[pt] Um dos principais problemas em manufatura é como ajustar um processo de produção que não está obtendo uma performance desejada. O intuito é fazer com que o parâmetro do processo volte a assumir um valor alvo requerido. As técnicas de controle estatístico de processo (CEP) são amplamente utilizadas na indústria para monitorar processos e, conseqüentemente, para melhoria da qualidade. Os gráficos de controle para variáveis mais freqüentemente utilizados para monitorar a média e a variabilidade do processo são os gráficos de Shewhart, os gráficos de CUSUM e os gráficos de EWMA. Porém, as considerações básicas para se utilizar um gráfico de Shewhart são que os dados gerados pelo processo sejam independentes e identicamente distribuídos (IID). Quando a hipótese de independência dos dados não é satisfeita, tais gráficos não funcionam bem, pois fornecerão resultados não confiáveis na forma de excesso de alarme falsos, ou seja, conduz a interpretações equivocadas acerca do processo e gera custos adicionais de controle. Esta tese utiliza uma formulação bayesiana, o Modelo Linear Dinâmico de Harrison & Stevens (MLD-HS) para o monitoramento da média de processos cujas observações podem ser modeladas como um processo ARMA (1,1). O Fator de Bayes acumulado foi utilizado na detecção de desvios na média de um dado processo. Posteriormente, os resultados obtidos pelo modelo proposto, que foi nomeado como MLD-CEP, são comparados aos resultados obtidos por Lu & Reynolds (2001). Os resultados obtidos pelo MLD-CEP sugerem bom desempenho na detecção de alterações na média em processos de baixo a moderadamente alto nível de autocorrelação. / [en] Monitoring a manufacturing process is an important subject in the industries currently. Statistical process control techniques are widely used for process monitoring and quality improvement. Control charts for variables more often used to control both process mean and variance are Shewhart control charts, CUSUM charts and EWMA charts. However, the basic assumptions to use a Shewhart chart are: independent and identically distributed observations (IID); but,autocorrelation may be present in many process, and may have a strong impact nthe properties of control charts. This thesis used a bayesian formulation, Dynamic Linear Model of Harrison & Stevens (MLD-HS), for monitoring the process mean for the situation in which observations from the process can be modeled as an ARMA(1,1). The cumulative Bayes factor has been used for detecting shifts on the process mean. After that, the results obtained by MLD-CEP are compared with the results obtained by Lu & Reynolds (2001). The MLD-CEP results indicate a good performance in detecting shifts in the process mean.

Submitted by Priscila Nascimento (pnascimento@icict.fiocruz.br) on 2012-11-12T18:43:04Z No. of bitstreams: 1 ricardo-de-carvalho.pdf: 1945198 bytes, checksum: 8586b33e6fabb5d0036c0443e9c26caa (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-12T18:43:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ricardo-de-carvalho.pdf: 1945198 bytes, checksum: 8586b33e6fabb5d0036c0443e9c26caa (MD5) Previous issue date: 2005 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / Esta dissertação investiga a aplicação do Controle Estatístico de Processo (CEP) nas principais fases da produção da suspensão viral (SV) da vacina contra febre amarela produzida em Bio-Manguinhos/FIOCRUZ, Brasil. Empregada na formulação do produto final, a SV é preparada em várias etapas, utilizando a tecnologia aperfeiçoada no Brasil (egg passage), desde 1937. O sistema de CEP implantado está baseado em recursos computacionais, perfeitamente adaptados à realidadeda Instituição. Os gráficos de controle foram a principal ferramenta estatística empregada.Sete variáveis relativas às etapas da produção da SV foram estudadas: perdas de ovos no transporte; ovos não embrionados; embriões mortos na primeira incubação; perdas na inoculação; embriões mortos na segunda incubação; perdas na coleta de embriões e rendimento na coleta de embriões. Dentre as variáveis investigadas, perdas por transporte e fertilidade dos ovos não sofrem interferência direta da produção, porém são de fundamental importância para as fases seguintes e, por esse motivo, foram estudadas. Os resultados mostraram que seis variáveis, das sete analisadas, apresentaram resultados sob controle, ainda que duas delas não tenham atendido a uma das regras sensibilizantes estabelecidas: ovos não embrionados e perdas na coleta. A variável rendimento ficou caracterizada como não controlada.Em relação à capacidade, os processos de transporte de ovos e ovos não embrionados foram classificados como processos incapazes (Cpk< 1,00). Os processos com as variáveis embriões mortos na primeira incubação e perdas na inoculação foram considerados como relativamentecapazes (1,00 ≤Cpk < 1,33) e, finalmente, os processos com variáveis embriões mortos na segunda incubação e perdas na coleta foram considerados capazes (Cpk ≥1,33). Pela análise do conjunto, os resultados indicam a necessidade de