[pt] Nesta tese é proposta a incorporação da estratégia de amostragem dupla, já utilizada em inspeção de lotes, ao gráfico de controle de np (número de defeituosos), com o objetivo de aumentar a sua eficiência, ou seja, reduzir o número médio de amostras até a detecção de um descontrole (NMA1), sem aumentar o tamanho médio de amostra (TMA) nem reduzir o número médio de amostras até um alarme falso (NMA0). Alternativamente, este esquema pode ser usado para reduzir o custo de amostragem do gráfico de np, uma vez que para obter o mesmo NMA1 que um gráfico de np com amostragem simples, o gráfico com amostragem dupla requererá menor tamanho médio de amostra. Para vários valores de p0 (fração defeituosa do processo em controle) e p1 (fração defeituosa do processo fora de controle), foi obtido o projeto ótimo do gráfico, ou seja, aquele que minimiza NMA1, tendo como restrições um valor máximo para TMA e valor mínimo para NMA0. O projeto ótimo foi obtido para vários valores dessas restrições. O projeto consiste na definição dos dois tamanhos de amostra, para o primeiro e o segundo estágios, e de um conjunto de limites para o gráfico. Para cada projeto ótimo foi também calculado o valor de NMA1 para uma faixa de valores de p1, além daquele para o qual o projeto foi otimizado. Foi feita uma comparação de desempenho entre o esquema desenvolvido e outros esquemas de monitoramento do número de defeituosos na amostra: o clássico gráfico de np (com amostragem simples), o esquema CuSum, o gráfico de controle de EWMA e o gráfico np VSS (gráfico adaptativo, com tamanho de amostra variável). Para a comparação, foram obtidos os projetos ótimos de cada um desses esquemas, sob as mesmas restrições e para os mesmos valores de p0 e p1. Assim, uma contribuição adicional dessa tese é a análise e otimização do desempenho dos esquemas CuSum, EWMA e VSS para np. O resultado final foi a indicação de qual é o esquema de controle de processo mais eficiente para cada situação. O gráfico de np com amostragem dupla aqui proposto e desenvolvido mostrou ser em geral o esquema mais eficiente para a detecção de aumentos grandes e moderados na fração defeituosa do processo, perdendo apenas para o gráfico VSS, nos casos em que p0, o tamanho (médio) de amostra e o aumento em p0 (razão p1/p0) são todos pequenos. / [en] In this thesis, it is proposed the incorporation of the double-sampling strategy, used in lot inspection, to the np control chart (control chart for the number nonconforming), with the purpose of improving its efficiency, that is, reducing the out-of-control average run length (ARL1), without increasing the average sample size (ASS) or the in-control average run length (ARL0). Alternatively, this scheme can be used to reduce the np chart sampling costs, since that in order to get the same ARL1 of the single-sampling np chart, the doublesampling chart will require smaller average sample size. For a number of values of p0 (in-control defective rate of the process) and p1 (out-of-control defective rate of the process), the optimal chart designs were obtained, namely the designs that minimize ARL1, subject to maximum ASS and minimum ARL0 constraints. Optimal designs were obtained for several values of these constraints. The design consists of two sample sizes, for the first and second stages, and a set of limits for the chart. For each optimal design the value of ARL1 was also computed for a range of p1 values besides the one for which the design ARL1 was minimized. A performance comparison was carried out between the proposed scheme and the classical (single-sampling) np chart, the CuSum np scheme, the EWMA np control chart and the VSS np chart (the variable sample size control chart). For comparison, optimal designs for each scheme were considered, under same constraints and values of p0 and p1. An additional contribution of this thesis is the performance analysis and optimization of the np CuSum, EWMA and VSS schemes. The final result is the indication of the most efficient process control scheme for each situation. The double-sampling np control chart here proposed and developed has proved to be in general the most efficient scheme for the detection of large and moderate increases in the process fraction defective, being only surpassed by the VSS chart in the cases in which p0, the (average) sample size and the increase in p0 (p1/p0 ratio) are all small.

