Defensa de la tesis

“APLICACIÓN DE SEIS SIGMA Y LA METODOLOGÍA DMAIC PARA LA SOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE CALIDAD EN EL AMBIENTE DE MANUFACTURA”

DIRECTOR DE LA TESIS:

MC. FRANCISCO TERÁN ARÉVALO

Instituto Tecnológico de Chihuahua

División de Estudios de Posgrado e InvestigaciónMaestría en Sistemas de Manufactura

Feb, 2013

Defensa de la tesis

TesistaALEJANDRO EUGENIO CENTENO ESTRADA

Metodología seis sigma y DMAICSeis Sigma es una metodología de proceso orientado diseñada para mejorar la calidad de los productos mediante la reducción de la variabilidad de los procesos estratégicos. Se dispone de 2 diferentes áreas de aplicación:• DMAIC Mejora del proceso existente y queremos mejorarlo.• DFSSDiseñar o re-diseñar un nuevo proceso o producto

DEFINICIÓN MEDICIÓN ANALISIS MEJORA CONTROL

Planeación de actividades del desarrollo del proyecto

Planteamiento del problemaLa planta de manufactura de motores, esta experimentado un incremento gradual de defectos en las cabezas de cilindros por el alto rango de fugas en instalación de Válvulas.

Definición de alto nivelReducir el índice de defectos para el modelo V8 Diesel, generados por las fugas para el ensamble de válvulas en las cabezas de cilindros, de un valor de DPMO 39275 y un FTT del 96%Lo que representa un valor de sigma de: 1.76

D M A I C

CTQÍndice de fugas que existen en la prueba de fugas para el ensamble de válvulas en las cabezas de cilindros, determinado por el perfecto sellado de las válvulas sobre los asientos maquinados.

Rango de fugas 400 cc/min Max permitidoLa industria automotriz aplica esta misma prueba en dos variantes:

Flujo de masa de aire Caída de presión de aire

D M A M C

Reducir el rango de rechazos en la linea de ensamblado V8 diesel

EQUIPO (Multifunctional) Process owner………………..…… Gerardo Varela Gerente de area de ensamblesAlejandro Centeno...………………. Líder de proyecto Candidato BBEleazar Faudoa……………………..Champion (soporte de recursos)Jesus Borunda………….………..…Ing. De Mfra. Cabezas de cilindros Ivan Lara……….……….…….…… Ing. De pruebas en area de ensamblesSonia Assmar……………………....Ing. De calidad Cabezas de cilindrosCarlos Tirado………………………Ing. Practicante de calidad Alberto Irigoyen………….……….. Ing. De herramientas cabezas de cilindrosFrancisco Salgado……….…..…….. Asesor de procesos Magdalena Rosales .………….……Técnico líder de area de ensamblesVictor Estrada….…………………..Técnico líder de maquinado de cabezas de cilindros

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D M A I C

D M A I C

Definición del defecto para un objetivo métrico: DPMO= 58919 & FTT promedio = 92% medido en la estación de pruebaValor de sigma 1.56

Prueba de (Repetitividad y Reproducibilidad (R&R)

Valor máximo de aceptación = 20%

0.19%

1.49%

0.31%

D M A I C

1= most important, 2= important, 3= Low impact, 4= No impact

Diagrama de causa y efecto con ponderación:

D M A I C

f (Y1) = f( X1, X2……Xn)

f (X1) = (Contaminación en las válvulas)

f (X2) = (Asiento de válvula con contaminación, partículas extrañas y rebabas)

f (X3) = (Asiento de escape con alta redondez & ovalidad)

f (X4) = (válvulas de escape con alta redondez y ovalidad)

f (X5) = (Baja ejercitación del ensamble de válvulas)

Variables de investigación:

D M A I C

f (X1 & X2) = (Valve con contamination) Conclusión fugas por contaminación no son parte del problema

Cp = 1.46 / Cpk= 0.59 Cp = 1.18 / Cpk= 0.63

5% de las fugas son por problemas no identificables visualmente

Escape análisis de las fugas 1 (muestra de una semana de producción)D M A I C

5% de las fugas son por problemas no identificables visualmente

Cp = 0.29 / Cpk= 0.21 Cp = 0.33 / Cpk= 0.25

f (X1 & X2) = (Valve con contaminación) Conclusión fugas por contaminación no son parte del problemaAdmision analisis de las fugas (muestral, semana de producción)

D M A M C

0.0150.0120.0090.0060.0030.000

LB USL

LB 0Target *USL 0.015Sample Mean 0.00252212Sample N 104StDev(Within) 0.000914067StDev(Overall) 0.00166196

Process Data

Cp *CPL *CPU 4.55Cpk 4.55

Pp *PPL *PPU 2.50Ppk 2.50Cpm *

Overall Capability

Potential (Within) Capability

PPM < LB 0.00PPM > USL 0.00PPM Total 0.00

Observed PerformancePPM < LB *PPM > USL 0.00PPM Total 0.00

Exp. Within PerformancePPM < LB *PPM > USL 0.00PPM Total 0.00

Exp. Overall Performance

WithinOverall

Process Capability of Roundness

Geometría Para toads los cantors de maquinado CNC’s (Op. 80.01 a 80.12)

Baja capacidad de proceso / alta variabilidad Cp & Cpk = 1.24 para Run out A pesar de que la redondez esta dentro de especificación existe una población fuera de la normalidad en una curva sesgada

f (X3) = (Redondez y run out en asientos de admisión y escape)

0.0300.0240.0180.0120.0060.000

LB USL


Process Data



Overall Capability






WithinOverall

Process Capability of Run out

D M A M C

f (X3) = (Asientos de válvula de escape)Machine 80.06 tiene mayor variación en ovalidad

La Maquina 80.06 tiene una variabilidad mayor que el resto de las maquinas, la ovalidad del asiento de válvula de escape.Pasos siguentes:Investigar sobre la causa de la variación

80.1280.1180.1080.0980.0880.0780.0680.0580.0480.0380.0280.01

0.018

0.016

0.014

0.012

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

0.000

Machine No.

Ovali

ty

Boxplot of Ovality

0.0200.0150.0100.0050.000-0.005

99.9

99

959080706050403020105

1

0.1

Ovality

Perce

nt

Mean 0.004817StDev 0.003275N 104AD 6.497P-Value <0.005

Probability Plot of OvalityNormal

Ovalidad de todas las 12 CNC = Cpk = 1.04

0.0150.0120.0090.0060.0030.000-0.003

LB USL


Process Data



Overall Capability






WithinOverall

Process Capability of Ovality Cpk= 1.04

D M A M C

Variable revisar la carga de esfuerzo de corte de escape entre op. 80.06 Parametro de temperatura de compensación. Cortar una pieza sin inserto de 30 grados del semi acabado, para determinar la relación Revisar al alineación de los barrenos con la probeta de la maquina

Verificar la estabilidad de posicionamiento del tornillo de bolas eje X

Verificación de variables en Op. 80.06 f (x) = Y

X

D M A M C

Ex. Oval.Int. Oval.

25

20

15

10

5

0Da

ta

Boxplot of Int. Oval., Ex. Oval.

f (X3 & X4) = (Variación de redondez/ovalidad entre asientos admisión y escape en Op. 80.06

2824201612840

LB USL

LB 0Target *USL 30Sample Mean 5.89063Sample N 192StDev(Within) 1.6663StDev(Overall) 2.65731

Process Data



Overall Capability






WithinOverall

Process Capability of Int. Oval.

22.518.013.59.04.50.0

0.16

0.14

0.12

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

0.00

Data

Densi

ty

5.891 2.657 19210.68 5.779 192

Mean StDev N

Int. Oval.Ex. Oval.

Variable

Histogram of Int. Oval., Ex. Oval.Normal

27.022.518.013.59.04.50.0

LB USL

LB 0Target *USL 30Sample Mean 10.6771Sample N 192StDev(Within) 4.61828StDev(Overall) 5.77863

Process Data



Overall Capability






WithinOverall

Process Capability of Ex. Oval.

Cpk = 3.02

Cpk = 1.11

Escape

El asiento de escape tiene mayor dureza y tenacidad al corte.

