The master´s thesis deals with the problem of statistical process control. The theoretical part describes the basic quality tools and new quality tools, as a tool for collecting, recording, classifying, and analyzing data. The knowledge gained from the theoretical part are used to describe processes in the company Heat Transfer Systems s.r.o., analyze sticking points, control plans updating and to statistical process control in the organization.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Processos de produção precisam ser avaliados continuamente para que funcionem de modo mais eficaz e eficiente possível. Um conjunto de ferramentas utilizado para tal finalidade é denominado controle estatístico de processos (CEP). Através de ferramentas do CEP, o monitoramento pode ser realizado periodicamente. A ferramenta mais importante do CEP é o gráfico de controle. Nesta tese, foca-se no monitoramento de uma variável resposta, por meio dos parâmetros ou coeficientes de um modelo de regressão linear simples. Propõe-se gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento dos coeficientes do modelo de regressão linear simples. Mais especificamente, são desenvolvidos sete gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento de perfis lineares, a saber: gráfico com tamanho de amostra variável; intervalo de amostragem variável; limites de controle e de advertência variáveis; tamanho de amostra e intervalo de amostragem variáveis; tamanho de amostra e limites variáveis; intervalo de amostragem e limites variáveis e por fim, com todos os parâmetros de projeto variáveis. Medidas de desempenho dos gráficos propostos foram obtidas através de propriedades de cadeia de Markov, tanto para a situação zero-state como para a steady-state, verificando-se uma diminuição do tempo médio até um sinal no caso de desvios pequenos a moderados nos coeficientes do modelo de regressão do processo de produção. Os gráficos propostos foram aplicados a um exemplo de um processo de fabricação de semicondutores. Além disso, uma análise de sensibilidade dos mesmos é feita em função de desvios de diferentes magnitudes nos parâmetros do processo, a saber, no intercepto e na inclinação, comparando-se o desempenho entre os gráficos desenvolvidos e também com o gráfico χ2 com parâmetros fixos. Os gráficos propostos nesta tese são adequados para vários tipos de aplicações. Neste trabalho também foi considerado características de qualidade as quais são representadas por um modelo de regressão não-linear. Para o modelo de regressão não-linear considerado, a proposta é utilizar um método que divide o perfil não-linear em partes lineares, mais especificamente, um algoritmo para este fim, proposto na literatura, foi utilizado. Desta forma, foi possível validar a técnica proposta, mostrando que a mesma é robusta no sentido que permite tipos diferentes de perfis não-lineares. Aproxima-se, portanto um perfil não-linear por perfis lineares por partes, o que proporciona o monitoramento de cada perfil linear por gráficos de controle, como os gráficos de controle desenvolvidos nesta tese. Ademais apresenta-se a metodologia de decompor um perfil não-linear em partes lineares de forma detalhada e completa, abrindo espaço para ampla utilização. / Production processes need to be continually evaluated so that they are able to produce in the most effective and efficient way. Statistical process control (SPC) consists of a set of tools used for this purpose. The monitoring can be periodically performed through the SPC tools. The most important tool of SPC is the control chart. In this thesis, we focus on the monitoring of a response variable through the parameters or coefficients of a linear regression model. It is proposed adaptive χ2 control charts for monitoring the coefficients of linear regression models. More specifically, seven adaptive χ2 control charts are proposed for monitoring a simple linear regression model, being distinguished by the following properties: variable sample size; variable sampling interval; variable warning and control limits; variable sample size and sampling interval; variable sample size and limits; variable sampling interval and limits and finally, all design parameters varying. Performance measures of these charts were obtained through properties of Markov chain, for both the zero-state and the steady-state situation. It was found that the average time until a signal in the case of small to moderate shifts in the coefficients of the regression model decreased. The proposed charts were applied to an example of semiconductors manufacturing process. Moreover, a sensitivity analysis of the proposed charts is performed for different shifts magnitudes in the process parameters, namely the intercept and the slope, comparing the performance between the developed charts and also with the fixed parameter χ2 chart. The proposed charts in this thesis are suitable for several applications. In this work, it was also considered quality characteristics represented by nonlinear regression models. To the considered nonlinear regression model, the proposal is to use a method that divides the nonlinear profile in linear parts. More specifically, an algorithm for this purpose, proposed in the literature, was utilized. It approximates nonlinear profile by a set of linear profiles. It was possible to validate this technique, showing that it is robust in the sense that it allows different types of nonlinear profiles to be considered. In this way, techniques such as control charts developed here can be used to monitor each linear part. Furthermore, we present the methodology to decompose a nonlinear profile in linear parts in a detailed and complete way, allowing its widespread use.

