Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T06:06:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192207.pdf: 1350683 bytes, checksum: ff7c47fd214389dbfdeff3ecaf7f63dc (MD5) / Esta dissertação mostra as Ferramentas Básicas do Controle Estatístico do Processo - CEP, com o objetivo de propor um Modelo de Implementação numa empresa de móveis de aço de pequeno porte. A partir do estudo bibliográfico a dissertação apresenta os conceitos das Ferramentas Básicas do CEP e técnicas de implantação de um Controle Estatístico do Processo. Descreve o processo produtivo analisado, identifica os problemas detectados e tenta solucioná-los. Esse procedimento é efetuado através da aplicação das Ferramentas Básicas do CEP tais como o Fluxograma, Diagrama de Pareto, Diagrama de Causa e Efeito, Gráfico de Linhas e Histograma. Os Gráficos de Controle e Diagrama de Dispersão não foram usados no caso. Os resultados mostraram que o produto final, mesmo apresentando pequenos defeitos, satisfazia os clientes, porém após a realização deste trabalho teve uma melhora significativa. Finalmente, são apresentadas sugestões para melhorar ainda mais o produto final e também orientar a futura implantação do CEP, inclusive em outras linhas de produção.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225710.pdf: 1581188 bytes, checksum: 0b8a18b8c1562f0afccfa8ab8883ce79 (MD5) / Este trabalho apresenta uma proposta de aplicação do Controle Estatístico de Processo em uma empresa de purificação de cafeína, descrevendo seu processo produtivo e identificando as variáveis que deverão ser monitoradas, dentro de abordagens de qualidade centradas no produto, consumidor e processo, como uma oportunidade de se comparar, de forma contínua, seus resultados. Identificando-se a partir de dados estatísticos as tendências para variações, procura-se eliminá-las ou controlá-las com o objetivo de reduzi-las, oferecendo suficientes informações para tomada de decisão a respeito do processo. O trabalho apresenta uma revisão dos conceitos relacionados ao segmento industrial abordado, assim como aos conceitos estatísticos intrínsecos à ferramenta proposta. Esses recursos permitiram a identificação das variações no processo produtivo e também a utilização das informações obtidas para definição dos ajustes necessários. É apresentada uma metodologia para implantação do CEP que respeita as características naturais da empresa, com o intuito de elevar os níveis de qualidade das etapas do processo, do produto elaborado e de reduzir custos de fabricação. Para testar o modelo proposto foram selecionadas duas características de interesse, que apresentaram uma maior importância no processo. Os resultados obtidos validaram a proposta. Foram apresentadas sugestões de melhoria, focadas em resultados que permitem o aumento da produtividade e a redução dos custos, podendo contribuir para melhorar também a credibilidade da empresa junto aos mercados nacional e internacional, garantindo assim sua sobrevivência e contínuo crescimento.

En esta tesis se hacen contribuciones al control de los motores de reluctancia autoconmutados (switched reluctance motors) de potencias comprendidas entre 0.25 y 10 kW. En primer lugar, después de una breve introducción histórica, se ubica al motor de reluctancia autoconmutado en el contexto de los accionamientos eléctricos y se analiza su constitución, modelo y principio de funcionamiento. A continuación se hace una relación de sus ventajas e inconvenientes, de sus principales aplicaciones comerciales así como de sus expectativas futuras. En segundo lugar, tras un breve repaso sobre el estado del arte del control de los motores de reluctancia autoconmutados se estudian y comparan las distintas estructuras de los convertidores estáticos utilizados en este tipo de accionamientos y se hace una descripción de las distintas alternativas utilizadas para la detección de las corrientes y de la posición rotórica/velocidad. Seguidamente se presentan las distintas estrategias de control que se pueden aplicar, al control de par medio, en los motores de reluctancia autoconmutados y se describen las distintas posibilidades de implementación de las citadas estrategias de control.En tercer lugar, se presenta un accionamiento para motor de reluctancia autoconmutado de bajo coste que permite regulación de velocidad y de par con ángulos de conmutación constantes. El control de este accionamiento se ha construido mediante componentes discretos analógicos y digitales. Respecto a los sensores se ha utilizado un único sensor de corriente y el sensor de posición/velocidad se ha construido mediante tres optointeruptores y un disco ranurado. Sobre la base de este accionamiento se ha estudiado la influencia de diferentes estrategias de control construidas principalmente por distintos tipos de reguladores (PWM, histéresis, PWM con regulación de corriente) sobre algunos parámetros característicos de funcionamiento del motor como rendimiento y ruido audible. En cuarto lugar, se presenta una plataforma para el diseño de accionamientos digitales para motores de reluctancia autoconmutados, utilizando como base una placa de control Dspace Ace kit 1104 CLP. Sobre esta plataforma se han desarrollado tres alternativas distintas de control de par medio para