Aula 07 CEP - Cartas de controle

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Controle Estatístico do Processo
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O controle estatístico do processo (CEP) é um técnica aplicada a produção que permite a redução sistemática da variabilidade nas características da qualidade de interesse, contribuindo para a melhoria da qualidade intrínseca, da produtividade, da confiabilidade e do custo do que está sendo produzido.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
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 Historia da Qualidade
O controle da qualidade foi também adotado na Inglaterra. Em 1935, os trabalhos do estatístico E. S. Pearson foram utilizados como base para os padrões normativos britânicos.
A segunda guerra mundial foi decisiva para a aplicação do controle de qualidade e da estatística moderna em um maior número de industrias americanas. Após a guerra, foi a vez do Japão adotar o controle estatístico da qualidade, seguindo os padrões americanos.
A partir de 1954, com os seminários do engenheiro americano J. M. Duran, os japoneses começaram a perceber que o controle da qualidade dependia muito de fatores humanos e culturais.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
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Objetivos do controle estatístico do processo
O principal objetivo do CEP é possibilitar um controle eficaz da qualidade, feito pelo próprio operador em tempo real. Isso aumenta o comprometimento do operador com a qualidade do que está sendo produzido e libera a gerência para as tarefas de melhoria.
O CEP possibilita o monitoramento das características de interesse, assegurando que elas irão se manter dentro de limites preestabelecidos e indicando quando devem ser tomadas ações de correção e melhoria.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
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É importante ressaltar a importância de se detectar os defeitos o mais cedo possível, para evitar a adição de matéria prima e mão de obra a um produto defeituoso.
O CEP objetiva aumentar a capacidade dos processos, reduzindo refugo e retrabalho, e, por conseqüência, o custo da má qualidade. Assim, ele proporciona às empresas a base para melhorar a qualidade de produtos e serviços e, simultaneamente, reduzir substancialmente o custo da má qualidade.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Daniel Pottker
Controle Estatístico do Processo
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Definições do controle estatístico do processo
O CEP fornece uma radiografia do processo, identificando sua variabilidade e possibilitando o controle dessa variabilidade ao longo do tempo através da coleta de dados continuada, análise e bloqueio de possíveis causas especiais que estejam tornando o sistema instável.
Num ambiente competitivo, o controle estatístico abre caminho para melhorias contínuas, uma vez que garante um processo estável, previsível, com uma identidade e capacidade definidas, cuja evolução pode ser facilmente acompanhada.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Variações no Processo
O que devemos fazer :
- Controlar variações
- Entender suas causas
- Prevenir ocorrências
CARTAS DE CONTROLE
O gráfico de controle é utilizado quando se precisa analisar o processo e sua variabilidade (se essa é devida a causas aleatórias (causas especiais) ou a causas comuns que já fazem parte do processo) a fim de determinar se o processo está sob controle estatístico. 
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
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Sistema de Controle do Processo
Um sistema de controle do processo se caracteriza por quatro elementos fundamentais:
(1) O processo em si
Pessoas, procedimentos, maquinas e materiais trabalhando em conjunto.
O desempenho depende da maneira como o processo foi projetado e como ele é operado.
O restante do sistema é útil na medida que contribui para melhorar o desempenho do processo. 
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
 COMO É QUE ESTÁ O MEU PRODUTO?
Se tudo está bem, isso significa que os PROCESSOS QUE EU USO SÃO CAPAZES E ESTÃO SOB CONTROLE. 
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico de Processo (CEP)
Aplicação de técnicas estatísticas para controlar um processo. 
Foi desenvolvido pelo Dr. Walter Shewhart no início do século a partir de trabalhos nos Laboratórios Bell de telefonia nos Estados Unidos. 
Variação de um processo 
Causas Comuns: já fazem parte do processo 
Causas Especiais: variações "não naturais" no processo 
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
O que é controle estatistico ?
