Prueba corta 2: Gráficos de control

Punto 1

En la fabricación de discos ópticos una máquina metaliza el disco. Para garantizar la uniformidad del metal en el disco, la densidad debe ser de 1.93, con una tolerancia de ±0.12. En la tabla 7.7 se muestran los datos obtenidos para un estudio inicial con tamaño de subgrupo 5.

a) Calcule los límites de control para las cartas X-R e interprétrelos.

b) Grafique la carta X-R e interprétela.

Tabla 7.7
Subgrupo X1 X2 X3 X4 X5 Media Rango
1 1.909 1.917 1.865 1.991 1.906 1.918 0.126
2 1.957 1.829 1.870 1.917 1.971 1.909 0.142
3 1.861 1.946 1.903 1.951 1.893 1.911 0.090
4 1.938 1.913 1.884 1.907 1.950 1.918 0.066
5 1.941 1.966 1.935 1.936 1.955 1.947 0.031
6 2.032 1.914 1.911 1.820 1.932 1.922 0.212
7 1.889 1.963 1.943 1.918 1.911 1.925 0.074
8 1.891 1.978 1.907 1.922 1.908 1.921 0.087
9 1.929 1.870 1.943 1.819 1.946 1.901 0.127
10 1.956 1.904 1.904 1.907 1.864 1.907 0.092
11 1.904 1.910 1.904 1.903 1.901 1.904 0.009
12 1.926 1.984 1.899 1.938 1.978 1.945 0.085
13 1.936 1.903 1.915 1.932 2.014 1.940 0.111
14 1.937 1.949 1.898 1.952 1.869 1.921 0.083
15 1.916 1.961 1.953 1.954 1.939 1.945 0.045
16 1.867 1.898 1.929 1.953 1.952 1.920 0.086
17 1.939 1.918 1.925 1.912 1.945 1.928 0.033
18 1.940 1.880 1.882 1.949 1.910 1.912 0.069
19 1.944 1.919 1.840 1.940 1.942 1.917 0.104
20 1.933 1.965 2.031 1.902 1.923 1.951 0.129
21 1.817 1.878 1.938 2.058 1.938 1.926 0.241
22 1.939 1.956 1.951 1.898 1.969 1.943 0.071
23 1.931 1.894 1.972 1.936 1.924 1.931 0.078
24 1.927 1.895 1.938 1.859 1.938 1.911 0.079
25 1.973 1.949 1.912 1.870 1.971 1.935 0.103
Media Total 7.7
Media Rango
1.924 0.095

a) A partir de los datos presentados en la tabla 7.7, se procedió a calcular los límites de control de las cartas X̄ y R, sabiendo que:

\[ \bar{X} = \frac{\sum \bar{X}_i}{N} \qquad \bar{R} = \frac{\sum \bar{R}_i}{N} \]

\[ LSC = \bar{X} + A_2 \bar{R} \qquad LSC = D_4 \bar{R} \]

\[ LIC = \bar{X} - A_2 \bar{R} \qquad LIC = D_3 \bar{R} \]

y usando las constantes correspondientes para un tamaño de subgrupo igual a 5 (A₂ = 0.577, D₃ = 0, D₄ = 2.114). Los valores se presentan en la tabla siguiente:

Límites de control para las cartas X̄ y R
Carta Tipo Valor
LSC 1.979
LC 1.924
LIC 1.870
R LSC 0.201
R LC 0.095
R LIC 0.000

Los límites de control para la carta X̄ indican que el proceso tiene un comportamiento estable en cuanto a los promedios, ya que todos los subgrupos están dentro de los límites y no se observan patrones anómalos. Sin embargo, en la carta R, se observaron dos puntos fuera de los límites de control, lo cual sugiere que sí hay ciertos subgrupos con variabilidad mayor a la esperada. Esto podría indicar un problema en la uniformidad de la densidad del metal aplicado por la máquina en esos momentos específicos.

b)


La carta muestra que todos los puntos se encuentran dentro de los límites de control y que no tiene patrones anormales como tendencias, ciclos, ni acumulación de puntos en un solo lado de la media. Por ende el proceso está bajo control estadístico en cuanto a su media.


En la carta se observa que dos subgrupos están fuera del límite superior de control: el subgrupo 6 y el subgrupo 21. Esto indica que en esos momentos la variabilidad interna del proceso fue anormalmente alta, lo cual se pudo generar por incidentes específicos o por un patrón de fondo.