This research studies the relationships in Electric Energy Consumption, Carbon Dioxide Emission and Theil Index in Brazil. The period of analysis includes annual data from 1980 to 2011 in a total of 31 observations. The series presented order of integration equal one with the presence of cointegration thus to measure these influences we used a vector error correction model (VEC). By Function Impulse Response (FIR) and Variance Decomposition Analysis (ADV) we observed how each variable behaves to an abrupt change. To analyze the behavior of variables, methods of vector autoregressive (VAR) and residues control charts were used. The VAR modeling revealed that there is a significant interrelationship among the variables under study, thus showing that there is a short-term relationship between these variables. As for the residues control chart to individual measures, a problem in the original variables was avoided tha were the the autocorrelation, and showed that all variables had a period of instability and also enabled the identification of this period. The emission of carbon dioxide and Theil Index are determining factors in the explanation of environmental impacts as well as the development of the country. The variance decomposition indicates that the carbon dioxide emission is primarily responsible for mainly caused damage to the environment. / Esta pesquisa estudou as relações existentes no Consumo de Energia Elétrica, Emissão de Dióxido de Carbono e Índice de Theil no Brasil. O período de análise se refere a dados anuais de 1980 a 2011 perfazendo um total de 31 observações do Brasil. As séries apresentaram ordem de integração igual a um com a presença de cointegração, assim, para mensurar essas influências foi utilizado um modelo de Vetor de Correção de Erros (VEC). Por meio da Função Impulso Resposta (FIR) e Análise de Decomposição da Variância (ADV) foi possível verificar como cada variável se comporta a uma mudança abrupta. Para analisar o comportamento das variáveis, foram utilizadas as metodologias de vetores auto regressivos (VAR) e gráficos de controle de resíduos. Já a modelagem VAR revelou que há um inter-relacionamento significativo entre as variáveis em estudo, mostrando assim que há uma relação de curto prazo entre estas variáveis. Quanto aos gráficos de controle de medidas individuais aos resíduos, contornou-se um problema presente nas variáveis originais que era o de autocorrelação, e mostrou-se que todas as variáveis apresentaram um período de instabilidade o que também possibilitou a identificação deste período. A Emissão de Dióxido de Carbono e o Índice de Theil são fatores determinantes na explicação dos impactos ambientais, assim como no desenvolvimento do país. A decomposição da variância indica que a Emissão de Dióxido de Carbono é o principal responsável pelos danos causados principalmente ao meio ambiente.

