análisis de capacidad del proceso y de sistema de medición

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UNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ DE GUATEMALA CONTROL INDUSTRIAL DE LA CALIDAD ING. MARIO ALBERTO TUCUBAL INVESTIGACION (ANALISIS DE CAPACIDAD DEL PROCESO Y SISTEMAS DE MEDICION)

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Ingeniera Industrial Control Industrial de la Calidad UNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ DE GUATEMALACONTROL INDUSTRIAL DE LA CALIDADING. MARIO ALBERTO TUCUBAL

INVESTIGACION(ANALISIS DE CAPACIDAD DEL PROCESO Y SISTEMAS DE MEDICION)

VICTOR MANUEL FLORES QUINTANA4612-11-3952

JUEVES 14 DE MAYO DE 2015Introduccin

La medicin de datos es utilizada, por ejemplo, para tomar la decisin a ajustar o no un proceso de manufactura. La medicin de datos, o alguna estadstica derivada de ellos, se compara con los lmites de control estadsticos del proceso, y si la comparacin indica que el proceso est fuera de control, entonces se realiza algn tipo de ajuste. Otro uso de la medicin de datos es determinar si existe una relacin significativa entre dos o ms variables. Por ejemplo, puede resultar sospechoso que una dimensin crtica en una parte plstica moldeada est relacionada a la temperatura de la materia prima. Esa posible relacin pudiera ser estudiada mediante la utilizacin de un procedimiento estadstico llamado anlisis de regresin para comparar las mediciones de la dimensin crtica con las dimensiones de la temperatura de la materia prima.

Un estudio analtico es aquel que incrementa conocimiento acerca del sistema de causas que afecta el proceso. El beneficio de utilizar un procedimiento basado en datos est determinado por la calidad de la medicin de los datos utilizados. Si la calidad de los datos es baja, el beneficio del procedimiento ser bajo, si la calidad de los datos es alto, el beneficio parecer ser alto tambin.

Calidad de la medicin de datos

La calidad de la medicin de datos est definida por las propiedades estadsticas de mediciones mltiples obtenidas de un sistema de medicin que opera bajo condiciones estables. Si las mediciones son todas cercanas al valor dominante para las caractersticas, entonces la calidad de los datos ser alta.

Las propiedades estadsticas comnmente utilizadas para caracterizar la calidad de los datos son el sesgo y variacin del sistema de medicin. La propiedad de sesgo se refiere a la localizacin de los datos relativos a un valor de referencia (dominante), la propiedad llamada variacin se refiere a la dispersin de los datos.

Una de las razones ms comunes para datos de baja calidad es mucha variacin debido a la interaccin entre el sistema de medicin y su ambiente. As, un sistema de medicin utilizado para medir el volumen de lquido en un tanque puede ser sensible a la temperatura ambiente en el cual es utilizado.

Si la interaccin genera mucha variacin, la calidad de los datos tal vez son tan gajos que los datos no son tiles. Mucho del trabajo de administrar un sistema de medicin es un monitoreo directo y control de la variacin.

Anlisis de Capacidad del Proceso y de Sistema de Medicin.

1. Anlisis de Capacidad del Proceso.

Anlisis de capacidad del proceso: Se define como el estudio de ingeniera para estimar la capacidad del proceso. La estimacin de la capacidad del proceso puede estar en la condicin de una distribucin de probabilidad que tenga una forma, centro (media) y dispersin (desviacin estndar) especificados.

El anlisis de capacidad del proceso es una parte vital de una programa integral de mejoramiento de calidad. Entre los usos principales de los datos de un anlisis de capacidad del proceso se encuentra los siguientes:

1. Predecir la mediad en que el proceso se apegara a las tolerancias.2. Brindar asistencia a los responsables del desarrollo y diseo del producto para seleccionar o modificar el proceso.3. Brindar asistencia para establecer un intervalo entre el muestreo para monitorear el proceso.4. Especificar los requerimientos de desempeo para el equipo nuevo.5. Seleccin entre proveedores competidores.6. Plantear la secuencia de los procesos de produccin cuando est presente un efecto interactivo de los procesos sobre las tolerancias. 7. Reducir la variabilidad de un proceso de manufactura.

En el anlisis de capacidad del proceso se utilizan tres tcnicas principales: histogramas o graficas de probabilidad, cartas de control y experimentos diseados.

