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Entenda como avaliar a estabilidade de um processo

novembro 5, 2020
pessoa analisando dados
Tempo de leitura 4 min

O início do século XX foi marcado pelo grande aumento da produção industrial. Este fenômeno deveu-se a grande evolução das indústrias em termos de produção e sofisticação dos equipamentos.

A evolução das máquinas foi marcante e rapidamente a tecnologia respondeu a demanda que também cresceu no período.

Com a mecanização das fábricas, surgiu uma grande preocupação: a qualidade através do atendimento aos requisitos dos clientes. Produzir componentes em escala com defeitos de fabricação, acendeu o alerta nas empresas e cresceu o interesse por métodos que conseguissem monitorar o processo em tempo real.

Neste contexto, os trabalhos de Walter Shewhart foram pioneiros no controle de qualidade através da estatística (Salsburg, 2009).

Isto porque a ideia de fazer o controle baseado em amostras viabilizava uma série procedimentos ao longo da cadeia dos processos.

Assim a estatística serviu como suporte para viabilizar economicamente o controle de qualidade dado que produzir em grande quantidade trazia novos desafios para evitar, principalmente, refugos e retrabalhos.

Avaliando a estabilidade de processo através das cartas de controle

A estabilidade de um processo pode ser medida escolhendo uma característica como o exemplo da Figura 1, que é da quantidade de manganês no ar.

Este processo é oriundo de uma siderúrgica e esta medida é do controle de qualidade de contaminantes no ar.

Carta X barra R da quantidade de manganês no ar.
Fonte: O autor

A medida da estabilidade de um processo é avaliada através deste gráfico. As amostras foram são coletadas ao longo do tempo em intervalos regulares sendo de tamanho 4 e comprimento igual a 25.

Isto significa que a cada coleta, são extraídas 4 amostras da medida de manganês e a carta terá 100 observações.

A linha central do gráfico é obtida através da média das médias de cada um dos subgrupos racionais.

Já as linhas LSC e LIC é o limite superior de controle e do limite inferior de controle. Estes valores são estimados a partir da amostra e o método utilizado deve levar em consideração a correção do viés para o desvio padrão.

As Equações 1, 2 e 3, mostra os critérios determinados para a construção da linha central e os limites de controle superiores e inferiores respectivamente.

O valor de d2 é tabelado e restante dos parâmetros são obtidos a partir das amostras.

Equação 1: cálculo da linha central
Equação 2: limite superior de controle
Equação 3: limite inferior do controle

Um processo para ser estável, os valores da média dos subgrupos devem cair entre os limites superiores e inferiores de controle.

Também para plotar esta carta deve ser atendidos as pressuposições de normalidade da distribuição dos dados além de que as amostras sejam independentes.

Neste exemplo, é possível concluir que o processo está estável.

Por propriedades da distribuição normal dos dados, o processo estará instável se um ponto cair fora dos limites de controle, isto significa que a probabilidade do ponto cair foram é de menos de 0,27%.

Se isto ocorresse a causa desta variação é chamada de especial. Mas no caso do exemplo, como o processo está estável, apenas causas comuns de variação estão ocorrendo ao longo do tempo.

Figura 2: Carta X barra R para um processo fora de controle estatístico
Fonte: O autor

A Figura 2 é relativa a um processo siderúrgico numa variável de basicidade de uma liga metálica.

Nas observações do subgrupo 1, 17 e 25 observa-se que o processo está instável. Isto significa que alguma causa especial de variação atuou no processo.

Nitidamente ocorreu um deslocamento da média ao longo do processo. Neste caso deve-se consultar os históricos de produção para entender o que ocorreu durante o processo produtivo.

As cartas de controle também podem apresentar alarmes falsos. Werkema (1995) indica alguns procedimentos para eliminar a presença destes alarmes.

Outro fator importante é encontrado em Montgomery (2004) sobre o poder do teste e o cálculo dos Erros do Tipo I e II.

Estes parâmetros contribuem para diminuir a probabilidade destes erros e também para aumentar a eficácia destas cartas.

É fundamental a utilização destas cartas para monitorar o processo e permitir a correção dos desvios em tempo real.

A utilização delas evitam perdas produtivas e não conformidades no atendimento das especificações dos processos.

Também é fundamental o conhecimento dos tipos de cartas indicadas pra cada processo assim como os procedimentos para evitar alarmes falsos.

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Referências Bibliográficas:

MONTGOMERY, D. C. Introdução ao Controle Estatístico da Qualidade. Rio de Janeiro: LTC. 2004.

SALSBURG, D. Uma senhora toma chá. Como a estatística revolucionou a ciência no século XX. Rio de Janeiro: Zahar, 2009.

WERKEMA, Maria Cristina Catarino. Ferramentas estatísticas básicas para o Gerenciamento de processos. Belo Horizonte: Werkema,1995.

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