Capacidad de proceso.

Capacidad de proceso.

Una necesidad muy frecuente en los procesos consiste en evaluar la variabilidad y tendencia central de una característica de calidad, para así compararla con sus especificaciones de diseño. La capacidad de proceso es el grado de aptitud que tiene un proceso para cumplir con las especificaciones técnicas deseadas.

Cuando la capacidad de un proceso es alta, se dice que el proceso es capaz, cuando se mantiene estable a lo largo del tiempo, se dice que el proceso está bajo control, cuando no ocurre esto se dice que el proceso no es adecuado para el trabajo o requiere de inmediatas modificaciones.

La capacidad del proceso se define como una medida estadística de la variabilidad inherente del proceso de una característica dada. Puede utilizar un estudio de capacidad de proceso para evaluar la capacidad de un proceso para cumplir con las especificaciones.

Durante una iniciativa de mejora de la calidad, como Six Sigma, normalmente se obtiene una estimación de capacidad al inicio y al final del estudio para reflejar el nivel de mejora que se produjo.

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La capacidad de proceso puede utilizarse cuando busque encontrar la dispersión de sus mediciones para mejorar.

  • Utilice el método estándar para calcular el análisis de capacidad cuando pueda responder «sí» a todas las siguientes preguntas:

    ¿Es necesario comprender cómo funciona el sistema en comparación con los límites de especificación?
    Las especificaciones o requisitos deben estar disponibles para completar el análisis de capacidad. El sistema también debe medirse de la misma manera que las especificaciones, por lo que se puede realizar una comparación directa.

    ¿La especificación consta de un requisito superior e inferior?
    Para procesos con especificaciones unilaterales, consulte el artículo Análisis de capacidad para especificaciones unilaterales.

    ¿No existen causas especiales de variación?
    Un sistema con causas especiales es inestable y cambia constantemente. Si el análisis de capacidad se realiza en estas circunstancias, no será confiable. Siempre construya un gráfico de control y verifique las causas especiales antes de completar el análisis de capacidad.

    ¿Están los datos en forma de variables?
    Para completar el método estándar de análisis de capacidad, los datos deben estar en forma de variables, es decir, datos medidos, como tiempo, longitud, peso o distancia.

    ¿Los valores individuales forman una distribución normal?
    Para completar el análisis de capacidad utilizando el método estándar, se requiere una distribución normal. Utilice un histograma para verificar la distribución normal. Si la distribución no es normal, se puede utilizar un análisis de capacidad anormal.

    ¿Se han recopilado los datos durante un período de tiempo?
    Hay dos formas de recopilar datos para el análisis de capacidad. El método estándar es de un gráfico de control, donde los datos se recopilan durante un período de tiempo. Si los datos se han recopilado de esta manera, se utiliza el método estándar para realizar análisis de capacidad.

¿Por qué es importante la capacidad del proceso? Cuando se comprende y se documenta la capacidad de un proceso, se puede utilizar para medir la mejora continua utilizando tendencias a lo largo del tiempo, priorizando el orden de las mejoras del proceso a realizar y determinando si un proceso es capaz de cumplir con los requisitos del cliente.
  • Cómo realizar un estudio de capacidad de proceso

    1. Seleccione un candidato para el estudio. Este paso debe institucionalizarse. Una meta de cualquier organización debería ser la mejora continua de procesos. Sin embargo, debido a que una empresa tiene solo una base de recursos limitada y no puede resolver todos los problemas simultáneamente, debe establecer prioridades para sus esfuerzos. Las herramientas para esto incluyen análisis de Pareto y diagramas de espina de pescado.

    2. Defina el proceso. Es muy fácil caer en la trampa de resolver el problema equivocado. Una vez que se haya seleccionado el área candidata en el paso 1, defina el alcance del estudio. Un proceso es una combinación única de máquinas, herramientas, métodos y personal que se dedica a agregar valor al proporcionar un producto o servicio. Cada elemento del proceso debe identificarse en esta etapa. Este no es un ejercicio trivial. Es posible que se requiera la participación de muchas personas. Es probable que haya una serie de opiniones contradictorias sobre lo que realmente implica el proceso.

    3. Adquirir recursos para el estudio. Los estudios de capacidad de proceso interrumpen las operaciones normales y requieren importantes gastos de recursos materiales y humanos. Dado que es un proyecto de gran importancia, debe gestionarse como tal. Deben aplicarse todas las técnicas habituales de gestión de proyectos. Esto incluye informes de estado de planificación, programación y gestión.

    4. Evalúe el sistema de medición. Utilizando las técnicas descritas en el Capítulo V, evalúe la capacidad del sistema de medición para realizar el trabajo. Nuevamente, esté preparado para dedicar el tiempo necesario para obtener un medio válido de medir el proceso antes de continuar.

