Análisis de capacidad de la máquina frente a la del proceso

Comprender la diferencia entre el análisis de capacidad de la máquina (MFU) y el análisis de capacidad del proceso (PFU) es fundamental para evaluar el rendimiento de los procesos de fabricación. La distinción esencial radica en el período durante el cual se recopilan los datos y, en consecuencia, en las influencias que se incluyen o excluyen deliberadamente del análisis. Esta distinción permite una comprensión más matizada de las capacidades inherentes de un proceso en comparación con su rendimiento real.

Capacidad de la máquina (análisis a corto plazo)

Enfoque y propósito:

El análisis a corto plazo, a menudo denominado capacidad de la máquina, sirve para evaluar el potencial inherente y la precisión de una sola máquina o un paso de proceso específico en condiciones controladas. El objetivo principal es determinar si la instalación en sí es capaz de producir piezas de forma consistente dentro de las tolerancias especificadas, minimizando las perturbaciones externas. Responde a la pregunta: ¿Puede esta máquina producir piezas buenas si todos los factores externos son perfectos o están perfectamente controlados?

Metodología y duración:

• Entorno controlado: La recopilación de datos para estudios a corto plazo se realiza en un entorno cuidadosamente controlado. Esto significa que se minimizan las influencias de los operadores humanos, las fluctuaciones en los lotes de materias primas, las influencias ambientales (temperatura, humedad) e incluso los efectos de calentamiento de las máquinas.
• Corta duración de la recopilación de datos: Para lograr este estado controlado, los datos se recopilan durante un período de tiempo muy corto y concentrado. Por lo general, se procesa un lote relativamente pequeño y consecutivo de piezas, por ejemplo, de 50 a 100 unidades. La corta duración garantiza que las condiciones permanezcan lo más estables y consistentes posible, lo que aísla eficazmente el rendimiento de la máquina.
• Producción consecutiva: Las piezas se producen a menudo una tras otra sin interrupción para reducir aún más la probabilidad de que factores externos influyan en los resultados.

Influencias:

• Énfasis en las variaciones internas de la máquina: El análisis captura principalmente las causas comunes de las variaciones que emanan de la propia máquina. Esto incluye factores como el desgaste de la máquina, la desviación de la herramienta, las vibraciones y la precisión de los sistemas mecánicos y de control. Estas son las influencias aleatorias e internas de la máquina que siempre están presentes en un proceso estable.
• Exclusión de influencias externas: Es fundamental que en el análisis a corto plazo se excluyan o minimicen deliberadamente las fluctuaciones que suelen estar causadas por los siguientes factores:
  • Diferentes operadores (habilidades, diferencias de ajuste)
  • Diferentes lotes de material (propiedades del material, dimensiones)
  • Condiciones ambientales (temperatura, humedad, polvo)
  • Calentamiento o desgaste de la máquina con el tiempo
  • Cambios o ajustes de herramientas en tiempos de ejecución más largos

Terminología:

• Índices de capacidad de la máquina: Los resultados de los estudios a corto plazo se expresan habitualmente mediante índices de capacidad de la máquina como (capacidad de la máquina) y (índice de capacidad de la máquina, que también tiene en cuenta la centralización con respecto a los límites de especificación). Estos índices proporcionan una medida cuantitativa de la capacidad de la máquina para cumplir las especificaciones en condiciones ideales.

Aplicación práctica:

• Aceptación del equipo: Se utiliza durante la instalación y puesta en marcha de nuevas máquinas para verificar que cumplen las especificaciones del fabricante y que pueden producir inherentemente dentro de las tolerancias.
• Liberación del proceso: Para confirmar que una configuración específica en una máquina está optimizada y es funcional antes de iniciar una serie de producción.
• Solución de problemas: Para determinar si un problema de calidad se debe a la capacidad básica de la máquina o a otros factores relacionados con el proceso.

Capacidad del proceso/Rendimiento del proceso (análisis a largo plazo)

Enfoque y propósito:

El análisis a largo plazo, a menudo denominado capacidad del proceso o rendimiento del proceso, proporciona una evaluación más realista y completa del rendimiento diario real de todo el proceso de producción en condiciones normales de funcionamiento. Su objetivo es comprender la consistencia y la calidad de las piezas entregadas a los clientes, teniendo en cuenta todas las variables que se producen de forma natural en un entorno de fabricación real. Responde a la pregunta: ¿Qué calidad ofrece realmente el proceso al cliente a diario, teniendo en cuenta todas las variables operativas?

