APLICACIÓN DE LA METODOLOGfA PARA LA SELECCIÓN DE LAS VARIABLES OBJETIVO

Capitulo IV Diseño del Sistema de

IV.1 APLICACIÓN DE LA METODOLOGfA PARA LA SELECCIÓN DE LAS VARIABLES OBJETIVO

IV.2.1 Descripción del Proceso

Como se mencionó anteriormente, La Industria de vidrio se dedica a la fabricación de vidrio plano en todas sus dimensiones perfiles y colores para los mercados de la industria automotriz, nacional y de la contrucción.

Esta industria de vidrio cuenta con el proceso de fabricación de vidrio flotado, a continuación se muestra una breve historia de lo que es este proceso.

Pero primero empezaremos por definir lo que es el vidrio.

la ASTM (American Society of Testing Materials) a través de su comité C-14 sobre vidrio y productos de vidrio, adoptó la siguiente definición para el vidrio como material de ingeniería:

"Un producto inorgánico de fusión que se ha enfriado a una condición rígida sin cristalizarse"

Los físico-químicos lo llaman "Un líquido sub-enfriado".

Según otra definición:

Es el resultado de la fusión y enfriamiento de una mezcla de óxidos en donde el principal componente es el óxido de silicio o arena sílica. Entre la temperatura de fusión y la de endurecimiento, la masa vítrea se encuentra en estado viscoso y puede recibir varios tratamientos, mediante los cuales se pueden fabricar diversos objetos. Dichos tratamientos pueden ser: Moldeado, soplado, vaciado, planchado, estirado, flotado y doblado.

En 1959 la industria del vidrio en todo el mundo se vió revolucionada y experimento un avance verdaderamente revolucionario, la invención de un nuevo proceso de fabricación llamado el "proceso de flotado", el cual se basa en el principio físico de un líquido menos denso flota sobre otro de mayor densidad y de que las superficies superior e inferior del primero, son perfectamente horizontales y paralelas.

En este proceso, el vidrio fundido (líquido menos denso) entra a la "cámara de flotado" donde "flotará" sobre estaño fundido (líquido más denso), adquiriendo el vidrio superficies perfectamente planas y paralelas, ofreciendo una visión libre de cualquier distorsión, por lo cual se le da la connotación de "cristal", que es el término utilizado para designar al vidrio fabricado con el proceso de "flotado".

Posteriormente el cristal flotado entra al recocedor donde se enfría bajo condiciones controladas y de ahí, pasa a la línea de corte automático donde será cortado en medidas manejables que se almacenarán en la bodega. Ver diagrama de flujo y su descripción en la siguiente página.

FLUJO DEL

PRo(i:o DE P~ooUcciOIIJ '-' -=-

grandes silos:divididoa en silos d& almace- naj& y silO$ de consumo, éstos reciben la matsria prima a Ira- ve;; d& camiones tanque (descarga por grav11dad}, camiones tolva (sistema neumático) y vía ferrocarril. La materia prima pasa de los silos de consumo a las básculas individua- les, donde debe darse el peso exacto requ&rldo por las es- peciftcaciones. Posteriormente pasan a la totalizadora, donde se reúne toda la materia prima dando un peso aproxi- mado de 4,480 kilos. Estos materiales pasan a la mezcla- dora donde se combinan con agua para formar asf lo que se llama una "pesada" que es de hecho 141 materia prima en su canlidad y mezcla adecuada para producir el vidrio. El si-

gUiente paso es llevar esla mezcla a travis de bandas transportadoras hasta el ca- rro alimentador, que distribu- ye uniformemente el material tn la tolva que alimenta aJ hamo.

SILOS DE ALMACENAMIENTO

TOAREOE ->

TRANSFERENCIA

1!:1 horno. con una temperatura en sus zonas más calientes de hasta 1 ,600"C. y tres sec- ciones, recibe la materia prima que pasa a través d&l fundidor (se funde la materia prima), después por el r.efinador (eliminación de gases) y por último en el acondicionador (se acondiciona la temperatura) en donde a través de un canal sale el vidrio liquido para vertirse en la cámara de notado.

