The application of statistical process control charts to the detection and monitoring of hospital-acquired infections

The monitoring of infection control indicators including hospital-acquired infections is an established part of quality maintenance programmes in many health-care facilities. However, surveillance data use can be frustrated by the infrequent nature of many infections. Traditional methods of analysis often provide delayed identification of increasing infection occurrence, placing patients at preventable risk. The application of Shewhart, Cumulative Sum (CUSUM) and Exponentially Weighted Moving Average (EWMA) statistical process control charts to the monitoring of indicator infections allows continuous real-time assessment. The Shewhart chart will detect large changes, while CUSUM and EWMA methods are more suited to recognition of small to moderate sustained change. When used together, Shewhart and EWMA methods are ideal for monitoring bacteraemia and multiresistant organism rates. Shewhart and CUSUM charts are suitable for surgical infection surveillance.

Application of multivariate statistical process control to fuel cell manufacturing

Univariate statistical control charts, such as the Shewhart chart, do not satisfy the requirements for process monitoring on a high volume automated fuel cell manufacturing line. This is because of the number of variables that require monitoring. The risk of elevated false alarms, due to the nature of the process being high volume, can present problems if univariate methods are used. Multivariate statistical methods are discussed as an alternative for process monitoring and control. The research presented is conducted on a manufacturing line which evaluates the performance of a fuel cell. It has three stages of production assembly that contribute to the final end product performance. The product performance is assessed by power and energy measurements, taken at various time points throughout the discharge testing of the fuel cell. The literature review performed on these multivariate techniques are evaluated using individual and batch observations. Modern techniques using multivariate control charts on Hotellings T2 are compared to other multivariate methods, such as Principal Components Analysis (PCA). The latter, PCA, was identified as the most suitable method. Control charts such as, scores, T2 and DModX charts, are constructed from the PCA model. Diagnostic procedures, using Contribution plots, for out of control points that are detected using these control charts, are also discussed. These plots enable the investigator to perform root cause analysis. Multivariate batch techniques are compared to individual observations typically seen on continuous processes. Recommendations, for the introduction of multivariate techniques that would be appropriate for most high volume processes, are also covered.

Multivariate Statistical Process Control and Case-Based Reasoning for situation assessment of Sequencing Batch Reactors

ABSRACT This thesis focuses on the monitoring, fault detection and diagnosis of Wastewater Treatment Plants (WWTP), which are important fields of research for a wide range of engineering disciplines. The main objective is to evaluate and apply a novel artificial intelligent methodology based on situation assessment for monitoring and diagnosis of Sequencing Batch Reactor (SBR) operation. To this end, Multivariate Statistical Process Control (MSPC) in combination with Case-Based Reasoning (CBR) methodology was developed, which was evaluated on three different SBR (pilot and lab-scales) plants and validated on BSM1 plant layout.

Economic design of Shewhart control charts for monitoring autocorrelated data with skip sampling strategies

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Controle estatístico de processo aplicado no monitoramento da absorção de água por carcaças de frango durante a etapa de pré-resfriamento

A absorção de água por carcaças de frango na etapa de pré-resfriamento da linha abate representa uma característica de qualidade importante relacionada ao rendimento do produto final. Uma forma de manter o padrão de qualidade de um produto é garantir que as etapas do processo sejam estáveis e replicáveis. Ao empregar o Controle Estatístico de Processo (CEP) é possível obter estabilidade e melhorias nos processos, por meio da redução da variabilidade. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a aplicação de gráficos de controle, análise de correlação, estatística descritiva, testes de hipóteses e regressão linear múltipla na linha de abate de um abatedouro-frigorífico de aves para monitorar a variabilidade da absorção de água pelas carcaças de frango após a etapa de pré-resfriamento. Como resultado, verificou-se que o teor de absorção de água das carcaças de frango apresentou elevada variabilidade, sendo que 10% (8/80) das carcaças apresentaram absorção de água superior ao limite de 8% definido pela legislação brasileira. Do total de 16 variáveis de entrada analisadas, as mais impactantes no teor de absorção de água foram o “tempo de retenção da carcaça no pré-chiller” e o “tempo de espera da carcaça após a etapa de gotejamento”. Entretanto, o modelo de regressão obtido apresentou baixa correlação (R²=0,16) que foi associada à elevada variabilidade da variável-resposta. Os resultados da estatística descritiva demonstraram que as variáveis de entrada também apresentaram elevada variabilidade, com coeficiente de variação entre 7,95 e 63,5%. Verificou-se, pela análise dos gráficos de controle de medida individual e da amplitude móvel, que 15 das 16 variáveis de entrada se apresentaram fora de controle estatístico assim como a variável-resposta. Baseado no fluxograma e na descrição das etapas da linha de abate, previamente realizados, atribuiu-se à falta de padronização na condução das etapas e de procedimentos para o controle de qualidade das operações na linha de abate como fatores relevantes que poderiam estar associados à presença de causas especiais no processo. Concluiu-se que para reduzir a elevada variabilidade das variáveis e eliminar as causas especiais presentes são necessários ajustes operacionais para, dessa forma, obter um processo mais estável e mais uniforme garantindo o padrão de qualidade das carcaças de frango em relação ao teor de absorção de água.

