CEP CONTROLE ESTATÍSTICO DO PROCESSO

Walter Andrew Shewhart 1923 EUA Bell telefones Substituir inspeção de todas as peças Surge controle do processo e inspeção por amostragem gráficos de controle 1954 Indústrias japonesas Sob orientação de Deming Dr. W. Edwards Deming. http://www.pucrs.br/famat/statweb/historia/daestatistica/biografias/shewhart.htm 2

Controle estatístico do processo: Conceito de CEP O CEP é uma metodologia preventiva, de comparação dos resultados de um processo com padrões pré-estabelecidos, identificando a partir de dados estatísticos, as tendências das variações significativas, a fim de minimizá-las ou eliminá-las. ESTATÍSTICA: Significa tirar conclusões através de números e gráficos. 3

Com a utilização do CEP é possível: 1. identificar causas de problemas 2. colocar o processo sob controle estatístico e, portanto, com desempenho previsível 3. avaliar e melhorar a capacidade do processo em atender as especificações 4. assegurar a qualidade em cada fase do processo 4

Processo - é o conjunto de operações necessárias para modificar (transformar) as características das matérias-primas 5

PROCESSO 6

VARIABILIDADE Fontes de variação de um processo Não existem na natureza dois objetos que sejam absolutamente iguais. Sempre há variações. Contudo, as variações provenientes somente de causas comuns são previsíveis. Variação pode ser reduzida, nunca eliminada. 7

VARIABILIDADE MÃO DE OBRA MATÉRIA PRIMA MÉTODO COMBINAÇÃO MEIO AMBIENTE PRODUTO MÁQUINA MEIO DE MEDIÇÃO 8

Estabeleça a correta relação entre as colunas CEP CONTROLE ESTATÍSTICO DO PROCESSO VARIABILIDADE MÃO DE OBRA: Alterações físicas de temperatura, luminosidade, umidade do ar. MATÉRIA PRIMA: Desgaste e folgas geradas pelo longo tempo de utilização. Inclui o ferramental. MÉTODO: Processo de avaliação do valor dimensional ou a conformidade de uma característica. MEIO AMBIENTE: Variações de comportamento, motivação. MÁQUINA: Estrutura de conformação, propriedades mecânicas, dimensões. MEIO DE MEDIÇÃO: Alterações na sequência de movimentos, no manuseio de ferramentas. 9

VARIABILIDADE Estabeleça a relação entre as colunas MÃO DE OBRA: MATÉRIA PRIMA: Alterações físicas de temperatura, luminosidade, umidade do ar. Desgaste e folgas geradas pelo longo tempo de utilização. Inclui o ferramental. MÉTODO: Processo de avaliação do valor dimensional ou a conformidade de uma característica. MEIO AMBIENTE: Variações de comportamento, motivação. MÁQUINA: Estrutura de conformação, propriedades mecânicas, dimensões. MEIO DE MEDIÇÃO: Alterações na sequência de movimentos, no manuseio de ferramentas. 10

CONTROLE DO PROCESSO Variação do Processo R esperado = ~ R Planejado CONTROLE SIGNIFICA ESTAR ATENTO AS VARIAÇÕES, mantê-las dentro de limites que queremos Quanto maior o controle das variações mais caro o processo. É básico para o CEP a aplicação de MSA antes para avaliar a confiança metrológica. 11

Aprovação CEP CONTROLE ESTATÍSTICO DO PROCESSO Identificação ANCHIETA TAUBATÉ RESENDE CURITIBA FOCO DE ATUAÇÃO SÃO CARLOS PACHECO CÓRDOBA PLANO DE CONTROLE Meio de Fabricação Característica do Produto = CP / Parâmetros de Processo = PP / Característica Crítica = (D) / Característica Significativa = ( * ) ITEM A SER CONTROLADO Seg / Oper. Descrição Cod. ESPECIFICAÇÃO ( D ) ( * ) MEIO DE CONTROLE AMOSTRA TAM. Frequência MÉTODO DE ANÁLISE E REGISTRO Referência: Número: Emissão: Revisão: Emitente: Área / C.C.: FATO GERADOR PLANO DE REAÇÃO CARACTERÍSTICAS CRÍTICAS SEGURANÇA REGULAMENTAÇÕES GOVERNAMENTAIS É o Plano de Controle que indica a característica crítica ou significativa que será controlada por CEP CARACTERÍSTICAS E PARÂMETROS SIGNIFICATIVOS FUNCIONAMENTO DURABILIDADE APARÊNCIA DO PRODUTO Características: ligada ao produto medida alinhamento dureza sem manchas Parâmetro: temperatura do forno torque pressão CROQUI SE NECESSÁRIO Manufatura Q.A. Processo Cliente Nome / Data / Assinatura Nome / Data / Assinatura Nome / Data / Assinatura 12

