Control De Calidad Y Beneficio Empresarial 1ed - Ronald H. Lester.pdf

Control de Calidad y Beneficio Empresarial

Ronald H. Lester-Norbert L. Enrick Harry E. Mottley, Jr.

Control de Calidad y Beneficio Empresarial Versión española por: JESÚS NICOLAU MEDINA Licenciado en Ciencias Químicas. Vicepresidente del Centro de Promoción para la Calidad de la Comunidad Valenciana (AECC). Consultor. MERCEDES GOZALBES BALLESTER Licenciada en Ciencias Químicas y Farmacia

Título original: Quality Control for Profit © 1985 Marcel Dekker, Inc. © 1989 Ediciones Díaz de Santos, S. A.

«No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright» ISBN lengua inglesa: 0-8247-7424-8 ISBN lengua española: 978-84-87189-23-4 Depósito legal: M. 35.285-1989 Edita: Díaz de Santos, S. A. c/Juan Bravo, 3A. 28006 Madrid Traducción: Jesús Nicolau Medina Diseño de cubierta: José Luis Tellería Fotocomposición: Didot, S. A. c/Nervión, 3. 48001 Bilbao Impresión: Lavel. Los Llanos, nave 6. Humanes (Madrid)

Contenido

Pág. Introducción a la serie ........................................................................................... Prefacio a la segunda edición .............................................................................. Prefacio a la primera edición ..............................................................................

IX XI XIII

PRIMERA PARTE: Programa básico para el control de calidad .....................

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1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Organización del control de calidad .......................................................... Sistemas de control de calidad .................................................................. Revisión de las especificaciones ................................................................ Diagramas de flujo de los procesos ........................................................... Descripciones de los procesos ................................................................... Especificaciones del proceso....................................................................... Planes de calidad ........................................................................................ Auditorías de calidad .................................................................................. Historiales de la calidad ............................................................................. La retroalimentación para mejorar la producción: procedimientos básicos La retroalimentación para mejorar la producción: técnicas adicionales ..

3 25 33 43 49 55 67 77 91 101 107

SEGUNDA PARTE: Otros controles y procedimientos ......................................

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12. 13. 14. 15.

Control de materiales................................................................................... Puestos de control ....................................................................................... Control de las herramientas, galgas e instrumentos ................................... Garantía de la conformidad de la inspección .............................................

127 155 161 173 VII

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ÍNDICE

TERCERA PARTE: Importancia de la relación coste/beneficio del programa ………………………………………………………………. 16. Reducción de los costes por medio del control de calidad: generalidades 17. Introducción de nuevos productos y procesos, considerando la calidad y los costes ..................................................................................................... 18. Experimentos relacionados con la reducción de costes, la mejora de la calidad y la productividad ......................................................................... 19. Documentación de los logros en la calidad ............................................... 20. Propuesta de un programa para reducir los costes de calidad: historia de un caso ........................................................................................................ 21. Contabilidad de costes y beneficios: el índice de coste de calidad .......... 22. Optimización y simulación ........................................................................ 23. Políticas de calidad de coste efectivo en las corporaciones ......................

CUARTA PARTE: Técnicas suplementarias ....................................................... 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31.

183 185 199 207 221 229 235 249 261

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Proceso automático de datos ...................................................................... Los principales métodos estadísticos en el Control de Calidad.................. Garantía de la fiabilidad .............................................................................. Aplicaciones financieras y administrativas del control de calidad estadístico El control de calidad en las empresas de servicios .................................... Círculos de calidad: la motivación por la participación ............................ Simulación de muestreo ............................................................................. Robótica, automatización, y control en-línea ...........................................

271 283 311 327 349 365 375 391

Epílogo: El control de calidad en el siglo veintiuno .............................................. Apéndice 1: Tabla de factores para las aplicaciones del control de calidad .......... Apéndice 2: Tabla detallada de las áreas debajo de la curva normal ..................... Apéndice 3: Tabla de números aleatorios ............................................................... Glosario ..................................................................................................................... Bibliografía .............................................................................................................. Índice .......................................................................................................................

405 409 411 417 423 431 435

Introducción a la serie

El origen de los modernos métodos de calidad y Habilidad se puede encontrar en un sencillo memorándum fechado el 16 de mayo de 1924, en el cual el Dr. Walter A. Shewhart de la Western Electric Co. proponía el gráfico de control para analizar los datos procedentes de la inspección. Esto condujo a la ampliación del concepto de inspección desde poner el énfasis en la detección y corrección de los materiales defectuosos a ponerlo en el control de calidad por medio del análisis y prevención de los problemas de la calidad. La subsiguiente preocupación por el comportamiento del producto en manos del consumidor estimuló el desarrollo de los sistemas y técnicas de la Habilidad. La importancia que tiene el consumidor como juez último de la calidad hace de catalizador para provocar la integración de la metodología de la calidad con la de la fiabilidad. Así, las innovaciones procedentes del gráfico de control engendraron una filosofía del control de calidad y de la fíabilidad que ha llegado a incluir no solo la metodología de las ciencias estadísticas y de la ingeniería, sino también el empleo de métodos adecuados de gestión junto con varios procedimientos motivacionales en un esfuerzo concertado dedicado a mejorar la calidad. Esta serie trata de proporcionar un vehículo para fomentar la interacción de los componentes del enfoque moderno de la calidad incluyendo las aplicaciones estadísticas, la ingeniería de calidad y fiabilidad, la gestión y los aspectos motivacionales. Se trata de un fórum en el cual los temas de estas áreas diversas pueden reunirse para permitir la integración eficaz de las técnicas adecuadas. Esto promocionará el auténtico beneficio de todas ellas, que sólo puede conseguirse por medio de su integración. En este sentido, el total de la calidad y fiabilidad es mayor que la suma de sus partes, ya que cada elemento potencia los demás. IX

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INTRODUCCIÓN A LA SERIE

Los colaboradores de esta serie han sido animados a discutir los conceptos fundamentales así como la metodología, la tecnología, y los procedimientos más incisivos de la disciplina. Así, se han situado nuevos conceptos con la perspectiva adecuada en estas disciplinas en evolución. La serie está pensada para los fabricantes, ingenieros, personal de marketing, y directivos así como para el público consumidor, todos los cuales están interesados en, y obtienen beneficios con la mejora y mantenimiento de la calidad y fiabilidad de los productos y servicios que son el alma del sistema económico. El enfoque moderno de la calidad y fiabilidad está relacionado con la excelencia: excelencia cuando se diseña el producto, excelencia cuando se fabrica el producto, excelencia al utilizar el producto, y excelencia durante su vida. Pero la excelencia no se consigue sin esfuerzo, y los productos y servicios de calidad y fiabilidad superior requieren una adecuada combinación de esfuerzos estadísticos, de ingeniería, de dirección y motivacionales. Este esfuerzo sólo puede orientarse hacia el máximo beneficio a la luz de los conocimientos oportunos de los planteamientos y métodos que se han desarrollado y están disponibles en estas áreas de competencia. Dentro del contenido de esta serie, el lector encontrará los medios para crear, controlar, corregir y mejorar la calidad y la fiabilidad de manera eficaz en cuanto a costes, que incrementan la productividad, y que crean una atmósfera motivacional armoniosa y constructiva. Está dedicado a ese fin y también a los lectores cuyo estudio de la calidad y fiabilidad les llevará a una mejor comprensión de sus productos, sus procesos, su lugar de trabajo, y de ellos mismos. EDWARD G. SCHILLING

Prefacio a la segunda edición

La competencia mundial basada tanto en los precios como en la calidad ha obligado en todas partes, a las directivas conscientes de la supervivencia y crecimiento, a comprender que la calidad y fiabilidad de un producto y proceso exigen atención prioritaria. Con el desarrollo de esta toma de conciencia y la experiencia en la aplicación de los métodos de control de calidad, los fabricantes han aprendido a respetar las poderosas ganancias económicas que se pueden conseguir con un buen programa de control de calidad, auxiliado por los métodos estadísticos en las tareas de identificación de problemas, su análisis y resolución. Las lecciones principales que se aprenden en tal programa son: • Un producto que se hace bien a la primera no incurre en desechos, reprocesos, reparaciones, quejas del consumidor, devoluciones y descuentos. • Una pieza fabricada con gran uniformidad durante un proceso, puede hacerse mejor en el siguiente paso, ya que un producto uniforme permite mejores condiciones y ajustes del equipo. • La uniformidad gana por acumulación en cada paso, resultando un producto final con una muchísimo mejor calidad y fiabilidad. • Los ahorros en costes en términos de materiales no desperdiciados, trabajo empleado en la producción antes que en reparaciones, y el valor moral de la participación del trabajador en el círculo calidad-coste-productividad pueden ser enormes. Pero la historia no acaba con la fabricación. ¡Un producto de calidad controlada es un producto mucho más vendible! Un vendedor que no tiene que visitar a un cliente para escuchar sus quejas puede emplear el tiempo de manera más constructiva, con una mejor motivación para vender. Al ir creciendo la reputación de la calidad del producto, al ir ganando la gente confianza en la fiabilidad de los métodos de procesado de una firma y en su producción, crece su inclinación a comprar a esa organización. Más aún, los costes XI

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PREFACIO A LA SEGUNDA EDICIÓN

ahorrados con un programa eficaz de control de calidad permiten precios altamente competitivos en el mercado. Depende de la dirección lograr la atmósfera, el clima y la motivación adecuados para promocionar un programa saludable y creciente de control estadístico del proceso, para conseguir productos de calidad y fiables. Desde los altos ejecutivos hasta el nivel de supervisores e inferior, una buena gestión de la calidad significa que se han entendido los fundamentos de los métodos y procedimientos que han dado buen resultado. Algunas firmas aún llegan a proporcionar cursos para todos los que trabajan en producción y deben ajustar los equipos sobre la base de calibraciones u otras medidas, ya que el hacer buenos ajustes requiere la comprensión de la naturaleza estadística de la variabilidad y cómo ésta puede afectar a las lecturas individuales y a las medias. La nueva edición se ha diseñado en forma de guía para que la dirección logre operaciones eficaces bajo las condiciones actuales altamente competitivas de calidad, coste y producción. Las mejoras respecto de la primera edición incluyen: 1. Revisión o ampliación de algunos capítulos que incluyen nuevos conceptos y técnicas. 2. El Capítulo 25, Principales métodos estadísticos del control de calidad, se ha ampliado bastante, añadiendo el material fundamental que necesita la dirección, los supervisores, y, preferentemente, los operarios que tienen relación con la calidad. 3. Seis nuevos capítulos completan la comprensión, por parte del lector, del control de calidad: se ha cubierto la fiabilidad —calidad en la dimensión temporal— y sus conceptos y métodos fundamentales. 4. Se ilustra la ampliación del control de calidad a las áreas financiera y administrativa. Esta muestra cómo la dirección puede aumentar la rentabilidad con la aplicación de las técnicas estadísticas del control de calidad a áreas más amplias de la organización. Más aún, estas aplicaciones deberían incrementar la confianza de la dirección en el enfoque completo analítico-estadístico como algo válido para toda la organización. 5. Se discuten las necesidades del control de calidad en las industrias de servicios. Aun cuando una firma sea «industrial», tiene áreas de funciones comunes con las industrias de servicios, y las aplicaciones, métodos e ideas descritos pueden resultar altamente útiles y beneficiosas. 6. Se bosquejan los círculos de calidad, cómo promocionarlos, organizarlos, apoyarlos y cómo beneficiarse de sus contribuciones participativas. 7. Un capítulo sobre simulación de muestreo proporciona el material detallado para un seminario de formación de taller, en el cual las personas interesadas, desde la alta dirección hasta el operario de producción, pueden experimentar la naturaleza de las variaciones de los datos, la curva normal, cómo tienden a interrelacionarse los datos, y cómo la comprensión de estas materias ayuda en la toma de decisiones y enjuiciamientos sobre la base de la información del muestreo. 8. El capítulo final sobre Robótica, automatización y control en-línea amplía los conocimientos del lector sobre esta nueva tecnología del control de calidad. Desde el principio hasta el fin, esta nueva edición conserva el énfasis en la presentación directa y clara, evitando las disgresiones y utilizando ejemplos prácticos e ilustrativos. RONALD H. LESTER NORBERT L. ENRICK HARRY E. MOTTLEY, JR.

Prefacio a la primera edición

La creciente preocupación por la protección del consumidor y el énfasis en la fiabilidad de los productos proporcionan el ímpetu a la dirección para crear sistemas eficaces para el control de la calidad en la industria. En principio, la dirección puede tender a ver como gravosas estas medidas. Sin embargo, esta actitud pronto dará paso a su aprobación, cuando se demuestre que trae consigo grandes ahorros en los costes, economía de energía y valores de rentabilidad. Esta experiencia ha surgido programa tras programa. ¿Cómo se consiguen estos beneficios? Debemos señalar dos factores importantes: • Un programa de calidad de coste efectivo establece inspecciones y ensayos en puntos estratégicos. Son éstos los puntos en los cuales la detección y la corrección precoz de las deficiencias del producto o del proceso se anticiparán y evitarán desechos, reprocesos, reparaciones, y también las quejas de los consumidores. • Un producto de calidad controlada es un producto más vendible. En la medida en que la reputación del fabricante aumenta por su conformidad con las especificaciones, a precios razonables, crecerá la aceptación por parte del cliente y la vendibilidad del producto. Los ahorros en los costes por evitar los desechos, reprocesos, reparaciones y devoluciones siempre han sido bienvenidos. Pero son especialmente significativos hoy día en que tales ahorros también suponen que no se desperdician los materiales escasos, que la mano de obra se emplea en producción antes que en reparaciones y reprocesos, y que se ahorra energía cuando un producto se diseña y fabrica sobre el principio de hágalo bien a la primera. Más aún, como no se permite que pequeños problemas de calidad se conviertan en mayores, se evitan los retrasos por reparaciones y reprocesos, y de esta forma se colabora con los XIII

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PREFACIO A LA PRIMERA EDICIÓN

calendarios de producción para cumplir las fechas prometidas de entrega. Los fabricantes y los clientes se benefician ambos del flujo de producción más fluido y de las entregas puntuales. Este libro se ha desarrollado a partir de estos puntos de vista, apoyados por abundantes ejemplos prácticos. Hacemos hincapié en el enfoque de los sistemas. Los procedimientos se exponen con detalle para desarrollar un planteamiento bien integrado, técnico y de dirección, que afecta a toda la organización que trabaja hacia objetivos de calidad aceptable dentro del contexto de ahorro en los costes y rentabilidad. Una parte extensa e importante del control de calidad moderno y de la garantía de la fiabilidad está relacionado con los métodos estadísticos para el desarrollo de planes de muestreo del producto, gráficos de control y otras fases analíticas. Hacemos referencia a estas técnicas estadísticas y ofrecemos detalles básicos de computarización. Sin embargo, ponemos énfasis predominantemente en los procesos técnicos/tecnológicos y operativos, la implicación de todas las funciones de dirección y de staff, y el enfoque de los sistemas totales de control de calidad de coste efectivo, que ahorran energía y contribuyen a las ventas. Los autores desean manifestar su agradecimiento a Mr. Loren M. («Chick») Walsh, editor de QUALITY (Hitchcock Publishing Company, Wheaton, Illinois) que revisó el manuscrito original. Confiando en su amplia experiencia y conocimientos prácticos en los campos de control de calidad y editoriales, nos proporcionó recomendaciones significativas y abundantes, todas las cuales contribuyeron a dar la forma final a este libro. La responsabilidad por cualquier deficiencia que pueda subsistir es de los autores. RONALD H. LESTER NORBERT L. ENRICK HARRY E. MOTTLEY, J.R.

PRIMERA PARTE PROGRAMA BÁSICO PARA EL CONTROL DE LA CAUDAD

1 Organización del control de calidad

El término control de calidad se refiere a un sistema dentro de una planta de fabricación u otra organización, por medio del cual se busca que los productos fabricados sean conformes con los parámetros específicos que definen la calidad del producto o servicio. Un programa de control de calidad eficaz no solo garantiza a la dirección que se puede conseguir y mantener una buena calidad en el producto; también reduce los costes e incrementa la productividad. Se requiere una organización efectiva como marco dentro del cual una compañía puede trabajar hacia estos objetivos. Esta incluye una comunicación adecuada y que se eviten las lagunas o conflictos en las actividades y responsabilidades. Es por tanto adecuado comenzar este libro considerando los principios de la buena organización para el control de la calidad. Hacemos hincapié en la idea de una organización autodirigida. Organización autodirigida

Una organización autodirigida es aquella en la que los mecanismos de retroalimentación y control sirven para conseguir y mantener los objetivos deseados. En particular, (1) los outputs del sistema se siguen continuamente y (2) la información obtenida sirve para modificar los inputs y operaciones dirigiéndolos hacia los fines establecidos. En un programa de control de calidad, el objetivo es un producto final de calidad aceptable y a costes competitivos. De este modo la organización establecida debe coordinar los esfuerzos de marketing y ventas orientados hacia el consumidor con la ingeniería de producción y las operaciones de diseño. La calidad, el coste y la productividad se tienen en cuenta al mismo tiempo. La comunicación de las necesidades de los consumidores, vía la organización de marketing y ventas, suministra los datos clave para las necesarias revisiones en producción, ingeniería y diseño. Estas relaciones están bosquejadas en la figura 1-1. Organigrama

Aunque las funciones de control de calidad se pueden encajar de muchas maneras en una organización, una de las más eficaces consiste en colocar el control de calidad al mismo nivel que otras funciones tales como las operaciones de taller, personal e ingeniería de 3

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 1 -1. Esquema de una organización autogobernada de control de calidad. Se ponen de relieve las comunicaciones múltiples dentro de casa y con los clientes vía el departamento de ventas. Las necesidades de los clientes se integran en las capacidades de fabricación.

fabricación. En este tipo de estructura del staff, que se muestra en la figura 1-2, el director de control de calidad rinde cuentas al director de fábrica como parte integrante de la función de producción de la organización. Aunque no está específicamente señalado en el diagrama, es habitual que el director de fábrica, el director de ingeniería de diseño y el director de ventas rindan cuentas al presidente de la compañía. Se consigue así un buen equilibrio entre las fuerzas que representan la cantidad y la calidad de la producción. Más todavía, esta forma de organización estimula la consecución de los siguientes objetivos principales a través del control de calidad: 1. Consecución de la calidad a los niveles de costes presupuestados. 2. Mantenimiento eficaz de la calidad. 3. Medidas e informes imparciales de la calidad.

ORGANIZACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD

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Fig. 1-2. Estructura del staff para integrar completamente la función de control de calidad.

Los sistemas y métodos para medir y realizar el seguimiento, al igual que los estudios analíticos de la calidad y del comportamiento de los costes de calidad, serán presentados en los capítulos siguientes.

Organización en las fábricas más pequeñas

En los pequeños negocios, tales como las firmas con menos de 500 empleados, puede ser necesario combinar algunas funciones. Por ejemplo, el director de ingeniería de diseño puede ser también el director de control de calidad. Independientemente de lo conveniente y necesaria que pueda ser tal acción, no carece de inconvenientes. Por ejemplo, un conflicto entre las características del diseño y la calidad del producto no puede resolverse fácilmente por un director con dos cabezas. No puede desdeñarse totalmente la posibilidad de parcialidad, con el consiguiente detrimento de las consideraciones de la calidad. No se niega la necesidad de combinar las funciones de staff en las organizaciones más pequeñas. No obstante, se debe hacer notar que siempre que un director realiza dos funciones tiene que ser extremadamente cuidadoso y circunspecto. El director de control de calidad

La persona elegida para director de control de calidad debería cumplir ciertos requisitos que aseguren su eficacia. Las características principales que se buscan son:

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

1. Habilidad para vender ideas eficazmente, a todos los niveles de la organización, oralmente y en forma escrita. Debe enfocar las cosas de manera realista y objetiva. Y es fundamental que el director de control de calidad haga atractivas sus comunicaciones para atraer a aquellos que deben respaldar sus programas, así como a aquellos que deben trabajar con ellos. 2. Amplia formación en investigación, ingeniería y producción. 3. Suficiente conocimiento de las funciones de marketing, ventas y financieras para integrar eficazmente el trabajo de control de calidad con todas las necesidades de la firma. 4. Aptitud para planificar y organizar el trabajo y delegar responsabilidades. Estos factores se vuelven importantes especialmente cuando crece el tamaño de la organización. 5. Competencia estadística, para que pueda utilizar los análisis estadísticos de producción y de los problemas de calidad, comprender la naturaleza y funciones de los gráficos de control estadísticos, y pueda recomendar las acciones basadas en los resultados estadísticos. 6. Ausencia de parcialidad, bien sea en la dirección de la orientación de las ventas o en la preferencia por la cantidad de producción. Los problemas de calidad se deben abordar imparcialmente. 7. Preocupación por el comportamiento. El director de control de calidad debe medir el comportamiento de su departamento respecto de objetivos específicos dentro de períodos de tiempo determinados. De su preocupación por lograr los objetivos procede la corrección a tiempo de los comportamientos individuales o condiciones adversas que se oponen a la buena calidad del producto. Tal persona se puede encontrar dentro de la organización o fuera de ella. Muchas veces una persona competente de dentro de la firma puede necesitar algún entrenamiento extra, tal como la realización de cursillos prácticos, que se dan periódicamente y prácticamente en todas partes de los Estados Unidos. Este trabajo contribuirá a cualificar al futuro director de control de calidad en los aspectos técnicos, estadístico-analíticos y directivos del puesto.

Organización del departamento de control de calidad

La organización de un departamento de control de calidad típico se muestra en el gráfico de la figura 1-3. El número y tareas de los ingenieros de proceso variarán según el tamaño de la planta y su estructura. (La función de los ingenieros de proceso se muestra en la figura 1-4). En una planta muy pequeña, todas las tareas de ingeniería de proceso pueden formar parte de las obligaciones del director de calidad. Las responsabilidades de cada persona y el trabajo del departamento deberían fraccionarse en unidades discretas y conmensurables. Estas unidades se refieren al control de los departamentos de producción, líneas de producto, o combinaciones de departamentos y líneas.

ORGANIZACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD

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Lo que es importante es que haya una responsabilidad por la calidad y por los costes de la calidad. Además, la responsabilidad debe ser total, en el sentido de que todas las unidades individuales sean abarcadas por el programa. Cada persona del departamento de control de calidad debe auxiliarse en su trabajo por una descripción de puesto de trabajo que señale sus tareas, responsabilidades y baremo de evaluación. La figura 1-4 ilustra tal descripción para el ingeniero de proceso. El staff de la función del control de calidad

Aunque el programa de control de calidad puede expresarse en la forma de un organigrama, se debe prestar mucha atención a la organización del staff del departamento. El staff de control de calidad es la clave del éxito del programa. Tradicionalmente, la industria tendía a considerar al personal de fábrica como de menor importancia que al de investigación o de ingeniería de diseño. Aun así la planta de fabricación constituye un ambiente más complicado, que requiere bastantes más aptitudes de ingeniería, estadísticas y de relaciones humanas. Los técnicos e ingenieros competentes son especialmente importantes para el programa.

Fig. 1-3. Organización típica de control de calidad.

Además de tener las aptitudes tecnológicas necesarias en los procesos de producción, instrumentación, y mediciones, los ingenieros de proceso y los técnicos deben persistir en su deseo de conseguir mejoras. Deben compartir con el director de control de calidad el sentimiento de urgencia por encontrar las correcciones de los productos, equipamientos y procesos allá donde se necesiten, y deben ser capaces de motivar a los demás para lograr la conformidad de la calidad del producto y los requisitos del sistema de control.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Procedencia de los ingenieros y técnicos de proceso

La experiencia demuestra que los ingenieros de diseño y los departamentos de investigación constituyen las mejores fuentes de candidatos para los técnicos de proceso o ingenieros de proceso. Los métodos científicos y los planteamientos utilizados en diseño e investigación se pueden aplicar de manera paralela a resolver los problemas en planta. Los candidatos deben mostrar capacidad para diseñar experimentos que fomenten la tecnología. Este trabajo incluye la búsqueda de mejores procesos de mayor productividad, investigaciones para promover la calidad, o estudios para descubrir las condiciones de las variables del proceso que supongan menor costo y que sean coherentes con los estándares de calidad. Es fundamental la habilidad para escribir informes y preparar las especificaciones del proceso que transmitan información útil y significativa. Los ingenieros de proceso reclutados en las áreas de diseño e investigación generalmente están bien cualificados para coordinar su trabajo con los diseñadores en la introducción de nuevos productos en los procesos. Pueden prever los problemas de calidad y frecuentemente pueden sugerir rediseños de los productos para evitar las pegas en la fabricación. Por supuesto, siempre se puede contratar personal nuevo. La preparación especial del nuevo técnico en cualquier otra parte puede haberlo capacitado para observar críticamente las operaciones actuales deficientes, pero que han prevalecido durante años por ser consideradas como la manera correcta de hacer las cosas. La competencia del nuevo empleado tiene que ser verificada de la misma manera que en la promoción o estructuración de empleados que ya trabajan en la organización. En algunos casos, los ingenieros de proceso y los técnicos ocupan su puesto durante un determinado período de tiempo solamente. Esto se lleva a cabo en firmas que rotan a su staff con frecuencia. Se cree que una persona, después de estar un cierto tiempo en un proceso, área, o actividad determinada, no puede evitar el quedarse estancada. Al cambiar a la gente de procesos y tareas se les alivia del aburrimiento y sirve para generar nuevas ideas al tratar viejos problemas.

Características de los ingenieros de proceso eficientes

El ingeniero de proceso debe ser incisivo en sus razonamientos, planificación y aplicación de los conocimientos técnicos para conseguir los objetivos de calidad, coste y productividad. Debería evitar, tanto como le sea posible, el dispersarse demasiado preocupándose por todas las situaciones. Por el contrario, haría mejor concentrándose en unos pocos problemas de producción —en general, aproximadamente el 20 por 100 de los puntos que originan la mayoría (usualmente, el 80 por 100) de las deficiencias más importantes de la calidad. Las características de personalidad deseables son las siguientes: 1. Preocupación por la gente. El ingeniero de proceso debe estar dispuesto a escuchar tanto a los técnicos de proceso como a los supervisores de primera línea para comprender los problemas en su contexto global. Su preocupación por el operario es igualmente importante. Por ejemplo, si aparece un problema de ejecución persistente, el ingeniero de proceso debe preguntarse: «La planificación de la calidad y la preparación del operario ¿son adecuadas?» «¿Puede esperarse que el operario medio lleve a cabo todos los elementos de calidad requeridos?»

ORGANIZACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD

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Competencias: A cargo de la planificación total de la calidad en la organización. Responsabi1idades: Establece y mantiene los planes totales de calidad, que incluyen las especificaciones, puestos de control, auditorías, retroinformación, calibración, reducción de pérdidas y control de Herramientas y galgas. Lleva a cabo los estudios de la capacidad del proceso y los análisis de fallos y hace recomendaciones para controlar el proceso. Prepara a los técnicos de proceso, dirige las auditorías de seguridad de la función de control de calidad, proporciona los estándares de calidad para la inspección visual. Dirige las órdenes de ensayos de producción e ingeniería. Relaciones: Integra los planes de calidad con todas las demás funciones. Interpreta los estándares de calidad para los demás. Integra la ingeniería de diseño de producto de los planes de calidad con la retroalimentación para hacer las modificaciones de diseño con objeto de optimizar la calidad. Apoya a las demás funciones para lograr sus objetivos. Revisa el comportamiento de los técnicos de proceso que están bajo su área de competencia. Autoridad: Proporcionada a las necesidades de sus funciones. Hace recomendaciones pero no tiene autoridad directa en la selección, promoción, aumentos de salario, traslado o cese de los empleados dependientes de él. Baremo de evaluación: Factor Planificación Nivel de calidad y costes Desarrollo e innovaciones Relaciones con empleados Puntualidad en las acciones

Peso, en porcentaje 20 40 15 5 20

Fig. 1-4. Descripción del puesto de trabajo del ingeniero de proceso (responsable ante el director de control de calidad).

2. Entusiasmo. Creer en el programa de control de calidad y comunicar este sentimiento a sus colaboradores, como elemento importante para crear confianza en el sistema. 3. Disposición para aceptar los retos. En muchos lugares y de muchas maneras diferentes, personas escépticas se enfrentarán con el ingeniero de proceso. Están los que creen que la forma fácil de cumplirlas programaciones de producción consiste en fabricar lo suficiente como para cubrir las altas proporciones de rechazos. Estos serán críticos con el sistema de calidad y con los esfuerzos del ingeniero. La respuesta a tales retos no está en mostrarse excesivamente susceptible. Por el contrario, para vencer a sus oponentes el ingeniero de proceso debería poner en orden hechos y cifras relevantes, tales como el análisis de costes, para demostrar que el control de calidad puede ser eficaz y que consecuentemente llevará a costes más bajos, no más elevados. 4. Persistencia. El cumplimiento de los objetivos y el traspasar las barreras hacia el éxito conlleva un esfuerzo persistente. Con frecuencia, cuando un planteamiento fracasa, se deben investigar y planificar otras alternativas. Cuando los obstáculos son refractarios, el ingeniero de proceso debería acudir a alguien con más autoridad para pedir consejo, ayuda y apoyo. 5. Disponibilidad. Los procesos de fabricación no pueden quedarse parados mientras el ingeniero busca la solución ideal. Igualmente, cuando surgen otros problemas de

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

producción y calidad, el ingeniero de proceso debe responder prontamente con una buena solución sabiendo que los planteamientos óptimos vendrán con el tiempo. 6. Desarrollo. El desarrollo personal significa mayor eficacia personal y mayor ámbito de responsabilidad. Hay muchos medios para conseguir este desarrollo personal: cursos por correspondencia; cursillos que se dan en varias especialidades de ingeniería, producción y control de calidad; hacerse miembro de sociedades técnicas locales y nacionales; y leer revistas técnicas, comerciales y similares, así como cualquier otro tipo de bibliografía relevante. 7. Creatividad. Mucha gente demuestra su creatividad después de cierto tiempo. Algunos parecen comenzar así; otros desarrollan esta cualidad. La creatividad, aplicada a la resolución de los problemas de la calidad, coste y productividad, incluye la capacidad de investigar un problema complejo, aislar las auténticas causas del problema y llegar a una solución que corrija una situación defectuosa de calidad, coste o productividad. No hace falta decir que no puede esperarse que una sola persona posea toda esta cantidad de características convenientes. La elección real de un director probablemente se haga con ciertos compromisos. A la larga, es preferible designar a un grupo de ingenieros de proceso que, en conjunto, se complementen y ofrezcan todas estas cualidades. De este modo, aunque una persona pueda carecer de ciertas características, otros del grupo pueden tener una buena dosis de estas cualidades y así suplementarse y complementarse unos a otros en estas áreas. Responsabilidades del ingeniero y del técnico de proceso

Debe haber una descripción del puesto de trabajo para cada ingeniero de proceso, señalando sus responsabilidades, tal como aparece en la figura 1-4. Gran parte de la eficacia del ingeniero de proceso depende de lo bien que pueda trabajar con y por medio del técnico de proceso. El técnico de proceso depende del ingeniero de proceso en la dirección y administración, pero él actúa ayudando directamente al capataz. Notifica a ambos, al ingeniero de proceso y al capataz, cualquier desviación respecto de la calidad planificada en las operaciones del proceso y en el producto. Además, la producción defectuosa debe ser comunicada tan pronto como sea posible para detener las operaciones no satisfactorias y rechazos costosos, reprocesados o desechos. Se supone que el técnico de proceso está equipado con la adecuada instrumentación y las instrucciones para hacer las comprobaciones, inspecciones y ensayos, para examinar y revisar todas las operaciones. Este trabajo de vigilancia se conoce técnicamente como «auditoría de calidad». Es obligación del ingeniero de proceso guiar y dirigir al técnico en esta tarea. Hemos señalado que el técnico comunica al capataz cualquier desviación del producto o del proceso u otras correcciones necesarias. Si hay algún interrogante o desacuerdo respecto a la situación comunicada o respecto a la instrucción recomendada por el técnico de proceso, el supervisor debe contactar con el ingeniero de proceso para que tome una decisión. Este procedimiento se basa en el hecho de que la planificación para la calidad (también conocida como «planificación de calidad», y que se discute en un capítulo posterior) está establecida como la principal responsabilidad de coordinación del ingeniero de proceso.

ORGANIZACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD

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Responsabilidad del taller

Es responsabilidad del supervisor de taller o del capataz de cada departamento procurar que los procedimientos y operaciones planificados para fabricar con calidad se lleven a cabo. El técnico de proceso colabora con ellos comunicando los procesos y productos fuera de estándar, basándose en sus auditorías de calidad, de manera que realice prontamente la acción correctora. Se fomenta la completa eficacia del técnico si se le puede garantizar que no será criticado o acosado por comunicar las condiciones defectuosas o por rechazar los artículos defectuosos durante la fabricación. El técnico de proceso que teme una reacción desfavorable por parte de la supervisión necesariamente dudará y no prestará atención a los defectos de calidad. A esta duda por la sensación de estar sometido a presión, se le conoce técnicamente como «abstención»(l). El supervisor de taller es el responsable de la aplicación de la calidad planificada, y esta función sólo puede realizarla bien con el total apoyo por parte de un técnico de proceso que trabaja con eficacia. Responsabilidades del laboratorio de materiales

El supervisor del laboratorio de materiales es el responsable de preparar las especificaciones de todas las materias primas directas, de hacer el muestreo de los lotes en recepción, del ensayo y autorización de los materiales, y de la coordinación con otros departamentos, tal como se muestra en la figura 1-5. Sus esfuerzos van dirigidos hacia el proveedor, pero están canalizados a través del departamento de compras. No le afectan los aspectos dimensionales o de calidad de los componentes. Más bien está a cargo únicamente de los ensayos de las materias primas que requieren evaluaciones físicas y químicas. Responsabilidades de piezas componentes

Los planos, especificaciones y tolerancias de los componentes caen generalmente dentro del área de responsabilidad del ingeniero de diseño. Con la información así obtenida, el ingeniero de proceso desarrolla los planes de calidad para que los utilice el inspector jefe. Estos planes describen los aparatos de ensayo y medida y los métodos que se han de utilizar para garantizar que la calidad deseada se mantiene en los componentes utilizados y en el producto fabricado. El supervisor del laboratorio de ensayos de productos proporciona los ensayos necesarios, el mantenimiento, y la calibración de los dispositivos de ensayo y la actualización de los métodos de ensayo. El plan de calidad le dice al inspector jefe la cantidad de muestras a inspeccionar y a ensayar de los lotes de recepción de los componentes. La aceptación o rechazo de tales lotes se basa en la inspección y los resultados de los ensayos. El inspector jefe también proporciona al ingeniero de proceso y al departamento de compras la información sobre el nivel medio de la calidad de los componentes en recepción. Un informe típico del inspector jefe incluirá

(1) N.T. «flinching» en inglés.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

UNIDADES SELECCIONADAS

Fig. 1-5. Compras según la comunicación de garantía de calidad con el proveedor.

(1) la valoración del comportamiento de la calidad del vendedor durante un período de tiempo, (2) los gráficos de control basados en ensayos sobre el producto del vendedor, (3) resúmenes de los resultados de la inspección y de los problemas especiales de la calidad. En la figura 1-6 se representan las funciones interrelacionadas que afectan al cumplimiento de las responsabilidades de los componentes. Aunque la mayor parte del trabajo afecta al inspector jefe y al laboratorio de ensayo de productos, la responsabilidad final para disponer de los componentes fuera de estándar reside en el ingeniero de diseño de producto. Responsabilidades de producto final

Los ingenieros de fabricación traducen a planos y especificaciones de fábrica los planos de ingeniería y las especificaciones preparados por el ingeniero de diseño. El ingeniero de

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proceso prepara el plan de calidad a partir de los planos de fábrica y especificaciones, el cual se convierte en parte integrante de los planos de fábrica. La inspección final y los procedimientos de ensayo rutinarios están prescritos en el plan de calidad. Siempre que haga falta, el inspector jefe revisará y ensayará muestras de producto para la conformidad de diseño. Estos ensayos pueden ser destructivos y pueden incluir ensayos de vida. La figura 17 muestra con detalle las responsabilidades de producto. Nuevamente, el ingeniero de diseño de producto toma la decisión final sobre el producto fuera de estándar. Analista de información de calidad

Con el objeto de disponer de una información a tiempo sobre los niveles de calidad y tendencias, los datos de pérdidas en fabricación, los resultados de los ensayos de laboratorio y las auditorías de los técnicos deben traducirse a informes y gráficos de fácil comprensión. El analista realiza esta función por medio del uso de los gráficos de control, tales como en los que figuran las medias de las muestras y recorridos, fracciones o proporciones de unidades defectuosas, defectos por muestra e índices de calidad. Los datos procedentes del departamento de inspección y de los laboratorios de ensayos pasan al analista de información de calidad por medio del inspector jefe y del ingeniero de proceso. Aquí son analizados y dispuestos en forma adecuada para su difusión a las partes interesadas. Los deberes de

Fig. 1-6. Responsabilidades de piezas componentes. Las responsabilidades de recepción y almacén se muestran en el graneo anterior. Las flechas indican sólo las comunicaciones principales.

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secretaría incluyen (1) mecanografiar los planes de calidad, especificaciones de proceso, planes de control en los puestos, formularios para las auditorías de calidad, e informes técnicos; y (2) guardar los informes de calidad, archivos de planos y libros copiadores para el staff de control de calidad. La secretaria de control de calidad también tiene asignada la agenda y las actas del equipo de introducción de producto al igual que la administración y las órdenes de los procedimientos de ensayo de ingeniería. Estos temas se tratarán con detalle en capítulos posteriores.

Fig. 1-7. Responsabilidades de producto acabado. Aquí no se han repetido las funciones de los ingenieros de diseño de producto y de proceso que figuran en el gráfico anterior. No figura el laboratorio de ensayo, pero tiene la misma función que en el gráfico anterior. Las flechas indican sólo las relaciones principales.

Descripción de los puestos de trabajo.

Ya se ha mostrado en la figura 1-4 una descripción de puesto de trabajo típica para el ingeniero de proceso. Para cubrir toda la organización de control de calidad hacen falta más descripciones, como las que aparecen en las figuras 1-8 a la 1-16. Por supuesto que en la práctica cada firma modificará, reducirá o ampliará estas descripciones con arreglo a sus necesidades específicas.

ORGANIZACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD

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Fig. 1-8. Descripción del puesto de trabajo del director de control de calidad (dependiente del director de fábrica).

Adaptación de la organización

Hemos esbozado una organización típica de control de calidad para una compañía de tamaño medio. La organización específica para cualquier compañía viene determinada por las características individuales de la firma, sus propósitos y objetivos. No obstante, en todos los casos es fundamental que se lleven a cabo los elementos básicos del sistema de control de calidad. Debe haber una subdivisión lógica del trabajo. Si los costes son elevados porque hay un exceso de defectos y fallos, la economía impone una organización de control de calidad mayor y más eficaz. Si la calidad es buena, puede reducirse el esfuerzo. La figura 16 muestra la creación de encabezamientos de trabajo lógicos que cubren grandes y pequeñas cantidades de trabajo de control de calidad.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

La responsabilidad se distribuye de la siguiente manera: 1. Ingeniero de control de proceso: pone en práctica los planes de calidad de la fábrica en un área específica de responsabilidad. 2. Ingeniero de control de calidad: ejecuta el control de calidad en un área específica de calidad. 3. Ingeniero de sistemas de calidad: integra los planes de calidad de cada área en un sistema total de calidad. 4. Ingeniero de control de calidad anticipada: ejecuta el control de calidad anticipado basándose en las previsiones a largo plazo de las necesidades de calidad. 5. Ingeniero de equipos de información de calidad: planifica y lleva a cabo la inspección necesaria y el equipamiento de los ensayos. 6. Ingeniero de mantenimiento de equipos de calidad: planifica y lleva a cabo los programas de mantenimiento y calibración.

Fig. 1-9. Descripción del puesto de trabajo del técnico de proceso (dependiente del ingeniero de proceso).

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Fíg. 1-10. Descripción del puesto de trabajo del analista de información de calidad (dependiente del director de control de calidad).

La magnitud del programa de control de calidad no está gobernada por el tamaño de la firma. Más bien, el criterio que se aplica cae dentro del terreno de las relaciones costecalidad. En las situaciones en las que las pérdidas por rechazos, devoluciones, reprocesados y desechos son altas, puede ser necesario un considerable esfuerzo de control de calidad para detener los costes y promover la rentabilidad global de las operaciones. En otras situaciones, en las que la calidad está bien controlada, está justificado un menor desembolso en control de calidad. En capítulos posteriores se dan ejemplos concretos de cómo el análisis de los costes de calidad suministra una medida de la adecuación o inadecuación de los esfuerzos en calidad reales de una firma.

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Fig. 1-11. Descripción del puesto de trabajo del inspector jefe (dependiente del director de control de calidad).

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Fig. 1-12. Descripción de puesto de trabajo del supervisor del laboratorio de materiales (responsable ante el director de control de calidad).

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Fig. 1-13. Descripción del puesto de trabajo del técnico del laboratorio de materiales (dependiente del supervisor del laboratorio de materiales).

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Fig. 1-14. Descripción del puesto de trabajo del supervisor del laboratorio de ensayos (dependiente del director de control de calidad).

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Fig. 1-15. Descripción del puesto de trabajo del técnico del laboratorio de ensayos de producto.

Fig. 1-16. Nombres lógicos de los puestos para organizaciones pequeñas y grandes.

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Resumen

La organización existe para proporcionar un marco dentro del cual el personal distribuye sus tareas y responsabilidades. Los objetivos de la organización del control de calidad son la buena calidad, la disminución de los costes y el aumento de la productividad. Una organización autodirigida hace el seguimiento de los outputs de calidad continuamente y utiliza la información obtenida para corregir las operaciones defectuosas cuando sea necesario. El organigrama particular será diferente, dependiendo del tamaño de la firma. En fábricas pequeñas, varias funciones de calidad se combinan bajo la responsabilidad de una sola persona. Las personas clave en cuanto al control de calidad son el director de control de calidad, los ingenieros y técnicos de proceso, el inspector jefe y los supervisores de los laboratorios de ensayos de materiales y productos. Las descripciones de puestos de trabajo de todas estas funciones deben ponerse por escrito. Cuando se acopla el control de calidad dentro de la organización como un todo, se debe poner de relieve la cooperación de control de calidad con los departamentos de producción e ingeniería de diseño del producto. A cambio, estos tres grupos tendrán que cooperar estrechamente con marketing y ventas para fabricar con la calidad requerida por el cliente. Un producto de calidad controlada es un producto más vendible. Mientras que el director de control de calidad es generalmente responsable ante el director de fabricación, su eficacia global depende de su habilidad para trabajar bien con todos los grupos de producción, ingeniería de diseño y con marketing y ventas.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es la naturaleza esencial de una organización para el control de calidad autodirigida? 2. ¿Qué departamentos están relacionados fundamentalmente con la revisión de las necesidades de los clientes respecto de las capacidades de fabricación? 3. ¿Cuál es una de las mejores maneras, organizativamente, para garantizar que el control de calidad sea eficaz? 4. ¿Cuáles son algunas de las principales características de un director de control de calidad que determinan su eficacia? 5. ¿Cuáles son las principales relaciones organizativas dentro del departamento de control de calidad? 6. ¿Por qué se encuentran los departamentos de ingeniería de diseño y de investigación entre las mejores fuentes de técnicos de proceso e ingenieros de proceso? 7. ¿Cuáles son las características principales de un ingeniero de proceso eficiente? 8. ¿Cuáles son las responsabilidades principales de los ingenieros y técnicos de proceso? 9. ¿Cuáles son las responsabilidades de taller en un programa de control de calidad? 10. ¿Cuáles son las responsabilidades del laboratorio de materiales en un programa de control de calidad? 11. ¿Cuáles serían las principales funciones y posiciones del departamento de control de calidad en una fábrica pequeña?

2 Sistemas de control de calidad

Como se ha dicho anteriormente, el término control de calidad se refiere a un sistema organizativo por medio del cual la producción se ajustará a unos parámetros específicos que definen la calidad del producto o servicio. Resulta adecuado examinar con más detalle la naturaleza de la calidad y del control. Calidad

Al evaluar las características del producto fabricado, el término calidad se utiliza para indicar el nivel de comportamiento del producto. Generalmente, el comportamiento deseado se mide en términos de los requisitos especificados. Ejemplo 1: En la fabricación de mosquetones, ninguna unidad debe tener una resistencia inferior a los kilogramos especificados. La calidad del lote se puede etiquetar como «conforme» o «aceptable» cuando los ensayos indican que todos ellos cumplen la resistencia mínima especificada. Ejemplo 2: Se han especificado los límites de tolerancia superior e inferior para la proporción, en tanto por cien, de un ingrediente activo en un compuesto bioquímico. Cualquier lote sobre el que los ensayos indiquen que el ingrediente activo está por encima del límite superior o por debajo del límite inferior, obviamente es un lote no conforme. La calidad de dicho lote no es aceptable. Ejemplo 3: Las dimensiones básicas de un artículo mecanizado debe ser de 6 cm ± 0,003 cm. Cualquier unidad que se halle fuera de estos límites se etiqueta como «unidad defectuosa». Una «unidad defectuosa» es de calidad inaceptable. Ejemplo 4: No se permite que un lote fabricado tenga más del 2 por 100 de unidades defectuosas (según la definición anterior). Un lote que contenga 3 por 100, es un lote malo por lo tanto. No es de calidad aceptable. Todos estos ejemplos tienen los siguientes factores en común, definiendo así la naturaleza de la calidad de los productos: 25

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1. Las características importantes de un producto, tales como las dimensiones, proporción de los ingredientes, resistencia, resistencia a la llama, u otras variables, están especificadas. Se establecen los límites superiores o inferiores, o ambos, conocidos como tolerancias, para los parámetros importantes. 2. Los productos se ensayan para comprobar su conformidad con los requisitos. 3. Los productos no conformes son de calidad inaceptable. 4. El nivel de calidad puede referirse: (a) a la media de una medida de un lote (tal como la proporción del ingrediente activo de un producto bioquímico en un vagón cisterna), (b) a las medidas tomadas a una unidad individual de un producto (tales como «es conforme» o «no es conforme») o (c) a la proporción de producto que no es conforme (tal como el porcentaje de unidades defectuosas de un lote). A pesar de la simplicidad de estos ejemplos, se admite que la tarea de establecer especificaciones válidas puede ser bastante compleja. El producto puede que tenga que comportarse de maneras diferentes bajo diferentes condiciones ambientales. No sólo el uso final del producto, sino también las capacidades del proceso y las habilidades de diseño tendrán su parte en la capacidad de la firma para fabricar un producto de calidad dentro de unos factores de coste marketinianos. Garantías, certificados, comportamiento a largo plazo, y consideraciones de seguridad añaden nuevos aspectos. Esta complejidad resalta la necesidad de medir la calidad de las materias primas, productos en recepción, componentes y ensamblajes. Sin tales medidas, es imposible hacer comparaciones a lo largo del tiempo entre varios diseños o materias primas, o correlacionar los informes del comportamiento con las mediciones del producto. El desarrollo de la calidad y de la fiabilidad de un producto depende de una definición válida de los parámetros importantes de la calidad y de su medición. Control

El control de la calidad abarca dos aspectos principales. El primero se refiere a la capacidad y a la medición real de las características de la calidad que son significativas en cuanto al comportamiento del producto. El segundo se refiere a proporcionar los caminos que conducen a la acción correctora en todos aquellos casos en los que las mediciones de la calidad indican un comportamiento significativamente fuera de estándar —en términos de materiales de recepción, fabricación de componentes o montaje final. La figura 2-1 muestra un proceso típico de control como parte integrante del programa de control de calidad. Se mide el comportamiento para obtener los niveles de calidad reales. Decidiremos si el producto es conforme o no con las especificaciones. Si es conforme, el producto se considera que es aceptable y no hace falta ninguna otra acción. Por el contrario, la no conformidad reclama una acción correctora. Aplicación de sistemas

El proceso de control de calidad tiene lugar dentro del marco de la aplicación de sistemas. El objetivo del sistema de control de calidad es generalmente la consecución de unos niveles particulares de calidad, tal como se indica en las especificaciones y tolerancias. Las características importantes de estas especificaciones incluyen la descripción exacta del producto, los límites claramente definidos de varias características, los estándares de las medidas

SISTEMAS DE CONTROL DE CALIDAD

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Fig. 2-1. Visión del control de calidad como un sistema.

directas (tales como las dimensiones) o medidas indirectas (tales como contenido de humedad, deducido a partir de las lecturas de la resistencia eléctrica), y la diferenciación entre características de calidad mayores o críticas y los defectos menores o menos importantes. La vía para la consecución del objetivo del sistema de control de calidad pasa a través del equipo de producción, el personal, y los servicios de procesamiento, operaciones y similares. El seguimiento es el paso final, por medio del cual se garantiza el control de calidad. Las especificaciones deben considerarse como el vehículo por medio del cual las necesidades y requisitos del consumidor se comunican al diseño, ingeniería, producción, ensayos de control de calidad e inspección y otras operaciones (como en la figura 2-2). La retroalimentación procedente del consumidor da el ímpetu principal para mejorar el funcionamiento del sistema de control de calidad. De este modo no sólo las especificaciones del producto, sino también las de la evaluación de la calidad y del proceso se engranan con las necesidades del mercado. Programa del control de calidad

Un programa es la estructura global que sirve para la definición y el análisis de los objetivos del sistema. Abarca los siguientes pasos, tal como se señala en la figura 2-3: Primer paso: Revisión de las especificaciones, para asegurarse de que las necesidades y deseos del cliente serán satisfechos. Con este fin se necesitan especificaciones exactas y precisas.

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Segundo paso A: Diagramas de flujo que documenten las operaciones individuales y los productos a lo largo de los distintos procesos de producción. Cuando surgen problemas de calidad, estos procesos deben ser rastreados para buscar mejoras eficaces. Segundo paso B: Se describen los procedimientos operativos para cada una de las operaciones del diagrama de flujo. Nuevamente, el objetivo es disponer de información que sea útil cuando se comprueban las operaciones del comportamiento de la calidad. Cuando hay de por medio requisitos rigurosos las especificaciones del proceso sustituyen a las simples descripciones del proceso. Tercer paso: Las auditorías de calidad, por medio de las cuales se mide y registra la calidad, garantizan que se satisfacen las especificaciones y tolerancias. Las auditorías de calidad deben estar basadas en planes de inspección y frecuencias de ensayo, conocidos como planes de calidad. Cuarto paso: Periódicamente se analiza el comportamiento de la calidad a partir de los historiales acumulados de la calidad. De este modo, se identifican los problemas de calidad de larga duración para ser corregidos. Estos historiales, junto con otros datos acumulados proporcionan el feedback para producción, indicando los lugares donde hace falta una acción correctora. En resumen, el primer y segundo paso definen lo que el proceso trata de lograr, el tercer paso mide los resultados obtenidos, y el cuarto paso suministra la información para mejorar el comportamiento a largo plazo.

Fig. 2-2. Las especificaciones en el sistema de control de calidad. Los requisitos del consumidor se expresan en forma de diseño del producto y especificaciones del proceso, estándares de producción e inspección, y ensayos y mediciones. Los materiales en recepción también deben ajustarse a las tolerancias. De: W. Edwards Deming, «Management's Uses of Statistical Methods», introducción al Cases ¡n Management Statistics de N.L. Enrick (Nueva York: Holt Rinehart & Winston, 1962).

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Fig. 2-3. Principales pasos del programa de control de calidad.

De este modo, el programa de control de calidad es el fundamento básico. Representa el plan global, que podría llamarse diseño de las políticas de la dirección. Con el programa se puede desarrollar un sistema que traduzca el plan a logros diarios. Aprenderemos lo bien que el sistema de control de calidad, que funciona bajo unas condiciones dinámicas y cambiantes, satisface los requisitos del programa. Las revisiones periódicas, emparejadas con la retroalimentación, permiten las revisiones en los momentos oportunos. Interacciones entre la calidad, el coste y la productividad

Generalmente, la instalación y funcionamiento de un sistema de control de calidad dentro de una organización conlleva una mejoría en los factores de costes y de productividad junto con una mejor calidad. Estos resultados están apoyados por una experiencia mundial, y pueden explicarse de manera sencilla: al tener bajo control a los materiales, procesos y operaciones, habrá un mayor flujo de productos fabricados dentro de especificaciones y tolerancias. A su vez, esta mayor uniformidad en el producto, supone que habrá menos desechos, reprocesos, recuperaciones y reparaciones, de manera que los costes se reducirán

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y se ahorrarán materiales y energía. Los productos de mayor calidad, y por lo tanto de más valor para el usuario, serán más fáciles de poner en el mercado y vender, con el resultado de una cierta disminución de los esfuerzos de venta requeridos por unidad vendida. Por último, al evitarse los ajustes inadecuados de las máquinas y las condiciones defectuosas de operación, se aumentará no solo la calidad sino también la productividad. Además de estas ventajas, todavía hay unos beneficios más sutiles y de más largo alcance con las operaciones de calidad controlada. En primer lugar, éstas surgen por la mayor uniformidad en el producto que sale de cada línea de producción, después de cada proceso, en cada estadio de fabricación. Es más fácil ajustar una máquina en unas condiciones óptimas cuando el producto sobre el que se trabaja es uniforme. Por lo tanto pueden lograrse unos ajustes más precisos, específicamente orientados hacia el producto que se recibe. Por consiguiente, los fabricantes pueden, de proceso a proceso, conseguir máquinas, procesos y operaciones de ensamblaje con mayor precisión y que funcionan mejor. En la economía actual no pueden subestimarse los ahorros en costes, mano de obra, materiales y energía al fabricar con la calidad controlada. La calidad, el coste y la productividad están así interrelacionadas, como se resalta en la figura 2-4. Eleve la calidad, y al mismo tiempo disminuirá los costes y estimulará la productividad. En efecto, el esfuerzo en control necesario para obtener una buena calidad redunda en la fabricación y en otras áreas de operaciones, con resultados beneficiosos paralelos.

Implicaciones de los sistemas

Se ha hecho hincapié en los aspectos de ingeniería de los sistemas de control de calidad, ya que si no se presta atención a todos los elementos del enfoque, resultará un programa global ineficaz. Dentro de este contexto, tienen especial importancia las siguientes consideraciones: 1. Un sistema completo de control de calidad debe incluir todas las funciones de la fábrica, incluyendo las de dirección, producción e ingeniería, así como las de control de calidad. 2. Tanto si es grande como si es pequeña, la organización debe garantizar un ambiente en el cual todas las funciones mencionadas se realicen por personas que trabajan juntas en equipo. 3. El control de calidad no es solo inspección. Ni tampoco la aplicación de procedimientos de muestreo, tal como han sido incorporados a algunos planes de muestreo publicados. De nuevo, la clave está en el sistema como un todo. La inspección, bien en un 100 por 100 o con arreglo a un plan de muestreo preestablecido, hace que las mediciones de la calidad sean el eslabón en el sistema de ingeniería que conduce a la calidad controlada. 4. La mayor parte de los esfuerzos necesarios para conseguir un programa de control de calidad acertado brota de las funciones concernientes a la dirección general, ingeniería y producción, todas las cuales no son, generalmente, parte de la organización de la inspección y del control de calidad. Una gran parte de estos esfuerzos incluyen el análisis de diversos cursos de acción alternativos que llevan a una mejora de la calidad del producto y del comportamiento del proceso allá donde sea necesario.

SISTEMAS DE CONTROL DE CALIDAD

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Fig. 2-4. Interacciones entre la calidad, el coste y la productividad.

5. Lo que conduce a la detección y aislamiento de aquellos lugares en los que son necesarios los esfuerzos correctores por parte de la dirección general, ingeniería y producción es el cuidado y la eficacia de las funciones del control de calidad y de la inspección. 6. Como resultado de las actividades 4 y 5 aquí mencionadas deben destacarse entre ciertos tipos de cambios: (1) los cambios en el diseño de producto y de proceso, (2) el reconocimiento de que los operarios necesitan formación adicional o mejor, (3) buscar asistencia técnica especializada en ciertos tipos persistentes de problemas de la calidad y (4) estar alerta a la necesidad de revisiones de los programas y sistemas en cualquier parte. La calidad se mide en términos de la capacidad del producto para cumplir especificaciones razonables y pertinentes. No sólo tienen que ver las características inherentes del producto, sino también el establecimiento de los procedimientos para las mediciones de la buena calidad. Deben engranarse los requisitos de la calidad y las mediciones de la calidad. A su vez, para que el programa global consiga una eficacia de largo alcance, deben reconocerse las necesidades de la ingeniería de sistemas adecuados. Resumen

En primer lugar se han definido «calidad», «control» y «control de calidad». A continuación se ha discutido la naturaleza de un programa de control de calidad, y cómo se sirve mejor a los objetivos de la dirección dentro del contexto de operaciones dinámicas por medio de un enfoque del control de calidad dentro de los sistemas. Entre las «herramientas» identificadas estaban los sistemas y controles. Formando parte de estas características, se discutió sobre cómo se sirve a los objetivos de control de calidad

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por medio de las especificaciones de la calidad y del comportamiento, diagramas de flujo de los procesos, descripciones de las operaciones, medidas y procedimientos de retroalimentación pertinentes.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué queremos decir con el término «control de calidad»? 2. El término «calidad» se utiliza para indicar el nivel de comportamiento del producto. ¿Puede Vd. poner algún ejemplo (uno o dos) de cómo se puede medir el comportamiento esperado en función de los requisitos especificados? 3. ¿Qué factores tienen en común todos los ejemplos dados en la pregunta inmediatamente anterior? 4. El control de calidad abarca dos aspectos principales. ¿Cuáles son? 5. ¿Cuáles son las principales características de la parte de control en el control de calidad? 6. ¿Qué quiere decir aplicación de sistemas? 7. ¿Cuáles son los principales pasos del programa de control de calidad? 8. ¿De qué manera están interrelacionados la calidad, el coste y la productividad? 9. ¿Cuál es el papel de las especificaciones en el sistema de control de calidad? 10. El control de calidad no es sólo inspección. ¿Pero qué es el control de calidad?

3 Revisión de las especificaciones

Las especificaciones representan las características detalladas que un producto tiene que tener. Forman parte del diseño del producto. Generalmente, las especificaciones son valores deseados con unos límites permitidos de variación. Por ejemplo, una especificación de las dimensiones puede ser (en centímetros o en pulgadas) 2,000 ± 0,003, donde 2,000 representa el valor deseado, también conocido como estándar, y ± 0,003 es la tolerancia. Una especificación puede representar meramente un máximo o un mínimo, tal como «las impurezas no deben sobrepasar el 0,1 por 100» o «la resistencia a la tracción será como mínimo de 1.000 kilogramos». Las especificaciones de un producto, también conocidas como especificaciones del diseño o simplemente «diseño» establecen los valores concretos que el producto tiene que cumplir. Revisión de las especificaciones

En el sentido más amplio, la revisión de las especificaciones es un procedimiento sistemático para hacer un repaso global de los datos del diseño de un producto desde el punto de vista de su adecuado funcionamiento y fabricación barata. Un termostato de acción ultrarrápida, por ejemplo, debe soportar un mínimo de 10.000 conmutaciones sin fallar, y ser sensible a cambios de temperatura de 2° ± 0,5° Celsius. La revisión de las especificaciones comprueba si el tamaño, contorno, microestructura o composición química de cada unidad, proporcionan estas características de comportamiento. No deben pasarse por alto los costes. Las especificaciones de las materias primas y de los métodos operatorios deben planificarse para que el coste sea el menor compatible con las especificaciones de la calidad. Características principales de la revisión

Las especificaciones tienen validez sobre la base de dos factores principales. Primero, debe haber un elevado grado de cuidado, circunspección y estudio al revisar todos los valores de las especificaciones. Después, se debe cuidar de que se tengan en cuenta las necesidades y los problemas de los clientes, ingeniería, producción, control de calidad, y demás afectados por el proceso y por el comportamiento del producto. Entre las preguntas que tienen que contestarse en la revisión, las siguientes son generalmente cruciales: 33

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1. ¿Garantizan las especificaciones y tolerancias del producto las características que satisfarán las necesidades del cliente? 2. Los estándares, métodos y procedimientos ¿son capaces de suministrar un producto de la calidad requerida? 3. Las condiciones de la inspección, ensayo y mediciones ¿son tales que hacen posible que se pueda comprobar correctamente el cumplimiento de las dimensiones y de otras características previstas de la calidad del producto? 4. ¿Representan las tolerancias de cada una de las características especificadas límites realistas? Los límites deben ser lo bastante próximos como para asegurar la calidad necesaria. Pero no deberían ser más próximos de lo necesario ya que las tolerancias demasiado ajustadas provocan inútiles costes extra en el procesado y en los materiales. Observe que el énfasis se pone no sólo en la calidad sino también en los factores económicos. Un producto competitivo es aquél que proporciona la calidad requerida al coste más bajo.

Valores nominales

En algunas circunstancias especiales, nos encontramos con especificaciones que son en realidad estándares nominales o «valores de referencia». Normalmente estos datos no representan en realidad especificaciones y tolerancias, en el sentido de diferenciar entre un producto que es de calidad aceptable (esto es, dentro de las tolerancias) y un producto que tiene que ser rechazado (esto es, fuera de tolerancias). Aquí no se van a tratar los valores nominales, a excepción de la distinción que se acaba de hacer.

Ciclo de vida Independientemente de su uso o fin último, un producto probablemente seguirá un determinado patrón en el tiempo conocido como ciclo de vida básico. Primero tenemos una idea. A continuación viene una conceptualización más detallada y una descripción escrita. Tendremos un esquema, un esbozo de las funciones y usos, estimaciones del coste y precio de venta previsto. A continuación deben seguirse una serie de pasos, que afectan a varios especialistas de la organización, para traducir el concepto del producto a un diseño aceptable por el consumidor. Esta fase de diseño abarca prototipos, ensayos de calidad, evaluación detallada del producto y de los factores de producción, y por último, pruebas piloto y fabricación a escala total. El ciclo de desarrollo del producto y revisión del de diseño de la figura 3-1 puede ser útil para adquirir una visión general de los procedimientos. Debe observarse que este sistema es el objetivo deseado. En muchas situaciones prácticas, el tiempo, el coste y la mano de obra reclaman unos procedimientos abreviados.

Pasos de la revisión

Se ha reconocido la necesidad indispensable de la revisión de las especificaciones para desarrollar un producto de alta calidad, y al menor costo posible. Se ha presentado un sistema

REVISIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

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Fig. 3-1. Desarrollo del producto con énfasis en el diseño y la revisión de las especificaciones. Se tienen en cuenta las necesidades del cliente, la calidad y los costes.

ideal para la revisión, el cual está basado en la práctica real de programas de control de calidad experimentados. Al mismo tiempo se ha hecho notar que los procedimientos pueden seguirse solamente en parte en muchos casos. Aun así, la validez de un programa de revisión resulta evidente a cualquiera que reconozca que ningún especialista, sea diseñador o ingeniero de proceso, puede tener presente todos los factores recíprocos que han de equilibrarse para conseguir el doble objetivo de calidad a precios competitivos. Cuanto más complejo es un producto tanto más rigurosos son los requisitos para su uso, y mayores los esfuerzos necesarios del equipo. Generalmente, un ingeniero experimentado dirigirá tal grupo. El proceso de revisión de las especificaciones, además, es un procedimiento de comunicaciones. Se intercambian ideas, se amplían los conceptos. Las aptitudes, conocimientos y recursos de los miembros se aúnan para conseguir un diseño y desarrollo creativos del producto. Puede prescindirse del enfoque por sistemas, pero se corre el riesgo de que los esfuerzos resulten desiguales y fortuitos. Pueden haberse pasado por alto inadvertidamente importantes consultas con la euforia por disponer rápidamente de un producto final. Siempre que sea factible en términos de mano de obra, tiempo y otros recursos, es mejor seguir un conjunto definido de procedimientos, tales como los siguientes pasos: 1. Idea y especificaciones preliminares del diseño: esta fase se refiere a los objetivos básicos del producto, tales como funcionamiento del producto, posible mercado, volúmenes previstos y precio factible. También hay que ocuparse de los procesos de producción implicados, estimaciones de costes, y disponibilidad de materiales. También deberían investigarse las formas y los medios de ensayar las características de

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5.

calidad específicas del producto, con miras a la detección precoz de los defectos y, generalmente, a tener los costes más bajos. Temas de acciones especiales: durante la primera fase de la revisión de las especificaciones, no es infrecuente que surjan algunos temas, problemas o ideas para los que no hay respuesta inmediata. Entonces este tema se incluye en una categoría especial. Se pregunta a personas cualificadas para que realicen investigaciones ulteriores y regresen con recomendaciones detalladas. Por ejemplo, al considerar las especificaciones del acero para cuchillos especiales, tenían que sopesarse los costes de los tipos alternativos de acero frente a los problemas diferenciales subsiguientes al tratamiento térmico de estos aceros. Las personas designadas calcularon el coste comparativo, la producción y los datos de calidad y volvieron con sus recomendaciones. Aquí, al igual que en todos los casos, es imprescindible que el jefe del equipo esté atento a que se resuelvan todos los temas de acciones especiales. El también impone algunos controles sobre las implicaciones del tiempo y de los costes. Revisiones provisionales: en las fases iniciales del proceso de revisión, tal como se ha esbozado, todas las personas involucradas —tales como el diseñador, control de calidad, ingeniería de producto y proceso, compras, fabricación, contabilidad de costes, y marketing y ventas— estarán informadas del diseño preliminar, especificaciones y tolerancias, funcionamiento previsto del producto, y de los planes y programas generales. Ahora pueden concertarse otras reuniones, para seguir con los siguientes pasos encaminados a llegar a una solución satisfactoria: (a) desarrollo del producto, incluyendo las especificaciones del diseño y las tolerancias, (b) desarrollo de los ensayos, (c) planes de calidad, y (d) planes del producto. En todo momento se tiene que comprobar la factibilidad del proceso, el logro de las características clave de calidad, el cumplimiento de aquéllos factores de diseño que satisfagan las necesidades del cliente, y que se atraiga a considerables segmentos del mercado, mientras que simultáneamente se mantengan los costes mínimos para obtener un producto final competitivo. Pruebas piloto: cuando están concluidos los diseños del producto, resulta factible una prueba piloto. El equipo de revisión de las especificaciones podrá decidir, a partir de la experiencia obtenida, los datos acumulados de los ensayos y de las observaciones registradas así como de un muestreo de las reacciones del cliente al producto, si se ha desarrollado un artículo vendible y competitivo. Si quedan deficiencias, hay que volver atrás a las primeras fases. Producción en serie: no todos los fallos de un producto pueden eliminarse durante las fases de diseño, desarrollo y pruebas piloto. Pueden persistir algunos problemas. Entonces pueden precisarse más revisiones. Por ejemplo, en el montaje de tapas de contadores sobre el cuerpo del contador, se detectaron pérdidas de fluido con excesiva frecuencia debido a unas especificaciones demasiado ajustadas del momento de torsión, que provocaron la distorsión de la junta. En otro caso, las interrupciones excesivas en un dispositivo electrónico se debieron a un fusible inadecuado. En otro, se encontró que un lubricante de coste inferior hacía funcionar mejor el motor. Como ejemplo final, una lanzadera que parecía mejor durante las pruebas, resultó deficiente en el uso real, porque en el diseño se habían olvidado de protegerla de la acumulación de polvo y del mal funcionamiento.

Por lo tanto, la revisión de las especificaciones no es una tarea a realizar una sola vez.

REVISIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

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Tiene que hacerse un reexamen y una revalidación periódica de las especificaciones. Es mejor que estas actividades formen parte del programa rutinario de la organización para el control de calidad, control de costes y documentación de la productividad. Un calendario práctico de los programas de auditorías para comprobar la calidad, los costes y la productividad debe incluir una revisión anual para cada producto más importante.

Carácter constructivo de la revisión

Los diseños óptimos resultan de la revisión crítica y constructiva del producto en las primeras fases. Por lo tanto, la crítica y las exigencias forman parte de un proceso creativo durante el desarrollo de un producto. Ver figura 3-2. En todo momento debe quedar claro que no puede concebirse un diseño perfecto a partir de un esquema. Por lo tanto, el diseño, y no el diseñador, es lo que es objeto de estudio crítico. Con objeto de garantizar la total revisión y la crítica de todos los aspectos de un diseño, se dispone de listas especiales de comprobación. Estas listas generalmente se desarrollan independientemente para cada organización particular. Más adelante en este capítulo, se ofrece un modelo de lista, a partir de la cual una empresa puede fácilmente desarrollar una lista de comprobación adecuada a sus propias necesidades. Puede que en última instancia, la crítica de un diseño, independientemente de lo bien concebido que parezca, no tenga ninguna trascendencia. No obstante, ninguna crítica debe desestimarse sólo porque parezca inconsecuente. Las fases de diseño, rediseño y pruebas piloto deben enfocarse a desarrollar un producto superior; y todos los aspectos negativos posibles merecen su análisis, revisión y resolución.

