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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL CONTROLE ESTATÍSTICO DA QUALIDADE VANESSA FALCÃO AMORIM Professor: Wanderlei O. Gonsalez Canoas 2013 INTRODUÇÃO Neste trabalho abordaremos sobre o que consiste o controle estatístico da qualidade, ou seja, apresentaremos um breve histórico do tema, onde é utilizado, seus princípios básicos, o que são gráficos de controle, padrões e limites, capacidade de processo, amostragem e implementação do CEP. HISTÓRICO O controle estatístico da qualidade é um campo relativamente novo, datando dos anos 20. Dr. Walter A. Shewhart, dos Laboratórios da Companhia Telefônica Bell, foi um dos pioneiros do campo. Em 1924, ele escreveu um memorando mostrando um moderno gráfico controle, uma das ferramentas básicas de controle estatístico de processo. Harold F. Dodge e Harry G. Romig, dois empregados do Sistema Bell, forneceram muito da liderança e no desenvolvimento da amostragem com base estatística e métodos de inspeção. O trabalho desses três homens forma muito da base do campo moderno do controle de estatística da qualidade. A II Guerra Mundial viu a larga introdução desses métodos nas indústrias americanas, Os japoneses foram particularmente vitoriosos na aplicação dos métodos de controle estatístico da qualidade e usaram métodos estatísticos para ganhar vantagem significativa sobre seus competidores. Nos anos 70, a indústria americana sofreu bastante com os competidores japoneses e outros estrangeiros, isso a levou, por sua vez, a renovar o interesse em métodos de controle estatístico da qualidade nos Estados Unidos. USO DO CONTROLE ESTATÍSTICO NA QUALIDADE Em qualquer processo de produção, independente de quão bem projetado ou cuidadosamente mantido ele seja, uma certa quantidade de variabilidade inerente ou natural sempre existirá. Essa variabilidade natural ou “ruído de fundo” é o efeito cumulativo de muitas causas pequenas, essencialmente inevitáveis.Quando o ruído de fundo em um processo for relativamente pequeno, geralmente o consideramos em um nível aceitável de desempenho do processo. No âmbito de controle estatístico da qualidade, essa variabilidade natural é frequentemente chamada de “um sistema estável de causas casuais”. Um processo que esteja operando somente com causas casuais de variação presente é dito estar sob controle estatístico. Em outras palavras, as causas casuais são uma parte inerente do processo. Podemos encontrar outros tipos de variabilidades na saída de um processo, por exemplo uma variabilidade que não faz parte do padrão de causas comuns, é conhecido como causas atribuídas, e um processo que está operando na presença de causas atribuídas é dito fora de controle. Processos de produção operarão, frequentemente, em um estado sob controle, produzindo produtos aceitáveis durante longos períodos de tempo. Ocasionalmente, no entanto, causas atribuídas ocorrerão, aparentemente ao acaso, resultando em uma “mudança” para um estado de fora de controle, em que uma grande proporção da saída do processo não atende aos requerimentos. Um objetivo importante de controle estatístico da qualidade é detectar rapidamente a ocorrência de causas atribuídas ou mudanças de processo, de modo que uma investigação do processo e uma ação corretiva possam ser empreendidas antes que muitas unidades não conformes sejam fabricadas. O gráfico de controle é uma técnica de monitorização visual do processo, largamente usada para essa finalidade. PRINCÍPIOS BÁSICOS Um exemplo típico de gráfico de controle por exemplo, é uma disposição gráfica de uma característica da qualidade, que foi medida ou calculada a partir de uma amostra contra o número da amostra ou tempo. Frequentemente, as amostras são selecionadas em intervalos periódicos, tal como a cada hora. O gráfico contém uma linha central (LC), que representa o valor médio da característica da qualidade correspondendo ao estado sob controle. Duas outras linhas horizontais, chamadas de limite superior de controle (LSC) e de limite inferior de controle (LIC), são também mostradas no gráfico. GRÁFICOS DE CONTROLE Quando lidamos com uma característica de qualidade que pode ser expressa como uma medida, é costume monitorar tanto o valor médio da característica de qualidade como sua variabilidade. O controle sobre a qualidade média é exercido pelo gráfico de controle para médias. A variabilidade do processo pode ser controlada pelo gráfico de amplitude ou pelo gráfico do desvio-padrão, dependendo de como o desvio-padrão da população seja estimado. Quando amostras preliminares são usadas para construir os limites dos gráficos de controle, esses limites são comumente tratados como valores tentativas. Consequentemente, as médias e amplitudes amostrais devem ser plotados nos gráficos apropriados, e quaisquer pontos que excedam os limites de controle devem ser investigados. Se causas atribuídas para esses pontos forem descobertas, elas deverão ser eliminadas e novos limites devem ser determinados para os gráficos