UNIDAD 7: MECANISMOS DE CONTROL DEL PETRÓLEO. OBJETIVOS OBJETIVOS DE APRENDIZ APRENDIZAJE: AJE: Conocer herramientas que soporten el control de la gestión petrolera. 7.1 Elaboraci! "# $! a!%li&i& 'o"al "# (allo& ) #(#c*o&. El AMFE o Análisis Modal de Fallos y Efectos, es una herramienta de máxima utilidad en el desarrollo del producto que permite, permite, de una forma sistemática, sistemática, asegurar asegurar que han sido tenidos en cuenta y analizados todos los fallos potencialmente conceiles. Es decir, el AMFE permite identificar las !ariales significati!as del proceso"producto para poder determinar y estalecer las acciones correctoras necesarias para la pre!ención del fallo, o la detección del mismo si #ste se produce, e!itando que productos defectuosos o inadecuados lleguen al cliente. $a "#(i!ici! exacta por lo tanto, es la siguiente% &El &El AMFE AMFE o Análi nálisi siss Moda Modall de Fall Fallos os y Efec Efecto toss es un m#to m#todo do dirigido a lograr el Aseguramiento de la Calidad, que mediante el análisis sistemático, contriuye a identificar y pre!enir los modos de fallo, tanto de un producto como de un proceso, e!aluando su gra!ed gra!edad, ad, ocurre ocurrenci ncia a y detecc detección ión,, median mediante te los cuales cuales,, se calcul calculará ará el '(mero '(mero de )rioridad de *iesgo, para priorizar las causas, sore las cuales hará que actuar para e!itar que se presenten dichos modos de fallo. +e asa en la !aloración del fallo seg(n tres criterios o parámetros de e!aluación. −
−
−
)roai aililida dad d de ocur ocurren renci cia a o +r#c +r#c$# $#!c !cia ia o ,rob ,robab abil ili" i"a" a" "# oc$r oc$rr# r#!c !cia ia:: )ro presentación del fallo. -ra#"a" "#l (allo: mportancia -repercusión y peruicios/ que re!iste el fallo, seg(n la percepción del cliente. D#*#cci! D#*#cci! o ,robabil ,robabili"a" i"a" "# "#*#cci!: "#*#cci!: )roailidad de que el fallo no sea detectado antes de llegar el producto al cliente, o durante el uso.
Etapas de la elaoración de un producto en las que cae tomar medidas ante gra!edad, frecuencia y detección%
0Cuáles son los ob/#*io& que se pretenden alcanzar cuando se realiza un AMFE1
+atisfacer al cliente. ntroducir en las empresas la filosof2a de la pre!ención. dentificar los modos de fallo que tienen consecuencias importantes respecto a diferentes criterios% disponiilidad, seguridad, entre otros. )recisar para cada modo de fallo los medios y procedimientos de detección. Adoptar acciones correctoras y"o pre!enti!as, de forma que se supriman las causas de fallo del producto, en dise3o o proceso. 4alorar 4alorar la eficacia de las acciones tomadas y ayudar a documentar el proceso.
0C$%!"o &# r#alia $! AM+E2 )or defini definició ción n el AMFE AMFE es una metodo metodolog log2a 2a orient orientada ada a maximi maximizar zar la satisf satisfacc acción ión del cliente cliente mediante mediante la reducción reducción o eliminación eliminación de los prolemas potenciales potenciales o conocidos. conocidos. )ara cumplir con este oeti!o el AMFE se dee comenzar tan pronto como sea posile, incluso cuando a(n no se disponga de toda la información. En concreto el AMFE se deer2a comenzar%
Cuando se dise3en nue!os procesos o dise3os5 Cuando camien procesos o dise3os actuales sea cual fuere la razón5 Cuando Cuando se encuen encuentre tren n nue!as nue!as aplica aplicacio ciones nes para para los produc productos tos o proces procesos os actuales5 Cuando se usquen meoras para los procesos o dise3os actuales.
6entro del proceso de dise3o de un producto, el AMFE es de aplicación durante las fases de dise3o conceptual, desarrollo y proceso de producción. En esta fase el AMFE se complementa con otras herramientas de ingenier2a de calidad. E$ AMFE se puede dar por finalizado cuando se ha fiado la fecha de comienzo de producción en el caso de AMFE de dise3o o cuando todas las operaciones han sido identificadas y e!aluadas y todas las caracter2sticas cr2ticas se han definido en el plan de control, para el caso de AMFE de proceso. En cualquier caso, siempre se puede rearir un AMFE para re!isar, e!aluar o meorar un dise3o o proceso existente, seg(n un criterio de oportunidad que se fiará en la propia empresa. Como regla general los archi!os del AMFE harán de conser!arse durante el ciclo completo de !ida del producto -AMFE de dise3o/ o mientras el proceso se siga utilizando -AMFE de proceso/.
T3r'i!o& ($!"a'#!*al#& "#l AM+E Cliente o usuario )roducto +eguridad del funcionamiento 6etectailidad Frecuencia 7ra!edad 8ndice de )rioridad de *iesgo -)*/
0Cuáles son los ob/#*io& que se pretenden alcanzar cuando se realiza un AMFE1
+atisfacer al cliente. ntroducir en las empresas la filosof2a de la pre!ención. dentificar los modos de fallo que tienen consecuencias importantes respecto a diferentes criterios% disponiilidad, seguridad, entre otros. )recisar para cada modo de fallo los medios y procedimientos de detección. Adoptar acciones correctoras y"o pre!enti!as, de forma que se supriman las causas de fallo del producto, en dise3o o proceso. 4alorar 4alorar la eficacia de las acciones tomadas y ayudar a documentar el proceso.
0C$%!"o &# r#alia $! AM+E2 )or defini definició ción n el AMFE AMFE es una metodo metodolog log2a 2a orient orientada ada a maximi maximizar zar la satisf satisfacc acción ión del cliente cliente mediante mediante la reducción reducción o eliminación eliminación de los prolemas potenciales potenciales o conocidos. conocidos. )ara cumplir con este oeti!o el AMFE se dee comenzar tan pronto como sea posile, incluso cuando a(n no se disponga de toda la información. En concreto el AMFE se deer2a comenzar%
Cuando se dise3en nue!os procesos o dise3os5 Cuando camien procesos o dise3os actuales sea cual fuere la razón5 Cuando Cuando se encuen encuentre tren n nue!as nue!as aplica aplicacio ciones nes para para los produc productos tos o proces procesos os actuales5 Cuando se usquen meoras para los procesos o dise3os actuales.