EDIFICIO DE CULLET

_'"T"_,._ ..... .. ~~

: ·.::...:,..,;, ... , ¡ : .:..!

....

^~---·--

3

! <-

[)

Hl liatón de vidrio pasa al re- oooedor donde se regula la temperatura del vidrio, en- friándose lenta y uniformemente.

<- TRANSPORTADORES DE CULLET

PATIO DE CULLET

En la lfnea de corte, encontramos, las raya- doras de ti"' lonfl''ydinal y transversal, en donde se ~sfon . .Jn los listones de vidrio en las medidas que solicita el cliente.

1 . 1 1

. ^'

.. 4 _ -- - . · · - - -·- --· -.

.. . . ... . . •: .... :.·. 1 . ;· . . • • .. . ...... . .... _ . _ . ----~··---;.~..--

--1

Se disertan empaques y ca- jas adecuadas de acuerdo a las necesidades del cliente, asegurando la carga y su distribución en el transporte, de tal forma que el producto llegue en perfecto estado a su destino final.

PRODUCTO TERMINADO .. ·.:

' e

Di~~·•iu dd Si .. t\'111;1 ti~· ('untntl E~t;ulí~tico de Pntn·~os

Propiedades fisicas del vidrio plano:

Dureza superficial. Es la capacidad de un material de sufrir pequeñas identaciones. Se mide de acuerdo a la escala Mohs, el vidrio se sitúa en una escala de 4.5 a 7 por lo que este resulta más duro que el hierro.

Densidad o Pesos es~clfico: tiene una densidad de 2.5, de este modo, si 1 metro cuadrado de agua pesa una tonelada, 1 metro cúbico de vidrio tiene un peso de dos y media toneladas.

Dilatación por temperatura: Es la capacidad de un material para expandirse cuando se eleva su temperatura. El vidrio se dilata de 7 a .000009 m/m/oC.

Elasticidad: Es la capacidad de los matriales para recuperar su forma normal despues de haber sido deformados por la aplicación de una carga. El vidrio tiene una elasticidad del orden de 700,000 a 750,000 kg/cm2.

Propiedades de resistencia del vidrio:

Resistencia a la tensión, es de 400 a 1 ,000 kg/cm2.

Resistencia a la compresión, es de 6,000 a 12,000 kg/cm2 Resistencia a la flexión, es de 100 kg/cm2

Fatiga estática: Una muestra de vidrio puede soportar un esfuerzo de 10,000 lb/pul2.

Otras propiedades: No es conductor de electricidad, es resistente a los cambios de temperatura y a otros riesgos en la exposición a la intemperie, posee estabilidad dimensional, permanencia de las formas, transparencia, traslucidez u opacidad, superficies lisas y un amplio rango de colores permanentes.

Composición del Vidrio:

El vidrio plano se encuentra en la categoría de "vidrio calizo" y su composición general es la siguiente:

Oxido de silice Oxido de sodio Oxido de calicio Oxido de aluminio Oxido de magnesio Oxido de potasio

Materias Primas:

Arena sílica Caliza Dolomita Soda Sulfato

Carbón vegetal Rouge

72.0%

14.0%

8.5%

1.0%

4.0%

0.5%

100%

IV.2.2 Identificación de las caracteristicas de Calidad

En este paso como se mencionó en el capitulo 11, es donde se identifican las características de calidad requeridas por los clientes, este proceso se llevó a cabo mediante las siguientes técnicas:

• Se realizaron entrevistas en la Superintendencia de Calidad para investigar qué clientes se tienen, así como los productos que requieren.

• Se investigó acerca de normas externas (clientes) sobre las especificaciones de los productos.

