Ir al contenido
σestadistica.ar

Calculadora

Cartas de control y capacidad

¿Este mes es peor, o es variación normal? La carta de control separa las causas especiales de las comunes; la capacidad dice si el proceso, además de estable, cumple lo que se le pide.

Ejemplos:

Ejemplo ilustrativo: 30 subgrupos de 5 diámetros de un anillo de pistón (mm). Los límites salen de los primeros 20; desde el subgrupo 24 la media se corre 1,5 σ, y las reglas lo detectan antes que el límite de 3σ.

Carta
Reglas

5 subgrupos dan señal (el primero, el 26): hay que buscar una causa especial.

Bajo control no quiere decir bueno: quiere decir estable y predecible. Si solo hay variación común, cambiar algo cada vez que un punto sube o baja aumenta la variabilidad; lo que corresponde es cambiar el sistema.

Media del subgrupo

fase IILSC 74,0151LC 74,0011LIC 73,987021,2,31,2,31,2,3313579111315171921232527293074,022873,9870

Líneas punteadas rojas: límites de control a 3σ, calculados con los primeros 20 subgrupos y fijos para el resto (fase II, sombreada). Punteado gris: 1σ y 2σ, las zonas que usan las reglas. Los números sobre los puntos rojos dicen qué regla dispararon.

Rango del subgrupo

fase IILSC 0,0514LC 0,0243LIC 0,00001357911131517192123252729300,05140,0000

Conviene mirarla primero: si la dispersión no está bajo control, los límites de la otra carta no significan nada.

Las señales

  • Subgrupo 26: 2 de 3 puntos seguidos más allá de 2σ, del mismo lado.
  • Subgrupo 27: un punto fuera de los límites de 3σ; 2 de 3 puntos seguidos más allá de 2σ, del mismo lado; 4 de 5 puntos seguidos más allá de 1σ, del mismo lado.
  • Subgrupo 28: un punto fuera de los límites de 3σ; 2 de 3 puntos seguidos más allá de 2σ, del mismo lado; 4 de 5 puntos seguidos más allá de 1σ, del mismo lado.
  • Subgrupo 29: un punto fuera de los límites de 3σ; 2 de 3 puntos seguidos más allá de 2σ, del mismo lado; 4 de 5 puntos seguidos más allá de 1σ, del mismo lado.
  • Subgrupo 30: 4 de 5 puntos seguidos más allá de 1σ, del mismo lado.

Con las cuatro reglas, un proceso estable da una falsa alarma cada 91 puntos, en promedio; con la regla 1 sola, una cada 370. Más reglas detectan antes un corrimiento chico, a cambio de más falsas alarmas.

Capacidad del proceso

Los límites de especificación vienen del cliente o del diseño, no del proceso: por eso van acá y no en la carta.

ÍndiceCon σ dentro de subgruposCon σ total
Ancho (Cp · Pp)0,960,94 (0,81 a 1,07)
Ancho y centrado (Cpk · Ppk)0,920,91 (0,77 a 1,05)

Media 74,0011, σ dentro 0,0104, σ total 0,0106, con 100 mediciones. Con una normal, se esperan 4.838 partes por millón fuera de especificación; en los datos quedaron afuera 1 de 100.

Entre paréntesis, el intervalo del 95 %: con pocas mediciones es ancho, y un proceso que cumple justo el mínimo habitual de 1,33 no se puede declarar conforme con ninguna cantidad de datos. Cp y Pp ignoran el centrado: sin Cpk, no dicen lo que se les pregunta.

LIE 73,970LSE 74,030

Qué carta corresponde

Depende del dato. Con mediciones sueltas —un valor por día, por semana, por lote— va la I-MR: el valor y el rango móvil entre valores seguidos. Con subgrupos de unas pocas mediciones tomadas juntas, la X̄-R; con subgrupos más grandes, la X̄-S. Si lo que se cuenta es una proporción de defectuosos, la p, que acepta muestras de distinto tamaño; si se cuentan defectos, la c cuando todas las unidades son iguales y la u cuando no.

Fase I y fase II

Los límites se calculan con un período de referencia —la fase I—, se revisan las señales que haya en él y después se usan fijos para lo que viene. Recalcularlos con cada dato nuevo parece más prolijo y es peor: un corrimiento se va metiendo en los propios límites y la carta deja de verlo. En el ejemplo de los diámetros, los límites salen de los primeros 20 subgrupos, y el corrimiento que empieza en el 24 aparece en el 26 por la regla 2, antes de que ningún punto cruce los 3σ.

Las reglas, y su precio

La regla 1 —un punto fuera de 3σ— da una falsa alarma cada 370 puntos en un proceso estable. Las otras tres buscan patrones que no cruzan el límite pero no son azar: rachas del mismo lado, varios puntos cerca del borde. Con las cuatro activas se detecta mucho antes un corrimiento chico, y las falsas alarmas pasan a ser una cada 91 puntos. No hay una elección gratis.

Capacidad

Solo tiene sentido con el proceso bajo control, y con los límites de especificación, que vienen del cliente, separados de los de control, que vienen del proceso. Cp mira solo el ancho; Cpk además el centrado, y es el que importa. Con σ dentro de subgrupos se obtiene la capacidad potencial; con el σ de todos los datos, Pp y Ppk, el desempeño real. La traducción a partes por millón supone normalidad: la calculadora lo prueba y avisa si no se cumple. El intervalo de Pp es exacto; el de Ppk es la aproximación de Bissell (1990).