Aplicação do método de Taguchi na indústria de dispositivos médicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Ângela Isabel Peixoto
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/15458
Resumo: A realização deste trabalho surge na fase de desenvolvimento do produto e processo numa empresa de dispositivos médicos, nomeadamente substituto ósseo. A produção de substitutos ósseos apresenta elevados requisitos normativos e regulamentares, também o consumidor destes produtos apresenta elevados requisitos de qualidade. Na fase de produções piloto detetou-se a existência de um problema de qualidade nos blocos de substituto ósseo. O trabalho apresentado foi desenvolvido em contexto real exigindo a compreensão do processo produtivo e do produto. Através de uma análise multidisciplinar permitiu direcionar o problema para o processo de impregnação. O processo de impregnação visa a introdução de uma suspensão de matérias primas, no interior da espuma de poliuretano. Para este processo revelou-se necessário analisar os parâmetros do processo e o seu efeito no problema de impregnação detetado. Em complemento ao estudo experimental foi desenvolvido o estudo R&R para o sistema de medição. O estudo R&R para os instrumentos de medição, paquímetro e balança evidencia que variabilidade do sistema de medição é desprezável em relação à variabilidade total do processo de impregnação. O estudo do processo de impregnação foi desenvolvido de acordo com o DOE, através do método de Taguchi. Para a experiência realizada foram identificados seis fatores e uma interação alocados numa matriz L8, num total de oito ensaios com apenas uma replicação e com seis unidades (lote mínimo para a produção) por cada ensaio. As respostas de qualidade identificadas para o estudo são a massa, do tipo Maior-é-Melhor, e a área, do tipo Menor-é-Melhor. A análise dos resultados foi desenvolvida através da análise gráfica e análise de variância para cada resposta da qualidade individualmente. A análise de variância ANOVA foi desenvolvida em duas etapas distintas. Na fase inicial, para todas as observações do estudo. Na fase seguinte foi realizada a análise de variância para a razão S/R recorrendo ao pooling up dos fatores menos significativos. Para a e resposta de qualidade massa constatou-se como fatores significativos, a velocidade de impregnação, volume do frasco, tempo de impregnação e a interação relação PU/β-TCP e concentração de sólidos. Para a resposta área constatou-se como fatores significativos, a relação espuma PU/β-TCP, a concentração de sólidos na suspensão, a interação relação espuma PU/β-TCP e concentração de sólidos, o tempo de impregnação e o volume do frasco. No entanto, os resultados obtidos para ambas as respostas estudadas, a massa e a área, a variabilidade do processo é claramente superior ao efeito dos fatores significativos. Para trabalhos futuros recomenda-se a retirada dos fatores não significativos, adicionando novos fatores não incluídos no estudo realizado.
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Para este processo revelou-se necessário analisar os parâmetros do processo e o seu efeito no problema de impregnação detetado. Em complemento ao estudo experimental foi desenvolvido o estudo R&R para o sistema de medição. O estudo R&R para os instrumentos de medição, paquímetro e balança evidencia que variabilidade do sistema de medição é desprezável em relação à variabilidade total do processo de impregnação. O estudo do processo de impregnação foi desenvolvido de acordo com o DOE, através do método de Taguchi. Para a experiência realizada foram identificados seis fatores e uma interação alocados numa matriz L8, num total de oito ensaios com apenas uma replicação e com seis unidades (lote mínimo para a produção) por cada ensaio. As respostas de qualidade identificadas para o estudo são a massa, do tipo Maior-é-Melhor, e a área, do tipo Menor-é-Melhor. A análise dos resultados foi desenvolvida através da análise gráfica e análise de variância para cada resposta da qualidade individualmente. A análise de variância ANOVA foi desenvolvida em duas etapas distintas. Na fase inicial, para todas as observações do estudo. Na fase seguinte foi realizada a análise de variância para a razão S/R recorrendo ao pooling up dos fatores menos significativos. Para a e resposta de qualidade massa constatou-se como fatores significativos, a velocidade de impregnação, volume do frasco, tempo de impregnação e a interação relação PU/β-TCP e concentração de sólidos. Para a resposta área constatou-se como fatores significativos, a relação espuma PU/β-TCP, a concentração de sólidos na suspensão, a interação relação espuma PU/β-TCP e concentração de sólidos, o tempo de impregnação e o volume do frasco. No entanto, os resultados obtidos para ambas as respostas estudadas, a massa e a área, a variabilidade do processo é claramente superior ao efeito dos fatores significativos. Para trabalhos futuros recomenda-se a retirada dos fatores não significativos, adicionando novos fatores não incluídos no estudo realizado.This work comes at the product and process development stage in a medical device company, namely bone substitute. The production of bone substitutes has high regulatory and regulatory requirements, also the consumer of these products has high quality requirements. In the pilot production phase, a quality problem was detected in the bone substitute blocks. The work presented was developed in a real context requiring an understanding of the production process and the product. Through a multidisciplinary analysis allowed to direct the problem to the impregnation process. The impregnation process aims to introduce a suspension of raw materials into the polyurethane foam. For this process it was necessary to analyse the process parameters and their effect on the impregnation problem detected. In addition to the experimental study, the R&R study for the measurement system was developed. The R&R study for measuring instruments, callipers and scales shows that the variability of the measuring system is negligible in relation to the total variability of the impregnation process. The study of the impregnation process was developed according to the DOE through the Taguchi method. For the experiment, six factors and one interaction allocated in an L8 matrix were identified, in a total of eight single replication assays and six units (minimum production lot) per each assay. The quality responses identified for the study are the Greater-is-Best mass and the Smaller-is-Best area. Results analysis was developed through graphical analysis and analysis of variance for each quality response individually. The ANOVA analysis of variance was developed in two distinct steps. In the initial phase for all study observations. In the next phase, the analysis of variance for the S/R ratio was performed using the pooling up of the least significant factors. For the mass quality response, significant factors were: impregnation speed, flask volume, impregnation time and the interaction PU/β-TCP and solids concentration. For the area response it was found as significant factors: PU/β-TCP foam ratio, suspension solids concentration, PU/β-TCP foam interaction and solids concentration, impregnation time and flask volume. However, the results obtained for both the studied responses, the mass and the area, the process variability are clearly superior to the effect of the significant factors. For future work, the removal of non-significant factors is recommended, adding new factors not included in the study.Lopes, Manuel Joaquim PereiraRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoPereira, Ângela Isabel Peixoto2022-11-11T01:31:09Z20192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/15458TID:202342450porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T12:59:34Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/15458Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:35:10.417794Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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