Punto 2

En la prestación de servicios en una empresa se registra diariamente la evaluación de los clientes. La forma operativa es la siguiente: todos los días en forma aleatoria se le pide a cinco clientes atendidos que contesten una encuesta de satisfacción en el servicio, la escala de satisfacción va de 0 a 100. Los datos obtenidos durante el último mes se muestran en la tabla 7.8.

a) Mediantes una carta de medias analice la estabilidad de la calidad en el servicio.

b) Interprete los límites de control.

Tabla 7.8 - Datos por Subgrupo
Subgrupo X1 X2 X3 X4 X5
1 83 84 63 68 93
2 84 88 71 87 93
3 87 76 92 75 79
4 71 69 79 79 62
5 76 81 100 85 100
6 69 86 98 84 89
7 88 89 75 72 86
8 96 76 71 97 73
9 61 71 57 90 79
10 82 93 87 87 76
11 80 82 66 83 83
12 69 84 89 88 65
13 50 92 76 62 71
14 74 94 73 79 67
15 66 74 86 78 72
16 80 82 84 60 83
17 57 87 74 94 72
18 99 88 83 90 80
19 87 80 89 89 77
20 79 85 65 71 70
21 93 70 77 80 74
22 73 76 81 80 65


a) A partir de los datos presentados en la tabla 7.8, se procedió a calcular los límites de control de las cartas X̄ y R, siguiendo los parámetros presentados en el anterior punto:

Límites de control para las cartas X̄ y R
Carta Tipo Valor
LCI 65.945
LC 79.400
LSC 92.855
R LCI 0.000
R LC 23.318
R LSC 49.295

b) Siguiendo la misma dinámica del anterior punto, los resultados fueron:


El gráfico de control para las medias muestra que la calidad del servicio se ha mantenido estable durante el último mes. Las calificaciones de los clientes están dentro de los límites normales y no se observan cambios extraños. Esto quiere decir que no ha habido variaciones importantes en la satisfacción y que el servicio se está prestando de forma constante.


El gráfico de control para el rango muestra que la variación en las respuestas de los clientes ha sido moderada y se ha mantenido dentro de los límites esperados. Aunque algunos días hubo más diferencia entre las calificaciones, no se detectan señales de problemas en el proceso. Esto sugiere que la consistencia en la percepción del servicio por parte de los clientes se ha mantenido a lo largo del tiempo.

Punto 3

Con los primeros 50 datos que se presentan a continuación, diseñar un gráfico de control para la variable peso (el valor nominal de la variable es 500g ±7 g).

Peso - Datos por Muestra
Muestra X1 X2 X3 X4 X5
1 512 510 509 502 503
2 503 512 507 509 508
3 510 502 508 505 504
4 510 501 496 505 505
5 508 495 506 503 511
6 504 498 498 507 499
7 501 501 511 499 501
8 497 500 507 509 498
9 496 501 501 507 499
10 499 507 497 509 498
11 504 502 507 504 496
12 510 510 497 495 496
13 498 512 496 502 502
14 512 499 503 503 500
15 497 500 501 511 512
16 503 509 508 508 511
17 505 499 501 497 504
18 507 502 509 499 512
19 510 508 497 504 499
20 510 498 499 505 512
21 501 495 503 502 511
22 503 504 505 503 502
23 503 503 505 502 512
24 500 495 500 495 505
25 510 501 498 496 500
26 510 501 500 510 500
27 497 507 507 503 497
28 504 502 510 497 501
29 497 495 505 504 495
30 495 512 508 496 511
31 500 502 504 507 507
32 509 509 509 503 500
33 505 501 506 496 511
34 501 507 496 511 497
35 507 511 502 499 510
36 504 496 507 499 496
37 509 511 503 511 502
38 510 511 502 496 499
39 500 497 512 498 507
40 511 499 504 506 501
41 505 495 505 506 507
42 507 512 508 510 497
43 497 502 496 497 510
44 511 502 512 511 496
45 505 509 500 508 502
46 507 497 505 509 502
47 504 506 498 503 510
48 506 507 508 495 502
49 497 506 509 496 500
50 496 500 500 510 505


a)Siguiendo la misma dinámica del anterior punto, los gráficos resultantes fueron:


En general los subgrupos se mantienen dentro de los límites encontrados (Línea roja), como observación se destaca que las muestras (1,2,16 y 37) se encuentran fuera de los rangos establecidos por la compañía (Línea verde), lo cual se debe a que el control estadístico del proceso presenta un valor ligeramente superior a ese intervalo.


