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IMPLEMENTACION DE NUEVAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y ELABORACION DE LAS GUIAS PARA LA ASIGNATURA DE ASEGURAMIENTO
DE CALIDAD EN LA CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE
GIOVANNI ARIAS CASTRO PATRICIA VARON VELEZ
CORPORACION UNIVERSITARIA AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
DIVISIÓN DE INGENIERIAS
INGENIERIA INDUSTRIAL
SANTIAGO DE CALI,
2001
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IMPLEMENTACION DE NUEVAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO Y ELABORACION DE LAS GUIAS PARA LA ASIGNATURA DE ASEGURAMIENTO
DE CALIDAD EN LA CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE
GIOVANNI ARIAS CASTRO PATRICIA VARON VELEZ
Tesis de grado para optar el título de Ingeniero Industrial
Director MIGUEL FRANCISCO OSSA DRADA
Ingeniero Mecánico
CORPORACION UNIVERSITARIA AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
DIVISIÓN DE INGENIERIAS
INGENIERIA INDUSTRIAL
SANTIAGO DE CALI,
2001
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Nota de Aceptación
Aprobado por el comité de proyectos de grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Corporación Universitaria Autónoma de Occidente para Optar el título de Ingeniero Industrial. ELVER ALFONSO BERMEO Presidente del Jurado FELIPE MURCIA Jurado Jurado
Santiago de Cali, 24 de Mayo 2001
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DEDICATORIA A Dios por brindarme la vida, el apoyo y la oportunidad de poder realizar esta carrera; a mi madre Cecilia y mi padre Gustavo quienes con su amor y comprensión me enseñaron a persistir en la vida para alcanzar metas; a mi esposa Aracelly quien siempre estuvo en todo momento a mi lado; a mi hijo Victor Manuel ya que su nacimiento representó un gran motivo para lograr esta meta; a mis hermanos Bayron, Yolanda, Edwin, quienes en algún momento de esta etapa me brindaron su apoyo; a mis compañeros de trabajo: Alex Aragón, Alex Herrera, Gilberto y Fabian, por sus aportes a mi carrera y muy especialmente al Ing Harvey Jaramillo por su constante motivación durante el desarrollo de esta carrera.
GIOVANNI ARIAS CASTRO
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DEDICATORIA
A mi mamá Lucia Beatriz, que es la fuente de mi inspiración, a mi papá Néstor y mis hermanos Claudia Lucía y Juan Carlos que son el motor que impulsa mi vida. A Diego Andrés, por ser la luz que me alienta en los momentos de oscuridad.
PATRICIA VARÓN VÉLEZ.
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AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a: MIGUEL FRANCISCO OSSA DRADA, Ingeniero Mecánico e Ingeniero de Aseguramiento de la Calidad de Uniroyal, por su valiosa orientación y constante motivación. A LOS LABORATORIOS DE LA CORPORACIÓN UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE, por su apoyo y colaboración para el desarrollo de este trabajo. Todas aquellas personas que de una forma u otra colaboraron en la realización de este proyecto.
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CONTENIDO
pag INTRODUCCIÓN 1 1. MARCO TEORICO 2 2. PRACTICA 1 5 2.1 TITULO: CALIBRACIÓN Y ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN 5 2.1.1 Objetivos 5 2.1.2 Material y Equipo 5 2.1.3 Alcances de la práctica 6 2.1.4 Metodología 6 3. PRACTICA 2 8 3.1 TITULO: DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE UN PROCESO 8 3.1.1 Objetivos 8 3.1.2 Material y Equipo 8 3.1.3 Alcances de la práctica 9 3.1.4 Metodología 10 4. PRACTICA 3 11 4.1 TITULO: DIAGRAMA DE PARETO Y CAUSA EFECTO 11 4.1.1 Objetivos 11 4.1.2 Material y Equipo 11 4.1.3 Alcances de la práctica 12 4.1.4 Metodología 12 5. PRACTICA 4 14 5.1 TITULO: DIAGRAMA DE DISPERSIÓN Y REGRESIÓN LINEAL 14 5.1.1 Objetivos 14 5.1.2 Material y Equipo 15 5.1.3 Alcances de la práctica 16 5.1.4 Metodología 16 6. PRACTICA 5: 18 6.1 TITULO: USO DE HERRAMIENTAS ADMINISTRATIVAS PARA EL CONTROL DE CALIDAD HACC. 18 6.1.1 Objetivos 18 6.1.2 Material y Equipo 18 6.1.3 Alcances de la práctica 19 6.1.4 Metodología 20 7. PRACTICA 6 21 7.1 TITULO: CARTAS DE CONTROL PARA VARIABLE CONTINUA 21 7.1.1 Objetivos 21 7.1.2 Material y Equipo 21
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7.1.3 Alcances de la práctica 22 7.1.4 Metodología 22 8. PRACTICA 7 24 8.1 TITULO: MUESTREO DE ACEPTACIÓN POR ATRIBUTOS 24 8.1.1 Objetivos 24 8.1.2 Material y Equipo 24 8.1.3 Alcances de la práctica 25 8.1.4 Metodología 26 9. PRACTICA 8 27 9.1 TITULO: CARTAS DE CONTROL POR ATRIBUTOS 27 9.1.1 Objetivos 27 9.1.2 Material y Equipo 27 9.1.3 Alcances de la práctica 28 9.1.4 Metodología 28 10. CONCLUSIONES 31 11. RECOMENDACIONES 32 BIBLIOGRAFÍA 33 ANEXOS 34
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LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo A. Práctica 1. Calibración y Análisis de un sistema de Medición. Guía del estudiante – Guía de Profesor. 35 Anexo B. Práctica 2. Determinación de la Capacidad de un Proceso. Guía del estudiante – Guía del profesor. 55 Anexo C. Práctica 3. Diagrama de Pareto y Causa Efecto. Guía del Estudiante - Guía del profesor. 72 Anexo D. Práctica 4. Diagrama de Dispersión y Regresión Lineal. Guía del Estudiante - Guía del profesor. 97 Anexo E. Práctica 5. Uso de Herramientas Administrativas para el Control de la Calidad. Guía del Estudiante - Guía del profesor. 124 Anexo F. Práctica 6. Cartas de Control para Variable Continua. Guía del Estudiante - Guía del profesor. 143 Anexo G. Práctica 7. Muestreo de aceptación por Atributos. Guía del Estudiante - Guía del profesor. 157 Anexo H. Práctica 8. Cartas de Control por Atributos. Guía del Estudiante - Guía del profesor. 176 Anexo I. INSTRUCTIVO 1. Creando una base de datos y funciones 196 Principales del NWA Anexo J. INSTRUCTIVO 2.. Histograma y capacidad de proceso en 219 NWA. Anexo K. INSTRUCTIVO 3. Diagrama de Pareto. 223
Anexo L. INSTRUCTIVO 4. Diagrama de dispersión y Regresión 227
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Anexo M. INSTRUCTIVO 5. Gráficos de control para variable 231 Continua. Anexo N. INSTRUCTIVO 6. Gráficos de control por atributos. 234
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GLOSARIO
ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD: Actividad que nos proporciona la evidencia de que podemos confiar en que la función de la calidad se ha llevado a cabo con efectividad. CALIDAD: Es el conjunto de características de un producto que satisfacen las necesidades de los clientes y, en consecuencia, hacen satisfactorio el producto. PRODUCTO: Es toda salida de un proceso. Consiste fundamentalmente en mercancías, software y servicios. Las mercancías son cosas físicas: Lápices, televisores, edificios de oficinas etc. La palabra software tiene mas de un significado. El principal es el que se refiere a las instrucciones de los programas de un ordenador. CLIENTE: Un cliente es alguien que ha sido impactado por un producto. Los clientes pueden ser internos y externos. CLIENTES EXTERNOS: Estos son impactados por el producto, pero no son miembros de la empresa que produce el producto. Entre los clientes externos están incluidos quienes compran el producto, los organismos reguladores del gobierno, el público en general. CLIENTES INTERNOS: En toda empresa hay numerosas situaciones en las que departamentos y personas suministran productos a otros. A los que reciben le llamaremos clientes a pesar del hecho de que ellos no son clientes en el sentido habitual, es decir, aunque no compren el producto. SESGO: Es la diferencia entre el promedio observado de las mediciones y un valor de referencia. LINEALIDAD: Es la diferencia en los valores de sesgo en el rango de trabajo del instrumento REPRODUCIBILIDAD: Variación en el promedio de las medidas cuando más de una persona mide la misma dimensión o característica empleando el mismo instrumento de medición. VARIACION DE REPETITIBIDAD Y REPRODUCIBILIDAD: Es la variación debida al efecto combinado de repetibilidad y reproducibilidad. SISTEMA DE CALIDAD: Es la estructura organizacional, procedimientos, procesos y recursos necesarios para implementar la administración de la calidad es lo que se denomina sistema de calidad.
