Control Estadístico Del Proceso
Control Estadístico Del Proceso
Control Estadístico Del Proceso
La media pasa de 3,47 a 3,15. Esta variación se debe a que la media aritmética es
sensible a los valores extremos cuando tratamos con pocos datos. El 0,0 es una
nota atípica comparada con las demás, que están ubicadas entre 3,0 y 4,2.
Hay dos tipos de tablas de frecuencias (A y B). Cuando los datos se
agrupan en tablas tipo A, la media aritmética es igual a la división de la
sumatoria del producto de las clases por la frecuencia sobre el número de
datos.
La diferencia entre las frecuencias relativas nos indica que existe entre las clases
27,1% de los datos. Para llegar al 50% de los datos, debemos incrementar en
4,2% datos partiendo desde la clase 30.
Entre los dos límites superiores abarcan un total de 17,50% de los datos. Se
debe aumentar en 7,50% los datos desde límite superior del tercer intervalo
de clase.
Mo = Marca 1
Calcular la moda a partir de la siguiente tabla de frecuencia:
Las marcas de clase que más frecuencias tienen son 11 y 13, por tanto decimos
que es un caso donde aparecen dos modas (bimodal).
1.- Calcular la media, mediana y moda para los siguientes datos:
Serie 1: 1 5 7 7 8 9 9 10 17
Serie 2: 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Resultados
La altura promedio es de 5.37 cm. El proceso no
Media 5.37
está centrado
Moda 4.9 La altura que más se repite es 4.9, en 4 ocasiones
El 50% de los pastelillos tiene una altura menor o
Mediana 5.17
igual a 5.17 y el otro 50% son mayor o igual a 5.17
Desv std. 0.4486 La altura muestra variabilidad
Como conclusión, se le recomienda al fabricante revisar su proceso, ya que los
pastelitos presentan una altura con afinidad e inclinación hacia el límite inferior
y en ocasiones se sale de la especificación, lo que puede ocasionar quejas de
los consumidores.
Parte de la variabilidad observada en el
producto se debe a la variabilidad de
las mediciones.
Un punto clave es entender que
cualquier proceso de medición genera
un error.
Fuentes principales de error:
-- Equipo de medición
-- Operadores (reproducibilidad)
-- Variación dentro de la misma muestra
La variabilidad del equipo se divide en:
-- Calibración: exactitud y linealidad del
instrumento
-- Estabilidad: cambio de instrumento en el
transcurso del tiempo
-- Repetibilidad: variación cuando el operador
mide de forma repetida la pieza con el mismo
instrumento
Entonces el sistema de medición debe
ser:
Preciso y exacto
Repetible
Reproducible
Estable en el tiempo
La capacidad del proceso es una evaluación
de la precisión y de la exactitud inherentes al
proceso (D´Alessio, 2009).
El estudio de capacidad de los procesos es la
comparación entre el rendimiento del proceso
y las especificaciones de ingeniería de la pieza
que se produce o ensambla o del servicio que
se brinda. Por lo general, la capacidad del
proceso se define dentro de las seis
desviaciones estándar de la media (99.73%)
de la densidad de la distribución normal.
Producción bajo control no significa que el
producto satisfaga las especificaciones de calidad
(externas) fijadas por el diseñador, el productor o
el comprador, sobre todo si la variabilidad es muy
grande.
Los estudios de capacidad tratan de responder a
si el proceso es capaz o no de satisfacer dichas
especificaciones
Objetivo del análisis de capacidad:
Clase o
Valor de índice
categoría del Decisión (si el proceso está centrado)
Cp
proceso
LSE LSI
Cpk min( ; )
3 3
El comportamiento del llenado de una bebida gaseosa sabor
fresa ha sido muy variado respecto a sus límites de
especificación; el analista desea saber qué tan desviado está su
proceso. Para ello, cuenta con la siguiente información: LSE =
255 ml y LIE = 250 ml, además los datos históricos muestran una µ
de 251 ml y una σ de 1.5 ml.
Solución:
Cp = (255-250) / (6(1.5)) = 0.55
Cpi = (251-250) / (3(1.59)) = 0.22
Cps = (255-251) / (3(1.5)) = 0.88
Cpk = 0.22
Interpretación:
El proceso no es capaz de cumplir con las especificaciones y
está descentrado. El valor Cp = 0.55 nos hace suponer que el
proceso requiere de modificaciones muy serias.
El 13.3614 % se encuentra fuera de las especificaciones, por
cada millón de refrescos producidos se esperan 133,614 piezas
defectuosas.
En términos comunes, significa que te puede tocar un refresco
con faltante de producto.
Es la variación de un proceso a través del tiempo. Si está estable
(bajo control estadístico) indica que los datos caen dentro de los
límites de control y fluctúan de manera aleatoria, sin un orden, sin un
patrón de comportamiento.
Según Gutiérrez y De la Vara (2013) existen 5 patrones:
Desplazamiento o cambios en el nivel de procesos: ocurre cuando
uno o más puntos se salen de los límites de control o cuando hay una
tendencia larga a que los puntos consecutivos caigan de un solo
lado de la línea central.
Tendencias en el nivel del proceso: consiste en una tendencia hacia
arriba o hacia debajo de los puntos en la carta.
Ciclos recurrentes: son desplazamientos cíclicos de un proceso que se
detectan cuando se dan flujos de puntos consecutivos que tienden a
crecer, seguidos de flujos de puntos consecutivos pero
descendientes.
Mucha variabilidad: se manifiesta mediante una alta proporción de
puntos cerca de los límites de control, en ambos lados de la línea
central y pocos puntos en la parte central de la carta.
