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  • 7/29/2019 Capacidad Desemp Proceso

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    CAPACIDAD Y DESEMPEO

    DEL PROCESO

    H. Hernndez / P. Reyes

    Sept. 2007

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    CONTENIDO

    1. Introduccin

    a. Definiciones bsicas

    b. Objetivos

    c. Partes fuera de especificaciones

    d. Variacin a corto y a largo plazo

    2. Clculo de la capacidad del proceso

    a. Condiciones y frmulas para el estudio de capacidad

    b. Capacidad a partir de histogramas

    c. Capacidad a partir de papel de probabilidad normal

    d. Otros ndices de capacidad del proceso

    3. Clculo del desempeo de los proceso

    4. Capacidad y desempeo de procesos con Minitab

    5. Capacidad de procesos no normales

    6. Capacidad de procesos por atributos

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    1. IntroduccinAl planear los aspectos de calidad de la manufactura, es sumamente

    importante asegurarse de antemano de que el proceso ser capaz de

    mantener las tolerancias. En las dcadas recientes ha surgido el

    concepto de capacidad del proceso habilidad del proceso, que

    proporciona una prediccin cuantitativa de qu tan adecuado es un

    proceso. La habilidad del proceso es la variacin medida, inherente del

    producto que se obtiene en ese proceso.

    1 a. Definiciones bsicas.

    Proceso: ste se refiere a alguna combinacin nica de mquinas,

    herramientas, mtodos, materiales y personas involucradas en la

    produccin.

    Capacidad o habilidad: Esta palabra se usa en el sentido de

    aptitud, basada en el desempeo probado, para lograr resultadosque se puedan medir.

    Capacidad del proceso: Es la aptitud del proceso para producir

    productos dentro de los lmites de especificaciones de calidad.

    Capacidad medida: Esto se refiere al hecho de que la capacidad

    del proceso se cuantifica a partir de datos que, a su vez, son el

    resultado de la medicin del trabajo realizado por el proceso.

    Capacidad inherente: Se refiere a la uniformidad del producto queresulta de un proceso que se encuentra en estado de control

    estadstico, es decir, en ausencia de causas especiales o

    atribuibles de variacin.

    Variabilidad natural: Los productos fabricados nunca son idnticos

    sino que presentan cierta variabilidad, cuando el proceso est bajo

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    control, solo actan las causas comunes de variacin en las

    caractersticas de calidad.

    Valor Nominal:Las caractersticas de calidad tienen un valor ideal

    ptimo que es el que desearamos que tuvieran todas las unidades

    fabricadas pero que no se obtiene, aunque todo funcione

    correctamente, debido a la existencia de la variabilidad natural.

    1b. Objetivos1

    1. Predecir en que grado el proceso cumple especificaciones.

    2. Apoyar a diseadores de producto o proceso en sus modificaciones.

    3. Especificar requerimientos de desempeo para el equipo nuevo.

    4. Seleccionar proveedores.

    5. Reducir la variabilidad en el proceso de manufactura.

    6. Planear la secuencia de produccin cuando hay un efecto interactivo

    de los procesos en las tolerancias.

    p = porcentaje de medidas bajo la curva de probabilidad fuera de

    especificaciones.

    1 Douglas C. Montgomery, Introduction to Statistical Quality Control, Second Edition, pp 307

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    1c. Partes fuera de especificaciones

    En el rea sombrada observamos medidas fuera de los lmites de

    especificacin.

    Para solucionar este problema, podemos reducir la desviacin estndar.

    Tambin podramos cambiar la media.

    Lo ideal sera, por supuesto cambiar ambas.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    1d. Variacin a corto plazo y a largo plazo

    Existen dos maneras de expresar la variabilidad:

    Variacin a corto plazo (Zst) Los datos son colectados durante un

    periodo de tiempo suficientemente corto para que sea improbable que

    haya cambios y otras causas especiales.

    Las familias de variacin han sido restringidas de tal manera que los

    datos considerados, slo son los que se obtuvieron del subgrupo

    racional. Ayuda a determinar subgrupos racionales importantes.

    Variacin a Largo Plazo(Zlt) Los datos son colectados durante un

    periodo de tiempo suficientemente largo y en condiciones

    suficientemente diversas para que sea probable que incluya todos loscambios de proceso y otras causas especiales. Aqu todas las familias

    de variacin exhiben su contribucin en la variacin del proceso

    general.