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POLITICAS DE CALIDAD: Las directrices y los objetivos generales de una organización con respecto a la calidad, expresados de manera formal por la alta gerencia PROCESO: Conjunto de recursos y actividades interrelacionados que transforman entradas en salidas. M.S.A: (Measure System Analyst). El sistema de un análisis de medición el conjunto de elementos compuestos por: el operador, instrumento y material. REPRODUCIBILIDAD: Es la variación en le promedio de las medidas cuando más de una persona mide la dimensión o característica empleando el mismo instrumento de medición. ROLLING BALL: Es un sistema utilizado en el proceso de fabricación de cintas adhesivas para determinar el grado de adhesión de las mismas. FACTOR RIT: Es la relación que existe entre la tolerancia del producto medido y la incertidumbre de medición o calibración. Este factor debe ser mayor a tres y determina si el instrumento de medida es el adecuado para medir esa parte en producción. TABLAS MILITAR STANDAR 105D: Las tablas MILITAR ESTÁNDAR 105D se utilizan para establecer planes de muestreo por atributos. Consideran los niveles aceptables de calidad de los productos, proporcionan información de un lote para determinar si se acepta o rechaza éste según las consideraciones del consumidor y el productor.. COLD ROLLED: Termino utilizado en la industria metalmecánica para definir un tipo de lámina según el proceso utilizado para obtenerla. En este caso se define como laminado en frío.
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RESUMEN
El objetivo primordial de este proyecto consiste en el diseño e implementación de nuevas prácticas de laboratorio para la cátedra de Aseguramiento de la Calidad, utilizando los recursos con los que cuenta la universidad actualmente en sus instalaciones. Los equipos disponibles son prototipos en pequeña escala de los procesos de galvanizado, fabricación de jabón, proceso de fabricación de cintas adhesivas, proceso de extrusión de mangueras. El diseño de estas prácticas se basa en los nuevos contenidos programáticos de la asignatura de Aseguramiento de la Calidad renovando así las que ya existían, además la necesidad que el estudiante se actualice y conozca los cambios tecnológicos en esta área. Otro elemento que se incluye en este proyecto es la utilización de un software que permita al estudiante disponer de una herramienta de Control de Calidad Estadístico de reciente versión para el tratamiento de datos.
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INTRODUCCIÓN El pensúm académico para Ingeniería Industrial se modificó a partir del segundo semestre de 1994 integrando las asignaturas Control de Calidad y laboratorio de Control de Calidad en una sola llamada Aseguramiento de la Calidad. Cada práctica de laboratorio estaba diseñada para ser desarrollada en cuatro (4) horas quincenales, permitiendo una programación previa. Al modificarse la asignatura sin el respectivo ajuste de las guías, no se ha logrado coordinar la realización de las prácticas en forma armónica con el desarrollo teórico, con el consiguiente desgaste en cuanto el personal y el material utilizado para realizar estas prácticas, lo que impide una gestión eficaz. Con los antecedentes citados es necesario crear una serie de prácticas de laboratorio que respondan a las necesidades actuales tanto de la Universidad como del mercado, en función de la Calidad. Para la elaboración de estas prácticas se utilizaron modelos a escala de procesos productivos que estaban siendo subutilizados por al universidad, dichos modelos se convirtieron en herramientas básicas para el desarrollo de este trabajo. Además, las características de calidad presentes en cada proceso productivo se aprovechan para el desarrollo y aplicación de cada práctica, todo esto permite al estudiante familiarizarse con el lenguaje de la calidad y otorgan habilidades para enfrentar situaciones en su actual o futura vida laboral. Se adicionó a las prácticas de laboratorio el manejo de un Software (NWA Quality Analyst), enfocado al Control Estadístico de Calidad, el cual permite el manejo de datos, gráficas, entre otras funciones necesarias; que permiten el análisis de los procesos productivos en las empresas.
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1 MARCO TEORICO
La totalidad de características de un producto o servicio que conducen con su aptitud a
satisfacer necesidades expresas o implícitas, es lo que algunos autores definen como
Calidad. Este concepto adquiere cada vez mayor importancia en las empresas de nuestro
medio.
Algunas organizaciones fabrican y distribuyen sus productos a través de una serie de
actividades llevadas a cabo por departamentos especializados. Cada uno de esos
departamentos especializados tiene no sólo la responsabilidad de llevar a cabo sus
funciones específicas sino que también tiene la de hacer su trabajo correctamente: hacer sus
productos aptos para el uso. Todo lo anteriormente definido lo podemos resumir en la
siguiente expresión: “La función Calidad es el conjunto de todas las actividades a través de
las cuales se alcanza la aptitud de uso, sin importar el lugar donde se realice ”*.
En la función de Calidad, la búsqueda de conceptos y principios universales es un
fenómeno relativamente reciente. En la actualidad, existen instituciones encargadas de
hacer universal el lenguaje de la Calidad. Internacionalmente existen organizaciones que
crean normas y estándares adoptadas por las empresas como instrumento para normalizar y
* Fuente: Tomado de: JURAN J. M. y GRYNA Frank M. Manual de Control de Calidad. 4 ed. México D.F. 1979. Vol I. p 2.5
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mejorar sus procesos tanto administrativos como productivos, consiguiendo con esto ser
altamente competitivos. Dentro de este lenguaje de la Calidad se conocen en nuestro medio
algunas como la ISO 9000, QS9000, EAQF y todas sus derivaciones.
El Aseguramiento de la Calidad nos previene de los problemas al primer aviso de
dificultades futuras. Estos avisos juegan un importante papel en la prevención, tanto de los
problemas internos como de los externos. El aseguramiento parte de evidencias objetivas,
pero el tipo de evidencias es muy diferente según las personas que lo exigen y la clase de
producto.
Para los productos naturales, el Aseguramiento de la Calidad se alcanza a través de un
examen sensorial directo, como en el caso de la frescura de las verduras en el mercado.
Para los productos manufacturados sencillos, de corta vida, la evidencia sensorial puede,
en general, ser reemplazada por ensayos de laboratorio; quienes no disponen de estas
instalaciones han de confiar en la palabra del fabricante o en la retroinformación de los
usuarios. Para los productos de larga vida, son necesarios ensayos mas elaborados
(ambientales, de vida) para los que carecen de instalaciones la mayor parte de
comerciantes y usuarios. Por lo tanto, deben obtener el Aseguramiento de la Calidad por
otros medios, ya sea de la reputación del fabricante, de ensayos de laboratorios
independientes o a través de la garantía. Para productos complejos, ni siquiera los datos
obtenidos de sofisticados ensayos ambientales y de vida nos dan un absoluto aseguramiento
de la calidad, ya que no nos pueden proteger de inadecuados diseños del producto o del
proceso, o de una inadecuada planificación y tampoco nos protegen de fallos de la calidad
que pueden aparecer después de la inspección final.
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De acuerdo a lo anterior, es necesario que las Universidades participen activamente en el
desarrollo de programas enfocados al lenguaje del Aseguramiento de la Calidad mediante
planes de estudio teórico - prácticos que permitan que el estudiante se familiarice con los
conceptos de Calidad para su futuro desarrollo en el sector industrial y que al involucrarse
como miembro de una organización, trabaje constantemente en búsqueda de resultados
óptimos con productos de primera línea, además de construir un ambiente laboral con las
mismas características de calidad y eficiencia llevando a la organización en la que se
encuentre a destacarse y proyectarse a nivel global.
La tecnología es un medio que se utiliza ampliamente para agilizar los procesos dentro de
las organizaciones, es por este motivo que el área de Aseguramiento de la Calidad no puede
estar exenta de este factor. El profesional de Aseguramiento de la Calidad debe conocer y
estar en capacidad del manejo de aplicaciones creadas para tal fin, siendo eficiente en el
análisis de los datos obtenidos para tomar decisiones acertadas dentro de la organización.
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2. PRÁCTICA 1
2.1 TITULO: CALIBRACIÓN Y ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN
2.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
2.1.1.1 Explicar como realizar la calibración a un instrumento de medición.
2.1.1.2 Explicar el análisis de un sistema de medición: (MSA) de Repetibilidad,
Reproducibilidad, sesgo, estabilidad y linealidad de un sistema.
2.1.1.3 Calcular la incertidumbre de la medición.
2.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes
materiales y equipos:
2.1.2.1 Pie de rey de carátula o medidor de espesores.
2.1.2.2 Bloques patrón 1-2-5-10-15-20-50 mm.
2.1.2.3 Guantes de tela.
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2.1.2.4 Bayetilla.
2.1.3 Alcances de la práctica. A través de esta guía se busca que el estudiante se
familiarice con la calibración de instrumentos de medición mediante el uso de
calibradores, bloques patrón y el concepto de incertidumbre de medición. Se
realizará el análisis de un sistema de medición involucrando variables como sesgo,
linealidad, repetibilidad, reproducibilidad y estabilidad.
Con la calibración y el análisis de un sistema de medición el estudiante estará en la
capacidad de tomar decisiones acerca de los instrumentos de medida que utilice en
su medio laboral para garantizar la veracidad de la información obtenida con estos
instrumentos.
2.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
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proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo A.
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3. PRÁCTICA 2
3.1 TITULO: DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE PROCESO PARA MANGUERAS DE POLIETILENO.
3.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
3.1.1.1 Explicar el proceso de extrusión de mangueras de polietileno disponible en los
laboratorios.
3.1.1.2 Determinar la capacidad de un proceso de producción de mangueras estableciendo
la capacidad del proceso (Cp), Cpk+, Cpk-, para sus variables críticas analizando e
interpretando los resultados.