[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.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-27T12:12:33Z No. of bitstreams: 1 TeseFRS.pdf: 2872518 bytes, checksum: 745bb6d4d22ecbb4788958d4ee45dd45 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:43:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFRS.pdf: 2872518 bytes, checksum: 745bb6d4d22ecbb4788958d4ee45dd45 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T19:44:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseFRS.pdf: 2872518 bytes, checksum: 745bb6d4d22ecbb4788958d4ee45dd45 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T19:50:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFRS.pdf: 2872518 bytes, checksum: 745bb6d4d22ecbb4788958d4ee45dd45 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / Não recebi financiamento / The Statistical Process Control (SPC) is recognized in the literature as one of the main tools for controlling and improving the quality and productivity. The control chart is a central element of the SPC; and these, statistical tools whose efficiency depends on certain skills and organizational behavior. With regard to the results to the organization, it is observed that the use of control charts can be divided into two groups: those that can be directly attributed to reduced variability called hard; and those associated with the motivational aspects, or organic, called Soft. Despite the arguments in favor of SPC survey, a study conducted in the automotive sector shows that about 70% of companies have some difficulty in conducting their activities related to the SPC. On this, the literature indicates that factors related to methodological, statistical and managerial aspects of control charts of the implementation process are conditions for the success of a structured plan of implementation of the SPC. Given this situation, it is objective of this thesis contribute to an effective use of control charts by national companies, and to advances in research. To this end, we opted for a field survey to capture and describe the perceptions of experts who use control charts and working in the automotive industry. The field research was structured in three basic dimensions - statistics, methodology and management, and the results achieved by the use of the SPC, divided into Soft and Hard. The method used was based on a survey, which has a population of interest was the managers of SPC programs that use the control charts for more than 01 years in the auto parts industry. This survey was sent to 98 individuals in the population of interest, identified in the Official Guide Auto parts Industry (2014), which resulted in 37 questionnaires and valid for analysis. The results of this field research validated the hypotheses in part the theoretical framework, but showed, besides the complexity and importance of methodological and managerial aspects in the implementation of the SPC, there is a significant gap between theory and practice. This may partly be explained by the dissonance between the main scientific advances in the field, especially in the statistical aspects, and the controversies about the real benefits of SPC program. As a result of this thesis is recommended that field research has been done for that to report real success stories of the SPC; whose cases are examined in depth so that good practice is disseminated in the academic environment. / O Controle Estatístico de Processo (CEP) é reconhecido na literatura como uma das principais ferramentas para o controle e melhoria da qualidade e da produtividade. Constata-se que as cartas ou gráficos de controle é um elemento central do CEP; sendo essas, ferramentas estatísticas cujo uso eficiente depende de determinadas habilidades e comportamentos organizacional. No que se refere aos resultados para a organização, observa-se que o uso das cartas de controle pode ser dividido em dois grupos: aqueles que podem ser diretamente atribuídos à redução da variabilidade, denominado de hard; e aqueles associados aos aspectos motivacionais, ou orgânicos, denominados de Soft. Apesar dos argumentos favoráveis ao CEP, pesquisa realizada no setor automotivo aponta que cerca de 70% das empresas apresentam alguma dificuldade na condução das suas atividades relacionadas ao CEP. Sobre isso, a literatura indica que fatores relacionados aos aspectos metodológicos, estatísticos e gerenciais do processo de implantação das cartas de controle são condicionantes para o sucesso de um plano estruturado de implantação do CEP. Diante deste quadro, é objetivo desta tese contribuir para um efetivo uso das cartas de controlo pelas empresas nacionais, e também para avanços no campo da pesquisa. Para tal, optou-se por uma pesquisa de campo para captar e descrever as percepções de especialistas que usam gráficos de controle estatístico e que atuam na indústria automotiva. A pesquisa de campo foi estruturada em três dimensões básicas - a estatística, a metodológica e a gerencial, e nos resultados alcançados pelo uso do CEP, subdivididos em Soft e Hard. O método utilizado baseou-se em uma pesquisa de campo por amostragem, cuja população de interesse foi os gestores dos programas CEP que utilizam as cartas de controle estatístico por mais de 01 ano na indústria de autopeças. Foi enviado um total de 98 questionários para indivíduos da população de interesse, identificados