Desenvolvimento de uma metodologia de aplicação para controlo de brancos em ICP-MS

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

"The 3/3 strategy": a successful multifaceted hospital wide hand hygiene intervention based on WHO and continuous quality improvement methodology.

BACKGROUND Only multifaceted hospital wide interventions have been successful in achieving sustained improvements in hand hygiene (HH) compliance. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS Pre-post intervention study of HH performance at baseline (October 2007-December 2009) and during intervention, which included two phases. Phase 1 (2010) included multimodal WHO approach. Phase 2 (2011) added Continuous Quality Improvement (CQI) tools and was based on: a) Increase of alcohol hand rub (AHR) solution placement (from 0.57 dispensers/bed to 1.56); b) Increase in frequency of audits (three days every three weeks: "3/3 strategy"); c) Implementation of a standardized register form of HH corrective actions; d) Statistical Process Control (SPC) as time series analysis methodology through appropriate control charts. During the intervention period we performed 819 scheduled direct observation audits which provided data from 11,714 HH opportunities. The most remarkable findings were: a) significant improvements in HH compliance with respect to baseline (25% mean increase); b) sustained high level (82%) of HH compliance during intervention; c) significant increase in AHRs consumption over time; c) significant decrease in the rate of healthcare-acquired MRSA; d) small but significant improvements in HH compliance when comparing phase 2 to phase 1 [79.5% (95% CI: 78.2-80.7) vs 84.6% (95% CI:83.8-85.4), p<0.05]; e) successful use of control charts to identify significant negative and positive deviations (special causes) related to the HH compliance process over time ("positive": 90.1% as highest HH compliance coinciding with the "World hygiene day"; and "negative":73.7% as lowest HH compliance coinciding with a statutory lay-off proceeding). CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE CQI tools may be a key addition to WHO strategy to maintain a good HH performance over time. In addition, SPC has shown to be a powerful methodology to detect special causes in HH performance (positive and negative) and to help establishing adequate feedback to healthcare workers.

Katsastuksen teknisen laadun mittaaminen ja johtaminen

Suorituskyvyn mittaamisella on monia myönteisiä vaikutuksia koko organisaation toimintaan. Mittaamisen avulla toimintaa voidaan johtaa haluttuun suuntaan. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia, minkälainen suorituskykymittaristo tarvitaan katsastusyrityksen ylimmän johdon käyttöön, jotta katsastuksen teknisen laadun johtaminen mahdollistuisi. Tutkimuksen tarkoituksena oli rakentaa katsastuksen teknisen laadun suorituskykymittaristo ylimmälle johdolle. Katsastuksen tekninen laatu on keskeinen kysymys katsastusyritysten olemassaololle. Tekninen laatu on koko katsastustoiminnan perusta, jonka päälle liiketoiminta voidaan rakentaa. Ilman tätä perustaa ei ole jatkuvuutta liiketoiminnalle. Teknisen laadun mittaaminen ei kuitenkaan ole tällä hetkellä järjestelmällistä, eikä käytettävissä ole ollut tehtävään soveltuvaa mittaristoa. Tutkimuksessa käytettiin A-Katsastus Oy:n vuosien 2008–2011 aikana syntyneitä katsastustilastoja. Tilastollista prosessin valvonta-menetelmää (SPC) soveltamalla määritettiin toimipaikka- ja katsastajakohtaiset valvontarajat hylkäysprosenteille ja vikojen määrille. Valvontarajojen avulla rakennettiin katsastuksen teknisen laadun suorituskykymittaristo toimiala-, yritys-, toimipaikka- ja katsastajatasoille. Mittariston avulla voidaan asettaa tekniselle laadulle tavoitteet, seurata tavoitteiden toteumaa ja käynnistää tarvittaessa korjaavat toimenpiteet.

Diagnóstico de perdas e aplicação de ferramentas para o controle da qualidade e melhoria do processo de produção de uma etapa constrututiva de edificações habitacionais