3.1.1.3 Utilizar el software (NWA) para obtener los histogramas y calcular (Cp), Cpk+,
Cpk-, del proceso analizado.
3.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes
materiales y equipos:
3.1.2.1 Extrusora.
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3.1.2.2 Calibrador pie de rey de carátula.
3.1.2.3 Polietileno de baja densidad
3.1.3 Alcances de la práctica. Por medio de esta práctica se pretende involucrar al
estudiante en el proceso productivo a escala de extrusión de mangueras,
permitiéndole adquirir una serie de conocimientos: principio de operación de la
extrusora, material utilizado en la elaboración de termoplásticos, operaciones
requeridas para obtener el producto terminado e identificar las características de
calidad presentes en este proceso.
Con los datos obtenidos en la práctica se busca que el estudiante calcule y analice
los índices de Capacidad de un proceso, a través de la elaboración de histogramas,
con el fin de determinar que tan capaz es un proceso. Esto le permitirá tomar
decisiones a cerca del estado de los equipos y la calidad del producto.
Además, se integra una aplicación (NWA), software que se utiliza para obtener los
índices de capacidad de proceso e histogramas. Con esta aplicación se pretende que
el estudiante conozca herramientas que le permitan desarrollar la capacidad de
análisis, cualidad imprescindible para el Ingeniero Industrial de hoy y del futuro.
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3.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo B.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
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4. PRÁCTICA 3
4.1 TITULO: DIAGRAMA DE PARETO Y CAUSA EFECTO PARA EL PROCESO PRODUCTIVO DE PIEZAS METÁLICAS.
4.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
4.1.1.1 Explicar el proceso de niquelado de partes metálicas.
4.1.1.2 Elaborar un diagrama de Pareto para analizar los principales defectos obtenidos en
el proceso de niquelado de piezas metálicas.
4.1.1.3 Elaborar un diagrama de causa - efecto para analizar las principales causas de
ocurrencia de los defectos más ofensores.
4.1.1.4 Utilizar el software NWA para elaborar diagramas de Pareto
4.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes
materiales y equipos:
4.1.2.1 Planta a escala proceso galvanoplástia.
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4.1.2.2 Lámina Cold Rolleded.
4.1.2.3 Reactivos.
4.1.2.4 Barra de níquel
4.1.2.5 Termómetro
4.1.3 Alcances de la práctica. Se busca con ésta práctica que el estudiante conozca el
proceso productivo de niquelado de piezas metálicas en cada una de sus etapas, se
familiarice con el lenguaje y equipos utilizados para dicho proceso, identificando
las características de calidad presentes.
Mediante la observación del proceso el estudiante determinará aquellos problemas
que pueden ser objeto de estudio aplicando el diagrama de Pareto, ordenando los
defectos encontrados de acuerdo a su proporción, utilizará el diagrama de causa-
efecto para analizar aquel defecto que esté perturbando con mayor frecuencia al
proceso y determinar los posibles factores que lo originan.
Se utilizará el software (NWA), como herramienta práctica para generar el diagrama
de pareto y se comparará con los cálculos realizados por los estudiantes.
4.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
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objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo C.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
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5. PRÁCTICA 4
5.1 TITULO: DIAGRAMA DE DISPERSIÓN Y REGRESIÓN LINEAL PARA EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE CINTAS ADHESIVAS.
5.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
5.1.1.1 Explicar el proceso de fabricación de cintas adhesivas.
5.1.1.2 Determinar de manera cualitativa la relación existente entre dos variables
(diagrama de dispersión).
5.1.1.3 Determinar el grado de relación entre dos variables mediante el coeficiente de
correlación.
5.1.1.4 Determinar si la propiedad de un autoadhesivo llamado adherencia ( tack), depende
del espesor de cada adhesivo.
5.1.1.5 Explicar como medir dos características propias del control de calidad en el
procesos d fabricación de cintas adhesivas.
5.1.1.6 Utilizar el software NWA para elaborar el diagrama de dispersión y regresión.
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5.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes m
materiales y equipos:
5.1.2.1 Modelo a escala cintas adhesivas.
5.1.2.2 Plano inclinado (Rolling ball) y base graduada.
5.1.2.3 Balines de acero.
5.1.2.4 Pinzas.
5.1.2.5 Medidor de espesores.
5.1.2.6 Bisturí.
5.1.2.7 Paño.
5.1.2.8 Alcohol.
5.1.2.9 Rollo de película plástica ( P.V.C, polipropileno, Celofán).
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5.1.2.10 Rollo de papel plástico para empalme.
5.1.2.11 Autoadhesivo base agua o base solvente.
5.1.3 Alcances de la práctica. Con esta práctica se pretende que el estudiante conozca
el proceso y elementos implicados en la fabricación de cintas adhesivas e
identifique las características de calidad presentes en dicho proceso.
A partir de la observación y análisis determinar en forma cualitativa y cuantitativa
la relación existente entre dos características de calidad mediante el uso de
diagramas de dispersión y análisis de regresión.
Se busca que el estudiante tenga la capacidad de realizar estimaciones tendientes a
determinar componentes necesarios para obtener un producto con optimas
características de calidad, beneficiando a la organización en la disminución de
costos, tiempo y maximizando la calidad del producto terminado.
Utilizar el software (NWA) para generar diagramas de dispersión y regresión,
identificando la variable independiente y dependiente del modelo.
5.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
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utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo D.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
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6. PRÁCTICA 5
6.1 TITULO: USO DE HERRAMIENTAS ADMINISTRATIVAS PARA EL CONTROL DE CALIDAD HACC EN UN PROCESO DE FABRICACIÓN DE CINTAS ADHESIVAS.
6.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
6.1.1.1 Aplicar el diagrama de flujo para determinar la secuencia real del proceso
productivo de cintas adhesivas
6.1.1.2 Aplicar el diagrama de afinidad para establecer la naturaleza de un problema
existente en un proceso productivo.
6.1.1.3 Utilizar el diagrama de relación para encontrar las posibles causas de un defecto.
6.1.1.4 Aplicar el diagrama de árbol para hallar medidas factibles destinadas a la solución
de problemas.
6.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes m
materiales y equipos:
6.1.2.1 Modelo a escala cintas adhesivas.
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6.1.2.2 Rollo de película plástica ( P.V.C, polipropileno, Celofán).
6.1.2.3 Rollo de papel plástico para empalme
6.1.2.4 Autoadhesivo base agua o base solvente.
6.1.2.5 Post- it.
6.1.2.6 Pliego de papel bond.
6.1.3 Alcances de la práctica. Con el desarrollo de esta práctica se pretende que el
estudiante aprenda identificar las diferentes herramientas administrativas de control
de calidad; obtenga el conocimiento exacto de la aplicación de éstas para poder
solucionar determinados problemas dentro de su ambiente de trabajo no sólo en
cuanto a la calidad de los productos sino también de los procesos y métodos de
trabajo.
Con estas herramientas los estudiantes podrán desarrollar habilidades para la toma
de decisiones en grupo, encadenando una serie de situaciones que permitirán hallar
problemas con más agilidad, aprendiendo a discutir y unir ideas de diferentes
personas para llegar a una solución final.
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6.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo E.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
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7. PRÁCTICA 6
7.1 TITULO: CARTAS DE CONTROL PARA VARIABLE CONTINUA PARA UN PROCESO PRODUCTIVO DE MANGUERAS DE POLIETILENO.
7.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
7.1.1.1 Elaborar cartas de control para variables continuas a partir de la simulación de
control de la industria del plástico.
7.1.1.2 Calcular los límites de las cartas de control, interpretarlas cartas de control
obtenidas y calcular la capacidad de proceso a partir de dichas cartas.
7.1.1.3 Explicar cuando un proceso está bajo control estadístico.
7.1.1.4 Utilizar el software NWA para elaborar cartas de control en variables continuas.
7.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes
materiales y equipos:
7.1.2.1 Extrusora.
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7.1.2.2 Calibrador pie de rey de carátula.
7.1.2.3 Polietileno de baja densidad.
7.1.3 Alcances de la práctica. El estudiante tendrá la oportunidad de aplicar sus
conocimientos en el manejo de gráficos de control, podrá definir si para este
proceso existen causas comunes o causas especiales de acuerdo a los datos
obtenidos en la práctica. Estará en la capacidad de definir cuando un proceso esta
bajo control estadístico y aprenderá a realizar los respectivos gráficos calculando los
límites necesarios para efectuarlo. Identificando aquellas condiciones anormales
aprenderá la importancia de establecer controles en cada paso del proceso
productivo para evitar defectos, inconformidades en el producto terminado.
Utilizará el software (NWA), como herramienta para realizar los gráficos de control,
comparando los obtenidos manualmente con los arrojados por el software.
7.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
-
23
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo F.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
-
8. PRÁCTICA 7
8.1 TITULO: MUESTREO DE ACEPTACIÓN POR ATRIBUTOS PARA EL PROCESO PRODUCTIVO DE FABRICACIÓN DE JABÓN.
8.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
8.1.1.1 Determinar los diferente defectos de un producto para de ésta forma establecer un
plan de muestreo.
