Secretaria de Educacin PblicaDireccin General de Educacin Superior TecnolgicaINSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE ALVARADO

INGENIERIA INDUSTRIALMATERIA:INGENIERIA DE CALIDADSemestre 6 MJ BUNIDAD 1:FACTOR SEAL RUIDOP r e s e n t a:IRN MACARIO CADENANANCY CALLES MURILLOA s e s o r:ING. MARIA DE LOS ANGELES CUERVO VAZQUEZ

H. VERACRUZ, VER 30 DE JUNIO DEL 2015

FACTORES DE RUIDO.

Los factores de ruido son aquellos que no se pueden controlar o que resulta muy caro controlarlos. Los factores de ruido causan variabilidad y prdida de calidad. Por esto es necesario disear un sistema el cual sea insensible a los factores de ruido. El diseador debe identificar la mayor cantidad posible de factores de ruido y usar su buen juicio en base a sus conocimientos para decidir cules son los ms importantes a considerar en su anlisis.Taguchi llama a los factores incontrolables factores de ruido. Ruido es cualquier cosa que causa a una caracterstica de la calidad desviarse de su objetivo, el cual subsecuentemente causa una prdida de calidad.

TIPOS DE RUIDO

La prdida ocurre cuando una de las caractersticas de calidad se desva del valor objetivo debido a factores de ruido. Taguchi defini tres tipos de factores de ruido: interno, externo y producto-producto. Ejemplos de ruido son:

Deterioracin Errores humanos Variaciones en los ambientes de operacin Imperfecciones de fabricacin

METODO DE EL DISEO ROBUSTO DE EL DR. TAGUCHI.

Es un eficiente sistema que ayuda a obtener una combinacin ptima de diseo de parmetros para que el producto sea funcional y ayude a obtener un alto nivel de desempeo y que sea robusto a los factores de ruido.Existen 8 pasos para hacer un ciclo de diseo robusto.

En los primeros 5 pasos se planea el experimento. En el paso nmero 6 se conduce el experimento. En los pasos 7 y 8 los resultados de el experimento son analizados y verificados.

Los Arreglos Ortogonales son un conjunto especial de cuadros en Latn construidos por Taguchi para planear los experimentos del diseo del producto. Usando esta tabla un arreglo ortogonal de un proceso estndar puede ser usado por un numero de situaciones experimentales, considerando un comn de dos niveles de factores AO.

IMPLICACIONES DE LA FILOSOFA DE TAGUCHI

1. Los productos y procesos deben disearse de modo que sean robustos ante las fuentes de variabilidad externas. (o al ruido en general)2. Los mtodos de diseo experimental son un instrumento tcnico para auxiliar en el logro de este objetivo.3. La operacin segn lo especificado es ms importante que el apego a las especificaciones.EJEMPLO

Ejemplo de la optimizacin de un diseo por costo de un sistema intercambiador de calor.1. Identificar la funcin principal. La funcin principal de el sistema enfriador de aire comprimido se muestra en la fig.

La funcin principal del sistema es enfriar la temperatura de el aire de 95 c a 10 c entre dos etapas de compresin. Primero entra al sistema el aire por el preenfriador y luego pasa a la unidad de refrigeracin. El agua pasa a travs de el condensador de la unidad de refrigeracin y luego a el preenfriador y finalmente entra a el radiador donde se expulsa el radiador a travs de l.El flujo de el aire est dado por 1.2 kg/s y el flujo de el agua est dado por 2.3 kg/s

Se busca disear el sistema para un costo mnimo total, donde el costo es la suma de todos los costos en dlares de la unidad de refrigeracin, el preenfriador y el radiador. Las ecuaciones paramtricas de costo (xi) para la unidad de refrigeracin, el preenfriador y el radiador en trminos de temperaturas de salida (ti) estn dadas como sigue:

X1 = 1.2 a (T3 - 10)X1 = costo ($) de la unidad de refrigeracin.a = parmetro de costo para el refrigerante.T3= temperatura de salida de el aire de el preenfriador..X2=1.2 B (95 - T3)/(T3-T1) para (T3 >T1)X2 = costo ($) de el preenfriador.B = parmetro de costo de el preenfriador.T3 = temperatura de salida de el aire de el preenfriador.T1 = temperatura de salida de el agua de la unidad de refrigeracin.95 = temperatura de el aire en la entrada al sistema.X3=9.637 c (T2 - 24)X3 = costo ($) de el radiador.C = parmetro de costo de el radiador.T2 = temperatura de el agua en la entrada de el radiador.24 = temperatura de el agua despus de pasar por el radiador.A = 48 B = 50 C = 25

Parmetros de costo determinados por el diseador.2. Identificar los factores de ruido

Existen varios factores de ruido en un proceso de enfriamiento de aire. Paraeste caso los ingenieros han determinado los 3 factores de ruido msimportantes.