no Guia Oficial do Setor de Autopeças (2014), que resultaram em 37 questionários respondidos e válidos para análise. Os resultados desta pesquisa de campo validaram em parte as hipóteses do referencial teórico, porém mostrou, além da complexidade e a importância dos aspectos metodológicos e gerenciais na implantação do CEP, que há uma lacuna significativa entre a teoria e a prática. Isso em parte pode ser explicado pela dissonância entre os principais avanços científicos na área, sobre tudo nos aspectos estatísticos, e as controvérsias sobre os reais benefícios de um programa CEP. Recomenda-se, como resultado desta tese, que pesquisas de campo sejam realizadas para que se relatem casos reais de sucesso do CEP; cujos casos sejam analisados em profundidade, para que boas práticas sejam disseminadas no ambiente acadêmico.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:52:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6178.pdf: 16161838 bytes, checksum: 8dbaf6d8dec135d4f9551d351b49ca5a (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Statistical process control charts (SPC charts) were created in the 20th century in the United States and since then, they have been used for various purposes in different industries and services. SPC chart utilization was widespread in Japan in the postwar period and its effective use in Brazil occurred from the 90´s. Although several examples of use, there are still some industries where deployment of SPC and its sustained use in shopfloor were not successful. In the chemical industry, its use in the shopfloor is controversial and there is no many studies focused on this industry to explain the factors that can impact the successful implementation of statistical control charts by operational teams. This dissertation aims to investigate, through an action research, which are the critical factors for a successful implementation and sustained use of SPC charts in a chemical. It was performed a literature review to gather studies about success factors to implement SPC chart in industries. Using action research, those critical success factors were tested in practice with operators in the chemical plant of a multinational enterprise located in Brazil. This chemical plant has experimented to implement SPC chart in the past with no success. As a result of the action research, we succeed to implement SPC chart in the industrial unit and reduce variability with savings of US$ 150,000.00 per year energy. SPC chart use was well received by operators and leadership, showing that some success factors are really critical for a correct SPC implementation in a brazilian chemical plant. The results were used to develop a roadmap for SPC, with details about how and when to work each success factor. Afterwards, Roadmap was used in another eight different industrial units of the chemical company, all with success. / As cartas de controle estatístico de processo (cartas CEP) foram criadas no século 20 nos Estados Unidos e desde então vêm sendo usadas para diversas finalidades em diferentes setores da indústria e serviços. Seu uso foi difundido no Japão no pós guerra e no Brasil seu uso efetivo ocorreu a partir da década de 90. Apesar de vários exemplos de uso, ainda há para alguns ramos da indústria o desafio de implantar as cartas CEP no chão de fábrica e manter o seu uso pelas equipes. Nas indústrias químicas, seu uso no chamado chão de fábrica é controverso e são poucos os estudos voltados para esse tipo de indústria que expliquem os fatores que impactam no sucesso da implantação das cartas de controle estatístico. Essa dissertação tem como objetivo, investigar, através de uma pesquisa ação, quais fatores são preponderantes no sucesso da implantação e uso continuado das cartas CEP em uma planta química no Brasil. Foi realizada pesquisa bibliográfica sobre os estudos já realizados em diferentes tipos de indústria e coletados os fatores de sucesso identificados. Em seguida, esses fatores que impactam no sucesso da implantação da carta CEP foram testados na prática em uma planta química de uma empresa multinacional instalada no Brasil há muitos anos e que no passado não teve êxito na adoção das cartas CEP. Como resultado, conseguiu-se implantar as cartas de controle estatístico e se garantir a continuidade da sua utilização pelas equipes operacionais. Na planta química pesquisada, reduziu-se a variabilidade da umidade de um produto na seção de filtração resultando em um ganho de 150 mil dólares por ano em consumo de energia para a empresa. O uso da carta CEP foi bem recebido pelos operadores e lideranças. Os resultados obtidos serviram para elaborar um roteiro de implantação das cartas CEP, que detalha para cada fator de sucesso quais ações práticas devem ser feitas e em qual sequência. O roteiro foi posteriormente utilizado em mais oito pilotos de diferentes unidades industriais da própria empresa pesquisada, todos com sucesso.