Falta de variabilidad (estatificación): es una señal de que hay algo
especial en el proceso y se detecta cuando todos los puntos se
concentran en la parte central de la carta de control.
Gutiérrez y De la Vara (2013) mencionan que este tipo de cartas
aplica para procesos industriales de tipo masivo y de variables de
salidas con naturaleza continua.
Consiste en observar de forma periódica un subgrupo de
productos, medirlos y calcular la media y el rango, para registrarlos
en la carta correspondiente.
La carta X detecta cambios significativos en la media de los procesos.
La carta R detecta cambios significativos en la amplitud de la
dispersión.
Límites para X
A continuación se muestran los límites de control para X en un estado
inicial: LCS X A2 R Donde: X = promedio de las medias
A2 = Cte. Determinada por el subgrupo
LC X
R = promedio de los rangos
LCI X A2 R
Estas gráficas indican si han ocurrido cambios en la tendencia central
de un proceso, los cuales podrían deberse a factores como desgaste
de herramientas, aumento de temperatura, etc.
Cuando ya conoces la media y la desviación estándar del
proceso (µ y σ), entonces los límites se obtienen de la
siguiente manera:
LCS 3
n
LC
LCI 3
n
Límites para R
Con esta carta se detectarán cambios en la amplitud de la
variación del proceso; sus límites se determinan a partir de la
media y desviación estándar de los rangos de los subgrupos.
A continuación se muestran los límites para la carta R:
R d 3
LCI R 3d 3 1 3 R D 3 R
d2 d 2
LC R
R d 3
LCS R 3d 3 1 3 R D 4 R
d2 d 2
Cuando con una carta X-R se quiere
tener mayor potencia para detectar
cambios pequeños en el proceso, se
incrementa el tamaño de subgrupo, n.
Pero si n > 10, la carta de rangos ya no
es eficiente para detectar cambios en la
variabilidad del proceso, y en su lugar se
recomienda utilizar la carta S, en la que
se grafican las desviaciones estándar de
los subgrupos.
A cada subgrupo se le calcula S, que al ser
una variable aleatoria, sus límites se
determinan a partir de su media y su
desviación estándar. Por ello, los límites se
obtienen con la expresión: μs ± 3σs
Donde μs representa la media o valor
esperado de S y σs la desviación estándar
de S, y están dados por:
μs = c4σ y σs = σ√1-c²4
Donde σ es la desv std del proceso y c4 la
constante que depende del tamaño del
subgrupo
La estimación de sigma se hace ahora con: S
c4
Rm
LCS X 3
d2
LC X
Rm
LCI X 3
d2
LCSRm D 4 Rm
LCRm Rm
LCIRm D 3 Rm
En la producción de tequila se estudian los grados Brix
residual para medir la eficacia del proceso de molienda.
Después de moler cada lote se determina el °Brix residual,
por lo que se considera un proceso lento que es más
apropiado analizar con una carta de individuales. En la tabla
se muestran los datos de los últimos 40 lotes molidos y se
agregó una columna para el rango móvil de orden 2
(significa que el valor de n para determinar la constante en
tablas será 2), que se obtiene del rango entre los dos datos
consecutivos más recientes.
La media y el rango medio de los datos son 1.95 y 0.43,
respectivamente. De aquí que los límites de control
preliminares para el Brix son:
Para la carta de individuales los límites son:
0.43
LCS 1.95 3 3.1
1.128
LCX 1.95
0.43
LCI 1.95 3 0.81
1.128
LCSRm 3.28(0.43) 1.41
LCRm 3.28
LCIRm 0(0.43) 0
La carta de control
correspondiente a la de
individuos muestra que no hay
tendencias ni ningún patrón
especial, salvo un punto fuera
del LCS correspondiente al lote
15. Por lo tanto, en la molienda
de ese lote ocurrió algo que
usualmente no sucede.
La carta de rango móvil
muestra que la diferencia entre
dos mediciones consecutivas
del grado Brix residual del
proceso de molienda del
agave varía entre 0 y 1.41, se
observa que no hay un punto
fuera de los límites de control,
tampoco se observa un patrón
especial. Se concluye que el
proceso está en control
estadístico en cuanto a
variabilidad.
El peso ideal del contenido neto de d ) Haga lo mismo que en el
una caja de cereal es de 250.0 g, y inciso anterior, pero suponiendo
se tiene una tolerancia de ± 2.5 gr un tamaño de subgrupo de n = 9.
Para monitorear tal peso se usa una
carta de control X-R. De datos e) ¿Son diferentes los límites
históricos se tiene que la media y la obtenidos en los incisos c) y d)?
desviación estándar del proceso ¿Por qué?
son μ =249.0 y σ = 0.70 f ) En general, ¿qué efecto tiene
Con esta información conteste las el incremento del tamaño de
siguientes preguntas:
subgrupo en la amplitud de los
a) ¿Cuáles son las especificaciones
límites de control de la carta X
para el peso? y explique ¿por qué
es importante cumplirlas? media?
b) Explique en forma gráfica y con g) Obtenga los límites reales del
sus palabras, ¿qué se le controla al proceso y dé una primera opinión
peso con la carta X media y qué sobre la capacidad del proceso.
con la carta R?
h) Calcule los índices Cp, Cpk,
c) Considerando un tamaño de
subgrupo de 4, obtenga la línea Cpi y Cps e interprételos
central y los límites de control para i) ¿La capacidad del proceso se
la correspondiente carta X media, puede considerar aceptable?
e interprete.
j) ¿Hay información acerca de la
estabilidad del proceso?
Argumente su respuesta.