Proyecto integrador Continental

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Descrição do Produto


Inicio


Cargado de micro componentes de acuerdo al modelo


Recepción de tarjetas de circuito vírgenes


Rociado de pasta en la PCB


Ensamble superficial de micro componentes


Soldado térmico de micro componentes


Inspección de niveles de pasta


Ensamble manual de componentes grandes (baristores y pines)


Soldado automatizado de componentes grandes


Pruebas eléctricas


Rociado de anticorrosivo


Aplicación de Teloran en el baristor


Almacenaje


Fin












































Ensamble del housing


Calidad


Torque aplicado


Tiempo


Tiempo de ciclo


Necesdidad


Drivers


CTQ's


Tiempo de paro de línea por falta de tornillos


























Ensamble de motores a la PCB


Descarga de software


Ensamble de guía de luz y de la cebra


Ensamble de Pointers y diales


Ensamble de Housing


Prueba de visión (LEDs y pointers)


Soldado de lente


Pegado de teclado


Inspección final


Segunda inspección final


Incio


Fin


Inspeccionar si los pines vienen chuecos


Ensamble de anti humectante


Almacenaje
















































Página " 11



Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey
Campus Guadalajara


Ingeniería Estadística

"Estudio de la capacidad y del desempeño de atornillado en el housing del cluster del modelo SLE de Bobcat"

Maestro:
Dr. Marco Antonio de Luna




Alumnos:
Alan Alberto Peña Urias – A01112629
Mario Alberto Vidales de la Mora – A011225354

Viernes 14 de noviembre de 2014
Contenido
Descripción de la empresa 3
Descripción del producto 4
Descripción general del proceso 4
Proceso de PCB's 5
Ensamble final 6
Selección del proceso 7
Matriz de ponderación 8
SIPOC 9
Diagrama de flujo 9
Análisis de modo y efecto de falla 10
Identificación de los puntos críticos y variables de control 11
CTQ (Critical to Quality) 11
Selección de puntos críticos del proceso y una variable de control 11
Estudio de repetibilidad y reproducibilidad 12
Project Charter 14
Recolección de datos 15
Análisis de estadística descriptiva 16
Pruebas de normalidad 16
Prueba de bondad del ajuste 18
Estudio de capacidad y de desempeño del proceso 26
Índices de desempeño, partes por millón y nivel sigma 26
Cuantificación económica del problema 26
Conclusiones y recomendaciones 27










Descripción de la empresa
Se escogió a la empresa Continental Automotive Guadalajara, del ramo automotriz-electrónico. Ésta se localiza en Anillo Periférico Sur Manuel Gómez Morín, San Pedro Tlaquepaque, Jalisco (33 3283 1100). La empresa Continental AG (de forma abreviada Conti) es una empresa alemana con sede principal en Hanóver (Alemania). Está constituida legalmente como una sociedad anónima (en alemán Aktiengesellschaft). El presidente del consejo de administración es Manfred Wennemer desde el 11 de septiembre de 2001. La empresa cuenta con unos 150.000 empleados repartidos en más de 200 emplazamientos y activos en 36 países. Continental es conocido por ser uno de los líderes mundiales en la producción de neumáticos para la industria automotriz, si bien actualmente la división de sistemas electrónicos de seguridad y asistencia cuenta con unas ventas superiores. A partir de 1995 se estableció la división CAS (Continental Automotive Systems), que se concentra en chasis controlado electrónicamente y sistemas de seguridad del vehículo (Ej. frenos, presión de ruedas, sistemas de asistencia al conductor, ESP, centralitas electrónicas para airbags, sensores de aceleración,…).

Aquí en la zona metropolitana es dedicada a la fabricación de autopartes, específicamente en la planta a la cual acudimos están dedicados a la fabricación de "Clusters", término en inglés para denominar a los tableros de los automóviles, en el escrito se le nombrará con su término en inglés. El trabajo está enfocado en un producto de los cuales se maquilan ahí.