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Processos de produção precisam ser avaliados continuamente para que funcionem de modo mais eficaz e eficiente possível. Um conjunto de ferramentas utilizado para tal finalidade é denominado controle estatístico de processos (CEP). Através de ferramentas do CEP, o monitoramento pode ser realizado periodicamente. A ferramenta mais importante do CEP é o gráfico de controle. Nesta tese, foca-se no monitoramento de uma variável resposta, por meio dos parâmetros ou coeficientes de um modelo de regressão linear simples. Propõe-se gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento dos coeficientes do modelo de regressão linear simples. Mais especificamente, são desenvolvidos sete gráficos de controle χ2 adaptativos para o monitoramento de perfis lineares, a saber: gráfico com tamanho de amostra variável; intervalo de amostragem variável; limites de controle e de advertência variáveis; tamanho de amostra e intervalo de amostragem variáveis; tamanho de amostra e limites variáveis; intervalo de amostragem e limites variáveis e por fim, com todos os parâmetros de projeto variáveis. Medidas de desempenho dos gráficos propostos foram obtidas através de propriedades de cadeia de Markov, tanto para a situação zero-state como para a steady-state, verificando-se uma diminuição do tempo médio até um sinal no caso de desvios pequenos a moderados nos coeficientes do modelo de regressão do processo de produção. Os gráficos propostos foram aplicados a um exemplo de um processo de fabricação de semicondutores. Além disso, uma análise de sensibilidade dos mesmos é feita em função de desvios de diferentes magnitudes nos parâmetros do processo, a saber, no intercepto e na inclinação, comparando-se o desempenho entre os gráficos desenvolvidos e também com o gráfico χ2 com parâmetros fixos. Os gráficos propostos nesta tese são adequados para vários tipos de aplicações. Neste trabalho também foi considerado características de qualidade as quais são representadas por um modelo de regressão não-linear. Para o modelo de regressão não-linear considerado, a proposta é utilizar um método que divide o perfil não-linear em partes lineares, mais especificamente, um algoritmo para este fim, proposto na literatura, foi utilizado. Desta forma, foi possível validar a técnica proposta, mostrando que a mesma é robusta no sentido que permite tipos diferentes de perfis não-lineares. Aproxima-se, portanto um perfil não-linear por perfis lineares por partes, o que proporciona o monitoramento de cada perfil linear por gráficos de controle, como os gráficos de controle desenvolvidos nesta tese. Ademais apresenta-se a metodologia de decompor um perfil não-linear em partes lineares de forma detalhada e completa, abrindo espaço para ampla utilização. / Production processes need to be continually evaluated so that they are able to produce in the most effective and efficient way. Statistical process control (SPC) consists of a set of tools used for this purpose. The monitoring can be periodically performed through the SPC tools. The most important tool of SPC is the control chart. In this thesis, we focus on the monitoring of a response variable through the parameters or coefficients of a linear regression model. It is proposed adaptive χ2 control charts for monitoring the coefficients of linear regression models. More specifically, seven adaptive χ2 control charts are proposed for monitoring a simple linear regression model, being distinguished by the following properties: variable sample size; variable sampling interval; variable warning and control limits; variable sample size and sampling interval; variable sample size and limits; variable sampling interval and limits and finally, all design parameters varying. Performance measures of these charts were obtained through properties of Markov chain, for both the zero-state and the steady-state situation. It was found that the average time until a signal in the case of small to moderate shifts in the coefficients of the regression model decreased. The proposed charts were applied to an example of semiconductors manufacturing process. Moreover, a sensitivity analysis of the proposed charts is performed for different shifts magnitudes in the process parameters, namely the intercept and the slope, comparing the performance between the developed charts and also with the fixed parameter χ2 chart. The proposed charts in this thesis are suitable for several applications. In this work, it was also considered quality characteristics represented by nonlinear regression models. To the considered nonlinear regression model, the proposal is to use a method that divides the nonlinear profile in linear parts. More specifically, an algorithm for this purpose, proposed in the literature, was utilized. It approximates nonlinear profile by a set of linear profiles. It was possible to validate this technique, showing that it is robust in the sense that it allows different types of nonlinear profiles to be considered. In this way, techniques such as control charts developed here can be used to monitor each linear part. Furthermore, we present the methodology to decompose a nonlinear profile in linear parts in a detailed and complete way, allowing its widespread use.