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SISTEMA DE CONTROLE DE QUALIDADE Gisele Lozada Gráficos de controle para variáveis Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Definir as características e os objetivos dos gráficos de controle para variáveis. � Reconhecer os diferentes tipos de gráficos de controle para variáveis. � Identificar como funciona a aplicação dos gráficos de controle para variáveis. Introdução O controle estatístico de processos (CEP), corresponde a um ramo do controle de qualidade que se destina para a coleta, análise e interpretação de dados, que são utilizados na busca pela manutenção e melhoria da qualidade de produtos e serviços. Ele parte do conceito de que variações são naturais e inerentes a qualquer processo, em maior ou menor grau de ocorrência e abrangência. Contudo, entende que estas variações precisam ser conhecidas, compreendidas e controladas, para que seu impacto sobre o processo e seus resultados seja o menor possível. Neste sentido, o CEP busca a redução sistemática da variabilidade em processos para que, consequentemente, os produtos e serviços decorrentes deles apresentem adequado nível de qualidade. Para isso, o CEP conta com uma considerável gama de ferramentas e técnicas, entre as quais estão os gráficos de controle, em suas diferen- tes especialidades, como os gráficos de controle para variáveis, cujo o processo de construção e implementação é destinado ao controle das características da qualidade de propriedade numérica, que são denomi- nadas variáveis. Sua utilização permite identificar se um processo está fora de controle estatístico, permitindo que as medidas corretivas apropriadas possam ser tomadas imediatamente. Neste capítulo, você vai estudar os gráficos de controle para variáveis, suas características e objetivos, bem como seus diferentes tipos e o funcionamento de sua aplicação. Gráficos de controle para variáveis Segundo Ramos, Almeida e Araújo (2013, p. 53) os gráficos de controle para variáveis são ferramentas cujo processo de construção e implementação se destina ao controle de processos e que “considera como variável toda carac- terística da qualidade que seja numérica”. Em complemento, Siqueira (1997, p. 9) relata que uma carta ou gráfico de controle “é um registro gráfico da qualidade de uma característica particular de um produto”. O objetivo central desta ferramenta é verificar, por meio de análise gráfica, se o processo está sob controle, verificando suas possíveis variações. Através da aplicação dos gráficos de controle para variáveis torna-se possível detectar e também distinguir estas variações, que podem ser comuns ou especiais, focando principalmente na detecção das causas especiais. Neste contexto, é relevante relembrar o que são causas comuns e causas especiais. � Causas comuns: naturais e inerentes ao processo, que decorrem de pe- quenas fontes de variabilidade, ocorrendo de forma aleatória e contínua, mesmo quando o processo está em condições normais de operação; � Causas especiais: não naturais e de comportamento não aleatório, fazem com que o processo saia de suas condições normais de operação. Erros de setup, problemas com equipamentos ou ferramentas, lote de matéria-prima com características muito diferentes são exemplos de causas especiais de variação. Isso é feito a partir da determinação de limites de controle, que corres- pondem a valores de referências aos quais os dados relativos ao processo são comparados. No gráfico, estes limites são representados por linhas, uma localizada ao centro (que sinaliza o valor de referência), e outras duas, uma Gráficos de controle para variáveis2 acima e outra abaixo desta linha central (que representam os limites superior e inferior), conforme ilustrado na Figura 1. Figura 1. Exemplo de um gráfico de controle. Fonte: Siqueira (1997, p. 10). No exemplo da Figura 1, que corresponde a uma carta X, o eixo horizontal “x” corresponde aos subgrupos ou amostras (todas com o mesmo número de itens) e o eixo vertical “y” representa a variável que está sendo controlada (na unidade de medida apropriada). No cruzamento entre os eixos são apontados os valores apurados de “y” em cada “x”. Desta forma, a ferramenta consegue sintetizar um amplo conjunto de dados, usando métodos estatísticos para observar