“Outras palavras” controle estatistico do processo(SPC)é a aplicação de conceitos estatisticos para identificar e controlar causas especias de variação no processo
.
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SISTEMA DE
PRODUÇÃO
16-Apr-17 9:24:48 PM
48106_ProcCapability rd ai
GERÊNCIA: cuida das causas comuns (são características do processo) 
VOCÊ: direcionar problemas ou variações ligados a causas especiais uma vez que elas não são inerentes ao processo. Exemplos: montagem incorreta de dispositivos, desalinhamento entre peças, etc.
As cartas de controle sozinhas não são capazes de dizer se o processo, do jeito que ele está, é capaz de produzir um produto que atenda as especificações para aquela característica que está sendo medida. 
Cartas de Controle
Determinam qual tipo de variação está presente
Se há necessidade de ajustes no processo (CUIDADO!!)
CARTAS DE CONTROLE
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Procurar as variações
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KPOVs
KPIVs
Controle do process
Processo
Materiais
Metodos
Mao de obra
medicoes
Maquinas 
Politicas
Procedimentos
local
Environment
CEP
Monitoramento do CEP
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
16-Apr-17 9:24:48 PM
48106_ProcCapability rd ai
Controle Estatístico do Processo
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SISTEMA DE
PRODUÇÃO
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SISTEMA DE
PRODUÇÃO
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SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Componentes dentro de controle
16
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 5 10 15 20 
LSC
LIC
Media
Esta for a dos limites de controle
amostras
Observation value
Regiao da variação
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Statistics of a Control Chart
 
17
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 5 10 15 20 
REGIA O FOR A DA VARIAÇÃO
Observation number
Observation value
REGIA DA VARIAÇÃO
LIC
- 3s
LSC
+ 3s
MEDIA
99.73% area
+ 3 Sigma
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Tests for Special Causes
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2 s
4 s
6 s
A
C
C
B
B
A
LCL
UCL
Qualquer ponto fora do especif.
9 consecutivos pontos no mesmo lado da carta
6 consecutivos pontos descendo ou subindo
2 de 3 pontos na mesma zona A ou acima
4 de 5 pontos pontos na mesma zona B ou acima
14 consecutivos pontos alternado para cima ou para baixo
15 consecutivos pontos entre a zona C
8 pontos for a da zona C e decentralizados
Teste proposto por Lloyd Nelson (1984)
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 1
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Rule 1: Any point outside control limits
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 2
20
Rule 2: 9 consecutive points on same side ofcenterline
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 3
21
Rule 3: 6 consecutive points increasing or decreasing
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 4
22
Rule 4: 2 of 3 points in same zone A or beyond
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 5
23
Rule 5: 4 of 5 points in same zone B or beyond
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 6
24
Rule 6: 14 consecutive points alternating up and down
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 7
25
Rule 7: 15 consecutive points in either zone C
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Nelson Test 8
26
Rule 8: 8 points in a row outside zone C, either side
A
B
C
C
B
A
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Medições
Média
LSC – Limite Superior de Controle
LIC – Limite Inferior de Controle
Carta / Gráfico de Controle
LSE – Limite Superior de Engenharia
LIE – Limite Inferior de Engenharia
Abertura da tampa superior da maquina de lavar
Modelo XK
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Sinais para um Processo fora de Controle 
ERRO do TIPO I – o risco de se tomar uma ação DESNECESSÁRIA quando 1 ponto 
 sai fora do controle e o processo na verdade está sob controle.
  ERRO do TIPO II – o risco da carta de controle falhar na indicação de um problema 
 no processo quando ele está fora de controle.
1 ponto fora de controle; pode indicar, por exemplo, que o operador mudou uma determinada condição da máquina naquele momento (temperatura, velocidade, etc)
Modelo XK
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Troca de Operador
Desgaste da ferramenta
7 pontos com tendência de subir ou descer; é um indicativo de que o processo está fora de
controle devido a um desgaste da ferramenta, cansaço do operador, subida de temperatura, etc 
7 pontos no mesmo lado; é um indicativo de que a media do processo mudou. Isso pode ser devido à mudança de um operador ou mesmo a utilização de um novo material. 