• Se utilizó información y datos históricos para identificar las características de calidad y donde las ubica cada cliente automotriz

Posteriormente se realizó un listado de las características que en este caso aplicarán a los clientes de la industria automotriz. Al aplicar este paso se obtuvo lo siguiente:

Caracteristica de Calidad Cliente Automotriz que lo Requiere

Espesor Ford

Chrysler

Defecto de Burbuja Ford

Chrysler Defecto de piedra y peca Ford

Chrysler Transmision de luz y calor Ford

Chrysler

Distorsion Ford

Chrysler

Diwñu dd Si~h.·ma dl' Cuntntl 1-:~t;uli~tico dt.• Pntn'Mis

Caracteristica de Calidad Cliente Automotriz que lo Requiere

Defectos de Corte Ford

Chrysler

Linea Ream Ford

Chrysler

Calidad de Superfice Ford

Estas características de calidad son las requeridas por los clientes del sector automotriz y ellos mismos fijan las especificaciones o tolerancias para cada característica. A parte les asignan un símbolo a cada caractersistica de acuerdo a las definiciones que se dieron en el capitulo 1 sobre caractersíticas críticas, escudo, diamante, etc.

IV.2.3 Selección de las Caracteristicas de Producto

Una vez que se han identificado las características de calidad, el siguiente paso es establecer cuáles son las más importantes, tanto para el cliente como para la empresa.

Para esto se realizó una reunión con representantes de los clientes, en donde se acordó qué características les interesa más para ejercer un control especial sobre ellas, posteriormente los clientes enviaron una solicitud por escrito, y se determinaron las siguientes:

Caracteristica de Calidad Cliente Automotriz que lo Requiere

Espesor Ford (V)

Chrysler (S)

Defecto de Burbuja Ford (v)

Chrysler (S) Defecto de piedra y peca Ford (V)

Chrysler (O)

Ui!\t.'lin dd Shtt.•m:a de C'ontn1l Estmli!\tko dt.• Pmt.•t.•sns

Estas caracteristicas de calidad deben de mantenerse dentro de las especificaciones de los clientes de una manera que se demuestre que se tiene control sobre ellas, así como ir reduciendo la variabilidad en los proceso que nos llevan a mejorar los mismos. La siguiente fase de la metodología, es precisamente el cómo vamos a demostrar al cliente que tenemos controladas esas caracteristicas, generalmente debemos de evitarlas antes de que identificarlas al final de la línea.

IV.2.4 Identificación de las variables de Proceso

Para este paso uno de los objetivos principales es identificar que variables o características de proceso afectan a cada una de las carcterísticas de producto identificadas anteriormente, y de ahí establecer una relación estadística con el fin de validar los efectos que produce una sobre la otra.

Un método útil para validar estas variables es un Modelo de regresión el cual nos ayuda a corroborar la relación estadística de una variable contra otra (s) y analizar el comportamiento de las mismas.

Variables identificadas:

Caracteristica de Calidad Factor de Proceso

Espesor Espesor en el medidor (en proceso)

Defecto de Burbuja Temperatura Termopar 8 (M8)

Defecto de piedra y peca Temperatura Corona 4 ( C4)

Una vez identificadas los factores de proceso y la relación con la característica de calidad, se procede a la búsqueda de información para realizar el modelo de regresión que nos ayude a validar esta relación. Para el caso del espesor se realiza de manera directa ya que el cliente lo pide de esa manera, requiere que controles el espesor en un punto dentro del proceso, en este caso es cuando ya

Diw1io dd Si)lll'lllOl dl' ('ontml Estadístico dl' Pml'l'SOs

está plastificado el vidrio y no recibe ninguna alteración de espesor a través de las siguientes operaciones.

Para las variables del M8 y C4, sí fue necesario realizar un modelo de regresión simple, que se presentará a continuación:

Los datos fueron tomados de los puntos identificados para cada variable, la frecuencia es: para la corona 4 cada hora y para el defecto de burbuja también cada hora, desfasado en aproxiadamente 8 hrs. despues. Esto está establecido por ingenieria quien tiene datos acerca de cuanto tiempo tarda en reflejar un aumento o disminución de la temperarura contra el defecto al final de la línea.