as mudanças dentro do processo, baseado em dados de amostragem. Assim, sendo aplicado de forma sistemática, permite avaliar o comportamento do processo, sinalizando se está ocorrendo dentro dos limites pré-estabelecidos ou apontando variações. Embora esta ferramenta não atue no tratamento das variações, desempenha importante papel, colaborando para que as etapas seguintes do processo de controle possam ser desempenhadas, resultando nas ações corretivas necessárias. Gráficos de controle têm o objetivo de determinar limites que permitem verificar se o processo está sob controle, sendo isentos de causas especiais. Variáveis são características da qualidade que sejam numéricas. 3Gráficos de controle para variáveis Segundo Siqueira (1997), entre as principais funções ou finalidades dos gráficos de controle para variáveis, podemos considerar: � Manter o estado de controle estatístico estendendo a função dos limites de controle como base de decisões; � Mostrar evidências de que um processo esteja operando em estado de controle estatístico e dar sinais de presença de causas especiais de variação para que medidas corretivas apropriadas sejam aplicadas; � Apresentar informações para que sejam tomadas ações gerenciais de melhoria dos processos; � Neste contexto, entre os principais benefícios promovidos a partir da aplicação dos gráficos de controle para variáveis, podemos citar: � Informações para melhoria do processo; � Aumento na porcentagem de produtos capazes de satisfazer aos requi- sitos do cliente; � Diminuição do retrabalho que, consequentemente, reduz também os custos de fabricação. Sobre a aplicação dos gráficos de controle para variáveis, é relevante citar algumas considerações, como: � Os gráficos de controle fornecem uma regra de decisão muito simples: pontos dispostos fora dos limites de controle indicam que o processo está fora de controle; � Se todos os pontos dispostos estão dentro dos limites e dispostos de forma aleatória, consideramos que não existem evidências de que o processo esteja fora de controle; � Quando analisamos uma característica da qualidade que é uma variável, em geral, controlamos seu valor médio e sua variabilidade, que pode ser acompanhada através da análise da amplitude ou desvio padrão. O processo de construção e implantação dos gráficos de controle para variáveis envolve uma série de etapas como: � Seleção da característica da qualidade a ser controlada: deve ser mensu- rável e capaz de ser expressa em números (como comprimento, massa, tempo ou outra unidade análoga), priorizando aquelas que afetam a performance do produto; Gráficos de controle para variáveis4 � Definição da amostra: nesta etapa, os itens constituintes dos subgrupos são selecionados, sendo retirados da população por meio de métodos apropriados. Para a definição do tamanho e número de subgrupos não existe uma regra única a ser seguida, mas alguns fatores podem ser considerados, conforme será descrito adiante neste texto; � Coleta de dados: geralmente, realizada com a utilização de formulários pré-definidos, em que os dados colhidos são registrados, sendo dispostos de forma organizada, de maneira a facilitar a geração de informações; � Determinação do valor central e limites de controle: com a aplicação de fórmulas apropriadas e específicas para cada tipo de gráfico, conforme será detalhado a seguir; � Revisão do valor central e limites de controle (quando necessário): reali- zada quando e enquanto o processo se mostra fora de controle, visando detectar as variações especiais e removê-las da análise, permitindo a construção de limitesbaseados em um processo estável; � Análise dos gráficos: realizada na intenção de visualizar o comporta- mento do processo, detectando sinais de causas especiais de variação e processo fora de controle, correspondendo a uma importante etapa. Na etapa de revisão do valor central e limites de controle do gráfico, os pontos que ultrapassarem os limites devem ser descartados (pois representam causas especiais de variação), e nova apuração deve ser realizada, devendo ser repetida várias e sucessivas vezes, até que restem apenas pontos dentro dos limites. A aplicação desta etapa da revisão dos limites de controle é realizada, principalmente, no momento inicial da implantação do controle de processos, quando