gravedad (GDCM) como un método eficiente para purificar agua de lluvia debido a su bajo consumo energético y capacidad de exclusión de partículas. Sin embargo, la formación de biopelículas en la superficie de estas membranas afecta negativamente su eficiencia y longevidad. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de las biopelículas en las propiedades de flujo de las GDCM, utilizando una combinación de visualización por Micro-CT y simulaciones en COMSOL Multiphysics®.
Para analizar el comportamiento de las GDCM, se integraron datos experimentales, obtenidos a partir del sistema experimental que se muestra en la Figura 1, y simulaciones numéricas. Las estructuras de los poros de las membranas antes y después del crecimiento de las biopelículas se reconstruyeron en 3D mediante técnicas de Micro-CT. Los datos obtenidos se procesaron en el software AVIZO para generar redes tetraédricas no estructuradas, las cuales se importaron a COMSOL Multiphysics® para realizar simulaciones a escala de poros.
Las simulaciones emplearon las ecuaciones de Navier-Stokes para modelar el flujo de agua como un fluido incompresible bajo condiciones de flujo laminar. Se consideraron efectos como la contracción de los poros debido a las biopelículas y la redistribución de las trayectorias de flujo.

Figura 1. Esquema que describe el (a) sistema de filtración GDCM, (b) visualización de la celda de filtración.
Las simulaciones permitieron visualizar la formación de áreas de alta presión en las superficies de las membranas (Figura 2), que contribuyen al bloqueo de poros y a la disminución del flujo de agua.

Figura 2. Contornos de presión obtenidos de las simulaciones en COMSOL Multiphysics®.
Por otra parte, los resultados mostraron que el crecimiento de las biopelículas modifica significativamente la estructura de los poros en la superficie de las GDCM, creando zonas de alta heterogeneidad y reduciendo el tamaño promedio de los poros. Esto provoca un aumento en la resistencia al flujo y una disminución del caudal. Las simulaciones en COMSOL confirmaron que las biopelículas generan áreas de alta presión (menos del 5% de la superficie de la membrana), obligando al agua a encontrar rutas de flujo más largas y menos eficientes. La figura 3 muestra los contornos de velocidad obtenidos a partir de las simulaciones numéricas.

Figura 3. Contornos de velocidad calculados en las simulaciones numéricas de COMSOL Multiphysics®.
La combinación de técnicas de visualización avanzadas y simulaciones en COMSOL Multiphysics ofrece una herramienta poderosa para comprender y mejorar el rendimiento de las membranas cerámicas en la purificación de agua. Este enfoque tiene el potencial de ser aplicado en otros sistemas de tratamiento de agua, contribuyendo así a la gestión sostenible de los recursos hídricos.
[1] Yang et al. Purification of harvested rainwater using gravity-driven ceramic membrane: A visualization study combining Micro-CT and COMSOL simulations. Journal of Environmental Management (2024), 373, 123333.
Por Shawn Shapiro.
En la primera parte, analizamos cómo la eficiencia es crucial para las operaciones gubernamentales, ya que garantiza que los recursos se utilicen de manera inteligente y que los servicios se presten de manera confiable. Las agencias gubernamentales enfrentan desafíos únicos que requieren soluciones innovadoras para mantener altos estándares de desempeño. Las metodologías Six Sigma brindan un marco basado en datos para abordar las ineficiencias y mejorar la calidad , y las soluciones de Minitab son clave para implementar estas estrategias.
En este artículo, exploramos ejemplos del mundo real de cómo Six Sigma puede abordar desafíos operativos específicos que enfrentan las agencias gubernamentales, ayudándolas a brindar mejores servicios al público.
El desafío: surgen obstáculos durante el proceso de solicitud de visa de trabajo cuando las huellas dactilares, cruciales para la verificación de identidad, enfrentan controles de calidad para garantizar su precisión. Factores como la mala calidad de la impresión, las condiciones ambientales y los factores físicos pueden hacer que las impresiones no se puedan usar, lo que obliga a los solicitantes a volver a enviarlas y causa demoras.
La solución: mediante la función de análisis de concordancia de atributos de Minitab Statistical Software, los analistas pueden determinar si los evaluadores pudieron detectar adecuadamente cuándo una imagen tenía defectos. Los próximos pasos serían una actividad de mejora continua para brindar más capacitación a quienes tienen la tarea de evaluar las imágenes antes de que el solicitante abandone la oficina. Esta iniciativa no solo ayuda a reducir las demoras, sino que también desempeña un papel crucial en la protección de la seguridad nacional al garantizar una verificación de identidad precisa.
El desafío: Los organismos gubernamentales son responsables de producir monedas con dimensiones precisas para garantizar su funcionalidad. El complejo proceso de producción, desde el troquelado hasta el acabado, presenta desafíos para mantener la consistencia y reducir los defectos. La gestión y el seguimiento eficaces de estos procesos requieren un control estadístico de procesos y herramientas analíticas sólidas.
La solución: Los gráficos de control de Minitab Statistical Software pueden monitorear los parámetros de producción de monedas, detectando variaciones y tendencias de manera temprana. Esto permite tomar medidas correctivas rápidas, asegurando que las monedas cumplan con los estrictos estándares de calidad. Al mantener una alta confiabilidad en la producción de monedas, se mantiene la integridad del sistema monetario, lo que demuestra la importancia del control de calidad en las operaciones gubernamentales. Esta aplicación de los principios de Six Sigma garantizó que los recursos se usaran de manera eficiente y que el proceso de producción se mantuviera consistente y confiable.
El desafío: A raíz de los desastres naturales, las agencias gubernamentales necesitan movilizar recursos de emergencia de manera rápida y eficiente. Las demoras en los tiempos de respuesta pueden agravar los daños, reducir la eficacia de las tareas de socorro y poner en peligro la seguridad pública. Identificar las ineficiencias en la asignación de recursos y los protocolos de respuesta es fundamental para garantizar una acción rápida durante las emergencias.
La solución: Minitab Workspace puede ayudar a mapear el proceso de respuesta a emergencias mediante diagramas SIPOC para identificar ineficiencias. Luego, los equipos pueden usar Minitab Statistical Software para realizar un análisis de causa raíz, señalando los factores que causan demoras, como cuellos de botella de recursos o falta de comunicación. Las herramientas de diseño de experimentos (DOE) pueden probar y refinar nuevos protocolos de respuesta para determinar los flujos de trabajo más eficientes. Estas mejoras no solo aceleran los tiempos de respuesta, sino que también garantizan que los recursos se asignen de manera eficaz, lo que en última instancia salva vidas y minimiza los daños.
La integración de las metodologías Six Sigma en las operaciones gubernamentales tiene el poder de revolucionar la eficiencia, permitiendo a las agencias federales abordar desafíos únicos y mejorar la prestación de servicios. Desde mejorar la calidad de las huellas dactilares en las solicitudes de visas de trabajo hasta garantizar una producción constante de monedas y optimizar los tiempos de respuesta ante emergencias, estos ejemplos demuestran la versatilidad y la eficacia de las herramientas Six Sigma.
Al aprovechar el conjunto de soluciones de Minitab, las agencias gubernamentales pueden abordar con confianza las ineficiencias, tomar decisiones basadas en datos y lograr mejoras mensurables. Adoptar Six Sigma no se trata solo de resolver problemas operativos, sino de fomentar la innovación y generar confianza en las instituciones públicas.