SRM a partir de las señales procedentes de tres optointerruptores. La primera consiste un control en línea (online) de los ángulos de inicio y bloqueo de conducción para aplicaciones de velocidad variable, que no requiere del conocimiento de la curvas de magnetización del SRM sino de unos pocos datos del motor. El ángulo de inicio de la conducción se calcula mediante la regla de Bose y el ángulo de bloqueo en base a la teoría del ángulo de bloqueo de Gribble. La segunda alternativa se trata de un control que incluye un bloque optimizador del rendimiento en el cual a partir de los ángulos de inicio y bloqueo de conducción obtenidos con el control antes descrito, se van modificando estos ángulos en línea (online) mediante un algoritmo hasta minimizar la potencia de entrada y por tanto maximizar el rendimiento. En la tercera de las alternativas propuestas se pretende optimizar el rendimiento a partir de una tabla, obtenida experimentalmente, en la que se recogen los ángulos de inicio y de bloqueo de la conducción que minimizan la potencia de entrada del accionamiento para distintas zonas de funcionamiento, con márgenes de velocidad previamente establecidos. Se ha realizado, además, una comparación del rendimiento entre los resultados obtenidos aplicando distintas alternativas de control digital con el que se obtiene con un accionamiento con motor de inducción alimentado con un equipo comercial de control vectorial. Se ha estudiado, también, la influencia de las distintas alternativas de control digital que optimizan el rendimiento sobre el rizado del par y el ruido audible.Finalmente se relacionan las aportaciones realizadas, se presentan las conclusiones finales y se apuntan futuras líneas de trabajo. / In this thesis contributions are made to the Electronic Control of the Switched Reluctance Motors (SRM) to a given margin of power between 0.25 -10 kW.Following a brief historical introduction to SRM's, the SRM is placed in the context of the electric drives, its constitution, its model, and afterward its principles of operation are then analyzed. Following this a relationship between its advantages and drawbacks are then carried out along with its commercial applications and future expectations.Secondly, after a brief review on the state-of-the-art of SRM controls, several structures of power converter used in these types of drives are studied. Then different alternatives to the current and position/speed sensing are described. Subsequently, the different control strategies, likely to be applied to the average torque in SRM, are presented as well as the different implementing possibilities to the afore-mentioned control strategies.Thirdly, a low-cost drive of the SRM which permits regulation of speed with constant commutation angles is proposed. The control of this drive has been built by means of analogical and digitally discrete components. With respect to the sensors, a single current sensor has been used and the position/speed sensor has been build by means of three optical-interrupters and a slotted disc. Regarding the basics of this drive, we have studied how some motor parameters such as efficiency and acoustic noise have been influenced by the different strategies of control which were mainly built by different types of regulators (Pulse-Width Modulation PWM, Hysteresis, PWM with current regulation) with some characteristic parameters focusing on the motor's operation, such as efficiency and acoustic noise.Fourth, a platform is presented for a design of the digital SRM drives by using as a base the Dspace Ace kit 1104 CLP. On this platform, three distinct alternative averaging torque controls have been developed for SRM starting from the signals coming from three optical-interrupters. The first alternative consists of an online control of the turn-on and turn-off angles for variable speed applications which does not depend on curves of magnetization but on a few parameters of the motor. The turn-on angle is calculated through Bose's law and the turn-off angle is calculated through Gribble's turn-off angle theory. The second alternative consists of a control that includes a performance turn off optimizer in which starting from the turn-on and turn-off conduction obtained from the aforementioned control modifying itself online by means of an algorithm in order to minimize input power and maximize performance. The third alternative tries to maximize efficiency from a table, experimentally obtained, which picks up the turn-on and turn-off angles minimizing the drive input power in distinct operational zones with margins of speed pre-established. An efficiency and electrical consumption comparison between the results obtained applying different digital control alternatives and with a commercial vector-controlled induction motor drive of the same size is included. The influence of different digital control alternatives that optimize efficiency on torque ripple and acoustic noise is also studied.Finally, all the contributions were brought together, final conclusions presented and a summary of future lines of work offered.