Ensayo de capacidad de maquina y capacidad de proceso, en donde se relevan ciertos aspectos, características, y aplicación a nivel industrial.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio de Educación Superior
Universidad Fermín Toro
Cabudare- Edo Lara
Departamento de Ingeniería Mecánica
Integrantes:
Cristian Escalona
C.I: 17.100.986
Profesor:
Ing. Douglas B
Aula: Saia A
Asignatura:
Mantenimiento II
Barquisimeto enero del 2015.

2. Ensayo.
La capacidad de una máquina o proceso, se puede interpretar como su
aptitud para producir artículos de acuerdo con las especificaciones. También
se puede interpretar como la aptitud del proceso o de una máquina, para
cumplir los límites de tolerancia.
El análisis de capacidad, se suele realizar cuando se necesita estudiar un
nuevo proceso, cuando se ha modificado alguna de las partes esenciales del
proceso, cuando se han emplazado una o más máquinas en otro lugar,
cuando ha habido un reajuste en el funcionamiento de las máquinas, cuando
los gráficos de control muestran cierta inestabilidad, etc.
Para realizar un análisis de la capacidad a través de la variabilidad, se
requiere el conocimiento o la estimación de la distribución de la característica
estudiada, o bien la estimación de los parámetros que definen dicha
variabilidad. Otros autores dicen que La capacidad productiva, su análisis,
planeación, programación y control, constituyen actividades críticas que se
desarrollan paralelamente con las actividades de programación y planeación
de materiales, siendo la capacidad la cantidad de productos o ser vicios
destinados a satisfacer las necesidades del cliente o de la sociedad que puede
ser obtenida por una unidad productiva en un determinado periodo de
tiempo.
Por otra parte podemos decir que los gráficos de control, son una
herramienta útil para el estudio de la capacidad de una máquina o proceso y
la mayoría de las grandes organizaciones lo usan.

3. Las condiciones previas a tener en cuenta, en un estudio de capacidad de
una máquina o proceso, son:
1. La máquina o proceso escogido para su estudio, debe ser
representativa de la totalidad de máquinas o procesos.
2. En el caso de máquinas, debemos asegurarnos que la materia
prima en cuestión, esté dentro de especificaciones.
3. La máquina o proceso a estudiar su capacidad, debe estar bajo
control.
4. Analizar como mínimo 50 unidades, midiendo la característica
objeto de estudio.
5. Verificar que la característica en cuestión se distribuye
normalmente. Para ello, se pueden representar los datos en
papel probabilístico normal.
Por tanto, cuando una máquina o proceso está en estado de control, la
amplitud del intervalo de variabilidad de las observaciones individuales
de una determinada variable, se le denomina CAPACIDAD.
Cuando un proceso requiere de operaciones en serie, su capacidad se
determina por la operación cuya tasa de rendimiento tiene el nivel más bajo
en la secuencia. La operación que limita la capacidad se
denomina OPERACIÓN CUELLO DE BOTELLA. Una forma de expresar la
capacidad cuando se refiere a la disponibilidad de un recurso requerido para
la producción de una mezcla de productos en un espacio de tiempo, puede
ser la capacidad del recurso máquina, la cual se expresa en [horas-máquina
al año], o la capacidad del recurso mano de obra expresada en [horas-
hombre al año].

4. El término capacidad se relaciona a la potencialidad técnica y
económica que posee un sistema u organización productiva o sus unidades
estructurales, para participar en la elaboración de productos y/o prestación
de servicios de una forma técnica, racional y económicamente eficiente, en
un tiempo determinado.
Hay que tener en cuenta que la capacidad, está relacionada con la
variabilidad. Por tanto, cuanta menos variabilidad tengamos, mayor será la
capacidad. La capacidad, es una característica propia de la máquina o del
proceso, y es independiente de los límites de tolerancia, o especificaciones
del producto.
Es muy importante el conocimiento de aquello que es capaz de hacer una
máquina o un proceso, tanto a nivel técnico como comercial. En el caso de
estudio de capacidad de un proceso, la capacidad se determina a partir de
muestras obtenidas en toda la variedad de condiciones en que puede trabajar
el proceso: turnos, operarios, materias primas, etc.).
Una vez obtenidos los datos a partir de las muestras analizadas, éstos se
representan en un gráfico de control, para asegurarse de que estamos en
condiciones de control, y que por tanto no existen causas de variabilidad
asignables.
Si se detectan valores fuera de límites, debe verificarse su origen y
eliminarse, antes del estudio de capacidad. De no ser posible, estos puntos
formarán parte de la máquina o proceso.
Podemos decir que la capacidad puede clasificarse en los siguientes tipos:

5. 1. Aquella determinada por la potencialidad que tiene un sistema, unidad
estructural, elemento, máquina o persona para realizar una determinada
producción y/o servicio en un lapso de tiempo dado la cual se denomina
capacidad técnica, es decir, el máximo rendimiento posible que se
puede obtener en su desempeño.
2. Aquella definida en relación a los costos asociados a la producción en un
horizonte temporal definido conocida como capacidad económica; en
otras palabras, cuando la organización en su conjunto obtiene los
menores costos por unidad de producción y/o servicio realizado,
garantizándose así, el denominado óptimo técnico - económico.
3. La capacidad de los medios de producción o de los insumos
estructurales, en general, puede también diferenciarse en función de la
disponibilidad, requerimiento y utilización temporal. Así, aquella que
está potencial y totalmente disponible para alcanzar los resultados
productivos máximos especificados por un productor se
denomina capacidad instalada. La magnitud de esta capacidad se ve
solo disminuida por razones de mantenimiento de los medios de
producción, requeridos para garantizar su propia disponibilidad y
utilización en la actividad productiva. Su medición se realiza para
diferentes horizontes de tiempo.
4. La capacidad instalada es la cantidad de máquinas y equipo que una
organización productiva posee y el potencial de producción que estos
permiten alcanzar. La capacidad instalada representa la producción
posible, si todas las máquinas y equipos estuvieran trabajando al 100 %
del tiempo ininterrumpido [9]. A su vez, la capacidad instalada puede
ser sostenida por muy cortos periodos de tiempo, así como pocas horas
al día o pocos días al mes.

6. Es habitual denominar la capacidad de espacio físico como capacidad
instalada para el almacenamiento de productos terminados, productos en
proceso y materiales, así como para la instalación de nuevos equipos y
puestos de trabajo.
Cuando la magnitud es inferior a la de la capacidad instalada y se toma en
cuenta las condiciones asociadas a los factores de alistamiento de la
producción, administración y organización, se trata entonces de la
capacidad disponible la cual se calcula en función de los días hábiles, el
número de turnos programados y su longitud, considera las pérdidas de
tiempo originadas por el ausentismo de los trabajadores, las originadas por
factores organizacionales y por aquellos otros factores externos que de
una u otra forma hacen que se disminuya la capacidad.
Las máquinas no se pueden usar a toda capacidad a lo largo del periodo
de producción. Hay varias razones para que esto ocurra. La necesidad de
instalación, mantenimiento preventivo, afilado de herramientas, fallas y
reparaciones imprevistas reduce el tiempo disponible para la producción.
Las máquinas con tecnología más antigua son susceptibles de averiarse
que las nuevas, ocasionando así una menor productividad.
Factores relacionados con la fuerza laboral, como el ausentismo, los
tiempos de para, las necesidades personales, el tiempo de valoración de lo
producido, los ajustes, preparación y alistamiento de las máquinas y del
material reducen la disponibilidad del recurso máquina. Debido a los
requerimientos de calidad en los procesos de producción, existe cierta
pérdida de capacidad inclusive cuando el equipo esté adecuadamente
instalado y se opere correctamente. Además se pierde alguna producción

7. al desechar algunas unidades defectuosas cuando la máquina esta
operando mal o se produce incorrectamente produciéndose piezas con la
calidad no deseada.
En ciertas situaciones se les asigna más de una máquina a un solo
operario, lo cual se conoce como acoplamiento de máquina. Esto se
determina dividiendo el tiempo de ciclo total en dos partes, a saber el
tiempo de la máquina y el tiempo del trabajador. El tiempo de máquina es
aquel en que la máquina está funcionando sin asistencia del operario, y el
tiempo del operario es aquel en donde el trabajador está con la máquina
inactiva, realizando por ejemplo actividades de alimentación y carga de las
máquinas. Cuando el tiempo de máquina es relativamente más grande que
el tiempo del trabajador es usual que en este tiempo de operación de la
máquina el trabajador realice actividades de carga de otras máquinas. Por
lo tanto es posible que a un operario se la asigne varias máquinas en su
actividad productiva.
En el sistema de conversión, un problema de desperfecto en una máquina
o una producción defectuosa puede afectar la producción de otras
máquinas del proceso productivo. Así mismo, un operario ocupado en
tratar de solucionar un problema o corregir una producción defectuosa
pude descuidar las demás máquinas que requieren de su presencia para su
funcionamiento.
El tiempo disponible para la producción no se incrementa en la misma
proporción que el número de turnos; la programación de otro turno de
producción no añade otras ocho (8) horas de producción. La pérdida de
tiempo de producción aumenta, porque el tiempo libre disponible para