estes costumam exibir maior variação, originadas de causas comuns ou especiais. Durante este período, os limites de controle apurados corres- ponderão a valores provisórios, a serem utilizados como referência enquanto ainda não houver um histórico longo o suficiente para estabelecer limites mais efetivos, obtidos por meio de sucessivas análises do processo ao longo tempo, conforme este vai “amadurecendo”. Isso demonstra que os limites de controle são periodicamente atualizados, conforme os resultados históricos evoluem. A partir do momento em que o processo atinge o estado de controle, os limites passam a ser utilizados efetivamente como instrumento para o moni- toramento do processo. Deste momento em diante, quando forem verificadas ocorrências (pontos) fora dos limites, estas devem ser analisadas de maneira adequada, bem como a totalidade do processo em que ocorreram, para que as medidas corretivas necessárias sejam então tomadas. 5Gráficos de controle para variáveis Assim, a aplicação desses gráficos permite testar o processo, sinalizando a ocorrência de causas especiais, fornecendo bases para o diagnóstico e definição de ações de melhoria, na intenção de promover o estado de controle do processo. Após construídos os gráficos, deve-se realizar a análise para, conforme já mencionado, visualizar o comportamento do processo. Nesta etapa, a observa- ção de alguns critérios pode auxiliar, correspondendo a indícios de processo sob controle (SIQUEIRA, 1997, p. 47): � Cerca de dois terços dos pontos situam-se próximos à linha central; � Poucos pontos ficam juntos aos limites de controle; � Ocorre a distribuição balanceada dos pontos, abaixo e acima do valor central; � Nenhum ponto situa-se além dos limites de controle. Tipos de gráficos de controle para variáveis Entre os diversos tipos de gráficos de controle para variáveis existentes, Siqueira (1997), aponta que, entre os mais utilizados, podemos destacar: � Carta X: destinada ao estudo da média dos dados; � Carta R: destinada ao estudo da amplitude dos dados, também denomi- nada range ou dispersão, medindo a variabilidade do processo; � Carta S: destinada ao estudo do desvio padrão, igualmente relacionada à verificação da variabilidade do processo. Na verificação da amplitude, os dados são comparados e a variação é estabelecida pela diferença entre o menor e o maior valor apresentado no subgrupo. Já na verificação do desvio padrão, todos os dados contidos no subgrupo são comparados, e não apenas o menor e o maior. Por este motivo, é possível considerar que as cartas R e S possuem finalidades semelhantes; porém, enquanto a carta R é considerada mais fácil de ser construída e aplica, a carta S é considerada mais precisa. Quando os subgrupos apresentam tamanhos pequenos (geralmente menor ou igual a dez itens), a demonstração gráfica promovida pelas cartas R e S são bastante semelhantes. Contudo, conforme o tamanho do subgrupo aumenta, a carta S é geralmente utilizada em substituição a carta R, por ser mais apro- priada quando a amostra analisada apresenta número mais elevado de itens. Gráficos de controle para variáveis6 Sobre a definição do tamanho e número de subgrupos, Siqueira (1997) relata que não existe uma regra fixa a ser aplicada na construção das cartas de controle. Contudo, alguns fatores podem e devem ser considerados nesta definição, tais como volume de produção, custo de inspeção e importância da informação obtida. Além disso, a definição do número total de itens a ser inspecionado (quan- tidade de amostras e número de itens em cada uma) pode ser estabelecida entre cliente e fornecedor, integrando as condições comerciais por eles negociadas. Outro caminho muito apropriado consiste na observação das orientações for- necidas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), em algumas de suas normas técnicas como: � NBR 5429 – Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por variáveis (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1985a); � NBR 5430 – Guia de utilização da norma NBR 5429 – Planos de amos- tragem e procedimentos na inspeção por variáveis (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1985b). Nestes documentos, o tamanho da amostra é definido por meio da aplica- ção de alguns passos, que incluem a análise combinada de