de controle. Dessa maneira, o processo pode ser finalmente trazido para o controle estatístico e suas inerentes capacidades calculadas. Outras mudanças na centralização e na dispersão do processo podem, então, ser contempladas. PADRÕES E LIMITES Esses limites de controle são escolhidos de modo que, se o processo estiver sob controle, aproximadamente todos os pontos da amostra cairão entre eles. Em geral, desde que os pontos estejam plotados dentro dos limites de controle, o processo é considerado estar sob controle e nenhuma ação é necessária. Entretanto, um ponto que caia fora dos limites de controle é interpretado como evidência de que o processo está fora de controle, necessitando-se de investigação e ação corretiva para encontrar e eliminar a causa atribuída ou causas responsáveis para esse comportamento. CAPACIDADE DE PROCESSO É geralmente necessário obter alguma informação acerca da capacidade de processo, ou seja, o desempenho do processo quando estiver operando sob controle. Duas ferramentas gráficas, o gráfico de tolerância e o histograma são úteis na estimação da capacidade de processo. Num exemplo qualquer cada medida é plotada no gráfico da tolerância. Medidas provenientes do mesmo subgrupo são conectadas com linhas. O gráfico de tolerância é útil em revelar padrões de comportamento ao longo do tempo nas medidas individuais ou pode ser mostrado um valor particular que foi produzido por uma ou duas observações não usuais na amostra. Recomenda-se plotar os limites de especificação no gráfico de tolerância, uma vez que ele é um gráfico de medidas individuais. Nunca é apropiado plotar os limites de especificação em um gráfico de controle ou usar as especificações na determinação dos limites de controle. Os limites de especificação e os limites de controle não são relacionados. Outra maneira de expressar a capacidade do processo é através da Razão da Capacidade de Processo (RCP), que consiste em uma razão unilateral da capacidade de processo, que é calculada relativa ao limite de especificação mais próximo da média do processo. AMOSTRAGEM Um dos pilares dos estudos em Estatística é a amostragem. Populações (na fábrica, o engenheiro utiliza a palavra “lotes”) em geral são grandes demais para serem analisadas em grandes detalhesitem por item. Em muitos casos a inspeção a 100% é uma regra da fábrica, mas na realidade este procedimento não funciona adequadamente. Imagine o operador que tem a responsabilidade de verificar o nível de preenchimento de um lote de garrafas de cerveja. O lote tem 1000 unidades. Depois de inspecionar apenas 100 garrafas, é muito provável que o operador já não esteja mais pensando em níveis de preenchimento, mas sim no próximo jogo do seu time de futebol, na próxima oportunidade de tomar uma cerveja, ou na próxima namorada. No final, inspeção a 100% tem custos elevados e resultados péssimos. A seleção de amostras de tamanho muito menor que a população enxuga os custos e paradoxalmente acaba representando melhor as características da população. Amostragem também é necessária quando a inspeção necessita da destruição do item amostrado. Neste caso poucos itens vão para o laboratório para sofrer a verificação dos técnicos. IMPLEMENTAÇÃO DO CEP Os métodos de controle estatístico podem fornecer significante retorno àquelas companhias que possam implementá-los com sucesso. Embora o CEP pareça ser uma coleção de ferramentas baseadas em estatística para resolver problemas, para uma utilização bem-sucedida do CEP existe mais do que o simples aprendizado e uso dessas ferramentas. Envolvimento gerencial e compromisso com o processo de melhoria da qualidade são os componentes mais vitais do sucesso potencial do CEP. O objetivo de um programa de melhoria da qualidade, baseado em CEP, é a melhoria contínua em uma base semanal, quadrimestral e anual. CEP não é um programa a ser aplicado de uma única vez, quando o negócio estiver com problemas e abandonado mais tarde. Melhoria da qualidade tem de se tornar parte da cultura da organização. Na implementação de um amplo programa de CEP em uma companhia, temos percebido que os seguintes elementos estão geralmente em todos esforços bem-sucedidos: Liderança gerencial; Um enfoque de comissão; Educação de empregados em todos os níveis; Ênfase na melhoria contínua ; e Um mecanismo para reconhecimento do sucesso. CONCLUSÃO Chegamos ao entendimento de que a utilização do controle estatístico da qualidade é de extrema importância para o desenvolvimento da garantia da qualidade, da qualidade total e da gestão estratégica da qualidade, visando à redução de futuros problemas em quaisquer que sejam as áreas de interesse. BIBLIOGRAFIA LIVROS: - MONTGOMERY, DOUGLAS C., Estatística aplicada e probabilidade para engenheiros; Rio de Janeiro, LTC, 2008. - COSTA, A. F. B.; EPPRECHT, E. K.; CARPINETTI, L. C. R. Controle Estatístico de Qualidade. Editora Atlas. 2ª ed., 2005 SITES: - http://www.inf.ufsc.br/~pssb/Download/Apostila3_Amostr_Estim.pdf
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