8. reparaciones disminuye. Por ejemplo si en algún momento una máquina se
avería, usualmente su reparación se realizaría en el segundo turno de
trabajo, lo cual haría que se disminuyera el tiempo destinado para la
producción de ese segundo turno. De otra parte factores como la falta de
material, la falta de ayuda técnica, el ausentismo de los trabajadores
afectan el rendimiento y la capacidad en mayor grado en el segundo turno,
que en el primero. En general el grado de ausentismo es mayor en el
segundo turno y aún más en el tercero.
A continuación se ofrece una mirada simple del control del proceso y de la
capacidad del proceso.
El control de proceso sólo se refiere a la “voz del proceso”, que considera
el proceso con una medida de desempeño acordado para ver si el proceso
adquiere una distribución estable con el tiempo. En el contexto de este
artículo, consideraremos esto como el control estadístico del proceso (en
contraposición al control técnico del proceso).
La capacidad del proceso mide “lo bueno de un proceso” y compara la voz
del proceso con la “voz del cliente”. Aquí, la voz del cliente es el alcance de
la especificación (tolerancia) o el límite más cercano de la especificación
del cliente.
El desempeño del proceso exige que el cálculo de la desviación de la
norma venga de series de datos totales (una sola muestra). Esto significa
que no interviene ningún componente temporal en este cálculo a largo
plazo de la desviación estándar; por lo tanto, se combinan todas las
fuentes de variación. Un histograma, gráfico de tallos y hojas, gráfico de
puntos o gráfico similar mostrará la estructura de los datos totales

9. mientras que la información sobre la variación de la causa asignable
presente se mostrará en una línea de tiempo.
La capacidad del proceso exige que el cálculo de la desviación estándar
provenga de subgrupos de datos (subgrupos racionales donde su variación
sea considerada homogénea). Esto quiere decir que, con el tiempo, habrá
variación entre los subgrupos, pero ésta es homogénea dentro del
subgrupo. Se usará un gráfico de control para demostrar la variación de la
causa asignable presente en el proceso.
El objetivo es acercarse lo máximo posible a la mejor variación teórica
(dentro de la variación del subgrupo) que su proceso puede alcanzar
mediante la eliminación de causas especiales de variación (variación entre
subgrupos), de manera que sólo actúen causas comunes (naturales) sobre
el proceso, y reducirlas luego al mínimo cuando sea posible.
La tendencia del control moderno de la calidad se orienta hacia la
reducción de la variación. Esto sigue el énfasis japonés puesto en la
calidad como la uniformidad del producto sobre un objetivo en vez del
simple cumplimiento de las especificaciones. Así, la capacidad del proceso
pasa a ser una medición clave de la calidad y debe ser calculada de
manera apropiada y correcta.
Si bien es cierto que un producto con menos variación alrededor del valor
nominal es, hasta cierto punto, de mejor calidad, probablemente las
especificaciones nunca sean eliminadas; ya que éstas nos indican la
cantidad de variación que puede tolerarse. Las especificaciones brindan un
límite superior de variación, que es importante en el uso del producto,
pero que sólo debería ser inherentes a su fabricación. El objetivo de la