Fig. 3-2. Ahorros en tiempo y en costes con una buena revisión del diseño. Habrá menos problemas con las herramientas y al comienzo de la producción, menos chatarra y reprocesos, y un flujo de producción más uniforme.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Integrantes del equipo de revisión de especificaciones Se han definido, en términos bastante generales, tres fases de la revisión de las especificaciones. Estas son revisión previa (RP), revisión intermedia (RI) y revisión final (RF). Vamos a considerar ahora qué personas formarán parte del equipo y en qué momentos se necesitarán sus servicios. Este ejemplo se refiere a una firma que fabrica productos relativamente complejos, que tienen que cumplir especificaciones y tolerancias estrictas. En tareas menos exigentes es obvio que puede reducirse el personal necesario. A continuación se presentan los miembros del equipo, sus responsabilidades y su participación (fases de RP, RI y RF): • Ingeniero de diseño: repasa la adecuación del diseño para cumplir los objetivos previstos del producto (RP, RI, RF). • Representante de control de calidad: comprueba que las especificaciones son lo suficientemente claras como para permitir los controles de calidad y ensayos de fiabilidad eficaces (RP, RI, RF). • Ingeniero de fabricación, ingeniero de proceso: comprueban los aspectos del diseño y las especificaciones desde el punto de vista de los costes de producción, posibles estrangulamientos de la programación, y mantenimiento de la calidad durante todas las fases de la fabricación (RP, RI, RF). • Ingeniero del servicio postventa: revisa aquellos aspectos del diseño que son importantes desde el punto de vista de la facilidad de la instalación y mantenimiento del producto, y del funcionamiento adecuado del producto durante su uso final. Se asegura de que en estas áreas no se pasan por alto las necesidades vitales (RP, RI, RF). • Representante de compras: proporciona el conocimiento sobre la disponibilidad y las faltas de materiales y de las piezas, y los canales de distribución, todos los cuales son importantes en cuanto al coste y la fabricación de un producto de calidad que tiene que ser puesto en el mercado sin retrasos indebidos (RI, RF). • Ingeniero de herramientas: revisa las especificaciones teniendo en cuenta los costes de las herramientas con respecto al cumplimiento de las tolerancias y otros requisitos de la calidad (RI, RF). • Supervisor de fabricación: comprueba los aspectos de la fabricación en la práctica, sacando a la luz los problemas del volumen fabricado, aspectos relativos a los operarios, y los requisitos de almacenamiento y espacio (RI, RF). • Representante de marketing y ventas: sirve de enlace con los requisitos y necesidades del cliente. Su preocupación consiste en desarrollar un producto viable, teniendo en mente una calidad aceptable y un coste vendible. (RP, RI. RF). • Otros (según se necesiten): evalúan el diseño de acuerdo con los factores humanos, valor, calendarios y otros requisitos relacionados. Consideran los aspectos legales, de litigios, seguridad y de ambiente. Revisan las patentes. Se ocupan de las relaciones públicas y los intereses de las políticas globales de la compañía. Como ya se ha indicado, el programa anterior es un programa máximo típico. En la mayoría de los casos, se montará un equipo menos grandioso en cuanto a tamaño, pero no en cuanto a tareas.

REVISIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

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(Continúa en pág. sigte.)

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 3-3. Ejemplo de una lista de comprobación de las especificaciones del diseño.

Lista de comprobación

El trabajo del equipo para revisar las especificaciones debe ser tan sistemático como sea posible. En este empeño, servirá de ayuda una lista de comprobación formal, tal como la que aparece en la figura 3-3. No se trata de un ejemplo muy elaborado, pero sí que muestra la naturaleza de los detalles que deben investigarse. Junto a cada categoría y pregunta, se deja espacio para anotar lo siguiente: • Una indicación debajo del «sí» indica que el problema ha sido resuelto adecuadamente. Del mismo modo, bajo «seguridad», y «precauciones contra el uso indebido y peligroso», un «sí» quiere decir que la cuestión ha sido resuelta (a saber, se han indicado las precauciones). • Una indicación debajo del «no» indica que el problema no ha sido solventado. • Debajo de «observaciones», se puede indicar que un problema se está investigando por un especialista, o por un grupo de trabajo del comité de revisión. Se debe hacer una aclaración para cada «no» señalado. Además, si un problema se hace refractario, se debe hacer un informe especial indicando los esfuerzos del grupo de trabajo para resolverlo, los obstáculos remanentes, y si el problema es lo bastante serio como para suspender las siguientes fases y estados de desarrollo del producto. De este modo la lista garantiza que no se ha pasado por alto ningún aspecto importante del diseño y de las especificaciones, y que ha habido un adecuado seguimiento de todos los problemas del desarrollo. Resumen

El control de calidad compatible con los sistemas va desde la concepción al consumidor. El enlace entre el consumidor y el diseñador consiste en una cadena de requisitos para los materiales y comportamiento del producto, economía y calidad, llamados especificaciones. Según su complejidad, un producto puede tener que cumplir una o varias docenas de especificaciones. Cada especificación consiste en un valor deseado y un par de límites permisibles para la desviación, la tolerancia. Con objeto de adaptar el diseño del producto a los múltiples requerimientos de las preferencias del cliente, a la factibilidad del proceso y a la fabricación económica, hacen falta procedimientos para la revisión de las especificaciones. El equipo que participa en la revisión de las especificaciones consta de representantes

REVISIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

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de diseño, fabricación, servicio postventa, compras, herramientas, supervisión de fabricación, empaquetado y envíos, marketing y ventas. Las listas de revisión son útiles para garantizar que se han cubierto todos los aspectos importantes del diseño. Los estudios comparativos demuestran que la revisión del diseño alarga el proceso hasta alcanzar un diseño final, pero minimiza en gran medida la posible aparición de problemas con las herramientas y la producción. El resultado neto consiste en un ahorro de tiempo desde el diseño hasta el envió final, así como un ahorro en los costes de producción.

PREGUNTAS DE REPASO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

¿Cuál es la naturaleza y el propósito de las especificaciones? ¿Cuál es el propósito de la revisión de las especificaciones? ¿Cuáles son los aspectos principales de la revisión de las especificaciones? ¿Qué relación hay entre tolerancias y especificaciones? ¿Qué es un valor nominal? ¿Cuáles son las fases principales del ciclo de vida de un producto? ¿Cuál es el propósito de las pruebas piloto? ¿Cuáles son las funciones del ingeniero de diseño en la revisión de las especificaciones? ¿Cuáles son las funciones del ingeniero de fabricación o del ingeniero de proceso en la revisión de las especificaciones? 10. ¿Qué personas representan el punto de vista del cliente en el proceso de revisión del diseño?

4 Diagramas de flujo de los procesos

Ya se ha señalado que un paso importante de la instauración de un programa de control de calidad, desde el punto de vista de los sistemas, implica la preparación de los diagramas de flujo. Este capítulo se dedica a los detalles más pertinentes respecto a estos diagramas de flujo.

Naturaleza de un diagrama de flujo

El diagrama de flujo, como el de la figura 4-1, es una simple representación sencilla de una secuencia de acontecimientos. En esta secuencia, el material se sigue desde su llegada a la fábrica, a través de las diferentes fases del proceso, hasta que es transformado en artículos acabados y empaquetados para ser vendidos. A simple vista se ven las operaciones importantes y esenciales para la fabricación de un producto de calidad, incluyendo las piezas y materiales que se necesitan en cada operación. Cuando se preparan tales diagramas surgirán diversas cuestiones prácticas. Por ejemplo, puede uno preguntarse: ¿Se puede permitir que figuren diversas operaciones dentro de una misma casilla? La respuesta es que semejante procedimiento puede incluso ser preferible cuando las operaciones son similares y tienen lugar unas detrás de otras. Por ejemplo, dentro de una misma casilla pueden figurar tres operaciones distintas y sucesivas de soldadura. Sin embargo, otras operaciones, tales como ensayos, inspección o selección, que tienen una importancia significativa diferente respecto a la calidad del producto y a los procedimientos de control de calidad, es mejor ponerlas por separado. Principios de los diagramas de flujo

Aquí daremos un conjunto de directrices básicas, como las que figuran en la tabla 4-1, pero no haremos un análisis de los muchos tipos de cuestiones que surgen cuando se preparan los diagramas de flujo. La razón subyacente a estas recomendaciones se basa en las necesidades básicas del control de calidad. En general, no se debería intentar dar más detalles de los necesarios para el control de calidad y otros fines de producción y costes. Evitando así confusiones innecesarias, se destacan los puntos más importantes del flujo de los materiales, piezas y productos. 43

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 4-1. Diagrama de flujo de un proceso

1. Las operaciones más relevantes respecto a la calidad deben estar bien diferenciadas, en casillas separadas. 2. Las operaciones que tienen poco o ningún impacto sobre la calidad, tales como los medios de transporte, pueden omitirse o bien combinarse con operaciones más importantes. 3. Varias operaciones, semejantes en su naturaleza y en su efecto potencial sobre la calidad, que tienen lugar sucesivamente, pueden agruparse en una casilla. Esta conjunción no obstaculiza la facilidad, cuando aparecen problemas de calidad, para localizar e identificar los lugares problemáticos concretos del proceso, por parte del lector. 4. Cuando se fabrican piezas para tener existencias o para otros múltiples usos subsiguientes, son preferibles los diagramas separados. Generalmente se hará un diagrama para cada pieza importante que se fabrique en la misma empresa. Posteriormente, un diagrama principal mostrará cómo se ensamblan las diversas piezas para fabricar el producto final.

Análisis del flujo del proceso

Después de considerar las directrices básicas, el siguiente paso en la preparación del diagrama de flujo es el análisis del proceso específico requerido. En las fábricas en las que sólo se desarrollan operaciones básicas —tales como colado, moldeado, formateado, modelado y corte de metales o plásticos— generalmente hay un flujo relativamente sencillo. En otros casos, cuando hay ensamblajes de por medio, habrán muchos flujos aislados que convergen con el flujo principal en diversos puntos. Cuando se combinan operaciones básicas con ensamblajes se tienen flujos similares y de tipo convergente. Resulta fácil perderse en la maraña de flujos de las operaciones. Por lo tanto, una buena regla consiste en analizar primero la última operación, y después ir hacia atrás, paso a paso, hasta los primeros procesos. En cada fase uno deberá preguntarse:

DIAGRAMAS DE FLUJO DE LOS PROCESOS

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1. ¿Qué se produce aquí? 2. ¿Qué operaciones se llevan a cabo? 3. ¿Qué piezas o materiales están involucrados? Generalmente la última operación es el empaquetado y expedición, incluyendo (generalmente) una inspección final. La entrada a esta última operación sería un ensamblaje final o una operación de acabado. Los procesos previos se analizarán según las líneas señaladas. Conforme avanza el análisis de la última a la primera operación, se tienen en cuenta ciertos pasos como la recepción e inspección inicial de las piezas y materiales adquiridos. Algunos de los materiales adquiridos pueden necesitar un procesado adicional, tal como alisado o formateado de hojas metálicas planas, o hacer carretes con bobinas de alambre y similares. Por lo tanto, el análisis del flujo del proceso es el procedimiento clave en la preparación de los diagramas de flujo del proceso. En el análisis y construcción real de tales diagramas, deben tenerse en cuenta las directrices señaladas en la tabla 4-2, «Aspectos más importantes en la construcción de los diagramas de flujo».

Validación

Antes de utilizar un diagrama de flujo del proceso para el control de calidad y la ingeniería industrial general y con fines de gestión, éste debe ser validado. El objeto de la validación es comprobar y verificar que todos los datos esenciales relativos al flujo de los materiales y a las funciones operativas están completamente y correctamente documentados. En una organización lo bastante grande, el ingeniero que prepara el diagrama de flujo del proceso no debería ser el que lo valida. En una organización pequeña, puede que una misma persona tenga que hacer la preparación original y también las comprobaciones y verificaciones subsiguientes. En estos casos, generalmente es aconsejable dejar pasar una semana entre el estudio del proceso original y la validación. El hecho de que una organización suscriba el principio de validación no constituye una expresión de «desconfianza», más bien representa la aceptación de la universalidad de la

Tabla 4-1. Principios para hacer los diagramas de flujo de un proceso 1.

Procesos u operaciones que deban figurar por separado: a. Operaciones que afectan a la calidad. b. Procesos simples, como colado o moldeado. c. Procedimientos que cambian la naturaleza del producto, recocido, pulido o acabado. d. Ensayos, inspección o selección. e. Lugares en los cuales se añaden piezas. 2. Procesos que pueden juntarse: a. Operaciones de poca importancia. b. Operaciones que tienen lugar secuencialmente, como tres soldaduras seguidas. 3. Conveniencia de varios diagramas: a. Generalmente es mejor tener varios diagramas sencillos que un diagrama combinado y complejo. b. Los subensamblajes se ven mejor por separado. En consecuencia, varios diagramas sencillos pueden mostrar cómo se forman los subensamblajes. Después, un diagrama final global muestra como los subensamblajes se procesan para dar el montaje final. 4. Grado de detalle: a. No debe mostrar más detalle del que necesita: (1) el director de producción, (2) los directores de los departamentos involucrados y (3) el personal de control de calidad involucrado. b. Los detalles innecesarios provocan desorden y confusión, restando importancia a los principales aspectos del flujo de las operaciones afectadas.

46

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL Tabla 4-2. Aspectos mes importantes en la construcción del diagrama de flujo del proceso

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Secuencia del flujo del proceso: Debe analizarse la secuencia de las operaciones antes de construir un diagrama de flujo del proceso. El análisis debe comenzar por la última operación o paso (antes de que el producto salga de fábrica). Preguntas que hay que hacerse: En cada operación, el ingeniero debe investigar: • ¿Cuál es la salida de este paso del proceso? • ¿Qué operaciones tienen lugar? • ¿Qué materiales se necesitan? Paquete de expedición: Puede que sea el producto acabado, que consta de diversas piezas más los materiales de empaquetado. Algunos productos puede que se monten sólo en parte, de manera que dentro del paquete de expedición van diversos paquetes o piezas. Con frecuencia, muchas piezas del mismo tipo se meten en un solo paquete de expedición. Secuencia de la preparación: Empezando por la última operación, analizar cada procedimiento paso a paso hasta llegar a la primera operación. Este primer paso puede que sea la recepción de piezas o materiales adquiridos, seguida del proceso de inspección. Anotación del origen: El origen de cualquier pieza añadida en cualquier paso debe seguirse hasta su origen de entrada en fábrica. Esto sirve tanto para las piezas que se utilizan al principio como para aquellas que se utilizan más tarde en el proceso de montaje. Anotar los pasos seguidos por los materiales adquiridos antes de su montaje (como doblar rollos o cintas de material para darles diversas formas). Pasos fundamentales: Cada paso fundamental del proceso requiere un examen y una representación por separado. No obstante, la naturaleza de la situación puede ser tal que permita la unión de varias operaciones en una única operación combinada dentro del diagrama de flujo. Subensamblajes y piezas: Los subensamblajes y piezas producidos en la fábrica van en diagramas separados. Así resulta un diagrama global más sencillo.

posible aparición de fallos humanos. Las personas razonables querrán garantizar que durante la producción real se han minimizado los riesgos de chatarra, reprocesos u otros costes indebidos. La validación sirve de ayuda en este proceso al determinar si se ha utilizado información de base exacta y completa.

Otros aspectos de los diagramas de flujo del proceso

Aquí hemos presentado, como ejemplo, un diagrama relativamente sencillo. En las situaciones reales, muchos diagramas serán más complejos, aunque los principios fundamentales serán los mismos. De cualquier modo, deberían tenerse en cuenta los siguientes aspectos especiales en la construcción de los diagramas de flujo: 1. En los procesos complejos, es importante que los materiales, piezas y operaciones se identifiquen por medio de códigos —utilizando letras, números u otros símbolos cuando se pueda. 2. Los códigos asignados serán útiles para el siguiente paso del programa de control de calidad, que incluye la preparación de una hoja informativa sobre las descripciones de las operaciones. 3. El diagrama de flujo del proceso es simplemente una representación de la secuencia de operaciones que tienen lugar durante la fabricación. No pretende ser una descripción detallada del mismo proceso. Los códigos sirven de guía para otras hojas informativas, incluyendo las descripciones de las operaciones, las cuales contienen importante información adicional sobre producción, calidad e inspección.

DIAGRAMAS DE FLUJO DE LOS PROCESOS

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4. Los reprocesos o selección-más-reprocesos, que tienen lugar rutinariamente como consecuencia de persistentes e inevitablemente altas proporciones de artículos defectuosos, deben ser consideradas como operaciones regulares. 5. La inspección de las muestras, en algunas ocasiones, reclama la selección y erreprocesado en cualquier fase del proceso. Esta situación, que no es de rutina, no representa una «operación» en el diagrama de flujo. Generalmente, la mayor parte de la información necesaria para construir un diagrama de flujo de un proceso, existe dentro de la organización. Por ejemplo, el trabajo del departamento de ingeniería industrial sobre (1) evaluación de los factores de la manipulación de los materiales, (2) el estudio de diversos aspectos del tiempo y movimiento del trabajo, (3) el desarrollo de diversos tipos de estándares, y (4) el establecimiento de los datos de costes, generalmente proporcionan una gran cantidad de material concerniente al análisis de los flujos del proceso. Debe utilizarse toda la información disponible. Deben realizarse comprobaciones con los departamentos y personas involucradas para garantizar que la información y las evaluaciones son correctas y están al día. Todas las operaciones importantes deben ser reflejadas en su lugar correspondiente dentro del entramado global. Por último, a pesar de que un diagrama de flujo debería ser lo más simple posible, por supuesto que también debe ser completo.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es la naturaleza y propósito de los diagramas de flujo del proceso? 2. ¿Cuáles son los principales requisitos para hacer buenos diagramas de flujo de los procesos? 3. ¿Cómo se lleva a cabo mejor el análisis del flujo de un proceso? 4. ¿Cuál es el papel de los códigos al hacer un diagrama de flujo del proceso? 5. ¿Cómo se consigue la información necesaria para desarrollar el diagrama de flujo del proceso? 6. ¿Cómo es un diagrama de flujo típico (poner un ejemplo)? 7. ¿Son el reproceso o la selección-más-reproceso rutinarios el tipo de trabajos no productivos que no deberían figurar en un diagrama de flujo? (Razone su respuesta).

5 Descripciones de los procesos

El tercer paso en un programa de control de calidad consiste en desarrollar las hojas adecuadas de descripción del proceso. Insistimos en que el primer paso consiste en analizar la operación total de fabricación incluyendo los flujos de los materiales, las operaciones del proceso y los puntos de inspección y ensayo. El segundo paso, el desarrollo de los diagramas de flujo del proceso, garantiza que: (1) se han cubierto todas las operaciones importantes y (2) que las operaciones individuales se ven en la perspectiva adecuada con respecto a su importancia relativa respecto a la calidad, costes y otras consideraciones de la producción. En los diagramas de flujo del proceso se identifican las operaciones principales y así pueden someterse éstas a análisis adicionales, las descripciones del proceso.

Naturaleza de las descripciones del proceso

La descripción del proceso es un resumen breve y conciso de los factores significativos dentro de cada paso principal del proceso u operación de ensamblaje de la secuencia de fabricación. Tal como se muestra en la figura 5-1, «Hoja de trabajo de la descripción del proceso», se tienen en cuenta los siguientes aspectos fundamentales: 1. Identificación de la operación. Este objetivo se logra por medio de números de referencia, títulos u otros códigos que identifican cada paso del proceso y relacionándolo con la casilla adecuada del diagrama de flujo del proceso. También se hace referencia a los nombres y números de las especificaciones que son aplicables en ese paso. 2. Descripción de la operación. Los objetivos principales de cada operación se describen breve pero completamente. Con frecuencia habrá una secuencia de métodos y procedimientos, todos los cuales deben mostrarse. Se anotan los materiales y piezas utilizados en la operación. 3. Herramientas y equipo. Cada operación puede requerir herramientas y equipos especiales. Aquí se incluyen los instrumentos de ensayo y medida que tienen que utilizarse. 4. Parámetros críticos. Entre las muchas características de un componente, subensamblaje, o ensamblaje, los parámetros llamados «críticos» son aquellos que deben uti49

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 5-1. Hoja de trabajo de descripción del proceso. Ejemplo rellenado.

lizarse durante las operaciones para evitar que salgan mal. En el ejemplo que damos en la figura 5-1, son puntos críticos las soldaduras inadecuadas y alambres rotos o mal enrollados. Suministrando los estándares escritos sobre el trabajo, con diagramas de los métodos adecuados, como los de la figura 5-2, se contribuirá a minimizar los problemas de calidad en los parámetros críticos. En efecto, la descripción del proceso u operación identificará así cada tarea, señalará las características importantes de calidad y producción, y prescribirá el método para comprobar o ensayar estas características. El fracaso de los productos en adaptarse a las normas dará como resultado la aparición de productos defectuosos.

Preparación de las descripciones

Las descripciones del proceso deben incluir todos los pasos más importantes del proceso, incluyendo las operaciones de ensamblaje y ensayos en los puestos, identificadas en el diagrama de flujo del proceso. Con frecuencia, las hojas de descripciones pueden desarrollarse fácilmente a partir de la información disponible en los departamentos de ingeniería industrial o de la información que poseen los ingenieros de proceso de la fábrica. Las descripciones del proceso pueden encontrarse bajo varias denominaciones, tales como especificaciones del

DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS

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proceso y procedimientos, hojas de secuencia de las operaciones, instrucciones del operario, y cosas así. Aunque las hojas de datos existentes pueden omitir ciertos tipos de información de la naturaleza que aquí tratamos, resulta sencillo conseguir esta información adicional para preparar las descripciones del proceso que son útiles para el control de calidad y la gestión de la producción y trabajos de control relacionados. Cuando se planifica el programa para desarrollar las descripciones del proceso, generalmente resulta útil utilizar una hoja de trabajo separada para cada operación que figura en el diagrama de flujo del proceso. La hoja de trabajo debe diseñarse según las líneas sugeridas en la figura 5-1. Cuando se han reunido todas las hojas de trabajo, tendremos la descripción completa del proceso y lista para darle la forma final. Con fines ilustrativos, en la figura 5-1 se ha puesto un ejemplo sencillo de la descripción de un proceso. Las operaciones más complejas requerirán mayor amplitud de detalles hasta el punto de que cada documento pueda contener dos o más páginas. En las plantas pequeñas en particular, una extensa descripción del proceso puede eliminar la necesidad de otras hojas y archivos informativos suplementarios. Hay quien sostiene que una fábrica pequeña no necesita información escrita. No obstante, hace falta información documentada precisa y adecuadamente presentada, si se quieren mantener niveles satisfactorios de calidad, productividad y comportamiento del coste. El verdadero determinante de la cantidad de detalles escritos requeridos no es necesariamente el tamaño de la planta sino el grado de diversificación allí dentro. Muchas plantas pequeñas tienen un elevado grado de di versificación. La carencia de instrucciones escritas y la consiguiente dependencia de la «memoria» o «de palabra» pronto conducirá a pérdidas debido un comportamiento excesivo fuera de estándar de la calidad, productividad y costes.

Consideraciones particulares

Cuando se preparan las descripciones del proceso deberían tenerse en cuenta los siguientes factores y situaciones particulares: 1. Evitar la posibilidad de malos entendidos. Por ejemplo, puede que haya varias operaciones semejantes que tienen el mismo nombre y las mismas funciones básicas pero que requieren herramientas ligeramente diferentes. Estas diferencias deben indicarse claramente para evitar confusiones. 2. Los calibres, accesorios o matrices deben identificarse rotundamente, sin dejar lugar a error. Son de ayuda los números de serie, códigos de colores y disposiciones semejantes. 3. Parámetros críticos son aquellos que si no se observan durante el trabajo pueden dar lugar a un producto defectuoso. Naturalmente que los instrumentos de medida requeridos en «herramientas y equipo» deben ser adecuados para inspeccionar, ensayar y evaluar todos los parámetros críticos. Sólo de esta manera se puede detectar el comportamiento fuera de estándar, aislarlo, identificarlo y tomar nota para corregirlo.

Requisitos particulares en las plantas pequeñas

A pesar de los razonamientos y la evidencia a favor de las descripciones del proceso, el director general o director de fabricación de una fábrica pequeña puede seguir dudando

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

PREFERIDO — Superficie lisa, limpia — Superficie de contacto cóncava entre conductor y terminal — Contorno del conductor visible

ACEPTABLE — Superficie cóncava de contacto entre el conductor y el terminal es mayor que la deseada

MÍNIMO ACEPTABLE — Demasiada soldadura — Visibles los hilos individuales

RECHAZAR — Exceso de soldadura — Demasiado empapado, no se ve el contorno de los hilos

Fig. 5-2. Estándares del trabajo. Ilustración de la soldadura de la torreta terminal. Cortesía de Martin Marietta Corp., Orlando División.

de si el coste para obtener la documentación recomendada vale la pena a la vista de los resultados. Una planta pequeña puede que haga sólo unas pocas operaciones y quizás solo tenga tres o cuatro operarios. Para estas situaciones, se exponen las siguientes consideraciones adicionales: 1. Con frecuencia, el director general o el director de producción o ambos pueden estar fuera, visitando a un cliente importante por ejemplo. ¿Pueden estar seguros de que la producción seguirá sin novedad y correctamente sin documentación escrita sobre el proceso?

DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS

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2. Otras veces, el funcionamiento adecuado puede depender de la experiencia y conocimientos de un operario clave de producción. ¿Se está a cubierto en caso de que el hombre clave tenga que estar ausente un cierto período de tiempo? 3. Un cliente que esté considerando realizar un contrato con la planta para la fabricación de ciertas piezas y componentes puede exigir la documentación, o evidencia similar, que demuestre que la planta puede fabricar con arreglo a las especificaciones, que dispone de procedimientos para traducir los proyectos originales y tolerancias en productos viables y de calidad, suministrándolos en breve tiempo. 4. ¿Hay evidencia de que es una organización bien dirigida, que presta atención al diseño de las máquinas, equipos, calibres e instalaciones, y a la precisión de los instrumentos de inspección? 5. ¿Cómo será de eficiente la formación y supervisión de los nuevos operarios en caso de que haya ampliación de la planta, sin diagramas de flujo del proceso, descripciones del proceso y otros documentos relacionados? Estos factores tienen que pensarse detenidamente por cualquier director mentalizado para crecer. La existencia de documentación proporciona la evidencia de que el director aprecia los procedimientos estandarizados para el control de la calidad, del coste y de la productividad, y que ha tomado medidas para llevar a cabo estos programas. Además, se ha demostrado que estos procedimientos estimulan el funcionamiento disciplinado, la preocupación por el detalle, y las aptitudes analíticas y de planificación.

Resumen

La descripción del proceso presenta los elementos principales de una fase del procesado. Incluye la identificación de la pieza procesada, el objetivo de las operaciones realizadas, los procedimientos involucrados, los materiales necesarios y los parámetros críticos de la calidad que han de satisfacerse. Sin esta documentación, las operaciones, la calidad y los costes están en peligro, ya que dependen únicamente de la precisión de la memoria del supervisor y del operario. Las buenas descripciones de proceso se acompañan de estándares de referencia del trabajo, que contrastan el comportamiento aceptable con el inaceptable.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es la naturaleza y objeto de las descripciones del proceso? 2. ¿Cuáles son las características más importantes de la descripción de un proceso? 3. Deben lomarse precauciones especiales para evitar malos entendidos y errores cuando se preparan y utilizan las descripciones del proceso. ¿Cuál es la naturaleza de las dificultades causadas por el desarrollo descuidado de la descripción del proceso? 4. Las plantas pequeñas pueden considerar que las descripciones del proceso son un requisito demasiado formal y demasiado arduo de preparar. ¿Cómo contestaría Vd. a tal afirmación? (Dé buenas razones de por qué la descripción del proceso se necesita en cada operación principal del procesado.) 5. ¿Qué contiene una hoja de trabajo típica de la descripción del proceso? (Ponga un ejemplo de esta hoja de trabajo.) 6. ¿Qué muestra un estándar de trabajo?

6 Especificaciones del proceso

Para garantizar que los procesos transcurren adecuadamente y que el equipo funciona de manera coherente con los prerrequisitos de calidad, productividad y costes, hace falta tener escrito el procedimiento de operación. El documento que contiene esta información es la especificación del proceso, que se diferencia de la descripción del proceso por su mayor grado de detalle y formalidad.

Fundamentos de las especificaciones de los procesos

La especificación del proceso suministra la siguiente información, a los operarios y demás personal, relativo al adecuado funcionamiento de las máquinas, equipos y procesos: • • • •

Objeto del proceso Ámbito de la especificación Requisitos de condiciones y tolerancias aplicables Especificaciones de la operación, con los estandards y límites deseados del procesado, como los ritmos de velocidades y alimentación • Códigos de identificación de los operarios y máquinas • Identificación de las herramientas y galgas utilizadas. La especificación del proceso debe ser hecha a medida para la maquinaria y el equipo en cuestión. Se deben anotar los detalles referentes a los valores operativos y a los límites de las variables aplicables al proceso. En la figura 6-1, se dan ejemplos de estas variables. En la figura 6-2 se da una especificación del proceso típica. Obsérvese el uso de esquemas para poner de relieve las operaciones adecuadas y señalar los defectos causados por no seguir las instrucciones.

Medidas de la calidad y registro de los procesos

Cuando se está preparando la especificación del proceso, el ingeniero de proceso se puede encontrar con que no hay equipo adecuado para medir y registrar las variables fundamentales del proceso. Por lo tanto tendrá que pedir que se compren e instalen los dispositivos que permitan al operario medir y controlar el proceso con la exactitud y precisión 55

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 6-1. Variables típicas de un proceso

necesarias. Una vez están instalados los dispositivos, el ingeniero de proceso debe también definir las referencias y los procedimientos de calibración para el equipo de medición y registro. Con este fin, el ingeniero de proceso debe estar al día en los avances actuales en el campo de la metrología (medida y control del equipo de procesado). Hay muchas publicaciones disponibles que contienen este tipo de información, tal como se indica en las referencias al final de este capítulo.

Control del operario

La distribución de las especificaciones no debe confinarse a la dirección y a los supervisores. El operario que realiza el trabajo tiene vital importancia. Con demasiada frecuencia se desperdician los planes de calidad y las especificaciones, porque quedan archivadas en la mesa del supervisor. El canal de comunicación respecto a estos planes para un producto debe extenderse desde el cliente, vía la dirección e ingenieros, al supervisor y luego al operario que hace el trabajo. En el capítulo 13, «Puestos de control» se tratan un poco más los detalles de esta comunicación.

Establecimiento de las especificaciones del proceso

Se ha señalado que el ingeniero de proceso establece las especificaciones del proceso, incluyendo los valores que fijan los límites de la variación permitida de las variables del proceso. Generalmente, los límites se determinan a partir del estudio de un proceso ya existente, que funciona correctamente, y de los cálculos estadísticos de la capacidad del proceso.

ESPECIFICACIONES DEL PROCESO

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La capacidad del proceso se define como la calidad que puede proporcionar un proceso, operando a niveles normales bajo las condiciones prácticas, dentro de los medios económicos de la compañía. En la práctica, la capacidad del proceso se determina con una muestra. Por ejemplo, una máquina que funciona correctamente fabrica unas 50 piezas durante un período de tiempo de una b más horas. Se anotan las características del producto fabricado, tales como las dimensiones, resistencia, elongación y otras. A continuación se calcula el promedio o la media aritmética de los datos de las 50 piezas. La variabilidad se mide de muchas

Ámbito Esta especificación abarca las condiciones y el funcionamiento de un molino de extrusión. Condiciones del D.l. de la boquilla 1. El extremo del D.l. debe estar alineado con el extremo de la tobera. Están correctamente alineados cuando una superficie lisa de acero está en contacto con la tobera y con D.l. de la matriz en los puntos A, B, C y D del dibujo

2. Cuando el D.l. no es correcto, pueden ocurrir uno de los siguientes defectos: el diámetro interno está hacia dentro ó está hacia afuera. Están dibujados en las figuras inferiores.

El D.l. de la boquilla está retirado de la cara de la tobera (demasiado a la derecha)

El D.l. está por fuera de la tobera (demasiado a la izquierda).

Fig. 6-2. Especificación del proceso mostrando los requisitos de un molino de extrusión.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

3.

Centrado del D.l.

Además de asegurarse de las dimensiones adecuadas del D.l. hay que comprobar el centrado de la boquilla con respecto a la tobera. Las desviaciones permitidas para el desplazamiento del centro (verticalmente u horizontalmente) para diferentes diámetros de las piezas de arcilla amasada son: Vertical u horizontal pulgadas

Diámetro del tocho, D.E. pulgadas

1

/16 ǩ 3 /16 ¼ ½

4.

Inferior a 6 6 a 10 10¼ a 14 14¼ a 20 10¼ o más

Matar cantos o limpiar con esponja

Estas operaciones eliminan los cantos en el D.l. y D.E. de las piezas de arcilla extruidas, evitando que se formen grietas en el borde. Abajo se ven los defectos típicos:

Grietas en el D.l. y D.E. de las piezas de arcilla 5. Detalle de las operaciones anteriores (a) Utilizar un cepillo de mano para cortar los cantos agudos del D.l. de las piezas de arcilla. Con este fin, hacer varios cortes con la herramienta. Pasar la esponja para que la superficie quede lisa. (b) La galga M3179 sirve de guía para matar cantos en la extensión adecuada. (c) Comprobar la especificación de la operación para determinar si se han de matar los cantos a la pieza o ha de ser limpiada con la esponja. (Las piezas a las que no se matan los cantos se han de limpiar con esponja). 6.

Longitud del tocho

Las longitudes de los tochos se han de mantener dentro de las dimensiones que se dan en la especificación de la operación. Las tolerancias para las longitudes extruidas son las siguientes: Longitud de la pieza Pulgadas 0 a 24 25 a 48 49 y más

Tolerancia de la longitud Pulgadas 3

-0 + /16 -0 + ¼ -0 + ¼

ESPECIFICACIONES DEL PROCESO

59

En las piezas de más de 48 pulgadas que tienen que estar de pié, se permite V2 pulgada extra de tolerancia. Por lo tanto, la tolerancia de la longitud, en pulgadas, es -0 +1. La tolerancia de la longitud se considera cuando la pieza de arcilla está en la caja de extrusión.

7. Especificaciones del vacío (a) Se aplica la especificación del proceso V-1. (b) Se comprueba si hay laminación cortando un disco de 1/2 a 3/4 de pulgada de espesor de la columna extruida, y doblando luego el disco para abrir las bolsas o capas de aire. (c) Si se encuentra que hay laminación, detener la fabricación. Avisar al capataz. Debe corregirse la causa de la laminación antes de proseguir la producción. (d) Las comprobaciones de la laminación deben hacerse a estas frecuencias, según la longitud del tocho:

Longitud tocho. pulgadas 0 a 36 37 a 60 61 a 72 73 y más

Frecuencia comprobaciones a

Cada 4. pieza a Cada 3. pieza Cada 2.ª pieza Todas las piezas

8. Contaminantes y suciedad La suciedad consiste en un pedazo de arcilla seco. Puede proceder de que no se haya limpiado el molino con la frecuencia adecuada, de luces que se han dejado conectadas sobre la cámara de vacío cuando no está funcionando, por la alimentación inadecuada que deja vacío el molino y hace que la hélice lo caliente, de que esté funcionando el vacío cuando no se está extruyendo, y de los cantos secos de las tortas de los filtros. 9.

Para evitar la suciedad

Son necesarias las siguientes acciones preventivas: (a) Después del último turno de la semana, limpiar todo el tambor y la cámara de vacío, y así no le quedará arcilla durante el fin de semana. (b) Al acabar cada turno, quitar las placas laterales y limpiar la zona de detrás de los rodillos. (c) Antes de cada descanso y de la hora de comer, y después de cada turno, sangrar la cámara de vacío. Limpiar y pasar la esponja por las paredes de la cámara de vacío. Quitar toda la arcilla y echarla en la tolva para residuos. También hay que sangrar la cámara de vacío antes de cualquier parada de más de 3 minutos. (d) La luz encima de la cámara de vacío debe estar apagada, a menos que alguien esté observando la circulación de la arcilla desde la tolva hasta la hélice inferior. (e) Echar la torta superior del filtro de cada montón dentro de la tolva para residuos. Limpiar a mano el borde de cada torta del filtro para eliminar los cantos secos. (f) La velocidad de alimentación desde el cargador debe garantizar una velocidad de extrusión de al menos 320 libras por minuto. De no ser así, arcilla dura quedará adherida a los cilindros.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

(g) Otras causas de velocidades de alimentación inadecuadas son hélices desgastadas, cuchillas de la tobera desgastadas o ausentes, cuchillas de la tobera instaladas en ángulos inadecuados y una desfibradora atascada. (h) La especificación del proceso P-2 explica el procedimiento para parar y arrancar el molino.

10. Firmeza de la arcilla extruida Determinar la firmeza con un penetrómetro de aguja, utilizando un peso de 50 gramos sobre la aguja. La especificación del proceso C-7 cubre las especificaciones para la arcilla. 11. Marca de identificación Todas las piezas se identifican según esta secuencia de dígitos: Número de la pieza, últimos dos dígitos del número del reloj del operario, fecha de la pieza de arcilla, último dígito del año y turno (1, 2 ó 3). La colocación de la marca de identificación es la siguiente:

Marca de identificación en el rectángulo

12. Identificación de las herramientas Los D.l. y D.E. de las matrices utilizadas para diversas piezas figuran en lista aparte, en el apéndice A. 13. Distancias de las toberas Las distancias para cada pieza entre (1) la tobera y el interruptor, y (2) la tobera y la matriz, figuran en lista aparte en el apéndice B.

maneras pero se expresa con mayor frecuencia en forma de la así llamada desviación estándar (ı) de la muestra1, calculada a partir de

V 1

suma de (&  & n 1

Otra medida de la variabilidad que se utiliza frecuentemente es el recorrido de la muestra (diferencia entre el valor más alto y el más bajo en una muestra de varías unidades del producto provenientes de un proceso de fabricación). Para más detalle sobre estos aspectos estadísticos, ver el capítulo 25, “ Principales medidas estadísticas para el control de calidad”. Las calculadoras de bolsillo, que se han hecho tan populares, facilitan el cálculo de la media y de la desviación estándar.

ESPECIFICACIONES DEL PROCESO

61

en la que X es la media de la muestra, X es cualquiera de los valores de las 50 muestras, y n es el tamaño de la muestra (50 en este ejemplo). La suma de los cuadrados de las desviaciones individuales de la media, se divide por (n — 1), y se calcula la raíz cuadrada. En la práctica, la capacidad del proceso se puede estimar generalmente, con bastante fiabilidad a partir de Capacidad del proceso = & ± 3ı en la que & se puede sustituir por un valor medio especificado que se desee. De esta manera, suponiendo una resistencia a la ruptura media de 150 libras por pieza, con una desviación estándar de 10, la capacidad del proceso calculada sería 150 ± 3(10) = 150 ± 30 = 120 a 180. El valor de 3ı se deduce de la curva normal, en la cual el 99,7 por cien de las unidades caen dentro de la media mas o menos tres desviaciones estándar.

Utilización de los datos de la capacidad del proceso

Los resultados del estudio de la capacidad de un proceso deben describirse en un informe oficial. Se deben dar los detalles sobre la maquinaria y el equipo utilizado, el tiempo que tardó la operación, las condiciones aplicadas y los límites de las variables del proceso durante el estudio. En cuanto a los resultados, se deben indicar los valores de la media de la muestra y la desviación estándar, y los límites de la capacidad resultante del proceso para cada característica importante de la calidad. La información sobre la capacidad del proceso debe estar a mano para todo el equipo y para todos los productos procesados. Cuando se introducen nuevos equipos o productos, se necesitan nuevos estudios. Además, la capacidad del proceso debe conciliarse con las variables del proceso. Por ejemplo, una operación de cableado, funcionando con unas condiciones determinadas de calor, alimentación, velocidades y tensiones, da un producto con los siguientes límites para la elongación: Capacidad del proceso (elongación) = 8 ± 3 por 100 Sin embargo, el cliente necesita un producto dentro del 8 ± 2 por 100. Entonces, el ingeniero de proceso debe investigar otras vías para solventar este conflicto. Por ejemplo, podría: 1. Probar con diferentes condiciones y límites del proceso, con el objeto de reducir la variabilidad del producto. 2. Probar con materiales de otros proveedores (podría ser posible una mayor uniformidad en las entradas al proceso). 3. Comprobar con el(los) cliente(s) la importancia de la tolerancia del 8 ± 2 por 100. Con frecuencia las tolerancias del cliente son más ajustadas que las que realmente necesita. 4. Investigar nuevos equipos o tomar en consideración cambios importantes en la maquinaria ya existente.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Por otra parte, ¿qué pasa si el producto se fabrica dentro de límites mucho más estrechos que los necesarios? Por ejemplo, las especificaciones para la operación de cableado podrían haber sido: Especificación del cliente (elongación)

= 8 ± 4 por 100

Capacidad del proceso (elongación)

= 8 ± 2 por 100

La compañía puede cumplir bien las especificaciones. El ingeniero de proceso puede investigar ahora si puede realizar algunos ahorros comprando materiales (alambre, en el ejemplo de la operación de cableado), que cumplan básicamente las especificaciones del cliente en cuanto a tamaño y composición, pero que sean menos caros (quizás por un proceso de fabricación más rápido en la planta del proveedor). Si la elongación del nuevo producto cae dentro del 8 ± 4 por cien, se cumplirán los requisitos del cliente, mientras que también se consiguen ahorros en el coste de los materiales.

Especificaciones del proceso y capacidad. Otro ejemplo

El conocimiento de la especificación y de los factores de capacidad a menudo es importante cuando se trata de operaciones de llenado. Por ejemplo, al llenar botellas, el ingeniero de proceso encontró: Capacidad del proceso, en gramos = 170 ± 20 Así se satisfacía el requisito de que ninguna botella tuviera un peso neto inferior a 150 gramos. Ajustando las condiciones del proceso y amarrando las variables del proceso, pudo reducir los límites de la capacidad del proceso a ± 10 gramos. Pudo entonces fijar la especificación del proceso en 160 ± 10, que aún cumplía el mínimo de 150 gramos pero también ahorra un promedio de 10 gramos de material por botella. Este ejemplo tiene numerosas contrapartidas en prácticamente todas las aplicaciones industriales. Por ejemplo, un fabricante de bobinas eléctricas se encontró con que podía ahorrar en el valioso hilo de cobre haciendo más pequeña la desviación estándar de la resistencia eléctrica, en ohmios, de las bobinas fabricadas. Con menor variabilidad, pudo acercar el nivel medio a la tolerancia inferior en ohmios. Una fábrica de tejidos pudo cumplir las especificaciones mínimas utilizando un nivel medio inferior de peso, vigilando atentamente las onzas de tejido por yarda. El fabricante de unos productos de aleaciones, pudo hacer grandes ahorros en las materias primas, vigilando muy de cerca la mezcla de los ingredientes, temperaturas y velocidades de enfriado. En general, cuando debe cumplirse un máximo o un mínimo, el control estricto de la variabilidad permite trabajar a un nivel medio de operaciones en el que resulta posible ahorrar en materiales o en otras cosas.

ESPECIFICACIONES DEL PROCESO

63

ESPECIFICACIONES

Fig. 6-3. Patrón de frecuencias generada por ordenador, con la curva normal superpuesta. El proceso apenas es capaz de cumplir las especificaciones. Procedencia: Deere y Co., Departamento Habilidad, sistema CAIR (Computer-Aided Inspection and Reporting, Inspección e Informes Asistidos por Ordenador).

Representación gráfica

Con el desarrollo de la inspección automatizada, resulta relativamente sencillo mostrar la relación entre la variabilidad del proceso y los límites de la especificación. En la figura 63 se da un ejemplo que muestra las salidas generadas por el sistema de Inspección e Informes Asistidos por Ordenador (Computer-Aided Inspection and Reporting, CAIR) de Deere and Company. Se han tomado medidas de una muestra, siendo el objeto particular de interés el diámetro de un orificio. Vemos el modelo de distribución de frecuencias observado, sobre el que se ha dibujado la curva normal, centrada sobre el promedio de la muestra. Los límites de la curva exceden las especificaciones infinitesimalmente. Por lo tanto, el proceso apenas puede satisfacer las tolerancias. Sería conveniente investigar los medios de reducir la variabilidad del proceso para que haya un cierto margen de seguridad entre la capacidad del proceso y los límites de la tolerancia. El tema del control de calidad automatizado se trata más adelante en el capítulo 31. Mientras que la automatización no cambia nada en términos de principios estadísticos, sí que permite un mayor rango de aplicaciones. Un gráfico como el de la figura 6-3 sólo cuesta unos minutos de hacer en una computadora, pero se necesitarían varias horas manualmente.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Resumen

Las especificaciones del proceso ponen énfasis en el fino detalle que interviene en la producción de alta calidad, y producto de bajo coste con el equipo de fabricación. Debe verificarse la factibilidad de las especificaciones y tolerancias asociadas a cada proceso, por medio de un estudio de la capacidad del proceso. En los casos en que la variabilidad del proceso es demasiado elevada para satisfacer las especificaciones requeridas, es preciso realizar pruebas y otro tipo de investigación para encontrar los materiales y condiciones del proceso que reducirán y minimizarán las variaciones. Hace falta personal técnico que esté alerta y al día en las nuevas tecnologías industriales y de ingeniería conforme van surgiendo, y capaz de trasladar éstas a las propias operaciones de la fábrica. Las mejoras que así se consiguen se formalizan y documentan en la especificación del proceso.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué relación hay entre las especificaciones del proceso y las descripciones del proceso? 2. ¿Cuál es la distribución de las especificaciones del proceso? 3. ¿Cuál es la base o razón para distribuir las especificaciones del proceso entre las diversas personas de la organización? 4. ¿Cómo se define la capacidad del proceso? 5. Cuando se determina la capacidad del proceso disponemos de dos medidas principales de la variabilidad. ¿Cuáles son? 6. Suponiendo que un proceso suministra unidades cuya resistencia tensil media es de 100 libras por pieza, con una desviación estándar de 5, ¿cuál es la capacidad del proceso? 7. ¿Cuál es la capacidad del proceso de una operación que suministra unos productos con una dureza promedio de 40 (en la escala C de Rockwell), con una desviación estándar de 2? 8. El cliente ha especificado que una pieza de un arma se fabrique con una tolerancia de ± 0,008 cm. El equipo del fabricante suministra una capacidad del proceso de ± 0,010 cm. ¿Debería el fabricante dejar pasar esta oportunidad de conseguir un pedido, o que otra cosa podría hacer? 9. ¿Cuáles son las principales variables del proceso en (a) tornos, (b) prensas, (c) hornos, (d) secadoras? 10. ¿De qué manera puede la atención adecuada a las especificaciones conducir a ahorros directos en los materiales para producción?.

PUBLICACIONES SOBRE INGENIERÍA DE PROCESOS, METROLOGÍA Y CONTROL DE CALIDAD (*)

Assembly Engineering Hitchcock Publishing Co., Hitchcock Bldg., Wheaton, Illinois 60187 Automation Penton Publishing Co., Penton Plaza, Cleveland, Ohio 44114 * Esta lista es incompleta necesariamente. El lector puede consultar asociaciones profesionales y comerciales y referencias bibliográficas para aquellas publicaciones y revistas relacionadas directamente con ingeniería, control de calidad y responsabilidades similares.

ESPECIFICACIONES DEL PROCESO

Chemical Processing Putnam Publishing Co., 111 E. Delaware Place, Chicago, Illinois 60611 Control Engineering Dun-Donnelley Publishing Co., 666 Fifth Ave. Nueva York, Nueva York 10019 Factory Morgan-Grampian Inc. 16 West 61 St., Nueva York, Nueva York 10023 Hewlett-Packard Journal Hewlett-Packard, 195 Page Mill Rd., Palo Alto, California 94306 Hydraulics and Pneumatics Industrial Publ. Co., 614 Superior Ave. West, Cleveland, Ohio 44113 Industry Week Penton Publishing Co. (ver dirección en Automation) Manufacturing Engineering and Management Society of Manufacturing Engineers, Dearbon, Michigan 48128s Measurement News Hewlett-Packard (dirección en Hewlett-Packard Journal) Plant Engineering Technical Publishing Co., 13015 Grove Ave., Barrington, Illinois 60010 Production Bramson Publishing Co., Bloomfield Hills, Michigan 48013 Technical Information Periodical Service General Electric Co., 1 River Rd., Schenectady, New York 12345 Quality Hitchcock Publishing Co.(dirección en Assembly Engineering) Quality Progress American Society for Quality Control, Milwaukee, Wisconsin 53203

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7 Planes de calidad

Antes de poder comenzar la fabricación a gran escala de un artículo, debe estar preparada la especificación de los procedimientos de inspección tanto durante el proceso como final, indispensable para garantizar un buen producto acabado. La documentación referente a esta tarea es el plan de calidad. Este transmite a las personas implicadas en la operación las instrucciones que han de seguirse para incorporar la calidad al producto. La responsabilidad básica en el desarrollo de los planes de calidad recae en el ingeniero de proceso, quien utiliza los diagramas de flujo del proceso y las descripciones del proceso para averiguar los mejores puntos para el control del producto durante la fabricación y para la inspección final.

Compendio de la planificación de la calidad

La planificación de la calidad afecta a las personas y a los procedimientos que figuran en el diagrama de flujo de la figura 7-1. Hay que tener en cuenta los siguientes puntos: 1. Las necesidades del cliente son investigadas por el personal de ventas responsable de un producto en particular. 2. A continuación, el departamento de diseño del producto traduce las necesidades del cliente a unos planos detallados del producto, con las especificaciones y las tolerancias. 3. El departamento de ingeniería de fabricación proporciona los proyectos de entrada para hacer los planos de fabricación. 4. El departamento de ingeniería de proceso desarrolla los planes de calidad, basándose en la información suministrada por los departamentos de ventas, de ingeniería de producto y de proceso, y de fabricación. 5. El departamento de delineantes edita los planos de fabricación con los planes de calidad. 6. Los departamentos de fabricación producen con arreglo a los planos, especificaciones, tolerancias y planes de calidad. De este modo, el fabricante tiene la garantía de que se han comprendido las necesidades del cliente y de que se han satisfecho en la producción real. En la sección siguiente se examinarán los aspectos principales de estos procedimientos. 67

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 7-1. Planes de calidad desarrollados a partir del esfuerzo conjunto de los departamentos de ventas, ingeniería y fabricación. El objeto es garantizar que se han comprendido y satisfecho las necesidades del cliente en la producción real.

Determinación de los requisitos del cliente

La planificación de la calidad comienza con los requisitos del cliente. Una compañía debe saber no sólo lo que el cliente quiere, sino también cuanto está dispuesto a pagar por ello. Generalmente, el departamento de ventas es el que consigue esta información. La función de los ingenieros es entonces traducir estos requisitos a especificaciones y tolerancias claramente definidas para el producto y para el proceso de fabricación. En algunos casos, los departamentos de diseño del producto tomarán las decisiones específicas para un producto según los requisitos contratados con uno o con unos pocos clientes. En otros casos, el diseño del producto tendrá un carácter más general, basado en investigaciones de mercado y evaluaciones del potencial de ventas. Aprobación de los planos

Independientemente de que se planifique una producción de tipo artesanal o en serie, es importante que los planos del producto y sus especificaciones y tolerancias sean revisadas y aceptadas como factibles por la unidad de fabricación. En otras palabras, la respuesta a la pregunta «¿Podemos fabricar este artículo dentro de las tolerancias deseadas y a los ritmos de producción y costes necesarios?» debe ser afirmativa. Puede que no sea posible fabricar un producto determinado porque el equipo no puede modificarse lo suficiente para cumplir las tolerancias; o la productividad puede que sea tal que la planta no pueda fabricar el artículo al ritmo necesario; o los costes puede que sean demasiado altos para poder vender a precios competitivos.

PLANES DE CALIDAD

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Cualquier modificación necesaria de los planos, especificaciones y tolerancias deben documentarse tanto en los planos como en las especificaciones de fabricación propuestas. En los trabajos de tipo artesanal, los planos finales de fabricación y las especificaciones se transmiten, vía el departamento de ventas, al cliente para que les dé la aprobación final. Sólo cuando los departamentos de ventas, ingeniería y fabricación han llegado a un entendimiento completo con el cliente debería iniciarse la fabricación del producto a escala total. Si no hay un cliente particular, el estudio de las necesidades del mercado ocupa su lugar.

Obligatoriedad de las autorizaciones

Generalmente, la fabricación sin la autorización del cliente se realiza bajo la responsabilidad del fabricante. Pero la espera de esta aprobación puede ocasionar retrasos que acarreen pérdidas mayores u otras consecuencias no deseables. En tal caso puede ser conveniente hacer llegar al cliente con urgencia un plano en el cual figure la siguiente nota de aviso: Responsabilidad del cliente Los artículos se están fabricando de acuerdo con el plano, las especificaciones y tolerancias adjuntas. Si hay algún desacuerdo, notifíquelo a esta oficina llamando por teléfono (código de zona y número de teléfono) antes de (fecha).

Se pueden acordar entonces, por comunicación verbal, algunas modificaciones, revisiones y ajustes. No obstante, tan pronto como sea posible el fabricante debe proporcionar los nuevos planos con los cambios acordados y confirmados por el cliente.

Riesgos que se corren con los cambios de palabra

Los cambios de palabra pueden ser peligrosos. Observe, por ejemplo, el dibujo en la esquina superior izquierda de la figura 7-2. En él figura el dibujo de un vaso de papel estándar con el logotipo y nombre del cliente. Al ver el diseño, al cliente no le gustó la «i» minúscula de la palabra «Bird», y solicitó que se hiciera mayor. El vendedor comunicó por teléfono el cambio, junto con el pedido, para que la fabricación pudiese comenzar cuanto antes. Se fabricaron miles de vasos. Pero en el dibujo lo que se aumentó fue el ojo del pájaro, no la letra «i». La letra «i» se confundió con la palabra «eye» (ojo), de pronunciación similar; este error no hubiera ocurrido probablemente con una comunicación escrita. En todas las industrias hay muchos ejemplos de problemas de diseño y de producción, que surgen por el fallo de no pasar la información escrita en forma clara, inequívoca y permanente.

Niveles y características de calidad

El departamento de ingeniería es el responsable de la definición y listado de las características de la calidad en función de su importancia relativa. A continuación se da un sistema de clasificación utilizado con frecuencia:

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

DISEÑO REMITIDO AL CLIENTE

DISEÑO QUE QUIERE EL CLIENTE: I MAYÚSCULA (NO «i» MINÚSCULA)

DISEÑO ELABORADO: OJO GRANDE EN VEZ DE I MAYÚSCULA

Fig. 7-2. Planificación de la calidad. Ejemplo de perjuicios causados por los cambios verbales en el diseño.

1. Características críticas: Ciertas especificaciones y tolerancias del producto rigen las características críticas del artículo. Un fallo en la observación de tales especificaciones y tolerancias puede constituir un riesgo para la vida, la salud y los bienes, o puede ocasionar un funcionamiento absolutamente malo del producto. 2. Características mayores: Si los artículos no cumplen las características mayores, el producto no será bueno, pero no hay riesgo para la vida, el organismo o los bienes. 3. Características menores: Si no se cumplen las características menores, aparecen defectos menores. No disminuye la posibilidad de uso del artículo, pero las tasas de rechazo pueden sobrepasar el límite permisible, digamos como el 5 por 100. 4. Características secundarias: La ausencia de estas características supone un fallo, o un defecto, que no incide sobre el uso del producto, pero que deteriora la imagen global de la calidad. Para aclarar esta clasificación se dan los siguientes ejemplos: (1) La conexión del hilo de toma de tierra en un taladro eléctrico es un requisito crítico. Si no se hace bien hay peligro para la vida. (2) Un defecto mayor del eje de un motor consiste en que el diámetro esté fuera de la tolerancia. No puede acabar de montarse. (3) Las mellas en el acabado especular de un bastidor de acero inoxidable constituyen un defecto menor. (4) Los hilos sueltos en una prenda de vestir constituyen una característica secundaria indeseable. La línea divisoria entre las características de calidad a menudo es difícil de trazar, y el juicio y experiencia de las personas variará algo en cuanto a la importancia relativa que se da a las características. Dentro de un mismo producto se pueden dar los cuatro tipos de características. Por ejemplo, un interruptor automático doméstico puede mostrar éstos defectos:

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PLANES DE CALIDAD

1. Crítico: Un cable suelto. Esto podría provocar un incendio a causa de un cortocircuito, con la consiguiente pérdida de los bienes, y quizá de la vida. 2. Mayor: Muelle del cierre flojo. Este defecto puede ocasionar una pérdida de potencia, un mal funcionamiento. 3. Menor: Cajetín con mellas. Este defecto no se puede aceptar si está presente en una cierta proporción especificada (digamos el 5 por 100 o más) en el lote. 4. Secundario: Pintura rayada. Se deteriora la imagen de la calidad. El ingeniero de proceso debe tener en cuenta los criterios de dimensiones, de funcionamiento y visuales para los materiales, componentes y producto final para (1) definir las categorías de las características y (2) listarlas. La figura 7-3 proporciona un ejemplo de una de estas listas para un producto relativamente sencillo. A menudo harán falta muchas páginas para listar todas las características de un producto.

Formulación del plan de calidad

Nos estamos aproximando a la fase final de la planificación de la calidad. Se han investigado los requisitos del cliente y se han traducido a requisitos de producción. Se han clasificado y listado las características de calidad. Todo lo que queda por hacer es extender los planes para la inspección durante el proceso y de producto final. Se pone especial énfasis en la inspección durante el proceso, ya que es un medio de detectar las operaciones fuera de estándar y el producto no conforme lo más pronto posible dentro de la secuencia de

LISTA DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LA CALIDAD Producto: Hojas de cuchillo EXAMINAR

Operación: Acabado especular DEFECTO MAYOR

Fecha:

DEFECTO MENOR

Hoja completa

Señales de chamuscado Marcas brillantes Rayas Quemaduras oscuras (comparar con muestra estándar)

Quemaduras claras (comparar con muestra estándar)

Lomo

Rebabas Muescas

Delgado

Punta

Muescas

Delgada

Filo

Afilado desigual Delgado o grueso (comprobar con galga pasa-no pasa) Señales de afilado en húmedo

Fig. 7-3. Lista de las características de calidad. Ejemplo: hojas de cuchillos después del acabado especular. De Enrick, N.L., Quality Control and Reliability, Seventh Edition (Nueva York: Industrial Press, 1977).

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

PLAN DE CALIDAD PARA LA INSPECCIÓN DURANTE EL PROCESO Plano Número 986105

Fecha:

Operac.

Caract.

N.º galga o herramienta

Frec. de uso

Otras inspecciones requeridas

Espec. de Ref.

1

D.l. 1.058

G-10

10%

No rebabas

QIS-13

1

D.E. 1.750

G-11

10%

2

Long. 6.000

G-12

10%

3

Sup. plana

G-13

10%

4

Res. tensil

TF-89

10%

5

Pintura (ocular)

—

10%

Prueba de funcionamiento a plena carga Inspección ocular

QIS-13

QIS-14

Observación: si se realiza una inspección inferior al 100% de cualquier característica, y se encuentran defectos, inspeccionar el lote al 100% para esa característica.

Fig. 7-4. Ejemplo de un plan de calidad para la inspección durante el proceso.

fabricación. De esta manera un producto defectuoso se detiene antes de que llegue a la inspección final y posiblemente al cliente. El eslogan «Hágalo bien a la primera», hace hincapié en (1) intentar evitar un producto insatisfactorio por medio de comprobaciones frecuentes, y (2) separar el producto defectuoso para corregirlo prontamente, reprocesarlo o desecharlo, antes de ser sometido a ulteriores y costosas operaciones. En las figuras 7-4 y 7-5 se muestran los documentos típicos del plan de calidad para la inspección durante el proceso y de producto final. Los elementos clave de estos formularios son: 1. Los puntos en los que deben comprobarse e identificarse las operaciones. 2. Se anotan las características de calidad que se tienen que inspeccionar o someter a ensayo. 3. Se indican las herramientas, galgas y otros instrumentos necesarios. 4. Se anotan la frecuencia de las comprobaciones y la cantidad de producto que debe someterse a la inspección por muestreo. 5. Siempre que sean de aplicación, se hará referencia a especificaciones suplementarias, tales como estándares visuales o procedimientos de ensayo, en documentos aparte.

PLANES DE CALIDAD

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Fig. 7-5. Plan de calidad para la inspección final. Ejemplo. Muchos productos puede que necesiten más espacio en cada categoría de inspección, pero el formato básico será el mismo.

Con estos tipos de documentos, basados en los procedimientos explicados en los párrafos precedentes, ya están documentados los fundamentos de la planificación de la calidad, que orientarán hacia una fabricación eficaz, y consciente de la calidad y de los costes.

Planificación de la calidad de los proyectos

El concepto de planificación de la calidad basado en los diagramas de flujo del proceso se puede ampliar para abarcar los proyectos de nuevos y grandes adelantos, como los de la industria aeroespacial o naval. Con frecuencia, el proyecto requerirá una planificación acelerada para cumplir los imperativos del tiempo, como en la figura 7-6, puesto en evidencia por la progresión simultánea de diversos tipos de actividades importantes. El diagrama de flujo del plan del proyecto no sólo ayuda a la dirección y al staff para desarrollar las operaciones, sino que también sirve para planificar la calidad. Por ejemplo, durante el diseño del producto, los departamentos de ingeniería de proceso y de control de calidad deberían proporcionar la información sobre las especificaciones y tolerancias que son deseables y posibles de mantener. Nuevamente, el análisis del equipo, la selección y su adquisición

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 7-6. Diagrama de flujo de un proyecto acelerado. La planificación de la calidad tiene lugar en estos puntos clave: diseño, selección del equipo, formación de los operarios, pruebas piloto y fabricación.

los procedimientos escritos de ensayo. La filosofía del plan de calidad es sencilla: las operaciones defectuosas deben descubrirse tan pronto como sea posible, para que pueda detenerse la producción de artículos fuera de estándar antes de incurrir en excesivos costes por chatarra y recuperación.

PREGUNTAS DE REPASO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

¿Cuál es la definición de plan de calidad? ¿Qué personas están relacionadas con la planificación de la calidad? ¿Cuáles son los principales pasos de la planificación de la calidad? ¿Por qué es importante formular los procedimientos definitivos para aprobar los planos? ¿Cuáles son las obligaciones de producción cuando los planos no están debidamente verificados? ¿Se pueden aceptar los cambios verbales en los planos? ¿Qué es una característica crítica de la calidad? ¿Qué es una característica mayor de la calidad? ¿Qué es una característica menor de la calidad?

PLANES DE CALIDAD

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10. ¿Qué es una característica secundaría de la calidad? 11. ¿Cuáles son los elementos claves de los documentos, tales como los de inspección durante el proceso o del producto final, que apoyan el plan de calidad? 12. En términos generales, ¿cuál es la filosofía del plan de calidad? 13. ¿Qué es una lista de las características de la calidad? (Preparar un ejemplo.)

8 Auditorías de calidad

Aunque la actitud y el comportamiento del operario que realiza el trabajo son los elementos clave para conseguir y mantener la calidad del producto, incluyendo la calidad de la ejecución, son imprescindibles las mediciones de rutina y control durante el proceso y la conformidad de la calidad final. Las auditorías de calidad proporcionan el medio de garantizar que se consigue realmente la conformidad.

Ámbito

La auditoría de calidad se diseña para comprobar que 1. El operario se atiene a los planes de calidad previamente establecidos. 2. La maquinaria y el equipo están funcionando de la manera prevista, y 3. El producto resultante satisface todos los requisitos esenciales de la calidad. Con este fin, el departamento de control de calidad está equipado con personas técnicamente cualificadas para ensayar, inspeccionar y comprobar los productos y los procesos. Estos técnicos de proceso hacen de auditores, haciendo el seguimiento del pulso de la calidad de las operaciones de fabricación. En las plantas pequeñas, las auditorías se pueden llevar a cabo por el ingeniero de proceso o director de control de calidad, eliminando así la necesidad de técnicos de proceso.

Áreas de auditoría

Las auditorías pueden definirse como inspecciones y ensayos llevados a cabo según un calendario aleatorio, con el objeto de comprobar muestras de producto y el comportamiento del operario durante el trabajo. Las áreas siguientes son de vital importancia para lograr el éxito de todo el sistema de control de calidad: Auditorías de ensayos. Estas son para garantizar que se logra el control sobre el funcionamiento y uso adecuados del equipo. El auditor itinerante de proceso hace el seguimiento comprobando las operaciones reales frente a las especificaciones. Se asegura de que todo el equipo de ensayos funciona de acuerdo con el plan, y que los programas de estandarización y calibración se han realizado en el momento programado. 77

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Auditorías de herramientas y galgas. Se hace el seguimiento de las herramientas y galgas para asegurarse de que no se utilizan más tiempo que el programado. El equipo desgastado más allá de los límites aceptables no debe estar en la planta de fabricación. Se verifican los números de las herramientas y galgas para asegurarse de que son en realidad las determinadas por el diseño y aplicables a la pieza que se está fabricando. Planos, especificaciones y auditorías del plan de calidad. Los planes de calidad, las especificaciones y los planos deben estar a la vista en cada puesto de trabajo. El técnico repasa continuamente estos documentos, asegurándose así de que se están utilizando las últimas programaciones y especificaciones puestas al día.

Auditorías durante el proceso

Las auditorías se realizan en cada paso del proceso de producción. La auditoría en sí es una proposición de tipo sí/no. ¿Se están cumpliendo o no los requisitos de calidad especificados para el producto? En la figura 8-1 aparece paso a paso la construcción de un procedimiento de auditoría viable para el control de calidad de un producto y para el buen comportamiento del operario. Se muestran las principales operaciones y características que requieren auditorías de calidad aleatorias con objeto de garantizar la conformidad con los planes de calidad. Se trata tan sólo de un ejemplo. Cada organización tendrá que desarrollar su propio programa de auditorías de control. Además, los auditores del proceso y del producto deben usar como guía listas detalladas como las que figuran en la tabla 8-1.

Rechazos durante el proceso

A pesar de todos los cuidados, en ocasiones el producto saldrá defectuoso, lo cual debería detectarse en las auditorías durante el proceso. Debe adjuntarse a estas unidades defectuosas un formulario, conocido como «rechazo durante el proceso» (RDP), de manera que se evite el subsiguiente procesado de producto de calidad inaceptable. Una buena manera de hacerlo consiste en utilizar un formulario con cuatro copias, formado por una primera hoja y tres hojas de copia. Este formulario, editado por el técnico de proceso o por el ingeniero (o iniciado, a petición de los interesados, por el capataz), y basado en las auditorías del producto, tiene el objeto de estimular la puesta en marcha de acciones correctoras. Los formularios llevan numeración consecutiva, para que cada defecto a corregir pueda ser localizado. Una vez ha tenido lugar el rechazo, este procedimiento, ilustrado en la figura 8-2, consiste en: 1.er Paso: El técnico de proceso rellena el formulario RDP, anotando el número de plano, nombre del artículo, cantidad, número de pedido, número de situación en fabricación, última operación realizada, tipo de defecto y la fecha del informe. También lo ha de firmar. 2° Paso: La primera copia es archivada por el técnico de proceso para hacer el seguimiento de las acciones. er 3. Paso: Se le notifica al ingeniero de proceso para que tome una decisión respecto al destino del material. Una vez tomada la decisión, la copia archivada y las demás

AUDITORIAS DE CALIDAD

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Fig. 8-1. Auditorías de calidad hechas al azar a lo largo de toda la fabricación. Se comprueban las variables de producción y de proceso.

copias se rellenan con la disposición tomada, con las iniciales del ingeniero y la fecha. 4.° Paso: La segunda copia, con la decisión respecto al destino, se le entrega entonces al capataz para su realización, que puede ser (a) reprocesar, (b) desechar, o (c) pasarla tal como está pero con un número de RDP. Si hay que reprocesar, el capataz lo notifícara al técnico de proceso cuando la operación de reprocesado esté concluida. El técnico comprobará el reprocesado, y si resulta satisfactorio, firmará los formularios restantes (N.os 3 y 4) indicando así la autorización para seguir la fabricación. Si hay que desechar, el capataz, una vez el artículo ha sido desechado, escribirá «desechado» por encima de la etiqueta, pondrá sus iniciales o firmará. Por otra parte, si el producto ha pasado «tal como está», el capataz señalará las piezas con el número de RDP para que el material fuera de estándar se pueda identificar con facilidad. 5.° Paso: Una vez se ha completado la identificación para reprocesar, para mandar a desechos o «pasar tal como está», el capataz lo notificará al técnico de proceso. Si el técnico de proceso lo autoriza, firmará la casilla de autorización en la tercera y cuarta copias. La cuarta copia se le da al capataz en señal de autorización para actuar (reprocesar, desechar o pasar, según se haya indicado). Los informes se guardan en el archivo del analista de control de calidad durante un año y luego se destruyen.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 8-1. Control del operario y lista de comprobación de la auditoría de calidad CONTROL DEL OPERARIO Y LISTA DE COMPROBACIÓN DE LA AUDITORIA DE CALIDAD Operación 1: Extrusión El operario comprueba el DI, DE, la long. y laminación La auditoría confirma que se siguen los siguientes procedimientos estándar: Métodos operatorios, stock extruido, variables de la máquina, materias primas, vacío, consistencia de materiales. Operación 2: Secado El operario ajusta y da comienzo al ciclo preparado de secado. El auditor confirma que el termómetro húmedo está funcionando, que los controles neumáticos funcionan correctamente, que están funcionando las levas adecuadas y que las conexiones del termómetro húmedo y del termómetro seco funcionan correctamente. Operación 3: Girar y desbarbar El operario ajusta las plantillas de desbarbar y las herramientas de acabado, según las especificaciones y los planes de calidad. Ajusta el torno según la velocidad de eje apropiada y velocidad de alimentación de la herramienta. El auditor hace el seguimiento de las variables del proceso y confirma que se están utilizando las instrucciones y herramientas adecuadas. El operario comprueba, y el auditor toma muestras del producto, para ver la conformidad con las especificaciones. General El operario sigue todas las especificaciones suplementarias, planos y guías, especialmente en lo que respecta a la limpieza periódica y procedimientos de mantenimiento de la máquina. El auditor comprobará la conformidad.