diversos fatores. Um deles consiste na verificação de uma tabela, em que o tamanho do lote é associado ao nível de inspeção (geral ou especial) e ao regime de inspeção (normal, severa ou atenuado) a serem empregados. Esta combinação gera um código literal, que é utilizado na aplicação de outras tabelas, onde é possível verificar a recomendação do tamanho da amostra para cada caso. A Tabela 1 corresponde à síntese de uma dessas análises combinadas de fatores, em que a segunda coluna corresponde ao total de itens a serem inspecionados (número de amostras x número de itens em cada amostra) para cada faixa de tamanho de lote, considerando inspeção normal, nível IV, método range. 7Gráficos de controle para variáveis Fonte: Siqueira (1997, p. 14). Tamanho do lote Tamanho da amostra 66-110 10 111-180 15 181-300 25 301-500 30 501-800 35 801-1.300 40 1.301-3.200 50 3.201-8.000 60 8.001-22.000 85 Tabela 1. Tamanho da amostra (Norma NBR-5429, normal, nível IV, método do range). A carta X é geralmente utilizada em conjunto com uma das demais, tendo em vista que suas funções se complementam. Assim, na aplicação das cartas de controle para variáveis elas são normalmente apresentadas em duplas, como: � Cartas X e R ou gráficos para média e amplitude; � Cartas X e S ou gráficos para média e desvio padrão. Nesta formatação, a análise dos dados pode ser facilitada quando os gráficos são colocados um abaixo do outro. Além das cartas X, R e S, existem ainda outros diversos modelos de cartas de controle para variáveis, como as cartas para tamanho de subgrupo variável, tendências, média móvel e range móvel, mediana e range, valores individuais, entre outras. Gráficos de controle para variáveis8 Leia mais sobre os diferentes tipos de gráficos de controle para variáveis na obra Controle estatístico do processo (SIQUEIRA, 1997, cap. 2). Gráficos para média e amplitude A função dos gráficos para média e amplitude é identificar qualquer evidência de que a média do processo e sua dispersão estejam operando fora dos níveis de estabilidade. A existência de um ou mais pontos fora dos limites de controle (seja no gráfico X ou R) indica que o processo não está sob controle estatístico. Para a construção dos gráficos para média e amplitude, são utilizadas as fórmulas contidas na Figura 2: Figura 2. Fórmulas utilizadas na construção dos gráficos para média e amplitude. Fonte: Siqueira (1997). 9Gráficos de controle para variáveis Os elementos integrantes destas fórmulas correspondem a: X = valor de cada item da amostra; X = média de cada amostra; X = média das amostras (média das médias); n = número de itens da amostra; m = número de amostras; R = amplitude de cada amostra; R = amplitude média das amostras; LSC = limite superior de controle; LC = linha central; LIC = limite inferior de controle; A2, D3 e D4 = fatores para cartas de controle. Os fatores A2, D3 e D4 são utilizados para a simplificação dos cálculosdos limites, variando de acordo com o tamanho da amostra, conforme Tabela 2. Caso a apuração de um limite de controle resulte em número negativo (o que não teria significado), costuma-se adotar valor zero para o referido limite. Gráficos de controle para variáveis10 Ta be la d e fa to re s pa ra c ar ta s de c on tr ol e po r v ar iá ve is Ta m an ho da am os tr a Ca rt as p ar a m éd ia s Ca rt as p ar a de sv io p ad rã o Ca rt as p ar a ra ng e Fa to re s pa ra li m it es de c on tr ol e Fa to r pa ra va lo r ce nt ra l Fa to re s pa ra li m it es de c on tr ol e Fa to re s pa ra va lo r c en tr al Fa to re s pa ra li m it es de c on tr ol e n A A 2 A 3 C 4 B 3 B 4 B 5 B 6 d 2 d 3 D 1 D 2 D 3 D 4 2 2, 12 1 1, 88 1 2, 65 9 0, 79 79 0 3, 26 6 0 2, 60 6 1,1 28 0, 85 3 0 3, 68 7 0 3, 26 9 3 1, 73 2 1, 02 3 1,9 54 0, 88 62 0 2, 56 8 0 2, 27 6 1, 69 3 0, 88 8 0 4, 35 7 0 2, 57 4 4 1, 50 0 0, 72 9 1, 62 8 0, 92 13 0 2, 26 6 0 2, 08 8 2, 05 9 0, 88 0 0 4, 69 9 0 2, 28 2 5 1, 34 2 0, 57 7 1, 42 7 0, 94 00 0 2, 08 9 0 1,9 64 2, 32 6 0, 86 4 0 4, 91 8 0 2, 11 4 6 1, 22 5 0, 48 3 1, 28 7 0, 95 15 0, 03 0 1, 97 0 0, 02 9 1, 87 4 2, 53 4 0, 84 8 0 5, 07 8 0 2, 00 4 7 1,1 34 0, 41 9 1,1 82 0, 95 94 0, 11 8 1, 88 2 0, 11 3 1, 80 6 2, 70 4 0, 83 3 0, 20 5 5, 20 3 0, 07 6 1,9 24 8 1, 06 1 0, 37 3 1, 09 9 0, 96 50 0, 18 5 1, 81 5 0, 17 8 1, 75 2 2, 84 7 0, 82 0 