O objeto de estudo desta dissertação é a aplicação de ferramentas para o controle da qualidade e melhoria do processo de produção de uma etapa construtiva de edificações residenciais. As ferramentas aplicadas são: i) controle estatístico do processo – CEP, e; ii) dispositivos Poka-Yoke. A etapa construtiva mencionada é a elevação da estrutura de concreto armado. O estudo foi motivado pela necessidade de melhorar o sistema de manufatura de uma empresa construtora de Porto Alegre – RS, com vistas a reduzir o tempo de construção de suas edificações (lead-time de produção). Para tanto, a partir de conceitos teóricos do Sistema Toyota de Produção – STP, analisou-se o processo produtivo atual para a referida etapa construtiva, identificaram-se perdas existentes no processo e foram propostas melhorias. As ferramentas de qualidade CEP e Poka-Yoke enquadram-se dentro dessa perspectiva de melhoria. Através da sua aplicação, pretende-se eliminar algumas das perdas existentes no processo de construção melhorando sua produtividade e a qualidade do produto final. A aplicação do CEP tem como objetivo avaliar a capacidade do fornecedor de concreto de atender às exigências dos consumidores, de acordo com o que é estipulado pelas normas brasileiras de fabricação e aceitação de concreto, sem impor-lhes ônus desnecessário. A avaliação é efetuada através do monitoramento da variabilidade da propriedade que melhor caracteriza a qualidade do concreto, qual seja, a sua resistência à compressão axial. Os dispositivos Poka-Yoke, por sua vez, são aplicados com funções de controle da qualidade e prevenção de defeitos e, como ferramentas auxiliares na melhoria de atividades produtivas.

Utilização do controle estatístico do processo para monitoramento do peso médio de cápsulas de Tuberculostáticos: estudo de caso no NUPLAM- RN

This Master Thesis presents a case study on the use of Statistical Process Control (SPC) at the Núcleo de Pesquisas em Alimentos e Medicamentos (NUPLAM). The SPC basic tools have been applied in the process of the tuberculostáticos drugs encapsulation, primarily concerning the objective to choose, between two speeds, which one is the best one to perform the tuberculostatics encapsulation. Later on, with the company effectively operating, the SPC was applied intending to know the variability of the process and, through the tracking of the process itself, to arrive at an estimated limit for the control of future lots of tuberculostatics of equal dosage. As special causes were detected acting in the process, a cause-and-effect diagram was built in order to try to discover, in each factor that composes the productive process, the possible causes of variation of the capsules average weight. The hypotheses raised will be able to serve as a base for deepened the study to eliminate or reduce these interferences in the process. Also a study on the capacity of the process to attend the specifications was carried out, and this study has shown the process´s inaptitude to take care of them. However, on the side of NUPLAM exists a real yearning to implant the SPC and consequently to improve the existing quality already present on its medicines

Structural Health Monitoring in Smart Structures Through Time Series Analysis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Qualidade da colheita mecanizada de feijão (Phaseolus vulgaris) em dois sistemas de preparo do solo

Dentre as etapas de produção do feijoeiro a colheita é uma das mais importantes, porque pode interferir de maneira decisiva na qualidade e no custo de produção. Assim, objetivou-se avaliar a qualidade da operação da colheita mecanizada de feijão (Phaseolus vulgaris), cultivado sob preparo convencional e plantio direto. As variáveis analisadas foram: o nível de ruído emitido, calculado através de um medidor de pressão sonora; o desempenho operacional, sendo monitorado o consumo de combustível, a patinagem dos rodados e a velocidade de deslocamento do conjunto coletados em uma central digital (datalogger); e a operação de colheita quanto à matéria seca e densidade de palhada, e as perdas na colheita. A velocidade e os consumos horário e operacional apresentaram distribuição normal dos dados, enquanto que o nível de ruído apresentou distribuição assimétrica. As perdas na colheita mecanizada de feijão e a densidade de palhada apresentaram baixa variabilidade e distribuição normal. Assim, apenas o consumo horário e a produção de matéria seca de palhada apresentaram comportamento instável em relação ao controle estatístico de processo, enquanto os demais indicadores mostraram condições de manter a qualidade da operação de colheita tanto no preparo convencional de solo quanto no plantio direto.

Quality of mechanized coffee harvesting in circular planting system

A colheita mecanizada de café se destaca como um dos principais avanços tecnológicos em benefício dos produtores, porém, problemas com planejamento no plantio e desenvolvimento da cultura, bem como falhas na regulagem da colhedora, podem acarretar em redução na eficiência da operação, tornando-a mais estressante para a cultura que a colheita manual. Diante disso, o presente trabalho foi realizado no município de Patos de Minas, MG, com o objetivo de avaliar os danos na parte vegetativa e a qualidade da colheita mecanizada do café cultivado em plantio circular sob pivô central, com duas frequências de vibração das hastes, sob o controle estatístico do processo. Observou-se que a bienalidade negativa sobre a cultura reduziram a carga inicial de café, eliminando o efeito das condições de insolação. Os índices de qualidade da colheita apresentaram distribuição assimétrica, com grande variabilidade nas amostras, sendo apenas a eficiência de derriça influenciada pelos eixos avaliados, e se mostrando estável pelo controle estatístico. Os danos causados às plantas pela colheita apresentaram valores desejáveis, não variando em função dos fatores analisados, mas sendo considerado sob controle estatístico.

Desempenho de trator agrícola em duas profundidades de escarificação e dois teores de água no solo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Perdas na colheita mecanizada de cana-de-açúcar crua em função do desgaste das facas do corte de base

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)