El procedimiento RDP es una de las técnicas más importantes de control de que dispone la organización, ya que permite la corrección temprana de las condiciones fuera de estándar. Esto se logra con un coste mucho menor que si el producto se desecha o reprocesa en las fases finales de la fabricación. La corrección y recuperación temprana, cuando es posible, generalmente representa una pequeña fracción del gasto por todos los desechos. Otros controles

Además del producto mismo, el técnico de proceso audita las variables del proceso para asegurarse de que el equipo funciona correctamente y que los procedimientos de fabricación son conformes con las especificaciones y planes. Si se detectara una situación defectuosa, el técnico aconsejará al operario de la máquina que informe de la situación a su capataz. Tal como se ve en la figura 8-3, se anotan el número de la máquina, el operario y la hora en que ha ocurrido la discrepancia. Este tipo de documentación es particularmente valiosa cuando los ciclos de fabricación son de larga duración. Las condiciones de operaciones con incidencias se pueden anotar, corregir, y así evitarlas en el futuro. Más todavía, la experiencia que muestra el efecto de la calidad fuera de estándar sobre la condición última del producto

AUDITORIAS DE CALIDAD

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Fig. 8-2. Tres etapas del rechazo durante el proceso (RDP). Primero el defecto es anotado por el técnico de proceso. Después, el ingeniero de proceso determina el destino. Finalmente, el técnico de proceso autoriza el reproceso.

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sirve de fuerte incentivo para detener las salidas de unidades defectuosas en su origen, lo suficientemente pronto como para evitar daños serios. El conocimiento del efecto final de la desviación temprana del producto ayuda a fortalecer la toma de decisiones para disponer las prontas correcciones del proceso y el destino del producto. Por último, el anotar la fecha de la decisión sobre el destino del producto en el informe de discrepancia sirve para indicar la cantidad de pérdidas en producción, estimadas como consecuencia de las salidas no conformes.

Limitaciones a la autoridad

El auditor no suministra los mandatos para tomar acciones correctoras. Más bien sigue la cadena de mando establecida con este objeto. Generalmente, hará recomendaciones al capataz, basadas en su conocimiento del proceso y en su familiaridad con los requisitos de calidad para el producto. Si la desviación es de naturaleza tal que está más allá del conocimiento práctico del técnico-auditor del proceso, éste consultará con el ingeniero de proceso. En todos los casos, él notificará al ingeniero de proceso los problemas aparecidos con los procesos y productos, así como de las acciones tomadas. Las copias de los informes mencionados anteriormente se archivan rutinariamente por el ingeniero de proceso. Además, se harán resúmenes de retroinformación, tal como los que aparecen en las figuras 8-4 y 8-5. Con éstos, la dirección conoce la frecuencia de las auditorías y de las condiciones fuera de estándar que han aparecido. Por ejemplo, la figura 8-4 muestra unas visitas, a intervalos de tiempo aleatorios, a cada puesto, junto con una selección aleatoria de muestras de unidades del producto. En el ejemplo, se encontró que las dimensiones del artículo (N.° 8) estaban manifiestamente fuera de estándar. Pero también los muestreos del operario (Artículo N.º 12) fueron insatisfactorios. Todo esto sugiere que los fallos por parte del operario en tomar muestras y comprobar lo que está fabricando con regularidad fueron la causa de los problemas de calidad que surgieron. La auditoría durante el proceso de la operación de extrusión, figura 8-4, revela un alto porcentaje de unidades defectuosas en la Máquina 3150, basándose en estos cálculos: Porcentaje unidades defectuosas

100 u

Nº total defectos observados

Nº total de auditorias 100 u (3 / 21) 14.3

Una investigación ulterior puso al descubierto problemas de procesado por una entrada de aire en el sistema de vacío. Además se estaba desgastando el diámetro interno de la boquilla en la fabricación de las piezas por la Máquina 3150. Los dos tipos de resúmenes diarios que se acaban de describir se remiten al analista de control de calidad para que haga los gráficos de las desviaciones y que detecte cualquier tendencia adversa que pueda estar apareciendo. Además, reclaman una acción rápida para corregir todos los problemas serios, tales como los observados en la Máquina 3150

Auditoría de producto final

Las buenas auditorías también prevén una comprobación en curso en las etapas finales de la fabricación, para garantizar que el inspector del producto final sigue el plan de calidad,

AUDITORIAS DE CALIDAD

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AUDITORIAS DE CALIDAD

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Fig. 8-5. Formulario típico de una auditoría durante el proceso utilizada para comprobar las variables del proceso y la calidad de la maquinaria durante el proceso. Un muestreo aleatorio a lo largo del turno de fabricación de los procesos y de las piezas permite averiguar la conformidad con los planes de calidad y la correlación entre la no conformidad y los problemas de calidad. En este ejemplo, el fallo del operario en muestrear e inspeccionar su producción condujo a piezas mal dimensionadas causadas por desviaciones de las máquinas y ajustes deficientes.

que los impresos están al día, y que las herramientas y galgas están en buen estado, sin desgastes indebidos y capaces de operar dentro de las tolerancias requeridas. Se revisan muestras del producto para confirmar que la inspección es correcta y para asegurarse de que el código de identificación del inspector figura en los materiales adecuadamente autorizados y en los paquetes.

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La auditoría del stock final empaquetado se realiza tomando muestras aleatorias de varias líneas de producto y comprobando que cada característica de calidad es conforme con las especificaciones. En la figura 8-6 se muestra una auditoría típica de stock empaquetado. Este formulario se hace para una muestra de cinco unidades, en cada una de las cuales se inspeccionan los elementos de calidad anotados en el formulario. Si no hay conformidad con las especificaciones del plano o si se encuentra presente un defecto, se marca en la columna de «frecuencia de defectos», hasta que la cifra total de defectos observados queda registrada. Hay unas puntuaciones predeterminadas para cada defecto. El producto de las frecuencias por la puntuación da la columna «p X f». A partir de los resultados de «p x f», se calcula el índice de calidad de la manera siguiente:

Índice de calidad (IC)=100-

suma de (p u f) Nº unidades de la muestra

en la que «p» es la puntuación mencionada anteriormente asignada a cada defecto y <> es la frecuencia con que aparece cada defecto. En lugar de «N° de unidades inspeccionadas» se utiliza frecuentemente el signo abreviado N. En el ejemplo (p x f) = 119, N = 5 y el factor de conversión de porcentaje 100, como se ha observado más arriba, la fórmula sería: Índice de Calidad (IC) = 100 - 119/5 = 76.2 que indica un comportamiento «regular», basado en la siguiente escala de estimación: Índice de Calidad: 90-100 80-89 70-79 60-69 0-59 Grado de Calidad: Excelente Bueno Regular Malo Rechazar Debe observarse que las auditorías de producto final se realizan no solo en las instalaciones de fabricación sino también en almacenes alejados. Se hace así para asegurarse de que el producto almacenado se manipula y almacena de forma que la calidad se mantiene.

Muestreo del trabajo

El muestreo del trabajo es una herramienta de que dispone la dirección para evaluar la proporción de tiempo que las fuerzas de control de calidad dedican a diversas actividades, tales como trabajar en inspecciones y auditorías, desplazamiento entre puestos de trabajo, esperas, realización de trabajos de oficina o estar parados. Con este propósito, el ingeniero de proceso o supervisor asignado a un departamento, realiza paseos al azar por todas las áreas importantes, anotando sus observaciones en una hoja de registro, tal como se ilustra en la figura 8-7. Es mejor que se mantengan constantes las horas de la vuelta, evitando la hora de la comida y añadiendo paseos a horas seleccionadas al azar. Después de haber dado un cierto número de vueltas, entre 20 y 40, se prepara un resumen como el de la figura 8-8. Se deben cubrir a todos los empleados y a todas las operaciones. Con el análisis de los datos acumulados, se conoce el grado en que las fuerzas de trabajo son eficazmente dirigidas y controladas. Con frecuencia se detectan áreas a mejorar, tales como (1) la necesidad de una mejor planificación y programación de las operaciones de auditoría (2), mejor distribución del equipo o uso de mesas móviles para ensayos, para evitar

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AUDITORIA DE STOCK EMPAQUETADO Fecha

Artículo: Aislante de suspensión Puntuación P

Categoría Comprobación dimensiones espesor faldón espaciado total diámetro revestimiento calibración perno calibración copa clavija distancia salidas

3 20 3 20 20 50 10

Porcelana brillo uniforme rozaduras o puntos descubiertos marcas brillantes suciedad estufa secado partículas arena cemento señal muela limpieza grietas revestimiento alabeado desportilladuras

3 15 3 10 10 3 5 50 20 10

Frecuencia f

Producto pf

2

40

3

30

1

10

2

10

10 10

2

20

Maquinaria marcado de la tapa alineación exceso de pulverización picaduras salientes de la sup. grietas, pliegues, solapas galvanizado uniforme puntos al descubierto

3 35 3 3 3 50 3 20

3

9

Empaquetado etiquetas y aspecto estado general

6 20

Cemento grietas en superficie enganches sueltos profundidad uniformidad burbujas aire desconchado Bandas de arena demasiada arena en orificio enganche poca arena en cabeza

3 50 10 3 3 3

Total

119

Índice de Calidad

100 

suma de (p u f) N

100  119 / 5

76.2

N es el número de unidades de la muestra. Fig. 8-6. Auditoría del stock empaquetado. Se calculan las puntuaciones y los índices de calidad, y se le asigna la calificación de la calidad.

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Fig. 8-7. Hoja de registro utilizada para muestreo del trabajo.

desplazamientos innecesarios (3), evitar demasiado papeleo durante la auditoría de inspección (4), mejores instrucciones de trabajo y mejor supervisión.

Resumen

Las auditorías de calidad suministran el conocimiento de las mediciones de rutina y control durante el proceso y del comportamiento de la calidad final. La auditoría verifica que el operario sigue los procedimientos adecuados; que el equipo está funcionando bajo los ajustes, velocidades y las condiciones previstas; y que la producción cumple las especificaciones de calidad. Un programa adecuado incluye las auditorías de las herramientas y galgas así como de los planos, especificaciones y planes de calidad. La auditoría puede conducir al rechazo de un producto durante la fabricación cuya calidad está fuera de estándar. Se establecen los procedimientos para notificarlo al personal de producción responsable de tales artículos, y para averiguar cuándo y si se han llevado a cabo eficazmente las acciones correctoras. Los datos importantes recogidos con esta forma de realizar las auditorías se resumen, y de este modo sirven de retroinformación para la dirección que es responsable de hacer las correcciones en todos aquellos lugares del proceso en los que se necesitan mejoras.

AUDITORIAS DE CALIDAD

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Fig. 8-8. Resumen del muestreo del trabajo.

PREGUNTAS DE REPASO

1. 2. 3. 4. 5.

¿Cuál es el ámbito de las auditorías de calidad? ¿Cuáles son las áreas principales para auditar? ¿Cuáles son los pasos principales para un rechazo durante la fabricación? ¿Cuáles son las limitaciones a la autoridad del auditor? Un auditor ha observado 5 defectos a lo largo de 20 auditorías. ¿Cuál es el porcentaje de unidades defectuosas? 6. La auditoría de un stock empaquetado de una muestra de 10 unidades suministró éstos datos: Ensayo A B C D E F G H I

Puntuación 10 20 10 50 30 40 20 10 10

¿Cuál es el índice de calidad?

Frecuencia de defectos 2 0 3 0 0 1 1 0 1

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7. ¿Cuál es la naturaleza y el objeto de una nota de discrepancia del proceso? 8. ¿Qué es la calificación de la calidad, y qué relación tiene con el grado de calidad y con el índice de calidad?

9 Historiales de la calidad

Un aspecto muy importante del programa de control de calidad es la medida del nivel medio de la calidad del producto que se ha conseguido en la planta. No sólo es necesario saber si el proceso se está llevando a cabo adecuadamente, sino que también hay que hacer el seguimiento de los niveles de la calidad. Estas medidas nos indicarán si se están haciendo progresos o no. Además, si hay una caída en la calidad, se pueden realizar las acciones correctoras a tiempo.

Medición del nivel medio de la calidad

Como regla general, no es práctico inspeccionar y someter a ensayo toda la producción procedente de cada operación del proceso. Por lo tanto, se toman unidades de muestra, se ensayan, y se registran lote a lote, para el control diario y de hora en hora. Un plan de muestreo típico es el siguiente: Tamaño de la muestra

Número aceptación

Número rechazo

8

0

1

En realidad, este plan dice: 1. Saque una muestra aleatoria de 8 unidades de un lote determinado, procedente de una operación dada del proceso. 2. Inspeccione la muestra. 3. Si encuentra cero (ningún) defectos, deje pasar el lote. 4. Si encuentra uno o más defectos (o unidades defectuosas), rechace el lote. Debe observarse que «Rechazo» no supone una retención irrevocable del lote. Por ejemplo, un lote puede pasar «condicionalmente», pero si tienen lugar una serie de rechazos consecutivos, el proceso en conjunto debe someterse a (1) parada y revisión (2), selección y clasificación al 100 por 100, (3) clasificación y reproceso, o (4) cualquier otra acción adecuada. Por el momento, este texto no tratará de las decisiones individuales lote por lote, 91

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sino más bien de la evaluación del nivel medio de la calidad en un proceso, en lo que se refiere a porcentaje de unidades defectuosas. Lo que es importante señalar es que los resultados del muestreo, acumulados a partir de 10 a 20 o más lotes durante un período de tiempo, pueden analizarse según (1) el índice de paso en tanto por cien o (2) el promedio de unidades defectuosas en las muestras, o promedio de la muestra. Ambos términos señalan estimaciones de la calidad del lote, promediadas durante un período de tiempo. Ahora nos ocuparemos del examen del promedio de la muestra.

Nivel del proceso estimado a partir del promedio de la muestra

En ausencia de una inspección al 100 por 100, el nivel medio de la calidad se calcula a partir de una serie de muestreos lote por lote, utilizando el plan de muestreo que acabamos de describir. Una sencilla fórmula nos da las reglas para calcular el valor que queremos: Nivel de calidad estimado del proceso, NCEP = N.° unidades defectuosas en una serie de muestras (N.° de muestras) X (Tamaño de la muestra) Los valores están en fracciones decimales. Multiplicando por 100 se obtiene el nivel de calidad del proceso en tanto por cien de unidades defectuosas. Por ejemplo, suponemos que se han sacado al azar y se han sometido a ensayo 10 muestras, cada una de ocho unidades. Se han encontrado cuatro unidades defectuosas en total. Tenemos: Nivel de calidad estimado del proceso, NCEP = 4/(10 X 8) = 4/80 = 0,05 = 5 % Con la ayuda de los métodos estadísticos, puede demostrarse que esta estimación es estadísticamente «insesgada». En otras palabras, esta aproximación no tiene tendencia ni a ir por encima ni por debajo de la verdadera media del proceso. Por supuesto que habrá errores. Pero cada error tiene la misma probabilidad de estar un poco por encima, o un poco por debajo respecto del nivel real (pero desconocido) del proceso. Pero a pesar de que no hay sesgo estadístico, en la práctica puede haber sesgo.

Sesgo de los promedios de muestras en la práctica

Cuando se ha establecido un proceso de fabricación con las condiciones adecuadas, y se le alimenta con materiales y piezas tal como se especifica en el diseño del producto y del proceso, funcionará a un nivel con cierto porcentaje (aunque generalmente bajo) de defectos o de unidades defectuosas. Esta situación se considera de «funcionamiento normal»1. 1

En ocasiones, al utilizar el llamado límite de calibración comprimido, enfoques precontrol o similares, el porcentaje de defectos o de unidades defectuosas se eleva artificialmente al poner las tolerancias «demasiado próximas». Entonces el lote no se rechaza hasta que se ha encontrado un nivel más elevado de muestras defectuosas (compensando así el estrechamiento artificial de la tolerancia). Se consiguen ciertas ganadas en la detección de producto no conforme con muestras pequeñas, con este enfoque del límite comprimido o de precontrol.

HISTORIALES DE LA CALIDAD

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Lo que es importante es lo siguiente: En ausencia de cualquier factor o problema especial, el proceso dará un nivel relativamente estable, y generalmente bajo, de unidades defectuosas. Las situaciones especiales, como el uso de materiales inadecuados o defectuosos, funcionamiento descuidado o torpe, repentinas averías del equipo, y otras circunstancias similares, pueden ocasionar un incremento súbito de la proporción de unidades defectuosas. Desde un punto de vista práctico, el sesgo podría ahora aparecer con esta situación: Si se promedian lotes francamente malos, los cuales no representan ordinariamente el “funcionamiento normal” (tal como se acaba de definir), con los resultados de operaciones normales, el valor estimado del nivel de calidad del proceso quedará indebidamente elevado. En efecto, mientras que el nivel de calidad del proceso, estimado a partir de los resultados de una serie de muestras, es estadísticamente insesgado, en la práctica puede estar por encima del nivel normal de defectos del proceso de fabricación. Por esta razón, a menudo se prefiere otro tipo de estimación, basada en el índice de paso. Además, la comparación de los resultados de los promedios de la muestra con los resultados del índice de paso pondrán de manifiesto otras pistas valiosas sobre la naturaleza del comportamiento y de la consistencia del proceso. Índice de paso

El índice de paso, PĮ, en tanto por cien, se calcula a partir de una serie de muestras lote por lote. Se debe tomar nota de lo siguiente: 1. Número de lotes sometidos a muestreo, utilizando un plan de muestreo especificado (tal como el del ejemplo anterior) 2. Número de lotes rechazados con los planes de muestreo. 3. Número de lotes aceptados con el plan de muestreo. Así, PĮ (%) = 100 X (N.° de lotes aceptados)/(N.° de lotes muestreados) Como ejemplo, refiriéndose al plan de muestreo de cero defectos (muy utilizado) ya visto, y que tenía estas características: Unidades de la muestra

Número aceptación

Número rechazo

8

0

1

La presencia de uno o más defectos reclama el rechazo del lote. Suponiendo ahora que se muestrearon 10 lotes, de los cuales seis fueron aceptados y cuatro rechazados, tenemos PĮ (%) = 100 (6/10) = 60

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HISTORIALES DE LA CALIDAD

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Una vez calculado el índice de paso, con un simple paso más tendremos el nivel de calidad estimado del proceso, NCEP. Nivel de calidad del proceso, método del PĮ

Este planteamiento reconoce el hecho de que cada plan de muestreo tiene una curva característica de operación, la cual proporciona la siguiente información: 1. La abscisa, con los porcentajes de unidades defectuosas (o defectos por cada 100 unidades) de un lote. Así se da el nivel de calidad del lote. 2. La ordenada, que da la probabilidad de aceptación del lote. Esta probabilidad, en tanto por cien, equivale al PĮ, que representa el porcentaje de lotes pasados con un plan de muestreo. Cada plan de muestreo tiene sus propias características de operación, tal como se ve en la figura 9-1, en la que figuran tres escalas en la abscisa, para planes de muestreo de ocho, 20 y 50 unidades. En cada caso, se supone que el número de aceptación es cero y que el número de rechazo es uno. Ahora es sencillo localizar PĮ, se entra en la curva por ese valor hasta cortar a la curva, y luego se lee el nivel de calidad del proceso en la escala adecuada de la abscisa. Utilización de PĮ

Para ilustrar la aplicación del índice de paso, PĮ, se dan los siguientes ejemplos: Ejemplo 1: Se ha encontrado que el índice de paso, PĮ, es del 61 por 100, calculado sobre 20 muestras, cada una de ocho unidades. Ahora vaya a la gráfica por el valor 61 para el porcentaje de PĮ, y vaya hacia abajo hasta alcanzar la escala de ocho unidades de muestra. Se ve que el nivel de calidad estimado del proceso NCEP es aproximadamente del 6 ½ por 100. Ejemplo 2: Con el mismo índice de paso que antes, suponer que la muestra es de 50 unidades. El nivel de calidad estimado del proceso es ahora del 1 por 100 (ver en abscisas la escala para 50 unidades de muestra). Obsérvese que los excesos individuales en la calidad del lote no afectan al índice de paso. En otras palabras, sólo se cuentan el porcentaje de lotes que no han pasado para obtener el índice de paso. No se tiene en cuenta el número de defectos o de unidades defectuosas en un lote rechazado. En consecuencia, un lote aislado inusualmente malo, procedente de un acontecimiento anormal en el funcionamiento o en el procesado, no puede elevar el nivel medio de la calidad estimada del proceso. Por lo tanto un lote aislado no puede sesgar el promedio global, determinado por el índice de paso. Sin embargo, recuerde siempre que es posible tal sesgo cuando los niveles de calidad se calculan a partir de una serie de promedios de las muestras. Comparación

El promedio de una serie de muestras representa una determinación sencilla del nivel de calidad estimado del proceso. El método del PĮ utiliza la curva característica de operación del plan de muestreo. Ahora bien, cuando la falta de estabilidad durante la fabricación

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ocasiona la aparición de algunos lotes no representativos que tienen un número de defectos inusual y elevado, es obvio que las dos estimaciones de la calidad del lote serán diferentes. En particular, cuantos más defectos haya en los lotes inusuales, mayor será el incremento del promedio de la muestra en comparación con los resultados de la evaluación por medio del PĮ. Como regla general, cuando el porcentaje promedio de la muestra sale relativamente alto, la relación crítica es: Relación crítica = Nivel de calidad del proceso basado en promedios de muestras Nivel de calidad del proceso basado en el índice de paso Mientras esta relación no sobrepase 2,0, puede asumirse que no hay inestabilidades serias en el proceso. Por otra parte, cuando la relación está por encima de 2,0, deben suponerse importantes inestabilidades en el proceso. Antes de instalar cualquier rutina sobre calidad, es necesario comprobar las causas de esta inestabilidad e iniciar la acción correctora. El mismo consejo sirve también cuando un proceso ha estado funcionando con estabilidad, pero de repente muestra contradicciones en el comportamiento de la calidad. Unidades defectuosas y defectos por unidad Hasta ahora se han mencionado dos tipos de medidas de la calidad: porcentaje de unidades defectuosas y defectos por unidad. Ya es hora de distinguir claramente estos dos tipos de evaluaciones. Con este propósito, vaya a la figura 9-2, en la que aparecen dos lotes, cada uno de ellos formado por 20 unidades. Resulta obvio lo siguiente: Primer lote Hay dos unidades defectuosas en el lote de 20 unidades. El porcentaje de unidades defectuosas es así: N.° U. defectuosas Porcentaje unidades defectuosas = 100 X Unidades del lote = 100 (2/20) = 10% Segundo lote El número de defectos encontrados en cada unidad se escribe encima de cada unidad, tales como «1», «0», «2», y «3». Hay un total de 10 defectos en las 20 unidades. Por lo tanto: N.° de defectos en el lote Defectos por unidad = N. de unidades en el lote = 10/20 = 0,5 También puede decirse que hay 50 defectos por cada 100 unidades.

HISTORIALES DE LA CALIDAD

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Indicadores especiales

Al utilizar los métodos aquí recomendados, deben tenerse presentes ciertos factores: 1. La simple aplicación de los planes de muestreo no es adecuada para un programa de control de calidad total. En el control de calidad hay más que la simple aceptación o rechazo de lotes aislados. Además, siempre debe hacerse una evaluación del nivel global y de la consistencia del comportamiento del proceso; de no ser así, podrían dejarse pasar elevadas cantidades de productos defectuosos (simplemente porque los planes de muestreo individuales no han demostrado ser muy eficaces para aislar los productos defectuosos, tal como se desprende fácilmente de la observación de las curvas características de operación). 2. Generalmente es preferible utilizar frecuentes planes de muestreo con muestras de pocas unidades, que infrecuentes planes con muestras de muchas unidades. 3. Los métodos aquí explicados se pueden aplicar con escasa diferencia tanto si se utilizan evaluaciones de «porcentaje de unidades defectuosas» o «defectos por cada 100 unidades», siempre que el valor aplicable no exceda del 15 al 20 por 100 (o defectos por cada 100 unidades). Esta afirmación se basa en las semejanzas entre la distribución de Poisson y la binomial a estos valores1. 4. Cualquiera que sea el tamaño de la muestra elegida, es importante que las unidades se seleccionen al azar de los lotes fabricados, y a intervalos regulares. El examen, los ensayos para detectar los defectos, y la anotación de los resultados deben hacerse concienzuda y cuidadosamente. 5. El uso (extendido) de los procedimientos de muestreo de cero defectos, tales como los de los ejemplos dados en la página (93), no quiere decir que el proceso debe necesariamente funcionar al nivel de calidad de cero defectos. Más bien el objeto del plan es descubrir la relación de muestras de cero defectos en forma de porcentaje sobre el total de muestras examinadas. De esta determinación se obtiene el índice de paso. 6. Las muestras de 8, 20 y 50 unidades se utilizan aquí tan sólo de ejemplo. Se pueden elegir muestras con otro número de unidades fácilmente, utilizando el Military Standard 105, que se ha convertido en un estándar internacional. 7. Cuando hay varias líneas de fabricación, se deben tomar muestras de cada línea de fabricación. Este procedimiento es importante incluso si cada línea fabrica el mismo producto (o similar). Con frecuencia hay grandes diferencias entre las líneas. Estas divergencias deben identificarse y utilizarse de guía para orientar los esfuerzos hacia su remedio, siempre que se observen niveles indebidamente altos de unidades defectuosas. 8. La evaluación de los datos de muestreo rutinario, tal como aquí se indica, no significa que no hagan falta auditorías de la calidad especiales e independientes. Por el contrario, estas auditorías siempre son valiosas, especialmente cuando se trata del producto final. 1

Los planes de muestreo para las unidades defectuosas se basan en consideraciones matemáticas de la así llamada distribución binomial de la probabilidad, mientras que los planes para «defectos por unidad» se basan en la así llamada distribución de Poisson de la probabilidad. Cuando los niveles aceptables de calidad no sobrepasan del 15 al 20 por 100 de unidades defectuosas, o de 15 al 20 defectos por cada 100 unidades, las distribuciones binomial y de Poisson conducen a resultados muy semejantes.

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Resumen Un buen programa de control de calidad incluye revisiones periódicas del nivel medio de la calidad en las operaciones clave de la planta. Con esta información, la dirección sabe si se están haciendo progresos en lo que se refiere a la mejora de la calidad y a la reducción de costes. Deben resaltarse las áreas que requieren especial atención. El esfuerzo por mejorar puede tener que preveer ensayos adicionales, rediseños de ingeniería, revisiones de las condiciones del proceso, o sustitución del equipo. La calidad media se determina de dos maneras. La primera de éstas calcula el promedio de unidades defectuosas en una serie de muestras. La segunda obtiene el porcentaje de lotes fabricados pasados con el plan de muestreo utilizado. La relación entre la primera medida y la segunda representa la así llamada relación crítica de los niveles de calidad del proceso. Si esta relación es de 2,0 o mayor, se debe suponer que existen serias inestabilidades. Los departamentos de producción, ingeniería y otros, requerirán entonces que se hagan esfuerzos para su corrección.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es la definición de historial de la calidad? 2. ¿Cuál es el objeto de los historiales de calidad? 3. Un plan de muestreo es como sigue: Unidades de la muestra

Número aceptación

Número rechazo

20

1

2

¿Cuáles son las reglas de procedimiento de este plan? 4. A veces a un plan de muestreo se le llama regla de decisión. ¿Cuáles son las dos decisiones posibles con el tipo de plan de muestreo de la pregunta 3? 5. Se han inspeccionado diez muestras, cada una con 20 unidades, y se han encontrado un total de cuatro unidades defectuosas. ¿Cuál es el nivel de calidad estimado del proceso? 6. ¿Qué es una estimación insesgada? 7. Con el plan de muestreo de la pregunta 3, se inspeccionaron 10 lotes, ocho de los cuales se aceptaron y dos de ellos se rechazaron. ¿Cuál es el índice de paso? 8. Suponer que se utiliza el siguiente plan de muestreo: Unidades de la muestra

Número aceptación

Número rechazo

50

0

1

El índice de paso es del 40 por 100. ¿Cuál es el nivel de calidad esperado del proceso en tanto por cien de unidades defectuosas? 9. ¿Qué es la relación crítica? 10. Se ha estimado que el nivel de calidad de un proceso es del 20 por 100 a partir de los promedios de las muestras, y del 8 por 100 a partir del índice de paso. ¿A qué conclusión llega usted respecto al proceso de fabricación del que procede la muestra?

10 La retroalimentación para mejorar la producción: procedimientos básicos Se han presentado, en sucesión lógica, las fases esenciales de un sistema para el control eficaz de la calidad de un producto, desde la revisión de las especificaciones del proceso a los diagramas de flujo del proceso, descripciones, y especificaciones; las auditorías de calidad y el desarrollo de los historiales de calidad. El escenario está preparado para dar un paso crucial hacia adelante: la implantación de las operaciones más importantes de retroalimentación del sistema. Con este objeto, se utilizan los resultados acumulados de la inspección y de los ensayos para evaluar los logros en la calidad con respecto a la localización en el proceso y a los aspectos particulares o diseños en los que es probable que las revisiones, modificaciones y ajustes traigan mejoras. Un menor número de problemas de calidad, una productividad aumentada y unos costes más bajos son los logros que deberían resultar de esta actividad. La importancia de la retroalimentación de la calidad y sus múltiples y provechosas aplicaciones hacen necesario dividir esta materia en dos capítulos. Aquí presentamos los procedimientos básicos, mientras que en el capítulo 11 se ofrecen otras técnicas adicionales. Utilización de los datos procedentes de las muestras

La aceptabilidad del producto se determina en las fases clave del proceso por medio de un sistema sobre-la-marcha de muestreo de la producción, lote por lote. Se debe dedicar mucha atención a la selección adecuada de los planes de muestreo apropiados, para garantizar que el producto sea conforme con los requisitos de dimensiones, físicos, eléctricos y otros, y para minimizar el riesgo de dejar pasar artículos fuera de estándar. No obstante, la función más importante de la inspección y de los ensayos no es tomar decisiones sobre cada lote uno por uno, sino más bien acumular estos datos para el análisis, evaluación y como factores de retroalimentación dirigidos a mejorar la producción, de los sistemas de control de calidad. El registro del comportamiento de la calidad y el registro de la frecuencia de defectos representan los ejemplos primordiales de clases de retroinformación de gran valor. Registro del comportamiento de la calidad

La representación gráfica de los datos históricos de la figura 10-1 consiste en dos series principales: 101

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1. Los sucesivos valores del índice de paso, en tanto por cien, contrastándolos con el comportamiento durante el mes anterior (u otro período de tiempo). 2. Los valores sucesivos del promedio de la muestra (en defectos por cada 100 unidades o porcentaje de unidades defectuosas), contrastándolos con el promedio durante un período anterior. Aunque en este ejemplo se ve el trazado de los promedios semanales y mensuales, es evidente que cualquier conjunto de promedios que fueran relevantes para la evaluación del comportamiento de la calidad en una situación concreta, serían adecuados. Se tiene así un retrato de la medición de la calidad en relación con su comportamiento temporal. Se debe hacer esto para cada proceso y cada producto importante.

Registro de la frecuencia de defectos

Un gráfico de frecuencias, como el de la figura 10-2, generalmente cubre un período de tiempo de extensión comparable al registro del comportamiento de la calidad. La información específica que se pone de manifiesto es la frecuencia con que aparece, por período de tiempo, cada defecto de mayor importancia. Al igual que en el registro del comportamiento de la calidad, el período actual se compara con el anterior. En el ejemplo cada «x» significa la aparición de un cierto tipo de defecto durante el mes actual, mientras que una barra ancha representa lo ocurrido el mes anterior. El tipo de «defectos varios», que es inevitable, si es demasiado elevado habrá que descomponerlo en causas más específicas. Es conveniente actualizarlo diaria o semanalmente.

Aspectos generales del trazado de gráficos

Para cada proceso importante y cada producto principal deberían prepararse los gráficos equivalentes a los ofrecidos en las figuras 10-1 y 10-2. No obstante, el número total de gráficos debe ser «razonable», lo que quiere decir que sólo aquellos procesos y productos que pueden ser fuentes significativas de problemas de calidad, deberían ser analizados. Generalmente la organización y la disposición de cada gráfico es mejor cuando: 1. Por lo menos, en un momento dado se puede trazar la experiencia de un mes. 2. El registro de la frecuencia de defectos se prevé para el número probable de defectos por mes, con espacio adicional para el doble de defectos por si acaso. Una regla empírica que se dice a menudo es que el registro de la frecuencia de defectos debería prever de 100 a 200 ó 300 defectos. Cuando la frecuencia de defectos cae muy por debajo de 100, es ésta una buena razón para combinar productos o procesos semejantes. Sin embargo se debe tener cuidado. Si se mezclan tipos de defectos no similares, puede resultar imposible identificar las causas específicas de los defectos. De esta manera se dificulta su corrección. Retroalimentación

El control de los defectos, mediante la identificación y corrección de las causas de frecuencias excesivas de defectos, es el objetivo principal de la revisión del comportamiento

LA RETROALIMENTACION PARA MEJORAR LA PRODUCCIÓN: PROCEDIMIENTOS BÁSICOS

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Fig. 10-2.

Registro de la frecuencia de defectos.

de la calidad. De igual modo, los gráficos de frecuencia de defectos suministran información clave para ser utilizada en el futuro para reducir y evitar los defectos. Se recomienda que se sigan los siguientes pasos: 1. Identificar los procesos y productos que tengan promedios no satisfactorios del comportamiento. Buscar las causas (diseño del producto, uso de materiales, métodos de operación) así como los medios prácticos para remediarlas. 2. Ir a los registros de frecuencias aplicables para identificar las proporciones de ocurrencia que son demasiado elevadas. Considerar sus causas probables. De esta manera se ayuda a lograr el objetivo de aislar y corregir las fuentes de problemas. 3. Generalmente una llamada «operación dominante» es la causa principal de la elevada frecuencia de ciertos defectos. Además, con mucha frecuencia dos o más tipos de defectos pueden ser achacados a una sola operación o fase de la fabricación. 4. Una vez se ha identificado un problema, la iniciación de la acción correctora —rediseño, revisión de materiales, mejoras en los métodos operatorios, u otras medidas— será gobernada por factores económicos y de ingeniería. La descripción del proceso, tratada anteriormente, es de considerable valor para localizar la fuente de un defecto. Una vez se ha detectado la fuente probable, la primera comprobación

LA RETROALIMENTACION PARA MEJORAR LA PRODUCCIÓN: PROCEDIMIENTOS BÁSICOS

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consiste en comparar los pasos del proceso especificado con la operación de proceso real. Las herramientas específicas y accesorios también deberían compararse con los indicados en la descripción del proceso. Puede que se descubran las discrepancias entre el proceso especificado y la operación real, lo que a su vez revelará las causas de los defectos. Si no se encuentran divergencias entre las órdenes y la práctica, una búsqueda posterior debe abarcar la comprobación de las frecuencias de mantenimiento y los procedimientos, junto con la calidad y las condiciones de los ajustes del proceso. La mejora en estas áreas bien podría conducir a una reducción de los defectos. A veces, a pesar de hacer comprobaciones cuidadosas, no se pueden encontrar las causas de los defectos. En este caso, el paso siguiente es, generalmente, buscar la fuente del problema en alguna otra operación previa. En alguna ocasión, sin embargo, se puede comprobar que una operación específica se está realizando de la mejor manera posible, dado el tipo de equipo, material disponible, especificaciones que se han de mantener u otros factores. Estas operaciones marginales sólo pueden mejorar por medio de una o más de las siguientes acciones: 1. Una auditoría más rigurosa en cuanto a frecuencia y grado de esmero en la inspección. 2. Aumentar el calendario de frecuencia de los ajustes del proceso y del equipo. 3. Rediseñar la operación, incluyendo la reconstrucción de la maquinaria, modificaciones de los métodos de operación u otras mejoras. 4. Cambiar los flujos del proceso. 5. Vigilancias especiales, suplementadas cuando sea necesario con la formación adicional del personal de fabricación y de mantenimiento. A veces una mejoría potencial se verá en seguida al examinar y revisar los problemas particulares de calidad observados. En otras ocasiones puede resultar difícil reconocer las condiciones o los ajustes óptimos, y entonces una investigación experimental del tipo de la descrita en el capítulo 18 puede servir bien a los intereses de la buena calidad, bajos costes y alta productividad.

Medidas de la eficacia

El grado de éxito alcanzado por medio de las actividades para mejorar la calidad se puede medir en función de la disminución en la aparición de defectos. Con frecuencia, el nivel de defectos, dentro de una categoría particular, puede reducirse hasta el punto en que áe puede considerar que el comportamiento es satisfactorio o aún mejor. En otras ocasiones, en las que los registros del comportamiento de la calidad y de la frecuencia de defectos no consiguen revelar las causas de los problemas, la dirección tendrá que pensar en otras medidas, tales como (1) hacer las auditorías de calidad con mucha más frecuencia, o valerse de otros medios de control más estrictos, y (2) tomar en consideración nuevos, y aún no ensayados, métodos para corregir los procesos y/o productos fuera de estándar. El ciclo de control debe continuarse hasta que la calidad global haya alcanzado un nivel satisfactorio. Generalidades

Probablemente el reto mayor y más difícil que se le plantea a cualquier fuerza de control de calidad organizada consiste en dar la respuesta a la pregunta: ¿Qué debe controlarse,

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

cuándo y cómo? Es éste un problema de tres caras. Las decisiones se deben tomar sólo después de realizar el estudio adecuado, basado en los informes acumulados y su análisis apropiado, su evaluación y revisión. Las técnicas ofrecidas ayudan en esta tarea. El análisis y las herramientas de control deben utilizarse en una combinación adecuada y en los momentos adecuados. El esquema del programa global, junto con los pasos del sistema de control de calidad, debería indicar cómo se aplican los métodos de análisis y control en una secuencia integrada y entrelazada de procedimientos que se refuerzan mutuamente.

Resumen

El proceso de retroalimentación requiere, primero, el seguimiento periódico de la calidad de las salidas y luego el empleo de esta información para efectuar los ajustes correctores de las entradas, cuando y donde se necesite esta acción. Las dos herramientas básicas para la retroalimentación son los informes de la frecuencia de defectos y los informes del comportamiento de la calidad. Generalmente, la mayoría de los problemas de calidad en la fabricación están causados por relativamente pocos defectos. Los informes de la frecuencia con que aparecen los defectos sirve para identificar y separar lo “pocos vitales” de los muchos triviales. Así puede concentrarse la actividad correctora sobre las causas importantes de los defectos. El registro del comportamiento de la calidad contrasta los promedios durante períodos largos de tiempo con los promedios semanales del comportamiento, en función del índice de paso y del promedio de los defectos de la muestra.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué es, en esencia, la retroalimentación? 2. ¿Cuáles son los principales procedimientos de retroalimentación en el trabajo de control de calidad? 3. ¿Qué es un registro de la frecuencia de defectos? (Poner un ejemplo.) 4. Se pueden adelantar unas reglas generales respecto a la naturaleza y frecuencia del trazado de gráficos de los datos de comportamiento para su revisión. ¿Cuáles son estas reglas? 5. ¿En qué manera son útiles las descripciones del proceso para revisar y corregir las condiciones fuera de estándar? 6. ¿De qué medidas se dispone para evaluar la eficacia del control de calidad a lo largo de un período de tiempo? 7. ¿Qué es un registro del comportamiento de la calidad? (Poner un ejemplo.)

11 La retroalimentación para mejorar la producción: técnicas adicionales

Los registros de la vigilancia continua de la calidad por parte de una firma, desde la concepción hasta el consumidor, suministran numerosos detalles para la retroinformación. Estos datos requieren un análisis cuidadoso, una evaluación y un resumen en forma fácilmente comprensible por la dirección, los supervisores y los trabajadores de producción. De este modo, esta retroinformación sirve de ímpetu y de guía a las actividades correctoras en lo que respecta a materiales, procesos y productos, donde quiera que haga falta. El comportamiento general de la calidad de todas las operaciones del negocio también debería mejorar; y también éstas deberían seguirse en función de todo un entramado de retroalimentación.

Alimentación en cabeza

Para llegar a la retroinformación, una firma depende de las entradas de datos, que podrían llamarse información de alimentación en cabeza. Los documentos de origen típicos son los siguientes: x Auditorías de los procesos para ver la conformidad con los planes de calidad. x Registro de las pérdidas de fabricación, por puestos, en función de los desechos, reprocesados y reparaciones. x Inspección de la calidad y datos de los ensayos de las materias entrantes. x Ensayos e inspecciones de la calidad del producto final. x Auditorías del stock empaquetado. x Resúmenes de las quejas y fallos documentados x Estudios especiales e investigaciones sobre los problemas de calidad, coste y productividad. Además de que todos estos informes son valiosos en el momento en que son preparados y utilizados, se obtiene una información adicional útil, en la forma de datos de retroalimentación, por medio de posteriores análisis y evaluaciones que muestran estatus de más largo alcance.

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Retroinformación

La información que sirve de retroalimentación y que se utiliza para corregir las operaciones, toma diversas formas, siendo típicas las siguientes: 1. Gráficos del porcentaje de unidades defectuosas, también conocidos como gráficos p, siendo p la abreviatura de «porcentaje», y que a veces se indica como p para poner de relieve que representa el promedio a lo largo de un período de tiempo. 2. Gráficos de los promedios de muestras, conocidos como gráficos & ; la barra encima de la X; indica que es el promedio de la muestra. 3. Gráficos de la variabilidad. La forma más sencilla es el gráfico R, donde R representa una serie de recorridos de las muestras. El gráfico de las desviaciones estándar es algo más preciso pero es más difícil de calcular. 4. Los gráficos del índice de calidad que representan la calidad en forma de índice. 5. Análisis de la capacidad del proceso. 6. Análisis técnicos especiales. 7. Resúmenes de las pérdidas de fabricación, los resultados de los ensayos de los productos y las quejas de los clientes. 8. Análisis de la calidad de los materiales adquiridos a los proveedores más importantes. 9. Informes de discrepancias del proceso. Generalmente una retroalimentación mensual es la óptima para poner remedio a tiempo cuando sea necesario. Las limitaciones de la mano de obra y de otros recursos pueden crear situaciones temporales en las cuales tenga que aceptarse un ciclo de retroalimentación bimensual o trimestral. Gráficos de porcentajes de unidades defectuosas

Los gráficos de porcentajes de unidades defectuosas muestran los resultados de inspecciones sucesivas, generalmente lote por lote, en función del porcentaje de unidades defectuosas encontradas en una muestra. En algunos casos, como en el producto final de salida, se prefiere la inspección al 100 por 100 que el muestreo, y entonces el porcentaje de unidades defectuosas se refiere al lote completo. En las muestras, el porcentaje de unidades defectuosas es meramente una estimación de la calidad del lote. Por ejemplo, si una muestra de 100 unidades que tiene cuatro unidades defectuosas y 96 unidades buenas, el porcentaje de unidades defectuosas es del 4 por 100, y en forma de fracción de unidades defectuosas es p = 0,04. El gráfico de control para una inspección del 100 por 100 que aparece en la figura 111 se basa en un cribado (inspección del 100 por 100) de cada lote sucesivo. El número de unidades del lote es de 6.500, y el promedio del comportamiento de la calidad en el pasado ha sido p = 0,005 o del medio por 100. Los límites de control indican cuándo ha tenido lugar un cambio significativo de la calidad, que reclama la atención de la dirección y de los supervisores. Los límites de control se basan en la consideración de la desviación estándar, del proceso, que se calcula a partir de:

V

p (1  p ) / n = 0, 005(0, 995) / 6500

0, 087 por 100

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siendo n el número de unidades de la muestra o del lote, que es de 6.500 en nuestro ejemplo. Por convenio, basado en los procedimientos prácticos más utilizados, esta desviación estándar de 0,087 se multiplica ahora por 3, dando 0,26 por 100. Sumando y restando este valor a p = 0,5 tenemos Límite superior de control = 0,5 + 0,26 = 0,76 por 100 Límite inferior de control = 0,5 - 0,26 = 0,24 por 100 Estos son los límites que aparecen en el gráfico de control del ejemplo, para el porcentaje de unidades defectuosas en una máquina de desbarbado.

Retroalimentación de los datos de unidades defectuosas a la dirección

Los gráficos de control deben trazarse diariamente. El caso típico es que haya un conjunto de gráficos de los porcentajes de unidades defectuosas, realizados a partir de las auditorías de conformidad de la calidad, y otro conjunto que informa de los porcentajes de pérdidas por desechos. En el último caso, el «porcentaje de unidades defectuosas» se interpreta como «porcentaje de desechos» en el gráfico p. Las copias de estos gráficos, además de los resúmenes en forma de gráfico, deben distribuirse por todos los puestos bajo un mismo superintendente. Por ejemplo, los recibiría el siguiente personal: • Capataces e ingenieros de proceso responsables de los productos o procesos particulares. • Superintendentes relacionados con los procesos y productos bajo su jurisdicción. • El director de control de calidad (todos los gráficos) • El director de la fábrica (resúmenes sólo). Si un capataz muestra una situación fuera de control en un gráfico de resumen, debería explicar al superintendente por qué apareció dicha situación y qué acciones realizará para corregirla. Del mismo modo, el superintendente debería ponerse en contacto con el director de la fábrica para aconsejar sobre cualquier acción correctora de cualquier situación fuera de control que hubiera en sus gráficos de resumen. El director de control de calidad utilizará los gráficos p para dirigir a los ingenieros de proceso en su trabajo y para poner de relieve los factores importantes de la calidad a los técnicos de las auditorías de calidad. Retroalimentación de los datos de porcentajes de unidades defectuosas a los operarios de máquinas

El poner a la vista los gráficos p en los puestos de trabajo permite al operario observar el comportamiento real y las tendencias. Los gráficos pueden ser guardados por el operario, o por el turno cuando pueda estimularse la competitividad bajando el porcentaje de unidades defectuosas. Los datos de cada gráfico p deben revisarse cada fin de mes para determinar el nivel medio del porcentaje de unidades defectuosas. Cuando se ha hecho un adelanto considerable, deberían recalcularse los límites de control para que reflejen las nuevas condiciones. Por otra parte, generalmente no es deseable hacer revisiones hacia arriba en los casos en que

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los niveles de calidad se han deteriorado y ha aumentado el porcentaje de unidades defectuosas. En su lugar, deberían mantenerse los antiguos límites, y poner énfasis en corregir las tendencias fuera de estándar. Cuando se fijan objetivos para tener niveles inferiores de porcentajes de unidades defectuosas, los capataces e ingenieros de proceso se esforzarán para mejorar el comportamiento global de toda la organización empresarial. Además, un porcentaje inferior de unidades defectuosas supone menos desechos, menos reprocesados, y menos reparaciones, todo lo cual supone un ahorro en los costes. Se da mayor importancia a la reducción de costes cuanto más se acercan los puestos de trabajo al producto final dentro del flujo de fabricación. Al ir siendo más completos los productos, aumenta su coste y el potencial de ahorro.

Gráficos para promedios y recorridos de las muestras

En vez de expresar la calidad en la forma así llamada por atributos —tal como buena o mala, unidades defectuosas o no defectuosas, aceptable o para desecho— de cada unidad inspeccionada, a menudo se puede medir la calidad según una escala. Tales medidas pueden ser en pulgadas o en centímetros de una dimensión, grados de temperatura de resistencia a la llama, kilogramos por pulgada cuadrada del límite de elasticidad, porcentaje de los puntos de elongación de un cable de acero y similares. Se acostumbra a expresar la calidad en función del promedio de la muestra y del recorrido de la muestra. Este último mide la variabilidad. En las medidas siguientes de la dureza a la penetración en grados Knoop de unas perlas de vidrio, que se utilizan en diversas aplicaciones industriales, tenemos: Medidas individuales, X 20 25 18 15 22 El total es 100, que dividido por el número de unidades de la muestra, cinco, da un promedio (media aritmética, hablando con exactitud) de 20, en grados Knoop. El recorrido es la diferencia entre el valor más alto y el más bajo, o sea 25 menos 15 igual a 10. Esta es una medida de la variabilidad. Cuanto mayor sea el recorrido, más variables son los datos. Otro valor, que es más complejo de calcular, es la desviación estándar, que también representa la variabilidad y que es una medida más exacta. En la práctica, sin embargo, mucho del trabajo de control de calidad se basa en los recorridos, lo cual es un atajo para estimar la variabilidad del proceso productivo. La figura 11-2 da un ejemplo de un gráfico en el cual se han dibujado los promedios de la muestra y los recorridos. Aquí también hay límites de control superior e inferior. Se nota si un proceso está bajo control o no. Además, deben observarse las tendencias con el fin de detectar cualquier tendencia adversa (hacia los límites de control) antes de que aparezca un producto fuera de control. Los límites de control se determinan con las medias que son paralelas y similares a las mostradas en el gráfico p. En el capítulo 25, «Principales métodos estadísticos en el control de calidad», se dan más detalles.

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Fig. 11-3. Gráfico del índice de calidad.

Gráficos del índice de calidad

Como ya se ha mencionado anteriormente, las auditorías del stock empaquetado se realizan para proporcionar la retroalimentación en cuanto a los niveles de calidad del producto saliente. Con esta información, que sirve de alimentación de entrada, se trazan los gráficos

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del índice de la calidad, tal como se ve en la figura 11-3. Este índice representa el colectivo de los resultados de la inspección de paquetes seleccionados al azar. Se clasifican los defectos, se anotan las condiciones del paquete y el aspecto exterior, se dan las clasificaciones y se hace la conversión al índice. Los objetivos de la dirección y las fechas tope se establecen para conseguir unos índices de calidad excelentes dentro de un límite de tiempo razonable.

Estudios de la capacidad del proceso

El departamento de control de calidad prepara y pone al día continuamente la documentación sobre la capacidad del proceso de todo el equipo de producción. Los resultados proporcionan a los ingenieros de diseño y de fabricación los datos para mejorar el diseño y el equipo siempre que sea necesario. Además, los requisitos del cliente pueden comprobarse, y compararse, y (de ser posible) reconciliarse con la capacidad del proceso. Los ingenieros de proceso deben proporcionar los planos y otros datos que describan completamente el estado del equipo en el momento en que se realizó el estudio de la capacidad. Así, cuando con el tiempo le sobreviene un cambio a la capacidad del proceso, los datos primitivos sobre la maquinaria y el equipo pueden proporcionar el punto de referencia para las comparaciones y para realizar las correcciones.

Informes técnicos como retroalimentación

Los informes técnicos sobre pruebas especiales, experimentos y modificaciones del procesado, materiales o productos son útiles para lograr una mejor calidad y/o costes más bajos. Los informes deben contener (1) el objeto del estudio, (2) los procedimientos utilizados, (3) los resultados observados y (4) las conclusiones sacadas, seguidas de (5) las recomendaciones a la dirección. Los informes deben distribuirse al personal que desempeña funciones clave dentro de la firma, tal como el de los departamentos de ingeniería, control de calidad y grupos de compras.

Pérdidas en fabricación

Las pérdidas en dólares que son consecuencia de fallos internos deben expresarse en forma de porcentajes de la producción total, en informes semanales, mensuales, semestrales y anuales. La dirección dispone así de una retroalimentación esencial para juzgar las tendencias en las áreas en las que el control del coste es especialmente importante, debido a la escasez de los materiales y a sus elevados precios. Un 5 por 100 de desechos evitados suponen un 5 por 100 de materiales disponibles ganados. La figura 11-4 proporciona un ejemplo de un informe de pérdidas y que puede adaptarse fácilmente a una gran variedad de industrias. Con el objeto de alcanzar eficazmente los objetivos de reducción de desechos, todos los departamentos involucrados deben dar los trazados de los datos y de las tendencias, mostrando la relación: Pérdidas por desechos, en tanto por cien = Dólares de desechos fabricados Dólares de buen producto fabricado

x 100

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Con esta retroalimentación, se identifican los departamentos que quedan rezagados, para realizar más discusiones, exámenes, revisiones y hacer las correcciones. Ya que las pérdidas excesivas por desechos pueden dar una pobre imagen de los individuos y de los grupos, incluyendo a los supervisores responsables, a menudo se puede suponer que existe una cierta tentación de ocultar las pérdidas por desechos. Entre las diversas maneras de ocultación, la más común es no hacer los registros. Sin embargo, los desechos tienen que abandonar la planta en algún momento, o amontonarse en grandes cantidades de no ser así. El control de los desechos se logra más eficazmente por medio de un programa de venta regular de desechos, que contiene la retroinformación crucial de la Concordancia de desechos, en tanto por cien =

=

Dólares de desechos vendidos Valor de venta de los desechos registrados

u 100

Un gráfico de control mostrará cuándo hay desviaciones importantes, que supondrían (1) desechos no registrados, si el porcentaje está bastante por encima de 100, o (2) desechos robados, si el porcentaje está bastante por debajo de 100. La doble circunstancia de desechos fabricados y no registrados, y desechos robados, tiene un efecto compensador. No obstante, otros controles por parte de la dirección deberían revelar la existencia de dicha situación. Por ejemplo, de la revisión de las variaciones en contabilidad o calendarios de producción y registros del flujo de materiales, se puede averiguar si la cantidad de entradas a una fase del proceso es consistente con las salidas de la fase previa. Las discrepancias significativas indican fallos en los registros, que a su vez pueden esconder prácticas indeseables.

Resúmenes de los ensayos del producto

El muestreo de un producto para determinar varias propiedades, como su resistencia última bajo diversas cargas mecánicas y eléctricas, proporciona la información técnica para evaluar la conformidad del producto con las especificaciones industriales. En la figura 115 se da un resumen típico de retroalimentación. Los departamentos de ingeniería de diseño, control de calidad, y fabricación pueden utilizar esta valiosa información para evitar problemas, tales como el sobrediseñado del producto, y así reducir los costes en última instancia.

Quejas de los clientes

Los materiales devueltos o fallos en postventa se documentan con regularidad y se resumen en informes mensuales, trimestrales o anuales. En la figura 11-6 se puede ver un formulario típico. También son de gran valor para determinar la eficacia del sistema total de control de calidad de una firma, los gráficos de retroalimentación que muestran las tendencias, como los de la figura 11-7. La retroalimentación se remite al director de fábrica, director de ventas, superintendentes de fábrica, capataces e ingenieros de proceso.

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Fig. 11-6. Informe de materiales devueltos. Se ven los fallos, las correcciones necesarias y los responsables. Los fallos se expresan en tanto por cien de las ventas netas facturadas por mes.

Nivel de Calidad de los materiales adquiridos

Los informes semanales de los materiales recibidos procedentes de los proveedores, constituyen una retroalimentación esencial para el departamento de compras. La figura 118 ilustra un formulario típico. La proporción de lotes aceptados constituye la base para la calificación comparativa de varios proveedores.

Notas de discrepancia del proceso

Se informa del equipo de procesado no conforme por medio de las notas de discrepancia, las cuales son resumidas por el técnico de auditoría de calidad al final de cada mes. En el resumen también se debe incluir la lista de aquellas notas que todavía quedan pendientes de los meses anteriores. Ver en la figura 11-9 un ejemplo de esta retroalimentación. A menudo, el informe de discrepancia proporciona no sólo la retroalimentación para un seguimiento directo, sino también una indicación de la fuente de problemas que pueden surgir más adelante durante el proceso de fabricación. Más aún, el informe da una medida objetiva del intervalo de tiempo entre la detección de una condición fuera de estándar y su corrección. La dirección debe, desde luego, garantizar no sólo el logro de la calidad, sino también que las acciones se realicen a tiempo. En el ejemplo dado, es tarea de la dirección

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Fig. 11-8. Informe de los niveles de la calidad de las entradas. Resumen semanal del porcentaje de materiales adquiridos aceptados, referidos al promedio acumulado de 52 semanas de cada proveedor.

Fig. 11-9. Resumen mensual de discrepancia del proceso. Ejemplo, departamento de desbarbado.

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averiguar del capataz del departamento de conexión de tuberías, por qué llevó tanto tiempo rectificar (1) la aspersión de agua el 14 de marzo y (2) la fuga de agua el 12 de enero. Gráficos multi-comparativos

Colocando varios gráficos juntos, y así contrastando y comparando el comportamiento relevante, se puede obtener, a menudo, una visión valiosa para corregir el proceso. Se preparó el análisis multi-comparativo de la figura 11-10 de dos devanadoras, A y B, cada una con dos ejes, a la derecha y a la izquierda, que producen bobinas de timbres de teléfono. En seguida observamos dos tendencias divergentes. Por ejemplo, la devanadora A, en el lado derecho, muestra una tendencia hacia arriba, mientras que la devanadora B, en el lado izquierdo, muestra una tendencia hacia abajo. Semejantes movimientos, pero menos pro-

Fig. 11-10. Gráfico multi-comparativo, dos máquinas, dos ejes. Las divergencias en los promedios y tendencias son aparentes. Observaciones: LTS, LTI = límites de tolerancia superior e inferior. LCS, LCI = límites de control superior e inferior.

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nunciados, tienen lugar con las otras dos series de puntos. Una vez puesto de relieve con la revisión multi-comparativa, el departamento de ingeniería de proceso pudo identificar fácilmente las causas de las tendencias (1), reduciendo la resistencia de los carretes de alimentación desgastados y (2) sustituyendo los palos de tensión arañados y rugosos. El control de calidad rutinario se había realizado sobre estas devanadoras, pero no fue hasta que la información relevante se dispuso de manera que se pudiera ver comparativamente, cuando el problema de fabricación recibió la atención que merecía. Por supuesto que en todo momento hay que vigilar las tendencias. Este tema se tratará en breve bajo el título «Retroalimentación a partir de las rachas».

Tendencias y rachas

Los gráficos de control suministran la retroalimentación del comportamiento por medio de (1) representación visual de la información y (2) los criterios del comportamiento fuera de estándar, como cuando un punto —promedio de la muestra, porcentaje de unidades defectuosas, o recuento o número de defectos— cae por fuera de los límites de control. Un buen control operacional también llama la atención sobre las tendencias, identificando de ese modo la tendencia de un proceso a moverse hacia un límite superior o inferior antes de que realmente tenga lugar el comportamiento fuera de estándar. Una regla que se practica mucho consiste en observar las rachas de los puntos —tal como de 7 a 8 —bien por arriba o por debajo de la línea central de la gráfica. Por ejemplo, si la tendencia de 7 puntos cae

Fig. 11-11. Control de la resistencia, en ohmios, de una bobina de relé. La racha de puntos hacia el límite de control superior (LCS) en particular, 8 puntos por encima de la línea central (LC) se descubrió antes de que apareciera una situación real fuera de control. Después, un mal funcionamiento repentino del equipo no fue precedido por ninguna tendencia hacia el límite de control inferior (LCI).

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por encima de la media del proceso, esto indica que aparentemente el proceso se ha ido moviendo gradualmente hacia el límite superior de control. ¿Cuáles son las probabilidades? Para un punto aislado, la probabilidad de que esté por encima del promedio es de 1 entre 2, o de 1/2. Por lo tanto, para 7 puntos, la probabilidad es del (1/2)7 o del 0,78 por 100. En consecuencia tenemos la seguridad, en un 100-0,78 = 99,22 por 100, de que ha tenido lugar un cambio real (y no una posibilidad de cambio). En la figura 11-11 hay un ejemplo para bobinas de relés. En un caso, la observación de la tendencia hizo que se tomaran las medidas correctoras a tiempo. A continuación, un súbito problema de calidad, que no fue precedido por una tendencia, ocasionó la aparición de un producto fuera de estándar. La observación de las tendencias puede ser así un aspecto muy importante de la retroalimentación de la calidad. Resumen

La acumulación de información sobre los diversos aspectos de la fabricación representa la clave de una retroalimentación eficaz de la calidad. En consecuencia, un buen programa de control de calidad proporcionará a la dirección general, y a los departamentos de producción e ingeniería los siguientes tipos de información diaria, semanal y mensual: gráficos de control del porcentaje de unidades defectuosas, gráficos de control para los promedios y los recorridos de las muestras, índices de calidad, resúmenes de las pérdidas de fabricación, análisis y registros de los ensayos de los productos, informes sobre los materiales devueltos, informes sobre los fallos de calidad, datos sobre el nivel de materiales de entrada, y resúmenes de las discrepancias del proceso. Cada planta debe modificar esta lista, ya que las necesidades específicas de cada una varían con la organización individual que tengan.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué es una alimentación de entrada? 2. ¿Cuáles son las principales formas de retroinformación? 3. En un proceso se fabrican lotes de 1000 unidades cada uno. Cada lote tiene 20 unidades defectuosas de promedio. ¿Cuál es el comportamiento de la calidad, pl (Indicar si su respuesta está dada en fracción de unidades defectuosas o en porcentaje de unidades defectuosas.) 4. Un proceso de fabricación da un promedio de un 1 por 100 de unidades defectuosas. Cada lote contiene unas 100 unidades aproximadamente. ¿Cuál es la desviación estándar de este proceso, en porcentaje de unidades defectuosas? 5. Un proceso de fabricación da un promedio de 4 unidades defectuosas. Cada lote contiene unas 100 unidades aproximadamente. ¿Cuáles son los límites de control superior e inferior, en porcentaje de unidades defectuosas? 6. ¿Qué personas deben recibir los datos de retroinformación sobre el porcentaje de unidades defectuosas? 7. Se ensayaron cuatro porciones de alambre, dando éstas resistencias a la tensión, en kilogramos: 10, 12, 8, 10. ¿Cuál es el promedio de la muestra y cuál es su recorrido? 8. ¿En qué manera son útiles los informes técnicos como retroinformación? 9. Una compañía produce, a la semana, artículos por un valor de 120.000$, de los cuales 2.400$ son de desechos. ¿Cuáles son las pérdidas por desechos en tanto por cien?

SEGUNDA PARTE OTROS CONTROLES Y PROCEDIMIENTOS

12 Control de materiales

La alta calidad, los bajos costes y la productividad satisfactoria en la fabricación, dependen de la eficacia de la gestión de los hombres, máquinas y materiales. Con anterioridad se discutió el sistema de control de calidad en lo que respecta a la gestión de los hombres y las máquinas. Ahora el texto tratará del control de los materiales. Materiales directos e indirectos

Los materiales pueden clasificarse en directos e indirectos. Materiales directos son aquellos que llegan a formar parte verdaderamente del producto final, mientras que los materiales indirectos son aquellos que se utilizan en la preparación del producto. Por ejemplo, una chapa metálica que se corta y a la que se le da forma, formará parte del producto final, tal como una conducción de aire acondicionado. El lubricante para cuchillas que se utiliza en una operación mecanizada es un material indirecto. Tanto los materiales directos como los indirectos afectan a la calidad del producto. Ambos han de tenerse en cuenta a la hora de desarrollar los planes de calidad. Las materias primas pueden considerarse como materiales directos que han de ser refinados y procesados para convertirse en piezas componentes o en producto final. Procedencia

Los materiales pueden comprarse a proveedores exteriores o bien obtenerse de dentro de la organización. En todos los casos, deben ser conformes con los requisitos de la especificación de la calidad que asegure unos niveles elevados de calidad y unos costes de calidad dentro de límites aceptables. Requisitos de la calidad

Los requisitos de la calidad de los materiales se establecen como resultado de un proceso de revisión en el que intervienen los departamentos de ingeniería, fabricación y control de calidad. El proceso para fijar los estándares de calidad y las especificaciones para los 127

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materiales discurre paralelamente a los procedimientos de la revisión de la preproducción de los diseños de nuevos productos. Una vez que se han definido los requisitos de calidad para el producto final, se desarrollan los planes de calidad para los materiales, que abarcan los siguientes procedimientos: • • • • •

Especificaciones y tolerancias de compras Muestreo, ensayo e inspección de los materiales Métodos de ensayo específicos Aceptación y rechazo de los materiales Estimaciones y evaluaciones de los proveedores

Igualmente, el programa es paralelo al de los requisitos del producto.

Especificaciones de compra

Las especificaciones de compra deben redactarse por aquellas personas que son responsables del diseño, de la inspección y ensayo de los materiales entrantes, y de la ingeniería de proceso. En la figura 12-1 se ofrece la matriz de responsabilidades para una planta de tamaño medio. En una firma pequeña, una persona puede ejercer todas las responsabilidades. El formulario para las especificaciones de compra debe estar estandarizado. Un sistema apropiado de indexado ayudará a localizar los estándares establecidos. En la figura 12-2 se da un formulario típico. En las figuras 12-3 y 12-4 se ilustran ejemplos para piezas componentes y materias primas respectivamente. Generalmente, la especificación se prepara en forma de borrador y se hace llegar, para su aprobación, a las personas de ingeniería y fabricación que están relacionadas con las especificaciones y los ensayos. Cuando está acabado, el departamento de compras enviará una copia de la especificación al proveedor. A continuación puede aceptarse por escrito, o bien pueden tener lugar negociaciones para hacer algunos cambios. Debe tenerse presente que, a menudo, la aceptación de un cambio insignificante en la calidad de los materiales puede permitir grandes reducciones en los costes de compras. El proveedor que es consciente de las capacidades —en términos de calidad, y productividad, y coste de su equipo— es por lo tanto un contribuyente importante en el desarrollo de especificaciones realistas y prácticas, y de las tolerancias.

Fig. 12-1. Matriz de las responsabilidades de las especificaciones de compra.

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Fig. 12-2. Formulario para las especificaciones de compra.

Las especificaciones no son unos documentos inmutables. Conforme se va ganando experiencia con el proceso y el producto, se verá que es necesario o deseable iniciar revisiones, modificaciones o, incluso, cambios importantes en las especificaciones. De nuevo, se pondrá en marcha un ciclo de autorizaciones y negociaciones con el proveedor, semejante al de las especificaciones y tolerancias originales. Con objeto de evitar el empleo de especificaciones caducadas, es importante que todos estos documentos lleven la fecha, incluyendo la de la última revisión. De igual modo, todos los pedidos deben llevar no sólo los números de las especificaciones importantes, sino también las fechas de las últimas especificaciones revisadas que sean del caso. En este aspecto, otra garantía consiste en hacer llegar al director de control de calidad del proveedor, una copia de cada pedido incluyendo la especificación o la referencia a la especificación, con la fecha y número de la última revisión. En la figura 12-5 se expone una carta típica con este fin.

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Fig. 12-3. Especificación de compra típica para las materias primas.

Inspección de los materiales adquiridos

Los materiales a su recepción deben ser conformes con las especificaciones y tolerancias remitidas al proveedor formando parte del pedido. Con el objeto de asegurarse de esta conformidad, es necesario hacer la inspección por muestreo de cada envío. Hay dos modos de hacer el muestreo:

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Fig. 12-4. Especificación de compra. Ejemplo de los requisitos para una pieza componente.

1. Muestreo antes de recibir los materiales comprados, conocido como muestreo por adelantado, y 2. Muestreo a la recepción, conocido como muestreo en recepción o también muestreo para la inspección de recepción. El muestreo por adelantado abarca varios aspectos que ahora trataremos.

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Muestreo por adelantado

Por lo común, después de recibir un pedido, el proveedor remitirá rápidamente al fabricante una muestra elegida al azar del material adquirido, por el medio de transporte más práctico, como por avión, paquete postal de entrega especial o por transporte rápido de mercancías. A su recepción, el material de muestra se ensaya e inspecciona. En los casos en que la muestra es inaceptable, se le notifica al proveedor. Si los materiales no se han enviado todavía, se pueden retener hasta que sean reprocesados o se haya decidido su destino. Los materiales en camino pueden ser desviados y devueltos, o bien ser remitidos a clientes que tengan unos requisitos de calidad menos exigentes.

Fig. 12-5. Modelo de carta, alertando a la organización de control de calidad del proveedor sobre los requisitos de la calidad del comprador.

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Las desventajas del muestreo por adelantado son que (1) durante el transporte se puedan contaminar o sufrir otros daños (2), en la terminal del proveedor, personas con excesivo celo pueden remitir muestras preensayadas y cuidadosamente elegidas, que no son representativas de la calidad real del lote, y (3) se detecten demasiado tarde costumbres poco éticas, como la «falsificación». La «falsificación» quiere decir la adición de unidades defectuosas a un lote de material de buen nivel de calidad, pero manteniendo el total de unidades defectuosas dentro de los límites especificados por el comprador. El efecto final es el descenso del promedio del nivel de la calidad, al aumentar la proporción de unidades defectuosas. En los casos en que las cantidades y los costes lo justifiquen, el comprador puede disponer que su propio inspector revise y ensaye el producto en el lugar de su fabricación. El representante del comprador puede realizar visitas periódicas, o bien pasar un período de tiempo determinado como «residente» con el proveedor.

Muestreo en recepción

El muestreo en recepción tiene la ventaja de que la selección aleatoria de las unidades se hace con el sistema de control de calidad del usuario. Las muestras de los componentes se obtienen separando unidades de paquetes seleccionados al azar. Para los materiales a granel se dispone de técnicas especiales, que se tratarán en la próxima sección. Las desventajas del muestreo en recepción son (1) retrasos mientras el material se está ensayando, (2) problemas por los procedimientos de «retención» hasta que se han completado los ensayos y se ha tomado una decisión respecto a la aceptación o el rechazo, (3) los costes de retener los vagones o camiones hasta que se han tomado dichas decisiones, o bien los problemas de disponer de «zonas de cuarentena» para almacenar los envíos hasta que se hayan aceptado o rechazado.

Muestreo de productos a granel

No se puede disponer de una muestra aleatoria hasta que se han sacado todas las unidades individuales de todo el lote. No sirve abrir un saco de un cargamento de 100, o sacar con una pala una libra de material de un lado de un furgón. Consiguientemente se han desarrollado unas técnicas especiales para estas situaciones: • Al ir descargando un cargamento a granel, se van retirando muestras a varios intervalos de tiempo. El total que se obtiene es una muestra compuesta y consolidada. • Se puede obtener una muestra automática por goteo mientras el material circula por una canaleta de carga. • Un dispositivo mecánico, que actúa como un «ladrón de muestras», se coloca en un camión o vagón, antes de la carga. El dispositivo se retira después de haber llenado el vagón. • Se pueden utilizar dispositivos neumáticos para sacar muestras, tal como el Cargill Probe-A-Vac.

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Debe señalarse que cuando se utiliza un dispositivo de tipo ladrón de muestras para proveerse una muestra antes del envío, su valor es dudoso, ya que su eficacia depende de la integridad del proveedor y de su personal en la obtención de una representación honesta del lote. En cualquier caso, no obstante, raramente se consigue la perfección en la selección de muestras.