6entro del proceso de dise3o de un producto, el AMFE es de aplicación durante las fases de dise3o conceptual, desarrollo y proceso de producción. En esta fase el AMFE se complementa con otras herramientas de ingenier2a de calidad. E$ AMFE se puede dar por finalizado cuando se ha fiado la fecha de comienzo de producción en el caso de AMFE de dise3o o cuando todas las operaciones han sido identificadas y e!aluadas y todas las caracter2sticas cr2ticas se han definido en el plan de control, para el caso de AMFE de proceso. En cualquier caso, siempre se puede rearir un AMFE para re!isar, e!aluar o meorar un dise3o o proceso existente, seg(n un criterio de oportunidad que se fiará en la propia empresa. Como regla general los archi!os del AMFE harán de conser!arse durante el ciclo completo de !ida del producto -AMFE de dise3o/ o mientras el proceso se siga utilizando -AMFE de proceso/.
T3r'i!o& ($!"a'#!*al#& "#l AM+E Cliente o usuario )roducto +eguridad del funcionamiento 6etectailidad Frecuencia 7ra!edad 8ndice de )rioridad de *iesgo -)*/
Cli#!*# o $&$ario En el AMFE, el cliente dependerá de la fase del proceso o del ciclo de !ida del produc producto to en el que se aplique el m#todo. $a situación más cr2tica se produce cuando un fallo generado en un proceso producti!o que repercute decisoriamente en la calidad de un producto no es controlado a tiempo y llega en tales condiciones al (ltimo destinatario o cliente. Pro"$c*o El producto puede ser una pieza pieza,, un conu conunto nto de pieza piezas, s, el produc producto to final otenido de un proceso o incluso el mismo proceso. $o importante es poner el l2mite a lo que se pretende analizar y definir la función esencial a realizar, lo que se denomina identificación del elemento y determinar de qu# suconuntos"suproductos está compuesto el producto S#4$ri"a" "# ($!cio!a'i#!*o +e hala de seguridad de funcionamiento como concepto integrador, ya ya que además de la fifia aililid idad ad de re resp spue uest sta a a su suss fu func ncio ione ness á ási sica cass se in incl cluy uye e la co cons nser! er!ac ació ión, n, la dispon dis ponii iilid lidad ad y la seg seguri uridad dad ant ante e pos posil iles es rie riesgo sgoss de da3 da3os os tan tanto to en con condic dicion iones es normales en el r#gimen de funcionamiento como ocasionales. Al analizar tal seguridad de funcionamiento de un producto"proceso, a parte de los mismos, se harán de detectar los diferentes modos o maneras de producirse los fallos pre!isiles con su detectailidad -facilidad de detección/, su frecuencia y gra!edad o se!eridad, y que a continuación se definen. D#*#c*abili"a" ndica la proailidad de que la causa y"o modo de fallo, supuestamente aparecido, sea detectado con antelación suficiente para e!itar da3os, a tra!#s de los &controles actuales9 existentes a tal fin. +r#c$#!cia Es la )roa )roailidad ilidad de que una causa potencial de fallo -causa espec2fica/ espec2fica/ se produzca y d# lugar al modo de fallo. -ra#"a" Mide el da3o normalmente esperado que pro!oca el fallo en cuestión, seg(n la percepción del cliente : usuario. ;ami#n cae considerar el da3o máximo esperado, el cual ir2a asociado tami#n a su proailidad de generación. 5!"ic# "# Priori"a" "# Ri#&4o 6IPR Es el producto de la frecuencia por la gra!edad y por la detectailidad, siendo tales factores traduciles a un código num#rico adimensional que permite priorizar la urgencia de la inter!ención, as2 como el orden de las acciones correctoras. )or tanto dee ser calculado para todas las causas de fallo. IPR 8 D.-.+ Es de suma importancia determinar desde el inicio cuales son los puntos cr2ticos del producto"proceso a analizar. )ara ello hay que recurrir a la oser!ación directa que se realiza por el propio grupo de traao, traa o, y a la aplica aplicación ción de t#cnicas generales generales de anális análisis is desde la torme tormenta nta de ideas a loss di lo diag agra rama mass ca caus usa: a:ef efec ecto to de s si< i
el análisis depende de la composición del propio grupo de traao y de su cualificación, del tipo de producto a analizar y como no, del tiempo háil disponile.
5!"ic#& D#l AM+E A. 8ndice de frecuencia, F% $as acciones de meora para reducir F% : ncrementar o meorar los sistemas de control para impedir que se produzca la causa de fallo. : Camiar el dise3o de modo que se reduzca la proailidad de aparición del fallo. B. 8ndice de gra!edad, 7% +e hace atendiendo a% : $a insatisfacción del cliente. : $a degradación de las prestaciones. : Coste y tiempo de la reparación del peruicio ocasionado. Alternati!as para minimizar el !alor de 7 son% : Correcciones de dise3o, modificando los elementos causantes. : +istemas redundantes. En pre!isión de posiles fallos se dispone de otros elementos destinados a cumplir id#ntica función.
C. 8ndice de detección, 6% )ara reducir este 2ndice se puede% : ncrementar o meorar los sistemas de control de calidad. : Modificar el dise3o. CONCEPTOS DEL AM+E Mo"o "# (allo: Es la forma en que se produce el fallo. : +uele responder a la pregunta% Cómo se produo el fallo1 : Modos de fallo t2picos% *otura. 6eformación. Fuga. Cortocircuito
Mo"o "# (allo ,o*#!cial: Es cada modo de fallo posile, sin ser necesario que el fallo haya podido ocurrir realmente. : +uele responder a preguntas como% : 0En qu# forma se concie que podr2a fallar el producto o proceso1 : 0Cómo podr2a el componente dear de cumplir las especificaciones1 : Modos de fallo potenciales pueden ser% *oto, ;orcido, +uelto, Mal montado, >mitido, ?ue se traducen en lo que puede oser!ar el cliente en el caso de que el fallo ocurra% *uidos. >lores. @umos. Excesi!o calentamiento. )artes que no funcionan. Mal aspecto. Entre otras.