    En el caso del corto plazo:

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Para el clculo de Z utilizamos las siguientes formulas:

    ( )

    ST

    ststddesv

    nomespeciflmite

    Z .

    ..=

    LT

    LTstddesv

    mediaespeciflmiteZ

    .

    .=

    dnde:

    Zst = variacin a corto plazo.

    nom = Valor nominal u objetivo

    Zlt = variacin a largo plazo.

    Z shift.- A largo plazo los procesos tienen un desplazamiento natural de

    1.5 desviaciones estndar, de acuerdo a lo observado por Motorota Inc.

    Zlt = Zst-1.5shift

    2. Clculo de la capacidad del proceso

    Antes de calcular la capacidad del proceso, el proceso debe estar en

    control estadstico.

    2a. Condiciones y frmulas para el estudio de capacidad delproceso

    Para realizar un estudio de capacidad es necesario que se cumplan los

    siguientes supuestos2:

    2 J.M. Juran, Anlisis y planeacin de la Calidad, Tercera Edicin Mc. Graw Hill, Pp.404

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    El proceso se encuentre bajo control estadstico, es decir sin la

    influencia de fuerzas externas o cambios repentinos. Si el proceso

    est fuera de control la media y/o la desviacin estndar del proceso

    no son estables y, en consecuencia, su variabilidad ser mayor que la

    natural y la capacidad potencial estar infravalorada, en este caso no

    es conveniente hacer un estudio de capacidad.

    Se recolectan suficientes datos durante el estudio de habilidad para

    minimizar el error de muestreo para los ndices de habilidad. Si los

    datos se componen de menos de 100 valores, entonces deben

    calcularse los lmites de confianza inferiores.

    Los datos se recolectan durante un periodo suficientemente largo

    para asegurar que las condiciones del proceso presentes durante el

    estudio sean representativos de las condiciones actuales y futuras. En

    el caso de la industria automotriz se especifican 300 partes mnimo.

    El parmetro analizado en el estudio sigue una distribucin de

    probabilidad normal, de otra manera, los porcentajes de los

    productos asociados con los ndices de capacidad son incorrectos y

    solo se podrn determinar los ndices de desempeo del proceso, que

    no toma en cuenta si el proceso est en control o no.

    Tambin es importante al realizar un estudio de capacidad, asegurarnos

    que la variacin en el sistema de medicin no sea mayor al 10%.

    Para calcular la habilidad o capacidad potencial, primero se determina la

    desviacin estndar estimada de la poblacin como sigue:

    2d

    RST=

    ( )

    ST

    p

    LIELSEC

    6

    =

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    donde:

    Cp = capacidad potencial

    LSE = lmite superior de especificaciones

    LIE = lmite inferior de especificaciones

    ST = desviacin estndar a corto plazo

    El ndice Cp debe

    ser 33.1 para tener el potencial de cumplir con especificaciones (LIE,

    LSE)

    Los valores Z se determinan como sigue:

    ST

    I

    XLIEZ

    =

    ST

    S

    XLSEZ

    =

    Para calcular la ha

    bilidad o capacidad real utilizamos la siguiente frmula:

    3

    , SIpk

    ZZmenorC =

    Para que el proceso cumpla con las especificaciones el Cpk= debe de

    ser 33.1 .

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    2b. Capacidad a partir de histogramas

    Procedimiento:

    1. Seleccionar un proceso especfico para realizar el estudio

    2. Seleccionar las condiciones de operacin del proceso

    3. Seleccionar un operador entrenado

    4. El sistema de medicin debe tener habilidad (error R&R < 10%)

    5. Cuidadosamente recolectar la informacin

    6. Construir un histograma de frecuencia con los datos

    7. Calcular la media y desviacin estndar del proceso

    8. Calcular la capacidad del proceso.

    Ejemplo 1:

    Tenemos la siguiente serie de datos:

    265 205 263 307 220 268 260 234 299

    197 286 274 243 231 267 281 265 214

    346 317 242 258 276 300 208 187 264

    280 242 260 321 228 250 299 258 267

    265 254 281 294 223 260 308 235 283

    200 235 246 328 296 276 264 269 235

    221 176 248 263 231 334 280 265 272

    265 262 271 245 301 280 274 253 287

    261 248 260 274 337 250 278 254 274

    278 250 265 270 298 257 210 280 269

    215 318 271 293 277 290 283 258 275

    Agrupando los datos por intervalos de clase obtenemos los datos

    mostrados en la siguiente tabla:

    Intervalode clase

    Marca declase

    FrecuenciaFrecuencia

    relativaFrecuenciaacumulada

    190-209 199.5 6 0.06 0.06

    210-229 219.5 7 0.07 0.13230-249 239.5 13 0.13 0.26

    250-269 259.5 32 0.32 0.58

    270-289 279.5 24 0.24 0.82

    290-309 299.5 11 0.11 0.93

    310-329 319.5 4 0.04 0.97

    330-349 339.5 3 0.03 1

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    El histograma es el siguiente:

    360330310290260230210190160

    40

    30

    20

    10

    0

    Observamos que el histograma tiene forma normal.

    Calculando la media y la desviacin estndar tenemos:

    Descriptive Statistics: Datos

    Variable N N* Mean SE Mean StDev Minimum Q1 Median Q3

    Datos 99 0 264.19 3.23 32.15 176.00 248.00 265.00 280.00

    19.264=X

    S = 32.15

    La variabilidad del proceso se encuentra en 6 s = 192.90

    Si las especificaciones fueran LIE = 200 y LSE = 330

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    ( )

    S

    LIELSECp

    6

    =

    ( )674.

    90.192

    200330=

    = < 1.33, el proceso no es hbil.

    ( )046.2

    15.32

    19.264330

    =

    =iZ

    ( )996.1

    15.32

    19.264200=

    =sZ

    66.03

    2

    3

    ,=== SIpk

    ZZmenorC

    Cpk = menor 1.33, por lo tanto el proceso no cumple especificaciones.

    2c. Capacidad a partir de papel normal

    Ventajas

    1. Se puede observar el comportamiento del proceso sin tomar tantos

    datos como en el histograma, 10 son suficientes

    2. El proceso es ms sencillo ya que no hay que dividir el rango de la

    variable en intervalos de clase como en el histograma.3. Visualmente se puede observar la normalidad de los datos, si se

    apegan a la lnea de ajuste

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    4. Permite identificar la media y la desviacin estndar aproximada del

    proceso. As como la fraccin defectiva, el porcentaje de datos entre

    cierto rango, el Cp y el Cpk.

    Procedimiento

    1. Se toman al menos n = 10 datos y se ordenan en forma ascendente,

    asignndoles una posicin ( j ) entre 1 y n.

    2. Se calcula la probabilidad de cada posicin con la frmula siguiente:

    Pj = (j - 0.5) / n

    3. En el papel especial normal se grafica cada punto (Xj, Pj)

    4. Se ajusta una lnea recta que mejor aproxime los puntos

    5. Si no hay desviaciones mayores de la lnea recta, se considera normal

    el proceso y se procede a hacer las identificaciones:

    La media ser el punto en X correspondiente a Pj = 0.5

    La desviacin estndar es la diferencia en Xj correspondiente a Pj = 0.5

    y Pj = 0.84

    Ejemplo 2

    . Se tomaron los datos siguientes (Xj) ordenamos los datos y,

    clculamos la probabilidad de su posicin (Pj)

    Pos. J Xj Pj

    1 197 0.025

    2 200 0.075

    3 215 0.125

    4 221 0.175

    5 231 0.225

    6 242 0.275

    7 245 0.325

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    8 258 0.375

    9 265 0.425

    10 265 0.475

    11 271 0.525

    12 275 0.575

    13 277 0.625

    14 278 0.67515 280 0.725

    16 283 0.775

    17 290 0.825

    18 301 0.875

    19 318 0.925

    20 346 0.975

    Con ayuda del grfico podemos obtener la media, la desviacin estndar

    y el porcentaje de valores que se encuentran fuera de especificaciones.

    El trazo normal es el siguiente:

    El eje Y es un rango no lineal de probabilidades normales.

    El eje X es un rango lineal de la variable que se est analizando.

    Si los datos son normales, la frecuencia de ocurrencias en varios valores

    Xi, puede predecirse usando una lnea slida como modelo. Porejemplo, slo ms del 20% de los datos del proceso seran valores de

    225 o inferiores.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    400350300250200150

    99

    95

    90

    80

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    5

    1

    Mean 262.9

    StDev 38.13

    N 20

    AD 0.262

    P-Value 0.667

    Normal - 95% CI

    2d. Capacidad a partir de cartas de control

    En casos especiales como estos donde las variaciones presentes son

    totalmente inesperadas tenemos un proceso inestable

    impredecible.