Características visuales

Ya se ha puesto de relieve la importancia de los estándares, especificaciones y tolerancias. En cuanto al aspecto externo, con frecuencia no hay descripciones orales adecuadas. En tales casos resulta deseable un intercambio de muestras con (1) el máximo de defectos permitido y (2) estándares escritos de la inspección ocular. Le será de ayuda al inspector disponer de una tabla, con los estándares típicos de aceptabilidad o rechazo para incidencias como desportilladuras, arañazos, rebabas, mal acabado o descolorido. Ver la figura 12-6.

Métodos de ensayo

Una vez que los materiales han sido muestreados y sometidos a ensayo, debería ser una cosa relativamente sencilla el rechazarlos o enviarlos a producción. Pero no es así. Los procedimientos de ensayo pueden alterar considerablemente los resultados de la evaluación del producto. Por lo tanto resulta conveniente que el proveedor y el comprador, antes de la compra, se pongan de acuerdo sobre los métodos de ensayo que se van a utilizar. Además, para asegurarse de que los procedimientos de ensayo del proveedor y del cliente están en armonía, se deberían intercambiar muestras para hacer los ensayos de aceptación. Siempre que sea posible, durante los ensayos se debería comparar una muestra estándar de valores conocidos con los materiales recibidos. Los procedimientos estándar de ensayo han sido puestos por escrito por organizaciones como la American Society for Testing and Materials (ASTM) y el American National Standards Institute Incorporated (ANSÍ), y deberían utilizarse siempre que sean de aplicación. También se utilizan mucho a nivel nacional, y hasta internacional, varios estándares del gobierno de los Estados Unidos, para el muestreo de aceptación y otros requisitos relacionados con el control de calidad, como base de los acuerdos vendedor-comprador para evaluar los materiales que se compren. Todas estas referencias se detallan al final del capítulo.

Equipo de ensayos

El intercambiar y someter a ensayo las muestras no es bastante para que el vendedor o el comprador puedan garantizar una evaluación eficaz de la calidad del producto. También debe haber una calibración formal del equipo, y una estandarización de los procedimientos, con revisiones y comprobaciones periódicas, utilizando también muestras intercambiadas. Con la práctica actual de rotación de personal, resulta obvio que un acuerdo sobre ensayos cuidadosamente elaborado, puede ser invalidado debido a ligeros cambios en la técnica de

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Fig. 12-6. Ejemplo de tablón de anuncios para los estándares visuales. Las muestras de producto pueden sujetarse con un alambre o colgarse de un gancho.

ensayo. A menudo, unas instrucciones que pueden resultar claras para un técnico de control de calidad experimentado, pueden ser confusas o inadecuadas para un novato. Procedimiento de rechazo

El rechazo inicial de unos materiales de entrada no constituye una decisión final y definitiva de rechazarlos. Primero hay que decidir qué hacer con el material, y cómo disponer de él. Una decisión que se toma con frecuencia, después del rechazo inicial, es la de volver a muestrear, esta vez utilizando muestras mayores, para observar si la evaluación original se confirma o no. Supongamos que se ha hecho un nuevo muestreo, y el producto es rechazado. El siguiente paso dependerá del impacto que este rechazo haya tenido sobre el negocio. Por ejemplo, si como consecuencia del rechazo hay que cerrar unos días, deberían tenerse en cuenta las siguientes consideraciones: • Puede realizarse una inspección al 100 por 100 (o cribado), para separar las unidades defectuosas y conservar las buenas • Pueden repararse las unidades defectuosas • Los materiales podrían utilizarse de cualquier modo, como medida temporal de emergencia. Con frecuencia, se establece una comisión para revisar los materiales, formada por representantes de los departamentos de ingeniería, compras, producción y control de calidad, para ocuparse de dichas decisiones. El material no conforme se utilizaría solamente si la mayoría de los comisionados y el director de fábrica toleran la discrepancia. Cuando se clasifica, repara, y hay de por medio costes por desechos o por transporte, el equipo de compras debe llegar a un acuerdo con el proveedor respecto a quién carga con

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estos gastos. Esto se facilita si el pedido especifica claramente las obligaciones del proveedor, sin dejar ambigüedades que ocasionen enredos legales. La figura 12-7 explora las alternativas que pueden suceder cuando se ha completado la evaluación de las muestras para aceptación, y se ha tomado una decisión en cuanto a autorizar o rechazar el material.

Valoración del proveedor

Se realiza una evaluación en la planta del proveedor para averiguar si tiene capacidad para realizar el trabajo que se espera de él. Por ejemplo, un proveedor que tiene un sistema de calibración de galgas eficaz es más probable que sea capaz de repetir buenas mediciones, día tras día y semana tras semana, que otro que no tiene esta garantía. Ciertamente que no es suficiente confiar exclusivamente en los acuerdos de compras y en el rechazo de los materiales de recepción no conformes. Tales rechazos son demasiado costosos para el comprador; por ejemplo, la consiguiente escasez de materiales puede causar retenciones en el flujo de producción. Con objeto de valorar la planta de un probable proveedor, un equipo formado por el agente de compras o su representante y un representante de control de calidad harán frecuentes visitas de inspección y evaluación. El formulario

Fig. 12-7. Acciones subsiguientes a la inspección de los materiales en recepción. Normalmente el proveedor corre a cargo de los gastos de clasificación, devolución, reparación o descuento en las remesas de calidad fuera de estándar.

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típico, que se ve en la figura 12-8, pone de relieve los aspectos de la calidad. El departamento de compras también debería evaluar la capacidad del proveedor para tener los costes bajo control y de hacer las entregas a tiempo. Las listas de comprobación para la evaluación del proveedor, tal como se ilustra en los ejemplos de la figura 12-9, ayudan al equipo para asegurarse de que no se han pasado por alto factores importantes.1 Siempre que se pueda, deben examinarse muestras procedentes de la fabricación presente y regular, para ver su conformidad con las especificaciones. Las características de calidad de las versiones de los artículos hechos a mano o fabricados en un laboratorio pueden tener poco que ver con las de los que se obtienen en un proceso a gran escala. Historial de la calidad del proveedor

Cuando se han recibido los materiales procedentes del proveedor, se puede construir un historial de su comportamiento. En la figura 12-10 se presenta un formulario apropiado, en forma de ficha. Las fichas se archivan por el número de la pieza. Cuando un lote es inspeccionado y aceptado o rechazado, esta información se anota en las fichas. Mensualmente se pasa un informe al departamento de compras, en el que figura el número de la pieza, el proveedor y el porcentaje de lotes aceptados. Calificación del proveedor

El comportamiento de un proveedor se mide en función de los factores de calidad, coste y de entrega. Con objeto de reunir estos tres factores en una calificación uniforme, se les aplican unos factores de importancia que representan el grado de importancia relativa. A continuación se indica una serie de factores de importancia típica y que se utiliza con frecuencia. Calidad 30 por 100 Coste 40 por 100 Entrega 30 por 100 Obviamente, los factores deben sumar 100. La calidad se mide en función del porcentaje de remesas aceptadas; el coste se pone como precio unitario; y la entrega se evalúa como porcentaje de las veces que se cumplieron las fechas topes de entrega prometidas. En la figura 12-11 se ilustra el cálculo de la valoración conjunta para cada proveedor. En esta tabla hay tres proveedores en competencia, que tienen un comportamiento diferente en cuanto a calidad, precio y entrega. El proveedor A tiene la mayor calificación, principalmente por su calidad superior. El proveedor C tiene el precio más bajo, pero los frecuentes rechazos de su producto originan numerosos problemas. Por ejemplo, no sirve de nada saber que el proveedor C es mejor en las entregas (porcentaje de compromisos cumplidos), si las remesas se rechazan con frecuencia. 1

Adaptado y reeditado con permiso de Hitchcock Publishing Co. y Quality Management and Engineering (agosto 1971), vol. 10, n.° 8, pp. 14-18.

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Fig. 12-8. Valoración del proveedor. Modelo para la valoración inicial, cuando no existen datos previos sobre los que construir un historial de la calidad.

Revisando un poco más la calificación, se observa que el proveedor A está ligeramente por encima que el C. Si al proveedor C se le pudiera inducir, persuadir o estimular a instalar mejores controles de calidad, indudablemente que podría reducir su elevada tasa de rechazos presentes. Entonces, el proveedor C sería el mejor, por su bajo coste unitario y buen expediente en las entregas. Calificaciones alternativas

Se han desarrollado numerosos métodos para calificar a los proveedores. El enfoque dado tiene la ventaja de abarcar los tres factores, calidad, coste y entrega. Un método más

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LISTA DE COMPROBACIÓN PARA LA EVALUACIÓN DE LA FABRICACIÓN DE COJINETES Las materias primas ¿están certificadas por el proveedor? ¿Se hacen ensayos periódicos e independientes de las materias primas? El metal en barras ¿está identificado por el número del lote y de la colada? La inspección de los materiales en recepción ¿se realiza adecuadamente? ¿Posee el personal amplios conocimientos sobre el diseño de cojinetes y sus aplicaciones? ¿Se mantiene la identificación del metal durante todo el proceso? ¿Se dispone de máquinas con tolerancias estrictas y se ensayan con frecuencia? ¿Se siguen buenos procedimientos de esmerilado? ¿Están especificadas las características importantes de las galgas? ¿Se calibra el equipo de galgas a intervalos regulares? ¿Se guardan las galgas adecuadamente y con la etiqueta de la fecha de calibración? ¿Tienen tarjetas maestras todas las galgas? ¿Se hace el tratamiento térmico de acuerdo con los estándares de calidad? ¿Se inspeccionan las piezas antes de enviarlas a las zonas de ensamblaje? ¿Se limpian las piezas y se desmagnetizan o pasivizan? ¿Se montan los cojinetes en un entorno bien controlado? ¿Se controla adecuadamente la lubrificación de los cojinetes? ¿Se apilan correctamente los cojinetes para evitar daños accidentales? ¿Se mantienen y vigilan adecuadamente las soluciones de limpieza? ¿Dispone la inspección final del equipo adecuado para galgar y ensayar? ¿Son adecuadas las instalaciones para el análisis exacto de los fallos? ¿Se envuelven y empaquetan adecuadamente los cojinetes para su envío? ¿Se anota la fecha de ensamblaje?

Fig. 12-9. Listas de comprobación del proveedor.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL Fig. 12-9. (Continuación)

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA EVALUAR COMPONENTES ELÉCTRICOS/ELECTRÓNICOS ¿Se necesita la certificación del material? La exactitud de la certificación se comprueba de vez en cuando: (a) ¿respecto a los estándares o fórmulas? (b) ¿remitiendo muestras a un laboratorio independiente? ¿Se identifica cada lote con toda la información pertinente en el momento de su recepción? ¿Se etiquetan y almacenan separadamente los materiales no conformes? ¿Hace el departamento de ingeniería planos de trabajo con las especificaciones del cliente? ¿Se suministran los planos de trabajo a todos los departamentos relacionados con el trabajo? ¿Especifican los planos las características más importantes de galgado y los ensayos eléctricos requeridos? ¿Se informa al personal de taller inmediatamente cuando hay algún cambio en las especificaciones del trabajo o en los materiales que se han de utilizar? ¿Se calibran con regularidad las galgas y los instrumentos de ensayo? ¿Tiene la compañía un sistema de correlación de galgas? ¿Se guardan los ficheros maestros de cada galga e instrumento de ensayo? ¿Está bien iluminada la zona de montaje? ¿Tienen los bancos de trabajo todas las herramientas y accesorios necesarios para el trabajo? ¿Hay suficientes puestos de ensayo e instalaciones para realizar los ensayos en las zonas de montaje y de procesos críticos? ¿Incluye la inspección final los ensayos de vida, mecánicos y ambientales? ¿Hay estándares establecidos para el empaquetado de las piezas? ¿Se inspecciona el empaquetado para garantizar que las piezas están debidamente protegidas?

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Fig. 12-9. (Continuación)

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA LA EVALUACIÓN DEL AFILADO ¿Realiza la compañía el tipo de trabajo necesario? ¿Indican las hojas de servicio del personal que los operarios de máquinas tienen experiencia y formación para realizar el trabajo? ¿El método de manejar los pedidos de los clientes indica que se entienden claramente las especificaciones del cliente? ¿Se comprueban las piezas a su recepción para verificar las dimensiones? ¿Se devuelven al cliente las piezas no conformes? ¿Los operarios de máquinas hacen frecuentes comprobaciones de su trabajo con las galgas? ¿Se realizan ensayos de daños por afilado (quemaduras)? ¿Tiene la compañía el adecuado equipo para evaluar la textura superficial y la redondez? ¿Dispone el personal de la galga de referencia o de la maestra? ¿Las órdenes de taller especifican las características de galgado más importantes, cuando es necesario? ¿Se dispone del equipo para realizar los ensayos no destructivos? ¿Hay un inventario adecuado de las muelas abrasivas para realizar el trabajo requerido? ¿Se han realizado estudios de capacidad para cada máquina? ¿Hay algunas máquinas especialmente clasificadas para hacer los trabajos de tolerancias muy ajustadas? ¿Se filtra bien el líquido refrigerante para afilar? ¿Se protegen las piezas acabadas y durante el proceso contra la corrosión con una capa adecuada? ¿Se utiliza un material para empaquetar que no reaccionará con el metal o con la capa protectora?

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL Fig. 12-9. (Continuación) LISTA DE COMPROBACIÓN PARA EVALUAR EL TRATAMIENTO TÉRMICO ¿Se criban cuidadosamente las órdenes de pedido de compra? ¿Se comprueba la composición del metal antes de someterlo al tratamiento térmico? ¿Se etiquetan e identifican inmediatamente las piezas a su recepción? ¿Se hace la inspección para prevenirse de fallos metalúrgicos? ¿Existe un equilibrio entre la experiencia teórica y la práctica de los supervisores y operarios? ¿Se ofrecen consejos sobre el diseño de las piezas y la composición metálica para que el tratamiento térmico se pueda ajustar a las especificaciones? ¿Especifican las órdenes de taller las instrucciones sobre el calor, tiempo y templado? ¿Se comprueba que se cumplen las especificaciones? ¿Se realiza con regularidad el mantenimiento del equipo de tratamiento térmico? ¿Se comprueban con regularidad los controles pirométricos? ¿Dispone la firma de equipo de estiramiento para corregir las distorsiones por calor? ¿El medio de templado se mantiene a una temperatura uniforme y adecuada? ¿Se ensayan las piezas tratadas por el calor con el equipo adecuado? ¿Se guardan los informes de los ensayos? ¿Están todas las personas familiarizadas con los procedimientos de trabajo para conseguir el tratamiento térmico con arreglo a las especificaciones? ¿Se revisa con regularidad el equipo para los ensayos de dureza? ¿Hay válvulas de seguridad para las temperaturas en todos los hornos? ¿Se revisan y regulan las atmósferas de los hornos? ¿Se calibran los instrumentos por un servicio de ensayos independiente? Las instrucciones de envío ¿incluyen las especificaciones del empaquetado? ¿Certifica el contratista el trabajo realizado?

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA LA EVALUACIÓN DE LOS LABORATORIOS DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS ¿Indican las hojas de servicio de los empleados que poseen una base sólida en cuanto a su experiencia con los procedimientos de ensayos no destructivos? ¿Participan los empleados en programas educativos de continuidad? ¿Es capaz el laboratorio de realizar una gran variedad de ensayos no destructivos? ¿Dispone el laboratorio de un archivo de los manuales de procedimientos para cada tipo de ensayo que se realiza? ¿Suministra el laboratorio la certificación apropiada de los ensayos que realiza? ¿Se archivan los informes de los ensayos durante el tiempo que marca la ley? ¿Se etiqueta el material en seguida que se recibe? El equipo para manipular el material ¿es del tipo y capacidad que permite el manejo adecuado de las piezas de los clientes? ¿Se limpian las piezas a conciencia antes de someterlas a ensayo? ¿Se calibra el equipo con regularidad? ¿Indican los gráficos de mantenimiento que éste se realiza con regularidad? ¿Se hacen frecuentes revisiones de los tintes y de las soluciones para garantizar la ausencia de contaminación? ¿Indican los informes con qué frecuencia se hacen estas revisiones? ¿Se utilizan piezas de ensayo comparativas cuando es necesario? ¿Se etiquetan adecuadamente los defectos y se identifican en las piezas inspeccionadas? ¿Se empaquetan las piezas defectuosas aparte de las piezas no defectuosas?

CONTROL DE MATERIALES Fig. 12-9. (Continuación)

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL Fig. 12-9. (Continuación)

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA LA EVALUACIÓN DEL TALLER DE MAQUINAS DE HACER TORNILLOS ¿Se exigen los certificados del material en todos los envíos que se reciben? ¿Se verifica periódicamente la exactitud de los certificados con respecto a los estándares y fórmulas, enviando muestras a un laboratorio independiente? ¿Se guardan los materiales no conformes en una zona bien identificada? ¿Especifican los planos las galgas que se han de utilizar? ¿Indican los planos las características más importantes y las menos importantes? ¿Hay procedimientos estándar para informar al personal de los cambios en las especificaciones o en los materiales? ¿Se calibran con regularidad las galgas? ¿Está la galga maestra a disposición de los operarios? Los informes de los trabajos ¿dan la historia completa del trabajo? Todos los departamentos involucrados ¿reciben los planos de trabajo? Las hojas de ruta ¿muestran el estado de cada trabajo? Las hojas de ruta ¿muestran toda la información pertinente sobre cada operación? ¿Se guardan los registros del comportamiento de cada máquina? ¿Se hacen inspecciones por muestreo y se registran? ¿Se guardan las galgas y los estándares bajo atmósfera controlada? Cada vez que se estrena una galga ¿se calibra frente a un estándar? ¿Se registra cada galga en un fichero maestro puesto al día? Los servicios contratados con el exterior ¿reciben copias de los planos de trabajo y de las especificaciones? ¿Proporcionan los servicios contratados los datos sobre la historia del trabajo?

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Fig. 12-9. (Continuación)

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA EVALUAR MOLDES DE CAUCHO SINTÉTICO Y DE ELASTOMERO ¿Se hacen los análisis químicos de los materiales de caucho y elastómero que entran? ¿Se comprueban las dimensiones de otras piezas en recepción? ¿Se almacenan separadamente los materiales y piezas no conformes? ¿Se almacenan las materias primas aceptables en una zona con la debida protección frente a acciones ambientales? ¿Tiene establecida la compañía una política con respecto a la propiedad de los moldes y de las fórmulas de compuestos? ¿Establece el laboratorio las fórmulas de compuestos? ¿Se tienen al día estas fórmulas en la sala de mezcla? ¿Se identifican las partidas individuales con un número de lote? Los ensayos sobre las partidas procesadas ¿incluyen la viscosidad, coeficiente de cizalladura, peso específico y ensayos de chamuscados? ¿Se puede seguir el material no conforme hasta la mezcla de la partida? ¿Indican los informes de producción el adecuado control del calentamiento del molde? ¿Se revisan los moldes después del primer calentamiento, cavidad por cavidad? ¿Muestran cuidado los operarios en el manejo de las piezas, para evitar dañar su superficie? ¿Realiza la inspección final los ensayos oculares, dimensionales y de vida, del producto acabado?

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL Fig. 12-9. (Continuación)

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA EVALUAR LA FABRICACIÓN DE HERRAMIENTAS Y MATRICES ¿Indica la lista del cliente si el taller puede establecer asociaciones a largo plazo? ¿Estimula la dirección discusiones sobre el terreno entre el cliente y el matricero? ¿Hay establecido un programa de aprendizaje? El personal de dirección ¿tiene conocimientos prácticos de todas las fases de la fabricación de matrices? ¿Está el taller especializado en el tipo de trabajo que se necesita? ¿Está bien iluminada la zona de trabajo? Las máquinas ¿son de fácil acceso para el trabajador? El número y tipo de máquinas del taller ¿indican que hay un equilibrio entre el número de oficiales y las máquinas necesarias? ¿Se realiza el mantenimiento de las máquinas con un calendario regular? ¿Indican los informes que se sigue el calendario de mantenimientos? ¿Se guardan las galgas en una zona protegida? ¿Se calibran con regularidad las galgas? ¿Puede disponer fácilmente el oficial de la galga de referencia o maestra? ¿Está archivado y puesto al día el fichero maestro de cada galga? ¿Se hace una prueba de funcionamiento antes de hacer el envío? ¿Se guardan las matrices adecuadamente, para evitar daños accidentales? El personal de la sala de expedición ¿tiene cuidado cuando prepara las matrices para su envío?

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Fig. 12-9. (Continuación)

LISTA DE COMPROBACIÓN PARA EVALUAR ALAMBRES Y LA FORMACIÓN DE ALAMBRE. ¿Se exige el certificado de las materias primas a la fábrica? ¿Figuran en el certificado las propiedades físicas y químicas pertinentes? ¿Se etiquetan los materiales a su recepción, para su identificación? ¿Se etiqueta y almacena por separado el material no conforme? ¿Indican las hojas de servicio del personal de taller y de los supervisores que poseen un alto grado de habilidad? ¿Puede el personal de ingeniería aconsejar y hacer recomendaciones sobre los diseños de muelles y alambres? ¿Se han hecho estudios de capacidad de las máquinas? ¿Se realiza el mantenimiento de las máquinas según un calendario regular? ¿Se guardan las galgas y los instrumentos para ensayos en una sala central para galgas? ¿Indican los registros que el equipo de galgado se calibra con regularidad? Las instrucciones del operario ¿indican claramente los procedimientos de inspección? ¿Se suministran con regularidad escalas para los ensayos por parte del fabricante del equipo? ¿Se realizan frecuentes inspecciones por muestreo durante la fabricación? ¿Se toma nota de los ensayos realizados durante la inspección final? ¿Se incluyen los resultados de estos ensayos en el envío de las piezas? ¿Están adecuadamente protegidas de la corrosión las piezas terminadas?

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 12-10. Documento del historial de calidad de un proveedor para una pieza. Esta información constituye el dato de entrada para la calificación de calidad del proveedor.

sencillo, que puede ser particularmente útil y práctico para una firma que está comenzando su programa de control, al igual que para una fábrica pequeña, consiste en utilizar la fórmula:

Calificación de la calidad=100 u

Nº lotes aceptados Nº lotes recibidos

En la que el N.° de lotes recibidos es la suma del N.° de lotes aceptados más el N.° de lotes rechazados. Este método no tiene en cuenta los factores de coste y de envío, y la relación es inexacta cuando se comparan lotes de distinto tamaño. Por lo tanto, el método se puede ampliar teniendo en cuenta la importancia relativa de los tamaños de los lotes, pero conlleva más anotaciones y cálculos. Un ejemplo pondrá de relieve la diferencia entre la calificación simple y ponderada. En los últimos meses, se recibieron diez remesas procedentes del proveedor A, haciendo un total de 20.000 unidades. Dos de estas remesas se rechazaron. Una de ellas contenía 1000 unidades, y las otras 2000 unidades. Tenemos ahora que: Calificación de la calidad, forma simple = 100 X (10-2)/10 = 80 por 100 Calificación de la calidad ponderada según tamaño de lotes

100 u

(20.0001.0002.000) 20.000

100 u (17.000 / 20.000)

85 por 100

Esta última es una evaluación más precisa.

CONTROL DE MATERIALES

149

Fig. 12-11. Evaluación del comportamiento del proveedor, basado en la calidad, precio y entrega. Observe que si al proveedor C se le pudiera estimular para que realizara mejores controles de calidad, su calificación sería mejor, proporcionando materiales excelentes en lo que respecta al precio, a la calidad y a la entrega.

Certificación del proveedor

En muchas organizaciones dedicadas a la fabricación, el coste de las piezas adquiridas representa más de la mitad del importe del producto acabado. Hay que prestar atención a los materiales mismos así como a su control. El volumen de los materiales adquiridos hace necesario los servicios de numerosos inspectores para realizar los ensayos y los exámenes requeridos. También las negociaciones con el proveedor acerca de los artículos insatisfactorios y la devolución de los productos inaceptables pueden convertirse en un problema importante. Para evitar innecesarios retrasos y costes, se ha desarrollado la certificación del proveedor. A continuación figura un programa típico: 1. Se asigna un inspector en origen a un proveedor o a un grupo de proveedores. Este verifica que el proveedor fabrica con arreglo a sus procedimientos de control de calidad, y que los productos sometidos a inspección han sido adecuadamente concebidos, fabricados e inspeccionados en la planta del proveedor. 2. Con el tiempo, la proporción de incidencias de rechazos debería menguar, al ir aprendiendo el proveedor como mejorar sus procesos para acomodarse a los requisitos

150

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

3.

4.

5.

6.

7.

calidad del comprador. Deberían así reducirse las pérdidas de materiales, los retrasos y los costes. Con el tiempo, cuando se tenga la garantía de que el proveedor tiene un programa de control de calidad altamente eficaz, no hará falta que duplique sus auditorías de calidad con las inspecciones rutinarias por parte del comprador. Esto se pone por escrito en la forma de un certificado de calidad del proveedor. Los datos que se obtienen de las calificaciones, como los de las figuras 12-10 y 12-11, sirven de base para extender tal certificado. La acreditación presente se administra por un comité formado por personal del departamento de control de calidad, de compras y de producción, del comprador. Este equipo puede ampliarse con representantes de los clientes más importantes y continuos del comprador, como una agencia gubernamental, por ejemplo. Una vez el proveedor está certificado, periódicamente se deben realizar continuas inspecciones de vigilancia para comprobar muestras aleatorias del producto en recepción como la inspección de un lote por cada 10. Otras inspecciones adicionales en recepción que serán necesarias, son: (a) las comprobaciones de los primeros lotes de piezas nuevas, para asegurarse de que las especificaciones se han entendido correctamente, y que se han cumplido en la fabricación, y (b) las comprobaciones de los daños durante el transporte, y de que el papeleo es el adecuado. Se debe hacer una revisión de los resultados de las inspecciones de vigilancia y de las inspecciones del primer lote, para asegurarse de que los estándares se siguen cumpliendo. Basándose en esta información, el comité de acreditación a veces tendrá que degradar temporalmente al proveedor y regresar a los procedimientos de inspección a escala total.

El proveedor puede pensar que la vigilancia periódica de su producción y los procedimientos de inspección le privan de su derecho a la libertad de operación. Sin embargo, una vez que ha comprendido que esta vigilancia le ayuda a conseguir una producción y una inspección más eficaz, con menos desechos y costes globales, generalmente aceptará la nueva situación. Clasificación del proveedor

Se ha mencionado que un proveedor puede ser acreditado demostrando su habilidad para fabricar con un nivel aceptable de calidad y por lo tanto merecer un certificado de calidad (ver figura 12-12). El comité de acreditación dispone de otras clasificaciones adicionales, que son: 1. La clasificación de marginal se le da a un proveedor que apenas cumple los requisitos y que debería mejorar su sistema. El staff del comprador estará dispuesto a asistirle en dicho proyecto. Si no mejora, el riesgo de que en alguna ocasión sea remitido un producto con un elevado número de unidades no conformes, es demasiado alto. 2. La clasificación de inaceptable se le da a un proveedor que no cumple los requisitos y que tiene que hacer mucho trabajo para alcanzar un nivel aceptable de calidad. 3. La clasificación de inclasificado se utiliza cuando hay poca experiencia con el proveedor, y no se han realizado adecuadas prospecciones para evaluar sus prácticas, procedimientos y comportamiento general.

CONTROL DE MATERIALES

151

Fig. 12-12. Cortesía de United Technologies Corporation. Certificado de la clasificación de calidad para un proveedor.

La decisión de hacer una investigación de la auditoría de calidad y evaluación de un proveedor, se basa en estos factores: (1) el tipo de producto, su importancia referida a los problemas potenciales de la calidad y al volumen en dólares de la compra; (2) el tipo de problemas encontrados previamente con esta compra o con una similar; (3) el coste de implantar los controles, incluyendo factores como los flujos del producto y la accesibilidad geográfica. Para recibir la acreditación de grado A, la planta del proveedor debe alcanzar una puntuación alta en todas las categorías principales de evaluación, especialmente: (1) el sistema general de control de calidad y las comunicaciones con el cliente, el departamento de ingeniería y el de producción; (2) los procedimientos para el control del proceso, flujo de artículos, control de materiales y auditorías de calidad; (3) servicios y equipos que funcionan correctamente tanto para la fabricación como para la inspección y galgado; y por último (4) procedimientos de trabajo generalmente ordenados y adecuados. Los sistemas de puntuación y valoración mostrados anteriormente sirven de ayuda en este proceso de evaluación. Una vez que el proveedor ha ganado una categoría acreditada, generalmente la mantendrá celosamente. Haciéndolo así sirve mejor a sus intereses, ya que los buenos controles sig-

152

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

niñean no sólo una buena calidad, sino también una productividad más alta, menos desperdicios y costes más bajos.

Resumen

El mejor de los controles durante el proceso será un fracaso sin la garantía de que los materiales en recepción tienen la calidad requerida. Las especificaciones de compra y las tolerancias deben establecerse como resultado de la revisión del producto y de los requisitos de procesado que abarcan la ingeniería, la fabricación y el control de calidad. Los materiales se comprueban bien por medio del muestreo por adelantado en la planta del proveedor, o por medio de la inspección en recepción, en la planta del comprador. No sólo necesitan control las dimensiones y otras características medibles, sino también los factores visuales de la calidad. Antes de contratar con un nuevo proveedor, es conveniente disponer de una valoración de sus operaciones, con objeto de juzgar su capacidad de cumplir los requisitos de calidad, coste y entrega. Los historiales de la calidad del proveedor y las valoraciones son útiles para el seguimiento a largo plazo del comportamiento del proveedor. Se dispone de procedimientos especiales, por los que se puede certificar que un proveedor suministra un producto coherente de calidad elevada. Esta certificación de los proveedores excelentes sirve de ayuda para que los compradores no hagan sus compras en lugares inaceptables, al igual que reduce grandemente la necesidad de las inspecciones.

REFERENCIAS Documentos que se pueden conseguir del Superintendente de Documentos, U.S. Government Printing Office, Washington, D.C. 10402 MIL-STD-105. Military Standard: Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes. Inspection and Quality Control Handbook H-107. Single-Level Continuous Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes. MIL-STD-414. Military Standard: Sampling Procedures and Tables for Inspection by Variables for Percent Defective. Quality and Reliability Assurance Handbook H-53. Guide for Sampling Inspection Documentos que se pueden conseguir en la American Society of Testing and Materials (ASTM), 1916 Race St., Philadelphia, Pa. 19103 ASTM Standards for Testing, e Index of Standards. Documentos que se pueden conseguir en el American National Standards Institute (ANSÍ), 1430 Broadway, New York, N.Y. 10018 ANSÍ Standards for Testing, e Index of Standards.

PREGUNTAS DE REPASO

1. Se hacen distinciones entre los materiales directos y los indirectos. ¿Cuáles son estas distinciones? 2. ¿Qué aspectos generales abarcan los requisitos de calidad de los materiales adquiridos?

CONTROL DE MATERIALES

153

3. ¿Por qué no son las especificaciones de los materiales unos documentos inamovibles con el tiempo? 4. ¿Cuál es la diferencia entre un muestreo por adelantado y un muestreo en recepción? 5. ¿Qué disposiciones se pueden conseguir para el control de las características visuales de la calidad? 6. ¿Cuáles son los procedimientos principales relacionados con el rechazo de los materiales de recepción insatisfactorios? 7. ¿Qué es una valoración del proveedor? 8. En los dos últimos años, un proveedor ha remitido 50 lotes, de los cuales 48 han sido aceptados. ¿Cuál es la valoración de su calidad, en tanto por cien? 9. ¿Qué es la certificación del proveedor? 10. ¿Cuál es la distinción entre la clasificación de los proveedores en marginal, inaceptable e inclasificado? 11. ¿Cuál es el papel del ingeniero de producto, del ingeniero de proceso, del supervisor del laboratorio de materiales y del supervisor del laboratorio de productos, en el desarrollo de las especificaciones de compra para los productos, las piezas componentes, las materias primas y los materiales indirectos para el procesado? 12. Con el objeto de valorar a un proveedor, se aplicaron los siguientes factores de importancia: Calidad, 30 por 100; precio, 40 por 100; entrega, 30 por 100. ¿Cuál es la valoración global de un proveedor cuyos lotes se aceptaron el 80 por 100 de las veces, cuyo precio unitario es de 1$ (siendo el precio de mercado más bajo disponible de ,90$), y que ha cumplido sus compromisos de entrega el 90 por 100 de las veces?

13 Puestos de control

El complejo total representativo de la actividad de fabricación de una compañía se puede desglosar en elementos más pequeños llamados «puestos». Uno de dichos elementos es el puesto de control, en el cual (1) se manifiesta una o más características importantes de la calidad y que requieren ser medidas, y en el cual (2) el control de esta calidad puede realizarse de manera económica y práctica. Es obvio que los elementos son discretos. Un puesto puede consistir en una o más operaciones, una o más máquinas, uno o más operarios. Selección de los puestos

El capítulo sobre los diagramas de flujo del proceso trató del papel de un ingeniero de proceso en el análisis de los requisitos de producción para un producto, y en la realización del diagrama de flujo. La revisión del flujo en relación con las especificaciones del proceso y del producto, también sirve para seleccionar los puestos de control individuales. En el diagrama de flujo de la figura 4-1, la operación bien diferenciada que requiere control es la soldadura. El estudio posterior indica que en la soldadura intervienen tres partes: alambre, tubos y base. Cada una de éstas debe cumplir ciertas especificaciones para que el producto final tenga una calidad aceptable. Por lo tanto, parece adecuado establecer tres puestos para verificar la calidad de las operaciones de soldadura, y la conformidad del alambre, del tubo y de la base: uno en el lugar en que el alambre se arrolla, uno en el lugar en que se corta el tubo, y uno en donde el tubo arrollado se suelda a la base. Se espera que cada operario que controla los requisitos críticos de su puesto le suministre la calidad requerida al producto. De este modo se tiene la garantía de que el subensamblaje resultante se acoplará bien con los otros componentes para dar un producto final satisfactorio. Procedimiento general

El comportamiento a nivel de fabricación representa la verificación definitiva del valor de los métodos de control de calidad para garantizar un producto de características aceptables de calidad, a bajo coste. Las especificaciones del proceso, los planes de calidad, los controles de herramientas y galgas, y las auditorías de calidad se ponen por escrito para ser utilizadas 155

156

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

en los puestos de control. Aquí es donde un programa de calidad tiene éxito o fracasa. Por lo tanto, cada puesto debe planificarse cuidadosamente. La secuencia general de los procedimientos a realizar es la siguiente: 1. El ingeniero de proceso hace un esquema de las variables de proceso que tienen que mantenerse dentro de límites especificados, para sostener una producción coherente y aceptable en el puesto. 2. Este revisa los requisitos de la calidad del producto. A partir de éstos, establece las comprobaciones específicas que se deben realizar sobre el producto y el equipo, para garantizar que las variaciones de las máquinas y herramientas no excedan de los límites permitidos. 3. Establece la frecuencia de las comprobaciones que tiene que hacer el operario para controlar los parámetros del proceso. 4. Toma la iniciativa para recomendar el equipamiento necesario para la información sobre la calidad, tal como las herramientas y galgas que hacen falta para ayudar al operario en el control del proceso. 5. Desarrolla planes alternativos de acción, para seguirlos en caso de que los procesos se salgan de los límites de control. Como ejemplo de tales acciones tenemos: parada del proceso, reajustes, reducir las velocidades de operación, o sustituir las piezas desgastadas de las máquinas. 6. Determina las entradas y salidas del circuito de información de la calidad del operario. En un puesto dado, la entrada consiste en la retroalimentación de los niveles de calidad y los problemas de calidad encontrados posteriormente en los puestos subsiguientes (en el sentido de la corriente de la producción). La salida consiste en los informes sobre los desechos y las deficiencias que han tenido lugar en un puesto determinado. Cuando la causa de los problemas está en un puesto previo (a contracorriente en la producción), estos datos se convierten en información de entrada para el puesto causante de los problemas. Así se resalta la necesidad de mejorar los lugares-problema. 7. Revisa y entabla las revisiones de los planes cuando se considere necesario y conveniente. En esencia, entonces, el ingeniero de proceso planifica los procedimientos de los puestos de control que son aplicables a cada producto y en cada puesto. Para que este programa funcione correctamente, el operario y el capataz deben hacer todo lo que está en su mano para actuar conforme a los métodos especificados. No deben haber desviaciones a menos que estén autorizadas en forma de autorización de desviación escrita. Cuando sea necesario promulgar una autorización de desviación, como en el caso de que lo solicite el capataz u otra persona relacionada, puede resultar adecuado un formulario como el que ilustra la figura 13-1.

Exhibición de la información

Para que toda la información necesaria esté al alcance de todas las personas relacionadas con una operación, cada puesto de control debería tener un tablón de anuncios, que podría ser un tablón con ganchos dispuesto para suministrar los datos típicos, tal como se ven en la figura 13-2. Las características principales del tablón son:

PUESTOS DE CONTROL

157

Fig. 13-1. Ejemplo de nota de desviación.

1. El tablón debe ser lo bastante grande como para que quepan todos los elementos esenciales del puesto de control. 2. Se debe asegurar la claridad y el atractivo del tablón con dibujos bien diferenciados, y debe estar bien iluminado para facilitar la lectura de los documentos y gráficos. Debe colocarse en un lugar adecuado, ni limitado ni restringido. 3. Cada página de un documento debe estar sujeta por separado, con el fin de que no haya que ir pasando hojas para leer todos los asuntos. Para colocarlas, resultan adecuadas las fundas de plástico y ojales metálicos. 4. Se puede estimular el buen funcionamiento y el esmero en un puesto, si se exponen los nombres de los operarios. Así se pone de relieve que es la exposición de sus instrucciones y sus medidas de la calidad. El poco espacio y bajo coste que hace falta para instalar y conservar un tablón de anuncios se paga con creces al tener la seguridad de que las instrucciones y las herramientas para el comportamiento de la calidad están al alcance del operario en todo momento.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 13-2. Tablón del puesto de control de calidad. Se indica todo lo que el operario necesita para el control de calidad. Dispuestos por toda la planta, estos tablones recuerdan a cada uno que su contribución es vital para introducir la calidad en el producto.

Sintonización en los puestos

Un puesto de control es operativo cuando todos los elementos necesarios de los planes de calidad, las especificaciones del proceso, los controles de herramientas y galgas, y las auditorías de calidad se están aplicando en el puesto. La información suministrada por cada puesto incluyendo —el trabajo del operario, del capataz y de los técnicos de auditoría— tiene interés para el personal de producción y de dirección por igual. El ingeniero de proceso revisa la retroinformación con especial esmero, de manera que pueda verificar la eficacia de los planes de calidad, los controles de herramientas y galgas, y los procedimientos de auditoría. Siempre que sea necesario, él hará revisiones y ajustes en los controles para fortalecer el comportamiento de la calidad en el puesto de control. Es inevitable lograr mejoras con la experiencia. El ingeniero de proceso debe reconocer prontamente estas oportunidades, que pueden reclamar nuevas herramientas, modificar el diseño del producto o del proceso, cambiar las materias primas, al cambiar los requerimientos de la calidad en un puesto. Al ir progresando en el aprendizaje, el ingeniero de proceso que esté atento descubrirá más variables del producto y del proceso que pueden incrementar la calidad. Se hace necesaria entonces la ampliación de los planes de calidad para incluir los nuevos factores identificados que afectan a la calidad, los costes y la productividad.

PUESTOS DE CONTROL

159

El objetivo en cada puesto es el de construir y fomentar aquellos métodos que ayudan a evitar los defectos. Mejora de la calidad en los puestos de control. Ejemplo

Otra vez, este ejemplo se refiere al diagrama de flujo de la figura 4-1, pág. (44). En la fase de soldadura, se utilizaron tres recipientes. En cada uno el ingeniero de proceso construyó un tablón de anuncios, en el que figuraba (1) las especificaciones del proceso, (2) el procedimiento de disposición de las máquinas y (3) gráficos de control. La política estándar exigía poner a la vista los planos y el plan integral de calidad. Ya que el plan de calidad también requiere la conformidad respecto a un estándar visual del trabajo —que describe los límites de «preferente», «aceptable» y «rechazado» para el recubrimiento del alambre y los terminales con la soldadura— este documento se incluye en el plan del puesto de control. Al poco tiempo, los gráficos de control señalaron que uno de los tres recipientes mostraba una elevada incidencia de no conformidad con el estándar visual. Este problema persistió aún después de rotar a los operarios. En consecuencia, el ingeniero de proceso realizó un estudio intensivo del recipiente en el cual se fabricaba tanto producto fuera de estándar. Observó que aproximadamente el 80 por 100 de los defectos sucedían en la primera media hora de funcionamiento, y que el recipiente estaba sometido a demasiados ciclos térmicos durante ese período. Se identificó así la causa del problema, y el remedio no se encontraba muy lejos. Se encontró que el exceso de ciclos y los productos defectuosos resultantes podían eliminarse dejando un período de tiempo para que se calentara este recipiente, empezando antes de comenzar el turno. En este puesto en concreto, se modificó el plan de calidad, indicando en el tablón que había una desviación, que exigía poner en funcionamiento el recipiente un determinado período de tiempo antes que los otros. Esta tarea se efectuó por medio de un temporizador automático, con un coste muy inferior al de sustituir el recipiente de soldadura. Al poner a la vista este requisito en el tablón, se recordaba a las personas responsables de fijar la hora adecuadamente para que el recipiente comenzara antes. Mientras que resulta cierto que incluso sin el control en el puesto el problema de la calidad se hubiera descubierto y corregido a la larga, debe ponerse de relieve que en el competitivo mundo de hoy la eficacia y la rapidez son muy solicitadas,. Se necesita un medio rápido y fiable para saber exactamente cuándo y dónde se deben hacer las correcciones. El control en el puesto sirve a este objetivo. Resumen

El control en el puesto se hace para promover la atención del operario y para realizar una eficaz auditoría de calidad. Todo el trabajo que ha costado las especificaciones del proceso, los planes de calidad, el control de herramientas y galgas, y las auditorías de calidad, está dirigido a que el control en los puestos funcione correctamente. Aquí es donde la calidad se logrará o no. Los puestos deben estar equipados con todas las galgas adecuadas, las especificaciones del proceso que sean de aplicación, los datos de las condiciones de las máquinas, los planos y los planes de calidad. Los gráficos de control de las características

160

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

vitales del producto deben conservarse al día. El uso de un tablón de anuncios recuerda a todos los afectados la necesidad de adherirse a los procedimientos esenciales. Además, si se coloca el nombre del operario en el tablón se estimula el orgullo en el comportamiento individual y en el del puesto. De manera similar, la supervisión del taller se ayuda y estimula en todo el trabajo que se necesita para conseguir la adhesión a los planes de calidad. El esfuerzo necesario para mantener y conservar al día el sistema queda bien recompensado con los desechos evitados, reprocesos y reparaciones, y al conseguir un producto competitivo en cuanto a calidad y coste. PREGUNTAS DE REPASO

1. 2. 3. 4.

¿Qué es un puesto de control? ¿Cómo se selecciona un puesto de control? ¿Cuáles son los pasos para establecer un puesto de control? ¿Cuáles son los principales temas de información que se muestran en el tablón de un puesto de control? 5. ¿Cómo se «sintoniza» un puesto? 6. ¿Qué es una nota de desviación?

14 Control de herramientas, galgas e instrumentos

Para el control eficaz de la calidad en la fabricación es fundamental el diseño y la preparación de buenas herramientas y galgas, y el uso de una instrumentación adecuada. Las galgas y los instrumentos de medida son los medios a través de los cuales se comprueban y se inspeccionan las operaciones de producción para garantizar que el producto y las especificaciones del proceso, y las tolerancias, se están cumpliendo. Herramientas y galgas defectuosas harán imposible obtener una salida satisfactoria a nivel de producción. Importancia de un buen control

Muchas firmas prestan poca atención a la comprobación de la calidad de las herramientas adquiridas o a las fabricadas en casa. Parece prevalecer la actitud de que los planos o los trabajos de un taller de construcción de máquinas son, o bien “infalibles”, o bien están tan raramente fuera de estándar que no hay necesidad de cuestionarlos. Tal confianza puede ser peligrosa. A menudo a un producto defectuoso se le puede seguir la pista hasta el plano, que resulta ser la fuente original del problema. Por tanto, debería resultar obvio, que los esfuerzos para “hacer las cosas bien a la primera” deben hacerse desde el principio. Más aún, todo el equipo debe someterse a comprobaciones periódicas para asegurarse de que todavía es servible. Si la inspección indica que hay desgaste indebido u otros problemas, hay que reacondicionarlo, recalibrarlo o sustituirlo. En efecto, debe haber un sistema para recomprobar, a intervalos regulares, todas las herramientas de medición de la planta. El sistema de control de la figura 14-1 está diseñado para proporcionar las garantías de que (1) sólo el buen equipo está en circulación y (2) cualquier equipo que se ha quedado por debajo del estándar, o que está un poco por debajo del estándar, debe ser retirado para su revisión. Comprobación de la calidad de equipos nuevos

Todas las herramientas nuevas, galgas e instrumentos, así como el equipo reacondicionado y recalibrado, están mejor guardadas en una caja de herramientas. Diariamente, cada 161

162

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 14-1. Control de la calidad de las herramientas y galgas, desde el diseño al uso en planta.

técnico de proceso debe comprobar si hay alguna herramienta nueva lista, para estrenarla. Si es así, debe sacar la herramienta o galga junto con una copia de (1) el último folleto del producto y (2) el folleto actual de la herramienta o la galga. Con el equipo y los documentos en la mano, el técnico de proceso debe comprobar que las herramientas son las mismas que las de los planos del utillaje, y además que los planos del utillaje y las especificaciones del folleto están de acuerdo. Algunos errores corrientes descubiertos al comparar los planos de las herramientas con los folletos del producto son los siguientes: 1. 2. 3. 4.

La suma de longitudes o anchos parciales no da la longitud o el ancho total. Se utiliza el radio en vez del diámetro. Las fracciones se han convertido a decimales erróneamente. Se han mezclado o confundido unidades métricas e inglesas.

Generalmente, el técnico comprobará la compatibilidad de los planos de las herramientas con las especificaciones del folleto del producto antes de inspeccionar las herramientas, para asegurarse de que todas las dimensiones con sus tolerancias son correctas. Si todo está bien, se grabará sobre la herramienta o galga un número de serie (el año seguido por números consecutivos), la Fecha en que se puso primero en servicio y las iniciales del técnico. Por último, la herramienta, galga, u otro instrumento se anota en el libro de registro principal, tal como se ilustra en la figura 14-2. Retirada del equipo

Las herramientas, galgas e instrumentos, una vez en servicio, necesitan un programa de recomprobaciones, reevaluaciones y recalibraciones para garantizar un funcionamiento continuo y exacto. Con este fin, se debería emplear un sistema de retirada, por medio del cual los aparatos regresan, desde producción, a recalibración, y nuevamente se ponen en circulación.

163

CONTROL DE HERRAMIENTAS, GALGAS E INSTRUMENTOS REGISTRO DE HERRAMIENTAS Y GALGAS Departamento desbarbado y acabado

Herramienta N.°

Fecha función.

M3805 M1301 M3809

4/10 5/10 5/10

Descripción

Herramienta de perfil Galga D.E. Galga D.l.

Pieza verificada con la herramienta A 1398 G45 G46

Herramienta verificada por T.C. T.C. T.C.

Fig. 14-2. Registro de herramientas y galgas, para anotar el equipo nuevo y el revisado.

Debe señalarse que no hay aparatos a prueba de fallos. Aparte del desgaste y roturas normales, todos los equipos están sometidos a abusos accidentales ocasionalmente. El tiempo y las condiciones ambientales degradan todos los aparatos de medida. Unas formas típicas de deterioro son las siguientes: 1. Medidas de la temperatura. Las lecturas se desplazarán a causa de la degradación del termopar o de los componentes electrónicos. 2. Medidas de la dureza. Las lecturas se desplazarán debido al desgaste del punto de indentación. 3. Galgas, compases calibradores, micrómetros. El desgaste de las superficies de medida pueden causar falsas lecturas. 4. Medidas de vacío. La contaminación de la columna de mercurio con vapor de agua puede originar lecturas falsas. 5. Medidas de presión. El desgaste de los cojinetes o la fatiga de los muelles pueden producir falsas lecturas. 6. Sistemas de pesaje. Las lecturas falsas pueden ser debidas al desgaste de los pivotes, conexiones mecánicas, o a la degradación de los componentes y contactos electrónicos. La retirada permite la revisión del equipo para que aquellos componentes que manifiestan degradación, puedan ser reacondicionados. Después, los aparatos recalibrados deben ser comprobados y puestos en circulación otra vez.

Frecuencia de las retiradas

Cada industria y cada operación de fábrica tiene sus propios requisitos de fabricación y calidad. Por lo tanto es difícil recomendar un patrón de frecuencias para la retirada de las galgas, herramientas e instrumentos. El logro del control adecuado depende de estos procedimientos:

164

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

1. Conservar los informes sobre el tiempo que está en uso, y el correspondiente desgaste de cada aparato de medida. 2. Determinar, para cada tipo de equipo, y según el buen juicio y experiencia de los ingenieros, el tiempo permitido de desgaste antes de que el equipo se desplace más allá de las tolerancias. 3. Llevar un archivo de fichas de vencimiento o un programa de ordenador para asegurarse de que el equipo se retira a intervalos regulares y programados. Con el tiempo la planta desarrollará frecuencias de retirada de diversos intervalos, según la fiabilidad del equipo y las necesidades de fabricación; al principio resulta práctico adoptar una frecuencia relativamente general, tal como una recalibración mensual. Un laboratorio de galgas del Medio Oeste recomienda un calendario inicial señalando unas frecuencias más específicas, tal como se ve en la siguiente lista:

Tipo de galga

Tapón de rosca, anillo de rosca, tapón normal ............... Micrómetro, anillo normal ............................................... Indicador, dispositivo de galga, tapón de rosca de tubos, galga anular para rosca de tubos ................................ Tapón fijo, galga de alturas, placa para superficie, comparador, regla, compás calibrador ...............................

Frecuencia

mensual trimestral semestral anual

Las frecuencias definitivas dependerán de la naturaleza de la herramienta y del producto particular en cuestión. Para decidir qué frecuencia es la adecuada, puede ser útil un tipo de registro como el de la figura 14-3. En este ejemplo, el uso mensual de un aparato para control de temperaturas provocó una desviación del estándard de 1.° F. Si esta variación supone una degradación más allá de las tolerancias, el ingeniero de proceso tendrá que ajustar la frecuencia de calibraciones a dos o tres semanas. Por otra parte, si se puede permitir una desviación mayor que 1.° F, se necesitará una retirada menos frecuente. En cualquier caso, los técnicos de proceso deberían comprobar las galgas diariamente de forma rutinaria, para encargarse de que, comparando la fecha de puesta en funcionamiento y el tiempo transcurrido, el equipo pasado de fecha sea remitido prontamente a recomprobación y recalibrado.

Procedimientos para la fecha de puesta en circulación

Cuando se observa que una herramienta, galga o instrumento es de buena calidad, o cuando una galga vieja ha sido recalibrada, acondicionada y reevaluada, está lista para ser enviada al departamento de producción y ser utilizada en las operaciones. Sin embargo, antes de esta puesta en circulación, toda la información relevante debe anotarse en fichas de registro, tal como se describe con detalle en la figura 14-2, indicando claramente la fecha de puesta en circulación. La fecha puede ponerse en un adhesivo sobre la herramienta, pero un método más fiable consiste en grabar la fecha, asegurándose así de que no se desprenderá.

CONTROL DE HERRAMIENTAS, GALGAS E INSTRUMENTOS

165

Fig. 14-3. Registro típico de equipos. Con la información obtenida, el ingeniero de proceso puede juzgar la eficacia del programa de retirada. Por ejemplo, un desgaste persistente más allá de las tolerancias, indica que el .intervalo entre las retiradas es demasiado largo.

Probablemente, el mejor medio de indicar la fecha de puesta en circulación es por medio de un sistema de código de tres colores, como se ilustra en la figura 14-4. Tres círculos concéntricos se rellenan con pintura. Diversas combinaciones de los dos colores centrales representan los meses de enero a diciembre. El tercer anillo representa el año. Una ojeada a los colores permite a los operarios, capataces y técnicos determinar rápidamente si una herramienta, galga o instrumento todavía es válida o no.

166

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Exactitud y precisión

Las galgas deben ser exactas y precisas. La exactitud es la diferencia entre los promedios de dos series de medidas, (1) las medidas observadas y (2) los valores verdaderos correspondientes. La precisión, también conocida como “repetibilidad” o “reproducibilidad” se mide en función de la variación alrededor de un conjunto de promedios de lecturas. A menudo no se puede disponer de lecturas "verdaderas", pero algunas son mejores que otras. Una galga conservada por un laboratorio probablemente es más veraz que otra sometida a las tensiones de la producción. Se supone que las comprobaciones realizadas por el National Bureau of Standards serán más fiables que los valores dados por laboratorios particulares. Medición de la exactitud y de la precisión

La medición estadística de la exactitud y de la precisión se demostrará mediante un ejemplo. En el cardado del algodón, la célula fotoeléctrica de una computadora cuenta el número de botones por área determinada de trama. Una persona tiene que hacer un contaje periódicamente, para verificar el sistema automatizado. Los seis pares de observaciones, recuento de la computadora frente al recuento manual, de la tabla 14-1, complementados con los cálculos, que se continúan en la tabla 14-2 y se ilustran en la figura 14-5 indican una cierta carencia de sensibilidad por parte de la célula fotoeléctrica de la computadora. Al pasar por alto de 3 a 3.5 botones por cada 14 botones como promedio contados manualmente, podemos decir que la exactitud varía de -3 a —3,5, que traducido a sensibilidad es 1—3,25/14 = 0,77, o del 77 por 100. Por lo tanto, en la práctica, se hace una corrección

CÓDIGO DE COLORES PARA TRES CÍRCULOS CONCETRICOS PRIMER CIRCULO

SEGUNDO CIRCULO

TERCER CIRCULO

MESO AÑO

Rojo

Rojo

Enero

Rojo Rojo Rojo Rojo Rojo Blanco Blanco Blanco Blanco Blanco Blanco

Blanco Azul Verde Negro Amarillo Rojo Blanco Azul Verde Negro Amarillo

Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre ‘77 ‘78 ‘79 ‘80 ‘81 ‘82

Rojo Blanco Azul Verde Negro Amarillo

Fig. 14-4. Sistema de código de colores que indican las fechas de caducidad de las herramientas y galgas. Tres círculos concéntricos perforados se rellenan con pintura. Cuando el equipo se pone nuevamente en circulación, se quita la pintura con un disolvente y se embadurna con nuevos colores.

CONTROL DE HERRAMIENTAS, GALGAS E INSTRUMENTOS

167

bien añadiendo la cifra correspondiente (3 o 3,5), o bien dividiendo por la sensibilidad (0,77). La precisión se mide como en la tabla 14-3. Representa la variación alrededor de la línea de la relación del promedio (regresión), expresada en forma de error estándar, y traducida a los límites adecuados de confianza. Naturalmente que los objetivos de una buena fabricación son un elevado grado de exactitud (la línea de regresión está cerca de la línea de igualdad) y de precisión (error estándar pequeño). A menudo, la evaluación de estos parámetros pondrá de manifiesto que la exactitud y la precisión necesitan mejorar.

Coeficiente de correlación

La correlación entre pares de datos, tales como los contajes manuales frente a los del ordenador, a veces se da como medida suplementaria de la precisión. Como se muestra en la tabla 14-1, el coeficiente de correlación es de 0,986, que es una excelente correlación. Los siguientes valores servirán de guía en cuanto al grado de correlación presente: Coeficiente, r 1,01 0,9 0,8 0,7 Interpretación Perfecto Excelente Muy bueno Regular Nuevamente, hacen falta de 20 a 30 pares de datos.

Tabla 14-1. Parejas de valores observados y cálculos para medir la exactitud y la precisión

Observación: por ser un ejemplo los datos anteriores están simplificados. En la práctica hacen falta de 20 a 30 parejas de datos observados (y no únicamente 6).

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 14-2. Análisis de la exactitud Definición y aplicaciones La exactitud se evalúa por comparación con una línea de igualdad (o una línea de 45 grados, como en la figura 14-5), que resultaría si los contajes manuales coincidieran perfectamente con los del ordenador. En nuestro ejemplo, no obstante, la línea de la relación media a través de los puntos dibujados (también conocida como línea de regresión) se desvía de 3 a 3'/2 unidades, lo que refleja la correspondiente pérdida de exactitud. Cálculo de la línea de regresión Utilizando los datos de la tabla 14-1, encontramos: Línea de regresión Para una relación lineal, el cálculo de la regresión se basa en los datos de la tabla 14-1, Ecuación de relación: Y’ = a + bX en la que

y por lo tanto Sustituyendo digamos que X = 10 y X = 25 en esta ecuación, da Y' = 6,28 y Y' =20,23 respectivamente. Uniendo estos dos puntos tenemos la línea de regresión.

Tabla 14-3. Evaluación de la precisión Definición y aplicaciones La precisión se evalúa en función de la variación de los puntos individuales dibujados alrededor de la línea de regresión. Predominantemente, la precisión se expresa al nivel de confianza del 95 por 100, que abarca (en la Curva Normal) ±2 errores Estándard, EE, alrededor de la línea de regresión. Error Estándar 2

2

2

E E =Ȉy (1 -r )/(n-2) 2

de manera que EE es simplemente la raíz cuadrada de EE . Los grados de libertad, GL, representan el número de puntos por fuera de aquéllos que definen una recta automáticamente. Ya que dos puntos cualquiera definen una recta, GL=n-2, o 6 - 2 = 4 en nuestro ejemplo. Todos los demás valores se toman de la tabla 14-1, para dar: 2

EE = 178(1 - 0,97254)/4 = 1,22 EE = 1,1 Límites de confianza Los límites de confianza, en el nivel del 95 por 100 (riesgo de error del 5 por 100) son ahora LC = ± 2EE = ± 2(1,1) = ± 2,2 El factor z = 2 de arriba procede de la Curva Normal. Otros niveles de confianza que se utilizan son del 90, 99 y 99,7 por 100, cuyas z correspondientes son 1,6, 2,6 y 3,0, que dan unos límites de confianza de ± 1,76, 2,86 y 3,3 respectivamente. En los casos en que la precisión se establece vagamente, sin dar niveles de confianza, es probable que el comunicante no haya entendido este concepto.

CONTROL DE HERRAMIENTAS, GALGAS E INSTRUMENTOS

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Fig. 14-5. Representación dispersa del contaje manual frente al contaje por ordenador en un estudio de calibración. La desviación de la línea de igualdad que muestra la línea de regresión indica la exactitud (de —3a—3½ vs. manual en este ejemplo) mientras que la distancia entre los límites de confianza refleja la precisión (+2,2 contajes).

Estudio sobre el terreno

Los trazados de la figura 14-6 representan los resultados de un estudio sobre el terreno a lo largo de varios años, comparando la calibración de los mismos bloques de galgas realizada por dos laboratorios independientes (1 y 2) frente a la del National Bureau of Standards. Los bloques de galgas se guardaron bajo condiciones ideales, y se utilizaron sólo para calibración. Se demuestra que el laboratorio 1 tiene serios problemas de calidad. Ya que las mediciones se hacen en millonésimas de pulgada, y los bloques de galgas están sujetos a algunos cambios con el tiempo (tensiones internas durante la fabricación, y la subsiguiente expansión), siempre estará presente una cierta carencia de exactitud y precisión. Los métodos estadísticos nos permiten medir estos valores y comparar la ejecución entre los laboratorios, conduciendo así a posibles mejoras.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

CONTROL DE HERRAMIENTAS, GALGAS E INSTRUMENTOS

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Resumen

La calibración de los instrumentos de inspección y de galgado es fundamental para realizar un buen control de calidad. Debe establecerse un sistema bien construido. No sólo se deben retirar periódicamente las galgas de producción, sino que también las galgas del laboratorio han de ser revisadas y validadas. PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Por qué es importante el control de las galgas para el control de calidad? 2. ¿Cómo se realiza la retirada de las herramientas? 3. ¿Quienes son las personas relacionadas con el control de galgas y de herramientas y de qué manera colaboran? 4. A continuación se dan las lecturas de la viscosidad, en segundos, de una galga de seguimiento del proceso y los valores correspondientes del laboratorio de revisión: Proceso: Laboratorio:

3,8 4,5 3,6 4,2 3,8 4,1 3,4 4,6 2,9 3,4 2,6 3,3 2,8 3,0 2,8 3,2

Con la ayuda de un gráfico y del análisis estadístico, evaluar la exactitud y la precisión.

15 Garantía de la conformidad de la inspección

Cada una de las personas de una organización productiva tanto si son del departamento de control de calidad como de cualquier otro departamento debe marcarse el objetivo de fabricar un producto de calidad, a un coste relativamente bajo y con unas características substanciales de vendibilidad. Un producto de calidad, que se logra con economía, y que satisface las necesidades del cliente, supone un trabajo seguro durante mucho tiempo para todos los de la compañía. Un cartel dentro de la organización, como el que se reproduce en la figura 15-1, pone de relieve la importancia que tiene la calidad para los clientes, y por tanto para todos los involucrados en la fabricación o la venta del producto. El cumplimiento de los requisitos de la inspección debe reconocerse como factor esencial para obtener un producto de alta calidad. Naturalmente, será necesario el entendimiento y la cooperación de todos los empleados. Una buena parte de la motivación para garantizar la conformidad procederá de la completa comprensión de las razones que hay detrás de los procedimientos establecidos para la inspección y para el control.

Muestreo aleatorio

La calidad de un lote puede evaluarse por medio de un muestreo aleatorio. Por supuesto, que es esencial que todo el esfuerzo se dirija a conseguir unidades por todo el lote, no simplemente de una esquina, un segmento o una capa. Esto último supondría que en vez de tener una muestra aleatoria, desde un punto de vista objetivo del lote como un todo, la muestra posiblemente sería sesgada. La figura 15-2 ilustra como debería surgir una estimación insesgada de la calidad de un lote.

Representatividad

A menudo, la fabricación se hace por lotes. Cuando por ejemplo, dos lotes tienen que juzgarse como si fuesen uno solo (como por ejemplo, la fabricación de la mañana y de la tarde), la muestra debería representar cada porción en aproximadamente la misma cantidad proporcional (ver la figura 15-3 de ejemplo). Cada submuestra (como la muestra de la 173

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 15-1. La aceptación por parte del cliente, basada en una relación coste/calidad vendible, supone seguridad en el trabajo a largo plazo.

mañana y la muestra de la tarde, en el ejemplo citado) tendrá que someterse a una selección aleatoria. Estos principios también se aplican a la inspección en recepción (figura 15-4). En algunos casos, la toma de muestras aleatoria resulta difícil debido a la manera en que los lotes están apilados, como se ve en la figura 15-5, y debe hacerse todo lo posible para que todos los lotes sean accesibles. Flujo de materiales

Con demasiada frecuencia, en muchos programas de control de calidad, el material de recepción pasará por el puesto de inspección y autorización sin haber sido inspeccionado (ver la figura 15-6). Para minimizar los errores, servirá de ayuda utilizar adhesivos de “paso” claramente visibles para la inspección, disponer de zonas de almacenaje especialmente pintadas para los artículos rechazados (hasta que se disponga su destino por un comité

GARANTÍA DE LA CONFORMIDAD DE LA INSPECCIÓN

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NO ALEATORIO: Las piezas se seleccionan de una parte del lote.

ALEATORIO: Las piezas se seleccionan entre todas las partes del lote.

Fig. 15-2. Muestreo aleatorio frente al muestreo no aleatorio.

de materiales u otra autoridad), y que todas las personas involucradas sean conscientes del problema. Concienciación

Cuanto más entienda la gente la base de los procedimientos de control de calidad, más probable será que haya conformidad y cooperación. Medios visuales, como los de las figuras 13-7 y 15-8, ayudan a subrayar la naturaleza y las diferencias entre las técnicas: • La inspección del proceso garantiza que los materiales, las máquinas y las operaciones son conformes con los requisitos de la calidad. Este enfoque constituye la primera

176

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

EL PROBLEMA: Un inspector tiene que pasar la producción total diaria como si fuese un lote. ¿Cómo tiene que sacar la muestra?

Fig. 15-3. Muestras representativas. Ocasionalmente los lotes pueden representar porciones identificables distintas. La muestra debe representar todas las porciones, sin omitir grandes segmentos.

GARANTÍA DE LA CONFORMIDAD DE LA INSPECCIÓN

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Fig. 15-4. Inspección en recepción, demostrando el principio de la toma de muestras del lote completo.

Fig. 15-5. El apilado de los lotes debe hacerse de manera que facilite la toma de muestras de todas sus partes.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 15-6. Los materiales no inspeccionados o rechazados no deben seguir el proceso normal. Hace falta proteger el flujo de materiales.

línea del control. Pero aún pueden pasarse por alto condiciones defectuosas. Es esencial la segunda línea de defensa que proporciona el muestreo lote por lote. • A menudo se considera que la inspección al cien por 100 o cribado, es el único medio seguro de garantizar la calidad. Esta suposición no tiene en cuenta el hecho de que las presiones y la fatiga inherentes al cribado son causa de errores: buenas unidades pueden etiquetarse como "malas", y un producto defectuoso puede pasar desapercibido. En consecuencia, un muestreo lote por lote bien planificado es generalmente mucho mejor. Por supuesto que no se propone que todos los cribados se sustituyan por una inspección por muestreo lote por lote. La mayoría de las organizaciones productivas prefieren la inspección al 100 por 100 en el producto de salida, incluso en casos en que generalmente un nivel elevado de control de calidad del proceso pueda hacer innecesario tal cribado. En cualquier caso, la inspección al 100 por 100 no garantiza un 100 por 100 de producto bueno; y por esta razón ciertos productos críticos reciben una inspección del 200 al 300 por 100. Independientemente del método de inspección que se utilice, se debe entender que los registros de la inspección requieren una revisión cuidadosa por parte de los departamentos de ingeniería y producción, para que las causas de problemas puedan identificarse y corregirse (figura 15-9). Resumen

Para que el control de calidad tenga éxito, todos los miembros de la organización deben apreciar cómo la buena calidad y el control eficaz influyen favorablemente sobre el progreso

GARANTÍA DE LA CONFORMIDAD DE LA INSPECCIÓN

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de la firma, y de esta manera en el desarrollo del trabajo de cada individuo. No obstante, incluso en una organización donde la moral es alta y la calidad está generalmente dentro del estándar, los principios de los procedimientos del buen control de calidad no pueden enfatizarse con exceso. Aquí están los principales factores que requieren frecuentes explicaciones y reforzamiento eficaz en los programas de formación: (1) El muestreo debe ser al azar, de forma que cualquier parte del lote tenga la misma probabilidad de ser seleccionada para su inspección y ensayo, y de manera que surja una estimación insesgada de la calidad del lote. (2) Las muestras deben ser representativas, en el sentido de que las distintas porciones de un lote reciban una representación proporcional en la muestra. (3) Los envíos recibidos o los lotes de producción no deben apilarse de manera que resulten virtualmente inaccesibles para hacer un buen muestreo; por el contrario, deben disponerse de manera que no hayan

INSPECCIÓN DEL PROCESO Comprobación de materiales máquinas operaciones ocasionalmente piezas producidas

INSPECCIÓN POR MUESTREO LOTE POR LOTE Evaluación de la calidad del lote, basada en la inspección de una muestra elegida al azar de cada lote y de un número especificado de piezas.

Fig. 15-7. Diferencia entre la inspección del proceso y la inspección lote por lote.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 15-8. Inspección por muestreo lote por lote frente a la inspección al 100 por 100.

obstáculos físicos para sacar una muestra de todas las partes del lote. (4) El material no inspeccionado o rechazado debe guardarse estrictamente segregado, de manera que no pueda entrar en el flujo normal del proceso. (5) Los operarios e inspectores deben apreciar las diferencias y las ventajas relativas de la inspección del proceso y el muestreo lote por lote. (6) Deben entenderse las diferencias entre la inspección al 100 por 100 y la inspección lote por lote. (7) La inspección habrá valido su coste sólo si los resultados de la inspección se revisan con cuidado e interés, y se llevan a cabo las acciones para remediar las condiciones

GARANTÍA DE LA CONFORMIDAD DE LA INSPECCIÓN

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Fig. 15-9. Los registros de la inspección guardan la información que conduce a la corrección de la producción fuera de estándar. Por tanto, tales registros deben revisarse cuidadosamente y nunca deben ignorarse.

defectuosas puestas de manifiesto. En general, un elevado nivel de concienciación respecto a las necesidades y a los beneficios del buen control de calidad, es un requisito fundamental para conseguir un producto de calidad y unos costes competitivos.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cómo se realiza el muestreo aleatorio? 2. ¿Qué queremos decir con “representatividad” de una muestra? 3. ¿Por qué el flujo de materiales debe realizarse de tal manera que el material no aceptado sea claramente segregado del producto aceptado? 4. ¿Cuál es el papel del conocimiento de los procesos para garantizar la conformidad de la inspección en la planta?

