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
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