    Pgina 15 de 32

    0.5

    X Media

    0.84

    Desv. Estndar

    Xj

    Pj

    LIE

    FraccinDefectiva

    ?

    ? ?? ?

    ? ?

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Si las variaciones presentes son iguales, se dice que se tiene un proceso

    estable. La distribucin ser predecible en el tiempo.

    Clculo de la desviacin estndar del procesoClculo de la desviacin estndar del proceso

    2d

    R=

    4C

    S= (Para cartas de control X-R y X-S respectivamente)

    Donde,

    S = Desviacin estndar de la poblacin

    Pgina 16 de 32

    Prediccin

    Tiempo

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    d2 = Factor que depende del tamao del subgrupo en la carta de control

    X - R

    C4 = dem al anterior para una carta X - S

    Al final del texto se muestran las constantes utilizadas para las cartas de

    control.

    En una carta por individuales, d2 se toma para n = 2 y Rango Medio =

    Suma rangos / (n -1)

    Pgina 17 de 32

  • 7/29/2019 Capacidad Desemp Proceso

    18/32

    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Ejemplo 3 (carta X - R)

    De una carta de control X - R (con subgrupo n = 5) se obtuvo lo

    siguiente, despus de que el proceso se estabiliz quedando slo con

    causas comunes: x = 64.06 , R = 77.3

    Por tanto estimando los parmetros del proceso se tiene:

    ( )mediasdemediax=

    23.33326.2

    3.772

    ===dR

    Si el lmite de especificacin es: LIE = 200.

    El( )

    23.333

    06.264200

    =pkC = 0.64 por tanto el proceso no cumple con las

    especificaciones.

    Ejemplo 4 (carta X - S)

    De una carta de control X - S (con subgrupo n = 5) se obtuvo lo

    siguiente, despus de que el proceso se estabiliz quedando slo con

    causas comunes: 05.1,100 == sx

    Por tanto estimando los parmetros del proceso se tiene:

    100== x

    Pgina 18 de 32

  • 7/29/2019 Capacidad Desemp Proceso

    19/32

    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    4C

    s= = 117.1

    094.

    05.1=

    C4 para n = 5 tiene el valor 0.94

    Si el lmite de especificacin es: LIE = 85 y el LSE = 105.

    El( )

    492.1117.13

    100105=

    =pkC

    El( )

    984.2

    117.16

    85105=

    =pC

    Por lo tanto el proceso es capaz de cumplir con especificaciones.

    Ejemplo 5:

    De una carta de control X - R (con subgrupos de n = 5), despus de que

    el proceso se estabiliz quedando slo con causas comunes, se obtuvo

    lo siguiente:

    Xmedia de medias = 264.06 Rmedio = 77.3

    Por tanto estimando los parmetros del proceso se tiene:

    = X media de medias = Rmedio / d2 =77.3 / 2.326 = 33.23

    [ d2 para n = 5 tiene el valor 2.326]

    Si el lmite de especificacin es: LIE = 200.

    El Cpk = (200 - 264.06) / (77.3) (3) = 0.64 por tanto el proceso no

    cumple con las especificaciones

    Pgina 19 de 32

  • 7/29/2019 Capacidad Desemp Proceso

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    2d. Otros ndices de capacidad del proceso

    INDICE DE CAPACIDAD Cpm

    Es un indicador de capacidad potencial que toma en cuenta el centrado

    del proceso:

    Si

    TXV

    = donde T es el centro de las especificaciones.

    222 )(61 T

    LIELSE

    V

    CpCpm

    +

    =

    +=

    Cuando T es igual a X media del proceso, Cpm = Cp = Cpk

    INDICE DE CAPACIDAD Cpkm

    Es un indicador de capacidad real que toma en cuenta el centrado del

    proceso:

    Si T es el centro de las especificaciones.

    2

    1

    +

    =

    TCpkCpkm

    Cuando T es igual a X media del proceso, Cpkm = Cpk

    3. Clculo del desempeo de los procesos

    Para determinar el Cp y Cpk se requiere que el proceso est en control

    estadstico, ya que la desviacin estndar de la poblacin se estima con

    Rango medio / d2 (constante que solo es vlida cuando el proceso est

    en control).