CARACTERÍSTICA CARACTERÍSTICA CEP CONTROLE ESTATÍSTICO DO PROCESSO Objetivo TEMPO TEMPO REDUZIR A VARIABILIDADE DO PROCESSO Garantindo um processo estável, sob controle estatístico 13

PROCESSO ESTÁVEL É O PROCESSO SEM CAUSAS ESPECIAIS SIGNIFICA QUE, COM: A MÃO DE OBRA DISPONÍVEL O MÉTODO PADRONIZADO UTILIZADO A MATÉRIA PRIMA EMPREGADA O MEIO AMBIENTE DA ÁREA A MÁQUINA UTILIZADA O MEIO DE MEDIÇÃO USADO MANTEM AS VARIAÇÕES DO PROCESSO SOB CONTROLE ESTATÍSTICO NOS PADRÕES DESEJADOS 14

TIPOS DE VARIÁVEIS 15

TIPOS DE VARIÁVEIS Causas especiais de variação São irregularidades existentes no processo (problemas de operação), identificáveis pelos sinais estatísticos. De natureza súbita, imprevisível, inesperada, que chama a atenção facilmente por causar surpresa. Ex.: Morsa soltou. 16

CARACTERÍSTICA CEP CONTROLE ESTATÍSTICO DO PROCESSO TIPOS DE VARIÁVEIS Causas comuns de variação São variações naturais do próprio processo, que só podem ser diminuídas com ações gerenciais. São de natureza contínua, faz com que todos se acostumem ao problema. Ex.: alterações dimensionais dentro de um campo de tolerância. TEMPO 17

O QUE VAMOS UTILIZAR DA ESTATÍSTICA Definições: ELEMENTO ou indivíduo (x): É a unidade considerada para o estudo estatístico. Ex. objeto, peça, indivíduo, conjunto... POPULAÇÃO: É o conjunto de todos os elementos ou itens. Ex. todas as peças produzidas em um torno... 18

O QUE VAMOS UTILIZAR DA ESTATÍSTICA CONCEITOS DE AMOSTRA AMOSTRA (n): É o conjunto de elementos extraídos de uma população aleatoriamente. Ex: um conjunto de parafusos retirados de uma caixa. O número de elementos da amostra é denominadado de tamanho da amostra e o número de amostras é denominado de amostragem (N). 1º PERÍODO 2º PERÍODO Uma amostra retirada de uma população tende a representar esta população e tanto melhor é a semelhança, quanto maior for o tamanho dessa amostra. 1ª AMOSTRA 2ª AMOSTRA A PARTIR DAS AMOSTRAS TEMOS CONDIÇÕES DE ANALISAR A POPULAÇÃO 19

O QUE VAMOS UTILIZAR DA ESTATÍSTICA Definições: AMPLITUDE (R): É a diferença entre o maior e o menor valor de uma amostra. É a mais simples medida de dispersão. MÉDIA (X barra) = A média aritmética simples é uma medida de posição. = somatório de todos os elementos número de elementos DESVIO PADRÃO (σ) : É a medida de dispersão em relação à média, identificada pela letra grega sigma. O desvio padrão amostral é representado pela letra S. Fórmula para população Fórmula para amostras 20

DISTRIBUIÇÃO NORMAL Características PONTO DE INFLEXÃO PONTO DE INFLEXÃO 21

DISTRIBUIÇÃO NORMAL DESVIO PADRÃO para indivíduos Indica o grau de dispersão dos valores em torno da medida central. Método preciso (Desvio padrão amostral real) Método aproximado (Desvio padrão amostral estimado) = R e d 2 22

Tabela de fatores de conversão Para cálculo de desvio padrão estimado = R e d 2 23

DISTRIBUIÇÃO NORMAL DESVIO PADRÃO amostral (S) 24

DISTRIBUIÇÃO NORMAL Área sob a Curva m-4 m-3 m-2 m-1 m m+1 m+2 m+3 m+4 68,26% 95,44% 99,73% 99,994% 25

