2.1.8.11 Estudio de Capacidad y Estabilidad de un proceso

 Estudio de Capacidad y Estabilidad de un proceso

¿QUÉ CONDICIONES HACEN FALTA PARA QUE SE PUEDA APLICAR EL GRÁFICO DE CONTROL?

Para que tenga sentido la aplicación de los gráficos de control, el proceso ha de tener una estabilidad suficiente que, aún siendo aleatorio, permita un cierto grado de predicción. En general, un proceso caótico no es previsible y no puede ser controlado. A estos procesos no se les puede aplicar el gráfico de control ni tiene sentido hablar de capacidad. Un proceso de este tipo debe ser estudiado mediante herramientas estadísticas avanzadas hasta que el grado de conocimiento empírico obtenido sobre el mismo permita conocer las causas de la estabilidad y se eliminen.

En lo sucesivo, se supondrá que los procesos tienen un cierto grado de estabilidad. Podemos distinguir dos casos: 

• El proceso está regido por una función de probabilidad cuyos parámetros permanecen constantes a lo largo del tiempo. Este sería el caso de un proceso normal de media constante y desviación típica constante. Este es el caso ideal y al que se pueden aplicar los gráficos de control para detectar la presencia de causas asignables. 

• El proceso está regido por una función de probabilidad alguno de cuyos parámetros varía ligeramente a lo largo del tiempo. Este sería el caso de un proceso normal cuya media varía a lo largo del tiempo (por ejemplo, una herramienta de corte que va desgastando la cuchilla de corte). Estrictamente hablando, este desgaste de la herramienta sería una causa especial; sin embargo si puede conocerse la velocidad de desgaste, podría compensarse resultando un proceso análogo al caso anterior.

CONCEPTO DE CAPACIDAD DE PROCESO 

Como consecuencia de todo lo anterior, si un proceso normal está en control estadístico, la característica de calidad del 99,73% de los elementos fabricados estará comprendida entre µ - 3σ y µ + 3σ. El parámetro µ depende del punto en el que centremos el proceso. Sin embargo σ depende del número y variabilidad de las causas comunes del proceso y por lo tanto es intrínseca a él. Por lo tanto 6σ es la Variabilidad Natural del Proceso o Capacidad del Proceso. Por definición: capacidad del proceso = 6σ.

Es esencial resaltar que la variabilidad natural del proceso, 6σ, es intrínseca a él e independiente de las tolerancias que se asignen. Por lo tanto si 6σ es menor que el intervalo de las tolerancias a cumplir, necesariamente algunos productos fabricados estarán fuera de tolerancia y serán no conformes. Si no se tiene en cuenta este hecho y se pretende corregir a base de reajustar el proceso, es decir modificar el centrado, lo único que se consigue es aumentar la variabilidad del mismo.

ESTUDIO DE CAPACIDAD DE PROCESOS

Un estudio de capacidad de proceso tiene por objeto de conocer:

• Distribución estadística que lo describe (normal o no normal) 

• El patrón de variabilidad del proceso y principales factores relacionados con la variabilidad. 

• Comprender los fenómenos físicos y tecnológicos importantes para el proceso  

Se realiza tomando muestras de la producción. A partir de aquí existen muchas diferencias en cuanto al modo de tomar las muestras. En particular es frecuente que se requiera que el proceso esté en control estadístico.

En general, cuando se desee estimar la variabilidad total del proceso (conocida también como variabilidad a largo plazo), las muestras deben ser representativas de la producción, por ejemplo debe incluir producciones con lotes distintos de materia prima, realizada por operarios diferentes, en varios turnos, etc.  

¿CÓMO SE REALIZA UN ESTUDIO DE CAPACIDAD DE PROCESO?

En la realización de un estudio de capacidad de proceso es importante realizar los siguientes pasos:

• Comprender los fenómenos físicos y tecnológicos importantes para el proceso. 

Naturalmente de un proceso no se conoce “todo”, ya que si fuera así no tendría sentido realizar otro estudio sobre él. Sin embargo normalmente se saben algunos aspectos que deben tenerse en cuenta, ya que influirán en los datos. 

•  Definición de la estratificación de las medidas a tomar

En función de las consideraciones anteriores, se debe definir el Grupo Homogéneo Racional (GHR) del que se tomarán las muestras y que se espera que estén libres de causas especiales, de manera que la variación dentro de estos grupos pueda ser representativa de la variación del proceso cuando se eliminen todas las causas especiales. 

• Estabilizar del proceso 

Para tomar los datos, el proceso debe operar de manera que el GRH se encuentre libre de otras posibles causas especiales. Para que tenga sentido la aplicación de los gráficos de control, el proceso ha de tener una estabilidad suficiente que, aún siendo aleatorio, permita un cierto grado de predicción. En general, un proceso caótico no es previsible y no puede ser controlado.

• Toma de los datos 

Generalmente la toma de los datos se extiende en el tiempo y se toman a través de un operario. Este intervalo de tiempo puede ser largo si se pretende capturar fuentes de variabilidad cíclica. Consecuentemente las posibilidades de errores por “malos entendidos” son altas. Por esta razón es muy importante definir una plantilla de toma de datos lo más explícita posible y no esperar a que estén todos los datos tomados para “echar un vistazo”.

• Identificación del patrón de variabilidad 

Uno de los objetivos del estudio establecidos es identificar el patrón de la variabilidad y los principales factores relacionados con la variabilidad. Para ello resultan de la máxima utilidad herramientas como el gráfico Multivari y la técnica de análisis de componentes de la varianza. 

• Comprobación de la normalidad de los datos 

Una vez obtenidos los datos se debe comprobarse la normalidad. Al menos deben ser normales los datos correspondientes al mismo GHR (en caso de que los datos en su conjunto no sean normales, pero si lo sean los datos de los GHR, quiere decir que alguno de los criterios seguidos en la estratificación de las muestras es una causa especial).