ingeniería de la calidad
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Ingeniería de la calidad
Unidad 1: La ingeniería de la calidad y la función de pérdida
1.1 Problemas de calidad y variabilidad funcional
Antecedentes
https://prezi.com/o4n1c5wrvjgz/genichi-taguchi/
Ingeniería de CalidadDefinición :
• Ingeniería de la calidad es una serie de planteamientos para predecir y prevenir las dificultades o problemas que podrían ocurrir en el mercado después de que el producto se vende y es usado por el cliente bajo múltiples condiciones ambientales y de utilización durante el periodo de vida diseñado.
Ingeniería de Calidad
• Ingeniería de calidad (Métodos Taguchi) es una tecnología para predecir problemas de calidad desde las etapas más tempranas del desarrollo y diseño del producto, incluyendo los problemas asociados con las funciones del producto, contaminación y otros costes derivados después de la fabricación y puesta en el mercado.
1.1 Problemas de la calidad por causa de la variabilidad funcional
1.2 Ingeniería de calidad en el diseño del producto, proceso de producción en el servicio al cliente.
1.2 Ingeniería de calidad en el diseño del producto, proceso de producción en el servicio al cliente.
Fuera de
línea
• Aplicada en investigación
• Aplicada en el desarrollo de productos y procesos
En línea• Aplicada durante la
producción.
• La calidad debe estar relacionada con las necesidades y las expectativas del cliente. Existen 4 niveles de calidad:
La calidad del cliente
La calidad especificada
La calidad robusta
La calidad funcional
La calidad del cliente
• Es la calidad expresada por el cliente en su propio lenguaje.
• Para satisfacer las necesidades de nuestros clientes, los ingenieros intentan a menudo convertir la Voz del Cliente en características específicas de calidad, es decir, la calidad especificada.
• Una de las herramientas utilizadas es el DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN DE LA CALIDAD
Se refiere a las especificaciones de los diseños de ingeniería.
Son características de calidad, que constituyen objetivos para los ingenieros.
Estas son las características a partir de las cuales se desarrollan los productos.
La calidad especificada
La calidad robusta
Implica diseñar un producto que sobrepase las expectativas del cliente en sus características mas importantes y ahorrar dinero en las que al cliente no le interesan.
Implica diseñar un proceso de producción capaz de fabricar el producto en todos su rango de variación normal, dentro de las especificaciones del proceso.
• Un producto debe ser manufacturado en forma eficiente y ser insensible a la variación que se da tanto dentro del proceso de producción como en manos del consumidor.
• Reducir la variación se traduce en mayor confiabilidad y en ahorro considerable de costos tanto por parte del fabricante como del consumidor.
DISEÑO ROBUSTOSe dice que un producto o proceso es robusto, cuando es insensible a los efectos de las fuentes de variación, aún cuando estas no hayan sido eliminadas..
Todos los productos tienen una función específica. La calidad funcional es la calidad de conseguir la función pretendida de un producto.
La función del producto existe antes que la voz del cliente. Es imprescindible que la función del producto sea optimizada antes de emitir los planos de ingeniería.
La calidad funcional
1.3 Función de pérdida
Ingeniería de calidad y la función de pérdida
• Cuando el cofre de un automóvil típico esta abierto un mecanismo automáticamente sostiene el cofre en la posición abierta. La fuerza requerida para cerrar el cofre desde esta posición es importante para el cliente. Si la fuerza es muy alta, un individuo mas débil podría tener dificultad al cerrarla y tendría que pedir que el mecanismo sea arreglado.
Si la fuerza de cerrado es cercana a la fuerza nominal o ideal, no existe costo o es muy bajo asociado con el cofre.
1.3.1 índice CPM o Taguchi• Es un índice que mide si el proceso satisface la especificación y si se
encuentra dentro del objetivo. El Cpm compara la dispersión de las especificaciones con la dispersión de sus datos, tomando en cuenta la desviación de los datos con respecto al objetivo en vez de su desviación de la media del proceso.
• Las distancias grandes entre el objetivo y sus observaciones resultan en un valor Cpm pequeño. En la medida en que su proceso mejora y se acerca al objetivo, aumenta el valor del índice Cpm.
• Compare su valor Cpm con un valor de referencia para determinar si mejorará su proceso; muchas industrias utilizan un valor de referencia de 1.33. Si los valores de su índice son menores que el valor de referencia, debe tomar acciones para mejorar su proceso.
Índice de capacidad general (Cpm) :
Esta dispersión del proceso está dentro de los límites de especificación, pero no se encuentra dentro del objetivo. Este proceso tendrá un valor Cpm bajo.
Esta dispersión del proceso está dentro de los límites de especificación, pero no se encuentra dentro del objetivo. Sin embargo, está más cerca del objetivo que la gráfica anterior, así que su valor Cpm es mejor.
Esta dispersión del proceso está dentro de los límites de especificación y se encuentra dentro del objetivo. Este proceso tiene el mayor valor Cpm.
El índice Cpm se distingue entre los tres procesos de la figura si se cumple que:
Esta relación implica que para que Cpm sea igual a 1, se debe cumplir:
Es decir, la media del proceso no se puede alejar del valor objetivo más allá de un sexto de la tolerancia.
1.3.2 Función de perdida para una característica
• Esta herramienta sirve para evaluar de forma numérica la “pérdida de calidad” en un proyecto, producto o servicio, con respecto a su nivel de calidad óptimo.
