CAPACIDAD DE PROCESO

CAPACIDAD DE PROCESO

La capacidad del proceso es la medida de la reproducibilidad intrínseca del producto resultante de un proceso.

Dado que los términos no científicos son inadecuados para la comunicación en el ámbito industrial, se define:

Proceso: Es una combinación única de maquinas herramientas, métodos materiales y hombres.

Capacidad: Esta palabra se usa en el sentido de posibilidad basada en realizaciones contrastadas y lograr resultados mensurables.

Medida: Se refiere al hecho de que la capacidad del proceso sea cuantificada con los datos que, a su vez, son el resultado de la medición del trabajo realizado por el proceso.

Reproductibilidad intrínseca: Se refiere ala uniformidad del producto resultante de un proceso que esta en estado de control estadístico.”Reproductibilidad instantánea” seria un sinónimo.

Producto: La medición se hace sobre el producto dado que la variación del producto es el resultado final.

Tipos de procesos

El concepto de capacidad del proceso puede ser comprendido mejor con la exposición de algunos de los conceptos mas frecuentes. La figura siguiente presenta el caso ideal de un proceso en estado de control estadístico, pero esta no será siempre la condición que se presente cotidianamente.

Algunos tipos de procesos más comunes

a. Cambio repentino debido al ajuste de la herramienta, cambio en las características de la materia prima.

b. Interrupción, durante la cual la máquina se enfría y luego gradualmente se calienta de nuevo hasta que se restablece la dimensión original.

c. Puesta en marcha de una máquina el lunes en la mañana con el correspondiente ajuste del equipo.

d. Ajustes frecuentes o corrección.

e. Cambos en la dispersión y en la cota debido a cambios en las condiciones de operación o cambios en la materia prima.

Calculo de la capacidad del proceso

Capacidad del proceso = 6σ

Donde 6σ = Desviación estándar de proceso Bajo control estadístico, es decir sin cambios ni desviaciones repentinas.

La mayor parte de los procesos industriales, especialmente en las industrias de procesos químicos, funcionan bajo estado e control estadístico. Para estos procesos, la capacidad del proceso calculada de 6 σ puede ser comparada diferente a las especificaciones y se puede hacer juicio sobre su adecuación. Sin embargo la mayoría de los procesos industriales muestran desviaciones y cambios repentinos. Estas desviaciones de lo ideal son un hecho real y deben tenerse en cuenta en el momento de calcularse los índices de capacidad del proceso.

Medición de la capacidad del proceso

Un cierto número de procesos han sido desarrollados para medir la capacidad del proceso. Uno de estos el método de grafico de control es rigurosamente correcto, el resto son aproximaciones.

Método del grafico de control

Se seleccionan 10 grupos de 5 piezas cada uno (para mínimo 50 datos). Por medio de un grafico de control X – R se comprueba si existe falta de control estadístico, si no existe, la capacidad del proceso se calcula en 6σ, que incluye el 99.75% de los datos. Los 6σ son calculados por la formula:

Donde = Recorrido o intervalo medio de los 10 subgrupos.

d2 = Constante parar convertir los recorridos en desviaciones estándar, para el tamaño particular de subgrupos, 5 en este caso.

Si el proceso evidencia falta de control, el analista puede:

1. Descartar los datos, tratar de eliminar la causa que provoca la condición de fuera de control y repetir el estudio de capacidad del proceso.

2. Aceptar el cálculo como una buena aproximación de la capacidad del proceso.

Método de distribución de frecuencias

Se toma generalmente una muestra de 50 piezas consecutivas, durante cuyo tiempo no se hacen ajustes a las maquinas o herramientas. Se miden todas las piezas, se anotan los datos en forma de distribución de frecuencias y se calcula la desviación estándar. Entonces la capacidad del proceso se considera igual a 6σ.

Este método es aproximado dado que la distribución de frecuencias puede fallar y no descubrir desviaciones o cambios del proceso. En este caso se deberá recurrir a las cartas de control, para mayor seguridad en cuanto a la forma en que se presentan los datos.

Capacidad del proceso vs. Especificación del producto

La principal razón para cuantificar la capacidad de un proceso es la de calcular la habilidad del proceso para mantener dentro de las especificaciones del producto. Para procesos que están bajo control estadístico, una comparación de la variación de6σ con los límites de especificaciones permite un fácil cálculo del porcentaje de defectuosos mediante la tolerancia estadística convencional.

El índice de capacidad del proceso es la formula utilizada para calcular la habilidad del proceso de cumplir con las especificaciones y se expresa de la siguiente manera:

Donde: ICP: Índice de Capacidad del Proceso

LSE: Limite superior Especificado

LIE: Limite inferior Especificado

σ: Desviación estándar de los datos individuales

Donde:

= Promedio de los rangos de la carta de control.

d2 = Constante de calculo.

El ICP puede asumir varios valores, que los analistas clasifican entre valor 1 y valor 4 según sea la habilidad del proceso para cumplir con las especificaciones:

ICP Clase de proceso Decisión

ICP>1.33 1 Más que adecuado, incluso puede exigirse más en términos de su capacidad.

1<ICP<1.33 2 Adecuado para lo que fue diseñado. Requiere control estrecho si se acerca al valor de 1

0.67<ICP<1 3 No es adecuado para cumplir con el diseño

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