0, 38 7 5, 30 7 0, 13 6 1, 86 4 9 1, 00 0 0, 33 7 1, 03 2 0, 96 93 0, 23 9 1, 76 1 0, 23 2 1, 70 7 2, 97 0 0, 80 8 0, 54 6 5, 39 4 0, 18 4 1, 81 6 10 0, 94 9 0, 30 8 0, 97 5 0, 97 27 0, 28 4 1, 71 6 0, 27 7 1, 66 9 3, 07 8 0, 79 7 0, 68 7 5, 46 9 0, 22 3 1, 77 7 11 0, 90 5 0, 28 5 0, 92 7 0, 97 54 0, 32 2 1, 67 8 0, 31 4 1, 63 7 3, 17 3 0, 78 7 0, 81 2 5, 53 4 0, 25 6 1, 74 4 Ta be la 2 . F at or es p ar a ca rt as d e co nt ro le p or v ar iá ve is . (C on tin ua ) 11Gráficos de controle para variáveis Ta be la 2 . F at or es p ar a ca rt as d e co nt ro le p or v ar iá ve is . Ta be la d e fa to re s pa ra c ar ta s de c on tr ol e po r v ar iá ve is 12 0, 86 6 0, 26 6 0, 88 6 0, 97 76 0, 35 4 1, 64 6 0, 34 6 1, 60 9 3, 25 8 0, 77 8 0, 92 4 5, 59 2 0, 28 4 1, 71 6 13 0, 83 2 0, 24 9 0, 85 0 0, 97 94 0, 38 1 1, 61 9 0, 37 4 1, 58 5 3, 33 6 0, 77 0 1, 02 6 5, 64 6 0, 30 8 1, 69 2 14 0, 80 2 0, 23 5 0, 81 7 0, 98 10 0, 40 7 1, 59 3 0, 39 9 1, 56 3 3, 40 7 0, 76 3 1,1 18 5, 69 6 0, 32 8 1, 67 2 15 0, 77 5 0, 22 3 0, 78 9 0, 98 23 0, 42 8 1, 57 2 0, 42 0 1, 54 4 3, 47 2 0, 75 6 1, 20 4 5, 74 0 0, 34 7 1, 65 3 16 0, 75 0 0, 21 2 0, 76 3 0, 98 35 0, 44 8 1, 55 2 0, 44 1 1, 52 6 3, 53 2 0, 75 0 1, 28 2 5, 78 2 0, 36 3 1, 63 7 17 7,7 28 0, 20 3 0, 74 7 0, 97 45 0, 30 9 1, 69 1 0, 30 1 1, 64 8 3, 58 8 0, 74 4 1, 35 6 5, 82 0 0, 37 8 1, 62 2 18 0, 70 7 0, 19 4 0, 71 8 0, 98 54 0, 48 2 1, 51 8 0, 47 5 1, 49 6 3, 64 0 0, 73 9 1, 42 3 5, 85 7 0, 39 1 1, 60 9 19 0, 68 8 0, 18 7 06 98 0, 98 62 0, 49 6 1, 50 4 0, 49 0 1, 48 3 3, 68 9 0, 73 4 1, 48 7 5, 89 1 0, 40 3 1, 59 7 20 0, 67 1 0, 18 0 0, 68 0 0, 98 69 0, 51 0 1, 49 0 0, 50 3 1, 47 1 3, 73 5 0, 72 9 1, 54 8 5, 92 2 0, 41 4 1, 58 6 21 0, 65 5 0, 17 3 0, 66 3 0, 98 76 0, 52 3 1, 47 7 0, 51 7 1, 45 9 3, 77 8 0, 72 4 1, 60 6 5, 95 0 0, 42 5 1, 57 5 22 0, 64 0 0, 16 7 0, 64 7 0, 98 82 0, 53 5 1, 46 5 0, 52 9 1, 44 8 3, 81 9 0, 72 0 1, 65 9 5, 97 9 0, 43 4 1, 56 6 23 0, 62 6 0, 16 2 0, 63 3 0, 98 87 0, 54 5 1, 45 5 0, 53 9 1, 43 8 3, 85 8 0, 71 6 1, 71 0 6, 00 6 0, 44 3 1, 55 7 24 0, 61 2 0, 15 7 0, 61 9 0, 98 92 0, 55 5 1, 44 5 0, 54 9 1, 42 9 3, 89 5 0, 71 2 1, 75 9 6, 03 1 0, 45 2 1, 54 8 25 0, 60 0 0, 15 3 0, 60 6 0, 98 96 0, 56 4 1, 43 6 0, 55 8 1, 42 1 3, 93 1 0, 70 8 1, 80 7 6, 05 5 0, 46 0 1, 54 0 Fo nt e: S iq ue ira (1 99 7, p. 1 28 ). (C on tin ua çã o) Gráficos de controle para variáveis12 Gráficos média e desvio padrão O gráfico R é relativamente insensível diante de deslocamentos pequenos ou moderados apresentados pelos itens da amostra. Além disso, em muitas situações práticas em que há necessidade de um controle mais severo da va- riabilidade do processo, tamanhos de amostras maiores tornam-se necessários. Nestas condições, a carta S é geralmente utilizada em substituição à carta R, por ser mais apropriada quando a amostra analisada apresenta número mais elevado de itens, e também por sua análise de variabilidade apresentar maior precisão. Para a construção dos gráficos para média e amplitude são utilizadas as fórmulas contidas na Figura 3. Figura 3. Fórmulas utilizadas na construção dos gráficos para média e desvio padrão. Fonte: Siqueira (1997). Os elementos integrantes destas fórmulas correspondem a: X = valor de cada item da amostra; X = média de cada amostra; X = média das amostras (média das médias); n = número de itens da amostra; m = número de amostras; S = média dos desvios padrão das amostras; Si = desvio padrão da i-ésima amostra; LSC = limite superior de controle; 13Gráficos de controle para variáveis LC = linha central; LIC = limite inferior de controle; A3, B3 e B4 = fatores para cartas de controle. Os fatores A3, B3 e B4 são utilizados para a simplificação dos cálculos dos limites, variando de acordo com o tamanho da amostra, conforme Tabela 2. Caso a apuração de um limite de controle resulte em número negativo (o que não teria significado), costuma-se adotar valor zero para o referido limite. Aplicação dos gráficos de controle para variáveis Vejamos alguns exemplos de aplicação dos gráficos de controle para variáveis, em cada um de seus tipos. Aplicação dos gráficos média e amplitude Considere os dados da Tabela 3: X1 X2 X3 X4 X5 X R 0,65 0,7 0,65 0,65 0,85 0,7 0,2 0,75 0,85 0,75 0,85 0,65 0,77 0,2 0,75 0,8 0,8 0,7 0,75 0,76 0,1 0,6 0,7 0,7 0,75 0,65 0,68 