Ca$&a& ,o*#!cial#& "# (allo: +on todas las causas asignales a cada modo de fallo. Eemplos% Material incorrecto. Manipulación inadecuada.
TIPOS DE AM+E +e pueden distinguir dos tipos de AMFE seg(n en el marco de la gestión del proceso donde se inscria%
*ealmente el AMFE es !álido para cualquier tipo de proceso entendiendo que un proceso puede ser de dise3o, de faricación, de !entas, organizati!o, administrati!o o de cualquier tipo de ser!icio. En un AMFE de proceso de faricación se supone que el producto cumplirá la finalidad del dise3o, y si se descurieran fallos en #ste, deer2an ser inmediatamente comunicados a los departamentos o personas implicadas.
AM+E DE DISE9O Consiste en el análisis pre!enti!o de los dise3os, uscando anticiparse a los prolemas y necesidades de los mismos. Este AMFE es el paso pre!io lógico al de proceso porque se tiende a meorar el dise3o, para e!itar el fallo posterior en producción. El AMFE es una herramienta pre!ia de la calidad en la que% . +e hace un estudio de la factiilidad para !er si se es capaz de resol!er el dise3o dentro de los parámetros de fiailidad estalecidos. B. +e realiza el dise3o orientándolo hacia los materiales, compras, ensayos, producción ya que los modos de fallo con ellos relacionados se tienen en cuenta en este tipo de AMFE. El oeto de estudio de un AMFE de dise3o es el producto y todo lo relacionado con su definición. +e analiza por tanto la elección de los materiales, su configuración f2sica, las dimensiones, los tipos de tratamiento a aplicar y los posiles prolemas de realización. )ara su eecución inter!ienen los departamentos de% ngenier2a de 6ise3o y )roceso, )roducción, 7estión de Calidad, la propia 6irección, y cuantos otros se !ieran implicados en este proceso de 6ise3o. Eemplo de AMFE de dise3o% +upongamos que se esta analizando el tuo de escape de gases de un automó!il en su proceso de faricación. −
Modo de fallo% Agrietado del tuo de escape
Efecto% *uido no haitual Causa% 4iración Fatiga +i siempre que se produce la fatiga se origina ruido -efecto/, En camio, si no siempre que aparece la fatiga se produce ruido, #sta ser2a causa. − −
AM+E DE PROCESO Es el DAnálisis de modos de fallos y efectosD potenciales de un proceso de faricación, para asegurar su calidad de funcionamiento y, en cuanto de #l dependa, la fiailidad de las funciones del producto exigidos por el cliente. En el AMFE de proceso se analizan los fallos del producto deri!ados de los posiles fallos del proceso hasta su entrega al cliente. +e analizan, por tanto, los posiles fallos que pueden ocurrir en los diferentes elementos del proceso -materiales, equipo, mano de ora, m#todos y entorno/ y cómo #stos influyen en el producto resultante. @ay que tener claro que la fiailidad del producto final no depende sólo del AMFE de proceso final, sino tami#n de la calidad del dise3o de las piezas que lo componen y de la calidad intr2nseca con que se hayan faricado las mismas. +ólo puede esperarse una fiailidad óptima cuando se haya aplicado pre!iamente un AMFE de dise3o y un AMFE de proceso en pro!eedores externos e internos. Eemplo AMFE de proceso% +upongamos que estamos analizando la función de refrigeración de un reactor qu2mico a tra!#s de un serpent2n con aporte continuo de agua. Modo de fallo % Ausencia de agua. Causas% fallo del suministro, fuga en conducción de suministro, fallo de la oma de alimentación. Modo de fallo B% )#rdida de capacidad refrigerante. Causas% >strucciones calcáreas en el serpent2n, perforación en el circuito de refrigeración. Efecto en amos modos de fallo% ncremento sustancial de temperatura. 6escontrol de la reacción.
Proc#"i'i#!*o ,ara la #laboraci! "#l A.M.+.E 6Di&#o o Proc#&o . 6eterminar el proceso o producto a analizar. •
•
AMFE de dise3o -AMFE6/% Enumerar que es lo que se espera del dise3o del producto, que es lo que quiere y necesita el cliente, y cuales son los requerimientos de producción. As2 mismo listar el fluo que seguirá el producto a dise3ar, comenzando desde el aastecimiento de materia prima, el-los/ procesos -s/ de producción hasta la utilización del producto por el usuario final. 6eterminar las áreas que sean más sensiles a posiles fallas. AMFE de procesos -AMFE)/% $istar el fluo del proceso que se est# desarrollando, comenzando desde el aastecimiento de la materia prima, el proceso de transformación hasta la entrega al cliente -proceso siguiente/. 6eterminar las
áreas que sean más sensiles a posiles fallas. En el caso de empresas de ser!icios no hay materias primas, para estos casos se toman en cuenta las entradas del proceso. En este punto es importante%
6esarrollar lista de Entradas, +alidas y Caracter2sticas"art2culos : diagrama de loque de referencia, ?F6. E!aluar entradas y caracter2sticas de la función requerida para producir la salida. E!aluar nterfaz entre las funciones para !erificar que todos los )osiles Efectos sean analizados. Asumir que las partes se manufacturan de acuerdo con la intención del dise3o.
B. Estalecer los modos potenciales de falla. )ara cada una de las áreas sensiles a fallas determinadas en el punto anterior se deen estalecer los modos de falla posiles. Modo de falla es la manera en que podr2a presentarse una falla o defecto. )ara determinarlas nos cuestionamos 06e qu# forma podr2a fallar la parte o proceso1 Eemplos% − − − − −
*oto Floo Fracturado Equi!ocado 6eformado
− − − −
Agrietado Mal ensamlado Fugas Mal dimensionado
−
. 6eterminar el efecto de la falla −
Efecto% Cuando el modo de falla no se pre!iene ni corrige, el cliente o el consumidor final pueden ser afectados. −
− −
Eemplos%
− − − −
6eterioro prematuro *uidoso >peración errática
− −
Claridad insuficiente )aros de l2nea.
