Gráficos de controle adaptativos para monitoramento de perfis

Processos de produção precisam ser avaliados continuamente para que funcionem de modo mais eficaz e eficiente possível. Um conjunto de ferramentas utilizado para tal finalidade é denominado controle estatístico de processos (CEP). Através de ferramentas do CEP, o monitoramento pode ser realizado periodicamente. A ferramenta mais importante do CEP é o gráfico de controle. Nesta tese, foca-se no monitoramento de uma variável resposta, por meio dos parâmetros ou coeficientes de um modelo de regressão linear simples. Propõe-se gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento dos coeficientes do modelo de regressão linear simples. Mais especificamente, são desenvolvidos sete gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento de perfis lineares, a saber: gráfico com tamanho de amostra variável; intervalo de amostragem variável; limites de controle e de advertência variáveis; tamanho de amostra e intervalo de amostragem variáveis; tamanho de amostra e limites variáveis; intervalo de amostragem e limites variáveis e por fim, com todos os parâmetros de projeto variáveis. Medidas de desempenho dos gráficos propostos foram obtidas através de propriedades de cadeia de Markov, tanto para a situação zero-state como para a steady-state, verificando-se uma diminuição do tempo médio até um sinal no caso de desvios pequenos a moderados nos coeficientes do modelo de regressão do processo de produção. Os gráficos propostos foram aplicados a um exemplo de um processo de fabricação de semicondutores. Além disso, uma análise de sensibilidade dos mesmos é feita em função de desvios de diferentes magnitudes nos parâmetros do processo, a saber, no intercepto e na inclinação, comparando-se o desempenho entre os gráficos desenvolvidos e também com o gráfico χ2 com parâmetros fixos. Os gráficos propostos nesta tese são adequados para vários tipos de aplicações. Neste trabalho também foi considerado características de qualidade as quais são representadas por um modelo de regressão não-linear. Para o modelo de regressão não-linear considerado, a proposta é utilizar um método que divide o perfil não-linear em partes lineares, mais especificamente, um algoritmo para este fim, proposto na literatura, foi utilizado. Desta forma, foi possível validar a técnica proposta, mostrando que a mesma é robusta no sentido que permite tipos diferentes de perfis não-lineares. Aproxima-se, portanto um perfil não-linear por perfis lineares por partes, o que proporciona o monitoramento de cada perfil linear por gráficos de controle, como os gráficos de controle desenvolvidos nesta tese. Ademais apresenta-se a metodologia de decompor um perfil não-linear em partes lineares de forma detalhada e completa, abrindo espaço para ampla utilização.

软件质量管理中的统计过程控制

统计过程控制（SPC, Statistical Process Control）是一种借助数理统计工具的过程控制方法，它利用统计工具及技术（如控制图）对过程或过程输出进行分析，找出过程中的不确定因素并及时消除，控制、管理、改进过程产品的质量或过程能力，从而达到保证产品质量的目的。它能帮助用户采取适当措施来保证过程处于统计意义的受控状态，并且帮助用户提高生产能力，以满足或超越顾客的期望。SPC最早是在工业界提出的，在工业界的成功也促使它被应用于其它许多商业领域。本文主要探讨统计过程控制在软件质量管理中的实施。

基于Labview开发统计过程控制软件

统计过程控制是质量管理的重要内容,介绍了SPC的原理,并用Labview软件实现了SPC软件。这种开发方法应用了Labview软件提供的统计过程控制模块,方便了程序的开发,很容易被质量人员掌握,设备改动或软件应用于别的设备时,只需简单地修改参数,大大方便了统计过程控制的普及,提高企业的质量水平。