ajustes, intensificação e controle contínuo dos processos que estão sendo praticados. / This work deals with the application of Statistical Control Process (SCP) to the main parts of the production of Viral Suspension (VS) ofthe yellow fever vaccine manufactured by Bio-Manguinhos/FIOCRUZ, Brazil. The VS is used in the formulation of the final product and is prepared in several steps, using a technology (egg passage), which has been being improved in Brazil since 1937. The SCP system used is based on computational resources that are well adapted to the Institution reality. Control graphs were the main statistical tools employed. Seven variables related to the productionof the VS were investigated: transporting losses of eggs; non-germinated eggs; dead embryos during the first incubation; losses during inoculation; dead embryos during the second incubation; losses during embryo collect and efficiency in collecting embryo. Among the studied variables, transporting losses and fertility of eggs do not relate directly to the production, but are of fundamental importance for the subsequent steps, and were also studied for this reason. The results showed that six out of seven analyzed variables were under control, although two of them did not attend one of the established sensitivity rules: non germinated eggs and losses in collecting. Efficiency ended up characterized as a non-controlled variable. As far as capacity is concerned, transporting of eggs and non-germinated eggs were classified as uncapable processes (Cpk < 1,00). Dead embryos during the first incubation and losses during inoculation were considered as relatively capable processes (1,00 ≤Cpk < 1,33). Finally, dead embryos during the second incubation and losses in collecting embryo were considered capable processes (Cpk ≥1,33). The results, thus, show a necessity of adjustments,intensification and continuous control of the currently used processes.

Recentemente a análise de capacidade do processo para dados com distribuição não normal começou a ser explorada, porém são raras as referências em língua portuguesa que abordem este assunto. Este trabalho apresenta os principais índices para análise da capacidade do processo com dados não normais encontrados na literatura, sendo o primeiro deles o método proposto por Clements em 1989, o segundo, proposto por Pearn e Chen (1997) e o terceiro método apresentado é o proposto por Chen e Ding em 2001. Os métodos de Clements (1989) e Pearn e Chen (1997) são parecidos em muitos aspectos, mas cada um deles apresenta uma novidade em relação ao cálculo dos índices de capacidade. Em comum, ambos os métodos apresentam índices semelhantes aos índices tradicionais, que supõem normalidade dos dados. O método de Chen e Ding (2001) traz como novidade o uso do índice proposto por eles para a estimação do número de itens não conformes apresentados pelo processo em estudo. Por fim, dois estudos de caso são apresentados neste trabalho. No primeiro deles tem-se a comparação entre os métodos de Clements (1989) e de Pearn e Chen (1997) para que se conclua sobre qual dos métodos é o melhor para o cálculo da capacidade do processo não normal. No segundo estudo de caso, todos os três métodos apresentados neste trabalho são aplicados em um conjunto de dados reais, obtidos de uma indústria metalúrgica. Para execução das análises nos estudos de caso, foi aplicado o software livre R versão 2.10. Os resultados apresentados mostram que o método proposto por Pearn e Chen (1997) é mais eficiente do que o proposto por Clements (1989) por considerar a assimetria do processo. Quanto ao processo da indústria metalúrgica observou-se que a etapa analisada é relativamente capaz. / The analysis of process capability for non-normal distribution data started to be explored recently, but is rare references that address this issue in Portuguese. This dissertation presents the main indices for process capability analysis for nonnormal data. The first method was proposed in 1989 by Clements, the second was proposed by Pearn e Chen (1997) and the third was proposed by Chen e Ding in 2001. The methods of Clements (1989) and Pearn e Chen (1997) are similar in many aspects, but each presents something new in the calculation of capability indices. In common, both methods have indices similar to the traditional indices, for normal data. The method proposed by Chen e Ding (2001) innovates using the index in the estimative of number of non-conforming in the process. Finally, two case studies are presented. The first compares the methods of Clement (1989) and Pearn e Chen (1997) to show the best method of calculation the capability of non-normal process. In the second, the three methods showing in this dissertation are applied in a metallurgical industry data. The R software version 2.10 was used in the analysis. The results show that the method proposed by Pearn and Chen (1997) is more efficient than that proposed by Clements (1989) for considering the asymmetry of the process. And the metallurgical process stage analyzed is relatively capable.