−
G. 6eterminar la causa de la falla −
Causa% Es una deficiencia que se genera en el Modo de Falla. $as causas son fuentes de 4ariailidad asociada con !ariales de Entrada
− −
Cla!es. − • − − − − −
Causas relacionadas con el dise3o -caracter2sticas de la parte/ +elección de Material ;olerancias"!alores oeti!o Configuración Componente de Modos de Falla a ni!el de Componente
• −
Causas que no pueden ser Entradas de 6ise3o, tales como% Amiente, 4iración, Aspecto ;#rmico
−
Mecanismos de Falla *endimiento, Fatiga, Corrosión, 6esgaste H. 6escriir las condiciones actuales% Anotar los controles actuales que est#n dirigidos a pre!enir o detectar la causa de la falla. •
−
− − − − − −
Cálculos Análisis de elementos limitados *e!isiones de 6ise3o )rototipo de )ruea )ruea Acelerada
− − − −
)rimera $2nea de 6efensa : E!itar o eliminar causas de falla. +egunda $2nea de 6efensa : dentificar o detectar falla anticipadamente. ;ercera $2nea de 6efensa : *educir impactos"consecuencias de falla.
−
I. 6eterminar el grado de se!eridad% )ara estimar el grado de se!eridad, se dee de tomar en cuenta el efecto de la falla en el cliente. +e utiliza una escala del al J% el KL indica una consecuencia sin efecto. El J indica una consecuencia gra!e. − − −
−
E
*
−
' −
M −
) −
M −
M −
+
−
M
−
−
−
−
−
−
−
−
G −
−
H
Cliente algo molesto. )oco efecto en el desempe3o del art2culo o sistema.
El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el desempe3o del art2culo o sistema. El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el desempe3o del art2culo o sistema. El cliente se siente algo inconforme. El desempe3o del art2culo se !e afectado, pero es operale y está a sal!o. Falla parcial, pero operale. El cliente está insatisfecho. El desempe3o del art2culo se !e seriamente afectado, pero es funcional y está a sal!o. +istema afectado. −
−
I −
+in efecto
Cliente no molesto. )oco efecto en el desempe3o del art2culo o sistema.
−
B
−
Criterio
−
−
E −
+ −
) −
−
−
N
El cliente muy insatisfecho. Art2culo inoperale, pero a sal!o. +istema inoperale Efecto de peligro potencial. Capaz de descontinuar el uso sin perder tiempo, dependiendo de la falla. +e cumple con el reglamento del goierno en materia de riesgo. Efecto peligroso. +eguridad relacionada : falla repentina. ncumplimiento con reglamento del goierno. −
−
O −
−
. 6eterminar el grado de ocurrencia% Es necesario estimar el grado de ocurrencia de la causa de la falla potencial. +e utiliza una escala de e!aluación del al J. El &9 indica remota proailidad de ocurrencia, el &J9 indica muy alta proailidad de ocurrencia. − −
−
>
)roaili dad de Falla
−
*
Criterios
−
Falla improale. 'o existen fallas asociadas con este proceso o con un producto casi id#ntico. +ólo fallas aisladas asociadas con este proceso o con un proceso casi id#ntico. Fallas aisladas asociadas con procesos similares. −
−
−
*
−
P en ,HJJ,JJ J
−
−
−
M
B
−
−
−
)
−
−
en HJ,JJJ
en J,JJJ
−
G
−
−
−
M
H −
Este proceso o uno similar ha tenido fallas ocasionales
−
− −
en G,HJJ en NJJ en HJ
I −
−
−
Al
−
N
Este proceso o uno similar han fallado a menudo.
− −
en HJ en H
−
−
O
M
−
−
$a falla es casi ine!itale
− −
en I Q en
J − −
N. 6eterminar el grado de detección% +e estimará la proailidad de que el modo de falla potencial sea detectado antes de que llegue al cliente. El KL indicará alta proailidad de que la falla se pueda detectar. El KJL indica que es improale ser detectada. − −
) r o a
− −
*
−
Criterio
)roaili dad de detección de la falla.
−
−
−
i l i d a d A l t a M e d i a n a m e n t e a l t a S a a
− −
− −
B
−
−
I
El defecto es una caracter2stica funcionalmente o!ia
Es muy proale detectar la falla. El defecto es una caracter2stica o!ia.
El defecto es una caracter2stica fácilmente identificale. 'o es fácil detecta la falla por m#todos usuales o prueas manuales. El defecto es una caracter2stica oculta o intermitente $a caracter2stica no se puede chequear fácilmente en el proceso. E% Aquellas caracter2sticas relacionadas con la durailidad del producto.
OO.OOR
−
−
OO.R
−
ONR
−
OJR
− −
M u y −
S a a −
−
m p r o a l e
O
−
−
−
Menor a OJR
− − − −
O. Calcular el n(mero de prioridad de riesgo -')*/% Es un !alor que estalece una erarquización de los prolemas a tra!#s de la multiplicación del grado de ocurrencia, se!eridad y detección, #ste pro!ee la prioridad con la que dee de atacarse cada modo de falla, identificando 2tems cr2ticos. − −
NPR 8 -ra"o "# Oc$rr#!cia ; S##ri"a" ; D#*#cci! .
−
Priori"a" "# NPR: −
: : : :
HJJ JJJ Alto riesgo de falla BH GOO *iesgo de falla medio BG *iesgo de falla ao J 'o existe riesgo de falla − −
+e deen atacar los prolemas con ')* alto, as2 como aquellos que tengan un alto grado de ocurrencia no importando si el ')* es alto o ao.
