3.1 Definición de Ing. de Calidad

Ingeniería de Calidad

Es una serie de planteamientos para predecir y prevenir las dificultades o

problemas que podrían ocurrir en el mercado después de que un producto se vende y es usado por el cliente bajo múltiples condiciones ambientales y de utilización durante el período de vida señalado.

Hay dos áreas en la ingeniería de la calidad:

1. Fuera de línea: Aplicada en investigación y desarrollo de productos y procesos.

2. En línea: Aplicada durante la producción.

Ing. de Calidad y su relación con el DOE

La Ingeniería de Calidad está formada por principios, técnicas y herramientas que se aplican para el estudio de proyectos de mejora y optimización de la calidad, tanto de productos como de procesos. La base metodológica de la ingeniería de calidad es el uso intenso del Diseño de experimentos, cualquiera que sea su forma y método de análisis de información.

El Diseño Experimental es el método para diseñar eficientemente experimentos y analizar resultados. Es la búsqueda de las relaciones causa-efecto. Ha sido y continua siendo usado en áreas de trabajo de investigación como biología, medicina, agronomía, ciencias sociales etc.

Robustez

El significado de la palabra robusto es en el sentido de hacer el proceso o producto insensible o resistente a factores de ruido bajo las condiciones vigentes que no se pueden controlar. Un experimento robusto se trata de lograr que el producto/proceso tenga el desempeño deseado sin que le afecten las fuentes de variación no controladas, y para ello la clave será determinar la combinación de niveles de los factores controlables.

INGENIERÍA DE CALIDAD

La Razón Señal/ Ruido

Es un estadístico que mide la robustez en cada combinación de los factores de control. Siempre se busca maximizarlo y se analiza como cualquier variable de respuesta.

La combinación más robusta de los niveles de los factores controlables es aquella que maximiza el estadístico razón señal/ruido.

De acuerdo con el tipo de característica de calidad, el estadístico razón señal/ruido se define en la siguiente tabla:

Ventajas del uso de relaciones S/R

Ejemplo

En un proceso termoplástico de extrusión de tubos, el diámetro externo se ajusta con las revoluciones por minuto del tornillo extrusor.

Para 4 tipos de tornillos (A) se investigo cual de ellos daba mejor ajustabilidad. La velocidad de giro (M) se considero en cuatro niveles; 32, 33, 34 y 35.

Las condiciones del factor de ruido compuesto son:

N1: (antigüedad: 1 hora, humedad: O %). Estas condiciones tienden a provocar altos valores en la respuesta de salida.

N2: (antigüedad: 48 horas, humedad: 0,2 %). Estas condiciones tienden a provocar bajos valores en la respuesta de salida.

1. La relación S/R es inversamente proporcional a la función de pérdida.

2. Simplificación del diseño directo del producto.

3. Simplificación del diseño robusto.

4. Simplificación del ajuste o calibración.

5. Evaluación eficiente para sistemas de medida.

6. Reducción del ciclo de desarrollo del producto.

7. Investigación para familias de productos (desarrollo de tecnología).

¿Por qué utilizar el factor S/R en vez de la Variable Respuesta?

En un Diseño de experimentos se utiliza como base la variable respuesta la cual pude medir cualquier cosa (Rendimiento, Resistencia, Capacidad, Porcentaje, etc.) y visualizar que tanto afecta un factor a la característica medida en la Variable Respuesta con la variación de estos sobre la misma.

Pero a diferencia de la variable respuesta en Ing. de calidad lo que se mide son características de calidad, es decir que tanto se alejan los valores de la media y de las especificaciones y/o tolerancias, Por lo tanto en Ing. de calidad es mejor y más fácil utilizar la S/R en vez de la variable respuesta.

La única diferencia entre A1 y A2 es la linealidad. Cuando la respuesta no es lineal, la desviación de la linealidad produce un incremento del error, o variabilidad.

La diferencia entre A1 y A3 es la pendiente de la respuesta. Cuando la respuesta tiene más sensibilidad, la variación asociada a la misma (Sβ) crece. La pendiente,β, también crece.

La diferencia entre A1 y A4 es la variabilidad; cuando la variabilidad se mejora, el error de la varianza disminuye.

En cualquier comparación, la relación S/R cae cuando la respuesta es menos deseable y crece cuando la respuesta mejora.

Desventajas del uso de relaciones S/R

•El número excesivo de condiciones experimentales, el no considerar las interacciones entre factores controlables, el uso de cocientes señal ruido ineficientes, el celo excesivo en el proceso de optimización y los análisis en ocasiones erróneos. Muchos de los diseños que sugiere Taguchi, tanto para el arreglo interno como para el arreglo externo, son diseños factoriales altamente fraccionados, lo cual no permite obtener estimaciones de las interacción de los factores controlables.

• El uso de (S/N) S como variable de respuesta puede confundir los efectos de localización y de dispersión, resultando inconveniente para hacer inferencias adecuadas.

• Uso de cocientes señal ruido ineficientes

• celo excesivo en el proceso de optimización y análisis en ocasiones erróneos.

El factor Señal y el factor Ruido

• Factor Señal

Se llama factor señal al dispositivo que permite cambiar el nivel de operación de acuerdo con los deseos del usuario.

Hay muchos productos que no cuentan con un dispositivo para que el usuario pueda elegir cierto nivel de desempeño, en este caso no existe factor señal.

• Factor Ruido

Los factores ruidos son aquellos que afectan a la función del producto, incluyendo las condiciones de uso del cliente, el deterioro interno y la variabilidad pieza a pieza de las partes que conforman el producto.

Los factores de ruido se clasifican como muestra el siguiente diagrama:

En un experimento o proceso existen dos tipos de factores, ver la siguiente figura:

El uso del desarrollo de tecnología robusta proporciona los siguientes beneficios:

• Flexibilidad.

• Prontitud tecnológica.

• Reproductibilidad.