Descripción del producto
Figure 2. Bobcat ExcavatorFigure 2. Bobcat Excavator1Figure 1.Bobcat SLE1Figure 1.Bobcat SLEEl proyecto irá dirigido específicamente a un producto de la línea de vehículos comerciales, el producto son los tableros del cliente Bobcat los cuales se realizan en la misma celda de ensamblaje final. Se ensamblan 2 modelos: Bobcat Standard y Bobcat Deluxe; cada uno con 4 variantes diferentes. Los cuales a su vez son ensamblados por el cliente en las excavadoras Bobcat. En este proyecto se analizará solo el proceso del cluster de bobcat SLE.
Figure 2. Bobcat Excavator
Figure 2. Bobcat Excavator
1Figure 1.Bobcat SLE
1Figure 1.Bobcat SLE
Descripción general del proceso
El proceso se divide en dos secciones, una encargada de realizar las PCB (Tarjetas de circuito integrado) y otra, la de ensamble final.
Proceso de PCB's
La tarjeta de circuito impreso es una superficie constituida por pistas conductoras que unen los microcomponentes los cuales envían pulsos eléctricos permitiendo el funcionamiento del dispositivo.

Figure 1. PCB de Bobcat DLX
A continuación se presenta un diagrama de flujo del proceso de elaboración de PCBs:

Figure 2. Diagrama de flujo del proceso de PCBs
Este proceso es altamente automatizado en donde solo interviene el hombre para hacer el cargo de microcomponentes y el abasto de las tarjetas vírgenes, en el ensamble superficial de componentes grandes, en la aplicación de Teloran y en el transporte entre todas las operaciones. No se han establecido conveyors ya que es un proceso altamente variable y flexible en donde todas las estaciones funcionan de manera independiente ya que cada una puede funcionar para cientos de productos diferentes.
Ensamble final

Figure 3. Diagrama de flujo del proceso de ensamble final
Este proceso es realizado por 5 operarios por turno los cuales utilizan máquinas para hacer las operaciones, hay ensambles manuales e inspecciones visuales.





Selección del proceso
Para realizar la selección del proceso más adecuado, se siguió el método indicado por el libro "Las claves prácticas de Seis Sigma" adecuándolo al proceso y alcance del proyecto.
Primero se consultó al "Local Project Group" que son los responsables del control y de la mejora continua del proceso en Continental, conformados por un ingeniero de calidad, un ingeniero de planeación de procesos, otro de pruebas de ingeniería y un líder.
Se nos informó acerca de cuáles eran los procesos más críticos para el cliente, es decir, los que generan más "fallas de 0 kms"; en la empresa, una falla 0 kms es aquella falla que registra el cliente y que además hace que el producto o el subensamble sea devuelto a fábrica, son las unidades que el cliente no puede procesar por que el incumplimiento en alguna especificacion se traduce en falla.
Los procesos mencionados por el "Local Projecto Group" en los cuales se registran más fallas de 0 kms fueron los siguientes:
Ensamble de motor
Ensamble del housing
Ensamble de la cebra
Ensamble de los diales
Para la elección de los criterios operativos con los cuales se determinará qué proceso es el más adecuado para el estudio o el más importante a realizar proximamente, se tomaron en cuenta aquellos que van más de acuerdo con la estrategia operativa de la empresa:
El indicador más importante, que detiene el correcto avance del proyecto, son las fallas de 0 kilómetros (Las percibidas por el cliente).
El segundo indicador más importante es el SCRAP generado, toda la materia prima que no fue utilizada para el producto final, ya sea por fallas en el proceso, re trabajo, defectos de proveedor o cambios de ingeniería; la reducción de este indicador que además es el más importante en la producción va encaminado a una cultura LEAN.
El tercer indicador más importante en la producción es el FPY (First Pass Yield) que indica el porcentaje de veces que el producto pasa como bueno o "sin fallas", por un determinado proceso, es importante porque reducirlo ayuda a disminuir el tiempo del proceso y los niveles de SCRAP, también está encaminado a una cultura LEAN.
Otro de los criterios tomados en cuenta fue la facilidad con la que se puede realizar medición de las posibles variables de respuesta en cada proceso, ya que fue importante llevar a cabo las mediciones de una manera ágil y que no generara ningún costo, además de sólo contar con la ayuda de una persona sumada a los dos integrantes del equipo, cosa que también redujo las posibilidades.
Y por último, el criterio más importante que se consideró, fue la autorización por parte del grupo de ingenieros para la medición de las posibles variables de respuesta; todos los demás criterios son condicionales a la respuesta de éste, ya que si no se otorga la autorización no se puede realizar el proyecto y no es necesario tomar enn cuenta o evaluar los demás criterios.