TERCERA PARTE IMPORTANCIA DE LA RELACIÓN COSTE/ BENEFICIO DEL PROGRAMA

16 Reducción de los costes por medio del control de calidad: generalidades

En muchos segmentos de la industria americana los costes de calidad representan del 10 al 15 por 100 de las ventas en dólares. Con las crecientes demandas tecnológicas, estos costes aumentarán a menos que la dirección tome cartas en el asunto para contener esta espiral. La industria realiza grandes desembolsos en las promociones y en las visitas de los vendedores. El objetivo de estos quehaceres es incrementar el rendimiento neto en un 4 ó 5 por 100 de las ventas netas facturadas en dólares. Entonces, ¿por qué no dedicar una atención similar a la conversión de los dólares desperdiciados en producción, en forma de desechos y reprocesos, en una buena, y así rentable, producción? Igualmente ¿por qué no utilizar el control de calidad como un agente de ventas valioso, aunque con frecuencia no explícito, y cuya eficacia se va a demostrar? Los costes de la calidad, incumbencia de la dirección

El rico granjero persa que buscó diamantes por todas partes, por último descubrió que los tenía en su propio jardín1. Se da una situación similar cuando las corporaciones evalúan sus beneficios: muy pocos ejecutivos están preparados para buscar y encontrar los tesoros escondidos en un control de calidad eficaz dentro de su propia planta. Ciertamente que hay organizaciones de control de calidad en prácticamente todas las plantas. Muchas de ellas ponen el énfasis en los procedimientos de rutina, como la inspección, los ensayos y los planes de muestreo estadístico y los gráficos de control, pero a menudo no son conscientes o no se enfrentan con los temas esenciales que conducen a la reducción de los costes a nivel de planta. Oportunidades de la dirección

El no prestar atención a los aspectos básicos o de raíz del control de calidad siempre significa que se pasan por alto las oportunidades para ahorrar costes. Con mucha frecuencia, cuando se echa la culpa de los costes excesivos o de la baja calidad a problemas de armo1

Acres de Diamantes, Russel H. Conwell, Nueva York: Haiper & Row, 1915. 185

186

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

nización o a los fallos de los operarios, en realidad el problema reside en la carencia de unos procedimientos de calidad eficaces en producción. La experiencia de la gestión del control de calidad, llevada a cabo con eficacia, ha demostrado una y otra vez que el operario medio quiere hacer un buen trabajo. Este está orgulloso de su trabajo, especialmente si se le estimula y se le reconoce. La dirección debe ser consciente de la importancia que tiene, en un programa de control de calidad, la moral elevada de los empleados. Las oportunidades también se pasan por alto cuando la dirección está más preocupada de los calendarios de producción y del volumen más que de la calidad de la producción. No obstante, la calidad fuera de estándar, que hay que desechar o reprocesar, representa una reducción importante del volumen total y también la pérdida de materias primas caras. Los departamentos de contabilidad pueden suministrar cifras significativas de los costes totales de la calidad, junto con su desglose por causas individuales y departamentos. Esta información proporciona al director de control de calidad la oportunidad de formular programas encaminados a mejorar. El primer paso en este sentido es desarrollar una propuesta de proyecto, como se muestra en el capítulo 20, para mejorar la calidad y reducir los costes en función de los costes presentes y los beneficios programados. La propuesta del proyecto debe incluir un gráfico que indique la posición "en la que estamos" y señalando la previsión de “dónde podemos estar”.

Naturaleza de los costes de calidad

Aunque hay muchos sistemas para identificar los costes de calidad, éstos se pueden desglosar en las cuatro categorías siguientes, muy utilizadas: 1. 2. 3. 4.

Costes de la prevención de la calidad fuera de estándar. Costes de la estimación del estatus de calidad en la planta. Costes de los fallos dentro de la planta. Costes de las quejas de los clientes.

Los costes de prevención comprenden todas las cantidades gastadas en la planificación de la calidad de la producción y en evitar los defectos. En estos costes se incluyen los salarios del personal técnico que trabaja junto con los ingenieros de diseño para planificar las operaciones de calidad en el procesado actual, a nivel de planta. Los costes de la estimación representan el trabajo necesario para garantizar que las características del producto —dimensiones y otras— son conformes con aquellos niveles de calidad requeridos para el correcto funcionamiento de los artículos acabados y para su aceptación por el cliente. Estos elementos, como inspección, ensayos, control de herramientas y galgas, y auditorías de la conformidad de la calidad del producto y del proceso son necesarios para la estimación. Aquí hay que distinguir entre los términos “inspección” y “auditoría”. El término inspección se utiliza para indicar operaciones de inspección normales, de rutina. El término “auditoría” se refiere a las comprobaciones periódicas que realizan los técnicos de proceso y otros. En otras palabras, la inspección ordinaria puede considerarse como una operación normal dentro de la producción, mientras que la auditoría forma parte del control de las operaciones por medio del examen de productos y procesos. El coste de los fallos dentro de la planta se puede medir en función de los desechos, reprocesos, reparaciones, y otras pérdidas relacionadas, que son consecuencia de un producto cuya calidad está fuera de estándar.

REDUCCIÓN DE LOS COSTES POR MEDIO DEL CONTROL DE CALIDAD: GENERALIDADES

187

Las quejas de los clientes representan beneficios perdidos a causa de las anulaciones de pedidos, debidas a la calidad insatisfactoria de los productos remitidos, de los servicios extra para resolver las deficiencias de la calidad, o de las sustituciones de los productos inaceptables. A menudo, una de las pérdidas más importantes queda oculta: los clientes que no vuelven a comprar debido a la existencia de demasiados problemas ocasionados por la calidad subestándar. Los fuertes descensos en la participación en el mercado por parte de una firma, a menudo pueden ser debidos a una mala reputación por su baja calidad. Elementos del coste de la calidad

¿Cómo se llega a estos diversos elementos de los costes de calidad? Para empezar, debe asegurarse la cooperación entre el departamento de contabilidad de costes y los directores de estudios de tiempo. Estos dos departamentos pueden revelar datos esenciales sobre los costes. El estudio de las actividades del departamento de ingeniería y de control de calidad proporcionará una estimación exacta del tiempo y dinero gastado en la prevención de los defectos. La proporción de dólares de trabajo directo gastados en inspecciones de rutina, y por tanto en la estimación de la calidad, se deduce generalmente de los estudios de tiempo. Los trabajos indirectos asignados a la función de control de calidad generalmente se tratan por separado en las cifras de contabilidad y de presupuestos. A continuación se dan unas listas que servirán de ayuda para recoger los datos relevantes de los costes de la calidad: Elementos de prevención Diseño de las galgas y del equipo de ensayos Revisiones de los nuevos productos Preparación de los planes de calidad Control en los puestos Inspección y estándares de ensayos de los materiales de recepción y de los componentes. Gestión del control de calidad Especificaciones de la inspección y estándares de los productos fabricados

Elementos de estimación Materiales y trabajo para ensayar e inspeccionar los lotes en recepción Trabajo de la inspección durante el proceso Trabajo de la inspección final y de los materiales Auditorías de calidad Preparación y revisión de los informes de los ensayos y de la inspección Calibrado del equipo para ensayos Ensayos de vida del producto Fallos en la planta Desechos, que representan los materiales, energía y trabajo desperdiciados (pero no se incluyen los materiales obsoletos desechados)

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Reprocesos para convertir las unidades defectuosas en productos de calidad aceptable. Materiales y componentes defectuosos adquiridos y por los cuales no se ha hecho el cargo correspondiente al proveedor. Trabajo del departamento de ingeniería para recuperar o autorizar productos, componentes o materiales no conformes. Beneficios perdidos y costes de retención de artículos defectuosos que se han de vender como de segunda, subestándares o productos de categoría inferior. Insatisfacciones y quejas de los clientes La respuesta a las quejas requiriendo la devolución de productos inaceptables, el trabajo de los departamentos de ventas y de ingeniería, y los gastos para cumplir con los clientes, y buscar soluciones satisfactorias, y la sustitución de artículos defectuosos. Materiales y trabajo, gastos de ingeniería y de ventas involucrados en la reparación de las unidades defectuosas. Rechazo del producto por parte del cliente. Desaparición de la "lista de proveedores aceptados" del cliente, debido a los fallos continuados en cumplir los estándares de calidad. Pérdida de la participación en el mercado debido a excesivos incidentes insatisfactorios para el cliente. Pleitos por la responsabilidad del producto y problemas relacionados, cuya incidencia ha ido creciendo año a año.

Análisis de costes y tendencias

La medición de los costes de calidad es sólo el primer paso de un buen programa. A continuación, los datos se han de organizar y relacionar con las líneas de base, que sirven como puntos de referencia para facilitar la comparación. De esta forma la dirección consigue las medidas sensibles y puntuales, del estatus y de la tendencia de los costes de la calidad. Los costes de la calidad se pueden expresar en forma de porcentaje de varias líneas de base, tales como: Trabajo directo Horas estándar Costes de taller Número de unidades de producción Dólares netos por las ventas facturadas Al seleccionar una base, es fundamental considerar el nivel al que se va a informar. Un valor útil para el vicepresidente puede tener menos sentido para el capataz de primera línea. De igual modo, mientras que la contabilidad global y los datos financieros de los costes totales de la calidad son de mayor importancia para un ejecutivo a nivel de vicepresidencia, el supervisor de línea necesita información detallada de la operación respecto de los factores bajo su control. La retroalimentación hacia la dirección general y la alta dirección pondrá de relieve los aspectos globales de la prevención de defectos, estimación de la calidad, costes de los fallos y de las quejas, mientras que la retroalimentación hacia los supervisores de departamento indicará las áreas que han incurrido en un exceso de costes por desechos, reprocesos y reparaciones.

REDUCCIÓN DE LOS COSTES POR MEDIO DEL CONTROL DE CALIDAD: GENERALIDADES

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Educación en costes de calidad

A pesar de que la principal preocupación del capataz reside en sus propias operaciones, es importante que el superintendente de la planta revise el concepto de coste total de la calidad con cada supervisor. De esta manera, el superintendente hace hincapié en la necesidad de ajustar cada elemento de coste para lograr el objetivo de que los costes globales sean más bajos manteniendo una calidad aceptable. Por ejemplo, sería una tontería oponerse a la adición de un elemento de inspección a una operación de producción que costase 10 centavos por unidad fabricada, cuando de no interceptar el defecto más tarde habría que tener que desechar el 10 por 100 de las unidades de producto acabado, con un coste de 10$ por unidad. En 100 unidades, se cambiaría un coste de inspección de 10$ por otro de 100$ de desechos, o por una ganancia neta de 90$. Una hoja de balances tipo revelaría:

Categoría a. Trabajo de inspección, $ por unidad b. Trabajo de inspección, $ por cada 100 unidades c. Proporción de defectos desapercibidos, % d. Coste final de los defectos desapercibidos, $ por u. defectuosa e. N.° de unidades perdidas, aplicando el 10% a 100 u. f. Coste de las unidades defectuosas, 10 x 10 $ g. Ahorro en costes con la inspección, 100 $ (de f) menos 10 $ (de b), en $

Sin Inspección

Con Inspección

0,00

0,10

0,00 10

10,00

10,00

N. E.

10 100

Ahorro

N. E.

90

El ejemplo está muy simplificado, ya que se supone que todas las unidades defectuosas se detectarán en la inspección, lo que, desde luego, no es real. La mayoría de las inspecciones sólo son eficaces en un 80 ó 90 por 100, lo que quiere decir que del 10 al 20 por 100 de las unidades defectuosas no serán interceptadas. Aún así, la conveniencia de hacer un pequeño desembolso para controlar la calidad al principio del proceso para garantizar grandes beneficios más adelante, es un principio contundentemente ilustrado. A menudo, con el empeño por llevar la relación pieza-trabajo a un mínimo, los estudios de tiempo no proporcionan suficientes tolerancias a las tareas de los operarios que garanticen el buen mantenimiento de las condiciones del proceso, desde el punto de vista del control de calidad y de la evitación de desechos. Un programa de control de calidad bien integrado pone el énfasis adecuado en todos los aspectos de las operaciones relevantes para la calidad. Resultados típicos

¿Qué beneficios se pueden esperar de la instalación de un control de calidad preocupado por los costes? La figura 16-1 ofrece un cuadro típico de la comparación antes-y-después-

190

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 16-1. Los costes antes y después de un control de calidad eficaz. Se reducen las pérdidas por fallos como resultado de una mejor estimación y de la prevención de los defectos. La disminución global de los costes constituye el beneficio neto generado.

de, en función de los costes de los fallos, estimación y prevención de defectos. Las ganancias de esta naturaleza tardan por lo menos un año en hacerse realidad. Las siguientes observaciones han resultado ser importantes: • Aumentarán los costes por estimación, prevención de defectos y otros relacionados. Se dedica más tiempo a descubrir la calidad fuera de estándar en cada operación. De esta manera, los defectos se previenen con mayor eficacia si se destacan las áreas en las que se requiere una acción correctora. • A causa de las actividades más enérgicas de estimación y prevención, los costes por fallos disminuyen. Así se ayuda a los operarios a hacer cada artículo "bien a la primera". Las condiciones fuera de estándar se detectan y se corrigen rápidamente. Disminuirán los desechos, reprocesos, las reparaciones, quejas postventa y los clientes insatisfechos. • Los beneficios se generan en forma de ahorros por tener menos pérdidas por fallos, a nivel de planta y del cliente. Una organización empresarial, por ejemplo, tuvo unos costes totales de la calidad del 10 por 100 de las ventas netas facturadas. El beneficio fue de 4 centavos por dolar vendido.

REDUCCIÓN DE LOS COSTES POR MEDIO DEL CONTROL DE CALIDAD: GENERALIDADES

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Por medio de una dedicación intensa al control de calidad, los costes de la calidad disminuyeron al 8 por 100 de las ventas facturadas. Es éste un logro modesto para un buen programa de control de calidad, pero representa un 20 por 100 de reducción en los costes de la calidad. En otras palabras, los costes originales de la calidad del 10 por 100 menos los nuevos costes del 8 por 100, expresados en porcentaje sobre el coste original, sería del 20 por 100. La diferencia entre el 10 por 100 y el 8 por 100 constituye también un beneficio neto del 2 por 100 en las ventas facturadas. Además, al sumar este beneficio al beneficio anterior de 4 centavos por dólar, da un nuevo beneficio de 6 centavos por dólar. Así resulta que la mejoría neta en la rentabilidad es ¡del 50 por 100!. ¿Puede todavía alguien argumentar que un sistema de control de calidad bien gestionado no es fundamental para la rentabilidad, el éxito y la supervivencia de una organización? Evitar pérdidas

Gran parte del éxito en la reducción de costes es consecuencia de que se eviten las pérdidas. En particular, somos conscientes de que cuanto antes se descubra un defecto, tanto mejor para los costes y la rentabilidad. Por ejemplo, la figura 16-2 muestra los costes desde una pequeña pieza a pequeños montajes, montajes múltiples, grandes montajes y producto final. El coste por unidad se eleva rápidamente a lo largo de estos estados. Un defecto que

Fig. 16-2. El precio del producto va aumentando desde las piezas integrantes hasta el producto final. Cuanto más pronto detectemos y corrijamos los problemas de calidad, más ahorraremos en costes.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 16-3. A—E. Listas de control para la inspección periódica de la prevención de pérdidas.

REDUCCIÓN DE LOS COSTES POR MEDIO DEL CONTROL DE CALIDAD: GENERALIDADES

Fig. 16-3. (Continuación)

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

se descubre y se corrige en el estado de pieza aislada supone unos peniques de pérdidas. Por otra parte, si se permite que la unidad defectuosa circule a través de varios estados de la fabricación, puede ocasionar que falle un montaje completo o el producto final, con pérdidas muy elevadas. La corrección de los defectos en cualquier estado puede ser sencilla. Podemos desechar la pieza, podemos reprocesarla, y ciertamente que comprobaremos y corregiremos los procesos y las operaciones responsables de la producción insatisfactoria. La acción adecuada en fases más avanzadas, y particularmente en la fase final, puede provocar grandes dolores de cabeza. Característicamente, tendremos necesidad de desmontar el artículo; buscar, quitar y reemplazar la pieza defectuosa; y volverlo a montar. Pero esta es una situación relativamente "afortunada", comparada con el problema que se presenta cuando un defecto peligroso se detecta después de haber hecho el envío y la venta de miles de productos terminados, y debe efectuarse un procedimiento de retirada del producto. ¿Cómo pueden evitarse estas pesadillas? Primeramente, al poner de relieve el concepto de “hacerlo bien a la primera”, lo inculcamos y lo infundimos entre los operarios, auditores, personal de supervisión y todos los niveles de dirección y staff. A continuación, instalamos inspecciones eficaces y auditorías de calidad, poniendo énfasis en la detección precoz y la corrección de los problemas. Finalmente, garantizamos continuamente el fomento de la calidad y otras condiciones relacionadas, como por ejemplo con las listas de control de la figura 16-3. La calidad como vendedor

¿Por qué puede considerarse que un programa eficaz de control de calidad es un excelente vendedor "oculto"? Porque tal programa posibilita que la firma coloque en el mercado un producto que tiene un precio competitivo y que al mismo tiempo manifiesta el nivel de calidad necesario para satisfacer las funciones de su uso final. Lo primero de todo, se pone el énfasis desde la fase de diseño en adelante, en asegurarse de que se conocen completamente las necesidades del cliente, y que el desarrollo del producto

REDUCCIÓN DE LOS COSTES POR MEDIO DEL CONTROL DE CALIDAD: GENERALIDADES

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y del proceso es coherente con los requisitos especificados y las tolerancias. El buen control durante la fabricación supone evitar desechos innecesarios, reparaciones y reprocesos. El inspector de los artículos clave en los puestos clave pondrá de relieve las condiciones del proceso que pueden conducir a un mal trabajo. Se detectan así las unidades defectuosas presentes, que pudieran haber aparecido antes de que estas condiciones se hubiesen descubierto y se evita que prosigan a lo largo de la secuencia del proceso. Así, cuando hay que desechar, se hace temprano, antes de que se hayan añadido costes más elevados por mano de obra, materiales y máquinas. Los materiales y las piezas defectuosas en recepción se rechazan antes de que se contamine la producción. La actitud incisiva de "hacer bien cada trabajo a la primera" desarrolla y contribuye a la buena calidad a bajos costes. El resultado de estos esfuerzos es un producto final vendible. Ya que la calidad y la fiabilidad de un producto son factores importantes en la renovación de las ventas, será interesante contrastar la curva de renovación del 60 por 100 frente a una proporción de renovación del 80 por 100, como en la figura 16-4. Las ganancias de largo alcance por la adquisición de un nuevo cliente se miden en función de la probabilidad, 60

Fig. 16-4. Valor de los índices de renovación de clientes. La calidad contribuye a que los índices de renovación sean más elevados. Aquí contrastamos un índice de renovación del 80 por 100 (con un incremento del dólar original de venta a 4,16 $) frente a un índice inferior del 60 por 100 (con un incremento tan sólo a 2,48 $).

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por 100 frente al 80 por 100, de renovación en períodos de venta sucesivos. A lo largo de un período de 8 semanas, observamos lo siguiente: 1. Con una renovación del 60 por 100, el dólar de la venta original habrá aumentado a 2,48$ 2. Con una renovación del 80 por 100, el dólar de la venta original habrá aumentado a 4,16$ El incremento se aproxima al 70 por 100. No es difícil ver, de tales comparaciones, que el éxito a largo alcance de una organización de marketing depende de ambos factores (1) la adquisición de clientes y (2) las proporciones de retención del cliente a un buen nivel. En el ejemplo citado, un dólar gastado para satisfacer al cliente vale más que la misma inversión hecha en la adquisición de un cliente. Un programa global de marketing y ventas combinará un sensato reparto de los recursos entre ambos aspectos, los de adquisición y de retención.

Mejoras en la fabricación y su equivalencia en ventas

Los ahorros en costes y los incrementos de la productividad pueden traducirse a incrementos equivalentes en las ventas. La aplicación de este principio se demostrará con un ejemplo: una venta diaria de 1000$, con un margen de beneficios del 10 por 100, da un beneficio de 100$. Un incremento de, digamos el 20 por 100 en volumen, dará unas ventas de 1200$. Pero el volumen adicional de 200$ sólo da el 10 por 100, o 20$, de beneficios. Por otra parte, una mejora en la fabricación de sólo el 2 por 100, aplicada a los 1000$ también dará 20$. Por lo tanto, una pequeña mejora en la calidad de fabricación puede ser equivalente a un incremento grande en el volumen de ventas. Además hay otras consideraciones; a menudo la mejora en la fabricación puede ser predecible a partir de estudios de ingeniería y evaluaciones estadísticas, mientras que los resultados de un programa costoso de marketing, incluyendo los desembolsos por publicidad y promoción, pueden estar menos garantizados. Las relaciones entre la mejora de la fabricación y el incremento equivalente en ventas están representados gráficamente en la figura 16-5.

Apoyo por parte de la dirección

La rapidez del éxito y el grado de consecución de unos buenos niveles de calidad dependerán en gran manera del tipo de apoyo proporcionado por la alta dirección. Una atención falsa puede distinguirse fácilmente de una acción afirmativa para proporcionar la organización, el entorno general y el respaldo financiero que se necesita para desarrollar un programa eficaz. A su vez, una de las primeras responsabilidades del director de control de calidad consiste en utilizar datos prácticos para vender su programa a la alta dirección. Tales datos no sólo ayudarán a convencer a la alta dirección del valor del programa de control de calidad, sino que también serán útiles para motivar a todos los niveles de la dirección. La documentación relevante consta de los datos y los gráficos que muestran (1) el estatus presente (“dónde estamos”) y (2) objetivos realistas alcanzables (“dónde deberíamos estar”). Los objetivos se desarrollan a partir de los planes específicos para minimizar los elementos del coste de la calidad. En el próximo capítulo se desarrolla una propuesta típica de esta naturaleza.

REDUCCIÓN DE LOS COSTES POR MEDIO DEL CONTROL DE CALIDAD: GENERALIDADES

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Esfuerzo continuado

Conforme se desarrolla el programa de calidad en sus distintas fases de operación, se harán informes periódicos seguidos, comparando el estatus original con los progresos logrados. Los informes se convierten así en un diario de los hitos logrados en el desarrollo de una organización preocupada por los costes y la calidad, cuyos productos tienen un alto valor competitivo y vendible. Resumen

Los beneficios de un programa de control de calidad se ven como el resultado de fabricar un producto mejor y de reducir los costes relacionados con la calidad. Una firma puede desglosar estos costes en cuatro categorías: costes de la prevención de defectos, costes de la estimación, costes de los fallos en la planta y costes de las quejas de los clientes. Un programa habitual de control de calidad generalmente supone un cierto incremento en los costes de prevención y estimación, que serán más que compensados con un descenso agudo de los fallos en la planta y de las quejas de los consumidores. Un valor importante que tiene el control de calidad es la detección precoz de las condiciones fuera de estándar. De este modo, pueden detenerse los procesos defectuosos hasta que sean corregidos. Se evita que los productos defectuosos sigan la corriente de fabricación y causen problemas más graves

Fig. 16-5. Mejora de la fabricación (reducción de costes, incremento de la productividad) expresada en el incremento equivalente del volumen de ventas por 1000$ de base.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

más adelante, como cuando un montaje completo se tiene que aislar para sustituir un componente defectuoso, y luego se tiene que volver a montar. De este modo, el control de calidad, gestionado con eficacia, produce un buen producto a un coste relativamente bajo, contribuyendo así a la marketibilidad y proporcionando a la organización un vendedor eficaz y “oculto”. PREGUNTAS DE REPASO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10. 11.

12.

¿Qué son los costes de la calidad? ¿Por qué los costes de la calidad son una preocupación importante de la dirección? ¿Qué son los costes de prevención? ¿Qué son los costes de estimación? ¿Qué son los costes de los fallos en casa? ¿Qué son los costes de las quejas de los clientes? ¿Cuáles son algunas líneas de base típicas para analizar las tendencias de los costes de la calidad? Un buen programa de control de calidad a menudo supone unos costes más elevados de estimación y de prevención que antes de instalar el programa, no obstante los costes globales de la calidad disminuirán. ¿Cómo se explica este resultado? ¿De qué manera es el control de calidad un fuerte factor de ventas? ¿Que naturaleza tiene el evitar las pérdidas en el control de calidad? Un fabricante tiene un volumen de ventas anual de 10.000.000$ con un margen de beneficios del 5 por 100. El quisiera incrementar este volumen a 11.000.000$. ¿Cuál es, en tanto por 100, la mejora equivalente en fabricación? En el programa de la pregunta 11, los costes de la promoción serán de 250.000$. Se puede lograr un 1 por 100 de mejora en fabricación por 75.000$. Se tiene que elegir entre uno de estos dos programas, ¿cuál es el mejor y por qué? ¿Son posibles los dos programas?

17 Introducción de nuevos productos y procesos, considerando la calidad y los costes

La calidad del producto y los costes dependen principalmente del diseño del producto y del comportamiento del proceso. Por lo tanto resulta esencial introducir nuevos productos y procesos de una manera sistemática. El enfoque que recomendamos implica el establecimiento de un grupo separado de personal que introducirá efectivamente los nuevos productos y otras innovaciones de producción con un mínimo de problemas. Este grupo podría llamarse Equipo de Introducción de Productos, o EIP.

Responsabilidades

Las principales responsabilidades del Equipo de Introducción de Productos son: 1. La introducción ordenada y oportuna de productos y procesos nuevos o modificados. 2. Hacer las evaluaciones para asegurarse de que los diseños de los productos y las innovaciones en el proceso (a) se harán a un coste relativamente bajo, (b) darán un producto de calidad aceptable, y (c) tendrán poco riesgo de fracasar en la fabricación real a gran escala o durante el subsiguiente uso por el cliente. 3. Tomar decisiones sobre (a) la autorización de nuevos productos y procesos, para realizarlos a gran escala y fabricación de rutina, o (b) rechazar una innovación hasta que las modificaciones adecuadas, las revisiones u otros cambios proporcionen productos o procesos viables. Composición del equipo

El típico EIP consta de los siguientes miembros: • El director de control de calidad, que generalmente hace de presidente del grupo. Su trabajo incluye la presentación de todos los aspectos de la calidad de los nuevos productos y procesos. 199

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• Un representante del departamento de productos o de diseño, en donde se crean los nuevos productos o procesos. • El director del departamento de ingeniería de fabricación, el cual se ocupa de aquellos aspectos de los nuevos productos o procesos que presentan problemas de fabricación. • Superintendentes de fabricación, cuyo interés reside en las necesidades diarias de las operaciones de fabricación. • Un representante del departamento de producción. • Un representante del departamento de ventas, el cual presentará las necesidades del cliente y de las ventas reales y marketing en general. • Un representante del departamento de contabilidad de costes, el cual ayudará en la evaluación de los factores de coste de los nuevos diseños y procesos, y hará la comparación entre los viejos costes y los nuevos. En una firma pequeña, el EIP puede estar integrado solamente por el vendedor, el superintendente de fábrica y el director de control de calidad. Lo importante es que estas personas trabajen en colaboración para revisar los nuevos diseños, para evaluar los resultados de las pruebas de fabricación, y en tomar la decisión final en cuanto a aceptar o rechazar una innovación, desde el punto de vista de la fabricación a gran escala y de la venta.

Programa de trabajo

Normalmente el equipo se reunirá a intervalos de una semana, siguiendo un orden del día predeterminado. Se espera que cada miembro (1) haya estudiado la orden del día y (2) haya conseguido, preparado y escrito toda la información pertinente a las discusiones del grupo como un todo. Cuando se va a introducir un nuevo producto, el representante del departamento de ingeniería de diseño presentará una muestra, con los dibujos y las especificaciones, tan pronto como sea posible. El equipo revisa esta entrada, reúne la experiencia con productos similares y con los procesos importantes, y las capacidades de producción. Entonces puede tener lugar una de las siguientes acciones: • Se ordena inmediatamente que se empiece la fabricación. • Se emiten órdenes de ensayos de producción (OEP), para que puedan evaluarse el producto o los cambios antes de intentar la fabricación a gran escala. • Se emiten las órdenes de ensayos de ingeniería (OEI). Se evalúan los conceptos preliminares antes de hacer la escalada a las OEP. • Se solicitan las modificaciones del equipo, con objeto de acomodar al nuevo producto desde el punto de vista de la calidad, el coste y la productividad. • Se solicitan las modificaciones del diseño, igualmente para conseguir mejor calidad, costes reducidos y producción más fluida. (En inglés, la primera letra de las las palabras con las que comienza cada uno de los cinco puntos anteriores son “Start”, “Production”, “Engineering", "Equipment" y "Design", hacen “SPEED”—rapidez). El fin del EIP es ciertamente proporcionar la rapidez en la introducción de nuevos artículos o procesos viables, integrando al mismo tiempo aquellas variables que conducen al coste más bajo coherente con los requisitos del comportamiento del producto y de la productividad.

INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS Y PROCESOS, CONSIDERANDO CALIDAD Y COSTES 201

Por ejemplo, el EIP estimula la cooperación entre los departamentos de fabricación e ingeniería. De este modo, se pueden reconciliar las capacidades del proceso con las especificaciones del producto. Al mismo tiempo, no se pierden de vista otros factores, tales como costes de producción mínimos y el logro de los estándares de calidad requeridos, y se les da toda la importancia que merecen. Semanalmente se hacen los informes de (1) los progresos realizados, y (2) los hechos básicos, observaciones, y las suposiciones hechas al juzgar la calidad, el coste y la productividad. Estos informes son parte del tiempo de cada reunión, y también serán la base para el curso de las futuras decisiones que se tomen. Fabricación inmediata

Cuando se trata de pocos productos y pocas modificaciones del proceso, y el grupo del EIP no ve la necesidad de que se realicen pruebas de fabricación y de ingeniería, puede tomarse la decisión de "comenzar la fabricación" enseguida. Entonces el ingeniero de proceso concluirá los planes de calidad, mientras que el departamento de ingeniería de fabricación determina las herramientas y galgas necesarias. Ordenes de Ensayo de Ingeniería (OEI)

El objeto de las OEI es demostrar la factibilidad de un nuevo diseño, máquina, material o proceso, desde el punto de vista del coste, la calidad y la productividad. Cada OEI es un experimento que se lleva a cabo en la fábrica. Cada ensayo se programa y se le asigna un número de OEI. Para cada operación se prepara un sobre para la OEI, empezando en el punto de producción en que comienza el ensayo. En cada departamento sucesivo, conforme se van realizando las operaciones, el capataz completa la evaluación de los resultados en el sobre de la OEI. Una impresión en el sobre, como la que se ve en la figura 17-1, facilita la expedición de los resultados de la OEI, mientras que la hoja de comentarios de la figura 172 documenta la evaluación de los ensayos por parte del capataz. Después, control de calidad comprobará, inspeccionará y someterá a ensayos el producto, en diversos puntos clave, para evaluar, valorar y estimar el comportamiento. Por último, los registros que se llevan del tiempo que cuesta realizar cada operación suministran los datos básicos para la evaluación de los costes.

Fig. 17-1. Sobre para la orden de ensayo de ingeniería (OEI). Este sobre se utiliza para hacer llegar al capataz de la operación que se tiene que realizar los formularios del informe, las fichas de tiempos y los formularios de evaluación.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 17-2. Informe de la orden de ensayo de ingeniería (OEI). En este ejemplo, se ponen de relieve el posible y costoso daño a la máquina y el consiguiente mal rendimiento, para que se hagan las acciones correctoras preventivas.

Generalmente es conveniente que el departamento de control de calidad emita todos los formularios de las OEI en blanco. Se rellenan los formularios y se devuelven a control de calidad, para fusionarlos con las evaluaciones de los capataces y demás datos de cada artículo. A continuación, la información fusionada va al ingeniero de proceso, quien prepara una evaluación global de: 1. Los costes comparativos de los nuevos productos y procesos frente a otros estándares imperantes (productos o procesos similares existentes). 2. El resumen de los comentarios de los capataces. 3. La evaluación total del ingeniero de proceso, teniendo en cuenta toda la información acumulada. El informe que se ilustra en la figura 17-3 va entero al EIP. Allí se toma la decisión de (1) autorizar la producción del producto, (2) solicitar una orden de ensayo de producción (OEP) antes de considerar la autorización, (3) remitir el artículo para posteriores estudios (rediseño, modificación), o (4) considerar que el producto no es factible a causa del coste, de la calidad, productividad u otro problema para el cual no hay una solución práctica aparente. En la figura 17-4 aparece un diagrama de flujo de la OEI.

INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS Y PROCESOS, CONSIDERANDO CALIDAD Y COSTES

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Fig. 17-3. Evaluación de la orden de ensayo de ingeniería. Los problemas encontrados en los ensayos originales son la base para recomendar los cambios, buscando desarrollar mejoras permanentes y que disminuyan los costes. El informe lo hace el ingeniero de proceso para el Equipo de Introducción de Productos.

Orden de Ensayo de Producción (OEP)

Si una orden de ensayo de ingeniería (OEI) tiene éxito y se considera que la fabricación a gran escala es factible, entonces el Equipo de Introducción de Productos (EIP) emitirá una orden de ensayo de pre-producción (OEP). Es muy conveniente hacer un desarrollo gradual, como por ejemplo una sucesión de producciones de ensayo de 50, luego de 100, y por último de 10000 piezas o más. Después de cada fase, se renueva la evaluación. La escalada de las órdenes de ensayo de fabricación a lo largo de un período de tiempo se esquematizan en un dibujo en la figura 17-5. Los informes del capataz y las evaluaciones del ingeniero de proceso al Equipo de Introducción de Productos se harán según los procedimientos descritos para la órdenes de ensayo de ingeniería. Algunos pueden pensar que el trabajo del Equipo de Introducción de Productos con sus muchas garantías para asegurar la calidad, proteger la integridad de los procesos y los equipos de fabricación, y para evitar las pérdidas en general es excesivo. ¡No es así! Ciertamente que habrán precauciones y comprobaciones de seguridad que resulten ser innecesarias. Sin embargo, tan sólo hace falta una suposición errónea, sin los ensayos adecuados, para incurrir en grandes pérdidas. A menudo estas pérdidas no son sólo por los fallos en la planta, los gastos y retrasos; también pueden tener como resultado largos, embarazosos y caros pleitos por perjuicios. Aparte de estimular la calidad y obtener beneficios por los ahorros en los costes, los trabajos del EIP constituyen un buen seguro contra las sorpresas desagradables. Así se asegura un funcionamiento general más fluido de la planta y de la organización como un todo.

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Fig. 17-4. Diagrama de flujo de la orden de ensayo de ingeniería (OEI).

Fig. 17-5. Escalones sucesivos de las órdenes de ensayo de producción.

INTRODUCCIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS Y PROCESOS, CONSIDERANDO CALIDAD Y COSTES

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Resumen

El procedimiento sistemático para introducir, evaluar y eventualmente fabricar a gran escala nuevos productos, sirve para garantizar la calidad y para mantener los costes de producción en un mínimo. El Equipo de Introducción de Productos (EIP) se establece para conseguir estos objetivos. El equipo trabaja revisando los nuevos diseños, evaluando las salidas de las pruebas de producción, y tomando las decisiones finales sobre la aceptabilidad o el fracaso de una innovación. Cuando se va a introducir un nuevo producto, el equipo examinará las muestras, los planos, las especificaciones y demás datos relacionados, recurrirá a su acumulo de experiencias y decidirá una de las acciones siguientes: comenzar la producción inmediatamente, ordenar ensayos de fabricación, ordenar ensayos de ingeniería, solicitar modificaciones en el equipo, o solicitar modificaciones en el diseño. El propósito del EIP consiste en conseguir una acción rápida y oportuna respecto de nuevos procesos o productos viables, integrando, al mismo tiempo, aquellas variables que llevan al coste más bajo compatible con la calidad del producto y con los requisitos de de la productividad. PREGUNTAS DE REPASO

1. 2. 3. 4. 5. 6.

¿Cuáles son las responsabilidades fundamentales del equipo de introducción de productos? ¿Cuál es una buena composición para un equipo típico de introducción de productos? ¿Qué es una orden de ensayo de ingeniería? ¿Qué es la evaluación de una orden de ensayo de ingeniería? ¿Qué es una orden de ensayo de fabricación? ¿Cómo se van escalando las órdenes de ensayo de producción?

18 Experimentos relacionados con la reducción de costes, la mejora de la calidad y la productividad

Los ensayos de ingeniería y de fabricación, tal como los iniciados por el Equipo de Introducción de Productos (EIP), representan experimentos específicos, cuyo fin y naturaleza ya se han señalado. Estos pequeños ensayos no son más que un paso hacia investigaciones de más amplia base, en las cuales una multitud de ideas para mejorar las operaciones pueden someterse a un escrutinio práctico. Experimentos en planta

Muchas de las prácticas comunes en la industria comenzaron en el laboratorio o en la planta piloto. Otras ideas se han originado en los departamentos de fabricación de una firma. Lo que es importante es que ningún método nuevo, informe, equipo o aplicación, puede evaluarse completamente en cuanto a su valor cotidiano y de largo alcance, a menos que se realicen ensayos a nivel de planta para destacar los materiales, diseños o métodos que vayan a ser los más ahorrativos en costes, que mejoren la calidad o que incrementen la productividad. Aquí tenemos algunos ejemplos de experimentos que pueden realizarse en fabricación: • Se está considerando la utilización de algunos óxidos como constituyentes de una aleación para una herramienta cortante. ¿Cuál de ellos tendrá un desgaste menor y menos caracterización? • Se está investigando un nuevo método para fabricar pequeñas piezas. ¿Cómo se comparan la calidad y la fiabilidad con las técnicas presentes? • ¿Cómo es de eficaz una nueva galga automática para inspeccionar y rechazar componentes fuera de estándar? Los estudios de calidad, coste y productividad son las tres cuestiones importantes que se han de resolver dentro del marco de unas operaciones prácticas de fabricación. Factores interdependientes

Prácticamente todos los experimentos incluyen la evaluación de las relaciones entre las variables. Algunos ejemplos podrían ser: 207

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• Se ha recomendado un instrumento para hacer la inspección con más rapidez. Se basa en medidas indirectas, no destructivas, que sustituirían a los actuales ensayos por muestreos directos y destructivos. ¿Cómo se comparan las lecturas del nuevo instrumento y como se correlacionan con los resultados de los ensayos directos? • En una operación mecanizada se detectan excesivos desechos. ¿Habrá menos desechos si se disminuyen las velocidades de la máquina?¿En que momento se compensarán los ahorros por la disminución de los desechos con los mayores costes de la mecanización? • ¿Cuál es la relación entre el tiempo de vaporización y las interacciones de la temperatura con la resistencia de las vigas en una planta de cemento pretensado? • ¿En qué grado se disminuye la resistencia tensil de un elastómero al incrementar sus características de elongación? ¿En qué momento se alcanza el equilibrio óptimo entre estos dos factores? Para disponer de estas relaciones básicas entre las variables sobre las que basar las decisiones de fabricación, hace falta realizar ensayos en planta. Implicación de marketing

Puede que haga falta ampliar las investigaciones experimentales para cubrir las necesidades, los deseos y las reacciones del cliente y de marketing. Por ejemplo: • Se han desarrollado varios diseños de tanteo para el equipo de un nuevo laboratorio. Se conocen las calidades relativas, los costes y los tiempos de fabricación. Pero antes de elegir la versión definitiva, se comercializan distintos modelos piloto. Se evaluarán las preferencias del consumidor a partir de las salidas de este trabajo. Para la fabricación definitiva y regular, será conveniente no elegir más de dos o tres modelos. Hay que equilibrar los factores de fabricación con las preferencias del cliente. • Un número limitado de combinaciones de colores es todo lo que económicamente se puede fabricar, en una línea productos, para la próxima temporada. ¿Qué combinación será la más adecuada para satisfacer la demanda del mercado? • Sobre la mesa de dibujo están los diseños de unos nuevos tipos de un pasador industrial. Se van a utilizar en operaciones de montaje automático. ¿Cuál de ellos creará menos problemas en las operaciones en las plantas de los clientes? Resulta peligroso tener una organización dominada por el marketing, donde los resultados de las investigaciones sobre los clientes tienen la mayor influencia en las decisiones sobre nuevos productos. Tales investigaciones (1) ponen de relieve las preferencias actuales y no necesariamente las de largo alcance, y (2) a menudo ignoran la factibilidad de fabricación y los factores de coste, y por consiguiente, el problema del precio final para el consumidor. Las decisiones finales deben coordinar, entramar e integrar las variables relevantes de marketing con las de fabricación. Planificación de los experimentos

Las fases típicas para llevar a cabo un experimento, desde la idea original hasta su realización, son las siguientes:

EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON REDUCCIÓN COSTES, MEJORA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD 209

1. Las personas de producción, ingeniería, marketing u otros departamentos identifican un área en la cual, profundizando los conocimientos, se podría ahorrar en los costes, tener una mejor calidad o una vendibilidad aumentada. 2. Se hace una reunión con las personas involucradas de todas estas áreas. Estas definen los objetivos específicos que deben lograrse por medio de los estudios especiales, las investigaciones y los experimentos que se han de realizar. 3. En subsiguientes reuniones de planificación se establecerán los tipos de fabricación experimental que se han de llevar a cabo, los procedimientos de ensayo que han de seguirse y la evaluación necesaria. Se hace la comparación entre los costes previstos del experimento frente a las ganancias posibles tal como se ilustra esquemáticamente en la figura 18-1, y con la información suplementaria de la figura 18-2. 4. Generalmente, el ingeniero de proceso afectado quedará a cargo del experimento. Contará con la cooperación de control de calidad y de fabricación. Se harán constantes comprobaciones y recomprobaciones para garantizar los ajustes adecuados del equipo, los métodos de operación y el ensayo y la inspección de la salida de producción. 5. Se realiza el análisis desde el punto de vista de la calidad, costes y productividad, con la colaboración de las personas de control de calidad, contabilidad de costes, estudios de tiempo y fabricación. 6. El ingeniero de proceso emite un informe final, en el que figuran los descubrimientos más importantes en términos de calidad, costes y otros factores. Además, debe ser

Fig. 18-1. Contabilidad para la previsión de ganancias y costes. Los cálculos suministran la base para justificar los experimentos.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 18-2. Expectativa de ganancias, ejemplo ilustrativo.

capaz de hacer una recomendación, basada en los resultados, para (1) seguir adelante con el desarrollo, o (2) detener el trabajo subsiguiente, o (3) hacer ensayos adicionales antes de llegar a una conclusión. Por encima de todo, se debe ser cuidadoso y circunspecto. Los archivos de demasiados laboratorios están repletos de datos de experimentos defectuosos, sesgados o engañosos, en los que se sacaron conclusiones precipitadas a partir de un trabajo inadecuado. Sopesando las ganancias frente a los costes

El esquema de la planificación dado contiene la característica esencial de que compara los valores previstos en el nuevo planteamiento, con los costes que supondrá. Un ejemplo

EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON REDUCCIÓN COSTES, MEJORA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD 211

típico pone de relieve este punto. La actitud de la dirección que dice: “No necesitamos ningún estudio formal; las ganancias son obvias”, puede suponer un riesgo considerable. El caso siguiente tipifica esta situación: La dirección de una empresa de fabricación llegó a la conclusión de que se estaba gastando demasiado dinero en la compra de provisiones. Se inició un programa para reducir los costes, el cual incluía una investigación del coste de las provisiones adquiridas. Hasta aquí muy bien. Los problemas que aparecieron eventualmente fueron consecuencia del estudio inadecuado de los efectos causados por usar unos materiales sustitutivos menos caros. Por ejemplo, se compraron diamantes más baratos para recubrir unas muelas. Desgraciadamente, también funcionaron peor, y pronto aumentó el desgaste de las muelas abrasivas. Un estudio reveló que un ligero ahorro en el coste de los diamantes ocasionó unos costes más elevados de mano de obra y materiales, además de una productividad inferior. Si la dirección hubiese hecho el estudio de los factores de coste, basados en un experimento de fabricación en la práctica y de un tamaño relativamente pequeño, las pérdidas en que incurrieron podrían haberse evitado. Las figuras 18-3 y 18-4 muestran el informe de un experimento típico, que podría haberse preparado antes de cambiar la política de compras de los diamantes, y que hubiese demostrado que este cambio provocaba más gastos en vez de evitarlos.

Consideración formal del riesgo

Cuando la innovación en un producto o proceso implica unos gastos relativamente grandes, sería conveniente incluir los factores de riesgo en las consideraciones formales, por parte de la dirección. Se estimó que un experimento supondría un desembolso de aproximadamente 10.000$ en materiales, tiempo y mano de obra. Los ahorros por tener un proceso más fluido y una mano de obra menos costosa, junto con el valor de la mejor calidad, se fijaron en 70.000$. Debido a que los costes previstos por el cambio del equipo se estimaron en 20.000$, los ahorros netos quedaron en 70.000$ menos 20.000$, es decir 50.000$. Todo lo anterior está claro. El factor de riesgo se basó en la combinación de los juicios de los ejecutivos, directores y staff, en el sentido de que sólo había un 60 por 100 de probabilidades de que el experimento tuviese éxito. En otras palabras, había un 40 por 100 de probabilidades de que la nueva técnica de procesado no fuese superior a los métodos actuales. En el caso de que el veredicto sobre la fabricación experimental final fuese de "fracaso", se tendría que haber anotado como pérdidas el coste de los 10.000$. ¿Debería emprenderse el experimento? Haga lo siguiente: • La ganancia básica prevista es de 50.000$ de valor neto menos 10.000$ del coste del experimento, o sea • Aplicando la probabilidad de éxito del 60% a esta ganancia de 40.000$, da una expectativa matemática de .60 x 40.000$, o sea • La relación entre la ganancia prevista, 24.000$, y el coste seguro, 10.000$, es de

40.000$

24.000$ 2.4 a 1

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 18-3. Informe del experimento.

Ya que la relación de ganancia es mayor que 2 a 1, la mayoría de las firmas pensarían que éste es un buen riesgo y procederían con el experimento. El período de referencia de tres años en las ganancias previstas es una característica arbitraria del análisis. En este caso la firma pensó que las operaciones se encontraban en un

EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON REDUCCIÓN COSTES, MEJORA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD

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Fig. 18-4. Comparación de costes corroborando el informe del experimento.

entorno de cambios rápidos, en lo que respecta tanto a los factores de marketing como técnicos, y que un período de más de tres años no sería realista.

Aproximaciones Recopilar datos válidos para las cifras de costes y ganancias es a menudo una tarea ardua que ocupa mucho tiempo. En lugar de los datos específicos, a menudo se admiten valores estimados. Con frecuencia, sin embargo, uno tiene que dar un paso más allá de las estimaciones, utilizando valores que pueden describirse como “conjeturas instruidas”. Como

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EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON REDUCCIÓN COSTES. MEJORA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD 215

cuanto se puede confiar en estos promedios de opinión, en lo que respecta a los futuros desarrollos tales como el crecimiento del mercado previsto para un producto, y otros valores semejantes sigue siendo un problema que tiene que resolverse individualmente. Obviamente, en lo posible y factible, deben buscarse datos exactos. Cuando no se dispone de tales datos, sin embargo, no se tiene otra elección que no sea la utilización de una estimación o una aproximación. Los que dicen que no pueden tomar decisiones si no tienen abundantes datos, están en realidad tomando una decisión. Han decidido no actuar, ya que la mayoría de las veces no se puede conseguir la cantidad de información que hace falta para estar completamente seguro.

Aplicación a gran escala

El análisis de riesgos puede aplicarse a las decisiones a gran escala, en las cuales puede haber una serie secuencial de acciones. En la figura 18-5 aparece un ejemplo, en el que una organización se enfrenta con el problema de qué hacer respecto a una nueva patente, como (1) comercializarla enseguida, (2) probar primero el mercado (experimentar), o (3) vender la patente enseguida, con la opción restante de comercializar el producto o vender la patente cuando se conozcan los resultados de las pruebas de comercialización. Se muestran los beneficios y pérdidas básicos asociados a cada secuencia de acciones. Por ejemplo, vender la patente inmediatamente proporcionaría 200.000$. Esperarse a vender después de la prueba de comercialización sería un riesgo, ya que seguramente trascenderán los resultados desfavorables de la prueba. Además, la firma habrá gastado dinero en la prueba de comercialización y habrá perdido un tiempo valioso. Si se vendiera la patente después de estas desgracias, probablemente supondría una pérdida neta de 100.000$. Estas previsiones básicas se multiplican por las probabilidades que tienen los varios acontecimientos de conseguir los beneficios previstos y las pérdidas, matemáticamente. En este ejemplo, la acción "comercializar enseguida" tiene las mayores expectativas de beneficios. La dirección debe tomar la decisión de cómo proceder. Si las entradas de datos han sido correctas y completas, las decisiones presentes generalmente estarán de acuerdo con la expectativa matemática para la mejor producción a la larga.

Gráfico de las relaciones calidad-coste

La representación visual de las relaciones calidad-coste que se obtienen de un experimento hacen mucho más comprensibles los resultados obtenidos. En un estudio del efecto de las variables del proceso sobre la vida sin ningún fallo de un dispositivo electromecánico, por ejemplo, se resaltaron los efectos del coste como en la figura 18-6. El coste creció al aumentar el número de hilos, con el menor tamaño del calibre del cable y con la mayor torsión del mismo. La calidad, sin embargo, medida en función de los ciclos de vida, no mejoró uniformemente al ir aumentando los costes. Por ejemplo, para siete cabos y tamaño 24, es posible conseguir una vida más larga que en algunos casos de nueve cabos y tamaño 20. Revisando las relaciones coste-calidad, la dirección puede tomar una decisión respecto a la combinación óptima.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Control de las condiciones de experimentación

Si los experimentos de fabricación se realizan a lo largo de une período extenso de tiempo, se deben utilizar los gráficos de control para suplementar las comprobaciones de rutina y las recomprobaciones por parte del ingeniero de proceso y del técnico de proceso. Resulta bastante factible llevar los gráficos de control para los promedios y los recorridos para las condiciones de los ensayos, los datos de los ensayos y los instrumentos de ensayo. De este modo, las personas implicadas estarán alertadas si hay factores externos que afecten significativamente a los datos del experimento, las pruebas de ensayo, y las condiciones supuestas al establecer las pruebas. Hay que actuar inmediatamente para eliminar los factores extraños que puedan destruir la validez de los hallazgos de los experimentos. Las condiciones de ensayo casi siempre serán altamente variables y extremadamente difíciles de evaluar en cualquier proceso en el que no se ha estado aplicando, por algún tiempo, un buen sistema de control de calidad. Es fundamental tener la garantía de que los materiales de entrada sean uniformes, el proceso sea uniforme, y los ensayos y controles estén estandarizados si se quiere que los experimentos de fabricación resulten con éxito. Los ensayos incluso pueden ser fútiles en una planta en la que el control de calidad no importa. Debe tenerse siempre presente que una variabilidad excesiva en los productos, las condiciones de las máquinas y otros factores diluirán cualquier efecto real que pudiera ocasionar un cambio en el diseño del producto o en las condiciones del proceso.

Fig. 18-6. Los costes elevados no dan necesariamente una calidad elevada. Para 9 hilos, comparar el tamaño 22 y la torsión 0.12 con todas las torsiones del tamaño 20, con los costes respectivos de 24 centavos y de 20 a 34 centavos. Los costes más bajos dan mayor fiabilidad en términos de ciclos sin fallar. Además, esta mejora es significativa, sobrepasando a la Línea de Decisión (LD) superior (95 por 100 de confianza). Las.LD son comparables a los límites de control ya que indican una desviación significativa de la media principal. Procedencia: adaptación de N.L. Enrick, “Analysis of Means in a 3-Way Factorial”, Quality Technology 8 4:189-196. (Octubre 1976).

EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON REDUCCIÓN COSTES, MEJORA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD 217

Los beneficios del control

Las condiciones controladas tienen otros beneficios además de garantizar un buen producto, disminuir los costes y tener unos datos coherentes para las pruebas experimentales. Por ejemplo, una organización estableció una “línea de control”. Esta línea consistía en una máquina de cada departamento, en la cual el mantenimiento, la limpieza, los cojinetes, los ajustes y otros factores esenciales estaban en condiciones ideales todo el tiempo. El producto sometido a las pruebas experimentales se hacía pasar por estas máquinas especiales de la “línea de control”. Así se descubrieron fácilmente unos buenos datos comparativos entre los métodos, diseños y procedimientos “nuevos” y los “viejos”. Luego se hizo un descubrimiento inesperado. Cuando no se estaban realizando las pruebas y la producción habitual fluía por la línea de control, la calidad resultó superior, y se encontró que las pérdidas por desechos eran muy inferiores. Enseguida se hicieron la pregunta: ¿Por qué no tener toda la maquinaria en la situación de línea de control? Se fue extendiendo gradualmente el principio de que “las condiciones ideales se corresponden con la excelencia del comportamiento”. Los desembolsos por incrementar el mantenimiento, reemplazar con más frecuencia las piezas de la máquina, prestar más atención a los ajustes, y mantener unas condiciones impecables, fueron más que compensados por la reducción en los costes y la mayor calidad y productividad de la producción. Lo anterior es sólo un ejemplo de cómo los experimentos en producción a menudo llevan a beneficios insospechados. Los experimentos, una tarea permanente

¿Son los experimentos un proyecto de un solo disparo? Cuando se han investigado los cambios y se han sacado conclusiones, ¿es eso todo? No. Todos los experimentos, incluso aquél de resultados negativos, proporcionan nueva información. Las personas alertas, que se interesan por los resultados, serán estimuladas a hacerse nuevas preguntas. Son inevitables nuevos experimentos, independientemente de si de una fase se han deducido valores útiles o negativos. Resulta así que la experimentación es un generador de ideas. Los experimentos llevan a nueva información, la cual a su vez levanta nuevas preguntas y reclama un estudio posterior. Los campos en los cuales se realiza este trabajo son los de las áreas de coste, calidad, productividad y de satisfacción de las necesidades de los consumidores. Precauciones e ideas prácticas

De vez en cuando, las cosas pueden ir mal sin que el experimentador sepa por qué, independientemente de lo cuidadoso que haya sido. Por lo tanto debe mantenerse siempre una actitud interrogativa. Pueden servir de ayuda las orientaciones aquí expuestas: 1. Considerar si los hallazgos son coherentes con las expectativas de sentido común. Los resultados sorprendentes pueden indicar factores o relaciones insospechados previamente. Por otra parte, puede que sean el resultado de algo que fue mal durante el procesado o los ensayos. Antes de aceptar un resultado inesperado, hay que realizar recomprobaciones y, donde esté justificado, repetir el experimento. Por ejemplo, el estudio de la calidad en el esmerilado de unos cojinetes de bolas internas indicó que los orificios parecían expandirse después de esmerilar el anillo de rodadura. Se pensó que el intenso calor aplicado al esmerilar la parte más estrecha

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2.

3.

4.

5.

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del anillo hizo aumentar el tamaño del orificio. Se creyó que tal fenómeno pudiera provocar una distorsión permanente en forma de barril, mayor en el centro que en los extremos. No obstante, antes de llegar a semejante conclusión, había que recomprobar los procedimientos de galgado. Esta investigación reveló que no había una calibración eficaz de los ensayos después de esmerilar el orificio y el anillo de rodadura. El incremento aparente del tamaño del orificio, tal como se observaba en las galgas aéreas, se debía al proceso de medición. El experimento no fue inútil, ya que puso de relieve la necesidad de estandarizar las comprobaciones dimensionales de los anillos antes y después del esmerilado. Cuidado con las ilusiones. A todo el mundo le gusta ver que las ideas salen bien en la práctica. Pero las esperanzas abrigadas no deberían afectar el enjuiciamiento de los resultados finales. Ni el experimentador, ni el inventor ni sus amigos deberían juzgar los métodos que atañen al mejor aspecto de la calidad. Por el contrario, se necesitan opiniones independientes. Aún más, las opiniones deben darse a ciegas. La persona que juzga el aspecto de la calidad no debería saber cual de los conjuntos de muestras comparativas procede de un proceso viejo o nuevo. No dejar de lado las reglas y las salvaguardas. A veces se puede pensar que se pueden suspender las reglas para planificar adecuadamente un experimento y para tener las salvaguardas adecuadas frente a conclusiones erróneas, por el interés de ahorrar costes o tiempo. Es ésta una actitud peligrosa. Los autores recuerdan una equivocación que costó muchos millones de dólares, porque se omitieron las evaluaciones y controles habituales del equipo de trabajo. Tener en cuenta los efectos especiales. Efectos inusuales pueden interferir con un experimento. Entre éstos, se destacan los efectos del almacenamiento. Algunos productos cambiarán considerablemente con la edad, el calor, el frío o la humedad. Por lo tanto, los experimentos que implican almacenamiento pueden conducir a conclusiones erróneas, a menos que el experimentador disponga de medios para tener en cuenta estos efectos. También se debe tener en cuenta el desgaste. Un producto que funciona bien con un equipo nuevo puede comenzar a crear problemas después de un período relativamente corto de tiempo, cuando comienza algún desgaste. En un caso, el polvo que se introdujo en unos cojinetes mal alojados provocó una vibración excesiva. Aparecieron problemas de calidad, especialmente en lo que respecta a la uniformidad del producto. Estar en guardia para lo inusual. Los problemas pueden surgir en los lugares más insospechados. Se tiene que tener muchísimo cuidado cuando se revisan los resultados de los experimentos y cuando se hacen recomendaciones. A menudo una mejora en una dirección puede traer graves problemas de calidad en otro lugar. Por ejemplo, en una operación de bobinado, al rediseñar las tensiones de los hilos se consiguió una marcada y mayor uniformidad en el espaciado de los hilos, claramente visible. Pero al mismo tiempo las nuevas tensiones provocaron una variación excesiva en la resistencia eléctrica de las bobinas, y hubieron muchas quejas de fallos en postventa. La comprobación de todas las características de calidad de las bobinas, incluyendo la resistencia y la variación de la resistencia hubiera evitado el nuevo problema de la calidad.

Cualquier lista general de esta clase es necesariamente incompleta en cuanto a concretar puntos. El punto importante a recordar es que se debe mantener la curiosidad durante la

EXPERIMENTOS RELACIONADOS CON REDUCCIÓN COSTES, MEJORA CALIDAD Y PRODUCTIVIDAD 219

experimentación. Se debe estar alerta tanto en las maneras de mejorar la calidad, el coste y el potencial de productividad, como en las formas de evitar los errores.

Diseño y análisis estadístico

De la misma manera que los métodos de control de calidad dependen del análisis estadístico, también lo hacen el diseño y el análisis de los experimentos industriales. Por ejemplo, en control de calidad, los gráficos de control desarrollados estadísticamente indican los límites previstos normalmente de la variación de una muestra. Los resultados de los ensayos que caen por fuera de estos límites quieren decir que hay un cambio aparentemente significativo en la calidad de los materiales, del producto o del proceso. En la experimentación si se compara un diseño antiguo frente a uno nuevo, el análisis estadístico puede determinar si las diferencias representan un probable efecto real o si son lo suficientemente pequeñas como para ser adscribibles a las variaciones casuales del muestreo, ensayo y otras fluctuaciones normales. Es por tanto un prerrequisito moderno el que los experimentos se revisen, analicen y evalúen desde un punto de vista estadístico, por parte de un especialista en el tema. Además, este especialista debería participar en el diseño original del experimento, para poder determinar el tipo de salidas del experimento comparativo que faciliten un análisis eficaz y altamente sensible de los resultados. Cuanto mejor sea el análisis, mayor será la información obtenida del experimento. Ver en la guía para lecturas adicionales del apéndice una amplia variedad de literatura sobre el tema del diseño y el análisis estadístico de los experimentos.

Resumen

En una organización alerta, viable y que mira hacia el futuro habrá una corriente permanente de ideas para mejorar los productos y las operaciones de fabricación. Con objeto de asegurar que los cambios en las condiciones y los diseños representan avances reales y no se basan simplemente en las fluctuaciones de las muestras, hay que hacer un enfoque sistemático. Esto se hace en forma de unos experimentos cuidadosos-diseñados, ejecutados, y analizados de acuerdo con unos principios reconocidos. Formando parte del análisis, las ganancias se deben sopesar frente a los costes, y se deben tener en cuenta los factores de riesgo. Los experimentos no son nunca una propuesta de un solo disparo. Cada estudio debe sacar a la luz factores y relaciones nuevas previamente insospechadas, las cuales a su vez han de ser investigadas. Esto es cierto para cada proceso de fabricación, cada planta, cada industria y para el mundo en general. Las reglas formales y las salvaguardas deben rodear la ejecución de los experimentos. A menudo uno puede estar tentado a dejar de lado estas precauciones, pero el precio que se paga bien puede ser el de que se llegue a conclusiones falsas a causa de los procedimientos inadecuados. Además de las pérdidas inmediatas por un experimento malgastado o engañoso, está el mayor inconveniente de que la organización en general pueda perder la confianza en la experimentación.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es el objeto de los experimentos en fabricación? 2. La experimentación acarrea la evaluación de las relaciones entre las variables. ¿Cuáles son algunos ejemplos de estas relaciones? 3. ¿De qué manera son importantes las relaciones que se acaban de mencionar para la calidad, el coste y la productividad? 4. ¿Cómo queda involucrado el departamento de marketing en los experimentos planificados? 5. ¿Cuáles son las fases principales para dirigir un experimento, desde la idea original hasta su conclusión? 6. ¿Por qué y cómo se sopesan las ganancias frente a los costes? 7. Renovar una línea de fabricación costará 10.000$. La mejor calidad resultante del producto se espera que dé un beneficio adicional de 50.000$ durante los próximos cinco años. Hay un 10 por 100 de probabilidades de que las nuevas condiciones no funcionen; es decir, que no darán un producto de mejor calidad, y que la calidad del status previo básicamente no cambiará. ¿Cuál es (1) la probabilidad de éxito de la línea de fabricación renovada, (b) las pérdidas previstas si la nueva línea fracasa en producir mejoras, y (c) las ganancias previstas por la mejora de la calidad? (Recuerde que el término “previsto” se refiere a una probabilidad aplicada a un valor). 8. ¿Por qué deben controlarse las condiciones del experimento? 9. Se dice que los experimentos son una tarea permanente. ¿Puede usted explicarlo con más detalles? 10. ¿Qué precauciones prácticas se han de tomar en la experimentación?

19 Documentación de los logros en la calidad

La calidad del producto es el resultado de los esfuerzos coordinados de muchas personas de la organización. La reducción de los defectos y el descenso de los costes se logran gradualmente, por medio de esfuerzos persistentes, a lo largo de meses y años. En gran manera, el apoyo al programa por parte de la alta dirección es el que dirige el ritmo del progreso. El éxito se puede analizar fácilmente a partir de los datos acumulados durante los logros del control de calidad. Esta documentación constituye la base de la proyección de nuevas ganancias y de la justificación de financiar programas ampliados. Beneficios del control de calidad

Generalmente los primeros resultados de un programa eficaz son la prevención de los defectos y una mejor uniformidad en el producto. Estos logros pueden impregnarlo todo, tal como se subraya en la figura 19-1. Los beneficios finales consisten en un flujo de fabricación más fluido, mayor productividad, costes más bajos y mayor aceptación por parte del cliente. Los resultados de los esfuerzos en control de calidad se documentan más fácilmente por períodos trimestrales. Primero se muestran las mejoras, tales como la reducción en los desechos o el mayor rendimiento de los materiales, comparando el comportamiento actual con el de un período de referencia. Generalmente, el período de referencia constituye las condiciones previas al comienzo del nuevo programa. A continuación, los valores unitarios se convierten en dinero. La diferencia entre el comportamiento en el período de referencia y el comportamiento presente representa las ganancias logradas con el programa. En la tabla 19-1 aparece un ejemplo de los ahorros por la reducción en los desechos. Ver también la figura 19-2. Criterios para medir los beneficios

La diferencia de comportamiento entre el período de referencia y el estatus presente permite averiguar el progreso en la calidad. Ya que existe una multitud de beneficios, se deben utilizar, en cada caso, los criterios adecuados para su medición. 221

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Fig. 19-1. Beneficios que se derivan del control de calidad.

Tabla 19-1. Documentación de los beneficios del programa de control de calidad. Ejemplo ilustrativo de reducción de desechos DETERMINACIÓN DE LOS AHORROS POR REDUCIR LOS DESECHOS Período de tiempo

a. b. c. d. e. f.

Peso de los desechos durante el período de referencia Peso de los desechos durante el período presente Reducción de los desechos (a - b) Coste de los desechos (mano de obra más material) Coste de los desechos por libra (d)/(b) Ahorrasen desechos (c) x (e)

1/1 al 31/3 1/9 al 31/12 1/9 al 31/12

Libras

Dólares

2.900 2.100 800 3.150 1,5 1.200

PROCEDENCIA: 1. Los pesos de los desechos a partir de las estimaciones de las muestras, obtenidas de los registros de la inspección, de los informes departamentales de desechos y rendimientos, y de las ventas de desechos. Es mejor no confiar en una sola fuente, sino más bien comparar diversas fuentes y utilizar el valor del peso de desechos el cual refleja más coherentemente y exactamente la situación real. 2. El coste de los desechos se basa en los costes de materiales y de mano de obra, tal como se valoran en contabilidad. A su vez, el departamento de contabilidad utiliza los registros de la inspección, los resúmenes departamentales de los desechos, los estándares de los estudios de tiempo para la mano de obra, y las facturas de los envíos en recepción.

DOCUMENTACIÓN DE LOS LOGROS EN LA CALIDAD

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Fig. 19-2. Gráfico de la tendencia de los costes y ahorros por desechos.

1. El volumen, en forma de número de unidades o de pesos, constituye el criterio fundamental para los detalles como defectos, desechos, reprocesos, devoluciones y descuentos. Si se aplican los valores en dólares, se obtiene el total de ahorros en los costes. 2. Para los costes de las reparaciones en posventa, se podrían aplicar el número de visitas, traducidas a gastos de desplazamiento y mano de obra de la reparación. 3. Las interrupciones en la fabricación se pagan en producción pérdida y en los costes del tiempo parado. El número de tales interrupciones, multiplicado por un valor del coste promedio, darán el coste total durante un período determinado de tiempo. 4. El rendimiento de los materiales aparece como el coste de las materias primas o de los artículos adquiridos por unidad fabricada. Los costes unitarios se convierten fácilmente en los costes totales durante un período de tiempo. Las ganancias en cuanto a mayor rendimiento se convierten en dólares ahorrados por utilizarse mejor los materiales. 5. La productividad se mide en costes de mano de obra por unidad. Un producto más uniforme a menudo supone menos pérdidas en las salidas. Cuando se hace un montaje, por ejemplo, si los componentes son uniformes, se puede sustituir la combinación selectiva por el montaje al azar de las piezas. Esta ganancia se puede medir en dólares ahorrados por mano de obra. Hay muchos beneficios intangibles, entre los cuales están los calendarios de entrega más fiables, y el mejor comportamiento de la calidad del producto. Por último, se pueden documentar fácilmente las ganancias de largo alcance en la comerciabilidad del producto que se deriva de los controles eficaces de la calidad.

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Medidas de la productividad Hasta ahora los beneficios del control de calidad conducentes a una productividad aumentada se han considerado minuciosamente como la relación del volumen de salidas a la cantidad de mano de obra de entrada. En términos más generales se puede definir: Productividad = (Medida de las salidas) / (Medida de las entradas) Por tanto, si una firma gasta 100.000$ durante un año para estimar la calidad y en la prevención de defectos y recoge 500.000$ por haber evitado desechos, reparaciones, devoluciones y descuentos, la productividad del control de calidad es de 500.000$/100.000$ = 5, o de cinco veces. Una medida combinada que se usa mucho, conocida como la fórmula de horas pagadas, es: Productividad = Dólares ingresados por ventas + Dólares por variación del inventario Horas de mano de obra pagadas Hay un ejemplo de esto en la figura 19-3. El control de calidad incrementa esta relación ya que contribuye a fabricar un producto más comercializable y porque reduce el trabajo de reparación y de salvamento. Con el objeto de prestarle la debida atención a la reducción de los desechos, se puede utilizar esta aproximación más elaborada del valor añadido: Productividad = Ingresos por ventas + Variación existencias—Materiales—Impuestos—Arrendamientos Mano de obra+ k (Capital) en la que k son las ganancias brutas previstas de la empresa, expresadas como proporción del capital invertido, y que generalmente va del .10 al .25. En la figura 19-4 aparece un ejemplo. Cuando se incorporan más factores de recursos la fórmula del valor añadido dará cifras inferiores para la productividad. Sin embargo, tiene la ventaja de que refleja más verazmente el comportamiento de la empresa, y con ello, los logros del control de calidad. Las medidas de la productividad ganan significado cuando se hacen comparaciones a lo largo del tiempo, cuando se tiene una visión de las líneas de tendencias, y cuando el comportamiento de la empresa se contrasta con el de los competidores.

Medida de la facilidad que tiene un producto para venderse La mayor facilidad de un producto para venderse que es consecuencia de que el producto tenga un comportamiento mejor, el precio sea altamente competitivo y tenga una buena reputación en cuanto a sus fechas de entrega se puede evaluar a partir de los siguientes datos: 1. Cambios en la pauta de ir perdiendo ventas con los clientes antiguos. Supongamos, por ejemplo, una pauta de pérdida de ventas en la que el 75 por 100 de los clientes compró el producto en dos trimestres sucesivos, el 45 por 100 también lo compró en el tercer trimestre, y el 20 por 100 en el cuarto. Si a continuación viene una pauta del 80, 60 y 55 por 100, respectivamente, se tratará de una mejoría importante.

DOCUMENTACIÓN DE LOS LOGROS EN LA CALIDAD

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DOCUMENTACIÓN DE LOS LOGROS EN LA CALIDAD

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Antecedentes La alta dirección de Industrias Elco, dedicada a la fabricación de pasadores, enfrentada con la competencia extranjera y a un giro hacia abajo en los negocios, examinó los costes de calidad. Estos costes consumían el tres por 100 de las ventas. Además, los descuentos por productos de baja calidad alcanzaron los 20.000$ por mes. Medidas Se inició un programa intensivo de calidad, con el Director de Control de Calidad informando directamente al Vicepresidente de fabricación, y con un amplio apoyo financiero y de otro tipo por parte de la dirección. Especificaciones y tolerancias A menudo las tolerancias eran demasiado ajustadas para las necesidades de los clientes, o presentaban otros problemas. Las discusiones con los clientes resultaron en unas especificaciones más racionales. Inspección La motivación para hacer una inspección completa y exacta sustituyó los métodos negligentes previos. Se instaló un equipo moderno de galgas, incluyendo lecturas digitales, y sensores electrónicos para detectar el desgaste de las herramientas. Política de calidad Se instaló una política de calidad, incluyendo el Manual de Conformidad, y de programación para revisar y reparar el equipo insatisfactorio. Formación Se dieron clases de control de calidad estadístico para todos los empleados, en grupos de 152 personas. Se dio mucha importancia a la educación y a la motivación. Resultados Después de un año, las ventas se incrementaron en un tercio. El empleo creció en un 15 por 100. La firma consiguió la reputación de hacer unos productos de máxima calidad. Fig. 19-5. Crecimiento de las ventas por medio del control de calidad: informe de los logros. Procedencia: adaptado de un informe en Business Week, 3 sept., 1984.

