Efeitos da estimação de parâmetros no desempenho do gráfico modificado considerando os índices de capacidade

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Autor(a) principal: Oliveira, Bruna Ker Simão de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13331
Resumo: The modified and the acceptance control charts are indicated for monitoring highly capable processes, whose natural dispersion is significantly lower than the specification limits. This affirmation is based on the fact that these charts allow the process mean to vary over a range (specified by the tolerable non-conforming items rate,) remaining its in in-control (IC) condition and, from a practical point of view, highly capable processes support some shifts on their mean without affect the production of non-conforming items (cause there is a considerable room between the nominal mean and the specification limits). As the modified and acceptance charts do not require a rigid stability on the process mean, detecting just practical importance shifts, the number of process halts are minimized, which can save time and resources, making their use even more relevant. This work studies the effect of the parameter estimation and the influence of the capability indexes on the performance measures of the modified chart. We chose to detail the study only for this chart because the focus of this chart is on the control of the probability of type I error (which is the most common on the industry). To understand the effect of the standard deviation estimation on the modified chart performance, there were proposed some statistical models to calculate the False Alarm Rate (FAR) and the Average Run Length (ARL), considering the cases where the standard deviation is known and the one in which it is unknown. The results showed that when the standard deviation is estimated, both FAR and ARL become random variables, what compromise the performance of the chart. To amply the knowledge about this damage it was done some graphical and numerical tests, which showed that it is necessary to collected a big number of data (many large samples) from the process on Phase I to get closer the results of the unknown case to the desired value. However, this high number of m and n makes the use of the chart unfeasible in many manufacture industries. Some solutions were proposed to reduce this high number of data needed on Phase I. Finally, it was evaluated the influence of the capability indexes on FAR and ARL, and it was attested that the modified chart is really appropriated for high capable processes, because while the mean vary inside the allowed range, the maximum false alarm rates remains bellow or equal to the nominal value.
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This affirmation is based on the fact that these charts allow the process mean to vary over a range (specified by the tolerable non-conforming items rate,) remaining its in in-control (IC) condition and, from a practical point of view, highly capable processes support some shifts on their mean without affect the production of non-conforming items (cause there is a considerable room between the nominal mean and the specification limits). As the modified and acceptance charts do not require a rigid stability on the process mean, detecting just practical importance shifts, the number of process halts are minimized, which can save time and resources, making their use even more relevant. This work studies the effect of the parameter estimation and the influence of the capability indexes on the performance measures of the modified chart. We chose to detail the study only for this chart because the focus of this chart is on the control of the probability of type I error (which is the most common on the industry). To understand the effect of the standard deviation estimation on the modified chart performance, there were proposed some statistical models to calculate the False Alarm Rate (FAR) and the Average Run Length (ARL), considering the cases where the standard deviation is known and the one in which it is unknown. The results showed that when the standard deviation is estimated, both FAR and ARL become random variables, what compromise the performance of the chart. To amply the knowledge about this damage it was done some graphical and numerical tests, which showed that it is necessary to collected a big number of data (many large samples) from the process on Phase I to get closer the results of the unknown case to the desired value. However, this high number of m and n makes the use of the chart unfeasible in many manufacture industries. Some solutions were proposed to reduce this high number of data needed on Phase I. Finally, it was evaluated the influence of the capability indexes on FAR and ARL, and it was attested that the modified chart is really appropriated for high capable processes, because while the mean vary inside the allowed range, the maximum false alarm rates remains bellow or equal to the nominal value.Os