10. fabricación debería ser alcanzar el valor nominal, para que el mismo
producto pueda quedar sujeto a diferentes especificaciones de distintos
clientes.
Además, las especificaciones no son estables con el tiempo. Tienden a
reducirse. La única protección que tiene el fabricante frente a este
fenómeno es procurar que el producto esté lo más cerca posible del valor
nominal esforzándose constantemente para mejorarlo reduciendo la
variación. De lo contrario, el mejor plan de comercialización podría verse
frustrado por un competidor que haya descubierto el secreto que plantea
una menor variación.
Podría ser interesante calcular el nivel de desempeño del proceso en vez
de su capacidad con respecto a la especificación. Podemos considerar el
desempeño del proceso como lo que el proceso hace con respecto a las
especificaciones. Por otro lado, la capacidad del proceso nos indica lo que
el proceso puede hacer cuando está controlado.
También explicaremos el análisis de la capacidad de proceso, herramienta
recomendada por la ISO en el reporte técnico ISO/TR 10017.
Esta técnica se menciona para los siguientes requisitos de ISO 9001 que
involucran datos cuantitativos:
5.2. Enfoque al cliente
5.6.2. Información para la revisión
7.2.2. Revisión de los requisitos relacionados con el producto.
7.3.5. Verificación del diseño y desarrollo

11. 7.3.6. Validación del diseño y desarrollo
7.3.7. Control de los cambios del diseño y desarrollo
7.4. Compras
7.4.1. Proceso de compras
7.4.3. Verificación de los productos comprados
7.5.1. Control de la producción y de la prestación del servicio.
7.5.2. Validación de los procesos de la producción y de la prestación del
servicio.
7.6. Control de los dispositivos de seguimiento y de medición
8.2.3. Seguimiento y medición de los procesos.
8.2.4. Seguimiento y medición del producto
8.3. Control del producto no conforme
8.4. Análisis de datos
8.5.1. Mejora continua
8.5.2. Acción correctiva
8.5.3. Acción preventiva
ISO/TR 10017 nos dice que el estudio de capacidad es un examen de la
variabilidad y distribución inherente de un proceso, con objeto de estimar
su habilidad para producir resultados conformes con el rango de variación
permitido por las especificaciones.

12. Para variables mensurables la variabilidad inherente del proceso se
establece en términos de la "dispersión" (6s).
La capacidad de proceso puede expresarse como un índice, que relaciona
la variabilidad real del proceso con la tolerancia permitida por las
especificaciones.
Cp es un índice que relaciona la tolerancia total dividida entre 6s.
Cpk, es otro índice que describe la capacidad real de un proceso que
puede o no estar centrado. El Cpk es especialmente aplicable a situaciones
que involucran especificaciones unilaterales.
Cuando los datos del proceso involucran "atributos" (por ejemplo,
porcentaje de no conformes), la capacidad de proceso se declara como la
proporción promedio de unidades no conformes.
Algunos usos
Evaluar la capacidad de un proceso para producir resultados conformes a
las especificaciones y estimar la cantidad de no conformes que pueden
esperarse.
Este concepto puede aplicarse a la evaluación de la capacidad de cualquier
subconjunto de un proceso, tal como una máquina en particular, con lo
cual puede evaluarse el equipo específico o su contribución a la capacidad
global del proceso.
Algunos beneficios
Ya que puede estimarse la cantidad de no conformes ayuda a guiar las
decisiones relativas a la mejora del proceso. La fijación de estándares

13. mínimos para la capacidad de procesos permite orientar la selección de los
procesos y de los equipos que en principio serían capaces de producir un
producto aceptable.
Limitaciones y precauciones
Estrictamente aplicable a procesos en estado de control estadístico.
Ya que la estimación del porcentaje de producto no conforme se basa en
una suposición de normalidad, cuando esto no sucede las estimaciones
deberían tratarse con precaución, sobre todo en el caso de procesos con
altos índices de capacidad. Para procesos sujetos a variación sistemática
debido a causas asignables tal como el desgaste de una herramienta,
deberían utilizarse métodos especializados para calcular e interpretar la
capacidad de proceso.
Ejemplos de aplicación
Supongamos que en un proceso de fabricación de envasado de guisantes,
se quiera determinar la capacidad del proceso de envasado. En este
proceso debemos establecer especificaciones de ingeniería racionales para
asegurar que las variaciones de los componentes de un ensamble sean
coherentes con las tolerancias globales permitidas para éste. El análisis de
la capacidad de una máquina es útil para la toma de decisiones de compra
o reparación.

14. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Páginas Web:
http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_del_proceso
http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPMJ11/datapoints_spmj11.html
http://www.calidad.com.mx/articulos_detalle.php?articulo=19
http://asolengin.files.wordpress.com/2014/04/estudios-de-capacidad-de-
procesos.pdf
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/9844/Capitulo3.pdf