Application of signal detection methods to fisheries management

The abundance of many commercially important fish stocks are declining and this has led to widespread concern on the performance of traditional approach in fisheries management. Quantitative models are used for obtaining estimates of population abundance and the management advice is based on annual harvest levels (TAC), where only a certain amount of catch is allowed from specific fish stocks. However, these models are data intensive and less useful when stocks have limited historical information. This study examined whether empirical stock indicators can be used to manage fisheries. The relationship between indicators and the underlying stock abundance is not direct and hence can be affected by disturbances that may account for both transient and persistent effects. Methods from Statistical Process Control (SPC) theory such as the Cumulative Sum (CUSUM) control charts are useful in classifying these effects and hence they can be used to trigger management response only when a significant impact occurs to the stock biomass. This thesis explores how empirical indicators along with CUSUM can be used for monitoring, assessment and management of fish stocks. I begin my thesis by exploring various age based catch indicators, to identify those which are potentially useful in tracking the state of fish stocks. The sensitivity and response of these indicators towards changes in Spawning Stock Biomass (SSB) showed that indicators based on age groups that are fully selected to the fishing gear or Large Fish Indicators (LFIs) are most useful and robust across the range of scenarios considered. The Decision-Interval (DI-CUSUM) and Self-Starting (SS-CUSUM) forms are the two types of control charts used in this study. In contrast to the DI-CUSUM, the SS-CUSUM can be initiated without specifying a target reference point (‘control mean’) to detect out-of-control (significant impact) situations. The sensitivity and specificity of SS-CUSUM showed that the performances are robust when LFIs are used. Once an out-of-control situation is detected, the next step is to determine how much shift has occurred in the underlying stock biomass. If an estimate of this shift is available, they can be used to update TAC by incorporation into Harvest Control Rules (HCRs). Various methods from Engineering Process Control (EPC) theory were tested to determine which method can measure the shift size in stock biomass with the highest accuracy. Results showed that methods based on Grubb’s harmonic rule gave reliable shift size estimates. The accuracy of these estimates can be improved by monitoring a combined indicator metric of stock-recruitment and LFI because this may account for impacts independent of fishing. The procedure of integrating both SPC and EPC is known as Statistical Process Adjustment (SPA). A HCR based on SPA was designed for DI-CUSUM and the scheme was successful in bringing out-of-control fish stocks back to its in-control state. The HCR was also tested using SS-CUSUM in the context of data poor fish stocks. Results showed that the scheme will be useful for sustaining the initial in-control state of the fish stock until more observations become available for quantitative assessments.

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)

Influence of the sample area in the variability of losses in the mechanical harvesting of soybeans

The mechanical harvesting is an important stage in the production process of soybeans and, in this process; the loss of a significant number of grains is common. Despite the existence of mechanisms to monitor these losses, it is still essential to use sampling methods to quantify them. Assuming that the size of the sample area affects the reliability and variability between samples in quantifying losses, this paper aimed to analyze the variability and feasibility of using different sizes of sample area (1, 2 and 3 m²) in quantifying losses in the mechanical harvesting of soybeans. Were sampled 36 sites and the cutting losses, losses by other mechanisms of the combine and total losses were evaluated, as well as the water content in seeds, straw distribution and crop productivity. Data were subjected to statistical analysis (descriptive statistics and analysis of variance) and Statistical Control Process (SCP). The coefficients of variation were similar for the three frames available. Combine losses showed stable behavior, whereas cutting losses and total losses showed unstable behavior. The frame size did not affect the quantification and variability of losses in the mechanical harvesting of soybeans, thus a frame of 1 m² can be used for determining losses.

Quality of cut and basecutter blade configuration for the mechanized harvest of green sugarcane

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo de caso de controle estatístico de processo: levantamento estatístico de defeitos em molduras

This graduate work approaches the study of Statistical Process Control - SPC, in a stage production of an industrial frame, aiming to use the tool of statistical process control (SPC) to assess the process capability. Where the process needs improvement as well not meet the specifications. Assessing the needs that the company needs to improve quality management, and the difficulties they present during the implementation of the CEP. The present study is to use the method of case study. The results are presented through study of the level of defects using Pareto diagrams and control chart by - (p) fraction defective, and checking the capacity and stability of the process using control charts and histograms XbarraR. The process demonstrated the need for improvements in process and quality management. At the end of the work are presented suggestions for improving the quality system of the company

Estudo de caso de controle estatístico de processo: levantamento da variação de espessura de tábuas de pinus

This graduate work approaches the study of Statistical Process Control - SPC, in a stage production of an industrial frame, aiming to use the tool of statistical process control (SPC) to assess the process capability. Where the process needs improvement as well not meet the specifications. Assessing the needs that the company needs to improve quality management, and the difficulties they present during the implementation of the CEP. The present study is to use the method of case study. The results are presented through study, and checking the capacity and stability of the process using control charts XbarraR. The process demonstrated the need for improvements in process and quality management. At the end of the work are presented suggestions for improving the quality system of the company