Os ensaios laboratoriais para avaliação técnica ou estudo de material de irrigação envolvem a medição de diversas grandezas, bem como o monitoramento e controle das condições de ensaio. Qualquer sistema de medição e controle naturalmente apresenta instabilidades que podem afetar a qualidade dos resultados de ensaio, implicando em aumento da incerteza no processo de medição. A implementação do Controle Estatístico de Qualidade pode ser promissora para detecção de causas externas de variação, avaliação da variação máxima permitida aos dados de um processo e discriminação das principais componentes de variabilidade de um sistema de medição. Nesse sentido, considerando a hipótese de possibilidade de aprimoramento da qualidade dos resultados de ensaios, a presente pesquisa teve por objetivo utilizar técnicas de controle estatístico de qualidade e análise de sistemas de medição para avaliar o grau de adequação de bancadas de ensaio de emissores de microirrigação, aperfeiçoar os sistemas de medição e controle adotados nas bancadas e diagnosticar a porcentagem de contribuição dos fatores inerentes aos sistemas de medição e controle na variabilidade total das medidas de vazão em ensaios de uniformidade. A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Ensaios de Material de Irrigação (LEMI/INCTEI/ ESALQ/USP). Foram elaborados gráficos de controle de Shewhart, média móvel exponencialmente ponderada (MMEP), além de índices de capacidade para o processo de medição da pressão de ensaio, monitoramento de temperatura da água e vazão, consideradas como as variáveis características da qualidade para ensaios de determinação das curvas de vazão em função da pressão de entrada e uniformidade de vazão de emissores de microaspersão e gotejamento. Além disso, realizou-se estudo de repetitividade e reprodutibilidade (Gage RR) do sistema de medição da vazão, para o qual foram utilizadas 10 repetições, sob três turnos de trabalho (manhã, tarde e noite), com 13 emissores na bancada de microaspersão e 25 emissores na bancada de gotejamento. Não houve influência do turno de trabalho nas medidas de vazão obtidas e o aprimoramento do processo de ajuste da pressão de ensaio pela implantação de um controlador proporcional integrativo-derivativo (PID) ao ensaio de microaspersores foi suficientemente detectado pela aplicação dos gráficos de controle. A pressão e temperatura da água se mantiveram estáveis durante cada ensaio, e não foram identificadas causas não aleatórias de variabilidade na rotina de ensaios. O processo de controle e medição da pressão, para as duas bancadas, foi classificado como\"excelente\" quanto ao desempenho e capacidade de se manter entre os limites de especificação e centralização em relação ao valor de referência (alvo desejado). Como esperado, a variabilidade entre emissores foi a componente de maior contribuição na variância total da vazão, correspondendo a 95,47% e 96,77% para microaspersão e gotejamento, respectivamente. A repetitividade e reprodutibilidade do sistema de medição de vazão (Gage RR) foi \"aceitável\" para as duas bancadas, com as respectivas contribuições de 4,53% e 3,23%, em relação à variância total, associados às incertezas do Gage RR. / Laboratory tests for technical evaluation or irrigation material testing involve the measurement of various greatnesses, as well as monitoring and control of test conditions. Any measurement and control system naturally presents instabilities that can affect the quality of the test results, resulting in increased measurement uncertainty. The implementation of the Statistical Quality Control may be promising for detecting causes of variation non-random, evaluation of the tolerance permitted to data of the process and breakdown of the main variability components of a measuring system. In this sense, considering the hypothesis of possibility of improving the quality of test results, the present study aimed at using statistical quality control techniques and measurement systems analysis to assess the reliability of test benches of microirrigation emitters, improve measurement and control systems adopted in the benches and to diagnose percentage of contribution of the factors inherent in the measurement and control systems in the total variability of flow measurements on uniformity tests. The research was carried in Laboratório de Ensaios de Material de Irrigação (LEMI/INCTEI/ ESALQ/USP). Shewhart control charts were developed, exponentially weighted moving average (EWMA), and capability index for the process of measuring the test pressure, temperature monitoring of water and flow, regarded as the quality variables for determination the flow curves as a function of inlet pressure and uniformity of flow for microsprinkler emitters and drip. In addition, it was made study of repeatability and reproducibility (Gage RR) of flow measurement system for which were used 10 repetitions in three work shifts (morning, afternoon and evening), with 13 emitters in the microsprinkler\'s bench and 25 emitters in the drip bench. There wasn\'t influence of the work shift in the obtained measures for flow and the improvement of the adjustment process of the test pressure for the implementation of the integrative-derivative proportional controller (PID) to microsprinklers test was sufficiently detected by control charts. The pressure and water of temperature remained stable during the tests and weren\'t identified non-random causes of variability in routine tests. The process control and measurement of pressure was classified \"excellent\" to performance and capability to remain in the range of specification and centralization in relation to the reference value (desired target), to the two benches. As expected, the variability between emitters was the greater contribution component in the total variance of flow, corresponding to 95.47% and 96.77% for microsprinkler and drip, respectively. The repeatability and reproducibility for flow measurement system (Gage RR) was \"acceptable\" for the two benches, with the contributions respective of 4.53% and 3.23% relative to the total variance, associated with uncertainties of Gage RR.