8.1.1.2 Determinar el nivel aceptable de calidad de acuerdo a la gravedad de los defectos
aplicando las tablas militar estándar 105D.
8.1.1.3 Definir el nivel aceptable de calidad y obtener la curva de operación característica
mediante le plan de muestreo de un producto.
8.1.1.4 Interpretar el grado de riesgo del cliente y el grado de riesgo del productor.
8.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes
materiales y equipos:
-
25
8.1.2.1 Proceso a escala de fabricación de jabón.
8.1.2.2 Soda cáustica.
8.1.2.3 Aceites vegetales o animales.
8.1.2.4 Solución salina.
8.1.2.5 Colorantes.
8.1.3 Alcances de la práctica. Desarrollando esta práctica el estudiante adquirirá la
destreza necesaria para realizar un plan de muestreo para lotes, conociendo a fondo
los componentes del plan como son: Gravedad de defectos en un producto, el nivel
aceptable de calidad de acuerdo a la gravedad del defecto, el tamaño de la muestra.
A través de la práctica el estudiante conocerá las herramientas básicas para tomar
decisiones sobre la calidad de un producto permitiéndole juzgar si determinado
lote se acepta o rechaza, controlar la calidad de los proveedores y el control del
producto final.
Igualmente el estudiante podrá encontrar la curva de operación característica de un
muestreo para determinar los tipos de riesgo que implica el muestreo de aceptación
por atributos: Riesgo del consumidor y riesgo del productor, estando en la capacidad
-
26
de interpretar estos riesgos y por tal motivo tener la capacidad de tomar decisiones
acertadas en su medio laboral.
8.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo G.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
-
9. PRÁCTICA 8
9.1 TITULO: CARTAS DE CONTROL POR ATRIBUTOS PARA UN PROCESO PRODUCTIVO DE NIQUELADO DE PIEZAS METÁLICAS.
9.1.1 Objetivos. Al finalizar esta práctica el estudiante estará en capacidad de:
9.1.1.1 Elaborar cartas de control para atributos a partir de una simulación de procesos de
calidad en el laboratorio.
9.1.1.2 Conocer la diferencia entre una carta n, np, c y u.
9.1.1.3 Elaborar cartas de control con el Software NWA Quality Analyst.
9.1.2 Material y Equipo Para el desarrollo de esta práctica se utilizarán los siguientes
materiales y equipos:
9.1.2.1 Planta a escala del proceso galvanoplastia
9.1.2.2 Lámina Cold Rolleded
9.1.2.3 Reactivos
-
28
9.1.2.4 Barra de níquel
9.1.2.5 Termómetro.
9.1.2.6 Dados
9.1.3 Alcances de la práctica. Con el desarrollo de esta práctica se pretende que el
estudiante identifique las diferentes gráficas utilizadas para atributos, igualmente
distinga los diferentes tipos con los que se trabaja.
El estudiante estará en capacidad de elaborar cada una de las gráficas identificando
fracciones defectuosas cuando sea el caso.
Aprenderá que existen medios para el control de las atributos de un producto
determinando las causas que motivan la no conformidad y le permitirá por medio
del análisis conocer, controlar y ejercitarse en la prevención del origen de estas
situaciones.
Por otra parte podrá utilizar el software (NWA), para elaborar las respectivas gráfica
y así poder compararlas con las desarrolladas manualmente.
9.1.4 Metodología. Para el desarrollo del la práctica se cuenta con dos tipos de guía:
guía del estudiante y la guía del profesor. La primera hacer referencia a los
objetivos propuestos para el desarrollo de la misma, un marco teórico donde se
-
29
explican los términos que son motivo de estudio, describe el material y equipo a ser
utilizado, propone un informe que explica las actividades a desarrollar durante el
transcurso de la práctica, se hace referencia a la bibliografía que el estudiante puede
consultar.
La guía del profesor detalla los objetivos propuestos, un marco teórico donde se
explica ampliamente los formatos y tablas utilizados para el laboratorio, conceptos y
términos utilizados para la práctica, se describe el material y equipo a utilizar, se
proponen una serie de recomendaciones que se convierten en una herramienta
importante para el desarrollo de la práctica, por último se recomienda una
bibliografía como material de consulta. Ver anexo H.
A través de la implementación de procesos productivos a escala reales en las
prácticas se busca crear una dinámica que involucre de lleno al estudiante en la
realización de las mismas, buscando su participación activa, relacionándolo
didácticamente a la realidad productiva de una organización.
Nota: Dentro de la metodología para las prácticas diseñadas en este proyecto se
debe tener en cuenta, que las guías se elaboraron para que cada una se desarrolle en
un período de dos (2) horas cátedra, para que el estudiante tenga la oportunidad de
obtener los datos para desarrollar el informe.
El registro de los datos en el software NWA Quality Analyst se realizará en un
tiempo diferente al del laboratorio. Se debe tener en cuenta que dentro de los anexos
-
30
que van desde el I hasta el N, se hace referencia al instructivo del uso del NWA
Quality Analyst, que será adjuntado a la práctica del estudiante.
-
10. CONCLUSIONES
• A través de este proyecto logramos actualizar los contenidos de las prácticas del
laboratorio de Aseguramiento de la Calidad, utilizando una metodología más dinámica
que se amolda a las exigencias actuales del mercado y sobre todo se desarrolla con
base en procesos productivos reales que anteriormente no se estaban utilizando y que
aportan conocimientos importantes para el logro profesional de los estudiantes.
• Se introdujeron nuevas práctica de calidad como son las herramientas administrativas
para el control de calidad y calibración de instrumentos, conceptos que no se tenían en
cuanta y que son fundamentales para obtener el conocimiento necesario que le permita
al estudiante desarrollarse en el futuro en el área de Aseguramiento de la Calidad.
• Se implemento el uso del software NWA Quality Analyst para las prácticas de
laboratorio. Dicha aplicación es una herramienta utilizada en algunas empresas para el
análisis de procesos productivo. Con el conocimiento de esta aplicación le permitirá al
estudiante mejorar su capacidad de análisis y toma de decisiones acertadas.
• Utilizando los procesos productivos a escala se pudo obtener un conocimiento
detallado de los pasos del proceso y sus diferentes requerimientos para puesta en
-
32
marcha, tales como materia prima utilizada, operación, condiciones ambientales, entre
otras.
• A nivel personal se profundizó en los conceptos básicos del control estadístico de
calidad, ya que se investigó ampliamente en esta área del Aseguramiento de la Calidad.
-
11. RECOMENDACIONES
• Después de haber realizado las prácticas en los laboratorios con los modelos a escala de
los proceso productivos (Galvanizado, extrusión de mangueras, jabón, cintas
adhesivas), se recomienda al programa de Ingeniería Industrial proponer como futuro
proyecto de grado la automatización de los anteriores procesos con en el fin de obtener
un mejor aprovechamiento para el estudio de en Aseguramiento de la Calidad así como
también en otras asignaturas como Estudio y Medición del Trabajo, Procesos
Industriales, entre otras.
• Es necesario que para la ejecución de las prácticas de laboratorio por parte de los
docentes estos programen desde el principio del semestre las prácticas para que el
personal encargado del laboratorio obtenga la producción necearía para llevar a cabo la
práctica.
• Se recomienda tanto personal de laboratorio como decentes tener las precauciones
respectivas para el uso de sustancias químicas, así como utilizar los elementos de
protección respiratoria para todas las personas que intervengan en el desarrollo del
laboratorio.
-
BIBLIOGRAFÍA
BARONA VEGA, Gildardo y MURILLO BUENO, Heberth, Tesis: Construcción a Escala de un Modelo de Galvanosplastia. Santiago de Cali, 1994.
CHARBONNEAU, Webster, Control de Calidad. México: Nueva Editorial Interamericana, 1983. 287 p.
DIAZ HERNADEZ, Jorge Enrique y ZAMORA ESPAÑA, José Javier, Tesis: Modelo a Escala de Fabricación de Cintas Adhesivas. Santiago de Cali, 1996.
FUTAMI, Ryoji, Siete Herramientas Administrativas para el Control de la Calidad – M7. 1989.
GONZALEZ GONZALEZ, Carlos y ZELENY VAZQUEZ, José Ramón. Metrología, México D.F. McGraw-Hill, 1995. 691 p. ISO/IEC 17025: 1999, General requeriments for the competence of testing and calibration laboratories. JURAN, J.M. y GRYNA, Frank, Manual de Control de Calidad. México: McGraw – Hill, 1996. 2 v. KUME, Hitoshi, Herramientas Estadísticas Básicas para el Mejoramiento de la Calidad. Bogotá: Norma ,1992. 233 p. MARIÑO NAVARRETE, Hernando, El Sistema de Control Estadístico de Calidad. Bogotá: Instituto. Colombiano de Normas Técnicas, 1984. 205 p. MEDINA GALLEGO, Jorge y SOTO, Oscar Julian, Fundamentos de Metrología, Bogotá. Instituto Colombiano de Normas Técnicas, 1987. 700 p. N.T.C ISO 10012: 1997, 1ª actualización.
QUIGUA QUINTERO, Ezequiel y GALLEGO PRIETO, Arcesio, Tesis: Construcción a Escala de una Planta Piloto productora de Jabón. Santiago de Cali, 1994.
