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Análisis de la capacidad del proceso

Calidad Total
by Carlos Leon on 20 November 2012

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Análisis de la capacidad del proceso Calidad Total ¿Cuándo debe analizarse? Capacidad de un proceso Aplicación de técnicas estadísticas Usos Proceso Dicho análisis se suele iniciar cuando se necesita estudiar un nuevo proceso, cuando se ha Modificado alguna de las partes esenciales del proceso, cuando se han emplazado una o más maquinas en otro lugar, cuando ha habido un reajuste en el funcionamiento de las Maquinas, cuando los gráficos de control muestran cierta inestabilidad. El análisis estadístico de la capacidad del proceso suele comenzar con un estudio de este para realizar estimaciones de los parámetros fundamentales que definen su funcionamiento; Especialmente, de los parámetros que determinan su variabilidad. El primer paso para aplicar una técnica estadística es definir la característica de calidad que se va a medir en el producto fabricado. Tolerancia y Capacidad Un proceso es una combinación única de herramientas, métodos, materiales y personal dedicados a la labor de producir un resultado medible Un proceso de fabricación es un conjunto de equipos, materiales, personas y métodos de trabajo que genera un producto fabricado. Mano de
Obra Condiciones
Ambientales Métodos Maquinaria Materias
Primas Proceso Ayuda a modificar o rediseñar el proceso
Auxilia a especificar los requerimientos que debe cumplir el equipo
Asiste a seleccionar el mejor proveedor
Apoya a predecir si el producto cumplirá con las especificaciones del cliente
Ayuda a planear la secuencia del proceso de producción cuando existe un efecto del proceso en las tolerancias
Asiste a reducir la variabilidad en un proceso de manufactura Antes de aplicar cualquier técnica estadística, es necesario establecer algunas hipótesis bajo las cuales se va a desarrollar el análisis. En primer lugar, vamos a suponer que la característica de calidad (Variable aleatoria) es continua y de distribución normal. El mercado (clientes) establece las tolerancias que debe cumplir el producto. Un producto fabricado fuera de esas tolerancias se considerará un producto sin la calidad requerida, es decir, defectuoso Las tolerancias son los requerimientos técnicos para que el producto sea admisible para su uso, siendo establecidos por el cliente, el fabricante o alguna norma; mientras que la capacidad es una característica estadística del proceso que elabora dicho producto. En segundo lugar, consideraremos que el proceso está bajo control estadístico, es decir que la variabilidad se debe solamente a un sistema constante de causas aleatorias (No intervienen causas asignables). Al realizar una sucesión de mediciones de la característica de calidad sobre muestras del producto fabricado, encontramos que los valores fluctúan alrededor de un valor central. Esto es lo que llamamos la fluctuación natural y esperable del proceso. La fluctuación natural del proceso es inherente al mismo y no puede eliminarse, sólo puede reducirse realizando modificaciones al proceso mismo, lo cual significa trabajar con otro proceso. La fluctuación natural de un proceso puede cuantificarse a través de la desviación estándar del mismo, con la cual podemos calcular Límites de Tolerancia Natural del proceso. Se debe insistir en que estos límites no pueden fijarse voluntariamente, dependen del proceso y de las variables no controlables del mismo. Generalmente se toma un rango para la fluctuación natural de 6 sigmas. La Capacidad de un proceso es la aptitud para generar un producto que cumpla con determinadas especificaciones. por ejemplo una línea de producción para el ensamble de puertas de vehículos. Todos los procesos tienen una variabilidad estadística inherente que puede evaluarse por medio de métodos estadísticos. Para una variable aleatoria X que representa la característica de la calidad que se pretende controlar en el producto fabricado, la variabilidad de X determina el nivel de calidad del producto. Una primera aproximación es proporcionada por los límites de seis sigma que definen una situación de control del proceso Índice de capacidad Esta medida de la variabilidad del proceso está asociada a la consideración de un escenario donde el intervalo µ ± 3σ incluye aproximadamente 99.7% de los valores de la característica X considerada. Los límites de dicho intervalo definen las tolerancias naturales o intrínsecas del proceso. La interpretación de dicha medida no es directa y seria de utilidad la construcción de una medida en términos relativos. Se consideran los limites de especificación ( LIE y LSE) que se definen el rango de los valores de X que se han establecido como permisibles. O Así mismo el valor objetico, definido por el valor medio poblacional µ se supondrá centrado con respecto a los límites de especificación. Se define entonces el INDICE estándar DEL PROCESO Para IC =1 el proceso fabrica un 0.3% de los artículos defectuosos (baja normabilidad)
Si IC < 1 el proceso fabrica una proporción de defectuosos superior al 0.3%; dicha proporción aumenta según nos alejamos de la unidad. En este caso habrá que actuar sobre el proceso para incrementar su capacidad
Si IC > 1. El proceso fabrica una proporción de defectuosos inferior al 0.3 %; dicha proporción disminuye según IC se aleja de la unidad. Capacidad de Proceso Este es el histograma de una muestra y por lo tanto es sólo una estimación del verdadero histograma del universo. Si representamos en las abscisas los Límites de Especificación del producto, podemos ver gráficamente si el proceso tiene aptitud (Capacidad) para fabricar dicho producto. Capacidad de Proceso Para cuantificar la Capacidad de Proceso se utilizan coeficientes que permiten comparar el rango de especificaciones con la fluctuación natural del proceso. donde
LSE es el Límite Superior de Especificación
yLIE es el Límite Inferior de Especificación Capacidad de Proceso Uno de ellos es Cp: Capacidad de Proceso Si el proceso tiene capacidad para fabricar el producto, entonces Cp > 1. En general se exige Cp > 1.30 para mayor seguridad. Cp > 1 LIE LSE - LIE 6 s Capacidad de Proceso LSE Capacidad de Proceso Este coeficiente tiene el inconveniente de que para poder aplicarlo el centro de gravedad del rango de especificaciones debe coincidir con la tendencia central de las mediciones del proceso. Cpk < 1 LSE - Xp Cp > 1 LSE LIE Xp - LIE 3 s Capacidad de Proceso En el gráfico podemos observar que una buena parte del producto está por encima del Límite Superior de Especificación (LSE). Aún así resulta Cp > 1, indicando erróneamente que el proceso tiene capacidad suficiente. En caso de que la distribución de la característica estudiada es normal (análogamente cuando es conocida), se tiene que para µ y σ conocidos, los limites de tolerancia naturales que contienen al 100(1-α)% de los valores de la característica estudiada son µ ± Z α/2σ. Limites de tolerancia naturales Capacidad de Proceso Si el proceso no está bajo control estadístico los resultados del análisis de la capacidad de proceso no serán válidos y pueden llevar a conclusiones equivocadas. El estudio de capacidad en los procesos de fabricación además de comparar la variabilidad del proceso con las tolerancias demandadas por el cliente persigue otros objetivos relacionados con la selección de procesos, como son:
Tomar decisiones en el rediseño de procesos.
Evaluar procesos.
Comparar procesos o proveedores. Relación entre el análisis de capacidad y la selección de procesos Cuando µ y son desconocidos, entonces se debe calcular una estimación de los mismos. Mas concretamente, a partir de uan muestra de tamaño n se calculan X y Z /2S que habrá que corregir para asegurar que se esta considerando el 100(1-)% de los valores de la característica estudiada.
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