gráficos de controle modificado e de aceitação são indicados para o monitoramento de processos altamente capazes, cuja variação natural é significativamente baixa se comparada aos limites de especificação. Isso é conveniente pois esses gráficos permitem que a média do processo varie dentro de uma faixa específica de valores sem considera-lo fora de controle e, do ponto de vista prático, pode-se dizer que processos altamente capazes suportam certas mudanças em sua média sem comprometer a sua qualidade em termos de produção de itens não conformes. Pelo fato de os gráficos modificado e de aceitação não exigirem a invariabilidade da média, menos intervenções são necessárias no processo, reduzindo custos de monitoramento, o que torna seu uso ainda mais relevante. Este trabalho estuda o efeito da estimação do parâmetro desvio padrão e a influência dos índices de capacidade nas medidas de desempenho do gráfico modificado. Optou-se por detalhar o estudo apenas para este gráfico porquanto ele foca no controle da probabilidade do erro tipo I (que é o mais comum na indústria). Para compreender o efeito da estimação do desvio padrão no desempenho do gráfico modificado, foram propostos modelos estatísticos que calculam a taxa de alarmes falsos (FAR) e o número médio de amostras até o primeiro alarme (ARL), considerando os casos onde o desvio padrão do processo é conhecido e aquele no qual ele precisa ser estimado. Os resultados mostraram que quando o desvio padrão é estimado, tanto o FAR quanto o ARL se tornam variáveis aleatórias, o que compromete a qualidade do gráfico. Para perceber essa avaria, foram feitos alguns testes gráficos e numéricos, os quais revelaram que para se obter resultados semelhantes aos valores nominais do caso ideal (parâmetros conhecidos), é preciso recolher um número alto de dados (muitas amostras (m) de tamanho elevado (n)) durante a Fase I do processo de implantação do gráfico de controle. Contudo, esse valor elevado de m e n inviabiliza o uso do gráfico para muitos processos fabris. Algumas soluções foram propostas para reduzir o número de dados necessários na Fase I. Finalmente avaliou-se a influência dos índices de capacidade nos valores de FAR e ARL, foi atestado que o gráfico é apropriado para processos altamente capazes, pois enquanto a média varia dentro da faixa permitida, a taxa máxima de alarmes falsos se mantém menor ou igual ao valor nominal.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: 88882.426608/2019-01 (Migrado - SACPAIS)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEPUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEfeitos da estimação de parâmetrosDesempenho do gráfico - FAR e ARLControle estatístico do processoGráfico modificadoÍndice de capacidadeEffects of parameter estimationStatistical process controlModified chartCapability indexesPerformance of the chart - FAR and ARLENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAOEfeitos da estimação de parâmetros no desempenho do gráfico modificado considerando os índices de capacidadeEffects of parameter estimation on the modified control charts considering the capability indexesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600de92d2f0-73e9-4496-a431-c252ce3e9a12reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALVERSÃO FINAL.pdfVERSÃO FINAL.pdfDissertação de Mestrado Bruna Ker Simão de Oliveiraapplication/pdf1595170https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/4/VERS%c3%83O%20FINAL.pdf7ca83b871c00cccd019273242abba79bMD54carta comprovante Bruna 30 09.pdfcarta comprovante Bruna 30 09.pdfCarta Comprovanteapplication/pdf483868https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/2/carta%20comprovante%20Bruna%2030%2009.pdf1dd04c12a59dc804224770460e9920a2MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/5/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD55TEXTVERSÃO FINAL.pdf.txtVERSÃO FINAL.pdf.txtExtracted texttext/plain157068https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/6/VERS%c3%83O%20FINAL.pdf.txt31afba1ec8e0a6d998a28a401b5efa71MD56carta comprovante Bruna 30 09.pdf.txtcarta comprovante Bruna 30 09.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/8/carta%20comprovante%20Bruna%2030%2009.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD58THUMBNAILVERSÃO FINAL.pdf.jpgVERSÃO FINAL.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6591https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/7/VERS%c3%83O%20FINAL.pdf.jpg59ce072c47c79d821e2f173bae7f4867MD57carta comprovante Bruna 30 09.pdf.jpgcarta comprovante Bruna 30 09.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12456https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13331/9/carta%20comprovante%20Bruna%2030%2009.pdf.jpg4752679ceb9de61dc2cabb608b5444caMD59ufscar/133312023-09-18 18:32:02.44oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13331Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:02Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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