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T06:23:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:53:11Z : No. of bitstreams: 1 94749.pdf: 3557625 bytes, checksum: 0c72fba1c05c9c7290ec051e0251e611 (MD5) / O Controle Estatístico de Processos (CEP) vem se mostrando uma importante ferramenta para a melhoria contínua da qualidade, através do monitoramento contínuo dos processos produtivos e do estudo da capabilidade dos mesmos. O CEP já se encontra bastante difundido entre empresas que adotam modelos de gestão mais "avançados", baseados no conceito de Qualidade Total ou correlatos. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um sistema computacional que auxilie a prática do CEP, utilizando ferramentas de inteligência artificial no reconhecimento de padrões de gráfico de controle. Foi utilizada a abordagem sintática para o reconhecimento de padrões de gráficos de controle, tendo sido desenvolvido e implementado um sistema classificador de padrões deformados utilizando técnicas de reconhecimento sintático com correção de erro e de conjuntos difusos. O sistema ainda associa causas prováveis aos padrões não naturais detectados.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:54:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 250771.pdf: 2570235 bytes, checksum: 1dda2a4bddd4ca97facaebb511f5ea4c (MD5) / Este trabalho teve como objetivo analisar as relações existentes entre processo de medição e o processo de fabricação no contexto do controle estatístico de processos por variáveis, almejando gerar conhecimentos que viabilizem um uso mais racional do controle estatístico de processos (CEP) e da metrologia. Foi construído um modelo matemático que permitiu propagar a incerteza de medição através do CEP, considerando seu efeito potencial sobre os limites de controle e sobre a capacidade do gráfico para detectar mudanças da média do processo. O modelo matemático foi implementado em um algoritmo de simulação de Monte Carlo. A simulação Monte Carlo permitiu criar um ambiente único, bastante intuitivo, para estudar todos os casos sem ter que mudar continuamente a modelagem matemática. São apresentados os resultados de diversos estudos de caso que permitiram avaliar o impacto da incerteza dos dados sobre incerteza dos limites de controle do gráfico de posição (isto é, gráfico de médias) e posteriormente sobre a incerteza do comprimento médio de corrida (ARL), considerado um indicador da capacidade do gráfico para detectar mudanças da média do processo. Dois indicadores foram utilizados nesta pesquisa para avaliar o efeito da incerteza de medição no desempenho do gráfico. Os mesmos permitiram quantificar o efeito da incerteza de medição sobre o desempenho do gráfico de controle. Em todos os estudos de casos, buscou-se avaliar combinações realistas de processo de medição e processo de fabricação, através da utilização de informações sobre processos reais ou dados extraídos de bibliografias reconhecidas. Mediante os estudos de caso, pode-se provar que a incerteza de medição pode ser propagada através das operações estatísticas necessárias para a construção e operação de um gráfico de controle, causando incerteza no posicionamento dos limites de controle e nos valores do indicador ARL para diferentes deslocamentos da média do processo. E ao final é feita uma análise critica sobre os resultados alcançados e são feitas recomendações para melhorar a aplicação dos sistemas de medição no controle estatístico de processos. The objective of this work is to analyze the existing relations between measurement process and manufacturing process, within the framework of Statistical Processes Control (SPC). The focus will be generating knowledge that enables a more rational use of SPC and industrial metrology. A mathematical model was developed, allowing the propagation of measurement uncertainty through SPC, considering its potential effect on the control limits and the capacity of the control charts to detect changes in the process mean. The mathematical model was implemented using the Monte Carlo simulation approach. This approach allows the creation of a very unique and intuitive environment for the user, studying all the cases without having to continually modify the mathematical model. The results of several case studies are presented, analyzing the impact of measurement uncertainty on the uncertainty of the control limits, specifically for the average control chart. In the same manner, the uncertainty of the average run length (ARL) was investigated, considered as a good indicator of the capacity of control charts to detect changes on the process average. Another two indicators were used in this study to evaluate the effect of the measurement uncertainty in the performance of the control charts. In all case studies, the aim was set to evaluate realistic combinations of measurement process and manufacturing process, through the use of information of actual cases or data extracted from recognized bibliographies. As a consequence, it was proved that measurement uncertainty can be propagated in conjunction with stochastic operations, which are needed to construct realistic control charts. Thus, uncertainty in measurements causes an uncertainty on the real location of the control limits and the values of ARL for different perturbations on the process mean. Finally, a critic analysis is made about the results and recommendations are made to improve the application of the measurement systems in the real SPC situations.