Cabe aclarar que se realizó un modelo multiple para estas variables incluyendo otros regresares, lo que obtuvimos es que las que tienen mucho mayor influencia son las descritas anteriormente, por lo que no es conveniente incluirlas ya que el modelo de regresión se ve afectado por los otros regresares. Los datos generados son los siguientes: (se incluyen dos ejemplos para cada variable con el fin de corroborar el comportamiento en tiempos diferentes)

Los resultados se muestran en la siguiente página.

C4 1590 1591 1584 1584 1587 1584 1586 1588 1589 1578 1586 1583 1586 1583 1587 1586 1578 1594 1582 1577 1585 1584 1584 1595 1591 1585 1585 1584 1582 1591 1590 1587 1584 1586 1585 1586 1588 1589 1580 1582 1585 1590 1585 1581 1592 1583 1583 1588

Temperatura C4-indice de Defecto Pefecto de Peca y Piedra

0.02 0.01 0.07 0.06 0.04 0.06 0.06 0.05 0.05 1.2 0.05 0.09 0.05 0.06 0.05 0.07 1.3 0.01 0.04 1.6 0.06 0.05 0.05 0.01 0.01 0.05 0.05 0.06 0.07 0.02 0.02 0.06 0.07 0.05 0.06 0.06 0.04 0.04 0.5 0.07 0.04 0.03 0.05 0.06 0.02 0.06 0.05 0.02

cliente Automotriz Permite Defectos de Peca y piedra pennite como máximo .3mm

C4 Defecto de Peca y Piedra 1586 0.04

1571 2.1 1588 0.03

1579

.

_1.3 ₁₅₈₇ _0.03

1583 0.09 1586 0.06

1587 0.07 1580 1

1583 0.09 1581 0.099

1589 0.04 1575 1.78

1584 0.05

1585 0.04

1586 0.03

1583 0.05

1584 0.05

1588 0.03

1583 0.06

1595 0.01

1584 0.05

1582 0.06

1581 0.07

1573 1.89

1578 1.41

1578 1.37

1585 0.04

1588 0.03

1590 0.02

1583 0.08

1587 0.03

1588 0.03

1586 0.04

1582 0.05

1578 1.32

1583 0.56

1586 0.04

1589 0.03

1589 0.031

1586 0.05

1587 0.05

1585 0.06

1583 0.07

1582 0.08

1580 0.5

1579 1.13

1578 1.24

1576 1.37

1570 2.16

1584 0.07

1580 0.5

1583 0.08

1584 0.07

1590 0.02

SUMMARY OUTPUT

R8f(8ssion Statistics

Multiple R 0.790155613 R Square 0.62.345893 Adjusted 0.62066301 Standard 0.321469817 Observatl 1 O.

ANOVA

df SS

Regressio Residual Total

1 17.51934 102 10.54097 103 28.06031

0.05 MS F Significance F Fcrit 17.51934 169.5264 2.04447E-23 3.934246706 0.103343

Coefficients andard Err t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Lower 95.0% Upeer 95.0%

lntercept 143.394174 10.99228 13.04498 1.81E-23 121.5910406 165.1973074 121.591041 165.1973074 X Variable -0.09033144 0.006938 -13.0202 2.04E-23 -0.10409248' -0.076570401 -0.1040925 -0.076570401

lnterpretacion:

• Se tiene un coeficiente de correlación de -0.790156 por lo que la temperatura C4 es una buena respuesta del defecto de piedra y peca.