Gráficos de controle têm sido amplamente utilizados na manufatura para melhoria de processos. Diversas abordagens tem sido propostas para melhorar o desempenho dos gráficos existentes na literatura. Além disso, o uso de gráficos de controle tem se estendido para outras áreas, tais como, economia, finanças, medicina, etc. O objetivo deste trabalho é comparar o gráfico CUSUM com o gráfico EWMA para monitoramento do número diário de internações hospitalares. Para tanto, utilizou-se uma série histórica de internações devido a doenças respiratórias para a população acima de 65 anos. Um modelo linear foi ajustado considerando que o número de internações segue uma distribuição Binomial Negativa. São simulados diversos cenários de mudança no número médio de internações e utilizando diferentes estatísticas baseadas em transformações, é feita uma comparação entre estes gráficos. Verifica-se que o gráfico EWMA com limite de controle assintótico possui desempenho muito similar ao gráfico CUSUM. Já o EWMA implementado com limite de controle exato apresenta melhor desempenho em relação ao gráfico CUSUM quando se atribui pesos menores aos dados atuais. / Control charts have been widely used for process improvement in manufacturing. In literature several approaches have been proposed to improve the current charts performance. In addition, the use of control charts has been extended to other areas such as economics, finance, medicine, and others. The objective of this study is to compare CUSUM control chart with EWMA control chart for monitoring daily number of hospital admissions. Using a historical hospitalizations series due to respiratory diseases for people over 65 years old, a Negative Binomial regression model is fitted. Several scenarios are simulated using different shifts in the mean and using different statistics based on transformations, in order to compare these charts. It is shown that EWMA control chart with asymptotic control limit has similar performance as CUSUM control chart. However, using smaller values for new observations the EWMA control chart with exact control limit has better performance than CUSUM control chart.

A implementação de programas de qualidade na linha de produção tem sido utilizada por empresas para garantir a competitividade em um mercado cada dia mais competitivo. A busca por equilíbrio entre qualidade e custos é uma constante na área industrial e, neste contexto, melhorias no processo produtivo são fundamentais. No setor florestal, responsável por 3,5% do PIB do país em 2007, a gestão da qualidade aplicada à linha de produção é recente e muitos aspectos importantes não são considerados. O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar os pontos críticos do processo de produção de uma empresa de processamento da madeira. Para tanto, a pesquisa foi dividida em três etapas. A primeira foi o mapeamento do processo da empresa e a elaboração de fluxogramas para as atividades. A segunda fase foi a identificação e avaliação dos pontos críticos por entrevistas com funcionários, utilizando metodologia FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) e diagramas de Ishikawa, que relaciona as falhas com suas possíveis causas. A terceira fase foi a avaliação do processo produtivo, empregando o controle estatístico do processo nos principais pontos críticos e a determinação da capacidade do processo pelo índice Cpk. Os resultados mostraram a existência de 6 sub-processos, sendo dois críticos. Nesses setores foram identificados 15 pontos críticos, com cinco deles selecionados para serem avaliados. Os gráficos de controle para variáveis indicaram que o processo produtivo da empresa é instável quanto ao item peças fora de dimensão em ambos setores, enquanto o índice Cpk permitiu concluir que a empresa não é capaz de produzir pisos de madeira dentro das especificações. Para os atributos, o processo era estável, exceto para peças marcadas pela lixa. A causa de não conformidades mais significativa foi a aferição dos equipamentos de medição, que resultou em processos com baixa variação, porém com médias distantes das especificações. / The implementation of quality programs in line production has been used by companies to guarantee the competitiveness in a market more competitive every day. The search for balance between quality and costs is a constant in industrial area and, in this context, improvements in the productive process are fundamentals. In the forest sector, responsible for 3,5% of the countrys GDP in 2007, the quality management applied to the line production is recent and many important aspects are not considered. This study aimed to identify and evaluate the critical points of the process of production of a company of wood processing. Therefore, the research was divided in three stages. The first one