Matriz de ponderación
Criterio

Proceso Criterio

Proceso
Criterio

Proceso
Criterio

Proceso
Autorización para medir el proceso
SCRAP generado
(.2)
Facilidad de medición de la variable de respuesta (.2)

First Pass Yield (.2)
Fallas de 0 kilómetros percibidas (.4)
Total
Ensamble de motor

NO
-
-
-
-
0

Ensamble de la cebra

SI
50
30
50
100
66


Ensamble de los diales

SI
70
20
70
80
64
Ensamble del Housing

SI
80
90
50
90
80

Criterio

Proceso Criterio

Proceso
Criterio

Proceso
Criterio

Proceso
Autorización para medir el proceso
SCRAP generado

Facilidad de medición de la variable de respuesta

First Pass Yield
Fallas de 0 kilómetros percibidas
Ensamble de motor

No se dio autorización debido a la confidencialidad
Es el proceso que más SCRAP genera
-
-
-
Ensamble de la cebra

Si se autorizó
Tiene niveles bajos de SCRAP
Un medidor de presencia de partículas, o un microscopio.
No hay un control o inspección del buen ensamble de la cebra
Principal causante de fallas de 0 kilómetros
Ensamble de los diales

Si se autorizó
Tiene niveles medios de SCRAP
Se lleva a cabo con un impactómetro, el cuál no tiene la empresa
Tiene un FPY de 95%
Uno de los principales causantes de fallas de 0 kilómetros
Ensamble del Housing

Si se autorizó
El SCRAP generado es debido a los tornillos desechados por fallas al ensamblarse
Se lleva a cabo con un torquímetro, mismo que nos facilitó la empresa
No hay un control o inspección del buen ensamble del housing
Segundo causante de fallas de 0 kilómetros

SIPOC
Se realiza un diagrama SIPOC y un diagrama de flujo para poder proyectar el proceso y facilitar su análisis.

Diagrama de flujo FinFinPasar la unidad a la siguiente estaciónPasar la unidad a la siguiente estación4x4xSiSiNoNoAtornillarAtornillarTomar el atornilladorTomar el atornilladorTomar un tornilloTomar un tornillo¿El nivel de tornillos es inferior al mínimo?¿El nivel de tornillos es inferior al mínimo?Pedirle más al water spiderPedirle más al water spiderInicioInicio
Fin
Fin
Pasar la unidad a la siguiente estación
Pasar la unidad a la siguiente estación
4x
4x
Si
Si
No
No
Atornillar
Atornillar
Tomar el atornillador
Tomar el atornillador
Tomar un tornillo
Tomar un tornillo
¿El nivel de tornillos es inferior al mínimo?
¿El nivel de tornillos es inferior al mínimo?
Pedirle más al water spider
Pedirle más al water spider
Inicio
Inicio
















Análisis de modo y efecto de falla



























Identificación de los puntos críticos y variables de control
El proceso consiste en ensamblar el "Housing", es decir, la cubierta de plástico que tiene contacto con el automóvil a la hora del ensamble del vehículo completo; se estará refiriendo al término housing en su terminología en inglés el resto del proyecto.
Los puntos críticos en el proyecto son el ensamble de los tornillos debido a que el mal ensamble de estos son causa de fallas de 0 kilómetros. El tiempo también es un punto crítico debido a que la estación es un cuello de botella y en función a esta es el rate de producción de todo el proceso.
CTQ (Critical to Quality)

Identificación de puntos críticos y variables de control apoyada en diagrama CTQ:

Selección de puntos críticos del proceso y una variable de control
Teniendo como necesidad principal en este proceso el correcto ensamble del housing, se consideran los dos criterios, calidad y tiempo, sin embargo el que interesa a este estudio es el torque aplicado de manera correcta y con la fuerza necesaria para evitar su desensamble involuntario o su desgaste pronto.
Para el estudio se tomará como punto crítico la calidad del torque que se aplica a los tornillos para ser ensamblados en el Housing del cluster.
La variable de control a estudiar es el torque aplicado sobre cada tornillo al ser ensamblado medido en Newton*metro; dicha variable es la responsable de la variación entre un correcto ensamble, con una fuerza adecuada, requerida para mantener unido correctamente el ensambe, o un incorrecto ensamble con una fuerza de torque en los tornillos inferior a la adecuada, que hace que el ensamble se separe, o una fuerza superior a la requerida que hace que el ensamble esté forzado y los pasos posteriores sean más complicados, o incluso se dañe la pieza.
Estudio de repetibilidad y reproducibilidad

Se utilizó un torquímetro que se conecta directamente al atornillador, que arroja una medida digital de dos decimales.
Para analizar el método de medición actual que consiste en colocar el torquímetro digital sobre el atornillador, realizar el procedimiento, atornillar el tornillo a la pieza del tablero y registrar la medición.
Se realizó un experimento con 10 partes, 2 réplicas y 3 operadores.






Se puede concluir en el análisis de variancia que las fuentes de variabilidad en donde al menos una de las medias es diferente a las demás son la parte y la interacción parte-operador.
Debido a que la interacción no fue significativa no se le sumó al error. Se concluye también que la variación existida por la repetibilidad (es decir, la variación por el instrumento de medición) y la reproducibilidad (es decir, la variación por el cambio de un operador a otro, así como el hecho de que una parte diferente influya para una medida diferente dependiendo de cada operador, osea la interacción parte-operador), juntos representan un 13.26% de la tolerancia permitida; de los cuales 11.07%, osea la gran mayoría, representa a la interacción de cada operador con cada parte y un 7.30% debido a la variación por el instrumento, la suma de estos es diferente al total del R & R debido a que este es igual a la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados tanto de la repetibilidad como de la reproducibilidad. La variación total que existe en el proceso es de 64.28% de la tolerancia, de los cuales 62.28% es debido a la variación de las medidas reales en la producción del producto. El número de distintas categorías es de 6, por lo que la precisión del instrumento de medición es la adecuada para las mediciones del proceso.

Project Charter
Product or Service Impacted
Housing
Expected Project Savings ($)
-
Black Belt or Green Belt
-
Business Unit
-
Champion
-
Phone Number for Belt
-
Master Black Belt
-
Email for Belt
-
Start Date
10 Nov 2014
Target Completion Date
14 Nov 2014
Element
Description
Team Charter
1. Process:
The process in which opportunity exists.
Ensamble de housing para tablero de automovil.
2. Project Description: what is the "Practical Problem"
Problem and goal statement (project's purpose)
Fallas en el torque aplicado a los tornillos del ensamble
3. Objective:


What improvement is targeted and what will be the impact on Rolled Throughput Yield (RTY), Cost of Poor Quality (COPQ) and Capability index C-P, back orders, costs?
Project Y's

Baseline

GOAL

Entitlement

units

The "Statistical Problem" - the measurable variable(s
SCRAP
N/A
.01
N/A
%


Yield
N/A
1
N/A
U/u


Fallas 0 km
N/A
0
N/A
units
4. Business Cases:

Expected financial improvement, or other justification.
40 dolares ahorrados por cada falla evitada
5. Team members:


Names and roles of team members?
Alan Peña- tomador de muestra y analísis RyR
Alberto Vidales- Tomador de muestra y analisis de capacidad y desempeño.
6. Project Scope:
Which part of the process will be investigated and excluded.
El atornillado del ensamble
7. Benefit to External Customers:



Who are the final customers, what are their key measures, and what benefits will they see?
Estación de prueba de luz, puede continuar con el ensamble
8. Schedule:
Give the key milestones/dates.