0,15 0,7 0,75 0,65 0,85 0,8 0,75 0,2 0,6 0,75 0,75 0,85 0,7 0,73 0,25 0,75 0,8 0,65 0,75 0,7 0,73 0,15 0,6 0,7 0,8 0,75 0,75 0,72 0,2 0,65 0,8 0,85 0,85 0,75 0,78 0,2 0,6 0,7 0,6 0,8 0,65 0,67 0,2 0,8 0,75 0,7 0,8 0,7 0,75 0,1 Tabela 3. Tabela de dados. (Continua) Gráficos de controle para variáveis14 Tabela 3. Tabela de dados. Informações a considerar: � No exemplo, foram escolhidos 5 itens por hora, durante 25 h. Logo, temos n = 5 e m = 25; � Os valores da média amostral e da amplitude amostral estão informados nas últimas duas colunas da tabela de dados; � Para n = 5, conforme a Tabela 2, temos, A2 = 0,577, D3 = 0 e D4 = 2,114. Aplicando-se as fórmulas apropriadas para a construção dos gráficos para média e amplitude, são gerados os cálculos e resultados demonstrados na Figura 4, e os gráficos resultantes encontram-se dispostos na Figura 5: Fonte: Portal Action ([201-?]). X1 X2 X3 X4 X5 X R 0,85 0,75 0,85 0,65 0,7 0,76 0,2 0,7 0,7 0,75 0,75 0,7 0,72 0,05 0,65 0,7 0,85 0,75 0,6 0,71 0,25 0,9 0,8 0,8 0,75 0,85 0,82 0,15 0,75 0,8 0,75 0,8 0,65 0,75 0,15 0,75 0,7 0,85 0,7 0,8 0,76 0,15 0,75 0,7 0,6 0,7 0,6 0,67 0,15 0,65 0,65 0,85 0,65 0,7 0,7 0,2 0,6 0,6 0,65 0,6 0,65 0,62 0,05 0,5 0,55 0,65 0,8 0,8 0,66 0,3 0,6 0,8 0,65 0,65 0,75 0,69 0,2 0,8 0,65 0,75 0,65 0,65 0,7 0,15 0,65 0,6 0,6 0,6 0,7 0,63 0,1 0,65 0,7 0,7 0,6 0,65 0,66 0,1 (Continuação) 15Gráficos de controle para variáveis Figura 4. Cálculos e resultados para construção dos gráficos X e R. Figura 5. Gráficos para média e de amplitude. Fonte: Portal Action ([201-?]). Gráficos de controlepara variáveis16 Perceba que no gráfico da média e amplitude os dados estão dispostos entre os limites do intervalo, exceto por um ponto, que sinaliza a presença de causas especiais de variação. Observe também que há os últimos 8 pontos, que estão abaixo da linha central, o que corresponde ao indício de processo fora de controle. Entretanto, o gráfico da amplitude apresenta um comportamento supostamente aleatório. Neste caso, tendo em vista a presença de causas especiais de variação, é recomendável que o ponto acima dos limites de controle seja retirado da amostra, e nova apuração dos limites seja realizada, para que o processo possa ser avaliado estando livre da ação das causas especiais. Aplicação dos gráficos média e desvio padrão Considere os dados da Tabela 4. 17Gráficos de controle para variáveis X1 X 2 X 3 X4 X 5 X6 X7 X8 X9 X1 0 M éd ia D P 9, 83 23 10 ,4 73 5 9, 51 78 10 ,8 36 1 9, 92 01 9, 62 72 10 ,0 28 4 9, 66 64 9, 33 73 10 ,9 36 2 10 ,0 17 53 0, 55 31 66 00 7 9, 02 19 10 ,6 21 7 10 ,6 17 6 11 ,4 60 4 8, 99 44 10 ,12 64 10 ,3 55 6 9, 68 35 9, 93 13 10 ,5 40 4 10 ,13 53 2 0, 76 19 31 55 10 ,7 43 1 10 ,9 62 1 9, 49 68 10 ,17 8, 93 21 9, 67 42 10 ,2 47 1 9, 77 74 10 ,0 57 5 10 ,5 81 6 10 ,0 64 19 0, 61 62 13 41 3 10 ,0 54 3 11 ,0 11 5 10 ,4 36 3 11 ,4 06 8 10 ,13 21 11 ,3 89 7 9, 99 63 9, 81 84 10 ,4 61 4 10 ,4 65 1 10 ,5 17 19 0, 57 07 29 20 5 9, 69 15 11 ,2 25 7 9, 80 63 10 ,7 47 8 10 ,10 48 11 ,14 82 10 ,16 24 9, 91 17 9, 90 81 10 ,6 44 2 10 ,3 35 07 0, 56 35 67 44 7 9, 92 09 10 ,0 30 9 10 ,5 28 5 10 ,9 87 8 9, 81 68 10 ,13 17 10 ,0 63 3 11 ,12 88 11 ,2 93 7 9, 74 51 10 ,3 64 75 0, 57 73 10 26 2 9, 63 43 11 ,0 47 4 9, 82 12 11 ,14 68 9,1 15 10 ,7 76 2 9, 73 94 10 ,0 53 4 9, 79 41 11 ,6 61 7 10 ,2 78 95 0, 82 05 61 39 1 10 ,2 03 5 10 ,9 44 1 11 ,2 18 8 10 ,5 15 9, 41 5 10 ,7 14 8 9, 54 38 10 ,17 77 9,1 04 8 10 ,4 41 2 10 ,18 28 7 0, 64 89 93 35 6 10 ,6 66 7 10 ,7 83 2 10 ,2 44 2 11 ,6 13 8 10 ,0 16 3 10 ,0 46 7 8, 90 35 10 ,9 10 9 9, 52 3 11 ,11 39 10 ,3 82 22 0, 80 02 60 63 6 10 ,4 89 2 10 ,6 29 1 10 ,6 90 5 11 ,3 87 10 ,17 46 9, 58 08 9, 66 38 11 ,0 21 6 9, 85 81 10 ,6 03 7 10 ,4 09 84 0, 58 72 20 81 3 10 ,6 64 9 11 ,16 88 11 ,0 19 8 9, 86 07 9, 57 41 10 ,2 86 8 10 ,13 9 10 ,0 18 6 10 ,6 22 3 11 ,6 38 1 10 ,4 99 31 0, 64 36 37 07 2 10 ,5 68 2 10 ,5 39 3 10 ,17 65 10 ,19 89 10 ,7 5 10 ,0 56 4 10 ,9 78 5 10 ,5 44 6 9,1 62 7 10 ,2 03 7 10 ,3 17 88 0, 49 84 67 60 7 10 ,8 43 2 9,1 26 3 9, 98 08 11 ,2 96 6 9, 38 5 11 ,5 44 8 10 ,6 65 9 9, 91 93 10 ,4 17 10 ,9 44 9 10 ,4 12 38 0, 79 83 73 19 6 9, 61 01 9, 8 10 ,4 16 7 10 ,4 37 4 9, 57 98 10 ,3 38 2 9, 90 84 10 ,0 14 7 9, 75 8 9, 99 67 9, 98 6 0, 31 85 29 34 3 Ta be la 4 . T ab el a de d ad os . (C on tin ua ) Gráficos de