−
: : : : :
6eao de un riesgo cr2tico, se deen realizar camios significati!os del una e!aluación selecti!a para implantar meoras espec2ficas. 6eao de un alto riesgo, acciones espec2ficas se deen tomar. +e realiza 6eao de un riesgo moderado, alguna acción se dee tomar 6eao de un riesgo menor, no se toma acción alguna −
J. Acciones recomendadas% Anotar la descripción de las acciones pre!enti!as o correcti!as recomendadas, incluyendo responsales de las mismas. Anotando la fecha compromiso de implantación. +e pueden recomendar acciones encaminadas hacia% − •
•
•
Eliminar o disminuir la >CT**E'CA de la causa del modo de falla. -modificaciones al dise3o o al proceso, mplementación de m#todos estad2sticos, auste a herramental, etc. *educir la +E4E*6A6 del modo de falla. -Modificaciones en el dise3o del producto o proceso/. ncrementar la proailidad de 6E;ECCU'. -Modificaciones en el dise3o del producto o proceso para ayudar a la detección/.
−
. Tna !ez realizadas las acciones correcti!as o pre!enti!as, se recalcula el grado de ocurrencia, se!eridad, detección y el ')*. −
B. Cada !ez que haya alguna modificación en el proceso o en el producto se dee de actualizar el A.M.F.E. − −
− − −
$a estructura del A.M.F.E. del dise3o o del proceso es ásicamente la misma, lo que es diferente es el enfoque.
− − − − − − −
7.< La ariabili"a" "# lo& ,roc#&o&. − −
Tn proceso industrial está sometido a una serie de factores de carácter aleatorio que hacen imposile faricar dos productos exactamente iguales.
− −
6icho de otra manera, las caracter2sticas del producto faricado no son uniformes y presentan una !ariailidad. Esta !ariailidad es claramente indeseale y el oeti!o ha de ser reducirla lo más posile o al menos mantenerla dentro de unos l2mites. El Control Estad2stico de )rocesos es una herramienta (til para alcanzar este segundo oeti!o. 6ado que su aplicación es en el momento de la faricación, puede decirse que esta herramienta contriuye a la meora de la calidad de la faricación. )ermite tami#n aumentar el conocimiento del proceso -puesto que se le está tomando &el pulso9 de manera haitual/ lo cual en algunos casos puede dar lugar a la meora del mismo.
− −
6e acuerdo a lo anterior, el proceso está afectado por un gran n(mero de factores sometidos a una !ariailidad -por eemplo oscilaciones de las caracter2sticas del material utilizado, !ariaciones de temperatura y humedad amiental, !ariailidad introducida por el operario, repetiilidad propia de la maquinaria utilizada, entre otros/, que inciden en #l y que inducen una !ariailidad de las caracter2sticas del producto faricado. +i el proceso está operando de manera que existen peque3as oscilaciones de todos estos factores, pero de modo que ninguno de ellos tienen un efecto preponderante frente a los demás, entonces en !irtud del ;eorema del $2mite Central -;$C/ es esperale que la caracter2stica de calidad del producto faricado se distriuya de acuerdo con una ley normal. Al conunto de esta multitud de factores se denominan causas comunes. )or el contrario, si circunstancialmente incide un factor con un efecto preponderante, entonces la distriución de la caracter2stica de calidad no tiene por qu# seguir una ley normal y se dice que está presente una causa especial o asignale. )or eemplo, si en un proceso industrial se está utilizando materias primas procedentes de un lote homog#neo y se contin(a la faricación con materias primas procedentes de otro lote, cuyas caracter2sticas son muy diferentes de las anteriores, es muy posile que las caracter2sticas de los productos faricados sean significati!amente distintas a partir de la utilización del nue!o lote.
− −
−
)or definición, se dice que un proceso está ao control estad2stico cuando no hay causas asignales presentes. El Control Estad2stico de )rocesos se asa en analizar la información aportada por el proceso para detectar la presencia de causas asignales y haitualmente se realiza mediante una construcción gráfica denominada 7ráfico de Control.
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− − −
− −
+i el proceso se encuentra ao control estad2stico es posile realizar una predicción del inter!alo en el que se encontrarán las caracter2sticas del producto faricada.
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− − − − − − − − − −
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7.= El ,r#>co!*rol.
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Es un control pre!io que se realiza antes de que el traao se eecute. Esto significa que, en el fondo, es un control de tipo pre!enti!o ya que su oeto es eliminar las des!iaciones antes de que estas se presenten. Con este fin, los administradores propugnan por la creación de pol2ticas, reglas y procedimientos que permitan eliminar aquellos comportamientos significati!os que han sido identificados como causantes potenciales de situaciones negati!as. A manera de eemplo se puede decir, que un pre control seria el que, ante una orden de comenzar tareas de faricación de un determinado producto, se asegure pre!iamente que se podrá contar con el fluo necesario de materia prima a fin de e!itar que el proceso se detenga durante la ornada de traao. 6e esta manera eliminamos por anticipado aquellos prolemas relacionados con la falta de dicha materia prima antes de que los traaadores est#n frente a sus puestos de traao.
− −
)re:control se asa en la hipótesis de que si el proceso está operando correctamente, la proailidad de encontrar dos unidades fuera de los l2mites de control consecuti!amente es demasiado peque3a. )or lo tanto si dos unidades son encontradas consecuti!amente fuera de los l2mites de control, es razón suficiente como para indicar una falla en el proceso.
− −
V#!*a/a&. )re:control es una t#cnica simple que a diferencia con el control estad2stico del proceso -CE)/ no requiere de gráficas de control, ni de cómputos.
− −
−
D#&#!*a/a&. 'o existen gráficas de control, por lo tanto, las reglas y procedimientos para reconocer patrones de fallas no pueden ser usados. 6ado que se requiere una cantidad muy peque3a de muestras, es riesgoso inferir sore la totalidad del proceso. Finalmente, )re:control no proporciona información suficiente para someter el proceso ao control o para reducir la !ariailidad. R#co'#!"acio!#&. )re:control sólo dee ser usado cuando la capacidad del proceso -Cp/ es mayor que uno - /, y cuando se han alcanzado cero defectos en el proceso.
− −
7.? M#*o"olo4@a "#l co!*rol #&*a"@&*ico "# ,roc#&o&. − −
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)or definición, se dice que un proceso está ao control estad2stico cuando no hay causas asignales presentes. El Control Estad2stico de )rocesos se asa en analizar la información aportada por el proceso para detectar la presencia de causas asignales y haitualmente se realiza mediante una construcción gráfica denominada 7ráfico de Control. +i el proceso se encuentra ao control estad2stico es posile realizar una predicción del inter!alo en el que se encontrarán las caracter2sticas de la pieza faricada.