2. Utilizando Histograma o Grfica de Probabilidad.

Utilizando un histograma: el histograma puede ser til para estimar la capacidad de un proceso. De manera alternativa, el histograma puede sustituirse con diagrama de tallo y hoja. Ser necesario dispones domo mnimo de 100 o ms observaciones para que el histograma sea moderadamente estable y pueda obtenerse la estimacin razonablemente confiable de la capacidad del proceso.

Grafica de probabilidad: es una alternativa del histograma que puede usarse para determinar la forma, el centro y la dispersin de la distribucin. Tiene la ventaja de que no es necesario dividir el rango de la variable en intervalos de clase, y con frecuencia produce resultados razonables para muestras moderadamente pequeas. En general, una grfica de probabilidad es una grfica de datos ordenados contra la frecuencia maestral acumulada del tipo en papel especial, con la escala vertical elegida de tal modo que la distribucin acumulada del tipo supuesto sea una lnea recta.

ndice de capacidad del Proceso3. Uso e Interpretacin de "C"

Con frecuencia es conveniente contar con una forma cuantitativa simple para expresar la capacidad del proceso. Una manera de hacerlo es con el ndice de capacidad del proceso Cp

Donde USL y LSL son los lmites superior e inferior de la especificacin respectivamente. El Cp y otros ndices de capacidad del proceso tienen un uso generalizado en la industria. Su utilizacin incorrecta tambin es generalizada. Sealaremos algunos de los uso ms comunes de los ndices de capacidad del proceso.

4. ndice para un Proceso Fuera de Centro

El ndice de capacidad del proceso Cp no toma en consideracin donde se localiza del proceso respecto de las especificaciones. El Cp simplemente mide la extensin de las especiaciones en comparacin con la dispersin seis sigma del proceso.

En general, si Cp = Cpk el proceso esta centrado en el punto medio de las especiaciones y cuando Cpk < Cp el proceso esta descentrado.

La magnitud de Cpk respecto de Cp es una medida directa de que tan apartado del centro est operando el proceso. Por tantp, es comn decir que Cp mide la capacidad potencial del proceso, mientras que Cpk mide la capacidad real.

5. La Normalidad y el ndice de capacidad del Proceso

Un supuesto importante subyacente en la discusin de la capacidad del proceso y de los ndices Cp y Cpk es que su interpretacin usual se basa en una distribucin normal de la salida del proceso. Si la distribucin fundamental no es normal, entonces, como ya se haba prevenido, los enunciados acerca de la porcin cada del proceso atribuidos a un valor particular de Cp o Cpk pueden estar equivocados.

Un enfoque para tratar con esta situacin es transformar los datos de tal modo que en la nueva mtrica transformada los datos tengan la apariencia de una distribucin normal. Hay varios enfoques grficos y analticos para seleccionar una transformacin.

6. Anlisis de Capacidad Usando Grfica de Control.

Los histogramas, las grficas de probabilidad y los ndices de capacidad del proceso resumen el desempeo del proceso. No indican necesariamente la capacidad potencial del proceso porque no abordan la cuestin del control estadstico, ni muestran patrones sistemticos en la salida del proceso que, si se eliminara, reduciran la variabilidad en la caracterstica de la calidad. Las carta de control son muy efectivas a este respecto. La carta de control deber mirarse como la tcnica principal para el anlisis de capacidad del proceso. En el anlisis de capacidad del proceso pueden usarse tanto las cartas de control para variables como para atributos. Las cartas y R deberan usarse siempre que sea posible, debido a la gran potencia y la mejor informacin que proporcionan en comparacin con las cartas para atributos. Sin embargo, tanto las cartas p como las cartas c ( o u) son tiles para analizar la capacidad del proceso.Las cartas de control y R permiten tanto el anlisis de la variabilidad instantnea como la variabilidad con el tiempo. Es de particular utilidad si los datos para el estudio de la capacidad del proceso se colectan en dos o tres periodos de tiempo diferentes.

7. Estudios de Capacidad de Instrumentos y Sistemas de Medicin.

Cartas de control y mtodos tabulares: un aspecto importante de muchos esfuerzos de implementacin del control estadstico de procesos es asegurar una capacidad adecuada del sistema de instrumentos de medicin e inspeccin. En cualquier problema que implique mediciones, parte de la variabilidad observada se deber a la variabilidad en el producto en si, y parte se deber al error de medicin o variabilidad de los instrumentos.

Donde 2total es la varianza observada total, 2producto es el componente de la varianza debido al producto y 2instrumento es el componente de varianza debido al error de medicin. Pueden usarse cartas de control y unos mtodos estadsticos para separar estos componentes de la varianza, as como para dar una determinacin de la capacidad de los instrumentos de medicin.