2. El descenso del número de visitas por venta real indica que ha aumentado la comerciabilidad del producto. 3. Otra medida de la facilidad de venta es si el vendedor dedica menos tiempo para (a) resolver las quejas, y (b) para formalizar nuevas ventas. Todos los datos básicos de origen necesarios para hacer estas evaluaciones deberían estar disponibles en cualquier organización comercial que esté al día. Otros valores, tales como el incremento de la participación en el mercado, son también útiles-a condición de que los

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

efectos de los factores interactuantes, tales como la promoción y la publicidad, se clasifiquen y se tomen en consideración. En la figura 19-5 se resume un caso interesante de crecimiento de ventas por medio del control de calidad. Resumen

La aplicación firme de los principios del control de calidad moderno conducirá a múltiples ganancias en producción y en marketing. Los logros se deben recopilar, poner por escrito y medir, con objeto de evaluar el programa. De esta manera se pueden justificar los esfuerzos en el control, y se pueden hacer planes para asegurar otros valores.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Por qué quiere uno poner por escrito los beneficios conseguidos por la instalación y funcionamiento de un programa de control de calidad? 2. ¿Cuáles son algunos de los criterios típicos para evaluar los beneficios derivados del control de calidad? 3. ¿Cuáles son las medidas de la facilidad de venta? ¿Cómo les conciernen los logros en control de calidad? 4. ¿Cuál es una medida general de la productividad? 5. Durante un período determinado, los ingresos por ventas fueron de 5,200.000$, al principio el inventario eran de 1,100.000$, y al final del período, de 900.000$, siendo lo que se pagó por horas de trabajo 500.000$. ¿Cuál es la productividad? 6. En el caso que se acaba de mencionar (N.° 5), los costes de los materiales fueron de 2.300.000$, los impuestos fueron 250.000$, los costes de arrendamiento 100.000$, y el factor de utilización del capital, k, fue de 0,25. ¿Cuál es la productividad en función de la fórmula del valor añadido?

20 Propuesta de un programa para reducir los costes de la calidad: historia de un caso

Para lograr la reducción de los costes por medio de un programa de control de calidad sólido, hace falta una planificación concienzuda. Generalmente, la guía general de tal proyecto es una propuesta formal en la cual se contrastan los costes actuales con los ahorros previstos a lo largo de unos años. La historia siguiente de un caso muestra cómo una compañía redujo los costes por medio de tal programa. Antecedentes

La Hawley-Lynch Company, una pequeña fabrica de aparatos eléctricos, factura anualmente 20 millones de dólares por la venta de cinco millones de unidades. El coste aproximado de la mano de obra en la fabricación, es de 1$ por unidad. La firma ha tenido un serio problema de calidad. El coste total de los fallos, a 2$ por fallo, alcanzará los tres millones de dólares al año. Durante estos años la organización del control de calidad había consistido en un supervisor de control de calidad, cuyo sueldo anual es de 10.000$, y diez inspectores de producto final, cuya remuneración total es de 100.000$. La inspección durante el proceso por el operario ha costado un 1 por 100 en trabajo productivo. A finales de este año se estima que se fabricarán 6,5 millones de unidades, de las cuales 1,5 serán defectuosas. Puesto que el bajo coste unitario no aconseja la reparación, los desechos en casa costarán dos millones de dólares al año, y los fallos posventa un millón de dólares al año. La firma ha gastado cantidades considerables en el diseño de las galgas de inspección y en el equipo de ensayo, con un coste anual de 50.000$. Un nuevo enfoque

La dirección, reconociendo la necesidad de dedicar más energías para reducir los desechos y las quejas posventa, ha autorizado un nuevo enfoque. El supervisor de control de calidad ha sido enviado a un curso especial intensivo de dos semanas de duración, de formación profesional en control de calidad. Se ha contratado a una firma asesora para ayudar a establecer los aspectos organizativos y de procedimiento para un mejor planteamiento. 229

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

El supervisor de control de calidad, con su formación especial y con la ayuda permanente de los asesores, asumiría las responsabilidades de un director de control de calidad. El informará directamente al director de fábrica. Se planifica una nueva organización para el control de calidad, y se proyectan los costes totales de la calidad. En la tabla 20-1 se esbozan los costes probables de la nueva organización. Para alcanzar los beneficios del programa, el director de control de calidad trabajará con un asesor para desarrollar un análisis detallado de los fallos dentro de la planta y los fallos externos. Se ha puesto de manifiesto intensamente la necesidad de realizar la inspección adecuada de los componentes en recepción y de utilizar mejores tecnologías de proceso. En consecuencia, la organización de control de calidad será provista con un inspector de materiales en recepción, dos ingenieros de proceso, y dos técnicos de proceso, al igual que con un inspector jefe. Se ha creado el puesto combinado de secretario-analista para apoyar la necesidad que tiene el programa de control de calidad de las comunicaciones y recopilación de datos.

Tabla 20-1. Coste anual de la organización de control de calidad propuesta N.° Nombre del Puesto Director de control de calidad Ingeniero de proceso Técnicos de proceso Inspector de materiales en recepción Secretario-analista Inspector jefe Total

1 2 2 1 1 1 8

Total $ 20.000 30.000 20.000 12.000 8.000 10.000 100.000

Prevención defectos, $

Estimación defectos, $

20.000 24.000 — — 8.000 5.000

— 6.000 20.000 12.000 — 5.000

57.000

43.000

Detalles técnicos y de coste

Al principio, los elevados costes ocasionados por las quejas de los clientes necesitarían doblar la inspección final y los ensayos. Sin embargo, con el tiempo se puede reducir este esfuerzo hasta el grado en que los rechazos durante el proceso eviten que las unidades defectuosas alcancen la fase de producto final. Inicialmente, se estima que la inspección durante el proceso costará el 2 por 100 del dólar de mano de obra de fabricación, en comparación con el 1 por 100 previo al nuevo programa. Debería haber un descenso gradual en los costes de la inspección durante el proceso, después de que el programa haya estado funcionando completamente durante un año, debido a la mejor ingeniería de proceso, al diseño del producto orientado hacia la calidad, y con el incremento general de las condiciones al servicio de la calidad por toda la planta. Todos los costes relevantes se muestran en la tabla 20-2, tanto para las condiciones actuales como para las previstas. Los costes de la inspección final y durante el proceso se presentan de manera similar en la tabla 20-3.

231

PROPUESTA DE UN PROGRAMA PARA REDUCIR COSTES DE CALIDAD: HISTORIA DE UN CASO

Tabla 20-2. Costes de calidad actuales y previstos Previstos Categoría

Actuales 1 año

2 años

3 años

Costes de prevención, $ Supervisor CC Director CC Secretario-Anal ista Inspector Jefe Diseño de galgas y equipo de ensayos Otros

10.000 — — — 50.000 —

— 20.000 8.000 5.000 50.000 10.000

— 20.000 8.000 5.000 50.000 10.000

— 20.000 8.000 5.000 50.000 10.000

Total prevención

60.000

93.000

93.000

93.000

0,300

0,465

0,465

0,465

Ingeniero de proceso Técnicos de Proceso Inspector Jefe Inspección materiales en recepción Inspección durante el proceso Inspección final Otros

— — — — 65.000 100.000 5.000

6.000 20.000 5.000 13.000 125.000 192.000 10.000

6.000 20.000 5.000 12.000 117.000 180.000 10.000

6.000 20.000 5.000 12.000 117.000 169.000 10.000

Total estimación

170.000

371.000

350.000

332.000

0,850

1,852

1,756

1,661

2.000.000

2.000.000

1.500.000

750.000

Porcentaje de ventas Estimación de costes, $

Porcentaje de ventas Coste de los fallos en casa, $ Porcentaje de ventas Coste de las quejas de los clientes, $ Porcentaje de ventas

10,00

10,00

7,50

3,75

1.000.000

500.000

250.000

250.000

5,00

2,50

1,25

1,25

Tabla 20-3. Costes de fabricación y de inspección actuales y previstos Previstos Categoría

Actuales 1 año

2 años

3 años

Trabajo de fabricación, $ Unidades buenas necesarias Fallos en casa Quejas de los clientes

5.000.000 1.000.000 500.000

5.000.000 1.000.000 500.000

5.000.000 750.000 125.000

5.000.000 375.000 125.000

Total trabajo

6.500.000

6.250.000

5.875.000

5.500.000

65.000 —

— 125.000

— 117.500

— 110.000

Coste de la inspección durante el proceso. $ Al 1 por 100 del trabajo directo Al 2 por 100 del trabajo directo Coste de la inspección final Factor de coste Coste, $

100.000

1.923* 192.300

1.807** 180.700

1.692*** 169.200

* = 2 x (6.250.000/6.500.000 $) = 1.923 ** = 2 x (5.875.000/6.500.000 $) = 1.807 *** = 2 x (5.500.000/6.500.000 $) = 1.692 Siendo 2 la relación entre la cantidad de inspección actual y la prevista, y las relaciones entre paréntesis representan la relación entre el trabajo de fabricación previsto y el actual.

232

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Análisis de los factores de coste Cuando se preparan los proyectos, se deben analizar los factores de coste. La fórmula general para encontrar un factor de coste se basa en estos datos: • La proporción en la cual las inspecciones finales en el primer año del programa excedieron a las inspecciones finales antes de aplicar el programa. • La proporción del trabajo, de producción responsable de las unidades buenas, de los fallos dentro de casa, y de las quejas de los clientes durante un año, al trabajo de producción durante el año precedente. Por ejemplo, en el primer año de aplicación del programa, el trabajo de fabricación fue de 6.250.000$, y en el año anterior al programa fue de 6.500.000, dando una proporción de 0,9615. El factor de coste es ahora el producto de las dos proporciones dadas, o bien Factor de coste = 2 x 0,9615 = 1,923 En el segundo año del programa, la relación se convierte en 2 x (5.875.000/6.500.000) o de 1.807, y en el tercer año 2 x (5.500.000/6.500.000) = 1.692. Ahora bien, ya que los costes originales de la inspección del producto acabado era de 100.000$ al año, los factores de coste aplicados a esta cifra dan los siguientes costes para los años subsiguientes: • Primer año de aplicación, 100.000$ x 1.923 = 192.300$ • Segundo año de aplicación, 100.000$ x 1.807 = 180.700$ • Tercer año de aplicación, 100.000$ x 1.692 = 169.200$ (dato que figura bajo “inspección final” en la tabla 20-2). Por último, en la tabla 20-4, se muestran los costes de calidad en forma de porcentaje de las ventas facturadas. En el tercer año se logró una reducción neta en los costes del 9 por 100. La figura 20-1 pone de relieve los beneficios previstos, de manera gráfica.

Tabla 20-4. Costes de la calidad actuales y previstos como porcentaje de las ventas facturadas Porcentaje actual Categorías Prevención Estimación Fallos en casa Quejas de clientes Total Reducción de costes Ahorros en 20.000.000 de $ de venta

0,300 0,850 10.000 5.000 16.150

Porcentaje previsto 1 año

2 años

3 años

0,465 1.852 10.000 2.500

0,465 1.756 7.500 1.250

0,465 1.661 3.750 1.250

14.817 1.333

10.971 5.179

7.126 9.024

266.600$

1.035.800$

1.804.800$

PROPUESTA DE UN PROGRAMA PARA REDUCIR COSTES DE CALIDAD: HISTORIA DE UN CASO

Fig. 20-1. Estatus actual (inicial) y beneficios proyectados.

Observación final

Aunque en el caso que se acaba de citar, se ha cambiado el nombre de la compañía y los datos se han codificado para encubrir la información confidencial, se han mantenido los factores esenciales y las relaciones. Un programa de mejoras técnicas, combinadas con el control estricto de la calidad y una atención pormenorizada a los costes, trajo unos ahorros por encima de las previsiones originales. Los proyectos de los costes, que mostraban “dónde estamos” y “dónde podemos estar”, sirvieron de base para obtener la cooperación de la alta dirección —en los aspectos de inversiones y en otros tipos de apoyo— en el nuevo planteamiento del control de calidad. Resumen

Sólo por medio de una planificación cuidadosa se puede desarrollar un programa de control de calidad sólido y que reduzca los costes. Independientemente del tamaño de la organización, parece deseable hacer el proyecto para un cierto número de años, para las

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234

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

siguientes categorías de costes: costes de prevención en porcentaje de ventas, costes de estimación en porcentaje de ventas y costes de fallos en porcentaje de ventas. Los costes previstos anuales para el departamento de control de calidad, incluyendo los salarios del director, de los ingenieros de proceso, de los técnicos de proceso, y demás personal pueden desglosarse en factores de prevención de defectos y de estimación de defectos. PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Por qué se tienen que investigar los valores probables de reducción de costes para un programa nuevo de control de calidad que se ha propuesto? 2. Generalmente, para lograr los beneficios de la reducción eficaz de costes, la dirección tendrá que utilizar un nuevo planteamiento para el control de calidad y los aspectos relacionados de las operaciones de fábrica. ¿En qué direcciones, específicamente, se dirigirá probablemente este nuevo planteamiento? 3. ¿Qué es un análisis de los factores de coste? 4. El trabajo de fabricación antes de la innovación en control de calidad era de 120.000$ al año. En el primer año después de la innovación, el trabajo de producción cayó a 110.000$. ¿Cuál es el factor de coste?

21 Contabilidad de los costes y beneficios: el índice de coste de la calidad

Un producto competitivo, basado en un equilibrio entre los elementos de la calidad y del coste, es el objeto de una gestión de fabricación responsable. La figura 21-1 ilustra el papel del análisis de la contabilidad de la calidad/coste, para llegar a un intercambio óptimo entre los factores del coste y de la calidad. Se hará uso de un caso real simplificado de los procedimientos y datos usados por una planta de tamaño pequeño o mediano, para demostrar el desarrollo de la información sobre la calidad/coste, que tenga sentido para la dirección. Sin embargo, antes hay que aclarar algunos conceptos básicos. Categorías del coste de la calidad

En las discusiones previas se han señalado tres categorías de coste más importantes. En el caso presente, la dirección de la compañía utilizó unos términos equivalentes pero algo diferentes:

Categoría del Coste de la Calidad

Término utilizado previamente Estimación

Terminología de esta firma Detección de defectos

Prevención

Prevención

Fallos

Corrección de defectos

Más específicamente, los tres puntos, detección de los defectos, prevención y corrección, están constituidos por numerosos elementos, tal como se ve en la figura 21-2. A menudo resulta difícil encontrar buenas cifras de costes para los elementos intangibles, tales como la coordinación de los esfuerzos del departamento de compras con las actividades de control de calidad, y tendrá que ser suficiente con las estimaciones. 235

236

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 21-1. El papel del análisis de la calidad/coste en la fabricación de un producto competitivo.

Índice del coste de la calidad Los costes de la calidad se describen mejor en forma de un índice, tal como:

Índice, %, =100 u

Costes de la calidad  100 Valor de las salidas

En el caso ideal, con una salida coherente de cero defectos y sin necesidad de realizar las comprobaciones para la calidad, saldría un índice de 100. En la práctica, una planta puede conseguir fácilmente un índice de 105. Los índices entre 110 y 130 son corrientes cuando los costes de la calidad han sido tratados como si fueran los hijastros de la dirección; es decir, se han ignorado. Valor de la contabilidad de los costes de la calidad El conocimiento de las cifras de los costes relevantes ayuda a identificar los lugares del proceso en los que hacer correcciones producirá ahorros y mejoras importantes. Entre los diversos remedios, se pueden aplicar los siguientes, bien individualmente o combinados:

CONTABILIDAD DE LOS COSTES Y BENEFICIOS: EL ÍNDICE DE COSTE DE LA CALIDAD

237

• • • •

Más ingeniería de producto y de proceso para reducir los desechos y los reprocesos. Eliminar la inspección en los puestos en los que no hay problemas. Control más estricto donde haya necesidad. Detección precoz de las salidas deficientes, antes de que se les hayan añadido materiales y trabajo, y sea necesario hacer costosos desensamblajes y reprocesos. • Formación adicional de los operarios. • Repasar y revisar los métodos, procedimientos, condiciones y variables del proceso. Las cifras de los costes ayudan a establecer las prioridades, y también se utilizarán para apoyar y justificar los desembolsos y los esfuerzos para poner remedio y hacer las correcciones.

Estudio de los costes de la calidad iniciales

Durante las fases iniciales de un programa de contabilidad de los costes de la calidad, el énfasis se pone en la obtención de todos los datos relevantes sobre la detección de los defectos y su corrección. Estos incluyen (1) los trabajos de inspección, y (2) mano de obra del reproceso y pérdidas por desechos. Los gastos generales se pueden incluir fácilmente en estos puntos. Pasos del análisis

Los pasos de un análisis simplificado de los costes de calidad se esquematizan en la figura 21-3. El procedimiento concreto consiste en (1) hacer el diagrama de flujo del proceso,

Fig. 21-2. Los costes de la calidad son función de la eficacia en la prevención de los defectos, su corrección y detección.

2 3 8 ____________________ CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL _________________________

(2) evaluar la capacidad de producción, (3) determinar el coste de los materiales, desechos, mano de obra y gastos generales de cada operación, (4) acumular los registros de producción y (5) evaluar los resultados comparando los costes de la calidad respecto del valor del material de salida. Se obtiene así toda la información necesaria para calcular el índice de coste de la calidad. Aplicación práctica

El caso real está basado en el proceso ilustrado en la figura 21-4. Hay cinco operaciones de fabricación. Los costes relevantes aparecen en la tabla 21-1. Aunque los pasos no necesitan explicación, se pueden hacer algunos comentarios: • La salida (bruta) semanal desde (a) hasta (c) se va contrayendo como resultado de los desechos (d). • La salida neta (e) en una fase se convierte en la entrada de la fase siguiente. Desplazándose hacia adelante y hacia atrás entre (e) y (d), se puede observar que cada entrada está efectivamente equilibrada con la salida bruta, demostrándose así que la línea está equilibrada. • Los costes directos de mano de obra (f) y (g) contribuyen en primer lugar al valor de la salida, pero también son aplicables a las pérdidas de calidad debidas al reproceso (h) e (i). • Los costes unitarios de los materiales (j) se convierten en cifras de coste semanales (línea 1). • La acumulación en (k) es necesaria para encontrar el valor total de los materiales de desecho (m). En cualquier fase, los desechos consisten en los materiales estropeados en ese punto y en los puntos precedentes. Debe observarse que la salida semanal es de 80.000 unidades, la mano de obra directa es de 2.230$, los reprocesos consumen 190$, y los materiales cuestan 30.000$, 3.000$ de los cuales se transforman en desechos. Los datos básicos para hacer los cálculos que se acaban de indicar proceden de los registros de fabricación, las observaciones directas del proceso, los datos de las nóminas, los registros de los estudios de tiempo y, cuando son necesarios, de las estimaciones hechas por personas cualificadas. Determinación del índice de coste de la calidad

Los indicadores de los valores más importantes del coste de la calidad y de las salidas, se obtienen ahora de una manera sencilla, tal como se ve en la tabla 21-2. En este ejemplo particular se utilizan unos gastos generales por mano de obra directa del 200 por 100. Sólo la mitad de esta proporción se aplica a la inspección, ya que también forma parte de los gastos generales. El 100 por 100 que aquí se aplica es para la inspección de control de calidad. El tipo de inspección que se hace de rutina formando parte de la fabricación ordinaria (operación 5) y que se considera necesaria independientemente de los niveles de calidad, para garantizar la calidad del producto acabado, no se considera como un gasto general. El índice final del coste de la calidad es de 115,7 por 100, el cual está por encima del nivel viable del 105 por 100. Al repasar las tablas 21-1 y 21-2 vemos que:

CONTABILIDAD DE LOS COSTES Y BENEFICIOS: EL ÍNDICE DE COSTE DE LA CALIDAD

239

Fig. 21-3. Pasos del análisis del coste de la calidad.

Tabla 21-1. Índices de fabricación y costes

OBSERVACIONES: La línea c, total salidas, es la salida de la última operación. La línea h, reprocesos representa la cantidad adscribible a cada operación. La línea k, coste materiales acumulados, se deduce de la línea j. En la operación 2,0 más el 0,2 anterior = 0,2; en la operación 3,0,1 más el 0,2 anterior = 0,3; en las operaciones 4 y 5,0 + 0,3 = 0,3.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 21-4. Diagrama de flujo del proceso para ilustrar el coste de la calidad.

• Los desechos representan un coste importante, especialmente en las operaciones 1 y 3. Está indicado ahora el estudio y la investigación, tratando de aislar y eliminar las causas de los excesivos desechos en estos procesos. • El reproceso es generalmente de poca importancia. Sin embargo, la operación 2 parece que requiere una cantidad excesiva de reprocesos, y aquí valdría la pena hacer alguna comprobación. El ejemplo presenta una situación en la cual parece que se podría obtener con facilidad una mejora del 11 por 100. Este valor se aplica a la fabricación como un todo, y se determina restando el índice que normalmente se puede conseguir (105) del índice observado del coste de la calidad (116, redondeado). Cualesquiera ganancias logradas se pueden medir en forma de aumentos directos en el beneficio, y se expresan en porcentaje sobre el valor de las ventas. El ejemplo que se acaba de ofrecer ha sido modesto, ya que no es infrecuente que los ahorros sean más elevados que los del ejemplo. Con frecuencia un programa desarrollado adecuadamente e interesado por la relación calidad/coste logrará unas ganancias que oscilarán entre el 8 y el 15 por 100. Determinación abreviada

Aunque los procedimientos para evaluar los costes de calidad son bastante simples, pueden surgir situaciones en las que los tipos específicos de datos necesarios para el análisis no estén disponibles. En tales casos, el programa puede improvisarse con aún menos información de entrada, como se ilustra en el ejemplo de la tabla 21-3. Hay una buena razón para renunciar a la exactitud en aras de la simplicidad y la rapidez: se necesita un punto de partida para obtener las cifras preliminarias. Más tarde se podrán realizar análisis más

CONTABILIDAD DE LOS COSTES Y BENEFICIOS: EL ÍNDICE DE COSTE DE LA CALIDAD

241

Tabla 21-2. Índice del coste de la calidad (Todos los valores están en dólares por semana. Las referencias en la Tabla 21-1) Costes de la calidad Reprocesos (de la línea j) Gastos generales al 200% Total Inspección a 8$/hr. para 40 hr/semana Gastos generales al 100% Total Desechos (de la línea m) Costes totales de la calidad

190$ 380 570$ 320 320 3.000

640$ 3.000 4.210$

Valor de las salidas Materiales (de la línea f) Gastos generales al 10% Total Mano de obra directa (de la línea g) Gastos generales al 200% Total Valor total de as salidas

27.000 2.700 29.700 2.230 4.460 6.690 36.390

Índice del coste de la calidad = 100(costes de la calidad)/(Valor de las salidas) + 100 = 100(4.210$)/(36.390$) + 100 = 115.7 OBSERVACIÓN: En este ejemplo, los gastos generales de la mano de obra de la inspección son del 100 por 100; los gastos generales en cualquier otro trabajo son del 200 por 100.

refinados, una vez que los datos iniciales indiquen la magnitud aproximada de los costes de calidad. Cierto es que esta aproximación abreviada que aquí se presenta puede implicar un error inicial tan alto como el 2 o el 3 por 100. Un índice de, digamos 110, puede de hecho resultar ser de 107 ó 113, una vez que se haya realizado el estudio más detallado. En principio, y como parte de un estudio preliminar, bien se puede tolerar un cierto error en la determinación. Con el transcurso del tiempo, el procesado automático de datos y el Sistema de Información de la Dirección de la firma (SID) debería poder adaptarse bien a la preparación rutinaria y periódica de la información esencial sobre la fabricación, calidad y coste, para la evaluación de las operaciones.

Relación coste/beneficio

Con objeto de apreciar completamente la importancia del control organizativo de los costes de calidad, debe comprenderse la amplia estructura de las relaciones entre los costes y los beneficios de una firma. El sistema general del flujo de los fondos que conducen al rendimiento de las inversiones de una firma se representa en la figura 21-5. Observamos que: 1. El fondo de operaciones se elabora a partir del inventario, cuentas por cobrar y dinero en efectivo. 2. El total de la inversión incluye el fondo de operaciones más las inversiones permanentes.

242

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Tabla 21-3. Método abreviado para determinar los costes de la calidad (Un planteamiento rápido y aproximado, pero útil en la práctica) Procedimiento

Paso 1 2 3

4 5 6

Seleccionar unos períodos de referencia, como un mes y un trimestre, y expresar todos los valores respecto a esta referencia. Determinar el total del producto acabado de calidad vendible, en función de su valor en dólares. Determinar el valor total en dólares de los desechos fabricados, en función de los precios de venta, suponiendo que toda la salida ha sido vendible. No hace falta seguir los puntos en los que se produjeron los desechos. Estimar los costes de mano de obra directa de la inspección, control de calidad y reprocesado, y añadir los cargos de gastos generales. Sumar los valores en dólares de los pasos 3 y 4. Determinar el índice de Coste de la Calidad a partir de: 100 + 100(Dólares del paso 5)/(Dólares del paso 2)

3. El volumen de negocios es la proporción de ventas respecto del total de la inversión. 4. El coste de las ventas consiste en los costes de fábrica, los gastos de ventas, y los gastos de administración. 5. Los ingresos se determinan restando los costes de ventas a las entradas por ventas. 6. A continuación los ingresos se pueden expresar en porcentaje de ventas. 7. El rendimiento de la inversión se calcula multiplicando el porcentaje de ingresos por el volumen del negocio. El grado en que el control de calidad disminuye los costes, tales como los de los desechos y reprocesos, y aumenta la facilidad de venta del producto y por tanto las entradas por ventas, se refleja en la importantísima cifra del "rendimiento de la inversión", que aparece trimestralmente y anualmente en los sistemas informativos de la mayoría de las firmas. Desglose de los costes

Los flujos de los costes presentados deben identificarse ulteriormente por los principales elementos de que constan. Resultan las siguientes divisiones: 1. Los costes de la fábrica están comprendidos en estas dos categorías más importantes: a. Costes primarios, que consisten en la mano de obra directa y los materiales; b. Gastos de fábrica, tales como mano de obra indirecta, utilidades, suministros, mantenimiento y reparaciones, y depreciación del equipo de la planta. La inspección para la estimación de la calidad generalmente se considera como mano de obra indirecta, pero la inspección al 100 por 100 de rutina forma parte de las operaciones habituales, y como tal, debe considerarse como mano de obra directa. 2. Los gastos de administración representan tales puntos como los salarios (incluyendo los salarios del personal de control de calidad), provisiones de oficina, funcionamiento de los ordenadores, depreciación del equipo usado en las tareas administrativas, gastos legales e impuestos y seguros aplicables a la función administrativa. 3. El beneficio bruto es la diferencia entre los ingresos por ventas y los costes de fábrica. En esta diferencia se incluyen los gastos administrativos, el coste de las ventas y el beneficio de explotación.

CONTABILIDAD DE LOS COSTES Y BENEFICIOS: EL ÍNDICE DE COSTE DE LA CALIDAD

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244

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

4. El beneficio neto es la suma del beneficio de explotación más el beneficio de otras procedencias que no sean fabricación y ventas. El beneficio neto y el beneficio de explotación se dan generalmente “antes de impuestos2. 5. Los costes que aumentan con el volumen de las salidas se conocen como costes variables e incluyen la mano de obra directa, los materiales y las provisiones. Los costes fijos son aquéllos que se mantienen relativamente estables, independientemente del nivel de las salidas. Estos incluirían gastos tales como los impuestos sobre el edificio y los muelles, costes de administración y depreciación. Utilizando estas definiciones, es ahora posible trazar un gráfico de punto muerto, y localizar los efectos del programa de control de calidad en el punto muerto. Análisis del punto muerto

Los costes fijos y variables juntos constituyen los costes totales, que pueden compararse con los ingresos para encontrar el punto muerto de la firma. En la figura 21-6, el punto muerto anterior al establecimiento de un programa de control de calidad sistemático tiene lugar a las 3.000 unidades de salida al mes. Después de la instalación del control de calidad, se alcanza antes el punto muerto (a 2.500 unidades), con mayor beneficio potencial. Generalmente producen este efecto los siguientes factores: 1. Los costes fijos aumentan moderadamente para cubrir el equipo de control de calidad y los salarios del director de control de calidad y su staff. 2. Los costes variables disminuyen acusadamente al disminuir los desechos, las reparaciones y los reprocesos, y aumentar la productividad. 3. Normalmente el volumen de ventas aumentará al tener un producto de mejor calidad y más vendible. El análisis del punto muerto es así otro medio de demostrar la eficacia de un programa de control de calidad. Contribución a los beneficios y a los gastos fijos

El encabezamiento de esta sección identifica un concepto que a menudo se describe más como contribución a los beneficios o simplemente “contribución”. Otros términos en boga son “contribución a los beneficios y gastos generales” y “margen variable”. La información respecto a la contribución a los beneficios de un producto determinado puede ser especialmente útil cuando se deben tomar decisiones de corto alcance respecto a la fabricación y a la promoción. Una serie de consideraciones sencillas conduce a la definición de la contribución a los beneficios: 1. La contribución a los beneficios C se define como la diferencia entre los ingresos por ventas S y los costes variables V para un producto determinado. Entonces, C = S - V 2. Se sigue que los ingresos por ventas 5, son la suma de los costes variables V, los costes fijos F, y el beneficio P: S =V + F + P

CONTABILIDAD DE LOS COSTES Y BENEFICIOS: EL ÍNDICE DE COSTE DE LA CALIDAD

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Fig. 21-6. Graneo del punto muerto. Los costes fijos de 10.000$ se suman a los costes variables para dar el coste total. El punto muerto está en la intersección de las líneas de ingresos por ventas y el coste total, con 3.000 unidades de producción. Con un volumen inferior, hay pérdidas; con un volumen mayor, hay beneficios.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

3. P se define como la diferencia C — F, que también puede expresarse así: C = F + P Resulta obvio que la contribución a los beneficios debería determinarse para un cierto nivel general de ventas previstas y el correspondiente volumen de salidas, ya que los valores de S y de P dependen del volumen. En esencia, la contribución a los beneficios es un valor de rentabilidad de un producto, sin considerar los costes fijos. Las decisiones como las de si fabricar o comprar un artículo, o cuánta promoción estaría justificada para un producto siendo todas estas acciones a corto plazo se benefician enormemente con el conocimiento de la contribución a los beneficios. Los principios generales desarrollados se pueden aplicar igualmente al control de calidad. Por ejemplo, supongamos que un cambio en el proceso implica mayores costes de explotación, pero ningún incremento en las inversiones de capital, y que da como resultado un producto de calidad superior. ¿Debería cambiarse al nuevo sistema? La respuesta a esta pregunta depende del examen de la contribución a los beneficios antes y después del cambio. El método que proporcione la contribución más elevada es el que debería adoptarse. Resumen

Una manera útil de presentar los costes de la calidad cuantitativamente es por medio del índice de los costes de calidad. Los procedimientos de contabilidad que conducen a este índice suministran la información que (1) identifica los procesos en los que hace falta un trabajo posterior intensivo para reducir los defectos, (2) indica las áreas en las que los defectos son tan pocos que la inspección puede ser mínima, (3) señala otras áreas en las que hace falta un control más estricto, y (4) muestra dónde hace falta formación adicional para los operarios. Con la ayuda de las cifras de costes, la dirección puede establecer prioridades para la asignación de la mano de obra y de los recursos financieros a las tareas más urgentes y que mayores beneficios engendran. Con objeto de trabajar eficazmente con la información del coste de la calidad, hacen falta los conocimientos básicos de los costes de fábrica, las categorías de beneficios, los costes fijos y variables, y el análisis del punto muerto. También debe ser totalmente comprendido el significado y la naturaleza de los valores de la contribución a los beneficios. El índice de coste de la calidad es una cantidad relativa. Idealmente, el índice es de 100. Si el índice es de, digamos 108, esto quiere decir que el coste de la calidad representa el 8 por 100 del valor de las salidas. En una época en la que muchas firmas trabajan con pequeños márgenes de beneficios, se debe hacer todo lo posible para mantener el índice lo más cercano a 100 que sea posible. PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuáles son las categorías típicas del coste de la calidad? 2. Durante un período dado de tiempo los costes de la calidad son de 1.000$, y el valor de las salidas es de 10.000$. ¿Cuál es el índice del coste de la calidad? 3. ¿Cuáles son los valores que se derivan de la contabilidad de los costes de la calidad? 4. En un estudio inicial del coste de la calidad, ¿cuáles son los elementos principales que se someten a análisis?

CONTABILIDAD DE LOS COSTES Y BENEFICIOS: EL ÍNDICE DE COSTE DE LA CALIDAD

5. 6. 7. 8. 9. 10.

247

¿Cuáles son los pasos del análisis de un estudio completo de los costes de la calidad? ¿Qué es el rendimiento de la inversión? ¿Cuál es una manera conveniente de desglosar los costes de una organización? ¿Cuál es la diferencia entre los costes fijos y los variables? ¿Qué es un punto muerto? En un producto determinado, los ingresos por ventas son de 1.000$ y los costes variables son de 800$. ¿Cuál es la contribución a los beneficios en dólares? 11. Durante un período en el cual se fabricó una salida por valor de 250.000$, los costes de la calidad fueron los siguientes: estimación 50.000$, prevención 20.000$, y fallos 30.000$. ¿Cuál es el índice de coste de la calidad? 12. Un producto se vende a 100$ la unidad, los costes fijos son de 20.000$ y los costes variables son de 60$ por unidad. ¿Cuál es el punto muerto? 13. En la situación de la pregunta 12, ¿cuál sería el punto muerto si la calidad se mejorara y los costes variables descendieran un 10 por 100?

22 Optimización y simulación

La optimización es el proceso de investigación de todas las alternativas a la resolución de un problema y de selección de la trayectoria que mejor logra los objetivos globales, tales como la minimización de los costes o el llevar al máximo los beneficios. Más adelante se da un ejemplo sencillo. Sin embargo, a menudo la optimización implica la consideración de los efectos de muchas variables que actúan recíprocamente. En tales casos, es más adecuada la moderna técnica de la simulación, diseñada específicamente para utilizarla en situaciones complejas. La mayor parte de este capítulo se dedica, por lo tanto, a la simulación.

Ejemplo

La dirección ha observado que las piezas defectuosas están ocasionando grandes cantidades de reprocesos durante el montaje. Ahora hay que desmontar estas piezas, que se han fabricado en un proceso previo, quitar y reemplazar las defectuosas, y volver a montar, lo que resulta muy costoso. A la larga, el corregir el problema supondría hacer el control de calidad más estricto por toda la planta. Hasta poder lograr esto, la dirección necesita un remedio provisional en este caso, realizar una inspección de muestreo sobre cada lote de piezas, antes de montarlas. De este modo, los lotes que tengan elevadas proporciones de unidades defectuosas se pueden desviar para someterlos a una inspección al 100 por 100 y eliminar las piezas malas. Una inspección rutinaria de los lotes al 100 por 100 sería económicamente y prácticamente imposible. Pero queda pendiente una pregunta: ¿qué cantidad de muestras hay que tomar? El análisis de las relaciones del coste, como el de la figura 22-1, conduce a una respuesta óptima: "Si se toman 84 piezas de muestra de cada lote, resultará el coste global mínimo de 44$". Se han analizado dos curvas opuestas. Al aumentar el número de muestras, aumenta el coste de la inspección. Pero al eliminar los defectos por medio de la inspección, disminuye el trabajo de volver a montar. La curva del coste total es la suma de los costes del muestreo y del montaje, con un mínimo en el punto óptimo. 249

250

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 22-1. Equilibrio del coste. Al aumentar el muestreo para el control de calidad, declina la cantidad de reprocesos. El coste total es la suma del de muestreo y de los reprocesos. La situación óptima tiene lugar para aquella cantidad de muestras (84 piezas por lote), en que el coste total alcanza un mínimo (44$ por lote).

Es éste un óptimo “ad hoc”. El óptimo a largo plazo reside en un mayor control de calidad a lo largo del proceso. Sin embargo, otra vez la pregunta de cuál es la cantidad correcta de inspección en cada proceso, requiere un estudio de optimización. Simulación

Generalmente, la optimización a largo plazo requiere la simulación en un ordenador. Esto supone imitar las relaciones reales en forma de ecuaciones. Cuanto más parecidas sean las variables a la situación real, más útil será el estudio. El conjunto de las ecuaciones de las relaciones y los factores determinativos de un problema, a los que generalmente se refiere como "modelo", harán una representación ideal de una réplica verdadera de la realidad. Desde luego que en la práctica será necesario hacer simplificaciones, eliminando las variables de poca importancia. En la simulación hay que hacer pruebas sucesivas. En cada prueba hay que estudiar cada una de las variables, pero sólo en un punto o nivel determinado. Con el tiempo, se habrán investigado todos los puntos o niveles y sus combinaciones. Las salidas se expresan en términos de costes comparativos, calidades, rendimientos, productividades o beneficios. Entonces la dirección revisa estos resultados para elegir la trayectoria óptima, en cuanto a minimizar los costes o llevar al máximo los beneficios.

OPTIMIZACION Y SIMULACIÓN

251

Procedimiento

La simulación abarca estos pasos: 1. Se detecta el problema. En el ejemplo, se ha seguido la pista de los elevados costes de montaje hasta encontrar una proporción excesiva de unidades defectuosas en las piezas componentes. 2. Se llega a una solución inicial en el proceso. La inspección adecuada durante el proceso minimizará el problema del montaje ya que las piezas fuera de estándar se detectarán y se eliminarán precozmente en el curso del proceso, y cuanto menos, antes del montaje. 3. Se detectan las limitaciones. La inspección durante el proceso constituye un gasto. Si se realiza en exceso, los costes de la inspección pueden ser mayores que los ahorros en el montaje. 4. Se define el objetivo. La compañía desea tener los menores costes globales, después de considerar (1) los costes de la inspección, y (2) los ahorros por haber menos defectos en el montaje. 5. Se prepara un modelo. Así se dispone de una ecuación que muestra cómo interactúan los factores más importantes del problema para dar el coste total. (Otros problemas pueden incluir el estudio de los beneficios, los rendimientos y la productividad.) 6. Se realiza una primera prueba de simulación. En el ejemplo se le sigue la pista a un plan para la inspección por muestreo, a través de su efecto sobre la eliminación de los defectos, a lo largo de varias fases del proceso. 7. Se realizan pruebas de simulación adicionales. Esto se lleva a cabo tan pronto como la primera prueba indica que el modelo dá resultados válidos. Entonces se realizan suficientes pruebas para investigar todos los puntos y niveles esenciales de las variables que se están considerando. 8. Se observan las salidas. Estas son en función de los costes, ahorros, beneficios y similares, según se hayan determinado en el objetivo (punto 4). 9. Se identifican las decisiones que probablemente vayan a proporcionar el beneficio neto mayor. En el ejemplo, se elegiría aquel conjunto de planes de muestreo que proporcionaran, proceso a proceso, el menor trabajo total de inspección y de trabajo de reensamblaje. Una vez se ha desarrollado un modelo de las ecuaciones de las relaciones, y se ha formulado en forma de programa de ordenador, la realización de cientos de pruebas en el ordenador se puede llevar a cabo en un día o menos. Resulta de ello una visión por adelantado de los probables efectos que tendrían a largo plazo varias alternativas. Las perspectivas e ideas adquiridas capacitarán a la dirección para elegir la línea de conducta más lógica. Obviamente, no sólo los resultados del ordenador tendrán un papel en la decisión última de la dirección, sino que también los tendrán los factores cualitativos y de opinión.

Diagrama de flujo de la simulación

El gráfico del modelo de la simulación, de la figura 22-2, comienza con la llamada curva de distribución acumulada, que muestra el comportamiento de la calidad del proceso de fabricación. La construcción de esta curva se basa en los datos de la tabla 22-1. Se

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

utilizan diversos planes de muestreo, en pruebas sucesivas, con cantidades crecientes de inspección cada uno. Cuanto mayor es la muestra, menos probable es que un lote que contenga una elevada e inaceptable proporción de unidades defectuosas pase desapercibido. Basándose en la probabilidad estadística, el modelo predice la proporción probable de unidades defectuosas que se han pasado por alto por la interacción de la calidad del lote y del plan de muestreo. Con la relación así analizada entre el número de muestras y la calidad alcanzada, el estudio continúa en la siguiente fase de la fabricación. La segunda fase del proceso tendrá un número cualquiera de frecuencias acumuladas para las unidades defectuosas, dependiendo de (1) el comportamiento de la calidad del proceso, (2) las unidades defectuosas heredadas del proceso anterior, y (3) la proporción de estas unidades defectuosas que no se han eliminado durante la inspección por muestreo y el cribado de los lotes rechazados. El análisis sigue entonces de proceso en proceso, asumiendo cada vez una variedad de planes de muestreo. Se sigue la pista al flujo de los defectos y al incremento en los costes. Al final resulta una matriz, en la cual se verá fácilmente el valor global más bajo.

Fig. 22-2. Simulación de un sistema de control de calidad.

OPTIMIZACION Y SIMULACIÓN

253

Tabla 22-1. Comportamiento de la calidad de un proceso de fabricación Distribución de frecuencias de las unidades defectuosas Calidad del lote, en porcentaje de unidades defectuosas

De 0 1,01 2,01 3.01

Punto medio

Frecuencia de aparición, en porcentaje

0,5 1,5 2,5 3,5

5 25 60 10

A 1,0 2,0 3,0 4,0

Frecuencia acumulada en porcentaje 5 30 90 100

OBSERVACIÓN: Las calidades de los lotes y las frecuencias se han deducido del análisis del comportamiento del proceso anterior. La última columna es la acumulación hacia arriba de la columna precedente.

Matriz del coste

En la figura 22-3 se da una matriz típica del coste. Para simplificar la presentación se supone que sólo tres procesos preceden el montaje, y que sólo tres (no veinte) planes de muestreo se toman en consideración. Los costes se dan por lote. La matriz se determina de una manera relativamente sencilla, basándose en la matriz del porcentaje de montajes defectuosos. Ver la figura 22-4. Además se facilitan estos costes: 1. 2. 3. 4.

Muestra grande Muestra mediana Muestra pequeña Costes de reprocesado

300$ por lote 200$ por lote 100$ por lote 100$ por el 1 por 100

Se toma, por ejemplo, la decisión de coger una muestra grande en el primer proceso, una muestra mediana en el segundo proceso y una muestra pequeña en el tercer proceso. El coste total del muestreo será de 300$ + 200$ + 100$ = 600$. A continuación, en la celdilla correspondiente a la matriz de los montajes defectuosos, encontramos el 2,2 por 100. Siendo 100$ para el 1 por 100, esto representa un coste de 220$ para el reprocesado. Estos 220$ más los 600$ anteriores darán un coste total de 820$, tal como se ve en la correspondiente casilla de la matriz del coste. La línea de acción óptima

La matriz del coste muestra el efecto combinado del trabajo de inspección y el trabajo de montaje. El coste más bajo —800$ por lote— se logra cuando se utilizan muestras grandes en el primer proceso y muestras pequeñas en el segundo y tercer proceso. Esta es la línea de acción óptima. Estos resultados se han obtenido manualmente, ya que el ejemplo utilizado está muy simplificado. En los estudios de mayor alcance, como aquellos con veinte planes de muestreo y con muchas fases en el proceso, los tratamientos por ordenador son inevitables. Se tendrá una matriz de coste más grande.

254

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

TERCER PROCESO DE PRODUCCIÓN Muestra grande

Muestra mediana

Muestra pequeña

SEGUNDO PROCESO DE PRODUCCIÓN

Primer proceso De producción

MG MG

1.000$

MM

MP

MG

MM

MP

MG

MM

MP

960

920

920

890

860

850

820

800

MM

980

990

1.000

920

950

970

840

900

880

MP

930

970

1.010

880

940

1.000

840

910

1.000

MG = Muestra Grande; MM = Muestra Mediana; MP = Muestra Pequeña. Fig. 22-3. Matriz de coste. Las entradas indican el coste total de (1) la inspección, y (2) del trabajo de reensamblaje. El coste mínimo total, de 800$, se da cuando utilizamos una muestra grande en el primer proceso y muestras pequeñas en el segundo y tercer proceso de fabricación. Los costes se dan en dólares por lote fabricado.

Si el objetivo es obtener el mayor beneficio, se debe investigar la matriz de beneficios. Es importante mostrar a la dirección la matriz de todas las salidas previstas de las alternativas disponibles. De este modo, si la dirección considera necesario desviarse del óptimo matemático, las cifras reales están a mano para indicar la desviación en que se ha incurrido. La línea de acción óptima representa una guía, una perspectiva y una visión no un ultimátum. Los óptimos teóricos han de afinarse teniendo en cuenta los factores cualitativos y de apreciación que no pueden ser expresados en forma cuantitativa.

Simulación de las variables aleatorias

El concepto de variable aleatoria es complejo. Para nuestros propósitos será suficiente con considerarla como un conjunto de números junto con sus probabilidades. Como ejemplo, se examinará la distribución de frecuencias de la tabla 22-1. Los valores porcentuales de unidades defectuosas forman una variable aleatoria. Las frecuencias relativas con que aparece cada punto medio (5, 25, 65 y 10 por 100 respectivamente) también pueden ser consideradas probabilidades. Por ejemplo, hay un 5 por 100 de probabilidad de que un lote al azar tenga el 0,5 por 100 de unidades defectuosas. Observe que la suma de las probabilidades es 100 por 100, lo cual es un requisito de todas las distribuciones de probabilidad. Una forma sencilla de utilizar una variable aleatoria en una simulación es coger el promedio de la distribución (en el ejemplo, 2,25 por 100 de unidades defectuosas) y hacer caso omiso de la variabilidad de las calidades de los lotes. En una presentación más exacta, que implica mayor sofisticación y unos trabajos más intensos, se deja intacta la distribución de la probabilidad. Con este fin, en la simulación los lotes defectuosos se tratan como si fueran una variable aleatoria. Un trabajo rutinario de ordenador proporciona números aleatorios sucesivos. Ahora éstos se introducen en un sistema, como el de la tabla 22-2, el cual se basa en la frecuencia

OPTIMIZACION Y SIMULACIÓN

255

acumulada de las unidades defectuosas. Obsérvese que el intervalo de los números aleatorios corresponde a las frecuencias acumuladas del 5 al 30, 90, y 100 por 100, para las calidades del lote. Supongamos ahora que el primer número aleatorio generado por el ordenador es 673. Este cae dentro del intervalo de 301 a 900 de la tabla, y por tanto corresponde al 2,5 por 100 de unidades defectuosas. Si el siguiente número aleatorio es 041, que cae en el intervalo de 0 a 50, entonces el ordenador asigna el valor de 0,5 por 100 de unidades defectuosas a la calidad del lote. Las interacciones entre el plan de muestreo y la calidad del lote determinan la cantidad de unidades defectuosas que se escabullen y pasan al siguiente proceso. A partir de repetidas pruebas de simulación, se obtienen las cifras válidas para el porcentaje de unidades defectuosas, tal como se indicó previamente en la matriz de porcentaje de unidades defectuosas. Demostración física de la simulación de las variables aleatorias

La figura 22-5 ilustra cómo una variable aleatoria puede ser simulada en términos físicos. El borde de la ruleta muestra las calidades del lote que se pueden esperar, de 0,5 a 3,5 por 100 de unidades defectuosas. El centro está segmentado en porciones que representan las frecuencias relativas de las calidades del lote. Así, el 5 por 100 de los lotes tienen el 0,5 por 100 de unidades defectuosas, el 25 por 100 tienen un 1.5 por 100 de unidades defectuosas, y así sucesivamente, hasta que finalmente el 10 por 100 de los lotes exhiben el 3,5 por 100 de unidades defectuosas. Un giro de la aguja indicadora es ahora un suceso aleatorio. Aunque no puede predecirse la calidad del lote que saldrá, sabemos que a la larga, por ejemplo, el 2,5 por 100 saldrá más a menudo (65 por 100 de las veces), y que el 0,5 por 100 saldrá menos (el 5 por 100 de las frecuencias). En la práctica, no se pueden preparar ruletas perfectas para la simulación. Sólo la simulación por ordenador de una variable aleatoria es insesgada.

MG = Muestra Grande; MM = Muestra Mediana; MP = Muestra Pequeña. Fig. 22-4. Efecto del tamaño de la muestra sobre la calidad del proceso en una secuencia de tres procesos. Las entradas indican el porcentaje de montajes que tienen que reprocesarse. Al aumentar las muestras para el control de calidad, decrecen los reprocesos. Obsérvese el máximo del 7 por 100 (esquina inferior derecha), y el mínimo del 1 por 100 (esquina superior izquierda).

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 22-2. Sistema para la simulación de una variable aleatoria Frecuencia de distribución de las unidades defectuosas Calidad del lote, en porcentaje de unidades defectuosas. Punto Medio

Frecuencia acumulada de aparición, en tanto por 100

0,5 1,5 2,5 3,5

5 30 90 100

Intervalo de los números aleatorios De 000 051 301 901

A 050 300 900 1000

Por ejemplo, si el número aleatorio generado por el tratamiento del ordenador es 310, a la calidad del lote se le asigna el valor 2,5 de porcentaje de unidades defectuosas.

Construcción de modelos matemáticos

La formulación de buenas ecuaciones para un modelo, puede se una tarea bastante fastidiosa. Por lo tanto, es conveniente hacer un planteamiento sistemático, tal como el de la figura 22-6. Los diversos pasos se desarrollan a continuación: 1. Comenzar con un conjunto sencillo de fórmulas. Escribir algunas ecuaciones básicas que expresen las principales relaciones entre las variables. 2. Elaborar. Revisar. Afinarlas ecuaciones. Ampliarlas, añadiendo fórmulas relevantes. 3. Aplicar analogías. Puede que existan modelos análogos procedentes de otras áreas que estén relacionadas con el problema presente. Trate de tomar prestados estos modelos. Aplique los principios de modo paralelo. 4. Recorte. Los pasos 2 y 3 pueden haber dado como resultado un modelo grande inmanejable, con muchas conexiones, con relaciones difíciles de manejar y refinamientos innecesarios. Déjelo en unas dimensiones prácticas sin eliminar los elementos importantes. 5. Vuelva atrás. Revise los resultados del último paso. ¿Es bueno el modelo? ¿Es válido? Regrese a los primeros pasos para hacer correcciones y revisiones. Deténgase cuando haya obtenido un producto final viable.

Fig.22-5. Ruleta para generar los números aleatorios de una distribución de frecuencias.

OPTIMIZACION Y SIMULACIÓN

257

Fig. 22-6. Pasos matemático-analíticos para formular un modelo.

La construcción de modelos tiene un gran interés para los directivos. Después de todo, ellos tendrán que tomar las decisiones basándose en el modelo; y a menos que el modelo sea bueno, no habrá una base sólida desde la que trabajar. Los directivos, el staff, y los supervisores deberían hacer una valoración de los pasos del análisis matemático, para (1) ayudar en la formulación del modelo, y (2) asegurarse de que los resultados satisfacen las necesidades prácticas. La figura 22-7 subraya estos requisitos en la forma de interacciones entre el mundo real y el mundo matemático.

Satisfacción contra optimización

Cuando las restricciones de tiempo, dinero, y disponibilidad de los datos hacen impracticable la búsqueda de la “mejor solución” a un problema, puede ser conveniente sustituirla por una solución “satisfactoria”. Entonces, la dirección establece los criterios para los mínimos aceptables, y la búsqueda secuencial de la solución se detiene cuando se han satisfecho estos criterios. En la figura 22-8 se contrastan estas dos filosofías. Concurrentemente, en una organización, algunas actividades se dedicarán a la optimización, mientras que otras implican satisfacción. Dos ejemplos aclararán un poco más las dos filosofías alternativas. La satisfacción generalmente se busca en los procedimientos de contratación, en los que el objetivo es encontrar unos candidatos bien cualificados, pero no “ideales”, ya que el factor tiempo y otros aspectos de una búsqueda completa serían inadecuados. La optimización se aplica cuando un nuevo producto requiere materiales especiales. Una solución competitiva significa

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 22-7. Interacción entre el director y el analista matemático para construir y utilizar modelos.

que sólo será aceptable, para el uso concreto final, la mejor combinación de las características de los materiales, tales como la resistencia, la elongación y la durabilidad. Las tareas de optimización y satisfacción pueden emprenderse sin que haya una designación explícita de ninguna de ellas. Además, un grupo que empieza buscando lo óptimo puede acabar con que la búsqueda de la satisfacción es el planteamiento más práctico. Cuando se buscan múltiples objetivos, puede ser difícil definir la naturaleza de lo que es verdaderamente óptimo. De este modo, la práctica a menudo modifica las distinciones teóricas, y un planteamiento equilibrado es cuestión de un cuidadoso enjuiciamiento por parte de la dirección. Resumen

El proceso de optimización se realiza dentro del contexto de un problema en fabricación, ventas o en cualquier otro sitio. La dirección debe examinar las líneas de acción, revisar las limitaciones y las restricciones recíprocas involucradas en cada posible elección, y luego seleccionar aquella línea que, según la evidencia disponible, conducirá a los mejores resultados. Lo óptimo puede ser un mínimo, como el coste más bajo alcanzable, o un máximo, como el beneficio mayor alcanzable. Muchos problemas de optimización implican un elevado número de ecuaciones interrelacionadas, que se analizan mejor con el auxilio de una simulación por ordenador de un modelo. El proceso de simulación se describe en un diagrama de flujo. A partir de las sucesivas salidas de las pruebas de simulación, se revela la condición óptima. La dirección, utilizando esta información además de su enjuiciamiento y de otros datos relevantes, toma entonces una decisión.

OPTIMIZACIÓN Y SIMULACIÓN

259

Fig. 22-8. Satisfacción frente a optimización.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuáles son los objetivos de la optimización? 2. ¿Cuál es un ejemplo típico de una optimización para minimizar los costes? 3. ¿Cuál es un ejemplo típico de una optimización para llevar al máximo los beneficios? 4. ¿Cuáles son los pasos principales implicados en un estudio de simulación? 5. ¿Qué es una matriz de costes? 6. ¿Cuál es la definición de óptimo? 7. ¿Qué es una variable aleatoria? 8. ¿Cómo se obtienen cifras variables? 9. ¿Qué es la construcción de un modelo? (Indicar los principales pasos implicados) 10. ¿Qué es un equilibrio de coste? ¿Por qué representa a menudo un óptimo?

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

11. Usted desea comprarse un nuevo coche compacto, y sólo dispone de fondos para un coche de precio medio de este tamaño. ¿Cómo se plantearía la tarea, como (1) una optimización, o (2) una satisfacción? 12. Un pariente próximo, del cual usted es responsable o se siente responsable, necesita una apendectomía. ¿Qué factores limitarían su capacidad de optimización, en la búsqueda de un cirujano?

23 Política de calidad de coste efectivo en las corporaciones

Ya que el éxito presente y el crecimiento futuro de una organización están íntimamente ligados a la calidad de sus productos, a precios competitivos, resulta fundamental tener definida formalmente una política corporativa. Política típica

En la figura 23-1 se da un ejemplo de una política de calidad típica en una corporación. El distintivo principal de la política es que vincula todas las actividades de la organización para conseguir un producto con una superioridad significativa en el mercado, basado en unos controles de calidad de coste efectivo. En cada punto, conforme se ponen en movimiento los procedimientos y los programas para mejorar la calidad, se atiende a la necesidad de obtener un exceso de valor ganado por cada pequeño coste. El objetivo es llevar al máximo la relación entre el valor logrado y los costes en que se ha incurrido. Desde el principio hasta el fin, existe el convencimiento de que solo una red que funcione bien, entre los controles interrelacionados sobre la calidad, los costes y la productividad, logrará un producto que se venda. Las características clave de la política de calidad de una firma constituyen un buen texto para el anuncio de promoción, como ilustra la .figura 23-2. Reconciliación de los conflictos potenciales

En muchas organizaciones, pueden surgir conflictos entre los objetivos y los procedimientos cuando las personas y los grupos ponen el énfasis en los objetivos funcionales y no en los colectivos. Una buena política corporativa ayudará a reconciliar y a eliminar las actividades divergentes. Aquí hay algunas áreas clave en las que la armonía puede fácilmente reemplazar a los conflictos potenciales: Departamento de personal

El objetivo funcional del departamento es suministrar mano de obra. Pero esto no debería ser un juego de números. La contratación y formación de los trabajadores y los capataces debería estar basada en el análisis de sus capacidades y habilidades con respecto a las 261

262

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

POLÍTICA DE CALIDAD DE LA CORPORACIÓN

Lo que se necesita La calidad a un precio competitivo y la imagen que tiene el cliente de la utilidad y la f labilidad de nuestro producto es lo que hace que se repitan las compras y que aumenten las ventas. Un programa sólido de control de calidad puede asegurar este objetivo. Políticas y procedimientos La calidad se debe vender, diseñar, comprar e introducir en nuestro producto. Estos objetivos se lograrán con la íntima integración de los departamentos de ventas, ingeniería, compras, fabricación y contabilidad de costes. Se hará hincapié en las características del producto, discernibles por el cliente junto con el comportamiento a corto y largo plazo. La calidad y la f iabilidad ganarán así un elevado puesto en el mercado para nuestros productos. La calidad de los productos no se sacrificará al interés de los factores de entrega o de coste. Se permitirán renuncias temporales, con el consentimiento del cliente, para satisfacer situaciones urgentes de entrega. Tales acontecimientos representan fallos que deberían ocurrir muy raramente y ser de muy corta duración. Las características del producto, dimensiones y tolerancias se definirán completamente por los planos de ingeniería y las especificaciones. Las características visuales las definirá el departamento de ventas. El departamento de fabricación hará cumplir la conformidad con todos los estándares y especificaciones. Los componentes adquiridos y las materias primas, por ser contribuyentes inherentes a la calidad del producto y a los costes, deben estar cubiertos por especificaciones que comuniquen las necesidades de fabricación tanto a los proveedores dentro de la fábrica como a los de fuera. Son imprescindibles las órdenes de pruebas en planta para todos los cambios en el diseño, los componentes, las materias primas o las composiciones. En una emergencia, el director de fábrica puede renunciar a las órdenes de pruebas en planta. Se harán pruebas en posventa de los productos nuevos y de los cambios importantes en los diseños. Las operaciones de control de calidad dentro de la planta se harán a la vista y de una manera profesional, para estimular la toma de conciencia por parte de los operarios y los supervisores, y para demostrar a los visitantes la prevalencia del liderazgo de la calidad dentro de nuestra firma. La calidad del producto, la fiabilidad y los costes son las medidas clave del comportamiento de la factoría. La disminución de los costes se logrará por medio de la reducción de los desechos, reprocesos, reparaciones, salvamento, quejas y devoluciones, y por medio de una fabricación más fluida. No se conseguirá con materiales inadecuados, prisas injustificadas, u omisión de algunos pasos del proceso. Las desviaciones de la calidad (desviaciones de las prácticas aceptadas) incrementan la probabilidad de que haya fallos en posventa y de las quejas. Tales desviaciones pueden ser autorizadas sólo después de haber agotado todas las alternativas. Las desviaciones de la especificación de un cliente sólo podrán tener lugar con su consentimiento concreto. Cuando es inevitable autorizar una desviación, se debe acompañar de una fecha tope para su corrección. Esta fecha no se puede prorrogar, excepto si lo aprueban los directores de ingeniería, ventas y de fábrica conjuntamente. Implantación Los directores, supervisores y personal de staff son responsables de la implantación de las políticas de calidad y de coste de la corporación, con estas asignaciones específicas: Ventas - Determina qué requisitos de la calidad del producto satisfarán las necesidades del cliente. Comunica estas necesidades al departamento de fabricación e ingeniería. Coordina el desarrollo de nuevos productos, reconciliando las necesidades del cliente con las capacidades de fabricación.

Fig. 23-1. Ejemplo de una política típica de empresa.

POLÍTICA DE CALIDAD DE COSTE EFECTIVO EN LAS CORPORACIONES

263

Ingeniería - Traduce las necesidades del cuenteen diseños de producto, teniendo presentes los requisitos de calidad y de costes. Desarrolla diseños detallados con las tolerancias del producto y las especificaciones de fabricación. Evalúa los productos de la competencia. Fabricación - Proporciona el equipo, herramientas, galgas, métodos y personal preparado para lograr los comportamientos requeridos de calidad y coste. Insistirá en la aplicación de los planes de calidad, incluyendo la corrección y la disciplina de los operarios. Contabilidad - Prepara los análisis de los costes totales de la calidad, incluyendo los desgloses detallados por categorías y departamentos, en valores absolutos y en porcentajes sobre las ventas de fábrica y las ventas netas facturadas. Mantiene los datos de las tendencias del comportamiento del coste de la calidad. Proporciona retroalimentación real y a tiempo sobre los costes de los fallos. Relaciones con los empleados - Dirige la selección de los empleados, las comunicaciones internas, los procedimientos de personal y la disciplina. Presta la debida atención a que la necesidad de que la calidad, la productividad y los costes pagados por la tarifa de la pieza se logren en el comportamiento in situ.

necesidades de la calidad y de productividad de la fabricación. Además, los directores de personal no siempre pueden ser "buenos chicos". Puede que tengan que respaldar al capataz en lo que se refiere a la disciplina de los operarios, como en los casos en que salgan repetidos trabajos fuera de estándar. El papel más positivo que puede desempeñar es el de desarrollar programas de adoctrinamiento, formación y certificación, que promocionen las habilidades de los operarios, la adhesión a las reglas de trabajo uniformes, y el mantenimiento de buenos procedimientos de operación. El departamento de personal también puede ser muy provechoso escribiendo comunicaciones que vendan los objetivos de la calidad a todos los del taller. Otras responsabilidades importantes adicionales del departamento de personal son los programas para seguir de cerca el absentismo, para establecer incentivos tanto para la calidad como para la cantidad, y mantener la imparcialidad en su trato con los empleados.

Mantenimiento

Cualquier director puede hacer una demostración brillante y a corto plazo reduciendo los puestos de mantenimiento. Reduce las existencias de piezas de repuesto, limita la mano de obra, y escatima el trabajo de mantenimiento preventivo. Por supuesto que pronto chocará con una venganza: paradas excesivas de las máquinas, junto con unos costes crecientes en espiral por desperdicios, desechos y reparaciones. Otras formas de perder dinero a causa de una política de mantenimiento errónea son aún más sutiles e insidiosas. En particular, se invita a que surjan problemas debido a la baja calidad del producto, cuando el equipo se cambia o repara sin la debida documentación, o cuando no se realizan pruebas con el equipo reparado, para asegurarse de que funciona correctamente en lo que respecta a la calidad y a los costes. Se puede conseguir un programa de mantenimiento barato coherente con los objetivos de calidad, coste y productividad de la firma, por medio de los esfuerzos cooperativos de los equipos de fiabilidad que están integrados por los capataces del departamento de fabricación, los ingenieros de fabricación y proceso, y los capataces de mantenimiento. Calendarios de producción

Los calendarios eficaces de producción equilibran el coste de mantenimiento del stock de reserva frente al coste de quedarse sin stock. El departamento responsable de los calen-

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Cómo la International Paper ayuda a que los ordenadores inteligentes eviten equivocaciones tontas ¿Aire acondicionado para los esquimales? Nuestros implacables estándares para fabricar tiras de papel para tarjetas evitan que se cometan errores como éste. Un ordenador que utiliza tarjetas perforadas hace lo que la tarjeta le dice que haga. Y si una tarjeta tiene el más mínimo error, el ordenador puede hacer fallar los extractos de cuentas de un banco, o fastidiar un envío incluso enviar acondicionadores de aire a los esquimales. Nosotros no fabricamos las tarjetas. Pero fabricamos el papel para las mismas. Y tiene que ser perfecto. Un lote puede hacer fracasar todo el trabajo Aquí están unas pocas cosas que pueden hacer que un ordenador inteligente parezca tonto. Las partículas metálicas o de carbón. Esos pequeños diablillos podrían echar a perder un programa entero porque el ordenador podría leerlas como si fuesen orificios. Expansión y contracción. La variación en menos de un uno por 100 puede desplazar la posición de la tarjeta en el ordenador lo cual es un grave problema. Abrasión. Si la superficie de una tarjeta se desgasta al pasar por el ordenador, el polvo puede hacer que los sensores cometan errores. Grosor. Si una tarjeta es tan sólo unas diezmilésimas de pulgada más gruesa, ni siquiera entrará en el ordenador. Unas diezmilésimas de pulgada demasiado fina puede atascar la máquina. Contenido de humedad. Demasiado poca y las tarjetas se adhieren debido a la electricidad estática. Demasiada humedad, y pueden atascar el ordenador. COMO EVITAMOS QUE OCURRA Nuestro material para tarjetas es más resistente porque utilizamos un proceso especial alcalino para hacer la pasta de papel. Este produce una fibra más resistente que el proceso ácido con sulfito. Utilizamos un método moderno de ordenador para fabricar nuestro material de tarjetas. Se controla automáticamente el peso básico y el contenido de humedad durante el secado para obtener tarjetas más planas y uniformes. Incluso controlamos el contenido de humedad de nuestro material para acomodarse a las condiciones climáticas de cada país al que lo enviamos. Por último, ensayamos nuestro material de todas las formas bajo el sol-24 horas de ensayos por rollo. Disponemos de ensayos para todos los problemas que ya hemos mencionado. Y algunos más: resistencia eléctrica, acidez, alabeos, coeficiente de fricción, pliegues, resistencia a la rotura, enlaces internos, porosidad-bien por encima de 100 ensayos. Si nuestro personal de control de calidad detecta el más mínimo fallo, mandará, sin pestañear, un rollo de material para tarjetas de 1500 libras a ser totalmente reciclado. Duro pero-cierto. Todo esto porque queremos clientes satisfechos. Y ha funcionado. Hoy tenemos clientes en 26 países. Tarjetas Keypunch que funcionan por todo el mundo. Otro ejemplo de la respuesta de International Paper a un mundo que evoluciona con rapidez con liderazgo innovador en derivados de la madera, recursos de hidrocarburos, materiales de construcción, pulpa, papel, paquetes, y productos no tejidos y sanitarios. INTERNATIONAL PAPE» COMPANY 220 East 42nd Street. Nueva York 110017 El material utilizado en las tarjetas Keypunch es uno de los papeles más difíciles de fabricar.

Fig. 23-2. Características clave de la política de calidad de las empresa utilizadas en la promoción del producto.

POLÍTICA DE CALIDAD DE COSTE EFECTIVO EN LAS CORPORACIONES

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rativos de los equipos de fiabilidad que están integrados por los capataces del departamento de fabricación, los ingenieros de fabricación y proceso, y los capataces de mantenimiento. Calendarios de producción

Los calendarios eficaces de producción equilibran el coste de mantenimiento del stock de reserva frente al coste de quedarse sin stock. El departamento responsable de los calendarios puede, a menudo, estar tentado a mostrar ahorros, manteniendo las existencias bajas, pero entonces no hay un stock de seguridad adecuado para que actúe de almohadilla frente a los calendarios apretados de entrega. Puede que haga falta tiempo para cambiar una tendencia fuera de estándar en los ajustes del proceso, hacer una selección imprescindible y un reprocesado cuando aparecen piezas fuera de estándar, o realizar comprobaciones especiales de control de calidad en los materiales en recepción o durante el proceso. La programación de tiradas cortas de producción también ahorra en los costes de mantenimiento de las materias primas y en las existencias de los artículos acabados. Sin embargo, estas tiradas no deben ser demasiado cortas, o incurrirán en costes excesivos a causa de los frecuentes ajustes que hay que hacer en las máquinas para acomodar los cambios de los productos procesados. Además, en muchos tipos de maquinaria, resulta difícil obtener unos ajustes óptimos sin realizar una serie de pruebas, en las quen se producen desechos. Se dispone de fórmulas para obtener los tamaños óptimos de los lotes de piezas compradas, de materias primas, suministros y tiradas de producción. Marketing y ventas

Un buen análisis del mercado, combinado con unas predicciones realistas de la demanda, permitirán adaptar íntimamente las operaciones de fabricación a las necesidades de ventas. Los procedimientos ordenados así generados ayudarán a mantener los costes bajos y la calidad elevada. Por otra parte, cuando las predicciones son inadecuadas y la programación es deficiente, la firma puede caer en promesas de entrega poco realistas. Esto hace estragos en producción. Los procedimientos estándar pueden ser dejados de lado con la prisa por cumplir las fechas tope, dañando así la calidad y poniendo en peligro la reputación de la firma entre los clientes. La armonía entre las necesidades de la calidad y los factores de programación se puede lograr acordando fechas de entrega realistas, basadas en el completo entendimiento y revisión de los requisitos del cliente. El equipo de introducción de productos (EIP) puede aquí ofrecer una ayuda inestimable. Cuando existe la posibilidad de que un cliente se vaya hacia otra parte, el departamento de ventas puede sentir la tentación de acordar fechas de entrega ajustadas, una acción que a la larga puede empañar la imagen de la calidad de la compañía y poner en peligro el que se repita el negocio. Departamento de ingeniería

En el funcionamiento de un departamento de ingeniería abundan las oportunidades, sencillas pero peligrosas, para reducir los costes. Por ejemplo, los diseños se pueden poner en práctica sin hacer las tiradas de ensayo, y se pueden utilizar en fabricación materiales no comprobados. Desgraciadamente pronto tendrá que pagarse el precio por estas economías,

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

cuando las tolerancias del producto demuestren no ser consistentes con las capacidades del proceso, los materiales utilizados ocasionen desperdicios y desechos excesivos, y el producto final tenga unas características de comportamiento deficientes. Se puede conseguir la armonía si los cambios en los productos y materiales se realizan bajo la supervisión del equipo de introducción de productos (EIP), utilizando pruebas de ingeniería y pruebas de fabricación. Departamento de ingeniería de fabricación

Tanto las presiones para cumplir las fechas tope, como para alcanzar los objetivos departamentales pueden tentar al director a comenzar nuevas operaciones mecanizadas o cambios en el proceso sin esperar a los resultados de las órdenes de prueba de los departamentos de ingeniería y producción. Estas instalaciones precipitadas, a menudo acompañadas de instrucciones inadecuadas del funcionamiento de la máquina y del mantenimiento, incurren en el riesgo de que falle el equipo y se obtenga un producto fuera de estándar. Es mejor ajustarse a los procedimientos establecidos por el sistema de calidad, y esperar a que el equipo de introducción de productos (EIP) proporcione las autorizaciones formales de todo el equipo nuevo y de los cambios en el proceso. Las autoridades que tienen que dar el permiso, representadas por el EIP, incluyen al ingeniero de proceso, al capataz y al ingeniero de fabricación. De este modo, se tendrán bastantes garantías de que el equipo puesto en funcionamiento será completamente operativo, en términos de costes, calidad y productividad. Distribución del espacio en planta

La introducción de los ensayos de control de calidad de materiales y productos puede implicar la asignación de cierto espacio en la planta (como un medio o un 1 por 100 del área total de fabricación) para laboratorio. Esta pequeña pérdida de área productiva se verá compensada en muchas veces por el mayor valor que tiene la calidad aumentada, menos desechos y recuperaciones, y por el producto más vendible que se ha conseguido con la buena calidad.