[pt] Os gráficos de controle de processo criados por Shewhart na década de 20 e em uso até hoje são eficientes para sinalizar alterações de grande magnitude na característica de qualidade de um processo (por exemplo, desvios da ordem de mais de 2 desvios-padrão, no caso do gráfico de médias); já para alterações de menos magnitude, ele são mais lentos. Para estas últimas, são sabidamente mais eficientes os esquemas CUSUM e EWMA, bem como os gráficos adaptativos, de desenvolvimento bem mais recente, também chamados de gráficos de parâmentros variáveis, porque alguns ou todos os seus parâmetros (tamanho de amostra, intervalo de tempo entre amostras, e limites de controle) passam a variar durante a operação, em função da informação fornecida pela última amostra. Nesta pesquisa, é prposta a incorporação da estratégia de gráficos adaptativos (usando um intervalo de tempo entre amostras variável) ao esquema EWMA na busca de melhorias no desempenho de gráficos de controle por atributos. O esquema proposto é aplicado a gráficos de c para detecção de alterações de pequena magnitude no número médio de não-conformidades em um processo de produção. É desenvolvido o modelo matemático para cálculo das medidas de desempenho do gráfico, e é realizada a análise de desempenho do esquema para diversos valores de c0 e c1 (número médio em controle e fora de controle de não- conformidades), com comparação com outros gráficos de controle por atributos. Resultados mostram, na maioria das situações analisadas, a vantagem do esquema proposto, em termos de uma maior rapidez de detecção de alterações de diversas magnitudes. / [en] The process control charts created by Shewhart in the 20 s and still in use today are efficient in signaling large shifts in the quality characteristics of a process (e.g. shifts greater than two standard deviations, in the case of the chart for means); they are however slower in the case of small and moderate shifts, in which case CUSUM and EWMA schemes are known to be more efficient, as are the recently developed adaptive charts, also called variable parameter charts because some or all of their design parameters (sample size, sampling interval and control limits) are allowed to vary during the operation, according to the information of the latest sample. In this thesis, looking for an enhancement in the performance of control charts for attributes, the strategy of adaptive charts (using a variable sampling interval) is incorporated to the EWMA scheme. The proposed scheme is applied to c charts for detecting small shifts in the number of nonconformities in a production process. A mathematical model is developed for calculation of the performance measures of the chart, and a performance analysis is carried out for several values of c0 and c1 (in- and out-of-control number of nonconformities), together with a comparison with other control charts for nonconformities. The results show the advantage of the proposed scheme in the majority of the analyzed situations, through faster detection of a range of shifts.

[pt] O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de um algoritmo estatístico de previsão da potência transmitida pela usina geradora termelétrica de Linhares, localizada no Espírito Santo, medida no ponto de entrada da rede da concessionária regional, a ser integrado em plataforma composta por sistema supervisório em tempo real em ambiente MS Windows. Para tal foram comparadas as metodologias de Modelos Arima(p,d,q), regressão usando polinômios ortogonais e técnicas de amortecimento exponencial para identificar a mais adequada para a realização de previsões 5 passos-à-frente. Os dados utilizados são provenientes de observações registradas a cada 5 minutos, contudo, o alvo é produzir estas previsões para observações registradas a cada 5 segundos. Os resíduos estimados do modelo ajustado foram analisados via gráficos de controle para checar a estabilidade do processo. As previsões produzidas serão usadas para subsidiar decisões dos operadores da usina, em tempo real, de forma a evitar a ultrapassagem do limite de 200.000 kW por mais de quinze minutos. / [en] The objective of this study is to develop a statistical algorithm to predict the power transmitted by a thermoelectric power plant in Linhares, located at Espírito Santo state, measured at the entrance of the utility regional grid, which will be integrated to a platform formed by a real time supervisor system developed in MS Windows. To this end we compared Arima (p,d,q), Regression using Orthogonal Polynomials and Exponential Smoothing techniques to identify the best suited approach to make predictions five steps ahead. The data used are observations recorded every 5 minutes, however, the target is to produce these forecasts for observations recorded in every five seconds. The estimated residuals of the fitted model were analysed via control charts to check on the stability of the process. The forecasts produced by this model will be used to help not to exceed the 200.000 kW energy generation upper bound for more than fifteen minutes.