-
ANEXO A. PRACTICA 1 CALIBRACIÓN Y ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN
GUIA DEL ESTUDIANTE
1. OBJETIVOS
1.1 Explicar como realizar la calibración a un instrumento de medición.
1.2 Explicar el análisis de un sistema de medición: (MSA) de Repetibilidad,
Reproducibilidad, sesgo, estabilidad y linealidad de un sistema.
1.3 Calcular la incertidumbre de la medición.
2. MARCO TEORICO
La Norma Técnica Colombiana N.T.C ISO 9001/94 establece criterios para el control de
los instrumentos de medición y pruebas a equipos de monitoreo utilizados en los procesos.
Entre los controles y parámetros contenidos en esta norma está la calibración y el análisis
de los sistemas de medición utilizados en planta. Por su aplicación a nivel global, es
indispensable que el estudiante pueda realizar el análisis a un sistema de medición, calibrar
un equipo de medición y determinar su incertidumbre.
-
36
Para familiarizar al estudiante con los términos utilizados, vamos a definir algunos de ellos:
2.1 Calibración. Conjunto de operaciones que establecen en condiciones especificadas, la
relación entre los valores de las magnitudes indicadas por el instrumento de medición o
sistema de medición, o los valores representados en una medida materializada o por un
material de referencia y los valores correspondientes determinados por medio de los
patrones.
Figura 1. Calibrador –Bloque Patrón.
2.1.1 Bloques patrón. Son unas barras metálicas de sección rectangular, mecanizadas
Figura 2. Bloques Patrón.
y pulidas rigurosamente, que sirven para calibrar instrumentos, realizar mediciones y poner
en cero (0) una variedad de instrumentos.
-
37
2.2 Incertidumbre en la medición. Es un parámetro asociado con el resultado de una
medición, que caracteriza la dispersión de los valores que en forma razonable se le
podrían atribuir a la magnitud por medir.
2.3 Análisis de un sistema de medición. El análisis de un sistema de medición comprende
las siguientes variables:
Figura 3. Sistema de Medición.,
2.3.1 Sesgo. Se define como la diferencia entre el promedio observado de las mediciones
y un valor de referencia. El valor de referencia debe obtenerse en un laboratorio de
metrología, promediando una serie de mediciones obtenidas con un equipo de muy
alto nivel de confiabilidad.
Para calcular el sesgo se toma una muestra estándar la cual es medida diez (10)
veces. El sesgo se calcula restando el valor de referencia del promedio de las diez
(10) mediciones.
2.3.2 Linealidad. Cuando se grafica el sesgo vs el valor de referencia la pendiente de la
línea de regresión que mejor ajusta, multiplicada por la variación del proceso ( o la
tolerancia) de las partes, es un índice de la linealidad del instrumento de medición.
-
38
Para expresar la linealidad del instrumento como un porcentaje de la variación del
proceso ( o tolerancia) multiplicamos por cien (100) y dividimos por la variación
del proceso (o tolerancia)
2.3.3 Repetibilidad. Variación de medida que se obtiene cuando una persona mide la
misma dimensión o característica con el mismo instrumento. Es la variación
asociada con la medida del instrumento.
2.3.4 Reproducibilidad. Variación en el promedio de las medidas cuando más de una
persona mide la dimensión o característica empleando el mismo instrumento de
medición. Es la variación entre inspectores u operadores.
2.3.5 Variación de Repetibilidad y Reproducibilidad. (Vr y r ). Es la variación debida al
efecto combinado de las dos anteriores. Se conocen tres (3) métodos para
determinarla: Método del rango, método del promedio y rango y método anova.
Para la práctica utilizaremos el método del rango.
2.3.6 Estabilidad. Es la capacidad de un instrumento para mantener su comportamiento
durante su vida útil y de almacenamiento especificado.
3. MATERIAL Y EQUIPO
3.1 Pie de rey de carátula o medidor de espesores.
-
39
3.2 Bloques patrón 1-2-5-10-15-20-50 mm.
3.3 Guantes de tela.
3.4 Bayetilla
4. INFORME
4.1 Calibración
4.1.1 Limpiar las superficies de los bloques patrón.
4.1.2 Inspeccionar visualmente las superficies de medición de carátula o medidor de
espesor, evaluando si presentan rayas u óxido y si están dentro de lo permitido.
4.1.3 Determinar el rango de evaluación del instrumento y seleccionar los bloques patrón
adecuados.
4.1.4 Asegurar que la aguja del indicador coincida con el cero de la carátula. En caso
contrario, ajustar o solicitar asistencia técnica para su ajuste.
4.1.5 Seleccionar al menos tres (3) valores del rango de evaluación del instrumento,
correspondiente al 25%, 50% y 75% de dicho rango que coincidan con los bloques
-
40
patrón disponibles. Efectuar las mediciones en orden ascendente y descendente,
alternadamente, de modo que para cada valor nominal se realicen cuatro lecturas.
4.1.6 Registrar las lecturas en el formato 1 y realizar los cálculos pedidos.
NOTA: En la verificación, se pueden superponer hasta tres (3) bloques para ajustar las
medidas al valor deseado. Se requiere extrema limpieza durante estas mediciones.
4.1.7 ¿Qué diferencia existe entre la calibración y un sistema de medición?
4.1.8 La incertidumbre y el instrumento de medida tienen alguna relación, si es afirmativo
determine las relaciones.
4.1.9 ¿Cómo se puede disminuir la incertidumbre en un instrumento de medida?
4.2 Análisis de un sistema de medición.
4.2.1 Linealidad y sesgo.
4.2.1.1 Realizar diez (10) lecturas del espesor de los anteriores bloques patrón. Formato 2A.
4.2.1.2 Calcular el promedio y el sesgo para cada caso.
-
41
4.2.1.3 Graficar el sesgo vs. valor de referencia del bloque patrón y hallar la mejor ecuación
para esta relación utilizando el método de los mínimos cuadrados. Utilice el
software disponible en el laboratorio.
4.2.1.4 Determinar si la ecuación hallada en el anterior numeral corresponde efectivamente
a una línea recta.
4.2.1.5 Halle el coeficiente de correlación r
4.2.1.6 Interprete la linealidad y el sesgo con los datos obtenidos en la práctica de
laboratorio.
4.2.1.7 ¿Qué interpretación le da a los valores r y b obtenidos en los numerales del 4.2.1.3
al 4.2.1.5?
4.2.2 Repetibilidad y Reproducibilidad
4.2.2.1 Seleccionar cinco (5) piezas de producción (tornillos) y designe dos (2) estudiantes
para medir el diámetro de las roscas o la longitud de los tornillos escogidos, según
determine el docente.
4.2.2.2 Diligenciar el formato 2B para hallar la Repetibilidad y Reproducibilidad del
sistema.
-
42
4.2.2.3 Basado en los resultados obtenidos en el anterior procedimiento concluya y de las
recomendaciones del caso..
4.2.2.4 Dentro de un sistema de medición ¿Qué representan la Repetibilidad y la
Reproducibilidad?
4.2.2.5 ¿ Según el valor de R y R obtenido. ¿Cuál sería la decisión dada sobre el sistema de
medición?
4.3 Estabilidad
4.3.1 Según los resultados del gráfico de control se puede afirmar que el sistema de
medición es estable? Explique.
4.3.2 Considere que la lecturas mostradas en la carta de control anexa corresponde a datos
tomados en forma semanal (Un subgrupo de cinco (5) lecturas por semana) hasta
completar 25 subgrupos, utilizando bloques patrón y un calibrador pie de rey.
Con las formulas suministradas, calcule los límites de control. Grafique los puntos.
Observe la tendencia y exprese sus observaciones sobre la estabilidad del
instrumento.
-
43
5. BIBILOGRAFIA
N.T.C ISO 10012: 1997, 1ª actualización.
ISO/IEC 17025: 1999, General requeriments for the competence of testing and calibration
laboratories.
GONZALEZ GONZALEZ, Carlos y ZELENY VAZQUEZ, José Ramón. Metrología,
México D.F. McGraw-Hill, 1995. 691 p.
MEDINA GALLEGO, Jorge y SOTO, Oscar Julian, Fundamentos de Metrología, Bogotá.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas, 1987. 700 p.
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FORMATO 1
CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS 1.DATOS DEL INSTRUMENTO
Instrumento: Resolución Rango Instrumento (mm) Código Rango de Trabajo (mm) Usuario Marca Sección donde se utiliza 2. CONDICIONES AMBIENTALES
Temperatura % Humedad Relativa 3. MEDICIONES Y CALCULOS
LECTURAS VALOR
NOMINAL 1 2 3 4 Promedio Dif Patrón
O Error Desviación Típica Si
Incertid.