• Es una función matemática que identifica todos los costos relacionados con la mala calidad y que muestra la forma en que estos costos se incrementan cuando la calidad del producto se aleja de lo que el cliente desea.
• Para una característica fijada en nuestro producto o proceso, la función de pérdida nos dirá cuándo nos estamos alejando de nuestro objetivo.
• La función de perdida es la siguiente:
Donde…L = Es el resultado de la función, medido generalmente en unidades monetarias. (Costo total)Y = Valor de la variable de calidadM = Valor objetivo de la variable de calidad YK = Es una constante que se encarga de convertir (Y – M)^2 a unidades monetarias.
• Para una pieza : L = K(y - m)2
NOMINAL ES LO MEJOR
OBJETIVO = m
L($)
Para K=2 y m=0
• En un proceso de torneado, la tolerancia de un diámetro externo es ± 0.010 mm. El histograma de la producción de una máquina tiene un perfil como el de la figura; si cada pieza que se desperdicie tiene un costo de $40.00, ¿cuál es la función de costo por cada 100 piezas?
• Si una pieza es rechazada por exceder los límites anotados, el desperdicio tiene un costo de $40.00; sin embargo, este costo no es el total, es una cifra conservadora, porque conforme el producto se aproxima a sus límites, posiblemente ocurrirán otras fallas que aumentarán el costo total.
L=Costo asociado con un diámetro particular. y=Desviación de la medida de la pieza desde el valor nominal o la media. m=Valor nominal o media de la especificación. k=Constante que depende del costo de la pieza dentro de especificaciones y del ancho de los límites. y=0.010 límite de tolerancia, porque es el valor a partir del que se incurre en desperdicio. m=0.00 porque es el valor nominal o media deseado (cero desviaciones).
Determinar la función pérdida para el circuito de la fuente de poder de un televisor, en donde el valor nominal de y (voltaje de salida) es m = 115 Volts. El costo promedio por reparar o reemplazar el televisor de color es U.S. $100.00. Esto ocurre cuando y esta fuera del rango de 115 ± 20 Volts., estando el aparato ya en poder del consumidor.
L(y)=K(y - m)2
K = $100 = 0.25 $/Volts.2
(20v)2
EJEMPLO
Esta ecuación contiene un coeficiente desconocido k. Para encontrar k necesitamos información sobre las pérdidas de A1 y A2 causados al excederse las tolerancias ∆1 y ∆2.
La constante k está determinada estimando la pérdida A0 cuando se desvía de m por ∆0=y-m. Por tanto
L(y)=K(y - m)2
K = $100 = 0.25 $/Volts.2
(20v)2
Suponga que el circuito se embarcó con una salida de 110 Voltios sin ser reprocesada. Esta es una pérdida de:
L = $0.25 (110 - 115)2 = $6.25
Para n piezas : L = k(2 + (y- m)2 )
113117
113
113 117
117
1 2
$0.73/pza.
3
$0.27/pza
113 117
$1.23/pza 4$0.15/pza
m
mm
m
MENOR ES LO MEJOR
• La característica de calidad que nos interesa es :
• y= % de encogimiento de una cubierta de velocímetro.
• Cuando y es 1.5%, el 50% de los consumidores se queja del estuche y lo regresa para reemplazarlo por otro. El costo de reemplazo es de $80.00
L=Ky2
K= 80/1.52= 35.56
Para un porcentaje de 2.5%
• L= 35.56* (2.5)2 =222.25
Para n piezas
PORCENTAJE DE ENCOGIMIENTO DE LAS CUBIERTAS
MATERIAL 2 Y2 MSD L($)
A 0.28 0.24 0.33 0.30 0.35 0.0037 0.0713 .0750 2.67
0.18 0.26 0.24 0.16 0.33
B 0.08 0.12 0.07 0.03 0.03 0.00082 0.0036 0.0044 0.16
0.09 0.06 0.05 0.04 0.03
MAYOR ES LO MEJOR
• Se desea maximizar la tensión de la soldadura protectora de las terminales de un motor. Cuando la tensión de la soldadura es 0.2 lbs/in2, algunas soldaduras se quebrarían y tendrían un costo promedio de reemplazo de $200.00
• L= k/y2
• k= Ly2 = 200(0.2)2= 8
TENSION DE LA SOLDADURA ANTES Y DESPUES
EXPERIMENTO 2 Y2 L($)
ANTES 2.3 2.0 1.9 1.7 2.1
2.2 1.4 2.2 2.0 1.6
DESPUES 2.1 2.9 2.4 2.5 2.4
2.8 2.1 2.6 2.7 2.3
Ejercicios de función de perdida
• En el caso de un vídeo reproductor cuál es la función de pérdida, suponiendo que la pérdida A0 causada por el fallo del motor de arranque es de 15000 unidades monetarias, y que el fallo esta causado por la desviación de tensión de alimentación desde su valor nominal de 15 voltios. Si la tensión de arranque es de 18 voltios, la pérdida de calidad llega a ser:
• Suponga que un servicio de paquetería promete entregar a las 10 am; un retraso de 2 horas de la hora prometida es inaceptable para los clientes y por política de la empresa si la hora de entrega no se cumple debe compensar al cliente con un abono de $10 dependiendo del retardo. Calcule la función de pérdida para un retraso de un día.
L= 2.5 (24-0)^2= $1440