was the process mapping of the company and the elaboration of flowcharts for the activities. The second phase was identify and evaluate the critical points for interviews with employees, using FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) methodology and Ishikawas diagram, which relates the failure with their possible causes. The third phase was the evaluation of the productive process, applying statistical process control in the main critical points and the determination of the process capability for the Cpk index. The results showed the existence of 6 processes, two of them critical. In those sectors 15 critical points were indentified and 5 were selected for evaluation. The control charts for variables indicated that the process is unstable for the item pieces out of dimension in both processes, while the Cpk index allowed to conclude that the company is not capable to produce wood flooring according to the specifications. For the attributes, the process was stable, except for pieces marked by the sandpaper. The more significant cause of non-conformities was the gauging of the measurement equipments, that resulted in processes with low variation, however with means far from the specifications.

A new reality, where human labor is replaced by automated machines is causing production management to rethink how they can steer the production to meet their customers demand. There is a gap of values, techniques and tools to communicate with the processes existing in the new modern factories, where data sometimes is the single output. This thesis purpose was to develop a model out of Lean and Six Sigma, as an answer to how modern factory could work with an information system, reaching the ideal state.   Through a theoretical analysis, Lean and Six Sigma differences in values, techniques and tools were weighted by the ideal state and recommendations from literature. Through a unstructured interview and system design review with a logistic group at a Swedish Modern Factory (SMF) a concept of an information system was developed. A project to test the model was initialized, where Define, Measure and Analyze phase was conducted. The model was thereafter modified from the projects implications.   The result was a Lean Six Sigma model which values are customer focus, ideal state, result orientation, committed leadership, education and involvement. The technique follow a DMAIC cycle and continuous improvements through a current to future state approach. The used techniques were considered Six Sigma heavy, where Leans principles are considered into the models values. The information system supports the model in setting the processes of the factory in either stability or potential state, where they differ in Measure and Analyze phase. The test at SMF developed several assignable causes to variation on the component As lead time. The model adapted after the test to involve a Measurement System Analysis (MSA), before setting the next current state of the process. / En ny verklighet där människor byts ut mot automatiska maskiner får produktionstekniker att fundera hur det ska styra produktionen för att möta kunders behov. Det finns en brist av värderingar, tekniker och verktyg till att kommunicera med processer i de moderna fabrikerna, där data ibland är det enda att analysera. Examensarbetets syfte var att utveckla en Lean och Six Sigma modell, som ett svar för hur moderna företag kan arbeta med ett informationssystem, för att nå det ideala stadiet.   Genom en teoretisk analys har Leans och Six Sigmas skillnader blivit vägda mot rekommendationer från litteraturen och det ideala stadiet. Genom en ostrukturerad intervju och en genomgång av systemets design hos en logistikgrupp, på ett svenskt företag (SMF), har ett koncept av ett informationssystem framtagits. Ett projekt för att testa modellen påbörjades, där Define, Measure och Analyze fasen var genomförda. Modellen blev därefter modifierad genom de implikationer projektet stött på.   Resultatet av den teoretiska analysen gav en Lean Six Sigma modell, vilka värdering är kundfokus, ideala stadiet, resultatorientering, engagerat ledarskap, utbildning och medverkande. Tekniken följde en DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control) cykel och kontinuerliga förbättringar, från nuläge till ett framtida tillstånd. Teknikerna blev Six Sigma tunga, där Leans principer var beaktade i modellens värderingar. Informationssystemet var en supportfunktion av modellen och skapar en status för fabrikens processer, antingen i stabilitet eller potential stadiet, där de skiljer sig åt i mät – och analys fasen. Testet på SMF genererade flera grundorsaker till variation för komponents As ledtid. Modellen anpassades till att innehålla en mätsystemsanalys (MSA), innan nuläget av processen bestäms.