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)or definición, se dice que un proceso está ao control estad2stico cuando no hay causas asignales presentes. El Control Estad2stico de )rocesos se asa en analizar la información aportada por el proceso para detectar la presencia de causas asignales y haitualmente se realiza mediante una construcción gráfica denominada 7ráfico de Control.
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+i el proceso se encuentra ao control estad2stico es posile realizar una predicción del inter!alo en el que se encontrarán las caracter2sticas de la pieza faricada.
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7. -r%(ico& "# co!*rol: ,or ariabl#& ,or a*rib$*o& ,or !'#ro "# "#(#c*o&#rror#&. 7. I!*#r,r#*aci! "# lo& 4r%(ico& "# co!*rol. −
CONCEPTO DE -RF+ICO DE CONTROL − −
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$os gráficos de control son la herramienta principal del control estad2stico de procesos. Como ya hemos !isto, un proceso está en estado de control cuando no le afecta ninguna causa asignale. Tn herramienta para determinar si se da o no esta situación son los gráficos de control.
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+e puede definir un gráfico de control como un m#todo gráfico para e!aluar si un proceso está o no en un estado de control estad2stico, es decir, cuando sólo act(an causas comunes o aleatorias, inherentes a cualquier proceso.
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Tn gráfico de control es un gráfico sore el que se hace corresponder un punto a cada uno de los !alores de un estad2stico calculados sore muestras sucesi!as, en general del mismo tama3o, tomadas durante la faricación.
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En un gráfico de control se representan los !alores de alg(n tipo de medición realizada durante el funcionamiento de un proceso continuo, y que sir!e para controlar dicho proceso.
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$a finalidad de los gráficos de control es monitorizar una situación para controlar su uen funcionamiento, y detectar de la forma más rápida posile cualquier anomal2a, ya que ning(n proceso se encuentra de forma espontánea ao control y conseguir y mantener esto supone llegar al #xito.
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El inter#s de los gráficos de control radica en que%
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V +on fáciles de usar e interpretar, ya que este análisis se efect(a de forma !isual.
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V $a utilización de criterios estad2sticos permite que las decisiones se asen en hechos y no en intuiciones o apreciaciones sueti!as.
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Ob/#*io& "#l -r%(ico "# Co!*rol − −
El Control Estad2stico de )rocesos, mediante los gráficos de control, tiene como oeti!os%
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V Asegurar y mantener el proceso ao control, detectando las causas asignales. V Estimar los parámetros del proceso. V Aprender sore el proceso, de forma que se puedan identificar qu# causas asignales influyen sore su medida as2 como su !ariailidad. V Medir los efectos de las causas asignales y aprender a corregirlas y e!itarlas. V +er!ir como herramienta para meorar el proceso, reduciendo la !ariailidad y aumentando su capacidad.
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DESCRIPCIÓN DEL -RF+ICO DE CONTROL − −
El gráfico de control es la representación gráfica del funcionamiento de un proceso, comparado con unos l2mites calculados estad2sticamente.
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En un gráfico de control se representa una caracter2stica, ya sea, media, rango, proporción, n(mero de defectos, etc., en función del tiempo o n(mero de muestra con unos l2mites estalecidos, denominados l2mites de control.
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6e esta forma, cada uno de estos puntos tiene por ascisa el n(mero de muestra, o la hora de la toma, y por ordenada el !alor estad2stico calculado con esta muestra.
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El gráfico de control consiste, gráficamente, en una l2nea central denominada de forma are!iada $C, y dos pares de l2neas, por encima y deao de la l2nea central que se denominan%
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V $+C% l2mite superior de control. V $C% l2mite inferior de control.
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$os l2mites de control se eligen de tal manera que los !alores de los datos situados entre los l2mites puedan atriuirse al azar, mientras que los que caigan fuera puedan interpretarse como una carencia de control. Cuando un proceso está fuera de los l2mites implica que el proceso funciona por deao de sus posiilidades.
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Estos l2mites !ienen definidos por el propio proceso y no por el usuario. $os gráficos de control son indicadores tami#n, de la marcha de los procesos, pudiendo oser!ar rachas, tendencias, periodicidades, inestailidad, etc.
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)untos del 7ráfico de Control
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Cuando se oser!an los gráficos de control, fiaremos la atención en dos situaciones%
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V +i un punto se localiza fuera de los l2mites de control, es un indicador de que el proceso está fuera de control.
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V +i aun encontrándose entre los l2mites de control, los puntos se comportan de manera sistemática o no aleatoria, #stos pueden lle!ar alguna tendencia u otro patrón sistemático que pueden ser!ir para ad!ertir que tal acción dee interpretarse a fin de e!itar alg(n prolema serio. +in emargo, no indica el moti!o por el cual el proceso está fuera de control. −
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Mediante esta comparación gráfica se pretende detectar si existen causas especiales de !ariación que afectan al proceso, para ser capaces de identificarlas y, posteriormente, eliminarlas.
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$os gráficos de control se clasifican en dos grupos generales%
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V 7ráficos de Control por 4ariales. V 7ráficos de Control por Atriutos.
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El uso de uno u otro !a a depender de la caracter2stica a e!aluar, y del estad2stico a considerar.
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-RF+ICOS DE CONTROL POR VARIABLES − −
$os gráficos de control por !ariales se utilizan para aquellas caracter2sticas de calidad que permiten ser medidas y, por lo tanto, son cuantificales, por tanto en los gráficos de control por !ariales, la
caracter2stica que se estudia es una !ariale continua, medile num#ricamente. − −
7ráficos de Control por 4ariales
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Existen dos categor2as dentro de estos gráficos%
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7ráficos de Control de ;endencia Central% El gráfico de control más utilizado en esta categor2a es el gráfico de medias, donde la media act(a como medida de tendencia central. 7ráficos de Control para la 4ariailidad − −
En esta categor2a se encuentran%
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V 7ráfico de des!iaciones t2picas. V 7ráfico de rangos o recorridos.