D M A I C

Verificar la estabilidad de posicionamiento del tornillo de bolas eje X

Análisis Eje X 80.06 Parámetros Originales de máquinaS-100 10 ms S-101 10 ms Feedrate 10% @200.011 MIN 199.929 mm DIFF 0.179 mmMAX 200.108 mm

Tiempo de estabilización 920 ms

Nota:

Comportamiento Actual

Con Vibración en el Eje X

Parámetros originales S100 y S1013

Falla mecánica

Amplitud de la variación 0.180 um

D M A I C

La amplitud en la grafica demuestra que la herramienta no se a posicionado completamente al momento de que está inicia el corte, caso del eje X en la máquina.

Parámetros modificados de máquinaS-100 4.05 ms S-101 60 ms Feedrate 10% @200.011 MIN 199.99 mm DIFF 0.038 mmMAX 200.028 mm

Tiempo de estabilización 300 ms

Ajustar el parámetro de posicionamiento del tornillo de bolas eje X

Nota:

Comportamiento Despues de Cambiar

parámetros S-100 y S101

Op. 80.06

La amplitud de la oscilación es menor a lo largo del tiempo, es decir que el husillo llega a su posición cero antes de iniciar a el corte, generando un maquinado mas estable.

Ajustado / mejora

Amplitud de la variación 0.038 um

D M A I C

Medición después del ajuste de parámetros en CNC 80.06Cpk = 4.47 Cpk = 2.30

D M A I C

Corrida de comprobación muestra de 80 pz. piloto para verificar la efectividad de las acciones.

Cpk = 2.59

Resultados después de las acciones de corrección

D M A I C

Datos InicialesDPMO= 58919 FTT promedio = 92%Sigma 1.56

Datos Finales DPMO= 2799 FTT promedio = 99.23%Sigma 2.77

Control para evitar la recurrencia

Reforzar el mantenimiento preventivo actual con inspecciones en tornillos de bolas Monitoreo de vibraciones de los husillos Cambio de parámetros de aceleración de tornillos Eliminación de fuentes de contaminación

D M A I C

Conclusiones y recomendaciones

¿Cuando Cambiar de tornillo de bolas en un centro de maquinado?El tornillo presenta síntomas de deterioro cuando los valores de amplitud alcanzan 0.150 micras la señal se logra estabilizar en 1-2 segundos y la variación se reduce a 0.050 micras. Para lograr esto se deberá ajustar los parámetros S-100 & S-101 a un valor del 50% sobre el actual.

Los parámetros originales de fabrica están establecidos para un tornillos nuevo y no hay un valor de especificación base ya que el valor depende del ajuste mecánico de instalación, para torni-llos con desgaste excesivo, no se recomienda el ajuste anterior ya que el eje no se logra su estabilización sino hasta después de los 11 segundos, lo cual afecta el tiempo de maquinado y dismi-nuye la productividad para esto solo se recomienda el cambio Completo del tornillo.

¿Porque se desgastan los tornillos de los centros de maquinado CNC? Una probable causa es la contaminación de los rodamientos, estos al estar en contacto con las partículas de metal o las del ambiente, sufren un desgaste que hace que pierdan la geometría esferica.Los canales del tornillo se contaminan impidiendo que las esferas giren libremente sobre ellas, haciendo que varie la rampa de frenado ó desaceleración de movimiento ya sea en vertical ó horizontal, Para este caso en particular la posición horizontal (eye x) es la mas expuesta a la contaminación.

¿Como evitar el efecto de la contaminación? La mejor forma de evitar la contaminación as eliminado la fuente que la genera, un análisis de partículas o de observación directa puede revelar el tipo de contaminación o la causa de esta.Para este caso en particular se encontró que el refrigerante de retorno estaba cayendo sobre el tornillo en forma de salpicaduras.Además se observo que el sello del tornillo permite la entrada de la contaminación por lo que se habla con el fabricante para cambiarlos como garantia de mala aplicación.

Preguntas

FINGracias por su atención

Date post:	11-Feb-2017
Category:	Engineering
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