N1 = parmetro de costo de la unidad de refrigeracin.Se ha estimado un costo original de 48 y se considera un costo muy alto arriba de 56.

N2 = temperatura de salida de el radiador.Esta temperatura puede variar dependiendo de los factores ambientales. Se ha estimado una temperatura de 24 c pero se considera muy alta a 27C.

N3 = temperatura de el aire a la entrada de el sistema.Esta temperatura varia dependiendo de las condiciones de operacin, se ha estimado inicialmente de 95 c pero se considera muy alta arriba de 100 c.3. Identificar la caracterstica de calidad que va a ser observaba y el >objetivo.El costo va a ser tomado como la caracterstica de calidad y la funcin objetivo ser optimizar el costo total de el sistema. MIN CT= X1 + X2 + X3

El objetivo ahora es encontrar cul diseo minimiza el costo total considerandola incertidumbre de los factores de ruido citados.4. Identificar los factores de control y los niveles alternativos.Para el caso de el ejemplo, tres niveles alternativos fueron identificados para ser estudiados para el control de el diseo de los parmetros, El nivel dos muestra los valores iniciales de los factores de control .(tabla a). Los niveles de los parmetros de prueba (tabla a) se refieren a cuntos valores de prueba van a ser analizados (uno de estos niveles debe tomar los valores de las condiciones iniciales de operacin).

T1= 28 C T2= 39 C T3= 38 C

Como siguiente paso los ingenieros de diseo y los analistas de costo desean un estudio de niveles alternativos de los parmetros de control considerando ahora la incertidumbre debido a los factores de ruido. En un diseo robusto, generalmente, dos o tres niveles son considerados para cada factor.Se ha decidido estudiar los tres factores de ruido con 2 niveles. Estos valores se muestran en la tabla 9. El nivel uno representa los valores iniciales de los factores de ruido. Diseo de la matriz de experimentos y definicin de los datos para analizar. El objetivo ahora es determinar los niveles ptimos de los factores de control para que el sistema sea robusto a los factores de ruido.

Construccin de arreglos ortogonales.

Primero se determinan segn la metodologa de Taguchi los grados de libertad para determinar el nmero mnimo de experimentos requerido.

El diseador ha calculado el factor grados de libertad igual a 7, esto nos indica que se necesita un numero mnimo de 7 experimentos para encontrar los valores ptimos.

Con esto se determina que se puede utilizar un arreglo ortogonal estndar L9 para los factores de control y usando la misma metodologa se utiliza un arreglo ortogonal estndar L4 para los factores de control.1234

N1122

N2212

N3221

Control Orthogonal ArrayABCD

11111

21222

31333

42123

52231

62312

72132

82223

92311

6. Conducir la matriz de experimentos. Para nuestro ejemplo, la matriz de experimentos dada es conducida usando un sistema apropiado de ecuaciones matemticas de costo. La propuesta (vi,j) es el costo total en dlares para ese caso. Esta es calculada para cada combinacin de las matrices de experimentos de factores de control y factores de ruido.

Ecuacin matemtica de costo (ejemplo):

CT = Xl + X2 + X3CT = 1.2(48)(35-10) + 1.2(50)(95-35)1(35-25) + 9.637(25)(36 -24)=4691CT = 1.2(48)(35-10)+1.2(50)(100-35)1(35-25)+9637(25)(36-27)=3998Control/Noise1234

N148485656

N224272427

N39510010095

7. Anlisis de datos papa determinar los niveles ptimos de los factores de control.El mtodo de Taguchi utiliza la relacin que existe entre seal y ruido incluyendo la variacin de la respuesta. La relacin que se utilizara en nuestro ejemplo sera que la ms pequea relacin es la mejor, dado que nuestro objetivo es minimizar el costo. Esta relacin seal /ruido est dada por la siguiente ecuacin:

S/N = -10 LOG{1/4[(4691^2 +3998^2+4691^2+4208^2)]}= -73.03

Control matrix (a) signal to noise ratio (b) response tableLos promedios de la relacin seal/ruido de la tabla de respuesta nos da losresultados ptimos.Maximizando la relacin s/n es equivalente a minimizar la caracterstica decalidad.Como resultado del anlisis tenemos los niveles ptimos de los parmetros decontrol siguientes:Tl T2 T3 parmetros de prueba1 2 3 niveles25 36 38 valores ptimos de control.

Con estos valores el ct = $4551.00 con una desviacin estndar de 445.5 y una seal de ruido de - 73.19 con esto se ahorra $806.00 un 15% contra los valores iniciales propuestos antes del experimento.

T1 T2 T3 parmetros de prueba2 2 2 niveles28 39 38 valores iniciales propuestosCt = $5,357.00 con una desviacin estndar de 445.6 y una seal de Ruido = -74.6

BIBLIOGRAFA

http://www.itch.edu.mx/academic/industrial/ingcalidad/unidad4.html

http://admindeempresas.blogspot.mx/2014/10/ingenieria-de-la-calidad-segun-genichi.html