    5. Prepare un plan de control. El propósito del plan de control es doble: 1) aislar y controlar tantas variables importantes como sea posible y 2) proporcionar un mecanismo para rastrear las variables que no se pueden controlar por completo. El objeto del análisis de capacidad es determinar qué puede hacer el proceso si se opera de la forma en que está diseñado para ser operado. Esto significa que se controlarán fuentes tan obvias de variación potencial como operadores y proveedores mientras se realiza el estudio. En otras palabras, se utilizará un solo operador bien capacitado y el material será de un solo proveedor. Por lo general, hay algunas variables que son importantes, pero que no son controlables. Un ejemplo es el entorno ambiental, incluida la temperatura, la presión barométrica o la humedad. Ciertas variables del proceso pueden degradarse como parte del funcionamiento normal; por ejemplo, se utilizan herramientas y productos químicos. Estas variables aún se deben rastrear usando hojas de registro y herramientas similares. Consulte el Capítulo II.C para obtener información sobre el diseño de sistemas de recopilación de datos.

    6. Seleccione un método para el análisis. El método SPC dependerá de las decisiones tomadas hasta este momento. Si la medida de rendimiento es un atributo, se utilizará uno de los gráficos de atributos. Los gráficos de variables se utilizarán para las medidas de rendimiento del proceso evaluadas en una escala continua. También se considerará el nivel de habilidad del personal involucrado, la necesidad de sensibilidad y otros recursos necesarios para recopilar, registrar y analizar los datos.

    7. Reúna y analice los datos. Utilice uno de los gráficos de control descritos en este capítulo, además del sentido común. Por lo general, es aconsejable que al menos dos personas repasen el análisis de datos para detectar errores inadvertidos al transcribir los datos o realizar el análisis.

    8. Localice y elimine las causas especiales. Una causa especial de variación puede ser obvia o puede llevar meses de investigación encontrarla. El efecto de la causa especial puede ser bueno o malo. Eliminar una causa especial que tiene un efecto negativo generalmente implica eliminar la causa en sí. Por ejemplo, si los operadores mal capacitados están causando variabilidad, la causa especial es el sistema de capacitación (no el operador) y se elimina mediante el desarrollo de un sistema de capacitación mejorado o un proceso que requiere menos capacitación. Sin embargo, la eliminación de una causa especial beneficiosa en realidad puede implicar la incorporación de la causa especial en el procedimiento operativo normal. Por ejemplo, si se descubre que los materiales con una química particular producen un mejor producto, la causa especial es el material recién descubierto y se puede convertir en una causa común simplemente cambiando la especificación para asegurar que siempre se use la nueva química.

    9. Estime la capacidad del proceso. No se puede dejar de enfatizar un punto: ¡la capacidad del proceso no se puede estimar hasta que se haya alcanzado un estado de control estadístico! Una vez alcanzada esta etapa, se pueden utilizar los métodos descritos más adelante en este capítulo. Una vez que se ha llegado a la estimación numérica de la capacidad del proceso, se debe comparar con los objetivos de gestión para el proceso, o se puede utilizar como entrada en modelos económicos. Las reglas de todo o nada de Deming (ver VI.E.2) proporcionan un modelo simple que se puede utilizar para determinar si la salida de un proceso debe clasificarse al 100% o enviarse tal cual.

  • 10. Establecer un plan para la mejora continua del proceso. Una vez que se ha alcanzado un estado de proceso estable, se deben tomar medidas para mantenerlo y mejorarlo. SPC es solo uno de los medios para hacer esto. Mucho más importante que el enfoque particular adoptado es un entorno empresarial que hace de la mejora continua una parte normal de la rutina diaria de todos.

Ejemplo de Análisis de capacidad normal

Descargue el  archivo de apoyo DiámArosPistón.MTW

 
 

Un fabricante de motores usa un proceso de forja para producir aros de pistón. Los ingenieros especializados en calidad desean evaluar la capacidad del proceso. Recolectan 25 subgrupos de cinco aros de pistón y miden el diámetro. Los límites de especificación para el diámetro del aro de pistón son 74.0 mm ± 0.05 mm.

Los ingenieros realizan un análisis de capacidad normal para evaluar los diámetros de los aros de pistón en relación con los límites de especificación.

  1. Abra los datos de muestra, DiámArosPistón.MTW.
  2. Elija Estadísticas > Herramientas de calidad > Análisis de capacidad > Normal.
  3. En Columna individual, ingrese Diámetro.
  4. En Tamaño del subgrupo, ingrese 5.
  5. En Espec. inferior, ingrese 73.95.
  6. En Espec. superior, ingrese 74.05.
  7. Haga clic en Opciones.
  8. En Objetivo (agrega el Cpm a la tabla), ingrese 74.
  9. Haga clic en Aceptar en cada cuadro de diálogo.

Interpretar los resultados

Todas las mediciones se encuentran dentro de los límites de especificación. El proceso está dentro del objetivo y las mediciones están aproximadamente centradas entre los límites de especificación. Los índices de capacidad Cpk, Ppk y Cpm son mayores que 1.33, que es un valor mínimo generalmente aceptado para un proceso capaz. Por lo tanto, los ingenieros concluyen que el proceso de forja cumple con los requisitos en cuanto a los diámetros de los aros de pistón.

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Soy Fidel Delgado y soy Ingeniero en mecatronica con mas de 15 años de experiencia en las areas de Calidad, Mejora continua y Manufactura.
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