Modelo XK
Modelo XK
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Avaliação da Capacidade do Processo
A avaliação da capacidade de um processo é realizada através de uma estrutura chamada de análise de capacidade do processo. Ela pode ser definida como um método de melhoria em que uma característica do produto é medida e analisada objetivando determinar a capacidade do processo que satisfaça as especificações para a característica em estudo. Embora a capacidade possa ser avaliada através de várias medidas e métodos, tais como tolerância percentual consumida por capacidade ou a partir de um gráfico de controle ou análise de histograma, a maneira mais comum de fazer isso é através dos índices de capacidades (IC). 
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Avaliação da Capacidade do Processo
Os índices de capacidade são medidas específicas que comparam a saída do processo real com os limites de especificação para uma determinada característica. Em outras palavras, eles mostram a capacidade de um processo para satisfazer as suas necessidades por meio de um estudo numérico padrão. Entre os ICs existentes, os mais populares são o Cp (capacidade de processo) e Cpk (índice de capacidade de processo).
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Medição do Cp e Cpk
O Cp e Cpk são índices que apontam se o processo está fabricando produtos dentro de uma faixa de especificação e assim indicam se o produto está o suficientemente aceitável. 
Estes índices são muito importantes na fase do desenvolvimento de produto, pois nesta fase inicial, a análise do histórico dos índices de capacidade de peças similares podem permitir que sejam escolhidos processos e especificações coerentes que sejam eficazes estatisticamente. Adicionalmente, eles também se fazem importantes durante a homologação do processo, pois podem revelar processos problemáticos antes da entrada de produtos na linha de produção.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Para fazer o estudo de capacidade e performance, é necessário medir e identificar as diferentes fontes de variabilidade do processo, ou seja, é necessário que o processo esteja sob controle estatístico de processo. Os conceitos de estatística deverão ser utilizados para separar os efeitos da variabilidade das chamadas “Causas Comuns” (inerentes ao processo) das “Causas Especiais” (derivadas de variáveis específicas e controláveis).
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
A razão para que um cliente queira saber qual o Cp ou Cpk do processo de um fornecedor é simples:
Na prática ele deseja conhecer a probabilidade de ele adquirir produtos fora da especificação. 
Se o índice Cpk de um processo for menor que 1, é provável que o cliente deseje outro fornecedor pois as especificações não estão sendo cumpridas com certa frequência. O ideal é que o Cpk seja maior que 1 sendo que tipicamente é desejado o valor de 1,33 que significa 64 ppm de produtos fora de especificação.
Além do benefício de fidelizar um cliente com a utilização e o aprimoramento destes índices de performance, constata-se que eles refletem diretamente em outro indicador bastante utilizado na indústria, o OEE (Overall equipment effectiveness). Isto porque um bom valor de Cp e Cpk impactam diretamente no fator de qualidade do produto que é utilizado no cálculo do OEE.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Cálculo do Cp e Cpk
Para calcular os índices, é necessário que primeiro seja definida uma característica a ser medida. Após isto, é necessários colher amostras de medições desta característica. Por exemplo, para uma linha de produção de arruelas, podemos definir uma característica medida como sendo o diâmetro interno da arruela. Sendo assim, adotamos limites inferiores e superiores para o diâmetro interno da arruela que devem ser cumpridos para que não tenhamos produtos fora de especificação. Seria algo do tipo: o diâmetro não pode ser menor do que 4mm e maior do que 4,2mm. Com o LSE e LSI definidos, basta agora colher amostras de medições e calcular os índices Cp e Cpk.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
O Cp é utilizado para avaliar a largura da amplitude do processo em comparação com a largura da especificação. Ele pode ser calculado utilizando a seguinte fórmula:
sendo:
LSE: Limite Superior de Especificação
LIE: Limite Inferior de Especificação
σ : Desvio-padrão calculado a partir da amostragem de medições.