controle para variáveis18 Ta be la 4 . T ab el a de d ad os . Fo nt e: P or ta l A ct io n ([2 01 -? ]). X1 X 2 X 3 X4 X 5 X6 X7 X8 X9 X1 0 M éd ia D P 10 ,13 25 10 ,8 27 1 10 ,5 07 10 ,4 37 1 10 ,8 77 9 10 ,8 97 5 8, 99 13 10 ,18 82 10 ,5 53 8 10 ,3 39 2 10 ,3 75 16 0, 55 70 92 30 1 10 ,3 70 2 11 ,2 32 8 9, 76 24 10 ,4 68 1 9, 95 47 9, 78 24 9, 77 26 10 ,6 45 3 9, 84 23 10 ,8 68 10 ,2 69 88 0, 52 70 33 74 3 9, 50 08 9, 59 63 10 ,3 49 12 ,0 11 1 10 ,16 94 10 ,8 77 9, 86 02 9, 76 77 9, 84 43 11 ,12 14 10 ,3 09 72 0, 80 08 56 96 4 9, 85 28 10 ,0 42 6 10 ,0 26 9 10 ,7 82 8 10 ,10 54 9, 90 32 10 ,2 32 3 10 ,7 98 3 9, 66 03 10 ,9 40 6 10 ,2 34 52 0, 44 70 68 94 5 10 ,4 00 5 10 ,7 23 8 11 ,0 01 9 10 ,4 41 7 10 ,2 05 3 10 ,0 77 4 9, 76 82 9, 78 61 10 ,2 38 6 10 ,3 10 ,2 94 35 0, 38 17 10 07 4 9, 76 35 11 ,2 02 9, 56 74 10 ,17 05 9, 78 51 10 ,3 35 3 10 ,2 32 1 10 ,3 76 8 10 ,8 27 1 10 ,4 10 1 10 ,2 67 09 0, 49 56 22 72 3 10 ,3 41 2 10 ,16 55 10 ,0 49 4 11 ,4 59 5 10 ,4 51 5 10 ,3 26 10 ,8 08 1 9, 84 83 9, 70 66 9, 79 09 10 ,2 94 7 0, 52 95 57 52 2 10 ,2 93 1 9, 99 62 9, 79 57 10 ,7 59 10 ,9 44 2 10 ,3 62 3 9, 78 33 9, 00 6 11 ,19 23 10 ,10 37 10 ,2 23 58 0, 64 06 56 27 6 10 ,2 80 8 10 ,8 85 8 10 ,2 94 2 10 ,9 12 10 ,8 16 4 9, 82 23 9, 87 58 9,1 25 5 9, 71 07 9, 87 88 10 ,16 02 3 0, 58 70 54 55 6 9, 89 84 11 ,0 42 4 10 ,3 98 8 11 ,0 12 7 9, 26 55 10 ,2 08 2 9, 82 38 9, 89 25 10 ,3 07 4 9, 97 35 10 ,18 23 2 0, 54 46 46 10 5 9, 41 26 11 ,9 88 2 9, 38 97 10 ,9 49 9 10 ,13 94 9, 73 75 10 ,0 70 4 9, 99 12 9, 90 54 10 ,9 42 1 10 ,2 52 64 0, 81 13 33 48 3 10 ,2 55 4 9, 64 05 10 ,6 67 8 10 ,6 07 4 9, 71 88 11 ,12 29 9, 68 77 10 ,8 27 5 8, 97 6 11 ,13 06 10 ,2 63 46 0, 72 75 79 47 6 9, 76 3 11 ,4 58 7 10 ,5 73 5 10 ,3 04 9 10 ,5 27 7 11 ,0 72 2 9, 83 99 9, 67 46 9, 77 08 10 ,10 13 10 ,3 08 66 0, 60 32 80 16 6 10 ,9 39 10 ,3 56 2 10 ,7 33 9 11 ,10 43 10 ,0 47 7 10 ,5 31 11 ,0 68 8 9, 80 2 10 ,2 62 9 10 ,2 77 6 10 ,5 12 34 0, 44 14 26 51 1 (C on tin ua çã o) 19Gráficos de controle para variáveis Informações a considerar: � No exemplo, foram escolhidos 10 itens por dia durante 28 dias. Logo, temos n = 10 e m = 28; � Os valores da média amostral e do desvio padrão amostral estão infor- mados nas últimas duas colunas da tabela de dados. � Para n = 10, conforme a Tabela 2, temos, temos, A3 = 0,975, B3 = 0,284 e B4 = 1,716. Aplicando-se as fórmulas apropriadas para a construção dos gráficos para média e desvio padrão, são gerados os cálculos e resultados demonstrados na Figura 6, e os gráficos resultantes encontram-se dispostos na Figura 7. Figura 6. Cálculos e resultados para construção dos gráficos X e S. Gráficos de controle para variáveis20 Note que, tanto no gráfico da média como no gráfico do desvio padrão, todos os pontos estão dispostos dentro dos limites de controle e além disso, apresentam aleatoriedade o que indica que o processo está sob controle. Porém, no gráfico de X, é possível verificar um período de variação aleatória (até quase a metade dos pontos) seguido de um período com pouca variação aleatória, o que indica que, na primeira metade, houve alguma causa de varia- ção considerável, podendo corresponder, por exemplo, que algum problema relacionado a máquinas tenha ocorrido neste período. Figura 7. Gráficos X e S. Fonte: Portal Action ([201-?]). 21Gráficos de controle para variáveis 1. Sobre os gráficos de controle para variáveis, marque a opção correta. a) Sua intenção é sinalizar, exclusivamente, a linha média, que representa o padrão esperado para determinar a variável. b) Visam determinar uma faixa denominada limites de controle, que é limitada pela linha superior (limite superior de controle) e uma linha inferior (limite inferior de controle), entre as quais está a linha média. c) No gráfico, é determinada a faixa denominada limites de controle, formada exclusivamente pela linha superior (LSC) e uma linha inferior (LIC). d) Caso o gráfico demonstre que o processo está sob controle, não são geradas as cartas de controle. e) O gráfico permite verificar se o processo está fora de controle, mas não permite distinguir a ocorrência de causas comuns e causas especiais. 