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-22T10:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226888.pdf: 1128076 bytes, checksum: faf6887c7e85f193d6e4adb1351fb729 (MD5) / Esta dissertação apresenta o estudo da capacidade de processo utilizando a abordagem multivariada. Inicialmente é apresentado um resumo dos índices de capacidade univariados Cp, Cpk e Cpm dos quais muitas propriedades, em diversos casos, são estendidas para os índices multivariados. A seguir são apresentados diversos índices de capacidade multivariados sugeridos na literatura. Posteriormente é proposto a utilização do índice de capacidade MCpm definido por Taam, Subbaiah e Liddy (1993). A análise dos componentes deste índice permite avaliar a contribuição da média e da variabilidade no desempenho do processo. Para que este índice possa ser calculado é necessário que o conjunto de dados atenda os requisitos de distribuição normal, não sejam autocorrelacionados e possuam estabilidade estatística. São apresentadas ferramentas estatísticas para a avaliação do atendimento a estes requisitos. Uma planilha de calculo é construída e validada em relação à literatura para calcular o índice de capacidade multivariado. Na seqüência é utilizado o índice proposto, com o auxílio da planilha construída para avaliar a capacidade do processo em uma operação de usinagem. Os resultados obtidos são analisados e propostas dos parâmetros a serem avaliados são apresentadas para a melhoria do processo. In this thesis it is studied the process capability according to a multivariate approach. Initially, it is made a resume of the univariate capability indices Cp, Cpk and Cpm whose proprieties are extended to the multivariate capability indices in many cases. Next, some indices from the literature are presented. It is then proposed to use the MCpm multivariate capability index defined by Taam, Subbaiah and Liddy (1993). This index has two components, one of them reflects the variability and the other the process mean, by analyzing the index and the components it is possible to evaluate the contribution of each component to the result. In order to calculate the index it is necessary to verify if the set of data follow a normal distribution, are not auto correlated and the process they represent are statistically stable. Some statistical tools are presented to evaluate these conditions. One spreadsheet is made and evaluate against the literature in order to be evaluated. In sequence the proposed index is used, with the spreadsheet, to evaluate the process capability in a machining operation. The results are analyzed and some issues are proposed in order to be evaluated and improve the process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225851.pdf: 645112 bytes, checksum: 597fbf14fa35f9cda3918354b6ce8961 (MD5) / O estudo da capacidade de processos se tornou uma ferramenta fundamental do controle estatístico da qualidade, tendo como principal objetivo verificar se a média e a variabilidade do processo estão de acordo com o alvo e os limites de especificação de projeto. A verificação permite o ajuste do processo de maneira que se reduzam as chances da fabricação de produtos defeituosos. Esta produção de produtos defeituosos é calculada com a utilização de índices desenvolvidos para medir a capacidade de processos, onde os mais utilizados são p C e pk C . Estes índices são calculados estimando-se a média e o desvio padrão de dados coletados de amostras do processo, portanto não se sabe com certeza o seu valor real. Neste trabalho foram estimados estes índices de capacidade de processo considerando-se o tamanho da amostra e o risco (probabilidade) do índice ser menor ou igual a aquele estabelecido como ideal. Desta forma foi verificado se o processo é realmente capaz, se o tamanho de amostras coletadas é adequado, se são necessárias algumas alterações no processo (ajuste da média ao alvo e redução da variabilidade) e se a capacidade estabelecida como ideal é alcançável. Foram abordados também os casos de não normalidade e autocorrelação nos dados, situações que precisam de um tratamento para que se possam utilizar os índices corretamente. A aplicação da metodologia de análise utilizada foi realizada através de um estudo de caso em uma indústria do setor automotivo. The study of process capability has become a basic tool of statistical quality control, having as its main objective to verify if the process average and variability are in accordance with the target and the specification limits of the project. The verification allows that if the process was adjusted then the possibilities of the manufacture of defective products will be reduced. The percentage of produced defective products is measured with the use of indices to measure the capacity of processes, where the most common are p C and pk C . These indices are calculated with the estimation of the average and the standard deviation of collected data from samples of the process and therefore its real value is not known with certainty. In this work these process capability indices were estimated considering the sample size and the risk (probability) of the index being less or equal to that established as