Simplificando, quanto maior for o índice Cp, menor a probabilidade da característica de qualidade medida estar fora das especificações, o que indica que haveriam menos produtos defeituosos durante o processo produtivo.
Na tabela 1, é possível visualizarmos a relação entre o valor de Cp, a quantidade de produto defeituoso e quais as ações corretivas normalmente adotadas., e nivel Sigma    
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Como explicado, o Cp é muito importante para que seja avaliada a largura da amostragem com relação à faixa dos limites de especificação, mas uma limitação deste índice é que ele só incide sobre a dispersão do processo estudado, não considerando acentragem do referido processo. O índice Cp apenas considera a variabilidade do processo (σ). Com o intuito de analisar o processo considerando-se a centragem das amostragens, criou-se o índice Cpk.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
O Cpk tem o objetivo de medir a distância entre o limite de especificação mais próxima do valor esperado a partir da característica de qualidade estudada, de modo a relacionar a metade desta distância da amplitude do processo natural, 3σ. De um ponto de vista prático, o índice Cpk é mais avançado do que o Cp, porque pode ser utilizado para medir as características de qualidade, onde apenas um limite de especificação é importante. Este índice é obtido a partir da fórmula seguinte:
Cpk
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
sendo:
LSE – Limite Superior de Especificação
LIE -Limite Inferior de Especificação
Χ - Mediana da característica medida
σ - Desvio-padrão calculado a partir da amostragem de medições.
Na prática, quanto maior for o índice Cpk, menor será a probabilidade da característica de qualidade medida estar fora de especificação, o que também significa que a curva gaussiana (traço mais fino em vermelho que delimita o histograma da Figura 1 abaixo) mantém uma posição aceitável de centragem no que diz respeito aos limites. Por outro lado, o aumento do valor do Cpk pode exigir uma alteração na média do processo, no desvio padrão, ou em ambos. É importante ressaltar que em alguns processos pode ser mais fácil aumentar o valor de Cpk, alterando o valor médio, talvez através de um simples ajuste do objetivo do processo, do que reduzir o desvio padrão investigando as muitas causas da variabilidade.
Na Figura 1, é possível visualizar de forma gráfica alguns cenários para os índices Cp e Cpk e a denominação para o processo quando analisados nestes cenários.
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Tabela 01 :
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
42
Fontes de Variações
Exato & preciso
 Preciso mas não exato
Não exato e não preciso
Exato mas não preciso
Variabilidade: causas comuns e causas especiais
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
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 Se apenas causas comuns estão presentes podemos ter uma previsão de como o nosso processo se comportará ao longo do tempo. 
Variabilidade: causas comuns e causas especiais
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
 Em um processo com presença de causas especiais ocorre exatamente o contrário: O processo se torna altamente instável e imprevisível.
Variabilidade: causas comuns e causas especiais
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Daniel Pottker
Controle Estatístico do Processo
45
Se apenas causas comuns estiverem presentes, o resultado do processo forma uma distribuição que é estável ao longo do tempo e previsível
Se causas especiais de variação estiverem presentes, o resultado do processo não é estável e ao longo do tempo é imprevisível.
Linha objetivo.
Predição.
Tempo
?
Tempo
Linha objetivo.
Predição.
Variabilidade: causas comuns e causas especiais
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Controle Estatístico do Processo
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 1 
 2 
 3 
 -1 
 -2 
 -3 
95,44%
99.73%
68,26%
Curva Normal Padrão
Abertura da curva (por definição) = 6
Distribuição de Probabilidade e Controle da Capabilidade
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
Dado os valores dos furos coletados em uma amostra diaria de 6 valores , preencher a carta de controle da produção .
Valores pertencentes a espessura do diametro de fios de cobre retirado da primeira amostra de cada set up da maquina.