ERROR MAXIMO OBTENIDO ERROR MAXIMO PERMISIBLE Observaciones: Elaboró: Fecha:
PATRON UTILIZADO:
Error Máximo = mm
DISPOSICIÓN: CERTIFICAR AJUSTAR DESECHAR
Error Maximo Permitido ±
Incertidumbre ±
Factor Rit
Tolerancia
-
FORMATO 2A CALCULO DE SESGO Y LINEALIDAD
LECTURAS Xi mm mm mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
X Valor de Referencia
Sesgo
n
XiX
∑= Sesgo = X - Valor Referencia Fórmulas para la línea de Regresión Constante b
( )∑ ∑∑ ∑∑
−
−=
22 XXn
YXXYnb
Intercepto a
n
XbYa
∑ ∑−=
FORMATO 2B CALCULO DE REPETIBILIDAD Y REPRODUCIBILIDAD
PROCESO VARIABLE
INSTRUMENTO A
OPERARIOS B
Ensayos
Muestra No Operador A Operador B Rango 1 2 3 5 5
Rango Promedio
Tolerancia del producto Vr y r = (5.15 x Rango Promedio)/1.19
Análisis de Tolerancia %Vr y r/Tolerancia
Nota: % Vr y r < 10 Equipo estable 10 < % Vr y r < 30 Tomar medidas correctivas % Vr y r > 30 Equipo o sistema no aceptable
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46
PRACTICA 1 CALIBRACIÓN Y ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN
GUIA DEL PROFESOR
1. OBJETIVOS
1.1 Explicar como realizar la calibración a un instrumento de medición.
1.2 Explicar el análisis de un sistema de medición: (MSA) de Repetibilidad,
Reproducibilidad, sesgo, estabilidad y linealidad de un sistema.
1.3 Calcular la incertidumbre de la medición.
2. MARCO TEORICO
2.1 CALIBRACIÓN
En el elemento 4.11 de la NTC 9001/94 establece que se deben mantener procedimientos
documentados para controlar, calibrar y mantener los equipos de inspección, medición y
ensayos usados para demostrar el cumplimiento del producto con los requisitos indicados,
esto para asegurar que se conoce la incertidumbre de medida y que dicha incertidumbre es
congruente con la capacidad de medida requerida.
Por su parte la ISO 9001 versión 2000, al respecto define la calibración como el conjunto
de operaciones que establecen en condiciones especificadas, la relación entre los valores de
-
47
Figura 1. Sistema de Medición
las magnitudes indicadas por el instrumento de medición o sistema de medición, o los
valores representados en una medida materializada o por un material de referencia y los
valores correspondientes determinados por medio de los patrones
Para efectos del desarrollo de esta práctica se describirá a continuación los términos
requeridos en el formato utilizado el cual se denomina CALIBRACIÓN DE
INSTRUMENTOS (Formato 1. Pagina 43).
2.1.1 Datos del instrumento
2.1.1.1 Instrumento. Hace referencia al tipo de instrumento el cual se desea calibrar, para
la práctica se sugiere utilizar el calibrador de carátula, calibrador de espesores o
micrómetro.
2.1.1.2 Rango Instrumento. Se define como la capacidad máxima del instrumento para
poder obtener una medida.
-
48
2.1.1.3 Rango de Trabajo. Se define como la máxima lectura obtenida de una variable
determinada que se este controlando.
2.1.1.4 Marca. Nombre de la empresa que fabrica el instrumento.
2.1.1.4 Resolución. Es la mínima medida la cual se puede obtener del instrumento.
2.1.1.5 Código. Según la Norma Técnica Colombiana establece que los instrumentos de
medida se deben codificar de acuerdo a su Función, Aplicación, área operativa de la
empresa
2.1.1.6 Usuario. Persona que utiliza el instrumento de medida.
2.1.1.7 Sección donde se utiliza. Lugar donde se utiliza el instrumento.
2.1.2 Condiciones ambientales
Las condiciones pedidas por la ISO 17025 “Requerimientos generales para la competencia
de los laboratorios de calibración y ensayo”. ( Esta Norma Internacional establece los
requisitos generales que un laboratorio tiene que cumplir para ser reconocida su
competencia para realizar calibraciones o ensayos, incluyendo el muestreo. Cubre
calibración y ensayos que se realizan utilizando métodos normalizados, métodos no
-
49
normalizados y métodos desarrollados por el laboratorio.) para los laboratorios de
metrologías son:
2.1.2.1 Temperatura. temperatura a la cual se encuentra el lugar de trabajo
2.1.2.2 Porcentaje de Humedad Relativa. % de humedad del lugar de trabajo.
2.1.2.3 Patrón Utilizado. Instrumento de medida que se va a utilizar para calibrar.
2.1.3 Mediciones y Cálculos
2.1.3.1 Valor Nominal. Es el valor de referencia especificado por el fabricante del patrón.
2.1.3.2 Lecturas. Se refiere a los datos que se deben obtener en la práctica.
2.1.3.3 Promedio. Es la media de las lecturas obtenidas.
2.1.3.4 Diferencia Patrón o Error (Dif Patrón o Error). Es la diferencia entre el valor
nominal y el promedio.
2.1.3.5 Desviación típica. Es el cálculo de la desviación estándar de las lecturas tomadas.
-
50
2.1.3.6 Incertidumbre (Incertid). Para definir la incertidumbre se conocen diversos
métodos, ver anexo 1.Para calcular la incertidumbre se multiplica la desviación
típica o estándar por dos.
2.1.3.7 Error máximo obtenido. Es el mayor valor obtenido en la columna “Dif Patrón o
error”
2.1.3.8 Error Máximo Permitido. Depende del instrumento que se está calibrando. Para el
Pie de Rey la expresión es:
Error debido al estado de la superficie de medición = ± 2 mµ
Error de paralelismo = ± 2 mµ
Error de división principal =
+±
505
Lmµ
Error de la división del cursor = ± 5 mµ
Error de ajuste del cero = ± 5 mµ
Error debido a la fuerza de medición = ± 3 mµ
Error de lectura = ± 15 mµ
Error Máximo =
+±
5037
Lmµ
-
51
En la práctica tal error no podrá verificarse por ser improbable la ocurrencia simultánea de
cada error máximo. Se debe entonces considerar la probabilidad del error máximo así:
mLL
MáximoError µ
+±=
+×±=
5025
5037
3
2
donde: L es la medida tomada con el instrumento.
50
1, Depende de la precisión del instrumento. (0.02mm)
2.1.3.9 Incertidumbre. Es el mayor valor de la columna de incertidumbre. El valor de este
campo será el máximo valor de la columna incertidumbre.
2.1.3.10 Tolerancia. Es un parámetro dado por el cliente al proveedor para establecer
el margen con que se desee que se fabrique un determinado producto.
2.1.3.11 Factor Rit. Es la relación que existe entre la tolerancia del producto medido
y la incertidumbre de medición o calibración. Este factor debe ser mayor a 3 y
determina si el instrumento de medida es el adecuado para medir esa parte en
producción.
2.1.3.12 Disposición. Basándose en el factor Rit se concluye: Certificar – Ajustar –
desechar.
-
52
2.2 Análisis de un sistema de medición.
Un sistema de medición esta compuesto por el operador, el instrumento y el producto
(Pieza o parte). El MSA consiste en determinar el SESGO, LA LINEALIDAD, LA
ESTABILIDAD, LA REPETIBILIDAD Y LA REPRODUCIBILIDAD.
CALCULO DE SESGO Y LINEALIDAD (FORMATO 2A)
2.2.1 Lecturas. En este campo del formato 2A se registran las lecturas tomadas con los
patrones utilizados en la práctica.
2.2.2 Registrar en los campos: X , Valor de referencia y sesgo del formato 2A los
respectivos valores.
2.2.3 Linealidad. Cuando se grafica el sesgo vs el valor de referencia la pendiente de la
línea de regresión que mejor se ajusta, multiplicada por la variación del proceso (o
la tolerancia) de las partes, es un índice de la linealidad del instrumento de
medición. Para expresar la linealidad del instrumento como un porcentaje de la
variación del proceso (o tolerancia) multiplicamos por cien (100) y dividimos por la
variación del proceso (o tolerancia).
Como con la estabilidad, la técnica de análisis recomendada es gráfica por lo cual se
recomienda, un diagrama de dispersión con la línea de mejor ajuste.
-
53
La curva de linealidad entre sesgo vs valor de referencia se grafica para el rango de
la operación del equipo. Si la gráfica obtenida es una línea recta la bondad de ajuste
de r2 determinará si hay una buena relación de linealidad.
2.2.4 Los campos Repetibilidad, Reproducibilidad, Variación de Repetibilidad o
Reproducibilidad ( Vr y r ), fueron definidos en la guía del estudiante. La expresión
para calcular la Variación de Repetibilidad y Reproducibilidad (Vryr) viene dada
por:
( )19.1
Pr15.5 omedioRangoVryr
×=
2.2.5 Registrar en los campos “Proceso, Variable, Instrumento, Operario” los nombres
apropiados.
2.2.6 Registrar los respectivos valores en los campos: “Rango, Rango Promedio,
Tolerancia el Producto”.
2.2.7 Estabilidad. La estabilidad fue definida en la guía del estudiante. Ver anexo 1
3. RECOMENDACIONES PARA LA PRÁCTICA
3.1 Asegúrese que el estudiante verifique el ajuste del cero del instrumento de medida
antes de comenzar la práctica.
-
54
3.2 Para calibrar se deben tomar las lecturas en orden ascendente para el primer ensayo de
lecturas (columna 1 del formato 1 de lecturas) para la primera lectura, descendente para
la segunda y así sucesivamente para el resto de lecturas del FORMATO 1
CALIBRACION DE INSTRUMENTOS.