Resumen El control de calidad, tal como ponen de manifiesto los procedimientos y ejemplos precedentes, concierne a prácticamente todo el mundo en la organización. La política de calidad de una corporación es una declaración formal de las interrelaciones fundamentales y las actividades que conducen a un control de coste efectivo del proceso y de la calidad del producto.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuál es la característica principal de una buena política de calidad de una corporación? 2. ¿Cuáles son los conflictos potenciales en la gestión del personal en lo que respecta a los objetivos funcionales y conjuntos de la empresa?

POLÍTICA DE CALIDAD DE COSTE EFECTIVO EN LAS CORPORACIONES

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3. ¿Cómo se logra una política de mantenimiento armoniosa? 4. ¿Qué factores deben sopesarse y equilibrarse en la programación de la fabricación? 5. ¿Cuáles son los papeles de los departamentos de marketing y de ventas en el logro de la calidad de la empresa? 6. ¿Qué atajos son peligrosos en ingeniería de diseño? 7. ¿Qué presiones sobre el departamento de ingeniería de fabricación pueden poner en peligro las políticas de calidad? 8. Un fabricante tiene un volumen anual de 10.000.000$, con un margen de beneficios del 5 por 100. ¿Cuál es la mejora equivalente en fabricación, en tanto por 100?

CUARTA PARTE TÉCNICAS SUPLEMENTARIAS

24 Proceso automático de datos

Los continuos avances en el diseño de los ordenadores han hecho que resulte práctico, incluso para las firmas pequeñas, valerse del procesamiento automático, más rápido y barato, de la información para tomar decisiones. Cuando no es posible tener un ordenador en el mismo sitio, la planta puede sencillamente disponer de terminales de entrada/salida, instaladas con acceso directo a un ordenador distante y a tiempo compartido. Los programas de control de calidad funcionaran sin computarización; y, de hecho, durante las fases iniciales del desarrollo, son preferibles los métodos manuales. Sin embargo, a la larga, el proceso automático de datos ofrece los medios más económicos para satisfacer las necesidades de la planta de tener una información rápida sobre la calidad, costes y otras variables de operación. Flujo de la información

La comprensión del procesado automatizado de datos comienza con el conocimiento de los flujos de los datos y del control dentro del sistema de un ordenador, como se muestra en la ñgura 24-1, complementada con el material de la figura 24-2. La preparación por ordenador del informe mensual de las pérdidas en montajes, como se ve en la figura 24-3, ilustrará como funciona el sistema. Las entradas diarias consisten en el número de catálogo de cada montaje procesado, la cantidad de unidades fabricadas, y el número y tipos de rechazos experimentados. La información se almacena directamente en el ordenador, de donde se recupera al final del período informativo, para pasar a la unidad aritmética-lógica. Se aplica un conjunto de costes unitarios, que se han almacenado previamente, para encontrar los valores en dólares de los costes de los desechos. Un programa predeterminado dirige la disposición tabular de las filas y las columnas, que constituirán la base de la impresión de los resultados. Resúmenes

El ejemplo que se acaba de comentar representa un resumen mensual. En la fíg. 24-4 se ilustra otro informe mensual semejante, el cual muestra el informe de los rechazos durante el proceso. Los resúmenes trimestrales y anuales se preparan de forma similar. Su objetivo 271

272

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 24-1. Partes principales del sistema de un ordenador.

primario es la retroalimentación: la información compilada pone de relieve dónde hacen falta repasos importantes, revisiones y mejoras, en las áreas de procedencia de los materiales y piezas, diseño de producto y procesado. De forma rutinaria se utilizan entre 20 y 100 resúmenes dentro de un período informativo, dependiendo del tamaño de la planta y el grado de diversificación de las operaciones de fabricación. Gráficos de frecuencia

El gráfico de la distribución de frecuencias, como el que se ve en la figura 24-5 presenta una visión completa de los resultados de los ensayos de muestreo de los lotes de fabricación. En el ejemplo, se dan los gráficos de las frecuencias de la resistencia tensil (en libras) de un producto de fibra de vidrio, y para seis lotes diferentes, y luego se combinan dando una distribución global. Entre los datos estadísticos importantes del resumen, los más importantes son la media, de 14.869 libras, la desviación estándar (DE), de 653,6 libras, y el hecho de que ninguno de los ensayos cayó por debajo del límite de rechazo inferior (LRI) de 12.353, ni por encima del límite de rechazo superior (LRS) de 17.213 libras. De manera que el porcentaje de unidades defectuosas es cero. Gráficos de control

En la figura 24-6 se ilustra la impresión de un gráfico de control por ordenador, para los datos de los porcentajes de las unidades defectuosas, y en la figura 24-7 para los

PROCESO AUTOMÁTICO DE DATOS

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promedios y la variabilidad de los rendimientos de unas máquinas. Este último abarca a grupos de cinco máquinas (del A al F) durante un mes. Si el promedio está por debajo del límite inferior, o la variabilidad por encima del límite superior, quiere decir que hace falta hacer alguna corrección. En el grupo C de máquinas, el hecho de que el bajo promedio de eficacia se da con una variación excesivamente alta, sugiere que el primer paso para arreglar la situación es hacer unas operaciones más coherentes. Cuando se ha restablecido la uniformidad, a menudo los promedios de la eficacia regresan a la normalidad automáticamente.

Análisis de las relaciones

De manera típica, los experimentos de investigación relacionados con la calidad, el coste y la producción implican múltiples variables. El análisis manual, utilizando una calculadora de sobremesa, puede resultar difícil o prácticamente imposible. El análisis por ordenador se hace indispensable. Se da un ejemplo sencillo. Para determinar el tamaño óptimo del grano que se obtiene en una operación de forja en caliente, se realizaron experimentos con dos temperaturas y tres ciclos de calefacción, como en las figuras 24-8 y 24-9. Hay que hacer una análisis de la varianza para determinar si los resultados son estadísticamente significativos o más bien se deben a fluctuaciones fortuitas de los materiales, métodos, muestreo, y ensayos (conocidas como “error experimental”)- Por medio del análisis por ordenador se obtiene un tipo de varianza conocido como “cuadrada media”, para los factores de temperatura y duración del ciclo, así como para su interacción, como se ve en la figura 24-10. Dividiendo estas varianzas por el error cuadrático medio, tendremos las relaciones que (con ayuda de las tablas de la relación F publicadas) nos indicarán si hay o no significación estadística. En el caso presente, los factores de temperatura y del ciclo de calefacción son significativos, aunque su interacción no lo es.

SISTEMA DEL ORDENADOR PARA PROCESAR DATOS Generalidades El ordenador representa una red controlada de los flujos de datos entre cinco componentes. La entrada/salida generalmente se realiza en la misma pieza de hardware. La unidad de control y la aritmética/lógica juntas constituyen la unidad central del proceso. Entrada/Salida La información se recibe del teclado o bien de una tarjeta perforada o de una cinta magnética. La salida puede aparecer en un tubo de rayos catódicos o bien puede imprimirse. Almacenado Esta unidad guarda los programas que representan las instrucciones para el proceso de los datos. La información se guarda o se borra, según se quiera. Los datos no pueden pasar de una unidad a otra sin pasar por esta unidad. Control El control es fundamental para que los datos circulen sin colisionar, de una manera lógica y programada, dentro y entre las unidades. La sección de control realiza esta tarea por medio del flujo de sus mensajes de dirección y control. Unidad aritmética/lógica Esta sección realiza los cálculos y hace los trabajos lógicos sencillos, como comparar datos.

Fig. 24-2. Proceso por ordenador en el sistema dibujado en el diagrama precedente.

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Fig. 24-7. Gráficos de control para la media y la variabilidad de la eficacia de unas máquinas (cinco grupos, un mes), generados por ordenador.

Fig. 24-8. Salidas en el experimento de forja en caliente, resultados básicos.

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Fig. 24-9. Gráfico por ordenador de los promedios de los ensayos del experimento de forja. Las líneas de conexión se han trazado a mano. Se ven claramente los efectos de la duración del ciclo de calefacción y de las temperaturas.

Fig. 24-10. Salida de ordenador del análisis de la varianza en el experimento de forja. Los cuadrados medios representan un tipo de varianza (que se explica en el capítulo 25), y que se obtienen dividendo los valores de la suma de cuadrados por sus respectivos grados de libertad. Las relaciones F representan los cuadrados medios de cada linea divididos por el error cuadrático medio experimental. En general, cuanto más alta sea la relación F y mayores los grados de libertad, más significativo es el origen de la variación analizada.

PROCESO AUTOMÁTICO DE DATOS

281

En la práctica, este tipo de análisis se está haciendo cada vez más sofisticado a la vez que se va utilizando más extensamente. A menudo un experimento se llevará a cabo con numerosos factores (no sólo dos), para establecer las relaciones y determinar las condiciones óptimas. Es impensable hacer el análisis sin un ordenador. Estudios de simulación

La simulación por ordenador, con el objeto de optimizar las variables económicas relacionadas con el control de calidad, se ha tratado previamente en el capítulo 22, “Optimización”. Resumen

En un principio, el control de calidad se basa en resúmenes recogidos manualmente, pero con el tiempo, las ventajas del proceso de datos automático, como ahorrar tiempo y dinero, tendrán que tenerse en cuenta. La dirección tiene la responsabilidad de asegurar los programas adecuados para ordenador, y de que las salidas estén orientadas hacia el consumidor. Las precauciones señaladas a lo largo de todo este libro con respecto a que todos los grupos de la organización se integren en el programa de control de calidad, se aplican también a la planificación, programación y utilización de los flujos de datos computerizados. Todos los grupos de dentro de la organización deben intervenir en el desarrollo de un sistema útil computerizado de información del control de calidad. PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuáles son las cinco unidades del sistema de un ordenador? 2. La unidad central de proceso está constituida por dos unidades sectoriales. ¿Cuáles son estas unidades? 3. Para computarizar un informe de rechazos durante el proceso, como el de la figura 242, ¿cuál sería el flujo de la información a través de todo el sistema de procesado de datos automático? 4. La potencia utilizable, en mili voltios (mv), de unos núcleos, depende de la densidad de los núcleos magnéticos (alta, media, baja), y del tiempo de sinterización durante el proceso (largo, medio I, medio II y corto). Después de haber realizado el análisis de la varianza, ¿cuáles serán las fuentes de variación para las que el ordenador ha impreso las cuadradas medias? 5. ¿Cuales son los dos beneficios principales del proceso automático de datos?

25 Principales métodos estadísticos en el Control de Calidad

Aunque este libro se ocupa fundamentalmente de los aspectos de gestión y de ingeniería del control de calidad, también se ha subrayado el papel fundamental que juega el análisis estadístico en el que se apoyan muchas de las técnicas del mismo. Se ha preparado el material que viene a continuación para facilitar una comprensión más profunda de los principales métodos estadísticos en el control de calidad. Sin embargo no se trata de cubrir en un solo tema, una materia que ordinariamente necesita un libro completo. Sólo se ofrecen los aspectos y métodos más básicos, de más amplia aplicación, y más útiles en la práctica. Los programas más eficaces de control de calidad se preparan por equipos bien equilibrados en los cuales están completamente representados los expertos en gestión, ingeniería y estadística. Medidas de la tendencia central

Cuando se utiliza el término “promedio”, se refiere en realidad al centro, real o estimado, de un conjunto de datos. Unas veces el conjunto de datos representará los resultados de los ensayos de la muestra; y de éstos se puede deducir la tendencia central del lote del cual se sacó, al azar, la muestra. Hay tres medidas de la tendencia central que se utilizan con más frecuencia: la media aritmética o media, la moda o el promedio modal, y la mediana. Ejemplo

Hace falta un ejemplo para demostrar el cálculo de la media, la moda y la mediana. Las seis observaciones de abajo representan los resultados de unos análisis hechos sobre unos empalmes electromecánicos. De un lote que contiene 50 unidades se ha seleccionado al azar una muestra de seis empalmes. El parámetro crítico que se somete a ensayo es la fuerza de desconexión, ya que un fallo en la conformidad con los límites especificados, en onzas, supondría un comportamiento no fiable de la máquina. 1 Entre éstos figuran (1) Irving W. Burr, Statistical Quality Control Methods, Nueva York 10016: Marcel Dekker Inc., 525 p., 1976, y (2) N.L.Enrick, Quality, Reliability and Process Improvement, Nueva York 10157: Industrial Press, 8.a Edición, 316 p., 1985.

283

284

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fuerza de desconexión de empalmes electromecánicos Muestra de seis unidades N.° de la unidad de la muestra

Resultado del ensayo, fuerza en onzas

1 2 3 4 5 6

23 19 17 18 23 26

Total

126

A continuación se demostrará el cálculo de la media, la moda y la mediana. Media aritmética

La media aritmética es la suma de las observaciones individuales (en nuestro caso, onzas) dividida por el número total de observaciones. Por tanto, la suma 126 se divide entre 6, dando 21 onzas la media aritmética de la muestra. Esta media es también la mejor estimación de la media del lote de 50 unidades, del cual se sacó la muestra de seis unidades. Moda

La moda representa el valor, dentro de un conjunto, que aparece con más frecuencia. En la muestra, el valor 23 es el que aparece más veces, y es por tanto el promedio modal. Con esta muestra tan pequeña, es muy arriesgado hacer estimaciones de la moda del lote. En general, a menos que la muestra tenga de 25 a 50 o más unidades, la moda tiene poco significado. Mediana

La mediana es el valor central. Para obtener esta medida, primero hay que ordenar los datos de menor a mayor. En el ejemplo sería: 17, 18, 19, 23, 23, 26 Ahora hay que buscar el valor central. Este está entre 19 y 23. Cuando el número total de ensayos es par, como en este caso, el valor central no puede observarse jamás. Pero se puede interpolar. En este caso concreto, la diferencia entre 19 y 23 es 4. Se divide la diferencia por dos y se obtiene 2. Se añade este valor al valor inferior, 19, o se resta del valor más alto, 23, para obtener la mediana, 21. Aquí sucede que la mediana y la media coinciden. Este resultado no debe esperarse necesariamente. Serán diferentes especialmente cuando haya valores extremos grandes. Por ejemplo, si en la disposición anterior, el valor 26 hubiese sido 32, la media aritmética hubiese sido 22, pero la mediana seguiría siendo 21 (no hubiera sido afectada).

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

285

Variabilidad

No es bastante con que el lote de fabricación o de los materiales en recepción tenga el promedio especificado. También debe haber una relativa uniformidad, y ausencia de variación más allá de los límites (tales como las tolerancias) permitidos. En nuestro ejemplo, si hay una variación excesiva en la fuerza de desconexión, eso quiere decir que las unidades recibidas no tienen la adecuada precisión en su respuesta. Aparte del hecho de que un muelle de conexión demasiado fuerte se puede soltar, un empalme que funciona demasiado despacio o uno que funciona demasiado deprisa, puede provocar inestabilidad, vibración y bloqueos en el equipo afectado. De las numerosas medidas disponibles de la variabilidad, las que se utilizan más comunmente en control de calidad son la desviación estándar (o su forma relacionada, la varianza), y el recorrido (la diferencia entre el valor más bajo y el más alto de un conjunto de datos, en concreto de una muestra).

Desviación estándar

Se utiliza una muestra para estimar los valores críticos del lote. Para hacer una estimación de la varianza del lote, la muestra se analiza de la siguiente manera: 1. 2. 3. 4. 5.

Se calculan las desviaciones de cada observación respecto de la media de la muestra. Estas desviaciones se elevan al cuadrado. Se suman estos cuadrados. Se determina el tamaño de la muestra, n. Se divide por (n — 1).

Para el ejemplo, proceder de la siguiente manera: Cálculo de la varianza de la fuerza de desconexión

Totales Tamaño de la muestra, n ( n - 1) Varianza = 62/5

Resultados de los ensayos

Desviación respecto de la media

23 19 17 18 23 26 116

+2 –2 –4 –3

+2 +5 0

Cuadrados de las desviaciones

Otros

4 4 16 9 4 25 62 6 5 12,4

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Obsérvese que al término (n — 1) se le llama “Grados de libertad”. Su efecto es el de incrementar la estimación de la varianza, ya que (n — 1) es un divisor más pequeño que n. Al elevar así la estimación de la varianza se tiene en consideración el hecho de que se está utilizando una muestra relativamente pequeña. A continuación, la raíz cuadrada de la varianza da la desviación estándar: Desviación estándar = varianza 12 3, 52

O, por medio de símbolos, siendo E la “suma de”, siendo X un resultado individual, y X la media aritmética de las observaciones,

Desviación estándar

2 ¦ ( X  X ) /( n  1) 62 / 5

12, 4

3, 52

Este resultado tiene muchas aplicaciones, tal como se vera más adelante. De momento, basta con señalar que la desviación estándar es una medida de la variabilidad. Cuanto mayor sea la desviación estándar, mayor es la variabilidad de los datos. Símbolos para la desviación estándar

En la mayoría de las situaciones prácticas, la desviación estándar de un lote grande se estima sobre los resultados de los ensayos de una muestra pequeña. A veces resulta útil hacer algunas distinciones, mientras que la letra minúscula griega sígma indica la desviación estándar verdadera, pero desconocida, de un lote (o de una población o “universo”), la ô o s indica la estimación de la desviación estándar a partir de la muestra. Al “sombrerito” encima de la sigma se le llama "acento circunflejo". De igual modo, la media de la muestra X es una estimación de la media del lote P, la letra minúscula griega mu.

Recorrido

Es bastante sencillo medir la variabilidad por medio del recorrido. Revise la ordenación de los resultados de los ensayos de nuestras seis unidades de muestra. A partir de aquí, o de los seis valores originales, resulta obvio que la observación más alta es 26 y la más baja es 17. Luego, Recorrido = Diferencia entre el valor más alto y el más bajo = 26 - 17 = 9 No podemos hacer mucho caso de este resultado, ya que se basa en tan sólo dos observaciones (la más alta y la más baja), y no hace mucha justicia a las cuatro restantes observaciones. A pesar de todo, cuando se puede sacar el promedio de una serie de recorridos, como es el caso de los procesos de fabricación a lo largo del tiempo, se obtendrá una medida relativamente estable.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

287

Relación entre el recorrido y la desviación estándar

Resulta obvio que al aumentar el tamaño de la muestra, el recorrido tiende a ser mayor, ya que hay más y más probabilidades de que se seleccione, durante el proceso de muestreo, una unidad con un valor extremadamente alto o extremadamente bajo. Por otra parte, la desviación estándar, apenas si se ve afectada por el tamaño de la muestra. En particular, se considera que la varianza de la muestra, calculada con la modificación de los grados de libertad del tamaño de la muestra, es un estimador insesgado de la varianza del lote. Se puede hacer un arreglo para transformar el recorrido de la muestra en un denominador más común, independientemente del tamaño de la muestra. Con este fin, el recorrido se multiplica por un factor, que lo convierte en la desviación estándar estimada del lote. Este método se utiliza sólo cuando las muestras son muy pequeñas. A continuación se detallan los factores. Cuando el tamaño de la muestra es

El recorrido, R, se multiplica por este factor para calcular la desviación estándar estimada del lote

2 3 4 5 6 8 10 12 15 20 25

0,89 0,59 0,49 0,43 0,39 0,35 0,32 0,31 0,29 0,27 0,25

En nuestro ejemplo. Con el recorrido, R, igual a 9, y el tamaño de la muestra, n, de 6, tenemos: Desviación estándar estimada = (R)(Factor) = (R)(0,39) = (9)(0,39) = 3,51 Este resultado concuerda mucho con el valor 3.52 que se obtuvo a partir del cálculo con la raíz cuadrada de las desviaciones al cuadrado. Recorrido medio

Ya se ha señalado que un único recorrido representa una medida relativamente sutil de la variabilidad. Es mejor disponer de una serie de recorridos, como los que se obtienen cuando se hacen ensayos de un proceso a lo largo de un período de tiempo. Como ejemplo,

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

examine los datos siguientes, de la resistencia de cierre, en kilogramos, de muestras sucesivas de dos unidades, hora a hora, de un proceso de fabricación. El recorrido medio se basa en un número suficiente de recorridos individuales, para que se le pueda considerar un indicador útil de la variabilidad del proceso. Resistencia de cierre, en kilogramos por cierre (Tamaño de la Muestra = 2)

Coeficiente de variación

Cuando la desviación estándar se expresa como porcentaje del promedio de un conjunto de datos, la medida que se obtiene es lo que se conoce como coeficiente de variación. Para nuestros datos, con la variabilidad del proceso expresada en términos de una desviación estándar de 1,4 y el promedio del proceso representado por la gran media de 9,0, tenemos: Coeficiente de variación = 100 x (Desviación estándar) / Media = 100 x 1,4/9,0 = 15,6 por 100 A la inversa, si se hubiera dado el coeficiente de variación del 15,6 por 100, multiplicándolo por la media del proceso da la desviación estándar de 1,4. Cuando las medidas se hacen en unidades de dimensiones, como pulgadas o centímetros, en las que hay poca relación entre las dimensiones promedio y la variabilidad del proceso, el parámetro preferido es la desviación estándar. Sin embargo, en otros tipos de determinaciones —tales como pesos, número de operaciones hasta que aparece un fallo, porcentaje de rendimiento, y temperatura (en grados centígrados preferentemente)— en que generalmente hay una relación directa entre la media y la desviación estándard (la desviación estándar tiende a aumentar o a disminuir proporcionalmente a los incrementos o disminuciones del nivel medio), el coeficiente puede ser una medida muy significativa.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

289

Error estándar

La desviación estándar de las medias de unas muestras se conoce como error estándar. Si calculamos el error estándar para los datos de la resistencia de cierre, obtenemos los siguientes resultados:

Cálculo del error estándar Datos de la resistencia de cierre (Kilogramos por cierre) Media de la muestra 11,0 9,0 11,0 9,5 6,5 5,5 9,0 9,5 9,0 10,0

Gran media

Desviación

9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0

+2 0 +2 +0,5 –2,5 –3,5 0 +0,5 0 +1,0

Totales Desviación estándar de las medias =

Desviación al cuadrado

Otros

4,00 0 4,00 0,25 6,25 12,25 0 0,25 0 1,00

0

28 1.76

28 /(10  1) = Error estándar =

En otras palabras, la desviación estándar de las medias, conocida más brevemente como el error estándar, es 1,76.

Relación entre el error estándar y la desviación estándar

En general, para un número elevado de muestras, existe la siguiente relación entre el error estándar y la desviación estándard de los resultados individuales: Error estándar = Desviación estándar

Tamaño de la muestra

Veamos ahora que pasa con los datos de la resistencia de cierre. Tenemos 20 ensayos individuales: 12 10

10 8

10 12

10 5 9 8

6 5

8 10

9 9 11 10 9 9

Sus desviaciones de la gran media, 9 (ignorando los signos) son: 3 1

1 1

1 3

1 4 3 0 1 4

1 1

0 1

0 0

2 0

290

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Elevando al cuadrado cada desviación, tenemos: 9 1

1 1

1 1 9 0

16 1

9 16

1 1

0 0 4 1 0 0

que sumados dan 72 La varianza es 72/(20-1) = 72/19 = 3,79. La desviación estándar de los 20 resultados individuales es así la raíz cuadrada de 3,79, o sea 1,95. A continuación calculamos el error estándar para muestras de tamaño igual a 2 (cada media está basada en dos ensayos). La desviación estándar 1,95, dividida por 2 , da un error estándar esperado de 1,95/1,41 = 1,38, el cual está bastante de acuerdo con el error estándar de 1,76 calculado a partir de las medias de la muestra directamente. No podemos esperar que sean idénticos, ya que la fórmula que aquí se ha dado sólo es válida para muchos ensayos. Observación respecto a la nomenclatura

Al error estándar se le conoce más específicamente con otros dos términos que se utilizan alternativamente: error estándar de la media o desviación estándar de la media. Ya que una simple desviación estándar se refiere a los valores individuales de X o Xi (en que el subíndice Í indica observación "individual"), y el error estándar de la media se refiere a los promedios de la muestra, X, podemos hacer la distinción: Desviación estándar = ıx o simplemente o. Error stándar de la media = ıx.

Además, hay que comprender la relación entre los parámetros de una población de elevado número N de X, y los estadísticos obtenidos de una muestra pequeña de tamaño n, como se ilustra en la figura 25-1. Los resultados de la muestra son simples estimaciones de los

Fig. 25-1. Parámetros de una población y las correspondientes estimaciones de la muestra. Los estadísticos de la muestra permiten inferir los datos desconocidos de una población grande.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

291

parámetros de la población, que se utilizan para hacer inferencias respecto la población. Se aplican las siguientes correspondencias:

Valor

Población (También conocida como Universo o «Mundo real»)

Estadística de la muestra

Media

P

Pˆ o &

Desviación estándar

o

Vˆ o s

Así, los parámetros generalmente conocidos de la población se indican con letras griegas, mientras que sus correspondientes estimaciones se identifican bien colocando un acento circunflejo o "sombrerito" encima, o bien utilizando las letras latinas equivalentes. Sin embargo, en casos en que por el contexto está claro que un símbolo se refiere al estadístico de la muestra, el acento circunflejo se puede omitir. Observe que en control de calidad los términos equivalentes de población, universo o “mundo real” se refieren bien a un lote en recepción, a un lote fabricado, o a un proceso de fabricación. Relaciones entre la población y la muestra

El examen de la nomenclatura saca a relucir asuntos importantes respecto de la relación entre la población y la muestra. Antes de nada debe entenderse que la población se supone que es muy grande, si no “infinita”. Pero ¿qué ocurre si solo se han fabricado una docena o dos docenas de piezas en una prueba piloto; sería éste un pequeño lote "conocible"? La respuesta es no, en cuanto a su aplicación práctica, ya que la prueba piloto simplemente representa una muestra de un número elevado de unidades que aún se han de fabricar con el equipo. Puede que sea una muestra sesgada, pero sigue siendo una muestra. En esencia, la preocupación universo frente a estadísticos de una muestra sólo surge en el contexto de una población elevada de N unidades. A continuación, vaya una palabra de precaución para aquéllos que toman muestras con la inocente esperanza de que una colección de unidades pequeña, elegida al azar, dará “una buena imagen del lote”. Los inspectores pueden pasarse la vida tomando muestras y haciendo ensayos, pero por lo general nunca tendrán la oportunidad de comparar y contrastar la calidad verdadera del lote frente a los estadísticos de las muestras. El lote, después de todo, no se conoce. Las muestras pequeñas, incluso siendo elegidas al azar y cuidadosamente ensayadas, representan una estimación pequeña y tenue de los parámetros del lote fabricado en la realidad. Por estas razones es por lo que los promedios de las muestras y las desviaciones estándar pueden variar como consecuencia de fluctuaciones fortuitas, siendo necesarios los criterios para tomar decisiones que proporcionan los límites de control. Error estándar de una proporción

Las fórmulas de la desviación estándar y del error estándar hasta ahora se han aplicado a datos conocidos como escalares, variables, medidas o medidas de variables: longitud en centímetros o milímetros, peso en kilogramos, temperatura en grados, tiempo en segundos

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

u otras formas en que las lecturas se hacen de una escala. La situación es diferente cuando los datos están en forma de atributos, como bueno o malo, defectuoso o bueno, pasa o no pasa. En este caso lo que calculamos son proporciones, como “porcentaje de unidades defectuosas”, o su equivalente decimal, la “fracción de unidades defectuosas”. Por ejemplo, un proceso de fabricación determinado había estado creando considerables problemas, pero la situación en cuanto a técnicas de ingeniería y producción no había adelantado lo suficiente. Normalmente la dirección esperaba un nivel del 20 por 100 de unidades defectuosas. Podríamos decir que p = 0,20, en que el porcentaje se ha convertido en fracción decimal. Si de este proceso se toman muestras de tamaño n = 100, entonces el error estándard es: Error estándar

p (1  p ) / n 0, 2(0, 8) / 100 0,16 / 100 0, 4 / 10

0, 04

4 por 100

Por lo tanto, los límites de control podrían establecerse en 20 ± 3(4) = 8 a 32 para el valor inferior y el superior respectivamente. Un porcentaje por encima del límite superior indicaría que el proceso está empeorando significativamente. Un valor por debajo del límite inferior indicaría que la inspección es poco cuidadosa o, en algunos casos, algún cambio accidental en la fabricación ha provocado una mejora imprevista de la calidad. Esto último es extraño pero aún así no puede excluirse su posibilidad. Error estándar de los índices

Los índices representan acontecimientos en un área de oportunidades, como por ejemplo: • • • •

número de relámpagos en una tormenta, número de facturas reclamadas en un mes, número de clientes por semana, número de defectos por cada 100 metros de correa.

En el caso de los relámpagos, por ejemplo, el tiempo que dura la tormenta es el “área de oportunidad”, mientras que el recuento de los relámpagos representa los “acontecimientos”. Las proporciones también se pueden expresar en forma de índices. Por ejemplo, si en una muestra de 100 unidades, se encuentran 20 defectuosas, tenemos el 20 por 100 de unidades defectuosas, o 20 unidades defectuosas por cada 100 unidades. Esto último es un índice. Como ejemplo ilustrativo, consideremos un proceso de fabricación de un dispositivo eléctrico importante, con una inspección final del 100 por 100. La inspección adicional para revisar el comportamiento de los inspectores finales, exige un muestreo diario de cinco dispositivos elegidos al azar. Comprobamos y anotamos el número de defectos que se han pasado por alto. Supongamos que a la larga se espera que se detecten 2 defectos menores

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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por muestra de cinco unidades. No puede decirse que esto represente el 100 x 2/5 = 40 por 100 de defectos menores, porque una unidad puede que tenga dos defectos y todas las demás ninguno. Pero podemos afirmar: “defectos por muestra = 2.” La fórmula para la desviación estándar de un índice es: Desviación estándar =

Número de defectos por muestra

lo que significa que Desviación estándar =

2 = 1,41

Como antes, los límites de control se pueden establecer en el nivel promedio 2, más o menos tres errores estándar. Por tanto 2 ± 3 x l , 4 1 = 0 a 6,23, ya que los valores negativos son inadmisibles. Un ejemplo más nos será útil. Durante el tejido de una malla de alambre, no se permiten más de 16 defectos por metro de rollo en cuanto al nivel promedio de la calidad. La desviación estándar para un rollo individual es así 16 = 4. Los límites de control serían 16 ± 3 x 4 = 4 a 28. Un rollo que no esté dentro de estos límites, tiene una variación por encima de la capacidad de comportamiento del proceso de fabricación. Distinción entre las categorías de datos

Hemos identificado a las variables, las proporciones y los índices como las principales categorías de información de los lotes de fabricación y de los procesos, con los cuales está relacionado el control de calidad. Las ilustraciones de la figura 25-2 completan estas distinciones: • Las variables son medidas sobre una escala (sección superior del diagrama) • Las proporciones indican el porcentaje o la fracción decimal de producto que posee ciertas características o atributos (sección central) • Los índices representan el recuento sobre un área de oportunidad, tales como el número de puntos por grupo de dados, o número de defectos por cada cien metros de tejido. Conversiones entre las categorías de datos

Las conversiones entre los tipos de datos son posibles, pero no necesariamente deseables. Hemos observado que 20 unidades defectuosas en una muestra de 100 unidades representa una proporción del 20 por 100 o un índice de 20 por 100. Pero si a continuación calculamos el error estándar, a partir del índice se obtiene un valor más alto y menos preciso. En concreto Error estándar de la proporción (p = 0,2, n = 100) = 0, 2(1  0, 2) / 100 = 0,04 ó 4 por 100 mientras que por otra parte Error estándar del índice (20 unidades defectuosas por cada 100 unidades) = 20 = 4.47 unidades defectuosas que significa un valor más alto del porcentaje, de 4,47.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

En otros casos, las variables se pueden convertir en atributos. Por ejemplo, una bengala debe funcionar durante un mínimo de 60 segundos, con un factor de seguridad de 10 segundos. Lo mejor es ensayar las bengalas y registrar los segundos observados. Sin embargo, podríamos simplemente registrar el número n de bengalas ensayadas y la proporción p que cayeron por debajo de los 70 segundos. Si falló una bengala de cada 20, p = 0,05. Está claro que en esta conversión hemos descartado la valiosa información de por cuánto falló una bengala concreta y cómo de cerca de los límites estaban las otras bengalas. Utilizar menos información que la que es importante en el ensayo, es, generalmente, una práctica deficiente. Por último, los índices pueden convertirse en porcentajes a veces. Por ejemplo, un tejido tiene un promedio de tres defectos por muestra de 20 metros. Esto es un índice. Lo podríamos transformar en porcentaje. Una de las maneras de hacerlo es la siguiente: 1. Se dividen los 20 metros en unidades individuales más pequeñas, como por ejemplo 2000 centímetros de longitud. 2. Se cuenta la longitud, en centímetros, que ocupa cada defecto. El primero era una franja clara de 2 cm de longitud y cruzando todo el ancho; el segundo era un hilo retorcido de 3 cm de largo, y el tercero era una mancha de óxido de 1 cm de diámetro. El total de estos defectos comprendía 2 + 3 + 1 = 6 cm. Suponiendo que ninguna de las longitudes se solapaba, tendremos 6 unidades defectuosas en 2000 unidades, cada una de 1 cm de largo. Por tanto, p = 6/2000 o 0.003, que corresponde al 0,3 por 100. Este planteamiento es posible, pero pesado a menudo. En algunos casos no se puede aplicar. Por ejemplo, un fabricante de equipos puede encontrarse con que, por término medio, una unidad requiere ocho ajustes para funcionar correctamente. El índice promedio sería así de 8. Pero ya que no se puede definir el área de oportunidades, que agotaría la totalidad de todas las cosas posibles que pudieran ir mal y que necesitarían ajustes, la conversión a un índice es imposible.

Identificación del tipo de datos

El tipo de datos involucrados, tales como variables, proporciones, o índices, son generalmente bastante obvios para el usuario. Sin embargo, ocasionalmente los datos que representan una categoría pueden estar enmascarados en forma de otro tipo. Por ejemplo, una muestra de 10 gramos se seca en una estufa, dando un peso en seco de 8 gramos. Los dos gramos evaporados se dividen por los 8 gramos para dar lo que se llama el valor de recuperación de humedad de 2/8 = 0,25 o del 25 por 100. Mientras que éste representa la forma habitual de informar en la industria, debemos reconocer que la recuperación del 25 por 100 de humedad no es una proporción sino una medida de una variable. El valor escalar 2 gramos representa una medida. No puede haber proporción en el sentido estadístico de la palabra, ya que los gramos son una medida y no un atributo. El tema de la conversión de datos debe ser claramente comprendido por todos aquellos que tienen que tomar decisiones en las aplicaciones al control de calidad. En la mayoría de los casos, el tipo de datos con que nos encontramos, será obvio, pero el usuario debe estar alerta para las situaciones especiales, y estar preparado para hacer las aplicaciones correctas y validas necesarias.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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Agrupación de datos

Cuando se han de analizar grandes cantidades de datos, es conveniente agruparlos. Indicaremos el método para los ensayos de las 20 resistencias de cierre (en kilogramos por cierre), que previamente se han dado en forma no agrupada. Empezamos por establecer un sistema de clase, tal como grupos individuales de 3 a 4 kilogramos, 5 a 6 kilogramos, y así sucesivamente, hasta llegar al grupo más elevado de 12 a 13 kilogramos. A continuación hacemos que X represente los acontecimientos individuales del resultado del ensayo en un intervalo dado, tal como de 3,5 a 5,4, de 5,5 a 7,4 y así sucesivamente. A continuación contamos las X, que nos dan el total de frecuencias.

Resultados agrupados del ensayo de los cierres Clase, kg.

Recuento de frecuencias, X

3,5-5,4 5,5-7,4 7,5-9,4 9,5-11,4 11,5-13,4

XX X X X X X X X X X XXXXXXX XX

Frecuencia total por clase 2 1 8 7 2

En otras palabras, hubo dos ensayos en el intervalo de 3,5 a 5,4, hubo un ensayo en el intervalo de 5,5 a 7,4, hubo ocho ensayos en el intervalo de 7,5 a 9,4, siete en el intervalo de 9,5 a 11,4 y por último dos en el intervalo de 11,5 a 13,4, con un total de 20 resultados. La media, la mediana y la moda se obtienen fácilmente a partir de los datos agrupados. Tampoco hay problema en encontrar la desviación estándar, por medio de una fórmula ligeramente modificada. Ver la tabla 25-1. No obstante, el agrupamiento es algo arbitrario en lo que respecta a la división de las observaciones individuales en varias clases, de manera que la media, la mediana, y la desviación estándar computadas serán ligeramente inexactas. El resultado de la agrupación, tal como se ha demostrado aquí, es una forma de presentar los datos conocida como distribución de frecuencias. Curva normal

Una frecuencia de distribución generalizada y de amplia aplicación se representa por medio de la Curva Normal (Figura 25-3). Mientras que ninguna distribución real tiene exactamente esta forma, hay multitud de distribuciones de los resultados de los ensayos en producción, ingeniería y en otros campos, que se aproximan mucho. La figura 25-4 ilustra una distribución real y la Curva Normal teórica. La Curva Normal tiene un pico en la media, y luego se desliza hacia abajo por ambos lados, en forma de campana. La variabilidad de la curva viene dada por la desviación estándar o. El 34 por 100 de las frecuencias se encuentran dentro de una desviación estándar hacia cada lado de la media. Otro 13,5 por 100 más cae dentro de la primera y segunda

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 25-1. Cálculo de la media y de la desviación estándar, frecuencias agrupadas (Ejemplo de los ensayos de la resistencia de cierre, en kilogramos) Clase 3,5-5,4 5,5-7,4 7,5-9,4 9,5-11,4 11,5-13,4 Totales Total/n

Punto medio de la clase 4,5 6,5 8,5 10,5 12,5

Frecuencia f 2 1 8 7 2 20 —

Desviación d

f x d = fd

fd x d 2 = fd

-2 -1 0 1 2 — —

-4 -1 0 7 4 6 0.3

8 1 0 7 8 24 —

Definiciones necesarias para hacer los cálculos: 1. Los intervalos de clase, i, son las diferencias entre los sucesivos puntos medios. Como 6,5 - 4,5 = 8,5 - 6,5, etc = 2 en cada intervalo, i = 2. 2. Las desviaciones se indican en unidades del intervalo de clase. El dar el valor cero a la desviación de la clase 7,5 - 9,4 es totalmente arbitrario. Cualquier clase hubiese dado los mismos resultados finales, pero de no elegir una clase cerca del centro de la distribución, los cálculos son más pesados. 3. El punto medio, 8,5, de la clase cuya desviación es cero lo llamamos A. Cálculos Media , &

A  ( i u 6fd ) / n 8, 5  (2 u 0, 3) 9, 1 2 2 6fd  ( 6fd ) / n 2 2 Varianza , V i Por tanto: n 1 2 2 2 2 6fd figura en la tabla anterior y vale 24, (6fd) / n 6 / 20 1, 8, i

4, y ( n - 1)

20  1

19

ı2 = 4(24- 1,81)/19 = 4,67 ı = 2,16 = desviación estándar Comparar estos resultados con la media de 9,0 y la desviación estándar de 1,95 que se obtienen con el método exacto, sin agrupar las frecuencias. Las diferencias se deben a (11 el pequeño número de valores (sólo 20), y (2) la agrupación, que condensa la distribución. En general, cuando se dispone de menos de 50 datos puntuales, las distribuciones de frecuencias agrupadas no dan unas medias y desviaciones estándar exactas. Observación: No hemos colocado los acentos circunflejos sobre los símbolos de la varianza y de la desviación estándar, ya que del contexto del ejemplo se desprende claramente que se trata de estimaciones de las muestras. Hemos tratado de evitar un poco de desorden en el texto ya de por sí pequeño.

desviación estándar, y prácticamente todas (el 99,7 por 100, para ser exactos) están determinadas por la media más y menos 3o. Las áreas respectivas del 34, 13,5 y 2,5 por 100 dentro de 1,2 y 3 desviaciones estándar, representan un redondeo simplificado. En la tabla 25-2 figuran valores más precisos, y también las áreas de otras desviaciones estándar, además de éstas. Por ejemplo, dentro de un intervalo z entre la media y 2,6 desviaciones estándar nos encontramos con el 49,5 por 100 de la distribución y con el 0,5 por 100 cayendo fuera. Por tanto, dentro de un intervalo z ± 2,6 desviaciones estándar nos encontramos 2 x 49,5% o el 99% de la distribución. Esto deja el 2 x 0,5 por 100, o el 1 por 100 por fuera de estos límites.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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Fig. 25-2. Principales tipos de datos. Las variables representan medidas sobre una escala, los atributos se expresan en porcentajes, y los recuentos (como el número de efectos en una muestra) nos llevan a los índices. Procedencia: Norbert L. Enrick, Experimentation and Statistical Evaluation. 1983. Malabar, Florida: Robert E. Krieger Publ. Co.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Aplicaciones de la Curva Normal

Los ejemplos que siguen servirán para demostrar algunas utilizaciones típicas de la versátil Curva Normal. 1. Capacidad del proceso. Con anterioridad (Capítulo 6 sobre Especificaciones del proceso) indicamos que la capacidad del proceso se puede evaluar de: Capacidad del proceso = & 3ı donde & es el promedio observado o deseado a que opera el proceso de fabricación. En la Curva Normal observamos que el 99,7 por 100 (o prácticamente toda) de la distribución está abarcada por el promedio del proceso ± 3ı. La capacidad del proceso es así la tolerancia que puede mantener un proceso de fabricación real. El conocimiento de esta capacidad, con respecto a la necesidad de unos límites más estrechos de operación, debería conducir a realizar las acciones correctoras para reducir la variabilidad del proceso, es decir, disminuir ı. 2. Estimación de los desechos y reprocesos. Una pieza cilíndrica se tiene que pulir hasta alcanzar un diámetro de 100 mm ± 0,2 mm. La desviación estándar del proceso del pulido es de 0,1 mm. Por tanto Capacidad del proceso = 100 ± 3 x 0,1 = 100 ± 0,3 mm. Pero la capacidad de ±0,3 excede a la tolerancia de ±0,2 mm, en ±0,1 mm o ±l ı . Mirando las colas de la Curva Normal entre —3ı a —2ı, y +2ı a +3ı, vemos que el 2,3 por 100 de los cilindros serán demasiado pequeños, mientras que otro 2,3 por 100 serán demasiado grandes. Los cilindros pequeños van a desechos y los grandes

Fig. 25-3. Curva normal, también conocida como función normal de la densidad de la probabilidad. Prácticamente toda la distribución cae dentro de la media (centro) más y menos tres desviaciones estándar (a).

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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a reproceso, ya que se les puede rebajar un poco más hasta alcanzar las dimensiones adecuadas. Otra aplicación de la Curva Normal es para los gráficos de control de variables, que trataremos a continuación. Gráficos de control de variables

La evolución normal de un gráfico de control para los promedios de las muestras sigue los principios de la figura 25-5. Se saca el promedio de las observaciones de las muestras individuales, con n = 4 en nuestro ejemplo (Pasos 1 y 2). A continuación se dibujan los límites de control (Paso 3). Los puntos fuera de control se toman como indicadores de que el nivel medio del proceso de fabricación probablemente se ha desplazado excesivamente, indicando que algo parece provocar que la elongación (la característica que interesa) sea demasiado grande. En el ejemplo de los cierres, cuya desviación estándar es de 1,95 kg., y el tamaño de la muestra n es 2, el error estándar de la media es

ıx = ı I n = 1,95/ 2 = 1,38 kg.

Fig. 25-4. Distribución real y curva normal teórica. Ejemplo: resistencia a la compresión de bloques de cemento. Se han hecho 10.268 ensayos, cuya media aritmética es 4.494, la desviación estándar es 529 y el coeficiente de variación es de 11,8 por 100. Hay una coincidencia adecuada entre la distribución teórica y la real.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 25-2. Áreas debajo de la Curva Normal (1) Intervalo de la desviación estándar a cada lado del promedio de la distribución, z

(2) Porcentaje de observaciones que caen dentro de este intervalo

(3) Porcentaje de observaciones que caen fuera de este intervalo

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 1,9 2,0 2,3 2,6 3,0

4,0 7,9 11,8 15,5 19,1 22,6 25,8 28,8 31,6 34,1 36,4 38,5 40,3 41,9 43,3 44,5 46,4 47,1 47,7* 48,9 49,5 49,87

46,0 42,1 38,2 34,5 30,9 27,4 24,2 21,2 18,4 15,9 13,6 11,5 9,7 8,1 6,7 5,5 3,6 2,9 2,3* 1,1 0,5 0,13

Ejemplo 1: Para encontrar el porcentaje de puntos (unidades u observaciones) que caen dentro de un intervalo z de una desviación estándar a un lado del promedio de la distribución, se va a la columna (1) y se busca 1,0. La correspondiente proporción en (2) es del 34,1 por 100. Por tanto, 50 por 100 - 34,1 por 100 deja un 15,9 por 100 por fuera de este intervalo, en la columna (3). Ejemplo 2: El porcentaje de puntos dentro de ± 1,5 desviaciones estándar a partir de la media de la distribución, en la columna (2) es 43,3 por 100 + 43,3 por 100 u 86,6 por 100, dejando 2 x 6,7 ó 13.4 por 100 por fuera (columna (3)). * Estos valores a menudo se redondean a 47,5 y 2,5

Ahora, lo corriente cuando se inician los gráficos de control, es establecer los límites de control a un 99,7 por 100 de confianza, que implica un riesgo muy pequeño, del 0,3 por 100, de que se rechace un buen lote o proceso. Este 0,3 por 100 quiere decir un ±0,15 por 100, y en la tabla de la Curva Normal observamos que este valor corresponde a z = 3. Por tanto, Límites de control = Promedio del proceso ± 3 errores estándar = = = =

& ± 3ı x 9 ± 3 X 1,38 9 ± 4,14 kg. 4,86 a 13,14 kg.

como se refleja en los límites de control inferior y superior de la figura 25-6.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

Fig. 25-5. Evolución de un gráfico de control de los promedios de las muestras.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Diversos niveles de confianza

Al fijar los límites de control en el 99,7 por 100 de nivel de confianza resultan unos límites relativamente amplios, y que mantienen el riesgo de hacer un rechazo erróneo bastante pequeño, al 0,3 por 100. Esta práctica garantiza que habrá relativamente pocos rechazos después que el proceso se ha puesto bajo control. Un riesgo elevado de rechazos puede ocasionar tensiones y costes de mantenimiento excesivos, buscando a menudo problemas inexistentes (errores de muestreo) en el proceso de fabricación. Sin embargo, los límites amplios tienen la desventaja de que tienden a pasar por alto (por lo menos durante un cierto tiempo) las desviaciones de la calidad. Este es el riesgo de aceptar un lote malo. Por tanto, algunas veces pueden ser convenientes unos límites más estrechos que los de tres errores estándar. En Europa lo corriente es fijar el nivel de confianza en el 99 por 100, que corresponde a una z de 2,6 en la Curva Normal. Por tanto, en nuestro ejemplo de los cierres, al 99 por 100 de confianza (1 por 100 de riesgo de error): Límites de control = 9 ± 2,6 x 1,38 = 9 ± 3,6 = 5,4 a 12,6 kg. Otro nivel de confianza que se utiliza mucho es el del 95 por 100. De igual modo: Límites de control = 9 ± 2 x 1,38 = 9 ± 2,76 kg. = 6,24 a 11,76 siendo z = 2 en la Curva Normal

Fig. 25-6. Gráfico de control para los datos de la resistencia de cierre.

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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Gráficos de control para los recorridos Cuando un proceso de fabricación es altamente variable, de manera que no sólo el promedio sino también la variabilidad puede fluctuar excesivamente, hace falta hacer el gráfico de control de la variabilidad. Esto también se aplica para las desviaciones estándar de la muestra, o para el recorrido de la muestra, que se obtiene con más facilidad a nivel de planta. El recorrido de la muestra es una medida de la variabilidad, menos precisa, pero aún así relacionado con la misma. La figura 25-7 demuestra como pueden fluctuar ambos, el promedio y la variabilidad de un proceso. Volviendo a nuestro ejemplo de los cierres, observamos que el recorrido promedio R 1,6, se basa en k = 10 muestras, cada una de tamaño n = 2. Lo normal es fijar los límites de control de los recorridos para un 99,7 por 100 de confianza. Con este fin se utilizan los siguientes factores (desarrollados por la American Society for Testing and Materials, ASTM Manual de Control de Calidad de Materiales): Se multiplica el recorrido medio R por los factores de abajo para obtener los límites de control inferior y superior: Cuando el tamaño de la muestra es

2 3 4 5 6 8 10 12 15 20 25

LC Inferior

LC Superior

0 0 0 0 0 0,136 0,223 0,284 0,348 0,414 0,459

3.267 2.575 2.282 2.115 2.004 1.864 1.777 1.716 1.652 1.586 1.541

La fórmula para los límites de control es ahora Límite de control = R x Factor Por tanto, utilizando un R de 1,6. basado en n = 2, encontramos: Límite inferior de control = R x 0 =0 Límite superior de control = R X 3,267 = 1,6 x 3,267 = 5,22 Gráficos de control para las proporciones

Cuando se trata de datos de atributos, como “bueno” frente a “defectuoso”, los valores resultantes del porcentaje o de la fracción decimal se evalúan fácilmente con la ayuda de los límites de control. El método es semejante al de los gráficos de control para los promedios de las muestras.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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Un fabricante de cerámica ensaya unos aislantes para comprobar su capacidad para soportar condiciones de fatiga artificiales y aceleradas. Diariamente se ensaya una muestra de n = 50 aislantes, con estas cifras de fallos: Día: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fallos: 2 1 0 6 1 2 0 3 0 0

Así un total de 50 x 10, o 500, aislantes dieron 15 fallos, y p = 15/500 = 0,03, o 3 por 100. Los límites de control se establecen habitualmente en los niveles de confianza del 99,7 o del 95 por 100, basándose en los criterios que se han tratado anteriormente. Tenemos: Error estándar

0, 03(1  0, 03) / 50 0, 024 ó 2,4 por 100

Límites de control a una confianza del 99,7 por 100 = p ± 3 errores estándar = 0,03 ± 3 X 0,024 = 0,03 ± 0,072 = 0 a 0,102 = 0 a 10,2 por 100. Hemos pasado el límite inferior negativo a cero, ya que la aparición de un atributo negativo es imposible. Observe que los límites son más amplios de lo que una apreciación no estadística podría anticipar. Así, las seis unidades defectuosas del día 4, que representan el 6/50, o el 12 por 100 de unidades defectuosas, significan que hay una situación fuera de control. La comprobación puso de manifiesto que ese día se había cometido algún error por parte de algún operario al pesar, calentar, mezclar y remover los ingredientes del barniz. Esta situación no es típica. Por tanto estamos justificados para recalcular los límites sobre la base de las operaciones anormales del día 4. Los resultados son: p = 9/450 = 0,02

Error estándar

0, 02 u 0, 98 / 50 0, 0198

Límites de control = 0,02 ± 3(0,0198) = 0,02 ± 0,06 = 2 por 100 ± 6 por 100 Para los límites de control en el nivel de confianza del 95 por 100, simplemente se pone 2 en vez de 3 errores estándar en las fórmulas anteriores.

Gráficos de control para los índices

Los gráficos de control para los índices se desarrollan de forma paralela a los de los promedios y proporciones. Supongamos que una tienda tiene el siguiente número de quejas de los clientes durante un período de 10 semanas: Semana N.º 1 Quejas 4

2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 2 2 9 1 2 1 3 2

306

C ONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

resultando un promedio de c = 28/10, o 2,8, quejas a la semana. Al nivel de confianza del 99,7 por 100, tenemos: Límites de control = c ± 3 errores estándar = c ± 3 x c = 2,8 ± 3 2, 8 = 2,8 ± 5,0 = 0 a 7,8 Para los límites al 95 por 100 de confianza, sustituimos 3 por 2 en el número de errores estándar. Otros aspectos de la Curva Normal

La Curva Normal se puede aplicar cuando se espera, razonablemente, que las medidas observadas sigan el patrón de la forma de campana que acabamos de tratar. También son importantes los siguientes factores: • Aun cuando los datos originales estén distribuidos según un patrón no normal (como por ejemplo, una distribución plana rectangular), los promedios de las muestras de esta distribución aún tenderán a seguir el patrón normal. Este interesante fenómeno se puede demostrar matemáticamente por medio del Teorema del Límite Central. • Las proporciones generalmente siguen la distribución binomial, que es asimétrica (no centrada), con los valores desplazándose hacia el lado izquierdo de la curva. Sin embargo, cuando pn • 25, la distribución binomial se habrá hecho más simétrica, y se pueden hacer aproximaciones con las tablas de la Curva Normal. • Los índices generalmente siguen la distribución de Poisson, que también es asimétrica. Cuando el índice promedio es 25 o mayor, también la Curva Normal es una buena aproximación para la distribución de Poisson. • Cuando se computan los límites de control para las proporciones y los índices, es costumbre utilizar 2 y 3 errores estándar para los niveles de confianza de 95 y 99,7 por 100. Los usuarios reconocen que los niveles de confianza son aproximaciones. Las distribuciones observadas están basadas en un número finito N de unidades, mientras que la Curva Normal supone un número infinito. Por tanto, las desviaciones de la forma acampanada y lisa son la regla cuando se trazan los valores observados reales.

Resumen

La calidad de un lote y el comportamiento de la fabricación se pueden evaluar a partir de las salidas de los muestreos y ensayos periódicos. En este proceso debemos distinguir entre las diferentes categorías de datos, especialmente las medidas de variables, las proporciones e índices. Los promedios de las muestras pueden expresarse como la media aritmética, o la proporción, o el número de acontecimientos por muestra. La variación de los valores individuales se puede evaluar en función de los índices o de las desviaciones estándar. La variación de los promedios se expresa en términos del error estándar de la media. La Curva Normal sirve para evaluar las distribuciones de los individuos y de los

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD

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promedios. La evaluación de la capacidad del proceso y el establecimiento de los límites de control en un nivel de confianza concreto, son unos ejemplos de la aplicación de la Curva Normal. Los gráficos de control se pueden trazar para las variables, en términos de promedios de las muestras y (cuando se desee) del recorrido de la muestra, y también para las proporciones y los índices de ocurrencia. Los límites de control proporcionan la base para los criterios de la dirección. Cuando sucede una situación fuera de control, se alerta al usuario de la necesidad de que actúe rápidamente para comprobar y corregir las faltas, bien sean en el diseño del producto, en el proceso, en el uso de los materiales o en el trabajo del operario. La aplicación correcta de los métodos estadísticos, junto con una sólida ingeniería y una gestión capaz, constituyen los ingredientes del programa de control de calidad de coste efectivo.

PREGUNTAS DE REPASO

1. La resistencia a la rotura en libras por pulgada cuadrada, de cinco muestras de una tubería de plástico fueron: 110, 120, 130, 120, 115. ¿Cuáles son, (a) la media aritmética, (b) la mediana, (c) la moda, (d) la varianza, (e) la desviación estándar calculada a partir de la varianza, (f) el recorrido, (g) la desviación estándar calculada a partir del recorrido? 2. Quince ejes de armadura, fabricados con acero a prueba de fatiga para utilizarlos en herramientas eléctricas portátiles, dieron estos resultados en el ensayo a la torsión, en cientos de libras: Resultado: Frecuencia

3. 4. 5.

6.

7.

8.

12, 13, 14, 15, 16 2, 3, 5, 4, 1

¿Cuáles son (a) la media aritmética, (b) la moda, (c) la varianza, (d) la desviación estándar? ¿Cuál es el coeficiente de variación para (a) los datos de la pregunta 1, y (b) los datos de la pregunta 2? Cuál es la relación general entre el error estándar (de las medias de las muestras) y la desviación estándar (de los resultados individuales del ensayo)? La desviación estándar en un proceso de fabricación, en cuanto a las dimensiones en pulgadas del diámetro principal, es de 0,004. Para el control de calidad rutinario, se comprueban unas muestras tomadas en horas sucesivas, cada una constituida por cuatro unidades. ¿Cuál es el error estándar? En el proceso de fabricación que se acaba de mencionar, suponiendo que el diámetro que se quiere es de 2,000 pulgadas, ¿cuáles serán los límites de control inferior y superior? En un proceso de fabricación normalmente se producen un 4 por 100 de unidades defectuosas. Se someten a ensayo muestras de 25 unidades. ¿Cuál es la desviación estándar? Un proceso de fabricación que hace cintas de ordenador para llevar el diario y los registros, tiene un promedio de 16 defectos en la fabricación diaria de 100 carretes. ¿Cuál es la desviación estándar?

308

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

9. Se obtuvieron los siguientes valores de viscosidad, en una mezcladora: Dial 47 49 50

Día 2 49 51 50

Día 3 53 52 50

Día 4 50 50 48

Día 5 51 49 50

Día 6 52 50 51

Día 7 48 49 50

Día 8 49 50 51

Calcular: los promedios de las muestras y los recorridos, los límites de control para la confianza de 95 y 99,7 por 100 de los promedios, el límite superior de control para el 99,7 por 100 de confianza para los recorridos. Llevar los datos a una distribución de frecuencias y determinar el promedio del proceso y la desviación estándar. Observación: para los gráficos de control, suponer que la dirección considera que el valor más deseable de la viscosidad, en este proceso, es de 50. 10. Un proceso de fabricación da aproximadamente 1.000 unidades del producto por semana. Los siguientes son los números de unidades que necesitan repararse: N.º de la Semana: 1 U. defectuosas: 2

2 3 4 10

4 5

5 5

6 8

8 4

10 12

11 5

12 5

La fábrica no funcionó durante la semana 7. Determinar el error estándar y luego los límites de control para los niveles de confianza del 95 y del 99,7 por 100. 11. Una fábrica de ropa quiere evaluar la calidad del hilo que utiliza de varios proveedores. Los datos siguientes son los fallos (roturas del hilo) por cada millón de puntadas, para los hilos de los proveedores del A al K respectivamente: 16 6

26

14

18

10 20

18

10

19

19

¿Es el proveedor B significativamente mejor que todos los demás? Evaluar esta pregunta considerando los niveles de confianza del 95 por 100 así como el del 99,7 por 100. 12. Con objeto de garantizar la calidad y evitar tanto que los ingredientes caros sean demasiado viejos como al revés, un fabricante de jabones exige un nivel promedio del 34 por 100 de materias volátiles en las pastillas de jabón. Los resultados de los ensayos de desecación en estufa sobre muestras sucesivas de n = 4, procedentes de k = 30 lotes figuran debajo. Preparar (para el nivel del 99,7 por 100 de confianza) los gráficos de control para los promedios y los recorridos. Lote Nº

Unidad de la muestra ensayada

Total

Promedio

Recorrido

1

2

3

4

1

35,4

35,2

34,7

35,3

140,6

35,2

0,7

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

35,0 34,3 34,2 34,4 34,5 34,5 35.9 34,5 34,8 35,3 34,2 34,3 34,5

34,8 34,2 34,8 34,7 34,2 34,5 34,4 34,8 34,7 34,9 34,2 35,4 34,9

35,0 34,3 34,0 34,2 34,4 34,8 34,8 34,5 35,0 34,5 34,0 34,4 34,3

35,0 34,3 34,6 34,4 34,2 34,4 34,5 35,1 35,6 34,3 34,2 34,5 34,3

139,8 137,1 137,6 137,7 137,3 138,2 139,6 138,9 140,1 139,0 136,6 138,6 138,0

35,0 34,3 34,4 34,4 34,3 34,6 34,9 34,7 35,0 34,8 34,2 34,7 34,5

0,2 0,1 0,8 0,5 0,3 0,4 1,5 0,6 0,9 1,0 0,2 1,1 0,6

PRINCIPALES MÉTODOS ESTADÍSTICOS EN EL CONTROL DE CALIDAD Lote N.°

Unidad de la muestra ensayada 1

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Total Promedio

34,3 34,2 34,9 34,5 34,4 34,0 33,8 32,9 34,4 34,2 32,9 34,2 33,3 35,0 34,0 34,4

2 34,1 34,4 34,4 34,0 33,8 34,4 34,4 33,8 34,1 33,4 33,3 34,1 34,7 35,8 34,0 33,9

Total

3

4

34,6 34,3 34,7 34,1 34,4 34,1 33,8 33,6 34,7 33,3 33,7 34,0 34,4 35,1 35,2 34,1

34,5 34,2 35,0 33,5 32,9 34,7 33,4 33,3 34,2 34,0 33,3 34,2 34,7 35,0 34,5 34,7

137,5 137,1 139,0 135,1 133,5 137,2 135,4 133,6 137,4 134,9 133,2 136,5 137,1 140,9 137,7 137,1 1031,0 34,3

Promedio

34,4 34,3 34,8 33,8 33,4 34,3 33,9 33,4 34,4 33,7 33,3 34,1 34,3 35,2 34,4 34,3

309

Recorrido

0,5 0,2 0,6 1,0 1,5 0,7 1,0 0,9 0,6 0,9 0,8 0,2 1,4 0,8 1,2 0,8

22,9 0,763

13. Evaluar el proceso de fabricación del fabricante de jabón (Pregunta 12). ¿Está manteniendo el control? Suponiendo que con anterioridad no se llevaban los gráficos de control, ¿que recomendaría usted para el futuro? ¿En qué costes de materiales se incurre cuando, en vez de la humedad, son los ácidos grasos y los emulgentes los que completan el peso requerido de las pastillas de jabón? (Suponer que la humedad está constituida principalmente por agua.)

26 Garantía de la fiabilidad

La buena gestión de los productos y de los procesos tiene el principal objetivo de conseguir la calidad y la productividad en los productos fabricados a costes competitivos. Sin embargo, no se debe perder de vista una característica importante de los productos vendibles: la fiabilidad del producto. Esta fiabilidad se puede considerar que es como la calidad en la dimensión temporal. Desde el punto de vista de la buena gestión de la calidad es importante que todas las personas involucradas en esta tarea estén familiarizadas con los aspectos más importantes de la fiabilidad. Definición de fiabilidad

Brevemente, la fiabilidad F a menudo se define como la probabilidad de que una operación tenga éxito, P(E)1 . De modo que F = P(E). Sin embargo, más concretamente podemos definir: P(E) = Probabilidad de que una operación tenga éxito durante un período de tiempo determinado, y bajo unas condiciones determinadas de utilización. Una persona que busca la fiabilidad no está, por tanto, satisfecha con que un producto que sale de la línea de montaje se ajuste a las especificaciones de la calidad y del comportamiento. También espera que el producto se comporte bien durante un período de tiempo especificado, bajo las condiciones normales y supuestas de mantenimiento y funcionamiento. De este modo un tractor que puede hacer más millas entre dos reparaciones que otro modelo, es el producto más fiable. Una definición completa de la fiabilidad, como se señala en la figura 26-1, requiere la estimación de los elementos de probabilidad, comportamiento, tiempo y uso: 1. La probabilidad es un valor cuantitativo, entre 0 (imposibilidad) y 1 (certeza). Si un producto, después de un período inicial de rodaje, no experimenta ningún fallo durante un período de tiempo determinado, y esto es cierto para el 90 por 100 de la producción, 1

En inglés P(S), Probability of Success y también Probability of Survival. (N. del T.)

311

312

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 26-1. Fiabilidad, definición y elementos principales.

entonces P(E) = 0,9. Esta es la probabilidad de que un artículo elegido al azar opere con éxito. 2. Los requisitos del comportamiento definen lo que se considera una operación satisfactoria para el producto. 3. El tiempo es el período durante el cual se puede esperar que el producto se comporte satisfactoriamente. 4. Las condiciones de uso son los factores ambientales bajo los cuales se espera que un producto concreto funcione bien. La determinación de la fiabilidad implica el conocimiento de las tres fases principales del ciclo de vida de un producto: fallos iniciales, vida útil y desgaste, como se ve en la figura 26-2 y que se complementa con la tabla 26-1. En la mayoría de las situaciones prácticas cuando se define una P(E) —la probabilidad de éxito durante un período de tiempo determinado— se refiere a la fase de “vida útil” sobre el eje del tiempo del producto. Como consecuencia, el mayor énfasis, cuando se diseña la fiabilidad, se prepara el producto en las pruebas piloto y cuando se inicia y se continua la fabricación regular del producto, se pone en la vida útil del producto. Sin embargo, la fase inicial, y la del desgaste pueden suponer elevados problemas de coste y de ningún modo se deben ignorar. Está claro que el diseño y los mecanismos de retroalimentación que se destacaron en la introducción de nuevos productos de calidad y a buen coste, se aplican de igual modo a la garantía de la fiabilidad. Sin embargo, los requisitos de la fiabilidad añaden el valor importante de la dimensión temporal. Análisis del índice de fallos

Con objeto de gestionar la fiabilidad, uno debe poder evaluarla, y, con este fin, se debe tener una idea clara de ciertos términos:

GARANTÍA DE FIABILIDAD

313

1. Tiempo medio entre fallos, generalmente se expresa en horas. Este valor, que se indica con el signo m, se determina en los ensayos de vida. Por ejemplo, si m = 1000 horas quiere decir que la expectativa media de vida de la unidad (hasta que se desecha o repara) es de 1000 horas. 2. Índice de fallos. Es el inverso de m. Por tanto, si m = 1000, el índice de fallos es 1/m = 1/1000 = 0.001. 3. Período de tiempo de interés, t. Por ejemplo, un artículo puede tener un m = 1000, y nos interesa el P(E) de ese artículo para t = 500, 1000 y 2000 horas. 4. F(t), es la probabilidad de que un artículo opere sin ningún fallo durante un período t, y bajo unas condiciones determinadas. Observe que F(t) = P(E). 5. La función exponencial de fallos, F(t) = P(E) = (1/e) t/m siendo e 2.7182..., la base de los logaritmos naturales, y 1/e es aproximadamente 0.368. Por ejemplo, sea m = 1000, entonces F(t = 500) = 0,368500/1000 = 0,368 1/2 =

0, 368

= 0,607 ó 60,7 por 100 Por tanto, la probabilidad de que un artículo que ha sido diseñado para que tenga un promedio de vida de 1000 horas, sobreviva t = 500 horas es del 0,607 o del 60,7 por cien. A continuación, para F(t = 1000) tenemos 0,3681000/1000 = 0,3681 = 0,368 ó 36.8 por 100.

Fig. 26-2. índice de fallos durante las tres fases principales de la vida operativa de un producto.

314

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 26-1. Características de la vida de un producto Fase o Período Fallos iniciales, su eliminación, índice decreciente de los fallos.

Observaciones “Envejecimiento" inicial o "rodaje", generalmente implican un índice elevado de fallos, reparaciones y desechos. Causas: diseño, mano de obra, transporte, instalación. Ejemplos: (1) soldaduras defectuosas, cierres, juntas o conexiones; (2) contaminación e impurezas; (3) huecos, grietas, zonas delgadas; (4) posición o alineamiento incorrecto. Corrección: ensayos sistemáticos durante el proceso, al final, de envejecimiento, de vida y ambientales.

Vida útil, con índice de fallos constante.

Estabilidad en el nivel inferior del índice de fallos (generalmente). Generalmente se aplica P(E) en este período. Solo deberían aparecer fallos ocasionales. Causas: con relación a las tensiones, como la incapacidad para soportar tensiones elevadas ocasionalmente. Puede que para los componentes electrónicos haya un exceso de temperatura y de voltaje (estado estacionario, transitorio, fluctuaciones rápidas)

Desgaste, con índice de fallos creciente.

Corrección: rediseños reiterativos para aumentar la fiabilidad y minimizar la degradación. Se deja suficiente margen en el diseño para las fluctuaciones ambientales. Utilización de la información procedente de los ensayos de vida y de ambiente. Durante éste período final, aumenta el índice de fallos. Causas: Funcionamiento y exposición a tensiones y fluctuaciones ambientales. Fenómenos químicos y físicos: corrosión u oxidación, averías y pérdidas a tierra, migración iónica en los metales (en el vacío o en las superficies), fricción y fatiga, contracciones y resquebrajaduras. Corrección: Reposición a tiempo de los componentes de vida corta de un sistema. Utilización de los resultados de los ensayos que indiquen los factores que influyen sobre la degradación del sistema y sobre su éxito operativo. Investigación a largo plazo para volver a hacer diseños y buscar nuevos materiales que sean más fiables.