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En estos casos, la des!iación t2pica o el rango act(an como medidas de la !ariailidad del proceso.
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Estos gráficos se utilizan para controlar tanto lo centrado que está el proceso como su !ariailidad, por este moti!o, lo que suele ocurrir es que este tipo de gráficos se representa por pareas, de manera que, por un lado, un diagrama re!isa la !ariación del proceso para el control de la precisión, mientras que el otro re!isa el promedio del proceso, o sea la exactitud.
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$as cominaciones de gráficos más usuales son%
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4entaas del Tso de 7ráficos de Control por 4ariales
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V >frecen un uso muy amplio. V )roporcionan información (til respecto al funcionamiento del proceso% V >frecen un uso muy amplio. V )roporcionan información (til respecto al funcionamiento del proceso% : +e otiene directamente información espec2fica acerca de la media del proceso y su !ariailidad. : Cuando hay puntos que caen fuera de control se puede extraer mucha información sore la causa especial que pro!ocó esta se3al fuera de control. : ncluso con todos los !alores indi!iduales dentro de las especificaciones, se puede analizar el proceso, lo que facilita su meora. : Ayudan en el estudio de la capacidad de un proceso. V )roporciona una indicación de prolemas inminentes y permiten al personal operati!o tomar acciones correcti!as antes de que ocurra la producción real de art2culos defectuosos. $os gráficos de control son indicadores anticipados de prolemas.
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V $os gráficos de control por !ariales necesitan un tama3o muestral más peque3o que los gráficos por atriutos. 6e esta manera, se tendrán que controlar menos unidades y el tiempo para la toma de decisiones es menor. Esta es una consideración muy importante, tami#n, por eemplo, en los casos en los que la inspección es destructi!a.
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Calc$l "# lo& L@'i*#& "# co!*rol −
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Tsos de los 7ráficos de Control por 4ariales
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$os gráficos de control por !ariales son apropiados, entre otros, en los siguientes casos%
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Construcción del 7ráfico
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$a construcción de un gráfico de control por !ariales requiere la realización de una serie de pasos que se detallan a continuación.
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INTERPRETACIÓN DE LOS -RF+ICOS DE CONTROL POR VARIABLES −
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El oeti!o del uso de los gráficos de control es !er como a partir de la !ariación de la media o el recorrido a lo largo del tiempo, se puede detectar la aparición de causas asignales.
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)ara ello existen una serie de patrones, dif2ciles de encontrarse en procesos ao control, lo cual nos da la idea de poder tratar con una causa asignale que lo pro!oque.
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$a forma en la que aparecen anomal2as puede ayudar a identificar las causas asignales, pero no existe una regla general, porque cada proceso tiene unas caracter2sticas particulares y cada patrón de inestailidad dee personalizarse para el proceso que se trate en cada caso.
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Cuando se encuentra alguno de los siguientes patrones, dee interpretarse que el proceso está afectado por alguna causa asignale, de forma que ha de uscarse cual es #sta y eliminarla.
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-RA+ICOS DE CONTROL POR ATRIBUTOS − −
+on 7ráficos de Control asados en la oser!ación de la presencia o ausencia de una determinada caracter2stica, o de cualquier tipo de defecto en el producto, ser!icio o proceso en estudio.
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Corresponde a los casos en que la caracter2stica que se estudia no puede ser medida en una escala continua o de una forma cuantitati!a, sino que se indica si la unidad inspeccionada se adapta a las especificaciones estalecidas.
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;#rminos importantes
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Atriuto Caracter2stica cualitati!a5 se oser!a si cada art2culo posee o no dicha caracter2stica -eemplos% rosca adecuada en una tuerca, existencia de poros en una pieza metálica, el funcionamiento de un componente electrónico, la aparición de uruas en la pintura, ser!icio adecuado o reclamaciones/. −
6isconformidad -defecto/% Estado, modo o condición con que se presenta una cualidad -atriuto/ con una gra!edad, cuant2a o intensidad para que el producto que la posee no cumpla con los requisitos de la especificación. −
Tnidad no conforme -unidad defectuosa/% Tnidad de producto o ser!icio que contiene una o !arias disconformidades. − −
;ipos de gráficos
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Existen dos opciones a la hora de realizar un gráfico de control por atriutos%
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7ráfico )% proporción de unidades defectuosas o no conformes, donde &)9 es el porcentae de las unidades no conformes encontradas en la muestra controlada. 7ráfico ')% n(mero de defectuosos o no conformes. Aplicale solamente si todas las muestras son del mismo tama3o &'9. 7ráfico T% no conformidades por unidad. +e emplea cuando aparecen !arios defectos en una misma unidad de producto o ser!icio. 7ráfico C% n(mero de defectos o no conformidades. Aplicale si todas las muestras son del mismo tama3o &'9, siendo utilizado, cuand o las no conformidades se hallan dispersas en un fluo más o menos continuo de producto.
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Elección del tipo de gráfico
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Estalecer los oeti!os del control estad2stico del proceso. dentificar las caracter2sticas a controlar. 6eterminar el tipo de gráfico de control que es con!eniente utilizar, conugando aspectos como% ;ipo de información requerida −
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Caracter2sticas del proceso *ecursos humanos y materiales disponiles Caracter2sticas del producto 'i!el de frecuencia de las unidades no conformes o defectos. −
Ttilidad
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$a función primaria de una 7ráfica de Control es mostrar el comportamiento de un proceso. dentificar la existencia de causas de !ariación especiales -proceso fuera de control/. Monitorear las !ariales cla!es en un proceso de manera pre!enti!a. ndicar camios fundamentales en el proceso. − −
4entaas
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*esume !arios aspectos de la calidad del producto5 es decir si es aceptale o no +on fáciles de entender )ro!ee e!idencia de prolemas de calidad − −
6es!entaas
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nterpretación errónea por errores de los datos o los cálculos utilizados El hecho de que un proceso se mantega ao control no significa que sea un uen proceso, puede estar produciendo constantemente un gran n(mero de no conformidades. Controlar una caracter2stica de un proceso no significa necesariamente controlar el proceso. +i no se define ien la información necesaria y las caracter2sticas del proceso que deen ser controladas, tendremos interpretaciones erróneas deido a informaciones incompletas.