[pt] Em processos multivariados, existem diversas variáveis observáveis para serem controladas. Pressupõe-se neste trabalho que os descontroles do processo se devem a causas especiais que atuam em fontes de variação independentes, cada uma destas podendo ser representada por uma variável aleatória não observável, ou latente. Alguma alteração na média de uma dessas variáveis ou um aumento na sua dispersão resultam, respectivamente, em deslocamento da média do vetor x de variáveis observáveis ao longo de uma direção atribuível específica, ou aumento da variabilidade do vetor x nessa direção. Propõe-se então controlar a dispersão de tais processos multivariados por gráficos de controle do desvio-padrão dos valores das projeções do vetor de variáveis observadas em direções específicas, associadas a variações nas variáveis latentes não observáveis do processo. Essas direções são denominadas de direções atribuíveis. Foram desenvolvidos, também, gráficos para média da norma quadrática de um vetor resíduo, a fim de permitir a sinalização da ocorrência de novas fontes de variação ainda desconhecidas ao processo, que levem a um aumento da variabilidade do vetor x em direções não contidas no subespaço das direções atribuíveis. O esquema proposto mostrou-se eficaz para o controle estatístico de causas especiais, atuando sobre as fontes de variação do processo, com a vantagem adicional de identificar automaticamente a variável latente afetada. / [en] In multivariate processes, there are several observable variables to be controlled. It is assumed in this work that loss of control is due to special causes acting in independent sources of variation, each of these being represented by an unobservable random variable, or latent. A change in average of these variables or an increase in dispersion results, respectively, in a displacement of the average of the vector x of the observable variables along a specific assignable direction or in an increase of vector x variability in that direction. It is proposed to control the dispersion of such multivariate processes by means of control charts of the vector projections values of observed variables in specific directions, associated with process changes in latent variables, not observable. We call these directions assignable directions. Graphs of average squared norm of a residual vector were developed to enable the signaling of the occurrence of new sources of variation, yet unknown to the process, that lead to increased vector x variability in directions not contained in the assignable directions subspace. The proposed scheme was shown to be an effective tool for statistical control of special causes acting on the process variation sources, with the added benefit of automatically identification of the affected latent variable.

Multivariate statistical process control (MSPC) techniques play an important role in industrial batch process monitoring and control. This research illustrates the capabilities and limitations of existing MSPC technologies, with a particular focus on partial least squares (PLS).In modern industry, batch processes often operate over relatively large spaces, with many chemical and physical systems displaying nonlinear performance. However, the linear PLS model cannot predict nonlinear systems, and hence non-linear extensions to PLS may be required. The nonlinear PLS model can be divided into Type I and Type II nonlinear PLS models. In the Type I Nonlinear PLS method, the observed variables are appended with nonlinear transformations. In contrast to the Type I nonlinear PLS method, the Type II nonlinear PLS method assumes a nonlinear relationship within the latent variable structure of the model. Type I and Type II nonlinear multi-way PLS (MPLS) models were applied to predict the endpoint value of the product in a benchmark simulation of a penicillin batch fermentation process. By analysing and comparing linear MPLS, and Type I and Type II nonlinear MPLS models, the advantages and limitations of these methods were identified and summarized. Due to the limitations of Type I and II nonlinear PLS models, in this study, Neural Network PLS (NNPLS) was proposed and applied to predict the final product quality in the batch process. The application of the NNPLS method is presented with comparison to the linear PLS method, and to the Type I and Type II nonlinear PLS methods. Multi-way NNPLS was found to produce the most accurate results, having the added advantage that no a-priori information regarding the order of the dynamics was required. The NNPLS model was also able to identify nonlinear system dynamics in the batch process. Finally, NNPLS was applied to build the controller and the NNPLS method was combined with the endpoint control algorithm. The proposed controller was able to be used to keep the endpoint value of penicillin and biomass concentration at a set-point.

The master’s thesis contains a procedure of implementation of statistical process control for a machining process in a chosen company. The method is based upon knowledge of this topic which are mentioned in the first part of the thesis. The output is a comparison of general process performance before and after implementation of the above-mentioned statistical method and evaluation of the influence of this new method at the process. The comparison is done using hypothesis testing of specific statistical variables and analysis of process performance and capability of both data sets. The acquired knowledge and experience will be used for implementation of statistical process control for other processes in the company’s production portfolio.