Se observa que el proceso está bajo control estadístico, por lo tanto se conservarán los límites de los anteriores gráficos. Como próximo paso, se añadirán los siguientes 30 datos:

Peso - Datos por Muestra
Muestra X1 X2 X3 X4 X5
51 507 498 504 512 495
52 509 511 498 496 512
53 508 500 510 502 499
54 499 500 500 511 511
55 508 496 503 505 496
56 511 503 497 505 508
57 510 498 500 504 501
58 495 497 502 510 496
59 509 504 498 511 500
60 509 504 498 512 508
61 497 511 495 498 506
62 497 510 512 498 504
63 501 497 506 495 496
64 502 503 510 505 507
65 501 505 501 510 508
66 506 505 512 509 499
67 506 498 504 498 502
68 509 500 504 497 510
69 496 498 507 498 506
70 503 509 512 498 511
71 502 509 505 511 495
72 503 508 506 502 511
73 508 511 509 500 511
74 500 508 498 500 504
75 499 497 510 506 510
76 500 499 504 503 510
77 504 509 498 495 499
78 510 500 509 499 508
79 508 508 497 506 498
80 504 496 511 503 495



En el gráfico de control X̄ se observa que las muestras de la variable de peso se mantiene dentro de los límites de control resultantes de los datos (línea roja), se destaca que al igual que en los anteriores datos, la muestra 73 se encuentra fuera del rango establecido por la compañía (línea verde). Por esta razón, se deduce entonces que en futuras producciones es probable que aparezcan más muestras con un peso mayor a 507g.


En el gráfico de control R se observa que las muestras de la variable de peso se mantiene dentro de los límites de control resultante de los datos,no se observan tendencias y finalmente se concluye que la variabilidad del proceso está bajo control estadístico.

Punto 4

Definir los límites de control para controlar la variable volumen de llenado, de acuerdo con los siguientes datos, tomados de 35 muestras del último turno. Construir el gráfico respectivo. El valor nominal de la variable es 600 cc.

Volumen - Datos por Muestra
Muestra X1 X2 X3 X4 X5 X6
1 599 603 598 597 603 599
2 603 597 599 603 604 598
3 603 603 601 597 603 599
4 597 597 598 601 602 601
5 602 599 597 599 598 602
6 601 602 601 598 604 603
7 604 598 599 597 600 603
8 601 599 598 599 601 599
9 602 603 597 601 598 602
10 599 603 602 601 599 603
11 601 598 597 603 604 601
12 601 603 598 598 602 597
13 603 602 602 600 604 600
14 598 602 597 597 597 603
15 602 604 603 603 599 597
16 600 598 599 601 602 598
17 602 602 602 601 598 602
18 603 604 601 598 602 598
19 604 597 597 603 604 599
20 604 597 597 603 604 599
21 598 597 599 599 604 602
22 597 601 601 598 601 599
23 599 599 604 599 603 599
24 601 604 604 601 604 604
25 604 600 603 598 600 599
26 602 602 603 599 601 603
27 604 597 598 599 598 603
28 602 604 603 602 604 604
29 603 601 604 604 602 599
30 599 603 601 599 599 604
31 599 604 602 602 604 597
32 604 601 600 598 600 602
33 601 601 600 604 598 602
34 598 604 602 598 601 599
35 599 602 599 604 599 599


Los límites de control encontrados fueron los siguientes:
Límites de control para las cartas X̄ y R
Carta Tipo Valor
LSC 603.322
LC 600.686
LIC 598.050
R LSC 11.536
R LC 5.457
R LIC 0.000

Finalmente las gráficas resultantes fueron:



El proceso en general muestra estar bajo control estadístico, a excepción de las muestras 24 y 28 que tienden a acercarse al límite superior. Cabe resaltar que la línea central presenta un valor de 600.68 cc referente al volumen de llenado, por lo tanto es algo que la compañía debe de tener en valoración para evitar que el volumen del producto se salga de las especificaciones.