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6iagrama de fluo
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Co!&*r$cci!>-r%(ica "# Co!*rol ,or A*rib$*o& El#cci! "#l *i,o "# 4r%(ica −
Pa&o 1: Estalecer los oeti!os del control estad2stico del proceso $a finalidad es estalecer qu# se desea conseguir con el mismo. −
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Pa&o <: dentificar la caracter2stica a controlar Es necesario determinar qu# caracter2stica o atriuto del producto"ser!icio o proceso se !an a controlar para conseguir satisfacer las necesidades de información estalecidas en el paso anterior. −
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Pa&o =: 6eterminar el tipo de 7ráfica de Control que es con!eniente utilizar Conugando aspectos como% ;ipo de información requerida. Caracter2sticas del proceso. Caracter2sticas del producto. 'i!el de frecuencia de las unidades no conformes o disconformidades. −
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Pa&o ?: Elaorar el plan de muestreo -;ama3o de muestra, frecuencia de maestreo y n(mero de muestras/ $as 7ráficas de Control por Atriutos requieren generalmente tama3os de muestras grandes para poder detectar camios en los resultados. )ara que el gráfico pueda mostrar pautas analizales, el tama3o de muestra, será lo suficientemente grande -entre HJ y BJJ unidades e incluso superior/ para tener !arias unidades no conformes por muestra, de forma que puedan e!idenciarse camios significati!amente fa!orales -por eemplo, aparición de muestras con cero unidades no conformes/. El tama3o de cada muestra oscilará entre W": BJR respecto al tama3o medio de las muestras n X -nY W nB W ... W n'/ " '' X '(mero de muestras $a frecuencia de muestreo será la adecuada para detectar rápidamente los camios y permitir una realimentación eficaz. El periodo de recogida de muestras dee ser lo suficientemente largo como para recoger todas las posiles causas internas de !ariación del proceso. +e recogerán al menos BJ muestras para proporcionar una pruea fiale de estailidad en el proceso. −
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Pa&o : *ecoger los datos seg(n el plan estalecido +e tendrá un especial cuidado de que la muestra sea aleatoria y representati!a de todo el periodo de producción o lote del que se extrae. Cada unidad de la muestra se tomará de forma que todas las unidades del periodo de producción o lote tengan la misma proailidad de ser extra2das. -;oma de muestras al azar/. +e indicarán en las hoas de recogida de datos todas las informaciones y circunstancias que sean rele!antes en la toma de los mismos. −
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Pa&o : Calcular la fracción de unidades )ara cada muestra se registran los siguientes datos% . El n(mero de unidades inspeccionadas DnD. B. El n(mero de unidades no conformes. . $a fracción de unidades no conformes G. El n(mero de defectos en una pieza H. $a fracción de defectos por pieza −
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Pa&o 7% Calcular los $2mites de Control
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Pa&o G: 6efinir las escalas de la gráfica El ee horizontal representa el n(mero de la muestra en el orden en que ha sido tomada. El ee !ertical representa los !alores de la fracción de unidades $a escala de este ee irá desde cero hasta dos !eces la fracción de unidades no conformes máxima. −
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Pa&o H% *epresentar en el gráfico la $2nea Central y los $2mites de Control $2nea C#!*ral Marcar en el ee !ertical, correspondiente al !alor de la fracción $2nea "# Co!*rol S$,#rior Marcar en el ee !ertical el !alor de TC$. A partir de este punto trazar una recta horizontal discontinua -a trazos/. dentificarla con TC$. $2mite "# Co!*rol I!(#rior Marcar en el ee !ertical el !alor de $C$. A partir de este punto trazar una recta horizontal discontinua -a trazos/. dentificarla con $C$. −
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'ota% Tsualmente la l2nea que representa el !alor central se diua de color azul y las l2neas correspondientes a los l2mites de control de color roo. Cuando $C$ es cero, no se suele representar en la gráfica.
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Pa&o 1: ncluir los datos pertenecientes a las muestras en la gráfica
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*epresentar cada muestra con un punto, uscando la intersección entre el n(mero de la muestra -ee horizontal/ y el !alor de su fracción de unidades no conformes -ee !ertical/. Tnir los puntos representados por medio de trazos rectos. −
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Pa&o 11: Comproación de los datos de construcción de la 7ráfica de Control
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+e comproará que todos los !alores de la fracción de unidades de las muestras utilizadas para la construcción de la gráfica correspondiente están dentro de sus $2mites de Control. $C$ P gráfica P TC$ +i esta condición no se cumple para alguna muestra, esta deerá ser desechada para el cálculo de los $2mites de Control. +e repetirán todos los cálculos realizados hasta el momento, sin tener en cuenta los !alores de las muestras anteriormente se3aladas. Este proceso se repetirá hasta que todas las muestras utilizadas para el cálculo de los $2mites de Control muestren un proceso dentro de control. $os $2mites, finalmente as2 otenidos, son los definiti!os que se utilizarán para la construcción de las 7ráficas de Control. − − − − − −
Pa&o 1<: Análisis y resultados
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$a 7ráfica de Control, resultado de este proceso de construcción, se utilizará para el control haitual del proceso. −
I!*#r,r#*aci!> -r%(ica "# Co!*rol ,or A*rib$*o& − −
dentificación de causas especiales o asignales
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)autas de comportamiento que representan camios en el proceso% Tn punto exterior a los l2mites de control. +e estudiará la causa de una des!iación del comportamiento tan fuerte. 6os puntos consecuti!os muy próximos al l2mite de control. $a situación es anómala, estudiar las causas de !ariación. Cinco puntos consecuti!os por encima o por deao de la l2nea central. n!estigar las causas de !ariación pues la media de los cinco puntos indica una des!iación del ni!el de funcionamiento del proceso. ascendente o descendente marcada por cinco puntos Fuerte tendencia consecuti!os. n!estigar las causas de estos camios progresi!os. Camios ruscos de puntos próximos a un l2mite de control hacia el otro l2mite. Examinar esta conducta errática. − −