    Pgina 20 de 32

  • 7/29/2019 Capacidad Desemp Proceso

    21/32

    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Para el caso de datos histricos, el proceso no est en control y se

    puede determinar el desempeo del proceso utilizando la desviacin

    estndar de todos los datos ajustada con una constante C4, denominada

    Sigma a largo plazo o desviacin estndar Overall.

    1

    )(1

    2

    =

    =

    n

    XX

    S

    n

    i

    i

    34

    )1(44

    =

    n

    nC

    4C

    SLT=

    Con la desviacin estndar a largo plazo se determinan los ndices de

    desempeo Pp y Ppk no importando si el proceso est en control o no,

    en este ltimo caso los valores no tienen significado prctico.

    Para calcular el desempeo potencial del proceso utilizamos la siguiente

    frmula:

    ( )

    LT

    p

    LIELSEP

    6

    =

    donde:

    Pp = ndice de desempeo potencial

    Pgina 21 de 32

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    22/32

    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    LSE = lmite superior de especificaciones

    LIE = lmite inferior de especificaciones

    LT = desviacin estndar estimada a largo plazo

    El ndice pP debe

    ser 33.1 para tener el potencial de cumplir con especificaciones (LIE,

    LSE)

    Las variables transformadas Zs son las siguientes:

    LT

    XLSEZs

    = ;

    LT

    I

    XLIEZ

    =

    Para calcular el ndice de desempeo real del proceso utilizamos la

    siguiente frmula:

    3

    , SIpk

    ZZmenorP =

    Para que el proceso cumpla con las especificaciones el Ppk= debe de ser

    1 .33.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Ejercicio 6

    De una carta de control X - R (con tamao de subgrupo n = 5), despus

    de que el proceso se estabiliz quedando slo con causas comunes (LIE

    = 36, LSE = 46) se obtuvo lo siguiente:

    Xmedia de medias = 40 Rmedio = 5

    a) Determinar la desviacin estndar del proceso

    b) Determinar los lmites de tolerancia natural del proceso

    c) Determinar la fraccin defectiva o porcentaje fuera de

    especificaciones

    d) Determinar el Cp

    e) Determinar el Cpk

    f) Determinar el Cpm

    g) Determinar el Cpkm

    h) Establecer conclusiones de los resultados anteriores

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    4. Capacidad y desempeo de procesos en Minitab

    Generar 100 datos aleatorios en Minitab con Media = 264.6 y Desviacin

    estndar S = 32.02 con

    1. Calc > Random data > Normal

    2. Generate 100 Store in columns C1 Mean 264.06

    Estndar deviation 32.02 OK

    Considerando Lmites de especificaciones LIE = 200 y LSE = 330

    Nos aseguramos que los datos se distribuyan normalmente con la

    prueba de Ryan como sigue:

    3. Stat > Basic statistics > Normalita Test

    4. Variable C1 Seleccionar Ryan Joiner test OK

    El P value debe ser mayor a 0.05 para que los datos se distribuyan

    normalmente

    350300250200150

    99.9

    99

    95

    90

    80

    7060504030

    20

    10

    5

    1

    0.1

    Mean

    >0.100

    269.3

    StDev 30.72

    N 100

    RJ 0.994

    P-Value

    Normal

    Otra opcin por medio de una grfica de probabilidad normal, se tiene:

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  • 7/29/2019 Capacidad Desemp Proceso

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    5. Graph > Probability plot > Normal

    6. Graph Variable C1

    7. Distribution Normal OK

    Los puntos deben quedar dentro del intervalo de confianza para indicar

    que es normal la distribucin.

    400350300250200150

    99.9

    99

    95

    90

    80

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    5

    1

    0.1

    Mean

    0.533

    269.3

    StDev 30.72

    N 100

    AD 0.317

    P-Value

    Normal - 95% CI

    Determinacin de la capacidad del proceso con Minitab

    Una vez comprobada la normalidad de los datos, determinar lacapacidad con:

    1. Stat > Quality tools > Capability anlisis > Normal

    2. Single column C1 Subgroup size 1 Lower Spec 200 Upper

    spec 330

    3. Estimate R-bar OK

    Los resultados se muestran a continuacin:

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    36033030027024021 0

    LSL USL

    Process Data

    Sample N 100

    StDev(Within) 30.83472

    StDev(Ov erall) 30.80011

    LSL 200.00000

    Target *

    USL 330.00000

    Sample Mean 269.25354

    Potential (Within) C apability

    C C pk 0.70

    O v erall C apability

    Pp 0.70

    PPL 0.75

    PPU 0.66

    Ppk

    C p

    0.66

    C pm *

    0.70

    C PL 0.75

    C PU 0.66

    C pk 0.66

    Observed Performance

    PPM < LSL 10000.00

    PPM > USL 30000.00

    PPM Total 40000.00

    Exp. Within Performance

    PPM < LSL 12353.30

    PPM > USL 24415.36

    PPM Total 36768.66

    Exp. O verall Performance

    PPM < LSL 12272.69

    PPM > USL 24288.79

    PPM Total 36561.48

    Within

    Overall

    Interpretacin:

    La desviacin estndar Within se determina en base al Rango medio y

    d2 (1.128 para n = 2), con esta se determinan los ndices de capacidadpotencial Cp y Cpk, as como el desempeo Within, lo cual es adecuado

    para un proceso en control o normal.

    La desviacin estndar Overall se determina con la desviacin estndar

    de los datos ajustado por el factor C4.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Opcin Six Pack para mostrar toda la informacin relevante:

    Determinar la capacidad con:

    4. Stat > Quality tools > Capability Six Pack > Normal

    5. Single column C1 Subgroup size 5 Lower Spec 200 Upper

    spec 330

    6. Estimate R-bar OK

    Los resultados se muestran a continuacin:

    1009080706050403020101

    320

    240

    160

    _X=269.3

    UCL=361.8

    LCL=176.7

    1009080706050403020101

    100

    50

    0

    __MR=34.8

    UCL=113.6

    LCL=0

    10095908580

    300

    250

    200

    360330300270240210

    400300200

    Within

    Overall

    Specs

    Within

    StDev 30.83472

    Cp 0.70

    Cpk 0.66

    CC pk 0.70

    O verall

    StDev 30.80011

    Pp 0.70

    Ppk 0.66

    C pm *

    11 A D: 0.317, P: 0.533

    En este caso de la grfica de probabilidad normal, los datos siguen una

    distribucin normal.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    5.Capacidad de procesos no normales.

    Cuando los datos provienen de poblaciones no normales una opcin para

    realizar el estudio de capacidad de procesos es mediante la distribucin

    Weibull o alguna otra distribucin que ajuste a los datos.

    Ejemplo en Minitab

    En una compaa se manufacturan losetas para piso, el problema que se

    tiene es referente a la deformacin en las mismas. Se toman 100

    mediciones durante 10 das. El lmite superior de especificacin (USL) =

    3.5 mm Realice un estudio de capacidad con la ayuda de Minitab e

    interprete los resultados.

    Generar 100 datos aleatorios en Minitab con Factor de forma = 1, Factor

    de escala = 1 con

    8. Calc > Random data > Weibull

    9. Generate 100 Store in columns C1 Shape parameter 1.2Scale parameter 1 Threshold parameter 0 OK

    Considerando Lmites de especificaciones LIE = 0 y LSE = 3.5

    Determinar la capacidad con:

    7. Stat > Quality tools > Capability anlisis > NonNormal8. Single column C1 Distribution Weibull Lower Spec 0 Upper

    spec 3.5

    9. OK

    Los resultados se muestran a continuacin:

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    3.53.02.52.01.51.00.50.0

    USL

    Process Data

    Sample N 100

    Shape 1.24929

    Scale 0.88470

    LSL *

    Target *

    USL 3.50000

    Sample Mean 0.82279

    O v erall C apability

    Pp *

    PPL *

    PPU 0.85

    Ppk 0.85

    O bserved Performance

    PPM < LSL *

    PPM > USL 10000

    P P M T otal 10000

    Exp. O verall Performance

    PPM < LSL *

    PPM > USL 3795.26

    PPM Total 3795.26

    Calculations Based on Weibull Distribution Model

    El histograma no muestra evidencia de alguna discrepancia seria entre

    el modelo y los datos, ya que la curva muestra buen ajuste. Sin embargo

    observamos que algunos datos caen fuera del lmite superior de

    especificacin. Lo cual quiere decir que en algunos casos la deformacin

    ser mayor a 3.5 mm.