Nominal 4,00 +/-1mm
 
	22/ago	23/ago	23/ago	23/ago	23/ago	23/ago	23/ago	23/ago	23/ago	24/ago
	15:19	06:05	07:24	08:40	09:03	09:25	15:37	15:56	16:04	09:36
	4,56	4,19	4,52	4,55	4,19	4,13	3,93	4,84	4,52	4,81
	24/ago	24/ago	24/ago	24/ago	24/ago	25/ago	25/ago	25/ago	25/ago	25/ago
	10:02	10:12	15:31	16:24	16:36	09:21	09:28	10:19	15:27	15:36
	5,69	3,14	4,08	4,75	3,31	4,98	4,93	3,16	4,07	3,44
	25/ago	26/ago	26/ago	26/ago	26/ago	26/ago	26/ago	26/ago	26/ago	26/ago
	16:30	00:01	01:07	04:13	09:13	09:23	12:36	16:21	16:28	18:04
	4,64	4,55	4,16	3,65	4,41	4,85	4,70	4,56	4,26	4,94
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
SISTEMA DE
PRODUÇÃO
CARTA ORIUNDO DOS LÍMITES DE CONTROLE
NºPERÍODO
À
FOLHA Nº
DEPARTAMENTONÚMERO E NOME DA PEÇACAPACIDADE DO PROCESSO
X,RX,RX,SX,R
Pp:Ppk:
CARACTERÍSTICANÚMERO E NOME DA OPERAÇÃO SIMESPECIFICAÇÃO DE ENGENHARIA
 NÃOCp:Cpk:
DADOS INDIVÍDUAIS, MÉDIAS, MEDIANASTAMANHO DA AMOSTRA:FREQUÊNCIA:
 
 
AMPLITUDES, DESVIOS PADRÃO
1
2
3
4
5
6
SOMA
X,X,X
R,S
DATA
HORA
PLANO DE CONTROLE
CARTA DE CONTROLE PARA VARIÁVEIS
XXXLSCLICRSLSCLIC
~~~
CONFIDENCIAL
FSLimites de especificação
Ponto Fora de Controle
Ponto em Coleta de Dados
Ponto feito Pré-Calculo
Ponto com tendência
Ponto CEP
Limites de controle
HISTOGRAMA
PISTBOXPLOT
30
 K 
0,54CP
CARTA DE CONTROLE ESTATÍSTICO - CEP
CPK0,42
LSC
5,00
LIE
2,29
4,00
3,00
NOM
Data:
Horário:
21/mai/14
16:28:04
#REF!
Ponto LMA704X - Portas
LSELSC
6,09
4,22
Sinal de 
Alerta
2,36
X
R0,70
LIC
1,742,242,743,243,744,244,745,245,746,246,74
Gráfico Iindividual-(Limites de Especificação)
0,000,501,001,502,002,503,00
22/0823/0823/0823/0823/0823/0823/0823/0823/0824/0824/0824/0824/0824/0824/0825/0825/0825/0825/0825/0825/0826/0826/0826/0826/0826/0826/0826/0826/0826/08
Gráfico da Amplitude
97%3%95%96%97%98%99%100%
OKNOK
2,673,173,674,174,675,175,676,17
22/0823/0823/0823/0823/0823/0823/0823/0823/0824/0824/0824/0824/0824/0824/0825/0825/0825/0825/0825/0825/0826/0826/0826/0826/0826/0826/0826/0826/0826/08
Gráfico Individual-(Limites de Especificação)Legenda
4,096,093,144,525,692,364,74
1º QuartilLSCMinMedianaMaxLIC2º Quartil
01234567893,323,694,054,424,785,145,51
Frequência
Ford Motor Company Brasil Ltda
Complexo Industrial Ford Nordeste
-3,79-1,790,212,214,216,218,21
Gráfico Iindividual-(Limites de Especificação)