Capacidad de procesos

Bryan Salazar López — Tue, 29 Oct 2019 20:58:31 +0000

Una necesidad muy frecuente en los procesos consiste en evaluar la variabilidad y tendencia central de una característica de calidad, para así compararla con sus especificaciones de diseño. La capacidad de proceso es el grado de aptitud que tiene un proceso para cumplir con las especificaciones técnicas deseadas.

Cuando la capacidad de un proceso es alta, se dice que el proceso es capaz, cuando se mantiene estable a lo largo del tiempo, se dice que el proceso está bajo control, cuando no ocurre esto se dice que el proceso no es adecuado para el trabajo o requiere de inmediatas modificaciones.

¿Cómo evaluar la capacidad de un proceso?

Mientras los procesos no sufran modificaciones o reajustes, para evaluar su capacidad suele recurrirse a algunas de las siete herramientas de la calidad, tales como:

Histogramas
Gráficos de control
Planillas de inspección

Cuando el proceso se ve modificado, por ejemplo con la implementación de una nueva máquina, o con un reajuste de métodos, debe efectuarse un estudio de índices de capacidad.

Requisitos para efectuar un estudio de índices de capacidad

El principal requerimiento para iniciar con un estudio de aptitud del proceso consiste en que éste se encuentre estadísticamente estable. Además se precisa que:

Las mediciones individuales del proceso se comporten siguiendo una distribución normal.
Las especificaciones de ingeniería representen con exactitud los requerimientos de los clientes.

Cuando se han identificado desviaciones en el comportamiento estadístico de las mediciones de alguna característica de calidad, la evaluación de la capacidad del proceso inicia después de que en las gráficas de control las causas especiales han sido identificadas, analizadas y corregidas, por ende, las gráficas actuales de control muestran un proceso dentro de control estadístico.

Clasificación de los índices de capacidad

Los índices de capacidad se pueden clasificar según su posición y alcance temporal en:

Respecto a su posición
- Índices centrados con respecto a los límites
- Índices descentrados con respecto a los límites
- Solo con límite superior
- Solo con límite inferior
Respecto a su alcance temporal
- A corto plazo: Capacidad potencial
- A largo plazo: Capacidad global

Sí una vez determinadas las capacidades se encuentra una diferencia significativa entre los índices de corto y largo plazo, es un síntoma de inconsistencias en el proceso, y de que éste es susceptible de aplicar mejoras.

Índices de capacidad a corto plazo Cp y Cpk

Índice Cp

Para considerar que un producto sea de calidad, las mediciones de sus características deben ser iguales a su valor ideal, sin embargo al conocer que la variabilidad es una característica ínsita de todo proceso estas mediciones deben al menos estar dentro de cierta especificación inferior y/o superior. La medida de la capacidad potencial del proceso para cumplir con tales especificaciones de calidad nos la proporciona el índice de capacidad del proceso (Cp).

Donde

LES = Límite de especificación superior

LEI = Límite de especificación inferior

Donde d2 es una constante que depende del tamaño de muestra.

Para una mejor interpretación del índice analicemos la siguiente gráfica

El Cp compara el ancho de las especificaciones (tolerancia) con la amplitud de la variación (dispersión natural) del proceso. Sí la variación del proceso es mayor que la amplitud de las especificaciones, entonces el Cp es menor que 1, lo que sería evidencia de que no se está cumpliendo con las especificaciones. Sí el Cp es mayor que 1 es una evidencia de que el proceso es potencialmente capaz de cumplir con las especificaciones.

El Cp se utiliza para conocer y tomar decisiones sobre el proceso dependiendo de su valor, es el tipo de proceso y la decisión que debe de tomarse. La siguiente tabla nos muestra la interpretación cualitativa del índice Cp.

Cuando se determina que el proceso no es apto para producir las unidades dentro de las especificaciones establecidas deben adoptarse diversas medidas, dentro de las que se encuentran:

Mejorar el proceso
Cambiar el proceso por uno mejor
Cambiar la especificación (No recomendado)
Rediseñar el producto
Inspeccionar al 100% (Ineficiente)
Obtener una desviación o permiso de aceptación (Temporal)
Tercerizar la elaboración de la parte (En caso de ser posible)
Dejar de hacer el producto (No recomendado)

Índice Cpk

El índice Cp estima la capacidad potencial del proceso para cumplir con tolerancias, sin embargo comúnmente se reconoce que una de sus desventajas es que no toma en cuenta el centrado del proceso. Para dar solución a esto el Cp se puede modificar para evaluar también donde se localiza la media del proceso respecto a las especificaciones. Al índice de Cp modificado se le conoce como Índice de Capacidad Real Cpk.

Donde

El índice Cpk va a ser igual al Cp cuando la media del proceso se ubique en el punto medio de las especificaciones. Sí el proceso no está centrado entonces el valor del índice de Cpk será menor que el Cp.

Valores mayores a 1 de Cpk indican que el proceso está fabricando artículos que cumplen con las especificaciones.
Valores menores a 1 de Cpk indican que el proceso está produciendo artículos fuera de las especificaciones.
Valores de 0 o negativos de Cpk indican que la media del proceso está fuera de las especificaciones.

Por lo tanto el Cp mide la capacidad potencial del proceso; mientras que el Cpk mide la capacidad real.

Procesos de una sola especificación

Aunque es menos común, es posible que en determinados procesos al medir las características de calidad se precise que «entre más grande mejor» o «entre más pequeño mejor», o simplemente que no sea menor o mayor a determinada especificación. Para estos casos existen los llamados índices de especificación única.

Índice de capacidad inferior – «Entre más grande mejor»

Índice de capacidad superior – «Entre más pequeño mejor»

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