Exemplo automotivo
O que é o controle estatístico de processos?
O controle estatístico de processos consiste de um conjunto de testes estatísticos realizados em um processo (por exemplo, uma linha de produção). A meta é:
- Manter sob controle a qualidade de um processo
- Evitar erros
- Reduzir custos por problemas que ocorrem nas unidades vindas de um processo (ou uma linha de produção)
Técnicas SPC avaliam a variabilidade de um processo, para identificar a probabilidade de não conformidades.
Exemplo:
Uma linha de produção de veículos tem parafusos críticos, apertados por apertadeiras (ferramentas elétricas, pneumáticas, chaves). Um processo de aperto adequado é vital para assegurar a qualidade dos veículos.
Com milhares de parafusos a ser apertados a cada dia, como a qualidade pode ser assegurada?
No caso de um erro, como podemos saber o que aconteceu nos veículos já produzidos?
Capabilidade da máquina (Cm, Cmk) e capabilidade do processo (Cp, Cpk)
- Cm e Cp
O índice Cm é a capacidade da máquina; é o número de vezes em que o espalhamento da máquina se encaixa dentro da tolerância. Quanto maior o valor de Cm, melhor é a máquina.
O Cp tem o mesmo significado, mas é aplicado em um processo ao invés de uma máquina.
O Cm e Cp descreve a repetibilidade de uma máquina ou processo para uma dada classe de tolerância, independentemente do fato que eles são centralizados no valor alvo.
- Cmk e Cpk
Para estudar a posição da capacidade da máquina ou processo em relação ao valor alvo, usa-se o índice Cmk ou Cpk, que avalia a capacidade correta para a posição.
Um índice Cmk alto significa que a máquina ou processo tem um espalhamento pequeno em relação à faixa de tolerância, e é bem centralizado dentro dessa faixa.
- Interpretação do Cm, Cmk e Cp, Cpk
Um bom Cm ou Cp é fundamental para a máquina ou processo. Se o Cm ou Cp tem um valor baixo, a única maneira de aceitá-lo sem reparar a máquina ou processo é tornar mais amplo o intervalo de tolerância:
Se o Cmk é baixo, mas o Cm é alto, a máquina ou processo pode estar dentro de sua especificação com uma simples recalibração:
- Exemplo de medição do Cm, Cmk e Cp, Cpk
O fabricante de veículos decide monitorar os índices Cm, Cmk e Cp, Cpk em suas linhas de produção.
Medir o Cm, Cmk significa testar o parâmetro de aperto (torque e ângulo) de todas as ferramentas de montagem:
Medir o Cp, Cpk significa testar o resultado do processo, no caso do torque residual no aperto da junta pela ferramenta de montagem:
Gráficos de controle (X, R)
A medição de Cm/Cmk e Cp/Cpk algumas vezes exige muito tempo para ser executada diariamente em uma linha de produção.
Outra ferramenta poderosa de controle estatístico de processos é construir gráficos de controle, baseados nos testes frequentes em alguns itens de produção. Dessa forma, o teste pode ser realizado não perturbando a linha de produção, criando gráficos dia a dia para monitorar o processo e evitar erros antes que ocorram.
Tipicamente, cada conjunto é composto por 3 a 10 testes. Para cada conjunto, os pontos de média (X) e o intervalo (R) são registrados nos gráficos de controle:
Onde D2 é um coeficiente dependendo do número de amostras para cada conjunto de testes.
Os gráficos de controle fornecem uma imagem da máquina ou tendência do processo. A máquina ou processo pode ser inspecionado/ajustado antes que fique fora de controle. No exemplo a seguir, a máquina ou processo está ainda na especificação, mas está saindo do controle:
Exemplo de implementação de controle estatístico de processos
Um fabricante de veículos decide implementar o SPC em sua linha de produção.
- Antes de adicionar uma nova ferramentas de aperto à linha de produção, e então a cada mês, o teste de Cm-Cmk é executado na ferramenta:
- A cada dia, a ferramenta é removida por alguns segundos da linha, e é verificada através de um testes de controle estatístico, para criar gráficos X, R:
- A cada dia, testes de torque residual são executados no final da linha de produção, para verificar o processo (usando Cp-Cpk e/ou gráficos X, R):
- Todos os resultados dos gráficos Cm-Cmk, Cp-Cpk, X, R são armazenados em um banco de dados para análise, rastreabilidade e relatórios:
