1

2

LSE = Limite superior de especificação

LIE = Limite inferior de especificação

6σ = capacidade do processo

6

LIELSECCapacidadedeÍndice p

Capacidade do Processo

3

1- Processo Vermelho : (CP < 1)

2- Processo Amarelo : (1< CP < 1,3)

3- Processo Verde : (CP > 1,3)

Capacidade do Processo

4

Função Perda de Taguchi

Quais os valores ótimos de Cp e Cpk

Qual é o limite economicamente recomendavel de Cp

5

Função Perda de TaguchiCaracteristicas da Qualidade

m m + Δ m - Δ

6

2:

AFábrica

12

2:

BFábrica

6

Função Perda de Taguchi

0,1

6

26

2

6

LIELSE

CPA

577,0

12

26

2

6

LIELSE

CPB

7

Função Perda de Taguchi

LIE LSE

mm - Δ m + Δx

Função Perda de Taguchi

Perda causada pelo desvio

de x

8

....!2!1

2

mxL

mxmL

mLxL

2

!2mx

mLxL

2mxkxL

Função Perda de Taguchi

9

2

2mx

AxL

qualidadedaticacaracterisdaalnoValorm

alnovaloraorelaçãoemDesviox

alnovalordotornoemTolerância

produtodofabricaçãodeCustoA

qualidadedePerdaxL

min

min

min

Função Perda de Taguchi

10

Definição de Robustez

“ Estado no qual o desempenho da tecnologia, produto ou processo é minimamente sensível a fatores que causam variabilidade na fabricação ou no uso, ao menor custo unitário de manufatura.

11

Abordagem Tradicional

Projeto Protótipo Teste

OK?Análise

Manufatura

S

N

12

• Eliminar os diferentes sintomas de mau funcionamento

Nova postura

• Concentrarmos naquilo que queremos que o produto/processo realize ao invés de nos preocuparmos com aquilo que não queremos que aconteça.

Exemplo: Sistema de freio

Tradicionalmente procuramos:

13

Considerações de Projeto

• Geometria de atuação do pedal• Parâmetros do cilindro• Viscosidade do fluido• Material• Dimensões• Perdas mecânicas e hidráulicas• Atrito do piso• Etc

Sistema deFreio

Requisitos de Projeto

• Custo• Peso• Confiabilidade• Mantenabilidade• Segurança• Dissipação de calor• Etc

Requisitos de Desempenho

• Força de atuação no pedal• Distância de frenagem• Ruído audível• Vibração• Etc

Abordagem Tradicional

14

Questão Chave:

Qual é a

do sistema

15

Todo sistema possui uma Função Básica

Entrada Realização dafunção básica

Saída

Clientes

Voz do Cliente

Geradoresde processos

16

Medir a função básica do Sistema

M YProcesso

Fator de sinal

Y

M

Relação idealentre M e Y

17

Entrada Sistema de Freio

Saída

ResultadoPercebido:Distância de frenagem

Quero parar o carro

Função básicaDesacelerar veículo

Fator de Sinal:Força no pedal

Resposta:Torque

TorqueY

MForça no pedal

Função ideal

18

Variabilidade Funcional

Y

M

Função ideal

19

Transformação de Energia

Energia naEntrada

Transformaçãode Energia

Energia naSaída

Fatores de Ruído

Variabilidade Funcional

Sintomas de malfuncionamento

20

Energia naEntrada

Transformaçãode Energia

Energia naSaída

Energia ÚtilTorque

Energia perdida

Fatores de ruído

M Y

Transformação de Energia

Ruído audívelVibraçãoAquecimentoDesgastes

21

Tipos de Atitudes Contra o Ruído

1. Ignorar . Ok, se não for importante

2. Eliminar ou controlar. Apertar tolerâncias. Usar material mais nobre etc

3. Compensar seu efeito. Feedback control

22

Tipos de Atitudes Contra o Ruído

4. Minimizar seus efeitos . Tornar o processo robusto contra os

efeitos dos fatores de ruídos

. Utilizar o “ Projeto de Parâmetros”

Fazer isso sem aumentar o custo

23

Análise dos Fatores

Transformaçãode Energia

Torque

Fatores de ruído

Ruído audívelVibraçãoAquecimentoDesgastesEtc

Força nopedal

Fatores de controle

• Material da pastilha• Dimensões da pastilha

• Temperatura do motor• Velocidade do veículo• .....

>Perda

24

Implementar a robustez em um processoé encontrar a melhor combinação dos fatores de controle que torne a função do processo estável na presença dos fatores de ruído

Incorporação de Robustez

25

Medida da Robustez

Transformaçãode Energia

Energia ÚtilTorque

Energia perdida

M Y

Ruído audívelVibraçãoAquecimentoDesgastesPerdidaEnergia

UtilEnergiaN

S

26

Medida da Robustez

RuídodoPotência

SinaldoPotênciadB log10

Y

M

Y

M

Baixa S/N Alta S/N

27

Benefício da Robustez

“Quanto mais reduzirmos a variabilidadefuncional, menos energia sobrará para ser perdida em sintomas indesejáveis”

28

Etapas do Processo Robusto

1. Identifiqueo processo

2. Defina a função básica e o resultado

3. Definir o que e como medir

4. Defina aFunção ideal

5. Definir fatores e níveis

6. Formule o experimento

7. Colete os dados

8. Analise os dados Escolha a combi- nação ótima

9. Confirme os resultados

29

Etapas do Projeto Robusto

1. Identifique o Processo• Definir os objetivos

• Identificar o sistema/subsistema

• Definir equipe

• Definir esquema de trabalho

• Colete dados do processo/produto atual para comparação posterior

. Média

. Variabilidade

. Índice de capacidade

30

Etapas do Projeto Robusto

2. Defina a função básica e o resultado• Expresse numa frase a função básica do sistema e o resultado desejado

3. Defina o que medir e como medir

• Para característica dinâmica. Definir o fator de sinal M, como medir e controlar. Definir resposta Y e como medi-la.

• Para demais características. Definir resposta Y

31

Etapas do Projeto Robusto4. Defina a função ideal

• Só para característica dinâmica

5. Defina fatores e níveis• Listar todos os fatores relevantes

• Separar fatores de controle e ruídos

• Selecionar fatores de controle, definir níveis

• Selecionar fatores de ruído, definir níveis

• Definir níveis do fator de sinal

32

Etapas do Projeto Robusto

6. Formule o experimento

• Selecione o arranjo ortogonal ou DoE

• Atribua fatores de controle às colunas do arranjo

• Defina a estratégia de ruído. Forçar o ruído no experimento. Combinar fatores de ruído. Usar ruído mais forte, se possível

• Esboce o layout final do experimento

33

Etapas do Projeto Robusto

7. Colete os dados

• Gere planilhas para as rodadas do experimento

• Defina responsabilidades e datas

• Oriente as pessoas envolvidas, ocorrências especiais deverão ser anotadas

34

Etapas do Projeto Robusto8. Analise os dados e escolha a combinação ótima

• Calcular média, relação sinal/ruído para cada experimento

• Construir e interpretar as tabelas de respostas

• Definir a combinação ótima

• Fazer previsão para combinação ótima . S/N e média

• Definir experimento confirmatório

35

Etapas do Projeto Robusto

9. Confirme os resultados

• Realizar o experimento confirmatório “INDISPENSÁVEL”

• Se a melhoria não for confirmada retornar à etapa 5

• Comparar os ganhos obtidos. Situação anterior x otimizada

• Implementar a melhoria e documentar o caso

36

Resumo da Etapas do Projeto Robusto

Descrever Produto/Processo

Definir Função Ideal

Definir Característica a sermedida

Listagem dos Fatores

1

37

Resumo da Etapas do Projeto Robusto

Separar Fatores de Controle e Ruído

Selecionar Fatores de ControleDefinir Níveis

Selecionar Fatores de RuídoDefinir estratégia de Ruído

Definir Layout do Experimento

38

Resumo da Etapas do Projeto Robusto

Gerar planilha para coleta de dados

Realizar as rodadas do experimento

Calcular relação S/N e média/sensibilidade para cada rodada

Construir tabelas e gráficos de respostas

39

Resumo da Etapas do Projeto Robusto

Interpretar dadosDefinir Combinação Ótima

Fazer previsões para relação S/Ne média/sensibilidade

Definir experimento confirmatório

Realizar experimento confirmatório

40

Resumo da Etapas do Projeto Robusto

Implementar melhoria

Melhoriaconfirmada

S

N1

41

Estudo de Caso: Nissan

• Devido introdução de tratamento térmico em alta frequência, tornando o aço mais duro, necessitou–se adequar a usinagem

• Objetivo: Otimizar o processo de usinagem, garantindo as dimensões especificadas, sem aumentar os custos

42

Função Ideal

Intento Sinal MProduzir com dimensões especificadas Dimensões do programa

CNC

Resultado Resposta YProduto com dimensõescorretas

Cotas medidas na peça

45

M

YTg 45 = 1,00

43

O que medir?• Em vez da peça real, utilizamos uma peça de ensaio

• Facilidade na medição

• Vários níveis de sinal, cobrir uma faixa larga de operação do processo

a1

a2

44

O sistema de engenharia

DimensõesPrograma

Usinagem Dimensões Peça

Fatores de

Controle

Fatores de Ruído

• Velocidade• Avanço• Curso ferramenta• Dureza ferramenta• Profundidade• Ângulo

• Dureza do material• Desgaste da ferra menta• Vida do lubrificante

45

Fatores de Controle e RuídoFator de Ruído Nivel 1Nivel2N. Dureza do material Menos duro Mais duro

Fatores de Controle Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3

A. Direção curso ferr p/ cima p/baixoB. Velocidade (m/min) lenta normal rápidaC. Avanço (m/min) lento normal rápidoD. Material ferramenta mais mole normal mais duroE. Rigidez da ferram baixa normal altaF. Ângulo 1 ferramenta menor normal maiorG. Ângulo 2 ferramenta menor normal maiorH. Profundidade (mm) menor normal maior

46

Níveis do Fator Sinal

a1

a2

b1

c1

Fator Sinal M1 M2 ............. M66

Dimensões CNC a1–a2 a1-a3 ................. C3-c4

47

Layout do Experimento

M1 M1 M2 M2...............M66 M66Exp nº A B C D E F G H N1 N2 N1 N2...............N1 N2 S/N

1 1 1 1 1 1 1 1 1 y111 y112 y121 y122...............y1661 y1662 n 1

2 1 1 2 2 2 2 2 2 y211 y212 y221 y222 ........ y2661 y2662 n 2

3 1 2 3 3 3 3 3 3

4 1 2 1 1 2 2 3 3

5 1 2 2 2 3 3 1 1

6 1 2 3 3 1 1 2 2

7 1 3 1 2 1 3 2 3

8 1 3 2 3 2 1 3 1

9 1 3 3 1 3 2 1 2

10 2 1 1 3 3 2 2 1

11 2 1 2 1 1 3 3 2

12 2 1 3 2 2 1 1 3

13 2 2 1 2 3 1 3 2

14 2 2 2 3 1 2 1 3

15 2 2 3 1 2 3 2 1

16 2 3 1 3 2 3 1 2

17 2 3 2 1 3 1 2 3

18 2 3 3 2 1 2 3 1

Fatores de Controle

48

Efeitos dos Fatores de Controle

RELAÇÃO SINAL/RUIDO (dB)

20

30

40

50

A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3

Series1

49

Efeitos dos Fatores de Controle

RELAÇÃO SINAL/RUIDO (dB)

20

30

40

50

A1 A2 B1 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3 F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3

Series1

50

Tipos de Características

• Característica dinâmica

• Janela de operação

• Nominal-melhor

• Maior-melhor

• Menor-melhor

• Atributos

51

Avaliação das Características

• Relação Sinal/Ruído

Analisa média e variância simultaneamente

Permite detectar interações entre fatores de controle e fatores de ruído

Tem relação direta com a redução de custos e redução da variabilidade

52

Avaliação das Características

• Resposta Média

Permite estimar os efeitos principais dos fatores de controle e dos fatores de ruído sobre a resposta média