Methodology and Duration:

• Representative Operating Conditions: Data collection occurs over an extended period, reflecting the full spectrum of normal operating conditions. This means including different shifts, operators, material batches, and environmental conditions that would typically be encountered.
• Extended Data Collection Period: Data is collected over days, weeks, or even months to capture the full range of process variation. This longer duration ensures that all potential sources of variation have an opportunity to manifest.
• Sampling Strategy: Data is typically collected through a planned sampling strategy that ensures representativeness of the entire production period.

Metodología y duración:

• Condiciones de funcionamiento representativas: La recopilación de datos se realiza durante un período de tiempo más largo, que refleja todo el espectro de las condiciones de funcionamiento normales. Esto significa que se tienen en cuenta diferentes turnos, operadores, lotes de material y condiciones ambientales que normalmente se producirían.
• Duración prolongada de la recopilación de datos: Los datos se recopilan durante días, semanas o incluso meses para capturar todo el espectro de las fluctuaciones del proceso. Este período más largo garantiza que todas las causas potenciales de las fluctuaciones puedan manifestarse.
• Estrategia de muestreo: Los datos se recopilan normalmente como parte de una estrategia de muestreo planificada que garantiza la representatividad de todo el período de producción.

Factores de influencia:

• Consideración de todos los factores de influencia: A diferencia de los análisis a corto plazo, en los estudios a largo plazo se tienen en cuenta y se cuantifican deliberadamente tanto los factores de influencia generales (inherentes a la máquina) como los factores de influencia especiales (que se deben a factores externos atribuibles) que afectan al proceso. Esta consideración exhaustiva incluye:
  • Dependencia del operador: diferencias en la configuración, el manejo y el ajuste por parte de diferentes operadores.
  • Variaciones del material: fluctuaciones en las propiedades, las dimensiones o la consistencia de los lotes de materias primas de diferentes proveedores o series de producción.
  • Cambios ambientales: fluctuaciones de temperatura, humedad, iluminación u otras condiciones ambientales que pueden afectar al rendimiento de la máquina o al comportamiento del material.
  • Envejecimiento y desgaste de la máquina: efectos del desgaste de las herramientas, el desgaste de la máquina y los ciclos de mantenimiento a lo largo del tiempo.
  • Cambios de ajuste: desviaciones que se producen durante los ajustes o las conversiones rutinarias de la máquina.
  • Ajustes del proceso: ajustes manuales o automáticos que se realizan en el proceso durante una ejecución.

Terminología:

• Índices de capacidad y rendimiento del proceso: Los resultados se basan en índices de capacidad del proceso como (capacidad del proceso) y (índice de capacidad del proceso) que se utilizan cuando el proceso está estadísticamente bajo control. Si la estabilidad del proceso aún no se ha confirmado, se utilizan (rendimiento del proceso) y (índice de rendimiento del proceso), que evalúan el rendimiento independientemente del estado de control. Estos índices reflejan la capacidad del proceso general para cumplir consistentemente las especificaciones del cliente.

Aplicación práctica:

• Supervisión continua del proceso: Seguimiento continuo y garantía de que el proceso sigue siendo capaz y estable durante un período de tiempo más largo, detectando desviaciones o desplazamientos.
• Validación de los requisitos del cliente: Para demostrar a los clientes que el proceso de producción ofrece consistentemente productos que cumplen sus especificaciones en condiciones reales.
• Identificación de mejoras del proceso: Para identificar las principales causas de las desviaciones dentro de todo el proceso y dirigir las medidas de mejora específicas.
• Toma de decisiones estratégicas: Proporciona datos importantes para la planificación de la producción, la asignación de recursos y las decisiones estratégicas sobre la calidad.

Resumen:

En resumen, tanto los análisis a corto plazo como los análisis a largo plazo son herramientas indispensables en la gestión de la calidad. Los estudios a corto plazo proporcionan información sobre las capacidades básicas de las instalaciones, mientras que los estudios a largo plazo ofrecen una visión holística del rendimiento real del proceso. Mediante el uso de ambos enfoques, las empresas no solo pueden garantizar que sus máquinas sean capaces, sino también garantizar que todo su proceso de producción cumpla y supere consistentemente las expectativas del cliente.

Piénselo de esta manera: antes de poder confiar en los resultados de su proceso (PFU), primero debe confiar en sus instalaciones (MFU).