Estimadores Centralização e Dispersão 1 VARIAÇÃO NA CENTRALIZAÇÃO 2 VARIAÇÃO NA DISPERSÃO Tempo Tempo 3 VARIAÇÃO NA CENTRALIZAÇÃO E DISPERSÃO Tempo 26

TIPOS DE CARTAS DE CONTROLE DADOS ORIGINÁRIOS DE UM PROCESSO POSSÍVEL E VIÁVEL DE MEDIÇÃO DE UM PROCESSO DE CONTAGEM MEIO DE CONTROLE PAQUÍMETRO MICRÔMETRO RELÓGIO COMPARADOR ETC CALIBRADOR PASSA / NÃO PASSA VISUAL (DEFEITOS) ETC VARIÁVEIS ATRIBUTOS 27

CARTAS DE CONTROLE PARA VARIÁVEIS TIPOS CONTROLE DA CENTRALIZAÇÃO CONTROLE DA DISPERSÃO Mais usada na VW XR ~ XR X MÉDIA ( ) AMPLITUDE ( R ) ~ X MEDIANA ( ) AMPLITUDE ( R ) Xs MÉDIA ( ) X DESVIO PADRÃO AMOSTRAL ( s ) XR VALORES INDIVIDUAIS ( X ) AMPLITUDE ( R ) Com R para tamanho de amostras até 7, e com S quando acima de 7. 28

DIÁRIO DE BORDO O Diário de Bordo é um complemento das Cartas de Controle Registrar de todas as ocorrências significativas acompanhadas da data e horário de ocorrência: - mudanças no lote de matéria prima, - troca de operador, - substituição de ferramenta, - regulagem ou quebra do equipamento, etc. A análise do Diário de Bordo em conjunto com as cartas, facilita a identificação das possíveis causas de problemas, e orienta tomadas de ações de modo a evitá-las. 29

COLETA DE DADOS Para valores médios amostras de tamanho constante. A coleta deve ser:. consecutiva, identificadas e numeradas.. As peças produzidas num curto espaço de tempo,. condições de produção muito parecidas,. originadas de uma mesma ferramenta,. mesmo operador,. mesmo lote de matéria prima. Enfim, que as fontes de variação sejam exatamente as mesmas. 31

É constituída de dois gráficos distintos: o gráfico das médias, utilizado para retratar a centralização do processo e o gráfico das amplitudes, para estudar a dispersão. 32

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO 33

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Plotar as médias de cada amostra no gráfico. Plotar as amplitudes de cada amostra no gráfico. 43

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Plotar as médias e amplitudes de cada amostra nos respectivos gráficos. 44

Tabela de fatores de conversão 46

Tabela de fatores de conversão 49

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Qualquer indicação de causa especial deve ser investigada. Um bom ponto de partida para iniciar a investigação é o Diário de Bordo Os sinais estatísticos mais comumente encontrados são: 55

ANÁLISE DOS DADOS 56

ANÁLISE DOS DADOS Sinais estatísticos indicando instabilidade do processo pela presença de causas especiais. PONTOS FORA DOS LIMITES DE CONTROLE LSC LM LIC LSC LM LIC Adotando-se o critério de qualidade de ± 3 σ, a probabilidade de ocorreram ponto fora dos limites de controle, em um processo estável, é 0,27% ou aproximadamente 3 para cada 1000. Logo um ponto fora dos limites é sinal de alguma coisa interferindo no processo. 57

ANÁLISE DOS DADOS Sinais estatísticos indicando instabilidade do processo pela presença de causas especiais. SEQÜÊNCIA DE 7 OU MAIS PONTOS ACIMA OU A BAIXO DA LM LSC LM LIC LSC LM LIC Num processo onde só existem causas comuns de variação, a probabilidade de ocorrer um ponto acima (ou abaixo) da linha média é 0,5 (ou 50%). A probabilidade de ocorrência de 7 pontos consecutivos é de 0,78%. Portanto, muito pouco provável. Quando ocorrer, porém, é quase certo que algo mudou no processo. 58

ANÁLISE DOS DADOS Sinais estatísticos indicando instabilidade do processo pela presença de causas especiais. SEQÜÊNCIA ASCENDENTE OU DESCENDENTES DE 7 OU MAIS PONTOS LSC LM LIC LSC LM LIC A análise é semelhante à do caso anterior. 59