2. Com relação ao processo de construção e aplicação dos gráficos de controle, aponte a alternativa correta. a) A seleção da característica da qualidade a ser controlada corresponde a primeira de todas as etapas. b) A definição do número de itens das amostras deve obedecer uma quantidade fixa pré-estabelecida, independentemente do tamanho do lote. c) A coleta de dados é realizada de forma livre,podendo inclusive ser efetuada apenas de forma visual, sem a necessidade de registros. d) A determinação dos limites de controle é obtida por meio de fórmulas, que são aplicadas para os a todos os tipos de gráfico, sendo idênticas em todos os casos. e) Uma vez determinados os limites de controle, estes permanecerão fixos a partir daquele momento. 3. A análise dos gráficos de controle visa observar o comportamento do processo, em que a observação de alguns critérios pode auxiliar, fornecendo indícios sobre sua condição de controle. Sobre estes critérios, é correto afirmar que: a) a ocorrência de apenas um ponto fora dos limites de controle não é suficiente para indicar que o processo esteja fora de controle. b) quanto mais próximos da linha central estiverem os pontos, mais fora de controle o processo estará. c) diversos pontos de um só lado da linha central correspondem a indício de processo sob controle. d) a ocorrência de muitos pontos próximos aos limites são sinais de processo sob controle. e) tendência de subida ou descida são indícios de processo fora de controle. 4. Podemos afirmar que as cartas ou gráficos de controle servem para: Gráficos de controle para variáveis22 a) medirmos uma característica da não qualidade de um processo em diversos pontos. b) garantir as variações do processo dentro de limites estabelecidos, garantindo a qualidade do processo e dos produtos por ele gerados. c) determinar o controle utilizado quando os subgrupos possuem apenas uma amostra, permitindo calcular a amplitude do subgrupo. d) determinar as faixas de amplitudes gerais, porém sem gerar controle estatístico. e) determinar as amplitudes das faixas limites, denominadas de controle estatístico, controle aleatório e controle de dispersão. 5. Entre as funções e os benefícios dos gráficos de controle para variáveis, podemos citar: a) apresentar informações para que sejam tomadas ações gerenciais de melhoria dos processos. b) medir o custo do retrabalho e separar as peças não conformes do lote final antes de ser enviada ao cliente. c) satisfazer os requisitos dos processos por meio de controles estatísticos. d) dar sinais de presença de causas aleatórias e determinar a probabilidade da variação dos processos para que medidas preventivas sejam aplicadas. e) manter o estado de controle estatístico, embora esta ação seja limitada ao processo, sem relação ao processo de tomada de decisões. 23Gráficos de controle para variáveis ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5429: planos de amostragem e procedimentos na inspeção por variáveis. São Paulo: ABNT, 1985a. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5430: guia para utilização da norma NBR 5426 – Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por variáveis. São Paulo: ABNT, 1985b. PORTAL ACTION. 4.1 Gráficos média e amplitude. [201-?]. Disponível em: <http://www. portalaction.com.br/controle-estatistico-do-processo/41-graficos-media-e-ampli- tude>. Acesso em: 01 maio 2017. RAMOS, E. M. L. S.; ALMEIDA, S. dos S. de; ARAÚJO, A. dos R. Controle estatístico da qualidade. Porto Alegre: Bookman, 2013. SIQUEIRA, L. G. Controle estatístico do processo. São Paulo: Pioneira, 1997. Leituras recomendadas JURAN, J. M.; DEFEO, J. A. Fundamentos para a qualidade para líderes. Porto Alegre: Bookman, 2015. MEYER, P. L. Probabilidade: aplicação à estatística. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1980. MONTGOMERY, D. C. Introduction to statistical quality control. 4. ed. New Jersey: John Wiley and Sons, 2001. MORETTIN, L. G. Estatística básica: probabilidade. São Paulo: Makron Books, 1999. v. 1. MORETTIN, L. G. Estatística básica: inferência. São Paulo: Makron Books, 1999. v. 2. PORTAL ACTION. Controle estatístico do processo. [201-?]. Disponível em: <http://www. portalaction.com.br/controle-estatistico-do-processo>. Acesso em: 01 maio 2017. TRIOLA, M. F. Introdução à estatística. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1999. Gráficos de controle para variáveis24 Conteúdo:
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