Aula10 - Análise de Capabilidade
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
Um importante passo para a melhoria contnua
Avalia e quantifica as variabilidades (causas comuns ou especiais) 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 especificaes de uma determinada caracterstica
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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 peas conformes possam estar sendo obtidas
Mudanas significativas no processo podem ser necessrias para torn-lo capaz estatisticamenteCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
O estudo da capabilidade permite:
Otimizar a produtividade e qualidade
Determinar os novos padres de tolerncia
Determinar se um novo equipamento capaz de atender s especificaes dos clientes
Comparar o desempenho de diferentes equipamentos
Predizer como o processo se mostrar perante aos seus limites
Ajudar ao setor de desenvolvimento a selecionar ou modificar o processo
Ajudar a estabelecer intervalos de amostragem para o monitoramento do processo
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
Para o desenvolvimento de produtos ou processos
Avaliao de sries histricas dos ndices de capabilidade obtidos de peas similares nas fases iniciais do projeto
Permite que os processistas e projetistas escolham processos e especificaes adequadas
Garante a obteno de caractersticas do produto por meio de processos altamente capazes estatisticamente
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
Durante a homologao do processo
Avaliao da capabilidade do processo, identificando processos problemticos tempo de correes antes da entrada em linha de produo
A capacidade de um processo a faixa da populao na qual se situam 99,73% das peas produzidas pelo processo
Cp = capacidade do processo
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSOLimites naturais do processo
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importante diferenciar um processo estvel de um processo capaz
Processos sob controle estatstico podem no ser capazes de atender as especificaes do cliente
Apesar de estvel o processo apresenta variabilidade devido a causas comuns maior do que a amplitude das especificaes determinadas pelos clientesCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Processo estvel x Processo capazCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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As tcnicas mais utilizadas na anlise de capabilidade do processo so:
Histogramas
Grficos de ControleCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Histograma
Pelo menos 100 observaes para que a capacidade do processo estimada possa ser confivel
Antes da coleta de dados deve-se:
Escolher o(s) equipamento(s) que so(ero) usados(s).
Coletar os dados separadamente para que a variabilidade possa ser isolada (equipamento multipropsito)CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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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 e gravar a ordem de obteno dos mesmosCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Exemplo:
Fora de Exploso de 100 garrafas de vidro de cerveja CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Resoluo:
Estimativa da Capabilidade do Processo
LIC = 168
LSC = 360,12CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Distribuio de FreqnciaCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
Intervalo de Classe (psi)FreqnciaFreqncia RelativaFreqncia Relativa Acumulada170 x 19020,020,02190 x 21040,040,06210 x 23070,070,13230 x 250130,130,26250 x 270320,320,58270 x 290240,240,82290 x 310110,110,93310 x 33040,040,97330 x 35030,031,00
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Resoluo: CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Comentrios:
De acordo com o grfico a distribuio da fora de exploso aproximadamente normal
Pode-se estimar que aproximadamente 99,73% das garrafas 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 mostra visualmente a performance do processo
Pode, inclusive, indicar a razo pela baixa performance do processoCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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ndice de Capabilidade do Processo uma forma simples de quantificao da capacidade do processo
onde,LSE Limite Superior de EspecificaoLIE Limite Inferior de EspecificaoCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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(limite superior)
(limite inferior)
O ndice Cpk mostra a diferena do centro da distribuio normal e a especificao
Quanto mais o ndice permanecer no centro, melhor o processo, menos falhas ele temCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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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 especificaesCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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1) , Cp = 2,0, Cpk = 2,0CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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2) , Cp = 2,0, Cpk = 1,5CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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3) , Cp = 2,0, Cpk = 1,0CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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4) , Cp = 2,0, Cpk = 0 CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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5) , Cp = 2,0, Cpk = -0,5 CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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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 especificaesCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Pode-se dizer que o Cp mede a capabilidade potencial do processo, enquanto que Cpk mede a capabilidade atual do processo
Quando Cpk = 0 a mdia do processo encontra-se exatamente em um dos limites de controle, Figura 4
Quando Cpk < 0 a mdia do processo encontra-se fora dos limites de especificao, Figura 5
Quando Cpk < -1 o processo inteiro encontra-se fora dos limites de especificaoCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Classificao dos ndices quanto capacidadeCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Classificao dos ndices quanto capacidade
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 processo exercem completo controle das operaes, e o controle da qualidade monitora e fornece informaes para prevenir a deteriorao do processo.CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Classificao dos ndices quanto capacidade
Bastante Satisfatrio
Altamente confivel, os operadores do processo exercem completo controle sobre ele
Pode-se utilizar o pr-controle e a auto-inspeoCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Quando a distribuio no for normal possivelmente Cp ou Cpk estaro incorretos
Exemplo: O histograma possui 80 medies de rugosidade da superfcie de uma mquina (defeito). O limite superior de especificao LSE = 32 micropolegadas, a mdia e o desvio padro so, respectivamente, e , gerando um
CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Como o histograma bastante enviesado tem-se a certeza de que a distribuio no normal
possvel que a estimao do Cp esteja incorreta
Para tratar esta situao podem-se transformar os dados em uma aparente distribuio normalCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Neste grfico foi usada uma transformao recproca onde x*=1/x
Na escala de transformao a , o e o LSE = 1/32 = 0,03125, com um CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Grfico adaptadoCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Comentrios:De acordo com a tabela de especificaes, este Cps representa que aproximadamente 1350 PPM esto fora da especificao
Esta estimativa muito mais realista que a teoria normalCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Tabela de falhas nos processos (ppm)CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Anlise de capabilidade do processo - Grfico de Controle
A anlise de capabilidade por grfico de controle retrata prticas sistemticas que ocorrem na sada do processo que, se eliminadas, reduziriam a variabilidade na qualidade
Ambos os grficos de controles para variveis e atributos podem ser utilizados para a anlise de capabilidade do processo. O grfico da e R deve ser utilizado sempre que possvel, pois provm informaes melhores que os grficos para atributos (p, c e u)CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Exemplo:Para anlise de capacidade utilizando o grfico da e R deve-se coletar dados em 2 ou 3 perodos diferentes (diferentes posies, diferentes dias, etc.)
A tabela representa os dados de 20 amostras, com 5 observaes cada, de fora de explosoCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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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 = 219,5CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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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= 0CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Grfico da MdiaCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Grfico da AmplitudeCAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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O ndice de capabilidade do processo pode ser estimado pela equao:
onde, , e LIE = 200
CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO
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Sendo Cpi = 0,64, o ndice inadequado
O processo est sob controle, mas sua operacionalizao inadequada
Devem ser realizadas intervenes no processo com o objetivo de aumentar o ndice de capacidade do processo pelo menos at o mnimo aceitvel - 1,00CAPABILIDADE/CAPACIDADE DE PROCESSO