ideal. In this way it could be verified if the process is really capable in a statistical sense, if the collected sample size is adequate, if some alterations in the process are necessary (adjustment of the average to the target and reduction of the variability) and if the capacity established as ideal is feasible. The presence of non normality and autocorrelation in the data will also be analyzed, situations that require special treatment for the correct use of the indices. The application of methodology proposed here will be tested through a real case study in the automotive industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial. / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:12:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197054.pdf: 1107439 bytes, checksum: 2b39aa8a9f8c414bd4866fde9a50509f (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208582.pdf: 3538015 bytes, checksum: 04be09684b8d1c2c51993c7d14bd6506 (MD5) / A avaliação correta do valor nutritivo dos alimentos tem importância fundamental para a indústria animal. A rotina laboratorial está sujeita à presença de causas especiais que podem ocasionar desde pequenas até grandes mudanças no processo analítico, acarretando a emissão de laudos laboratoriais errados. Considerando estas características peculiares ao processo laboratorial, os esquemas de Shewhart e de soma cumulativa (CUSUM) seriam indicados para realizar o controle estatístico de processos em laboratórios analíticos. Um gráfico de controle é elaborado considerando-se o desempenho do mesmo, medido através da taxa de alarme falso e da velocidade na detecção de mudanças no processo. Desta forma, um aplicativo foi desenvolvido para apresentar as medidas de desempenho através do Número Médio de Amostras (NMA), da curva de desempenho e determinar o parâmetro intervalo de decisão (h) para a montagem do gráfico combinado, quando os outros parâmetros são fornecidos (tipo de teste de hipóteses, valor de referência, fator de resposta inicial rápida, limites de controle de Shewhart e taxa permitida de alarme falso). Uma nova proposta gráfica para o esquema combinado Shewhart-CUSUM é apresentada. O gerenciamento laboratorial, com a utilização de aplicativos informatizados e de ferramentas de controle estatístico de processo, é implementado em uma planilha eletrônica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-19T13:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T00:41:49Z : No. of bitstreams: 1 187898.pdf: 41702710 bytes, checksum: f5ce41d8503acfb5f294e7f68c99075d (MD5) / Este trabalho mostra a implantação do Controle Estatístico de Processo (CEP) numa industria de bebidas, com o objetivo de avaliar o processo de envase de água mineral, possibilitando identificar oportunidades de melhoria da Qualidade. Baseado em estudo bibliográfico o trabalho apresenta, inicialmente, algumas técnicas e ferramentas de Controle Estatístico de Processo, de tal forma que se conheçam seus conceitos, suas características e sua operacionalidade. Em sequência é apresentada a metodologia de implantação do CEP, adaptada à realidade da empresa de forma a facilitar a sua implementação e manutenção. Para testar o modelo proposto foram selecionadas a linha piloto e as características de qualidade de maior importância no contexto produtivo e satisfação dos clientes. Como ferramenta de apoio a todo o sistema operacional do CEP e processo decisório foi desenvolvido um sistema computacional que opera desde a fase de coleta e armazenamento dos dados até à elaboração dos gráficos de controle. Os resultados obtidos mostraram duas das características da qualidade com o seu processo sob controle e uma terceira fora de controle, necessitando que seja realizado um acompanhamento com objetivo de diminuir a variabilidade. Finalmente são apresentadas sugestões para melhoria da capabilidade dos processos, diminuição da variabilidade e facilitar a implantação do projeto nas demais linhas de envase. The present work shows the implantation of the Statistical Process Control (SPC) in a beverage industry, with the objective of evaluating the bottling process of mineral water, enabling opportunities of improvement. Based on bibliographical study, the work initially presents some techniques and tools for the Statistical Process Control, in order to know its concepts, characteristics and operativeness. In sequence, the methodology of implantation of SPC is presented, adapted to the reality of the company to facilitate its implementation and maintenance. To test the proposed model, the pilot line and the most important characteristics of quality in the production context and customers' satisfaction were selected. A computer system was developed as support tool to the SPC and decision taking systems, which worked from the phase of data collecting and storage to the elaboration of control graphs. The obtained results showed two of the quality characteristics with their processes under control, and a third one out of control, needing an accompaniment to be accomplished with the purpose of decreasing the variability. At the end, suggestions are presented for improvement of the capacity of the processes, decrease of the variability and to facilitate the introduction of the project other bottling lines.