• Se tiene un coeficiente de determinacion de 0.624345

• La F experimental es mayor a la F critica con esto se concluye que el modelo si es significativo

Gráfica de correlación. (ver anexo1)

M8 1424 1423 1423 1422 1420 1421 1423 1422 1423 1418 1418 1418 1418 1419 1420 1420 1419 1420 1420 1419 1421 1423 1422 1421 1421 1421 1420 1419 1417 1418 1417 1418 1418 1418 1419 1418 1420 1419 1418 1419 1420 1422 1420 1420 1422 1424 1424 1422

Tempertaura M8-defecto de burbuja cantidad de

Defecto de burbuja

2 1 2

o o o

o o o o o o o o o o o o

1 1 3 1

o o o o o

3 2 1 1 1

o o o o o o

o

o o

1 3 2 1

1422 1

1421

o

1420

o

1420

o

1420

o

1418 1

1419

o

1418

o

1418 1

1421 1

1420

o

1420

· o

1419

o

1421

o

1418

o

1420

o

1421

o

1423 1

1423 2

1424 3

1423 2

1422 2

1421

o

1421

o

1420

o

1420

o

1421 1

1421

o

1420

o

1419

o

1422 1

1425 4

1424 3

1425 4

1426 5

1425 4

1427 5

1427 4

1425 3

1426 5

1424 3

1421 1

1422 1

1421

o

1420

o

SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0.746235612 R Square 0.556867589 Adjusted 0.55234583 Standard 0.922003659

Observatl 100

ANO VA

df SS MS F Signiñcance F fcrit

Regressio Residual Total

lntercept X Variable

1 104.6911067 104.6911 123.1529 5.11793E-19 6.90079105 98 83.30869329 0.650091

99 168

Coefficients Standard Effor t Stat P-value -616.6976535 55.65968386 -11.0795 5.59E-19

0.436212945 0.039307579 11.09743 5.12E-19 como F>Fcrit

Lower ^95% Upper ^95%

-729.749576 -506.04613 0.358208334 0.51421755

el modelo si es significaticvo

Ui .. l'Jiu dd Si .. tl'lllil dl' Cnntml Est;ulistku dl' Pnu:l•sus

lnterpretacion:

• Se tiene un coeficiente de correlación de . 7 46235 por lo que la temperatura M8 es una buena respuesta del defecto de burbuja.

• Se tiene un coeficiente de determinacion de 0.55666

• La F experimental es mayor a la F critica con esto se concluye que el modelo si es significativo

Gráfica de correlación. (ver anexo2)

•

Diwliu dd Si!'oll'IU;t d~ Cunt•·ol Estadí!'otko dl' Pmc~sus

IV.2.5 Elección de las variables de Proceso

En este proceso se selccionaron las variables ya validadas estadísticamente y se determinó cuales se deben controlar y cuales no, la elección de las variables se realizó de acuerdo a los pasos anteriores de la metodología y resultó lo siguiente:

Caracteristica Tipo de Cliente que ¿Pide Posibles Normas de Producto característica lo requiere Cpk? Variables de de las

Proceso carct.

Espesor

•

(S) Escudo

•

^Chrysler ^Si Espesor en el 3.0mm

•

(V)Característic

•

^Ford ^Si ^medidor ^{Esp. 2.70}

a Critica a 3.20

Defecto de

•

^(S)^Escudo

•

^Chrysler ^No

•

^M8 ^Como

•

(V)Característic

•

^Ford ^No

•

^{Nivel de} ^maximo4

Burbuja a Critica Vidrio burbujas

por muestra Defecto de

•

(V)Característic

•

^Ford ^No

•

^Presión ^Como

a Critica Interior tamaño

Peca y piedra

•

^(O)^Diamante

•

^Chrysler ^No

•

^Temperatu ^max^.

ra de .3mm de salida diámetro

IV.2.6 Identificación de los puntos del proceso de producción donde se realizara el estudio inicial de la habilidad del proceso, así como los instrumentos de medición.

En esta fase simplemente es identificar dónde están ubicadas las variables que queremos medir, en qué parte del proceso de producción se realizará el estudio.

También se identificaron los instrumentos de medición, que son los siguientes:

• Medidor de espesor

• Termopar de Inmersión M8

• Termopar C4

l)i~l'lin dd Si~tl'lll:l dl' ('unt.-ol •:stadístku dl' P.-on·sus

In document universidad de monterrey (página 60-78)