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:33:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Erika Vilas Boas parte 1.pdf: 46912 bytes, checksum: 83dc25886d37cfeac84c60648054e192 (MD5) Previous issue date: 2005-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this work was to verify the statistical quality control of the raw material used during the manufacturing of animal feed, which is being utilized for broiler chicken feed in businesses located in the western region of the state of Paraná. The raw material selected to be monitored were: corn and soy meal from vegetable origin, and meat flour, viscus and feather flour from animal origin. The variables that make up each group of raw material, such as humidity, raw protein, soluble protein, phosphorus, acidity, raw fiber, uretic activity and ethereal extract were collected during 2003 and 2004. The focus of this study of quality was on the application of individual X and AM control charts, and EWMA charts, Tabular CUSUM accumulated sum charts and V Mask CUSUM. An approach regarding the cost of quality loss was utilized in order to determine the economic interval of inspection related to the minimum cost, according to Taguchi s techniques. Regarding the corn raw material, the results show that the pondered control chart EWMA was the most efficient when analyzing the studied variables. As far as the capability of the process is concerned, we can conclude that only the humidity variable is below the desired specifications. The soy meal raw material had the individual X and AM charts as the most efficient and with an equivalent performance, and, regarding the process capacity, only the variable urease is up to the minimum value recommended by the CBAA. When it comes to the meat flour raw material, the tabular of the accumulated sums chart CUSUM was the least efficient and, as far as its process capacity is concerned, only the humidity variable is up to the minimum requirements required by the CBAA. Regarding the feather flour raw material, the individual AM chart was the most efficient, as far as the process capacity is concerned, none of the variables are up to the minimum specifications required by the CBAA. When it comes to the viscus flour raw material, the EWMA chars and the Tabular CUSUM were the most efficient, having an equivalent performance, and regarding the process capacity, only the humidity and acidity variables are up to minimum CBAA requirements. For the analysis of the minimum costs, we observed that the costs increase with the process tolerance increase (k) and decrease with the increase of the Cpl or Cpu values. Regarding the optimum interval analysis of inspection, the results show that the interval times decrease with the increase of the process tolerance (k), and increase with the increase of the values of Cpl or Cpu. / Este trabalho teve como objetivo verificar o controle estatístico de qualidade das matérias- primas na fabricação de ração que são utilizadas para a alimentação de frangos de corte, em empresa situada na região Oeste do Paraná. As matérias-primas selecionadas para serem monitoradas foram: milho e farelo de soja de origem vegetal e farinha de carne, farinha de vísceras e farinha de penas de origem animal. As variáveis que compõe cada matéria-prima como umidade, proteína bruta, proteína solúvel, fósforo, acidez, fibra bruta, atividade ureática e extrato etéreo foram coletadas nos anos de 2003 e 2004. O enfoque deste estudo da qualidade foi a aplicação dos gráficos de controle individual X e AM, gráfico ponderado EWMA, gráficos de somas acumuladas CUSUM Tabular e CUSUM Máscara V. Uma abordagem sobre custo de perda de qualidade foi utilizada para a determinação do intervalo econômico de inspeção em função do custo mínimo, segundo técnicas de Taguchi. Os resultados mostram com relação a matéria-prima milho que o gráfico de controle ponderado EWMA foi o mais eficiente na análise das variáveis estudadas. Quanto à capacidade do processo pode-se inferir que apenas a variável umidade está abaixo das especificações desejadas. A matéria-prima farelo de soja teve os gráficos Individual X e AM como os mais eficientes, tendo desempenho equivalente e, em relação à capacidade do processo, apenas a variável urease está atendendo o valor mínimo recomendado pelo CBAA. A respeito da matéria-prima farinha de carne, o gráfico de somas acumuladas CUSUM Tabular foi o mais eficiente e quanto a capacidade do processo apenas a variável umidade está atendendo as especificações mínimas exigidas pelo CBAA. Em relação à matéria-prima farinha de penas, o gráfico Individual AM foi o mais eficiente, e quanto a capacidade do processo, nenhuma variável está atendendo as especificações mínimas exigidas pelo CBAA. Em relação à matéria-prima farinha de vísceras, os gráficos EWMA e CUSUM Tabular foram os mais eficazes com desempenho equivalente, e quanto à capacidade do processo apenas as variáveis umidade e acidez estão atendendo as especificações mínimas exigidas pelo CBAA. Para análise dos custos mínimos, observou-se que os custos aumentam com o aumento da tolerância do processo (k) e diminuem com o aumento do valor de Cpl ou Cpu. A respeito da análise do intervalo ótimo de inspeção, os resultados mostram que os tempos de intervalo diminuem com o aumento da tolerância do processo (K), e aumenta com o aumento dos valores de Cpl ou Cpu.

The diploma thesis focuses on the introduction of statistical process control in selected manufacturing company XYZ. It is divided into a theoretical and a practical part, while the theoretical part deals with theoretical knowledge of SPC methodology and quality management. The content of the practical part is the design and implementation of the measuring and evaluation station, which will be used for statistical control of the SPC process, into the emerging production of chip machining.