    El ndice Ppk y Ppu3 = 0.85 lo cual nos dice que el proceso no es capaz

    ya que 0.85 USL 3,795 lo cual significa que

    aproximadamente 3,795 PPM estarn fuera de los lmites de

    especificaciones.

    3 Los ndices Pp y Ppk son similares a los ndices Cp y Cpk , se refieren a la capacidad del proceso a largo

    plazo.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    Tambin se cuenta con la opcin Six Pack para esta opcin.

    6. Capacidad de procesos por atributos

    Para el caso de atributos, se tienen varios casos:

    a. Fraccin defectiva

    Para productos defectivos calificados como pasa no pasa, se obtiene una

    carta de control p de fraccin defectiva con tamao de muestra

    constante con al menos 25 puntos, y una vez que est en control, se

    determina su p media. La capacidad del proceso es

    1-P media.

    La capacidad del proceso equivalente para un Cp de debe ser de:

    Al menos 99.73% para una capacidad de +- 3 sigmas equivalente

    a un Cp de 1

    Al menos de 99.9936% para un acapacidad equivalente a +-4

    sigmas equivalente a un Cp de 1.33. Para otro valor de P la capacidad equivalente en sigmas se

    determina dividiendo el valor de P / 2 y obteniendo el valor de Z

    correspondiente a esa rea bajo la curva. La capacidad ser de +-

    Z sigmas.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    b. Nmero de defectos

    En este caso se requiere verificar y en todo caso mantener el proceso en

    control por medio de una carta C o U con muestra constante por al

    menos 25 puntos.

    La referencia son el nmero de defectos X que el cliente acepte. Con la

    lnea media indicando el promedio de defectos o C media, entramos a la

    tabal binomial o de Poisson tomando como Lamda la C media y como X

    los defectos aceptables por el cliente.

    La probabilidad de aceptacin mnima debe ser de 99.73% equivalente a

    un Cp de 1 o de 99.9936% para un Cp de 1.33, cualquier valor inferior

    indicar falta de capacidad del proceso.

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    CAPACIDAD Y DESEMPEO DEL PROCESO

    TABLA DE CONSTANTES PARA EL CALCULO DE LIMITES DE CONTROL

    Las constantes para lmites de control en las cartas X-R son:

    n A2 D3 D4 d22 1.88 0 3.267 1.1283 1.023 0 2.574 1.6934 0.729 0 2.282 2.0595 0.577 0 2.115 2.3266 0.483 0 2.004 2.5347 0.419 0.076 1.924 2.7048 0.373 0.136 1.864 2.8479 0.337 0.184 1.816 2.97

    10 0.308 0.223 1.777 3.078

    Las constantes para lmites de control en las cartas X-S son:

    n c4 A A3 B3 B4 B5 B6 .

    5 0.940 1.342 1.427 0.000 2.089 0.000 1.964

    6 0.952 1.225 1.287 0.030 1.970 0.029 1.874

    7 0.959 1..134 1.182 0.118 1.882 0.113 1.806

    8 0.965 1.061 1.099 0.185 1.815 0.179 1.751

    9 0.969 1.000 1.032 0.239 1.761 0.232 1.707

    10 0.973 0.949 0.975 0.284 1.716 0.276 1.669

    11 0.975 0.905 0.927 0.321 1.679 0.313 1.637

    12 0.978 0.866 0.886 0.354 1.646 0.346 1.610

    13 0.979 0.832 0.850 0.382 1.618 0.374 1.585

    14 0.981 0.802 0.817 0.406 1.594 0.399 1.563

    15 0.982 0.775 0.789 0.428 1.572 0.421 1.544

    16 0.984 0.750 0.763 0.448 1.552 0.440 1.526

    17 0.985 0.728 0.739 0.466 1.534 0.458 1.511

    18 0.985 0.707 0.718 0.482 1.518 0.475 1.496

    19 0.986 0.688 0.698 0.497 1.503 0.490 1.483

    20 0.987 0.671 0.680 0.510 1.490 0.504 1.470

    21 0.988 0.655 0.663 0.523 1.477 0.516 1.459

    22 0.988 0.640 0.647 0.534 1.466 0.528 1.448

    23 0.989 0.626 0.633 0.545 1.455 0.539 1.438

    24 0.989 0.612 0.619 0.555 1.445 0.549 1.429

    25 0.990 0.600 0.606 0.565 1.435 0.559 1.420