Aula10 - Análise de Capabilidade

5/26/2018 Aula10 - Anlise de Capabilidade

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Vanessa Fortes Aula 10 1

Um importante passo para a melhoria contnua

Avalia e quantifica as variabilidades (causas comuns ouespeciais) do processo

Identifica o comportamento do processo e focaliza aes

necessrias para eliminar possveis variaes Mede a relao entre a faixa de tolerncia especificada e

a variabilidade natural do processo (causas comuns)

Processo deve estar sob controle estatstico Apenas aps a eliminao das causas especiais, avalia-se

a capacidade do processo de atender s especificaesde uma determinada caracterstica

CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO


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Estima a probabilidade de produo de peas

fora da especificao Variabilidade do processo muito alta ultrapassa os

limites de especificao

Probabilidade muito alta: Pode-se inferir que o processo no capaz de

produzir a caracterstica mesmo que peasconformes possam estar sendo obtidas

Mudanas significativas no processo podem sernecessrias para torn-lo capaz estatisticamente



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O estudo da capabilidade permite:

Otimizar a produtividade e qualidade Determinar os novos padres de tolerncia

Determinar se um novo equipamento capaz de atenders especificaes dos clientes

Comparar o desempenho de diferentes equipamentos

Predizer como o processo se mostrar perante aos seuslimites

Ajudar ao setor de desenvolvimento a selecionar oumodificar o processo

Ajudar a estabelecer intervalos de amostragem para omonitoramento do processo



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Especificar requisitos de performance para novos

equipamentos Selecionar fornecedores

Reduzir a variabilidade na manufatura

Esta tcnica usada por muitos segmentos

Desenvolvimento de produtos ou processos

Desenvolvimento de fornecedores

Planejamento de produo

Produo



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Para o desenvolvimento de produtos ou processos

Avaliao de sries histricas dos ndices decapabilidade obtidos de peas similares nas fasesiniciais do projeto

Permite que os processistas e projetistas escolhamprocessos e especificaes adequadas

Garante a obteno de caractersticas do produto pormeio de processos altamente capazesestatisticamente

http://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.htmlhttp://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.htmlhttp://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.htmlhttp://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.htmlhttp://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.htmlhttp://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.htmlhttp://www.numa.org.br/conhecimentos/conhecimentos_port/pag_conhec/capabilidadev4.html


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Durante a homologao do processo

Avaliao da capabilidade do processo, identificandoprocessos problemticos tempo de correes antesda entrada em linha de produo

A capacidade de um processo a faixa dapopulao na qual se situam 99,73% das peas

produzidas pelo processo Cp = capacidade do processo



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%135,0

63XCp

%135,0

LIC3

LSC3

%73,99


Limites naturais do processo



importante diferenciar um processo estvel deum processo capaz

Processos sob controle estatstico podem no sercapazes de atender as especificaes do cliente

Apesar de estvel o processo apresentavariabilidade devido a causas comuns maior do quea amplitude das especificaes determinadas pelos

clientes




Processo estvel x Processo capaz




As tcnicas mais utilizadas na anlise decapabilidade do processo so:

Histogramas

Grficos de Controle



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Histograma

Pelo menos 100 observaes para que acapacidade do processo estimada possa serconfivel

Antes da coleta de dados deve-se: Escolher o(s) equipamento(s) que so(ero)

usados(s).

Coletar os dados separadamente para que avariabilidade possa ser isolada (equipamentomultipropsito)



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Selecionar as condies de operao do processo(velocidade de corte, razo de alimentao,temperatura, etc.) importante estudar o efeito de variao destes fatores

Selecionar um operador

importante estudar a variabilidade de operadores

Monitorar cuidadosamente os dados do processo egravar a ordem de obteno dos mesmos



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06,264X 02,32

Exemplo:

Fora de Exploso de 100 garrafas de vidro decerveja



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265 197 346 280 265 200 221 265 261 278

205 286 317 242 254 235 176 262 248 250

263 274 242 260 281 246 248 271 260 265

307 243 258 321 294 328 263 245 274 270

220 231 276 228 223 296 231 301 337 298

268 267 300 250 260 276 334 280 250 257

260 281 208 299 308 264 280 274 278 210

234 265 187 258 235 269 265 253 254 280

299 214 264 267 283 235 272 287 274 269

215 318 271 293 277 290 283 258 275 251



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02,32306,2643X

Resoluo:

Estimativa da Capabilidade do Processo

LIC = 168

LSC = 360,12



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Distribuio de Freqncia

Intervalo de

Classe (psi)Freqncia Freqncia

RelativaFreqncia

RelativaAcumulada

170 x 190 2 0,02 0,02

190 x 210 4 0,04 0,06

210 x 230 7 0,07 0,13

230 x 250 13 0,13 0,26

250 x 270 32 0,32 0,58

270 x 290 24 0,24 0,82290 x 310 11 0,11 0,93

310 x 330 4 0,04 0,97

330 x 350 3 0,03 1,00



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Resoluo:

0

5

10

1520

25

30

35

190 210 230 250 270 290 310 330 350

170 190 210 230 250 270 290 310 330

0

0,05

0,1

0,150,2

0,25

0,3

0,35

Frequencia Frequencia relativa



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Comentrios:

De acordo com o grfico a distribuio da fora deexploso aproximadamente normal

Pode-se estimar que aproximadamente 99,73% dasgarrafas produzidas vo explodir entre 168 e 360 psi

A capabilidade pode ser estimada, como neste exemplo,independente da especificao da fora de exploso

Uma vantagem de usar o histograma para estimar a

capacidade do processo que esta ferramenta mostravisualmente a performance do processo

Pode, inclusive, indicar a razo pela baixa performancedo processo



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ndice de Capabilidade do Processo

uma forma simples de quantificao dacapacidade do processo

onde, LSELimite Superior de Especificao LIELimite Inferior de Especificao

6

LIELSECp



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(limite superior)

(limite inferior)

O ndice Cpk mostra a diferena do centroda distribuio normal e a especificao

Quanto mais o ndice permanecer no centro,melhor o processo, menos falhas ele tem

3LSE

Cps

3

LIECpi



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Se Cp = Cpk, o processo est centralizado

no ponto mdio das especificaes Se Cpk < Cp, o processo est

descentralizado com relao s

especificaes

Cpi,CpsminCpk



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1) , Cp = 2,0, Cpk = 2,02


/


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2) , Cp = 2,0, Cpk = 1,52




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3) , Cp = 2,0, Cpk = 1,02




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4) , Cp = 2,0, Cpk = 02




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5) , Cp = 2,0, Cpk = -0,52




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O processo da figura 2 possui claramente

capabilidade menor que o processo da figura 1 Ele no est operando no ponto mdio das

especificaes

3

LSECpki,

3

LSECpksminCpk

2*3

3853Cpki,

2*3

5362CpksminCpk

5,2Cpki,5,1CpksminCpk 5,1Cpk




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Pode-se dizer que o Cp mede a capabilidade

potencial do processo, enquanto que Cpk mede acapabilidade atual do processo

Quando Cpk = 0 a mdia do processo encontra-seexatamente em um dos limites de controle, Figura 4

Quando Cpk < 0 a mdia do processo encontra-se forados limites de especificao, Figura 5

Quando Cpk < -1 o processo inteiro encontra-se fora dos

limites de especificao




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Cp =LSE LIE

6LSE = Limite Superior deEspecificao

LIE = Limite Inferior de Especificao

LSE LIE

Cp < 1

1 Cp 1,33

Cp 1,33

PROCESSOVERMELHO

PROCESSOAMARELO

PROCESSOVERDE

NECESSITA 100% DE INSPEOPROCESSO NO CAPAZMELHORAR CAPACIDADEESTATSTICA DO PROCESSO

p > 0,27%

1 Cp 1,33INSPEO INSPEO POR100% AMOSTRAGEM

64 ppm < p 0,27%

NO NECESSITA DE INSPEONECESSITA ANLISE DEREDUO DE CUSTOS

p 64 ppm




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Classificao dos ndices quanto capacidade

ndice (Cpou Cpk = i)

Valor dereferncia

Conceito

i < 1,00 Inadequado

i 1,00 < i < 1,33 Adequado

i 1,33 BastanteSatisfatrio




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Inadequado O processo no tem condies de manter as

especificaes ou padres

requerido o controle, reviso e seleo em 100%das peas, produtos ou resultados

Adequado

Relativamente confivel, os operadores do processoexercem completo controle das operaes, e ocontrole da qualidade monitora e fornece informaespara prevenir a deteriorao do processo.