Permite comparar fatores de ruído

• Perda Média

Avalia a redução unitária de custo decorrente do aumento da relação sinal/ruído

53

Característica Tipo Atributo

• Contagem (número de defeitos)

• Porcentagem (rendimento, % de defeitos)

• Escala classificatória (0 a 10, ordenação)

• PPM, DPU, etc

. Evitar se possível

. Alternativa usar “ Janela de Operação”

54

CaracterísticaMenor-Melhor• Encolhimento

• Distorção

• Ruído audível

. Evitar se possível

L(y) = k y2

Perda Média

Relação Sinal/Ruído ( S/N )

n

idB y

nLog

1

2110 n: número de medidas

em cada rodada

n

iiyn

kyL1

21)(

55

Característica Maior-Melhor

• Pressão de vazamento

• Resistência Mecãnica

L(y) = k (1/y)2

Perda Média

Relação Sinal/Ruído ( S/N )

n: número de medidas em cada rodada

n

i idB yn

Log1

2

1110

n

i iynkyL

12

11)(

56

Característica

Nominal-Melhor• Espessura de camadas

• Voltagem de saída

• Diâmetro

L(y) = k (y – m)2

Perda Média

Relação Sinal/Ruído ( S/N )

n

ii my

nkyL

1

21)(

n

iiyn

y1

1

11

2

n

yy

s

n

ii

s

yLogdB 20

57

Característica

Janela de Operação

Problemas ProblemasBom funcionamento

Janela de operação

• Força da mola

• Temperatura de soldagem

N1

N2

x

x

z

z

58

Relação Sinal/Ruído ( S/N )

Característica Janela de Operação

N1

N2

x1

x2

z1

z2N2

xn zn

z

n

i i

x

n

ii

dB n

z

n

x

Log

zx

12

1

2 1

10

59

Característica Dinâmica

• Moldagem de plastico

• Regulador de voltagem

Y

M

Øß = tg

Ø

60

0

5

10

15

20

A1 B2 C1 D2 E1 F2 G1

Fatores

Re

laç

ão

S/n

Series1

Efeito dos Fatores

61

Fatores de Controle Nível 1 Nível 2 Nível 3

A. Pressão rolo inferior 75/73 78/76

B. Tensão no freio superior 100 125 150

C. Temperatura rolo central 60 65 70

D. Tensão no desbobinador 50 75 100

E. Pressão do Freio Calandra 1,5 2 2,5

F. Média NDC Op. 88 90 92

G. Média NDC Drive 88 90 92

H. Pressão do Roll Bending % 70 80 90

Fatores de controle do processo

62

Experimento

Nº A B C D E F G H

1 75/73 100 60 80 1,5 5,2 5,25 70

2 75/73 100 65 85 2 5,24 5,29 80

3 75/73 100 70 90 2,5 5,28 5,33 90

4 75/73 115 60 80 2 5,24 5,33 90

5 75/73 115 65 85 2,5 5,28 5,25 70

6 75/73 115 70 90 1,5 5,2 5,29 80

7 75/73 130 60 85 1,5 5,28 5,29 90

8 75/73 130 65 90 2 5,2 5,33 70

9 75/73 130 70 80 2,5 5,24 5,25 80

10 78/76 100 60 90 2,5 5,24 5,29 70

11 78/76 100 65 80 1,5 5,28 5,33 80

12 78/76 100 70 85 2 5,2 5,25 90

13 78/76 115 60 85 2,5 5,2 5,33 80

14 78/76 115 65 90 1,5 5,24 5,25 90

15 78/76 115 70 80 2 5,28 5,29 70

16 78/76 130 60 90 2 5,28 5,25 80

17 78/76 130 65 80 2,5 5,2 5,29 90

18 78/76 130 70 85 1,5 5,24 5,33 70

Variavel

63

Pendências• Válvula proporcional no freio da calandra

• Modificar o software

• Retirar mangueira de ar

• Redimencionar ventilação do freio superior