3.3 Se sugiere trabajar con el 25%, 50% y 75% del rango del instrumento en el valor
nominal de los bloques patrón en Calibración de instrumentos ( Formato 1. Pagina 43).
3.4 Tolerancia: El docente asignará una tolerancia para el producto a medir.
3.5 Haga saber al estudiante de la importancia de dar un buen trato de los bloques patrón
para evitar su deterioro.
3.6 Indique al estudiante que para la linealidad debe realizar una regresión lineal del sesgo
vs el valor real del bloque patrón para hallar dicha variable.
3.7 Para la estabilidad debe realizarse una carta de control ( )RX , buscando con esto
simular la variación de las lecturas de los bloques patrón a través del tiempo. Debe
suponerse que las lecturas se hacen periódicamente cada mes por ejemplo.
4. BIBLIOGRAFÍA
N.T.C ISO 10012: 1997, 1ª actualización .
-
55
ISO/IEC 17025: 1999, General requeriments for the competence of testing and calibration
laboratories.
GONZALEZ GONZALEZ, Carlos y ZELENY VAZQUEZ, José Ramón. Metrología,
México D.F. McGraw-Hill, 1995. 691 p.
MEDINA GALLEGO, Jorge y SOTO, Oscar Julian, Fundamentos de Metrología, Bogotá.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas, 1987. 700 p.
-
Anexo B. PRACTICA 2 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE PROCESO PARA MANGUERAS
DE POLIETILENO.
GUIA DEL ESTUDIANTE
1. OBJETIVOS
1.1 Explicar el proceso de extrusión de mangueras de polietileno disponible en los
laboratorios.
1.2 Determinar la capacidad de un proceso de producción de mangueras estableciendo la
capacidad del proceso (Cp), Cpk+, Cpk-, para sus variables críticas analizando e
interpretando los resultados.
1.3 Utilizar el software para obtener los histogramas y calcular (Cp), Cpk+, Cpk-, del
proceso analizado.
2. MARCO TEORICO
2.1 Proceso de extrusión de mangueras. El principio de funcionamiento de una extrusora
consiste en un tornillo sin fin que gira dentro de un cilindro caliente. En el interior del
cilindro se transporta, compacta y plastifica una masa de material termoplástico
introducida la cual es expulsada luego, a través de una boquilla conformadora. Una vez la
-
57
masa extraída sale de la boquilla por medio de aire a presión se procede a un
dimensionado y enfriamiento. La manguera extraída debe obtener las dimensiones
esperadas durante el enfriamiento. Luego se corta en longitudes determinadas y se apila.
Figura 1. Extrusora
2.2 Capacidad de proceso. Se define como la comparación de lo especificado contra la
dispersión normal del proceso. Se determina tomando la diferencia entre el límite superior
e inferior de las especificaciones del proceso, dividida seis (6) veces la desviación
estándar. Se debe tener en cuenta que dichas especificaciones son acordadas entre el cliente
y el proveedor.
σ6EiEs
Cp−
= 1 donde:
σ = Es la desviación estándar
1 KUME, Hitoshi, Herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad. Bogotá :Norma, 1992, p.130
-
58
Es = Especificación Superior
Ei = Especificación Inferior
2.3 Capacidad de proceso ( Cpk+): Índice de rendimiento que indica la proximidad de la
medida al límite superior. Se determina como la diferencia entre el promedio de los datos
obtenidos y el límite superior de la especificación, dividido tres veces la desviación
estándar.
σ3XEs
CpK−
=+ 2
2.4 Capacidad de proceso (Cpk-): Índice de rendimiento que indica la proximidad de la
medida al límite inferior. Se determina como la diferencia entre el límite inferior de la
especificación y el promedio de los datos obtenidos, dividido tres veces la desviación
estándar.
σ3EiX
CpK−
=− 3
3. MATERIAL Y EQUIPO
3.1 Extrusora
2 MARIÑO NAVARRETE, Hernando, El Sistema de Control Estadístico de Calidad. Bogotá: Instituto. Colombiano de Normas Técnicas, 1984. p.79 3 Ibid.,p79
-
59
3.2 Calibrador Pie De Rey De Carátula
3.3 Polietileno De Baja Densidad.
4. PROCEDIMIENTO
4.1 Procedimiento para el funcionamiento de la máquina:
4.1.1 Alistamiento del equipo
Previamente el auxiliar de laboratorio debe:
4.1.1.1 Energizar el tablero de mando de la extrusora.
4.1.1.2 Calibrar la temperatura de trabajo de las zonas 1,2 y 3 a 375ºC. Este proceso tiene
una duración de 60 minutos antes de iniciar el proceso.
4.1.1.3 Abrir la válvula del sistema de enfriamiento de la extrusora.
4.1.1.4 Encender el motor de tornillo sin fin sin materia prima durante 2 minutos.
4.1.1.5 Verificar la entrada de aire tanto al sistema de corte como a la boquilla de la
extrusora.
-
60
4.1.2 Operación.
4.1.2.1 Alimentar la máquina con polietileno de baja densidad.
4.1.2.2 Cuando observe salida de material iniciar el proceso de enfriamiento pasándolo por
la canaleta y luego embobinar por el sistema de arrastre, llevándolo hasta el sistema
de corte.
4.1.2.3 Ajuste la máquina para realizar cortes manuales, calculando una longitud
aproximada y homogénea (El profesor le indicará la especificación para la
longitud de la manguera.)
4.1.2.4 Ajuste la máquina para realizar cortes automáticos. (El profesor le indicará la
longitud del corte.)
4.1.2.5 Obtenga 50 muestras para realizar el informe tanto para corte manual como para
corte automático.
.
4.1.3.Explicación del uso del software NWA. Ver manual anexo.
-
61
Figura 2. Secciones Máquina Extrusora
5. INFORME
Formato 1. Distribución de frecuencias
LIMITES DE
CLASE MARCA DE
CLASE FRECUENCIA
(F) U UF U2 F
SUMATORIA Fuente: KUME, Hitoshi, Herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad. Bogotá: Norma, 1992, p.69 5.1 Elaborar el histograma para la anterior distribución de frecuencias
-
62
5.2 Calcular la media y la desviación estándar a partir de la tabla de distribución de
frecuencias, según el texto de referencia Herramientas estadísticas básicas para el
mejoramiento de la calidad. ( Hitoshi Kume).
n
ufhaX∑+=
1
22
−
−
=∑ ∑
n
n
uffu
hS 4 donde:
a: Marca de Clase donde u = 0
h: Intervalo de clase.
5.3 Elaborar un histograma utilizando el software NWA ( Anexar al informe).
5.4 Calcular de la capacidad del proceso Cp. El profesor indicará al estudiante las
especificaciones necesarias.
5.5 Calcular del Cpk+ y Cpk-.
FORMULAS Cp Cpk+ Cpk(-)
Fuente: Los autores
4 KUME, Hitoshi, Herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad. Bogotá :Norma, 1992, p71
-
63
5.1 De acuerdo a los valores obtenidos con la media y la desviación estándar ¿Cómo es el
comportamiento del proceso?
5.2 Interpretar Cp, Cpk+, cpk-. Compare sus resultados con los obtenidos en el software y
concluya.
5.3 Comparar los datos obtenidos con el software NWA y los realizados por el estudiante.
5.4 Concluya de acuerdo a lo realizado en la práctica.
6.. BIBLIOGRAFÍA
KUME, Hitoshi, Herramientas Estadísticas Básicas para el Mejoramiento de la Calidad.
Bogotá: Norma ,1992. 233 p.
CHARBONNEAU, Webster, Control de Calidad. México: Nueva Editorial Interamericana,
1983. 287 p.
JURAN, J.M. y GRYNA, Frank, Manual de Control de Calidad. México: McGraw – Hill,
1996. 2 v.
MARIÑO NAVARRETE, Hernando, El Sistema de Control Estadístico de Calidad.
Bogotá: Instituto. Colombiano de Normas Técnicas, 1984. 205 p.
-
Formato 2. Registro de datos
Realizado por:___________________________________ Código:_____________ Fecha:______________ Equipo utilizado:________________Temperatura Zona 1:____Zona 2:_____ Zona 3: _____ Zona 4:_____ Variable a controlar__________________Velocidad de Arrastre______________ Presión de aire: ________ Instrumento de Medida Utilizado_______________________________ Código Instrumento:_____________ Grupo: ________ Jornada_________ Subgrupo________ Docente__________________________________
No
Magnitud (mm)
Longitud Diámetro
No
Magnitud (mm)
Longitud Diámetro
No
Magnitud (mm)
Longitud Diámetro
No
Magnitud (mm)
Longitud Diámetro
1 26 1 26 2 27 2 27 3 28 3 28 4 29 4 29 5 30 5 30 6 31 6 31 7 32 7 32 8 33 8 33 9 34 9 34 10 35 10 35 11 36 11 36 12 37 12 37 13 38 13 38 14 39 14 39 15 40 15 40 16 41 16 41 17 42 17 42 18 43 18 43 19 44 19 44 20 45 20 45 21 46 21 46 22 47 22 47 23 48 23 48 24 49 24 49 25 50 25 50
Fuente: Los autores.