DISTRIBUIÇÃO NORMAL Área sob a Curva Na região compreendida entre LM ± 1 no chamado TERÇO MÉDIO da carta de controle, é de se esperar que haja cerca de 68% dos pontos plotados. LM 1/3 Terço médio Se isso não ocorrer, então é muito provável que algo anômalo esteja agindo no processo: Limites mal calculados, enganos do operador, defeitos no instrumento de medição. 60

ANÁLISE DOS DADOS Sinais estatísticos indicando instabilidade do processo pela presença de causas especiais. PADRÕES INCONSISTENTES LSC LM LIC LSC LM LIC 68% dos pontos plotados são esperados no terço médio, para um processo estável. 61

ANÁLISE DOS DADOS A PRESENÇA DE UM DESTES SINAIS ESTATÍSTICOS NA CARTA DE CONTROLE INDICA QUE O PROCESSO ESTÁ FORA DE CONTROLE, OU SEJA O PROCESSO ESTÁ INSTÁVEL 62

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Os sinais estatísticos mais comumente encontrados são: Se espera que cerca de 68% dos pontos plotados estejam no terço médio. 63

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Calcular o terço médio É esperado que cerca de 68% dos pontos plotados estejam no terço médio. A2 = tabela 64

Calcular o terço médio 65

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Calcular e traçar o terço médio É esperado que cerca de 68% dos pontos plotados estejam no terço médio. 66

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO É esperado que cerca de 68% dos pontos plotados estejam no terço médio. 20 pontos plotados 68% = 13,6 portanto 14 pontos esperados no terço médio. Total observado = 15 pontos 67

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO 142,631 139,169 68

ETAPAS DA CONSTRUÇÃO Com a causa do problema analisada e a ação corretiva implementada: Coletar novos dados Preencher a 2ª carta de controle. De nada adianta ficar coletando dados sem tomar as devidas ações. As pessoas deixam de acreditar na técnica e não ocorrem melhorias no processo. 70

ANÁLISE DA CAPACIDADE DO PROCESSO de cumprir as especificações LIE LSE LIE LSE A parte hachurada representa a fração de itens produzidos fora da especificação. Processo capaz Processo não capaz, mas com regulagens é possível corrigir a centralização LIE LSE LIE LSE Processos não capazes, com grande dispersão, não permitem ajustes. 72

ÍNDICE DE CAPACIDADE - Cp Cp = TOLERÂNCIA DISPERSÃO Cp = LSE - LIE 6 73

ÍNDICE DE CAPACIDADE - CpK CpK = Zmin 3 ONDE Z min É O MENOR VALOR ENTRE Zi e Zs Zi = x - LIE Zs = LSE - x 74

ANÁLISE DA CAPACIDADE DO PROCESSO - EXEMPLO - ESPECIFICAÇÃO: 140 +/- 25 ( LSE = 165 / LIE = 115 ) = R / d2 = 8,9 / 2,326 = 3,83 X = 140,8 Cp = LSE - LIE 6 Zi = x - LIE Zs = LSE - x Cp = 165-115 6 X 3,83 Zi = 140,8-115 3, 83 Zi = 6,74 Zs = Zs = 6,31 140,8-115 3, 83 Cp = 2,18 CpK = Zmin 3 = 2,10 75

C P e C PK 76

CRITÉRIOS DE CAPACIDADE CRITÉRIO % DE PRODUTOS DENTRO DA ESPECIFICAÇÃO %DE REFUGO E / OU RETRABALHO RELAÇÃO ± 1 68,26 31,74 317:1000 ± 2 95,44 4,56 45:1000 ± 3 99,73 0,27 3:1000 ± 4 99,994 0,006 6:100.000 77

RESUMO CONTROLE DO PROCESSO CAPACIDADE DO PROCESSO 78

Atividade TG 1. Analise o gráfico e descreva o que representam as variações apresentadas no NÍVEL A e no NÍVEL B. Explique o que representa o PONTO A e o que pode ter gerado a mudança de NÍVEL A para NÍVEL B? 79

2. Faça a análise do gráfico de CEP. 80

8. Faça a análise das distribuições quanto à capacidade de atender as especificações. LIE x LSE LIE Cpk 1 Cpk 1 Cp 1 Cp 1 x LSE LIE x Cpk 1 Cp 1 LSE 86