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Bastante Satisfatrio

Altamente confivel, os operadores do processoexercem completo controle sobre ele

Pode-se utilizar o pr-controle e a auto-inspeo




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Quando a distribuio no for normalpossivelmente Cp ou Cpk estaro incorretos

Exemplo: O histograma possui 80 medies derugosidade da superfcie de uma mquina (defeito). Olimite superior de especificao LSE = 32micropolegadas, a mdia e o desvio padro so,respectivamente, e , gerando um44,10x 053,3

35,2

053,3*3

44,1032

3

LSECps




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0

5

10

15

20

25

30

6 8 10 12 14 16 18 20 22

Pontos mdios

Frequ

ncia




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Como o histograma bastante enviesado tem-se acerteza de que a distribuio no normal

possvel que a estimao do Cp esteja incorreta

Para tratar esta situao podem-se transformar osdados em uma aparente distribuio normal




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Neste grfico foi usada uma transformaorecproca onde x*=1/x

Na escala de transformao a ,o e o LSE = 1/32 = 0,03125, com um

1025,0*x 0244,0*

97,00244,0*3

1025,003125,0

3

LSECps




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Grfico adaptado

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15

Pontos mdios

Frequ

ncia




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Comentrios:

De acordo com a tabela de especificaes, esteCps representa que aproximadamente 1350 PPMesto fora da especificao

Esta estimativa muito mais realista que ateoria normal




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Tabela de falhas nos processos (ppm)Falhas no Processo (ppm)

PCR Em um lado da curva normal Nos dois lados da curva normal

0,25 226.628 453.255

0,50 66.807 133.614

0,60 35.931 71.861

0,70 17.865 35.729

0,80 8.198 16.395

0,90 3.467 6.934

1,00 1.350 2.700

1,10 484 967

1,20 159 318

1,30 48 96

1,40 14 27

1,50 4 7

1,60 1 2

1,70 0,17 0,34

1,80 0,03 0,06

2,00 0,0009 0,0018




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Anlise de capabilidade do processo - Grfico deControle

A anlise de capabilidade por grfico de controle retrataprticas sistemticas que ocorrem na sada do processoque, se eliminadas, reduziriam a variabilidade naqualidade

Ambos os grficos de controles para variveis e atributospodem ser utilizados para a anlise de capabilidade doprocesso. O grfico da e R deve ser utilizado sempreque possvel, pois provm informaes melhores que osgrficos para atributos (p, c e u)

X




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Exemplo:

Para anlise de capacidade utilizando o grficoda e R deve-se coletar dados em 2 ou 3perodos diferentes (diferentes posies,diferentes dias, etc.)

A tabela representa os dados de 20 amostras,com 5 observaes cada, de fora de exploso

X




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Grfico :

Limite Superior de Controle = LSC == 264,1 + 0,0577 x 77,3 = 308,7

Limite Central = LC=

Limite Inferior de Controle = LIC = =264,1 - 0,577 x 77,3 = 219,5

RAX 2

1,264X

RAX2

X




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Grfico R:

Limite Superior de Controle = LSC = =2,115 x 77,3 = 163,5

Limite Central = LC = = 77,3

Limite Inferior de Controle = LIC = = 0 x

77,3= 0

RD4

R

RD3




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Grfico da Mdia

200,0

220,0

240,0

260,0

280,0

300,0

320,0

0 5 10 15 20 25

Nmero de Amostras

Mdia

Mdia Mdia da Mdia (LCM) LSCM LICM




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Grfico da Amplitude

0

40

80

120

160

0 5 10 15 20 25

Nmero de Amostras

Amplitude

Amplitude Mdia da Amplitude (LCR) LSCR LICR




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O ndice de capabilidade do processo pode

ser estimado pela equao:

onde, , e LIE = 200

3

LIECpi

1,264x 23,33326,23,77

dR

2

64,023,33*3

2001,264

3

LIECpi




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Sendo Cpi = 0,64, o ndice inadequado

O processo est sob controle, mas suaoperacionalizao inadequada

Devem ser realizadas intervenes no processocom o objetivo de aumentar o ndice decapacidade do processo pelo menos at o

mnimo aceitvel - 1,00


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