Project Start
10/Nov/2014

M- Measurement
"M" Completion
10/Nov/2014

A- Analysis
"A" Completion
11 , 12 13 y 14 de Nov

I- Improvement
"I" Completion
Sugerencias 14 de Nov

C- Control
"C" Completion
-

Note: Schedule appropriate Safety Reviews.
Safety Reviews
-


Project Completion
14 de Noviembre
9. Support Required:
Will any special capabilities, hardware, trials, etc be needed?
Se necesitó la ayuda de un operador y la facilitación de un torqímetro para medir.






Recolección de datos
Las partes analizadas arrojaron estos datos como respuesta:



Parte
Torque
1
0.79
2
0.78
3
0.81
4
0.83
5
0.77
6
0.78
7
0.81
8
0.79
9
0.76
10
0.78
11
0.81
12
0.81
13
0.81
14
0.79
15
0.8
16
0.84
17
0.84
18
0.79
19
0.77
20
0.77
21
0.83
22
0.79
23
0.8
24
0.77
25
0.79
26
0.79
27
0.84
28
0.82
29
0.76
30
0.79

Análisis de estadística descriptiva

En el histograma se muestra una distribución con pocas categorías y con ciclos, la moda es una valor cercano a la mediana, pero la mediana se encuentra en un valor poco frecuente, por lo que se sospecha que la distribución no siga a una variable continua con comportamiento normal.

La gráfica de caja de bigote también muestra que el promedio y la mediana son diferentes, sin embargo, el primer y el cuarto cuartil tienen longitudes iguales, los datos atípicos se encuentran a distancias muy similares en ambos lados.
IC de clasificación con signos de Wilcoxon: Torque

Intervalo de
Mediana Confianza confianza
N estimada alcanzada Inferior Superior
Torque 30 0.7950 94.9 0.7850 0.8050



Prueba de clasificación con signos de Wilcoxon: Torque

Prueba de la mediana = 0.8000 vs. la mediana 0.8000

Número
de Estadística Mediana
N prueba de Wilcoxon P estimada
Torque 30 28 169.5 0.452 0.7950

También se concluye que la mediana tiene un valor de 0.795 y que con un 94.5% de confianza se encuentra entre el valor inferior de 0.785 y el superior de 0.805, lo cual se expresa en la gráfica siguiente:

Pruebas de normalidad



La prueba de Jarque-Bera concluye que la distribución es normal, sin embargo, como la muestra es pequeña, de 30 unidades, se recurirrá a otras pruebas estadísticas.



*Gráfica y datos de prueba de normalidad Anderson Darlin obtenida con Minitab

*Grafica y datos de prueba de Kolmogrov-Sirov obtenidos con Minitab

Con estas dos pruebas, AD y KS podemos concluir que debido a que el p value obtenido con el estadístico de prueba de los datos no se rechaza la Ho que nos hace afirmar que estadísticamente con 95 % de confianza no hay evidencia para demostrar que los datos no se comportan como una distribución normal, sin embargo si se hace un poco más riguroso el análisis y el alpha se disminuye aumentando el Nivel de Confianza a 99%, ahora sí se rechaza la hipótesis Nula y se puede afirmar que estadísticamente los datos no se comportan de acuerdo a una distribución normal.

Dada esta información siendo más rigurosos y aumentando el nivel de confianza entonces se tiene una distribución No Normal, y se realiza una prueba de bondad del ajuste para ver a que distribución se asemeja más la distribución de nuestros datos.
Prueba de bondad del ajuste
Una vez seguros de que la forma de medición es adecuada, se realizó una recolección de datos, se tomaron 30 muestras con tornillos del mismo tipo, y se analizaron con el paquete estadístico Minitab, y en la prueba de bondad de ajuste se obtuvo lo siguiente:
Los límites de especificación son(0.75N*m y 0.85N*m)en el torque aplicado al tornillo
Y la meta es 0.8 N*m









Estadísticas descriptivas

N N* Media Desv.Est. Mediana Mínimo Máximo Asimetría Curtosis
30 0 0.797 0.0235108 0.79 0.76 0.84 0.386862 -0.672418




Distribución AD P LRT P
Normal 0.641 0.085
Transformación Box-Cox 0.506 0.186
Lognormal 0.608 0.104
Lognormal de 3 parámetros 0.506 * 0.292
Exponencial 13.000
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