-
65
PRACTICA 2 DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE PROCESO PARA MANGUERAS
DE POLIETILENO. GUIA DEL PROFESOR
1. OBJETIVOS
1.1 Explicar el proceso de extrusión de mangueras de polietileno disponible en los
laboratorios.
1.2 Determinar la capacidad de un proceso de producción de mangueras estableciendo la
capacidad del proceso (Cp) y el Cpk del proceso, analizando e interpretando los
resultados.
3. MARCO TEORICO
2.1 Proceso de extrusión de mangueras. El método de funcionamiento de una extrusora
consiste en que un tornillo sin fin, gira dentro de un cilindro caliente. En el interior del
cilindro se transporta, compacta y plastifica la masa introducida para expulsarla luego,
por una boquilla conformadora. La materia prima utilizada es un termoplástico el cual
se somete a un procesos de presión y calentamiento para condicionarla a una
viscosidad, lo suficientemente elevada, para transformarla directamente en una forma
continua que la confiere la boquilla ubicada en el cabezal. Después de la salida de la
masa extrusionada de la boquilla se procede a un calibrado y enfriamiento, en el
-
66
calibrado la masa extrusionada debe mantener las dimensiones exigidas durante el
enfriamiento, luego se corta en longitudes determinadas y se apila.
Figura 1. Extrusora
2.2 Materias primas utilizadas en el proceso de extrusión de plásticos. En la industria de
extrusión de plásticos se utilizan los termoplásticos que son resinas con una estructura
molecular lineal que durante le moldeo en caliente no sufren ninguna modificación
química. La acción del calor hace que estas resinas se fundan, solidificándose
rápidamente por enfriamiento en el aire o al contacto con las paredes del molde. Dentro
de ciertos límites puede repetirse el ciclo de fusión-solidificación pero, sin embargo,
debe tenerse en cuenta que el calentamiento repetido puede dar como resultado la
degradación de la resina.
Algunos termoplásticos utilizados pueden ser:
2.2.1 Polietileno de alta densidad (PEAD). Es de fácil proceso, su resistencia y
flexibilidad no cambian a bajas temperaturas, posee una alta resistencia al ataque de
-
67
óxidos y excelentes propiedades de aislante eléctrico. Se utiliza para la fabricación
de combustibles de aceites, tuberías.
2.2.2 Policloruro de vinilo (PVC). Es uno de los materiales más versátiles, resistente a la
intemperie, se utiliza para la fabricación de envases.
2.2.3 Polietileno de baja densidad ( PEBD). Es blando, es fácilmente maquinable y su
fluidez al molde no presenta complicaciones. Se utiliza para la fabricación de bolsas
plásticas, mangueras.
2.3 Tipos de extrusoras de plástico.
2.3.1 Máquinas de extrusión de un huesillo (tornillo sin fin). Por lo general, son
máquinas universales empleadas para mezclar, plastificar, granular materiales,
fabricar películas, láminas, tubos y artículos de configuración compleja, además
para revestir telas y papel.
Su principal característica es que está conformada por un huesillo o tornillo sin fin
que es el que transporta, compacta y plastifica el material termoplástico.
2.3.2 Máquinas de extrusión de dos o más huesillos. Estas máquinas, por sus cualidades
tecnológicas ofrecen mayores ventajas de producción y son más aceptadas en el
mercado por su gran capacidad de aplicación. Son ideales para trabajos de gran
producción donde debe obtenerse un mezclado completo del compuesto del moldeo,
-
68
una excelente granulación de los materiales termoplásticos, eliminación completa de
los defectos gelificantes y la eliminación justa de la humedad entre otros
requerimientos.
2.3.3 Máquina de extrusión sin huesillo. Las máquinas sin huesillo pueden utilizarse
para la fabricación de artículos laminados y tubos, aplicación de revestimientos
aislantes en cables, fabricación de artículos de espuma sintética, para la
plastificación previa de termoplásticos en máquinas de fusión. El material
permanece en la máquina muy poco tiempo, como máximo nueve segundos
característica importante para materiales sensibles a la destrucción térmica.
Para el desarrollo de esta práctica se recomienda utilizar el FORMATO 1
DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS. Sus campos son los siguientes:
2.2 Limites de clase: Hace referencia a los valores mínimos y máximos de la muestra con
un mismo rango que forman intervalos entre sí.
2.3 Rango: Es la diferencia entre el máximo y mínimo valor observado.
2.4 Marca de Clase: Es el valor medio de cada intervalo de clase.
2.5 Frecuencia: Se refiere al número de veces que se repite un valor en un límite de clase.
-
69
2.6 Marca de clase (U):
2.7 Marca de clase, frecuencia (UF): Se obtiene de la multiplicación de la marca de clase
(U) con su frecuencia respectiva.
2.8 U2F: Se obtiene de la marca de clase U elevada al cuadrado por la frecuencia
respectiva.
2.9 Capacidad de proceso. Se define como la diferencia entre el límite superior e inferior
de las especificaciones del proceso, dividida (6) seis veces la desviación estándar. Se debe
tener en cuenta que dichas especificaciones son acordadas entre el cliente y el proveedor.
σ6EiEs
Cp−
= 5
Figura 2. Capacidad de Proceso a partir del NWA Quality Analyst
5 KUME, Hitoshi, Herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad. Bogotá :Norma, 1992, p.130
-
70
2.10 Capacidad de proceso ( Cpk+): Índice de rendimiento que indica la proximidad de la
medida al límite superior. Se determina como la diferencia entre el promedio de los datos
obtenidos y el límite superior de la especificación, dividido tres veces la desviación
estándar.
σ3XEs
CpK−
=+ 6
2.11 Capacidad de proceso ( Cpk(-)): Índice de rendimiento que indica la proximidad de la
medida al límite inferior. Se determina como la diferencia entre el límite inferior de la
especificación y el promedio de los datos obtenidos, dividido tres veces la desviación
estándar
σ3EiX
CpK−
=− 7
3. MATERIAL Y EQUIPO
3.1 Extrusora.
3.3 Calibrador pie de rey de carátula.
6 MARIÑO NAVARRETE, Hernando, El Sistema de Control Estadístico de Calidad. Bogotá: Instituto. Colombiano de Normas Técnicas, 1984. p.79 7 Ibid.,p79
-
71
3.3 Polietileno de baja densidad.
Figura 3. Secciones Máquina Extrusora
4. RECOMENDACIONES PARA LA PRÁCTICA
4.1 Asegúrese de que la máquina extrusora se haya precalentado antes de iniciar la práctica
durante 60 minutos.
4.2 Indique a cada grupo de estudiantes la longitud de la manguera y los límites de
especificación superior e inferior de acuerdo a su criterio tanto para el corte automático
como para el manual, esto para obtener diversos datos dentro de la práctica.
-
72
4.3 Informe al estudiante que debe utilizar el software NWA para obtener los histogramas
respectivos de la práctica y así mismo analizar los datos obtenidos.
4.4 Tenga en cuenta que el instructor debe ajustar la máquina para poder obtener
mangueras de longitud aproximada de 120.00mm, diámetro interno de 2.00mm,
diámetro externo 4.00mm y color natural.
4.5 No olvide que en el Formato 1 Registro de datos se diligencia una columna para el
registro de datos obtenidos para el corte manual y la otra columna para el corte
automático.
5. BIBLIOGRAFÍA.
KUME, Hitoshi, Herramientas Estadísticas Básicas para el Mejoramiento de la Calidad.
Bogotá: Norma 1992. 233 p.
CHARBONNEAU, Webster, Control de Calidad. México: Nueva Editorial Interamericana,
1983. 287 p.
JURAN, J.M. y GRYNA, Frank, Manual de Control de Calidad. México: McGraw – Hill,
1996. 2 v.
MARIÑO NAVARRETE, Hernando, El Sistema de Control Estadístico de Calidad.
Bogotá: Instituto. Colombiano de Normas Técnicas.
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Anexo C. PRACTICA 3 DIAGRAMA DE PARETO Y CAUSA EFECTO PARA EL PROCESO PRODUCTIVO
DE NIQUELADO DE PIEZAS METÁLICAS GUIA DEL ESTUDIANTE
1. OBJETIVOS
1.1 Explicar el proceso de niquelado de partes metálicas.
1.2 Elaborar un diagrama de Pareto para analizar los principales defectos obtenidos en el
proceso de niquelado de piezas metálicas.
1.3 Elaborar un diagrama de causa - efecto para analizar las principales causas de
ocurrencia de los defectos más ofensores.
1.4 Utilizar el software NWA para elaborar diagramas de Pareto.
2 MARCO TEORICO
2.1 Proceso de Niquelado de piezas metálicas. Es una técnica para depositar sobre los
cuerpos sólidos recubrimientos metálicos por procedimientos electrolíticos.
Los objetos a recubrir se usan como cátodos (Electrodos negativos) y como ánodo
(Electrodos Positivos) una lámina del metal recubridor.
.
-
74
Si los objetos a recubrir son metálicos previamente se someten a limpieza y decapado y si
son malos conductores de la corriente eléctrica (Madera, Plástico, Cuero, etc.) se les
metaliza previamente con baño o espolvoreo de polvo metálico o grafi