Equipa Crystal Ball em colaboração com Eric Torkia, MASc, Technology Partnerz Ltda

Autor

Equipa Crystal Ball em colaboração com Eric Torkia, MASc, Technology Partnerz Ltd

Resumo

Este modelo demonstra como a Crystal Ball pode ser utilizada na fase de concepção de um projecto para determinar as especificações ideais para a produção. Neste caso, o produto é uma montagem de pistão.  O deslocamento do pistão tem de estar dentro de um determinado intervalo para satisfazer as exigências do cliente. Os valores que influenciam o deslocamento do pistão são definidos como pressupostos com as distribuições de probabilidade apropriadas. Como resultado, é possível determinar a probabilidade de produção de conjuntos fora da especificação.

Palavras-chave: pistão, deslocamento, DFSS, concepção mecânica, análise de tolerância, Cpk

Discussão

Este modelo é utilizado para a concepção de um conjunto de pistões. Três componentes separados, o comprimento da manivela, o comprimento da biela, e a altura do pistão determinam o deslocamento do pistão. Estas variáveis são definidas como pressupostos. O limite de especificação inferior (LSL) e o limite de especificação superior (USL) são calculados pela subtracção e adição da tolerância ao valor-alvo, respectivamente.

A capacidade do processo, Cpk, é uma função do desvio padrão de cada uma das variáveis e da diferença entre o valor da variável e os limites de especificação. O total de defeitos por milhão de oportunidades (DPMO) é também calculado por Crystal Ball e introduzido automaticamente na folha de cálculo para o deslocamento do pistão.

Os comprimentos reais das peças de montagem do pistão não são produzidos exactamente com os valores alvo.  Cada comprimento tem um grau de incerteza diferente, definido pelos valores de desvio padrão na folha de trabalho do modelo. Estes valores são utilizados nas distribuições de probabilidade que descrevem os pressupostos dos comprimentos de cada uma das peças. Quando a simulação é executada, são escolhidos valores aleatórios de cada uma das distribuições e o valor da previsão, deslocamento do pistão, é registado para cada ensaio. A distribuição da previsão é então utilizada para determinar a probabilidade de produzir um conjunto de pistão fora dos limites da especificação.  Com base nas entradas do modelo, seria de esperar que cerca de 99% da nossa produção cumprisse os limites de especificação.

Com este modelo em vigor, é possível utilizar OptQuest para ajustar os valores alvo para cada uma das três variáveis que contribuem e minimizar a DPMO de todo o conjunto. Para o fazer, seria necessário definir cada um dos valores-alvo como uma variável de decisão. A utilização deste modelo antes de completar a concepção do sistema poupa-lhe as despesas de criar conjuntos defeituosos que podem ser eliminados através da optimização do sistema durante a fase de concepção do projecto.  

Utilização da bola de cristal

Crystal Ball melhora o seu modelo Excel, permitindo-lhe criar distribuições de probabilidade que descrevem a incerteza em torno de variáveis de entrada específicas. Este modelo inclui três distribuições de probabilidade, referidas em Crystal Ball como "suposições". Estas suposições descrevem a variação no comprimento da manivela, comprimento da biela, e altura do pistão. Cada célula de pressupostos é colorida a verde e é marcada por uma nota Excel (rato sobre a célula para ver a nota). Para ver os detalhes de uma suposição, destacar a célula e seleccionar Definir Suposição no menu Definir ou clicar no botão Definir Suposição na barra de ferramentas Bola de Cristal.