De modo que solo el 36,8 por 100 de los artículos de ese lote sobrevivirán durante la vida media diseñada de 1000 horas. Esta baja probabilidad pone de manifiesto la dificultad esencial para lograr una vida larga en los sistemas complejos y con multicomponentes interrelacionados. Por último, F(t = 2000) = O,368 2000/1 000 = 0,3682 = 0,135 ó 13,5 por 100 lo que demuestra que la fiabilidad se deteriora rápidamente al desplazarnos a lo largo del eje del tiempo.

GARANTÍA DE FIABILIDAD

315

La Curva Exponencial

La Curva Exponencial se ilustra en la figura 26-3. Nuevamente observamos el hecho de que sólo el 36,8 por 100 de las unidades alcanzarán una vida m o inferior (no el cincuenta por 100 de las unidades, como en la Curva Normal). Es éste un hecho con el que tiene que convivir la dirección. El problema se puede atacar (1) haciendo un mantenimiento y reparaciones frecuentes, o (2) añadiendo redundancia al diseño, de manera que si falla un componente, otro componente, generalmente en paralelo, lo sustituirá. La Curva Exponencial es a la garantía de la fiabilidad lo que la Curva Normal es al control de calidad. No obstante, en situaciones en las que no se ha experimentado un período de constancia de fallos, pueden hacer falta otros tipos de distribuciones. Entre las distribuciones alternativas ocupa un lugar prominente la versátil distribución de Weibull, que también implica una gran complejidad matemática. La curva exponencial y la casi-Curva Normal se encuentran entre las muchas que se pueden expresar por medio de la función de Weibull. En la tabla 26-2 se ofrece un ejemplo de cómo la función exponencial eleva el índice de fallos y disminuye la probabilidad de supervivencia con el tiempo. Implicaciones de la dirección

Para que una organización alcance un nivel elevado de fiabilidad en sus productos, la dirección y el staff deben luchar para (1) lograr una ingeniería de fiabilidad eficaz en el diseño de un producto y en su rediseño, y (2) reconocer las tres fases del ciclo de vida de un producto. El diseño establece el potencial de fiabilidad inherente a un producto o sistema en función de las características del diseño (los límites superiores de la fiabilidad) y los

Fig. 26-3. Curva exponencial. Los índices constantes de fallos aparecen cuando P(E) = (1/e)t/m, como se explicó anteriormente. Procedencia: Norbert L. Enrick, Quality Reliability and Process Improvement, 8." Ed. Nueva York: Industrial Press.

316

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

factores prácticos que la modifican (degradación que se puede esperar durante la fabricación, operación y mantenimiento). La dirección puede incrementar la fiabilidad del diseño por medio de reiterativas fases de rediseño, basadas en la retroalimentación de (1) los ensayos de vida y fatiga ambiental, y (2) la experiencia que se tenga de la degradación durante la producción y durante su uso operativo. Estas retroalimentaciones demuestran la “fabricabilidad” y la "utilidad" del artículo y suministran un ímpetu informativo a las mejoras en calidad y fiabilidad. Las actividades encaminadas a lograr la fiabilidad, de igual manera que para el control de calidad, requieren una gestión eficaz durante la fase de desarrollo completo y fabricación de un producto o sistema. Estas actividades incluyen: • Diseño, que implica la selección de las piezas más adecuadas, la aplicación de conceptos de desvaloración de las piezas, la incorporación de mecanismos de cribado y la inclusión de factores de redundancia donde hagan falta. • Atención a la manera de comprar y a las especificaciones de compra, para asegurar la adquisición de componentes fiables. • Métodos de ensayo adecuados de calidad y fiabilidad a lo largo de todo el proceso. • Procesado y montaje precisos. • Informes exactos, análisis de fallos, retroalimentación correctora y evaluación. Las semejanzas con la gestión de la calidad, los costes y la productividad son muy aparentes.

Tabla 26-2. Distribución exponencial de fallos con un índice constante de fallos. Período en horas de 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

a 399 599 799 999 1199 1399 1599 1799 2000

Unidades buenas que entran en el período 1000 800 640 512 408 326 261 119 75

Fallos durante el período 200 160 128 104 82 65 52 44 15

Índice de fallos en tanto por % 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Supervivencias en tanto por % 100 80 64 51 41 33 26 12 8

Explicación: Entramos en el primer período después de eliminar los fallos iniciales, a 200 horas, con 1000 unidades. Fallan 200 unidades, dejando 800 para el período siguiente, que comienza con 400 horas, en el cual 160 unidades, o el 160/800 = 20 por 100, fallan. Haciendo lo mismo de período en período, el índice de fallos del 20 por 100 permanece constante. Las supervivencias en tanto por 100 son las unidades buenas que entran en cada período, divididas por las unidades totales que entran en el período total de vida útil del producto. Por tanto, 1000/1000 = 100%, 800/1000 = 80%, y así sucesivamente. A las 2000 horas puede comenzar la fase de desgaste, y hemos cortado el ejemplo en ese punto del eje del tiempo. Observaciones más importantes: el índice de fallos es constante, del 20 por 100. Las supervivencias decrecen aproximadamente según la distribución exponencial, con F(t) = P(E) representando la probabilidad de supervivencia.

GARANTÍA DE FIABILIDAD

317

Degradación de la fiabilidad

La experiencia en la gestión de la fiabilidad muestra sobradamente que el comportamiento de los equipos y sistemas generalmente se degrada de tres a diez veces respecto del potencial que posee en el diseño original. Tal es la naturaleza de la transición desde el borrador del diseño hasta las operaciones de fabricación y hasta su uso final. Por tanto la degradación representa una disminución efectiva, en un factor de 3 a 10, del valor teórico posible de la fiabilidad. Un producto cuya m en el diseño es de 10,000 horas, con un factor de degradación de 10, tendrá m = 10.000/10 ó 1000 horas de vida en uso. En la tabla 26-3 se clasifican las principales fuentes de la degradación y sus remedios. La forma en que las tensiones ambientales interaccionan con los cambios en los materiales para afectar a la fiabilidad del producto se ilustra en el caso del aislante de la figura 26-4. Si (1) la lubricidad del revestimiento orgánico es inadecuada, o (2) el cemento carece de estabilidad dimensional, pueden ocasionar la redistribución de las tensiones de carga y la aparición de grietas. Existen las siguientes causas de degradación: 1. Un exceso de evaporación del solvente, o la oxidación debilitarán el revestimiento de fricción. 2. Durante el secado el cemento se puede contraer excesivamente. 3. Las temperaturas extremas ambientales pueden ocasionar una expansión y contracción excesivas de los elementos críticos del montaje. Los ensayos de envejecimiento acelerados, simulando tensiones ambientales, proporcionan no solo los datos de la investigación que sirven para el diseño, la composición de los materiales y la mejora de los métodos de fabricación, sino que también aseguran que la fabricación rutinaria posea las características de fiabilidad requeridas. La inspección estricta de los materiales en recepción y los controles del proceso forman parte del programa de garantía de la calidad y de la fiabilidad. Para cada producto, la degradación puede implicar problemas complejos de estadística y de ingeniería. La dirección, consciente de las necesidades principales, tendrá que proporcionar el apoyo adecuado a las tareas de diseño de la calidad y fiabilidad, desarrollo y fabricación. Se han desarrollado unos métodos de gestión especialmente ideados, conocidos como métodos de crecimiento de la fiabilidad, con el objeto de acelerar el logro de las potencialidades de un artículo de hardware durante su desarrollo y las subsiguientes operaciones de fabricación.

Crecimiento de la fiabilidad

En la figura 26-5 se presenta una curva típica del aumento de la fiabilidad. La fiabilidad que se predice durante el diseño puede ser relativamente elevada, pero, generalmente, en el prototipo acabado de diseñar hay un descenso substancial de este nivel. Las razones de este hecho son que las deficiencias en el diseño y en la ingeniería forman parte de la mayoría de los diseños iniciales. Además, habrá fallos iniciales de fabricación. El proceso de crecimiento de la fiabilidad, cuando la organización lo establece formalmente, permite que la dirección ejerza el control, sitúe los recursos de dinero, hombres y materiales, y tenga a la vista los progresos logrados y los obstáculos que aún se han de vencer, lo que permite que

318

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Tabla 26-3. Origen de la degradación y sus remedios Origen Compras

Naturaleza y remedio Defectos latentes en las piezas compradas y en los materiales. Remedio: mejorar los ensayos y el cribado para la fiabilidad. Revisión del proveedor y certificación.

Fabricación

Funcionamiento del sistema

Mantenimiento

Defectos inducidos por el proceso, eficacia de fabricación inferior a la óptima. Remedio: Control de calidad, cribado para la fiabilidad. Corrección de los errores de montaje por medio del aprendizaje y la motivación de los operarios, y reducción de los factores de fatiga. Inspección y ensayos para erradicar tempranamente los defectos más obvios. Búsqueda de los defectos latentes, tales como piezas debilitadas que eventualmente fallarían bajo las tensiones del funcionamiento. Ya que muchos ensayos de tensión pueden ser destructivos, la fiabilidad se debe someter a muestreo y control estadístico. Aun cuando se haga una inspección al 100 por 100 (cribado), la experiencia indica que se pueden despistar hasta un 20 por 100 de productos defectuosos. El factor dominante es el envejecimiento. A continuación, el que muchos sistemas se hagan funcionar más allá de sus capacidades del diseño original. Por último se hacen abusos tales como una manipulación brusca y hacerse funcionar por encima de los ciclos de rendimiento diseñados. Remedio: trabajar con el cliente/usuario, desarrollar diseños revisados (junto con la revisión de los costes y del precio estimado) que resuelvan los problemas que han surgido durante el uso real. Formar a los operarios para que usen adecuadamente el equipo, buscando al mismo tiempo la motivación para estimular a que manejen el equipo con cuidado. El mantenimiento preventivo que se realiza con demasiada frecuencia puede ser casi tan indeseable como el mantenimiento que se realiza raras veces. Además, gran parte del mantenimiento que se realiza puede que se haga deficientemente. El mantenimiento correctivo a menudo acarrea errores de instalación costosos, como colocar componentes equivocados o alineaciones deficientes. Remedio: desarrollar diseños de sistemas excelentes a partir de la experiencia con los fallos de mantenimiento. Por ejemplo, si las conexiones grandes de un sistema se espacian de manera que formen una "escalera" conveniente, hay riesgo de que algunas personas de mantenimiento los utilicen como tal. También hay que considerar revisiones como (1) sustituir circuitos analógicos por digitales, (2) instalar equipos de ensayo incorporados, (3) desarrollo de circuitos tolerantes de fallos, y (4) utilizar diseños modulares. Hacer hincapié en formar a la gente para que haga bien el mantenimiento, y educar a la gente con el sentido del coste verdadero del mantenimiento. El técnico de mantenimiento mal formado, mal motivado y que no recibe suficiente apoyo debe ser eliminado de la ecuación de fiabilidad por medio de la educación, la formación, la motivación y el apoyo.

GARANTÍA DE FIABILIDAD

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Fig. 26-4. Aislante eléctrico. La degradación ambiental origina la redistribución de las tensiones de la porcelana y la pérdida del factor de seguridad.

el sistema madure y adquiera la fiabilidad adecuada. Se harán ensayos del hardware, análisis de fallos, correcciones y más ensayos. De este modo está funcionando un proceso reiterativo de ensayo-fallo-corrección a lo largo de todo el desarrollo y fabricación del producto. De este modo, el crecimiento de la fiabilidad depende de (1) la detección y el análisis de los fallos del hardware; (2) la retroinformación de las formas de los fallos, que conducen al rediseño y nuevo desarrollo en las áreas problemáticas; y (3) la puesta en práctica de las acciones correctoras y los ensayos adecuados otra vez. La rapidez y el éxito con que estos tres elementos pueden realizarse determinan la velocidad a la que crece la fiabilidad. Conforme van teniendo éxito el desarrollo y los ensayos, y encuentran solución las áreas problemáticas, los valores medidos de la fiabilidad —como el tiempo medio entre fallos— se aproximará a la fiabilidad inherente imaginada en el diseño. La curva del crecimiento de la fiabilidad muestra un descenso acusado de la fiabilidad no solo durante la traducción del diseño al prototipo, sino también desde el eventual éxito en el desarrollo a la fabricación inicial regular. Mientras que las causas de la primera caída se han adscrito fundamentalmente a problemas del diseño, generalmente se ha encontrado que los factores responsables de la caída subsiguiente se encuentran en un trabajo defectuoso del operario (los operarios han de ser educados y formados con los nuevos métodos), en discrepancias del proceso (diseño del proceso frente a capacidad del proceso), y negligencias en la calidad. Conforme avanza la fabricación, y aumentan las habilidades y la experiencia para resolver los problemas, los valores de la fiabilidad van aumentando hasta aproximarse a los potenciales inherentes de fiabilidad. Así, los ingredientes que contribuyen al crecimiento de la fiabilidad son la preocupación por parte de la dirección, la visualización paso a paso

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 26-5. Crecimiento de la fíabilidad, desde el potencial del diseño hasta el prototipo y la fabricación. Procedencia: adaptación de ITT Research Institute, Reliability Design Handbook, Rome Air Development of Defense Information Analysis Center. 405 p. 1976.

de los logros, la motivación y un planteamiento sistemático para la detección de fallos, la retroalimentación y la corrección de los mismos.

Redundancia

Hemos observado que una forma de incrementar la fiabilidad del sistema es por medio de la redundancia. La simple distribución en serie, por ejemplo, como se ve en la sección superior de la figura 26-6, da una fiabilidad P(E) igual al producto de las fiabilidades de las piezas individuales: P(E) = 0,9 x 0,7 x 0,8 = 0,504 Si la dirección no está satisfecha con este resultado y no se conocen medios para mejorar las fiabilidades de las piezas individuales, se debe tomar en consideración la redundancia. El planteamiento más obvio consistiría en colocar la pieza menos fiable duplicada, y colocada en paralelo. Si ahora una unidad fallase, la otra unidad aún funcionaría y de este modo se mantendría la fiabilidad del sistema. Tendríamos ahora para el componente en paralelo: Probabilidad de que falle la primera pieza, P(f) = 1 - 0,7 = 0,3

GARANTÍA DE FIABILIDAD

321

A la segunda pieza también se le aplica la misma P(f). Por tanto, la probabilidad de que ambas piezas fallen es = 0,3 X 0,3 = 0,32 = 0,09 La probabilidad de que el componente funcione con éxito es ahora = 1 - 0,09 = 0,91 ó 91 por 100 La redundancia es una bendición contradictoria. Los costes de fabricación aumentan cuando se añaden unidades en paralelo. Las limitaciones de espacio y peso del equipo pueden poner un límite a la redundancia que se puede permitir. Las unidades adicionales pueden suponer cargas adicionales en el sistema eléctrico y ocasionar mayor complejidad en el mantenimiento y en las faenas de reparación. Además se puede demostrar que cuando las alternativas para los fallos son más complejas que la simple dicotomía éxito/fallo, la redundancia puede disminuir la fiabilidad de algunas funciones. Un ejemplo de un artículo más complejo sería un interruptor con estas posibles alternativas: • • • • •

Se abre cuando se quiere abrir No se abre cuando se quiere abrir Se cierra cuando se quiere cerrar No se cierra cuando se quiere cerrar Se cierra prematuramente, esto es, antes de que se quiera cerrar.

Por último, el punto de vista de "curemos las deficiencias de la fiabilidad por medio de la redundancia" milita contra las verdaderas necesidades de la organización: acelerar y

Fig. 26-6. Efecto de la redundancia para incrementar la fiabilidad de un sistema.

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fomentar las piezas y el sistema de fiabilidad por medio de actividades sistemáticas para el crecimiento de la fiabilidad. No hay respuestas fáciles. Al considerar la fiabilidad, con la adición de la dimensión temporal a la calidad, se deben tener presentes los costes y la productividad. Esta tarea representa tanto cargas, como oportunidades para la gestión astuta de la calidad y de la fiabilidad, orientada al beneficio empresarial.

Aspectos de la calidad y del coste de la fiabilidad

El crecimiento de la fiabilidad a lo largo de unos pocos años puede ser considerable en el caso de muchos dispositivos electrónicos. Por ejemplo, un estudio reciente del tiempo que tarda en aparecer un fallo en una memoria de acceso aleatoria dinámica (DRAM, Dynamic Random Access Memory) de 64K, dio los siguientes resultados: Año N.°

Fallos por 100.000 horas

1

0,016

2 3 4 (predicción)

0,09 0,005 0,001

Tiempo medio entre fallos, x 1.000 horas

6.250 11.111 20.000 100.000

La predicción no se alcanzó jamás a causa de un fenómeno frecuente que ocurre en las industrias de alta tecnología. A consecuencia del desarrollo y de la investigación surgió un producto aún mejor. Los nuevos productos implican importantes consideraciones de tipo calidad/coste. Con el crecimiento de la fiabilidad, no solo hay un incremento en las características eléctricas, funcionales y de vida de un dispositivo, sino que también los costes de fabricación experimentan la correspondiente disminución con el tiempo. Esto es lo que refleja la bien conocida “curva de aprendizaje”, o “curva del progreso de la fabricación”. El nuevo producto puede ser superior de muchas maneras: por ejemplo, un solo dispositivo puede ser capaz de lograr lo que antes hacían seis dispositivos. Sin embargo, el nuevo producto no tendrá que seguir la misma secuencia de crecimiento de la fiabilidad que sus predecesores. Mientras tanto, el equipo estará usándose sobre el terreno con los semiconductores viejos. Periódicamente, se le solicitará al fabricante que suministre dispositivos de repuesto. Sin embargo, mientras tanto, el uso infrecuente de los viejos semiconductores significa que la “fórmula” para fabricar a bajo coste y con gran fiabilidad se puede haber “perdido”.

Ensayos acelerados

Se espera que un dispositivo de óxido de silicio metálico tenga un índice de fallos del 0,02, o del 2 por 100 por 100.000 horas de funcionamiento. ¿Cómo podemos someter a ensayo y envejecer tal dispositivo, en un día o dos, para garantizar esta fiabilidad? La solución consiste en utilizar bancos de ensayos, que acomodan la evaluación paralela de mil o más dispositivos cada vez, y que se pueden programar con facilidad para el tipo concreto de semiconductor que se va a ensayar. La compresión del tiempo se consigue proporcionando

GARANTÍA DE FIABILIDAD

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un período de envejecimiento durante el cual cada dispositivo es comprobado bajo temperaturas elevadas. Un procedimiento típico de ensayo se da en la tabla 26-4, complementada con la ilustración de la figura 26-7. Además de los ensayos de las características eléctricas, se debe hacer una evaluación a conciencia del comportamiento funcional multiforme. Un circuito integrado de 16K, por ejemplo, tiene una capacidad de almacenaje de 16 x 1024 = 16.385 bits (o células), con cada bit designando o 0 ó 1, mientras que una memoria de 64K supone 65.536 células. Así, al aumentar la capacidad, la complejidad interna del dispositivo se hace enorme. No sólo se debe ensayar cada célula varáis veces, sino que también se ha de garantizar la capacidad de cada célula para funcionar correctamente bajo cualesquiera condiciones y en cualquier parte del dispositivo. Estos son los requisitos ordinarios. Otros dispositivos especiales de uso crítico, como por ejemplo los marcapasos electrónicos, requieren muchas más horas de ensayo que de fabricación. Afortunadamente, la baja fiabilidad inicial de un dispositivo nuevo a veces se compensa por el hecho de que una sola unidad sustituye a varias de las antiguas. Por ejemplo, si un dispositivo nuevo Q, con un índice de fallos de 0,02 en 100.000 horas, sustituye a las unidades de la A a la D, cuyos índices de fallo respectivos son 0,001, 0,0015, 0,002, y 0,0025, su fiabilidad global de 0,011 es tan sólo el 50 por 100 mejor que el nuevo dispositivo. Además los patrones del crecimiento de la fiabilidad tienden a predecir que el nuevo dispositivo se aproximará al nivel del 0,011 en un año, y al tercer año tendrá un índice de fallos más bajo. Los costes pueden seguir la misma suerte. El crecimiento fenomenal de la fiabilidad, y la contracción de los precios en la industria electrónica parecen ser el resultados de muchos miles de relaciones de este tipo. Tabla 26-4. Procedimientos para los ensayos de calidad y fiabilidad: chip de memoria de acceso aleatoria dinámica (DRAM) Tamaño del lote La estación de ensayos de semiconductores paralelos dará cabida a 2.400 dispositivos. Ensayos eléctricos Entrar los valores eléctricos especificados y los límites superior e inferior de las especificaciones del dispositivo concreto. Ensayos funcionales Entrar el número de veces especificado que cada célula del circuito de la memoria integrada se tiene que ensayar. Entrar el programa para los ensayos rutinarios múltiples, diseñados para evaluar la sensibilidad individual de cada célula según las condiciones en cualquier otra parte. Envejecimiento Entrar las temperaturas forzadas que se han de utilizar durante los ciclos de tiempo especificados. Duración de los ensayos Ensayos eléctricos iniciales, 1 hora. Ensayos funcionales, individuales y múltiples, 2 horas. Envejecimiento con temperaturas forzadas, 14 horas. Observación: esta fase del ensayo de hacer funcionar el semiconductor bajo temperaturas elevadas puede variar según el uso a que se destine el dispositivo. Buscar las anotaciones especiales sobre la ampliación de los tiempos para los semiconductores en los cuales se debe incrementar este ensayo de vida acelerado. Ensayos después del envejecimiento: Eléctricos, 1/2 hora Funcionales, 1-½ hora Enfriamiento, 1/2 hora Poca actividad (concesión), 1/2 hora

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Distribuciones de la fiabilidad

Hemos señalado que la distribución exponencial de fallos, aplicable cuando el período de vida útil de un equipo implica fallos constantes, se utiliza mucho en las tareas de garantía de la fiabilidad. Sin embargo, hay situaciones en que los índices de fallos no son constantes, sino que adoptan varias formas. En estos casos, generalmente se puede aplicar la llamada distribución de Weibull. Desarrollada por W. Weibull, su principal característica es el empleo de tres parámetros: • Un parámetro de situación, que representa la vida mínima • Un parámetro de escala, que representa la vida característica, que es aproximadamente la “vida media” • Un parámetro de forma, que describe la forma concreta de una variedad de curvas que pueden ser asumidas por el patrón de fallos de un objeto concreto Por supuesto que una función tan versátil tiene que ser bastante compleja matemáticamente. Para la representación estandarizada se acostumbra a introducir una simplificación, por la que la vida mínima se supone que es cero y la vida característica se establece en la unidad (esto es, en 1). La función, f(x) viene dada por f(x) = S(x)s-1exp(-x)s

Fig. 26-7. Ensayos de fiabilidad y de envejecimiento. Escala de tiempos típica para un dispositivo de 16 K de memoria.

GARANTÍA DE FIABILIDAD

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en la que S es el parámetro de forma, y con los resultados típicos de la figura 26-8. Obsérvese que cuando el parámetro de forma es 1, resulta una función exponencial. Entre los valores de 3 a 3,8 para el parámetro de forma, se observa una curva casi Normal. Los detalles de la aplicación de la distribución de Weibull están más allá del ámbito de este libro1. Resumen

La fiabilidad es la calidad en la dimensión temporal. Una de las principales medidas de la fiabilidad de un producto es el tiempo medio hasta que aparece un fallo m. La fiabilidad del funcionamiento durante un período determinado de tiempo, t, viene dada por F(t), o alternativamente por P(E), la probabilidad de supervivencia (también para un período determinado de tiempo). En todas aquellas situaciones en las cuales el producto experimenta un período relativamente estable de fallos, de forma que el índice de fallos se queda en un porcentaje aproximado dado, la distribución exponencial representa una buena descripción de F(t) o de P(E) durante varios períodos de tiempo t. En la práctica, la fiabilidad de un equipo puede ser cualquiera entre una tercera y una décima parte de la teóricamente posible según el diseño. Este proceso de degradación debe ser reconocido por el fabricante y por el usuario del equipo. El rediseño de los productos y la educación, formación y motivación de los usuarios-operarios y de los equipos de man-

Fig. 26-8. Distribución de Weibull. Curvas típicas del parámetro de forma ȕ. Procedencia: E.G. Schilling. Acceptance Sampling in Quality Control, Nueva York: Marcel Dekker, 1982. Con autorización. 'W. Weibull, A Statistical Distribution Function of Wide Applicability, J. of App. Mech. 18:293-7(1951).

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tenimiento ayudarán a reducir el impacto de los procesos de degradación. Una forma eficaz de que la dirección supere los problemas de degradación es acelerar el proceso de crecimiento de la fiabilidad por medio del control sistemático de los recursos, desde el diseño hasta el prototipo, desarrollo y fabricación rutinaria. Muchos de los métodos de gestión aplicables al control de calidad, coste y productividad, también se pueden aplicar a la garantía de la fiabilidad. PREGUNTAS DE REPASO

1. Defina la fiabilidad. 2. ¿En qué sentido es la fiabilidad la «calidad en la dimensión temporal»? 3. Se dice que un producto tiene una fiabilidad de 0.864, basándose en la fiabilidad de tres componentes dispuestos en serie. Las fiabilidades individuales se dice que son 0,8, 1,2 y 0,9. ¿Por qué desconfiaría usted de tales pretensiones en la fiabilidad? 4. ¿Cuáles son las tres fases de las características del comportamiento en la vida de un producto? 5. ¿Qué distribución representa mejor a P(E) con fallos constantes, cuando queremos evaluar la probabilidad de supervivencia durante un período de tiempo dado ti 6. Se hace un ensayo de desgaste sobre cinco neumáticos seleccionados al azar, y el ensayo se detiene cuando las bandas de rodadura tienen 1 milímetro. Las millas simuladas, por 1000, hasta que fallan son las siguientes: 20, 12, 10, 15, 18. ¿Cuál es el tiempo medio hasta que fallan? 7. El tiempo medio hasta que aparece un fallo es de 15,000 horas. ¿Cuál es el índice de fallos? 8. Dado un tiempo medio hasta que aparece un fallo de 10.000 ciclos, ¿Cuál es la probabilidad de supervivencia para los siguientes ciclos: 5.000, 10.000, 20.000, 40.000, 2.500? 9. Los fallos observados en unos períodos de tiempo sucesivos e igualmente espaciados, en unos termostatos de acción ultrarápida al principio del ensayo, son los siguientes: Periodo N.° N.° de fallos

10. 11.

12. 13. 14. 15. 16.

1 2 3 100 90 81

4 5 6 7 73 66 59 53

8 48

9 1 43 3

¿Cuál es el índice de fallos, en tanto por 100? ¿Cuáles son las supervivencias, en tanto por 100, para cada período? Observe que empezó con 1000 unidades y que 100 unidades fallaron en el primer período. Un sistema consta de tres componentes —receptor, procesador, y transmisor —cuyas fiabilidades respectivas son 0,9, 0,8 y 0,95. ¿Cuál es la fiabilidad del sistema? Suponga que, para mejorar la fiabilidad, dos procesadores se colocan en paralelo. ¿Cuál es la fiabilidad del nuevo sistema?¿Cuál es la fiabilidad de la porción en paralelo del sistema? ¿Cuáles son las fuentes principales de la degradación de un sistema? ¿Cuáles son las fases principales del crecimiento de la fiabilidad? ¿Cuántas alternativas de fallo puede experimentar un interruptor? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la redundancia? Cuando una compañía aérea utiliza a un piloto y a un copiloto en cada avión, o una compañía de ferrocarriles pone dos operarios en la cabina del motor, ¿representa ésto una planificación de la redundancia?

27 Aplicaciones financieras y administrativas del control de calidad estadístico

Donde quiera que se han aplicado los controles de calidad estadísticos con una buena preparación técnica y de gestión, los resultados en términos del incremento de la calidad y de la productividad, junto con la reducción en los costes, han sido extraordinarios. Basándose en estos éxitos algunas organizaciones han comenzado a ampliar la aplicación de los controles estadísticos a las áreas financieras y administrativas. El objetivo realista de estas actividades consiste en incrementar la calidad de las operaciones y la posición global competitiva de la organización. Gráficos de control financieros y administrativos

En la figura 27-1 se dan una serie de gráficos típicos. Esta firma preparó los gráficos de control financieros y administrativos retrospectivamente-es decir, los gráficos de control se desarrollaron a partir de los datos del pasado. Para el futuro, se planificó utilizar los gráficos de control de manera trimestral, utilizando los datos financieros y de operaciones. De este modo los datos históricos simplemente sirvieron para indicar cómo se podrían haber evitado los errores por medio de la realización de los gráficos. Aquí está lo que indican los datos: Como resultado de no haber empleado al suficiente personal para mantenimiento, los costes de calidad, y otros costes llamados no-productivos, los costes generales controlables declinaron durante los primeros cuatro años. Pero estas ganancias fueron ilusorias. Los costes de mano de obra directa se incrementaron, como consecuencia de que el equipo tuvo un mal mantenimiento y por tanto era difícil trabajar con el mismo. Los desechos, los reprocesos y los descuentos aumentaron, y se perdieron clientes. Los gastos de ventas reflejaron estos problemas de calidad y de productividad. Cuando los clientes no están satisfechos con el comportamiento del producto o con los calendarios de entrega, es tarea del vendedor visitar al cliente y tratar de allanar las cosas. Cuando sucede esto, la tarea principal de vender se descuida. En el quinto año se identificaron las causas principales de los problemas con los costes de mano de obra, calidad, pérdidas de clientes y gastos de ventas. Se prestó la debida atención al mantenimiento, control de calidad y actividades relacionadas, que resultó en mejoras en los costes globales y en los factores de ventas. El gráfico de las existencias ha 327

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Fig. 27-1. Gráficos de control financieros y administrativos. Los ahorros en gastos generales controlables (menos mantenimiento, menos ingeniería de estándares, y menos controles inadecuados de calidad) fueron ilusorios, ya que crearon problemas en otros lugares (mano de obra directa, pérdida de calidad, y problemas con las ventas).

permanecido bajo control, aunque hay una ligera tendencia hacia el límite superior. En las ocasiones en que los índices reales de interés (la diferencia entre los tipos de interés y el índice de inflación) son altos, las existencias deben mantenerse lo más bajas posibles. Consecuentemente, una revisión de las existencias y una política de las mismas es lo propio. En la práctica, cuando se preparan los gráficos de control financieros y administrativos trimestralmente, se pueden reconocer las áreas con problemas potenciales, y corregirse antes de que se manifiesten los efectos adversos. Además, cuando estos datos son generados por medio de los sistemas de información de la dirección, la dirección tiene dos alternativas para su utilización: • En impresiones por ordenador de todos los gráficos de control financieros y administrativos. • En sistemas por medio de los cuales el ordenador analiza los datos para detectar (1) las tendencias, y (2) los puntos fuera de control. Sólo se imprimen los gráficos en los que se encuentra una tendencia o un punto fuera de control, o ambos. El segundo planteamiento tiene la ventaja de que minimiza la cantidad de papel que suministra el sistema de información de la dirección. Esta práctica evita las “sobrecargas de datos”. Aún así, un sistema automatizado nunca puede sustituir al juicio personal. Un directivo que está repasando varios gráficos en un contexto multicomparativo, puede reconocer que están apareciendo unos patrones que no podrían ser detectados de otro modo.

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Las firmas que utilizan los gráficos de control administrativos y financieros extensamente, generalmente comenzaron con unos pocos gráficos, ampliando el sistema conforme se demostraba su valor. Coordinación ventas/fabricación

Los gráficos de control estadísticos se pueden utilizar eficazmente para coordinar las ventas y la fabricación, especialmente en situaciones en que hay considerables fluctuaciones en la demanda, según las estaciones. Un tejedor y un fabricante de artículos de moda, por ejemplo, pueden tener unas ventas máximas en la temporada alta, diez veces mayor que en la temporada baja. Si no se quieren perder los pedidos en la temporada alta, la temporada baja se debe emplear en hacer acopio de existencias. Además, puede haber algún medio de anticipar los estilos, colores y modelos que se van a solicitar. Los datos de la tabla 27-1 revelan las ventas de las temporadas de otoño en los últimos cuatro años, semana por semana. Las ventas semanales (columnas de la b a la e) se suman (de la f a la j) y luego se expresan como porcentaje del total de cada temporada. El promedio de cada semana sirve para poner de manifiesto el patrón típico de las ventas estacionales (columna o), que también se indica con una línea gruesa en la figura 27-2. Se detallan los cálculos de los límites de control al 95 por 100 de confianza, para la semana 8: • La media es de 60, mientras que el recorrido es 68 — 54 = 14 • Para el tamaño de muestra n = 4, el factor para convertir R en la desviación estándar estimada es (según el capítulo 25) 0,49 • La desviación estándar es así 14 x 0,49 ó 6,86 • Los límites de control son 60 ± 2 (6,86) = 60 ± 1,4 (redondeados) El factor 2 representa el 95 por 100 (a ambos lados) de la Curva Normal. Obsérvese que z = 1,96 es exactamente el 95 por 100, pero en la práctica se redondea a 2. Se hace lo mismo para las 12 semanas. Una vez se ha obtenido el patrón típico de las ventas y los límites de control aplicables, utilizando la experiencia pasada, la dirección puede ahora utilizar el gráfico para la próxima temporada. Las ventas actuales se trazan semana a semana, y se pueden interpretar así: • Siempre que el trazado de las ventas de semana en semana (acumulativamente) esté dentro de los límites de control, la predicción original de ventas para ese estilo y modelo concreto es todavía válido. • Si el trazado se sale por encima del límite superior, eso quiere decir que las ventas están progresando más rápidamente que lo que se había previsto, y se tendrá que incrementar la producción y las existencias para estar preparados para la demanda máxima. • Un trazado que se queda rezagado respecto del límite inferior quiere decir que las predicciones originales fueron excesivamente optimistas. Debería reducirse la producción y las existencias. Las evaluaciones de este planteamiento, hechas por un cierto número de organizaciones que tienen una elevada variación en la demanda según las temporadas, han puesto de manifiesto las siguientes ventajas:

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Fig. 27-2. Patrón de la estructura de ventas típicas por temporadas. Las ventas actuales, al tender a salirse del límite de control superior, indican que hace falta revisar las previsiones. Puede ser conveniente planificar un incremento en la producción y en las existencias de este producto.

1. El patrón previsto, con sus límites de control suministra un método ordenado y sistemático de revisar semanalmente el desarrollo de las ventas. 2. Cuando se hacen cambios en la producción y en las existencias, de un 85 a un 95 por 100 de las veces se trata de cambios válidos, basados en los criterios de los límites de control. Con anterioridad, sin estos criterios para dirigir el juicio personal, se hacían cambios demasiado frecuentes y costosos, tales como: (1) se cree que la predicción es demasiado elevada y se reducen las existencias; (2) al poco tiempo se ve que no, la demanda se empieza a recobrar con lentitud, pero es sólida y se aumenta la producción; (3) un poco después, parece que hemos sido demasiado optimistas y reducimos un poco las existencias. 3. Las relaciones con el cliente son mejores si están disponibles los patrones y los estilos adecuados, cuando se les necesita. 4. Los costes de los cambios de la producción se evitan si tales cambios sólo tienen lugar en los casos en que las situaciones se han demostrado y validado subsiguientemente. El resultado global es entonces que tenemos unas relaciones mejores con el cliente ya que los productos están disponibles cuando se les necesita, y que pueden ofrecerse a precios

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competitivos como consecuencia de los ahorros hechos gracias a la coordinación eficaz entre ventas y producción, y al establecimiento ordenado de las existencias. Planificación

Una planificación eficaz quiere decir una planificación a corto, a medio, y a largo plazo. Nuestro ejemplo se refiere a la planificación a medio plazo: para períodos de 24 a 48 meses. Las previsiones de la demanda son fundamentales para planificar la capacidad de fabricación, para la financiación de las actividades y para el desarrollo del marketing. En nuestro caso, se consideró que las variaciones estacionales no eran significativas (en los casos en que tales fluctuaciones son importantes, los datos se pueden distribuir por estaciones). La previsión, desarrollada a partir de los análisis estadísticos, complementados con las opiniones de los ejecutivos de administración, finanzas, ventas y marketing, se indica con una línea gruesa en la figura 27-3. Se hace el trazado sobre el llamado papel de probabilidad binomial, que viene provisto con marcas para los límites de confianza del 90 por 100. También se puede encontrar papel de probabilidad binomial con límites más anchos, para el 95 por 100 de confianza.1 La dirección cuando está alerta a esta evolución, tiene una serie de alternativas. Estas se basan en: • Puede pensarse que una tendencia marcadamente hacia arriba es temporal probablemente, y que representa situaciones especiales (la economía, factores de marketing, o una supuesta prosperidad a corto plazo). Por tanto, se han de mantener las previsiones y los planes originales. • Se considera que la tendencia representa un importante cambio en la economía y en los factores de marketing. La planificación de la capacidad de producción, la finanaciación y el marketing requieren los correspondientes ajustes. Un problema menos feliz surge cuando las tendencias caen por debajo del límite inferior. La situación puede ser debida a factores temporales o bien puede señalar la necesidad de modificar los planes hacia objetivos más humildes. Evaluación del proyecto

Las nuevas aventuras o proyectos implican no sólo la necesidad de una planificación cuidadosa, sino también que hay que vivir con el riesgo. El siguiente ejemplo simplificado muestra las estimaciones (de a a c), y los cálculos subsiguientes (de d a g):

Para encontrar la probabilidad de que aparezca un punto muerto o una pérdida, se expresa la diferencia entre el beneficio cero más probable, esto es 15 — 0 = 15, en función de la desviación estándar equivalente. Así encontramos (15 — 0) / 7,8 = 1,92 ó 2 (redondeando).

1 Se puede conseguir en TEAM (Technical and Engineering Aids to Management). Box 25, Tamworth, NH 03886.

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Fig. 27-3. Previsión de ventas sobre papel de probabilidad binomial. Una tendencia a salirse por encima del límite de control superior puede indicar que los planes originales eran demasiado conservadores. Puede que haga falta reconsiderar la previsión y hacer algunas revisiones.

En la tabla de la Curva Normal (tabla 25-2) encontramos que z = 2 corresponde a que el 2,3 por 100 de los artículos caigan por debajo de 0. Por tanto, el riesgo del punto muerto o de la pérdida es del 2,3 por 100. Los riesgos de que aparezca un punto muerto o una pérdida son riesgos económicos. Pueden convertirse en probabilidad de éxito restándolos de 100. Por ejemplo, un riesgo del 3 por 100 es una probabilidad de éxito del 97 por 100. También se puede tener que considerar Datos en 100.000$ Estimaciones y cálculos Coste a. Producción más probable b. Estimación optimista c. Estimación pesimista d. Recorrido (b-c) 1 e. Desviación estándar, ı=d/6 2 f. Varianza, ı g. Desviación estándar del beneficio, 1

f

Ingresos

Beneficios

200

185

15

226 190 36 6 36

190 160 30 5 25

61 7,8

Dividimos por 6 ya que la Curva Normal abarca ±3=6 desviaciones estándar. Las desviaciones estándar no se pueden añadir directamente, en vez de ello tenemos que utilizar la llamada suma vectorial, vía las varianzas, tal como se indica en los pasos f y g.

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la posibilidad de un fallo técnico, en el sentido de que cuando se instala el equipo puede fracasar, por varias razones, en cumplir con las previsiones del boceto y otras referentes a la factibilidad y a la operación. La probabilidad técnica de éxito generalmente se evalúa por las personas de ingeniería y los técnicos involucrados. Por último, los gastos de capital, los ahorros previstos y el retorno sobre la inversión básico, y las probabilidades de éxito se pueden utilizar en un sistema tal como el que se indica en la tabla 27-2, para llegar al retorno sobre la inversión más probable. Así se pueden clasificar los proyectos semejantes según su retorno sobre la inversión probable, con la ayuda de otras valoraciones por parte de la dirección. La Curva Normal proporciona así una medida del riesgo estimado. Puede cuestionarse si la normalidad se puede aplicar a las variaciones en los costes y en los ingresos. Sin embargo, en aplicaciones a gran escala, una multitud de estimaciones menores (que combinadas dan el rendimiento total y los ingresos totales) están implicadas en la suma vectorial. Incluso si estas estimaciones individuales no tienen una distribución normal, la distribución del beneficio combinado probablemente sea normal. Este resultado se puede demostrar matemáticamente por medio del teorema del límite central que se trató con anterioridad (ver capítulo 25). Evaluaciones del riesgo

Hemos señalado cómo la probabilidad de que ocurra un punto muerto o una pérdida, y por tanto el riesgo implicado en una aventura o proyecto, se puede evaluar por medio de la suma vectorial y con ayuda de la Curva Normal. En la práctica, una organización orientada hacia el crecimiento, puede poseer un número de proyectos competitivos, candidatos a su realización. Por ejemplo, se pueden haber evaluado seis proyectos, pero la dirección sólo puede que sea capaz de considerar seriamente a la mitad para ser puestos en práctica. Se tienen que evaluar el beneficio más probable y el riesgo para cada uno de los proyectos. A continuación, es posible hacer una revisión comparativa dibujando los resultados tal como se ilustra en la figura 27-4. Hay dibujada una línea de regresión que representa la relación media entre los puntos trazados, junto con los límites correspondientes al nivel del 95 por 100 de confianza. Ahora podemos clasificar los proyectos, comenzando por la aventura del 3 por 100 de riesgo, cuya ganancia es relativamente alta con respecto al riesgo, y acabando por el proyecto más deficiente, con un riesgo del 4 por 100 que es relativamente grande comparado con el beneficio potencial: Beneficio potencial, 100.000$ Riesgo, tanto por 100

45 61 3 6,5

30 2,3

18 42 24 1 5 4

El ejemplo está simplificado. Generalmente, la dirección querrá considerar otros criterios sobre la inversión, como el capital que hará falta para iniciar cada proyecto. Esta variable adicional puede manejarse desarrollando un modelo tridimensional. Entonces, la línea de la relación media se sustituye por un plano. Se pueden manejar dimensiones adicionales fácilmente en lo que respecta al tratamiento matemático, pero se introducen dos limitaciones: (1) al considerar más variables, es más difícil para nosotros visualizar las relaciones, incluso cuando las ecuaciones se desarrollan matemáticamente; y (2) cuando las relaciones entre las variables son curvilíneas, es discutible la habilidad de los modelos matemáticos para reconocerlas y reflejarlas.

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Fig. 27-4.

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Análisis del beneficio frente al riesgo. En este ejemplo, se comparan las relaciones para seis posibles proyectos.

Análisis del deterioro de las ventas

A menudo las ventas de un producto que no se promociona tienden a declinar en una proporción firme. Suponiendo un índice de deterioro del 10 por 100, en una serie de períodos sucesivos, la supervivencia del volumen de ventas será como la que se muestra en la figura 27-5. Esto resulta de la aplicación de la curva exponencial utilizada en la garantía de la fiabilidad. Si P(E) es la probabilidad de supervivencia de ventas, d es el índice de deterioro en tanto por 100, y n es el número de períodos de ventas que nos interesa, entonces: P(E) = (0,368)dn Para un índice de deterioro del 10 por 100, y digamos que para 10 períodos: P(E) = (0,368)10(0,1) = 0,368 1 o 36,8 por 100

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como puede comprobarse en el gráfico. El valor 0,368 es el inverso de e ya mencionado, que es la base de los logaritmos naturales. Este ejemplo ilustra además la amplia aplicación de los métodos estadísticos, no sólo para las industrias de fabricación y de servicios, sino prácticamente también para todas las áreas de gestión, toma de decisiones y control. Revisión de la diversificación de los productos

La disminución del volumen de ventas conforme un producto se va haciendo viejo pone excesivas cargas sobre la fabricación como un todo. Se añaden nuevos productos mientras que aún subsisten los viejos. De este modo, surge la necesidad de hacer unas revisiones periódicas de la di versificación en los productos, para separar de la línea de fabricación a aquellos artículos que ya no contribuyen a la posición competitiva de la firma. Son muchos los tipos de costes en que se incurre cuando hay excesiva diversificación: 1. La dirección desvía la atención de los artículos principales que producen beneficios, perdiendo tiempo y energía en artículos de bajo volumen de ventas que van proliferando. 2. Los estudios de tiempo, análisis de costes, contabilidad, catálogos y listas de precios se hacen muy pesados. 3. Puede que hagan falta demasiados cambios en los equipos y reajustes en la línea de montaje.

Fig. 27-5. Curva del deterioro de ventas. Se ha trazado un índice constante del 10 por 100, basado en la distribución exponencial. Procedencia: N.L. Enrick, Market and Sales Forecasting, Malabar, Florida 32901: Krieger, 1979, p. 195.

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4. Los gastos de pedidos y de existencias pueden aumentar debido a que hay que servir, hacer y almacenar demasiadas piezas de demasiados modelos diferentes. 5. El agente de ventas puede perder un tiempo valioso en la oficina del cliente, cuando el comprador está abrumado con demasiadas cosas entre las que elegir. Las cosas a elegir deben ser las adecuadas, ni demasiado pocas ni excesivas. Por tanto, en interés de que las operaciones del negocio sean ordenadas, de coste efectivo y competitivas, cada unos pocos años puede que se tenga que hacer un recorte en la línea de productos. También es útil en las tareas decisorias de la dirección general el análisis de Pareto, una herramienta estadística que es particularmente estimada por los círculos de calidad (ver el capítulo 29). El análisis de Pareto comienza con una clasificación de mayor a menor, por ejemplo, del volumen de ventas por modelo de producto dentro de un grupo determinado de productos. Cada artículo se expresa entonces en función de su porcentaje respecto del volumen del grupo completo. Por último, se determina el incremento acumulativo del volumen, de artículo en artículo, desplazándose por los modelos clasificados. En la figura 27-6 se pone un ejemplo, obsérvese que para 15 artículos, 7 representan el 90 por 100 del total del volumen de ventas. Ahora hacen falta análisis de Pareto adicionales, utilizando la clasificación del volumen de ventas como referencia, que indiquen los costes establecidos, los costes de las existencias y otras informaciones relevantes. A continuación se presentarán como "costes en dólares por unidad fabricada", y se prepararán nuevos gráficos de Pareto. Equipados con esta información, los comités de dirección que representan a producción e ingeniería, contabilidad y finanzas, y ventas y marketing, pueden tomar las decisiones adecuadas respecto al nivel más factible de di versificación en los productos. La determinación se debe hacer para cada uno de los grupos de productos para los que se supone que hay un exceso de di versificación. El análisis de Pareto es simplemente una ayuda y no es el único arbitro en temas de diversificación de productos. Consideraciones de marketing pueden dictar una variedad más amplia de modelos que los justificados por Pareto, para poder ofrecer una "línea completa" al cliente. Sin embargo, la capacidad de fabricación puede marcar un límite a la expansión de las ofertas, especialmente cuando los cambios de las matrices y de las condiciones llevan mucho tiempo. Entonces puede servir de ayuda para refinar las decisiones respecto a la diversificación de los productos, una técnica matemática conocida como Programación Lineal (PL, en inglés LP, Linear Programming)1. Está más allá del ámbito de este libro entrar en estos detalles y en sus aspectos de gestión. 2

Análisis del Gradiente de Decisiones

Cuando se planifica a corto plazo, resulta aconsejable dejar algún margen para posibles desviaciones en la realidad, respecto de los desarrollos previstos, en lo que se refiere a las

1

Una presentación simplificada es, por ejemplo, la de N.L. Enrick, Management Control Manual, 2.a Edición, 1980, o Management Planning, 1967, ambas publicadas por Krieger Publ. Co., Melboume, Florida. 2 N.L. Enrick, "Decission Gradient Analysis as an Aid in Sales/Production Coordination", Omega 9(3):32528, mayo, 1981. El fundamento matemático se puede ver N.L. Enrick, "Statistical Control Applications in Linear Programming," Management Science //(8):B177-86, junio 1965.

APLICACIONES FINANCIERAS Y ADMINISTRATIVAS DEL CONTROL DE CALIDAD ESTADÍSTICO

Fig. 27-6.

339

Curva de Pareto para la planificación de ventas.

finanzas, producción, ventas y otras variables. Así, la dirección dispone de cierta flexibilidad al tomar las decisiones día a día. El sistema de Análisis del Gradiente de Decisiones (AGD)1, utilizando Márgenes de Decisiones (MD)2 adaptados de los conceptos generales de los límites de control, permite dicha flexibilidad. Se puede hacer una aplicación típica de los MD cuando un fabricante está planificando el marketing y la promoción para la próxima temporada. Por ejemplo, una fábrica de tejidos había desarrollado ocho estilos, del A al H, los cuales se han tabulado en orden descendiente del margen de beneficios en la línea 1 de la tabla 27-3. Un marketing candoroso dedicaría ahora mucho esfuerzo a la promoción de los tejidos de más margen. Pero esto no tendría en cuenta la velocidad de fabricación de cada tejido, las limitaciones de la capacidad en fases sucesivas de la fabricación, y otros posibles obstáculos. El sistema conocido como Programación Lineal de una Combinación de Productos (PLCP)3 toma en consideración los objetivos relevantes y las restricciones inherentes a los problemas de coordinación ventas/

1

En inglés DGA, Decision-Gradienl Analysis. En inglés DA, Decisión Allowances. 3 En inglés PMLP, Product Mix Linear Programming. 2

340

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

producción, como por ejemplo el problema con que se enfrenta la fábrica de tejidos, y recomienda un conjunto de objetivos encaminados a obtener el beneficio global óptimo, como se ve en la línea 3. El producto A, por ejemplo, que visto individualmente ofrece el mayor margen de contribución de 400$, es menos deseable desde un punto de vista global que el G, que presenta un beneficio menor del 30 por 100, pero menos obstáculos potenciales en un contexto de fabricación a gran escala. A pesar de su utilidad, la PLCP no puede servir de mucha ayuda en situaciones de emergencia. Por ejemplo, ¿qué debería hacer la dirección si se recibiese un pedido por una cantidad que sobrepasase bastante el óptimo semanal?. El desequilibrio resultante se podría extender a lo largo de varias semanas de lo que queda de temporada. La aceptación o el rechazo del pedido dependería entonces del grado de desequilibrio producido, una cuestión que sólo se puede contestar por medio de la PLCP. Pero el cliente está al teléfono y solicita una respuesta inmediata. La solución la tiene el MD. A un nivel de Decisión (ND)' del 99 por 100, que quiere decir que la dirección está dispuesta a aceptar un beneficio global del 99 por 100 del óptimo (3,088$ en nuestro ejemplo), entonces puede que las recomendaciones respecto de la cantidad a fabricar se violen en la extensión indicada por el MD de la línea 5. Un AGD completamente elaborado amplía este concepto a un número de NDs tal como se ve en la tabla 27-3, y también gráficamente en la figura 27-7. Obsérvese que los distintos tejidos pueden tener unos patrones de gradientes de decisión muy diferentes, que reflejan la forma en que las recomendaciones respecto de la producción óptima varían con el ND elegido. En lo que respecta a la elección de un ND concreto, depende de la opinión de la dirección (ver la tabla 27-4). Cuando se espera, o se está desarrollando, una buena temporada, pueden considerarse como mejores los NDs del 99 y del 95 por 100. Por otra parte, si la calidad de la temporada es dudosa, puede que sea conveniente un ND del 90 al 85 por 100, más bajo y más acomodaticio (aunque parezca menos beneficioso). No tiene sentido proteger un negocio, con un ND elevado, que puede que al final no se materialice durante la temporada. El AGD demuestra cómo un concepto procedente de una aplicación (de los límites de control estadístico) se puede ampliar a otras aplicaciones, tales como los MD en la planificación a corto plazo. Una buena idea nunca permanece aislada mucho tiempo. Gestión del Camino Crítico2

Los proyectos que implican una gran cantidad de actividades interrelacionadas, tales como la construcción de una nueva planta o el diseño de un programa de marketing, se benefician a menudo de la Gestión del Camino Crítico (GCC). La construcción de un barco, como se indica en la figura 27-8, implica las actividades y los valores tiempo (en meses) que estima la dirección y el staff implicado. Por ejemplo, los planos y las especificaciones a 2 ± 1 representan un tiempo más probable de 2, un tiempo optimista de 1, y un tiempo pesimista de 3. La construcción del casco, con 4, +2 y — 1 , representa un tiempo más probable de 4, un tiempo optimista de 3, y un tiempo pesimista de 6.

1 2

En inglés DL, Decisión Level. En el original, Critical Path Management (CPM).

APLICACIONES FINANCIERAS Y ADMINISTRATIVAS DEL CONTROL DE CALIDAD ESTADÍSTICO 341

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 27-7. Gradientes de decisión para diferentes modelos, del A al H. Para la mayoría de los artículos, la sensibilidad del volumen recomendado (número de unidades fabricadas) se acentúan en el intervalo del nivel de decisiones del 95 al 99 por 100.

Las interdependencias se indican con líneas de conexión, las líneas continuas representan actividades que consumen tiempo y las líneas de trazos o “falsas” simplemente sirven de recordatorio de las dependencias. Por ejemplo, la acción "instalar el parabrisas" depende de “instalar motor y controles” y de “proveerse del parabrisas”. La línea gruesa a lo largo de todo el diagrama representa el camino crítico. Es el camino más largo de todo el entramado, y se basa en los valores más probables. Ahora la evaluación de este proyecto sigue el camino crítico utilizando la metodología descrita previamente en la evaluación de proyectos.

Por tanto, el tiempo que se espera que tarde en completarse el proyecto, al nivel de confianza del 95 por 100, es, = Total más probable ± 2 desviaciones estándar

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APLICACIONES FINANCIERAS Y ADMINISTRATIVAS DEL CONTROL DE CALIDAD ESTADÍSTICO

Tabla 27-4. Gradientes de decisión para el problema de productos combinados1 Producción recomendada (en 100,000 yardas) para diferentes NDs, para cada modelo

ND, porcentaje 100 99 95 90 85

A 0,56 1,1 3,1 5,4 6,7

B

C

D

E

F

3,79 7,0 8,2 8,2 8,2

0 1,3 5,0 7,4 7,7

0 3,5 8,2 8,2 8,2

0 1,2 3,7 6,7 7,8

0 0,4 1,4 2,6 3,8

G 5,22 6,0 6,8 7,7 8,6

H 0 0,2 1,0 1,8 2,7

1 Por ejemplo, para el ND del 100 por 100,3.790.000 yardas del producto B representan el uso óptimo de la fábrica; pero si la dirección renuncia a tan sólo un uno por cien de la contribución total al beneficio, se pueden permitir 7.000.000 yardas. Obsérvese que cada modelo debe considerarse por separado. Una vez se ha admitido un ND inferior al 100 por 100 y se ha contratado el pedido, se ha de hacer un nuevo AGD para calcular la nueva combinación de productos óptima y los valores de los ND. Ya que no es corriente recibir pedidos excesivamente elevados de un modelo concreto, la necesidad de revaluar los niveles del AGD no es una carga excesiva, especialmente cuando se han establecido programas rutinarios.

en que el valor 2 (o más exactamente 1,96) se saca de la curva normal para el nivel de confianza del 95 por 100. Para otros niveles de confianza se deben tomar los correspondientes valores de la tabla de la curva normal (tabla 25-2). En nuestro ejemplo: Tiempo esperado (nivel de confianza del 95%) = 13 ± 2(0,85) = 13 ± 1,7 Es ésta una variación considerablemente menor que la del planteamiento candoroso de tomar el recorrido total, 12, dividirlo por la mitad, y aplicarlo al valor más probable. En concreto tendríamos 13 ± 12/2 = 13 ± 6. En la práctica no es realista (1) establecer los límites sin niveles de confianza, y (2) suponer que en cada fase de actividad tendrá lugar

Fig. 27-8. Actividades para la construcción de pequeños barcos y valores tiempo. Las líneas gruesas indican el camino crítico.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

lo peor. En cambio, los límites son más realistas si se utiliza el método de añadir las varianzas estimadas, calcular luego la raíz cuadrada de la desviación estándar y aplicar el nivel de confianza en la Curva Normal. Este método también se conoce como de Pitágoras o de la suma vectorial. Gestión por excepciones

Los gráficos de control financieros y administrativos aplican el principio de excepción de la dirección: mientras las operaciones transcurran dentro de los estándares y los límites permitidos, hay que dejarlas estar. Solamente aquellas situaciones —las excepciones— que están fuera de estándar y que merecen especial atención, son las que reciben la consideración de la dirección. El uso coherente de este principio significa que los resultados de las operaciones rutinarias se quedan en segundo plano. El volumen de datos y de papeles, que hacen falta para muchos sistemas automatizados de proceso de datos, se puede reducir drásticamente si se suprime la información de rutina y se destacan las excepciones. La eficacia de la gestión, al concentrarse en las excepciones, mejorará. Ya no se desperdiciará más tiempo escrutando unos informes voluminosos para encontrar los pocos temas fuera de estándar. La atención se dirige "a la rueda que rechina", bien sea en el funcionamiento de las máquinas o en la gestión organizativa. En el diagrama de flujo de la figura 27-9 se pone de relieve el principio de excepción para la gestión de las ventas estacionales, las existencias y la producción. El proceso de datos automatizado desarrolla los patrones característicos de las ventas estacionales con los límites de control. La operación en línea compara las ventas diarias, semanales o mensuales respecto al patrón y a los límites. Sólo se imprimen aquéllos casos que indican tendencias fuera de control, mostrando el patrón característico, la elaboración actual y los límites de control. Las elaboraciones normales, de acuerdo con las previsiones, se quedan en segundo plano. Conforme las tareas de la dirección se van haciendo más complejas y exigentes, las cualidades que tienen los gráficos de control con el principio de excepción incorporado de ahorrar tiempo y mejorar las decisiones respecto al proceso, serán más ampliamente reconocidas para todas las aplicaciones relevantes de gestión. Visualización de la gestión

Cuando se realizan muchos gráficos de control para las diversas funciones y subfunciones de un departamento, su objetivo primordial consiste en ayudar a las personas que realizan estas operaciones a adquirir una perspectiva de estas funciones y subfunciones, y ejercitar su valoración y su control. Para las revisiones periódicas de la alta dirección, cuando se han de investigar numerosos departamentos y funciones primordiales, puede ser conveniente reunir algunos conjuntos de gráficos en uno solo. Esto se ilustra en la figura 27-10 en donde las funciones y las subfunciones se identifican de la siguiente manera: • • • •

Por encima del estándar, + Dentro del estándar, sombreado Por debajo del estándar, ? Nuevo (todavía no se han establecido los estándares), en blanco

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Fig. 27-9.

Principio de excepción de la gestión. Diagrama de flujo ilustrativo.

Puede que alguien prefiera otras formas alternativas de presentación. La ventaja de ésta visualización gráfica es que pone de relieve (1) las áreas departamentales individuales que requieren más asistencia (por ejemplo, más recursos en cuanto a formación o equipo), y (2) los departamentos en los que puede predominar la presencia de signos + o de signos de interrogación. Observaciones individuales y su control

Hasta aquí, los límites de control se habían basado en muestras sucesivas o “subgrupos” de n= 2 a 25 o más. Sin embargo, en las aplicaciones administrativas, una sola observación,

345

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

n = 1, se puede asignar a un período. Por ejemplo, una firma que expresa las pérdidas de existencias, en dólares, en forma de porcentaje de los dólares totales de la mercancía almacenada, sólo dispone de una observación por período. No se puede aplicar un gráfico de porcentaje de unidades defectuosas, porque no se dispone de un número de unidades n individuales. Para encontrar la desviación estándar, podemos artificialmente crear n = 2 por medio de un recorrido móvil. Por ejemplo: Periodo Pérdidas, % Recorrido móvil, %

1 2,6

2 1,8 0,8

3 2,4 0,6

4 2,7 0,3

5 3,2 0,5

Total 12,7 2,2

Media 2,54 0,55

Para los períodos 1 y 2, por ejemplo, el recorrido móvil es la diferencia entre 2,6 y 1,8. El recorrido medio, R = 0,55, basado en nuestro n = 2 artificial, da: Desviación estándar estimada = R x Factor = 0,55 x 0,89 = 0,49 = 0,49 Suponiendo que la dirección establece una pérdida permisible del 2,1 por 100, y está dispuesta a aceptar un nivel de confianza del 95 por 100 para los límites de control, entonces: Limites de control = 2,1 ± 2(0,49) = 2,1% ± 0,98 Utilizamos la desviación estándar (y no el error estándar para n = 2) con vistas al hecho de que en la práctica lo que queremos es controlar los valores porcentuales de los períodos individuales. El valor 2 viene de la tabla de la Curva Normal ya vista.

Fig. 27-10. Gráfico global. Los gráficos individuales para una función o subfunción dada se analizan de forma conjunta, lo que permite una visualización rápida.

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347

Resumen

Los métodos estadísticos que son útiles para el control de calidad se pueden aplicar a las funciones administrativas y financieras. Los valores prácticos van desde los simples gráficos de control hasta modelos sofisticados. En todos los casos debe quedar claro que los procedimientos válidos implican dos prerrequisitos: (1) los métodos y modelos requieren una estrecha coordinación entre la dirección y las personas que desarrollan los métodos estadísticos, para garantizar que los sistemas sean realistas y estén orientados hacia el usuario, y (2) una valoración sólida, con comprobaciones y recomprobaciones, así como las revisiones periódicas, son parte integrante del diseño y de la aplicación de estos modelos. La recompensa por la adopción de estos métodos estadísticos, una vez que funcionan eficazmente, es que la dirección y el staff se ven auxiliados y complementados en sus valoraciones, si bien éstas no se sustituyen por métodos cuantitativos. PREGUNTAS DE REPASO

Cuando se utiliza un sistema de información de la dirección aplicando los gráficos de control a las funciones financieras y administrativas, la dirección puede elegir entre dos maneras de disponer de los datos impresos. ¿Cuáles son éstas? Los datos siguientes indican las ventas del modelo K de un vendedor que tiene un negocio muy variable según las temporadas: Año Mes Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total Media

'81

'82

'83

'84

'85

Total

Media

10

15

10

25

20

80

16

15 15 20 30 55 80 80 90 30 40 15 480 40

30 35 35 50 70 100 75 90 30 50 20 600 50

25 35 40 40 85 100 120 135 130 70 50 840 70

30 40 40 60 90 110 100 100 60 40 25 720 60

45 30 40 75 80 115 150 155 170 40 40 960 80

145 155 175 255 380 505 525 570 420 240 150 3600 —

29 31 35 51 76 101 105 114 84 48 30 720 60

Indicar la variación típica de las ventas según las temporadas, junto con los límites de control para el 95 por 100 de confianza. 3. Hacer un gráfico sencillo de las medias anuales del modelo K (de la pregunta 2). Según su propia opinión, trace una línea de tendencia, y prediga lo que ocurrirá en el año 1986. 4. Suponiendo que en la pregunta 3 usted ha predicho un promedio de ventas de 100 unidades al mes, indique el esquema acumulativo en número de unidades, mes a mes. 5. Las estimaciones del coste y de los ingresos de un nuevo proyecto son los siguientes:

348

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL Coste, en $

Más probable Optimista Pesimista

1050 1180 800

Ingresos, en $ 900 800 950

Calcule el beneficio más probable. ¿Qué riesgo hay de tener un punto muerto o pérdidas? ¿Cuál es la probabilidad de que el beneficio sea de 10$ o menos? 6. En la figura 27-4, suponga que un proyecto tiene un riesgo del 2 por 100 y un beneficio más probable de 10 (es decir, de 1.000.000$). ¿Cuál sería su opinión sobre la puesta en marcha de este proyecto? 7. Dado un índice de decadencia de ventas del 20 por 100, calcular las ventas supervivientes y su porcentaje para los siguientes períodos: 2,5, 5, 10. 8. ¿Cuál es el contexto práctico en el cual se deberían utilizar métodos cuantitativos de asistencia para el control financiero y administrativo por parte de la dirección?

28 Control de calidad en las empresas de servicios

Introducción

Los métodos modernos de control de calidad se desarrollaron y maduraron en las industrias dedicadas a la fabricación. Estas procesan y fabrican productos acabados perecederos y no perecederos. Por el contrario, las industrias que no se dedican a la fabricación se desglosan en dos grandes categorías: (1) minería, agricultura y construcción, y (2) servicios. Ya que la minería, la agricultura y la construcción se asemejan a la fabricación en el sentido de que el material se procesa para convertirlo en un producto acabado, no es sorprendente que los métodos de control de calidad en estas operaciones sean semejantes a los que se utilizan en la fabricación. Sin embargo, la actividad de servicios es relativamente diferente de la actividad productiva: el trabajo se realiza para alguien. Por ejemplo, una persona puede recibir cuidados sanitarios, o un fabricante puede recibir el marketing, la promoción y la distribución de sus productos a través de una compañía de servicios. Panorama de las empresas de servicios

Las empresas de servicios difieren mucho unas de otras, pero aun así se puede hacer una clasificación por grupos amplios, según si las funciones desarrolladas son fundamentalmente personales, automatizadas, o combinadas, tal como se sugiere en la figura 28-1. Se puede hacer una subdivisión según la cantidad de trabajo especializado o no que se requiera, y el grado de esfuerzos técnicos o profesionales y de oficina. Estas distinciones sólo son válidas hablando en términos amplios y generales. Por ejemplo, el cuidado de la salud afecta fundamentalmente a profesionales (médicos, enfermeras y farmacéuticos) y a administrativos (citas con los pacientes, informes de los pacientes y de la medicación, y facturas), pero también hace falta una labor técnica especializada (los equipos de fontanería y de reparaciones eléctricas, por ejemplo), y servicios no especializados (tales como los de conserjería). Por eso la figura 28-1 sólo pretende dar una visión general. Impreso con autorización de Walsh, Surster y Kimber, editores, "Quality Management Handbook," Marcel Dekker, Nueva York (en prensa). Autor N.L. Enrick.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Organización de las empresas de servicios Las entidades que se ocupan fundamentalmente de prestar servicios, tales como comunicaciones; transporte, distribución y marketing; y funciones financieras o dirigentes, tienen en común la necesidad de desarrollar políticas. Estas políticas giran alrededor de estrategias y planes para lograr un marketing eficaz; para hacer inversiones sólidas; estructurar el flujo de papeleo y de datos que contienen la información esencial pertinente; y lograr unos precios adecuados al mercado. Esta última actividad a menudo hay que subdividirla según los segmentos de mercado. Además de estos aspectos, las políticas deben tener en cuenta el valor de las buenas relaciones con los clientes, el potencial de crecimiento implicado en la eficacia del servicio, y la necesidad de mantener unas buenas relaciones con los proveedores, los asociados y otros. Las firmas competitivas son aquéllas que combinan el hacer sus políticas con un fuerte énfasis en las innovaciones empresariales. El efecto de tales innovaciones en el servicio, que dan como resultado una productividad más elevada, mejor relación calidad/coste, y mejor predisposición del cliente, es lo que puede diferenciar a dos bancos o a dos cadenas de comidas rápidas. El control de calidad, tal como se pone de relieve en la figura 28-2, es la herramienta organizativa para garantizar que las innovaciones tengan los resultados previstos (o se revisan sucesivamente hasta que se han conseguido los objetivos empresariales). El mecanismo de retroalimentación inherente a las políticas innovadoras se investiga un poco más en la figura 28-3. El análisis de las demandas del mercado; la consideración de las tendencias económicas, políticas y sociales; y el conocimiento de los desarrollos tecnológicos y de las oportunidades deberían dar como resultado unas políticas, estrategias y planes respecto a la calidad de las instalaciones, el calibre del personal, la relación calidad/ coste que se ha de conseguir, y la satisfacción de las necesidades de los clientes en diferentes segmentos del mercado. La organización de las operaciones se debe diseñar para lograr estos

Fig. 28-1. Tipos de empresas de servicios: automatizadas frente a no automatizadas (personales).

CONTROL DE CALIDAD EN LAS EMPRESAS DE SERVICIOS

351

Fig. 28-2. Políticas e innovaciones empresariales en las organizaciones de servicios. El control de calidad ayuda a garantizar el buen comportamiento y a lograr buenos resultados en cuanto a productividad, relaciones calidad/ coste y satisfacción del cliente.

objetivos. Deben haber estándares de calidad, medios para medir estos estándares, y controles de conformidad para cada parte de las actividades implicadas. Cuando los programas de control indican que los estándares no pueden alcanzarse, será necesario hacer revisiones de los estándares o de las operaciones. Cuando son válidas las percepciones de la dirección respecto de las necesidades futuras, y se persiguen eficazmente con estrategias y controles, con el tiempo se derivará el crecimiento de la calidad y la eficacia del servicio proporcionando así a la organización que está alerta, una mayor ventaja sobre la competencia. En la práctica, estos principios conducen a la necesidad de un compromiso: se debe encontrar una buena combinación entre la organización interna, que optimiza la productividad, y el servicio orientado hacia el exterior resaltando las necesidades de los clientes. Es gratificante constatar que el movimiento hacia la instalación de ordenadores centralizados, dictada por los requisitos de la productividad interna, está dando paso a la descentralización al ir siendo instalados ordenadores de tipo mini y micro. Este desarrollo tecnológico permite

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 28-3. Crecimiento de la calidad del servicio. Las políticas, estrategias y planes, basados en la percepción de las necesidades del cliente por parte de la dirección, llevan a conseguir los objetivos y estándares, garantizados por los controles adecuados.

el establecimiento de multitud de puntos más pequeños de procesado, que se adaptan más específicamente a las necesidades de los segmentos del mercado y a grupos específicos de clientes. Los servicios de apoyo pueden entonces alinearse con los mercados. Temas de interés de la calidad en el servicio El control de calidad, que comenzó para aumentar la relación calidad/coste lograda en la producción, está encontrando una aceptación creciente en las áreas de servicios más recientemente. Los temas de interés de la calidad y sus aplicaciones en el control son, de hecho, bastante paralelos. Se demostrará con unos pocos ejemplos. • Defectos por unidad. En los tejidos, por ejemplo, nos pueden preocupar el número de hilos retorcidos, manchas e hilos en falta por cada 100 yardas de tejido. Esta es

CONTROL DE CALIDAD EN LAS EMPRESAS DE SERVICIOS

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una cuestión de fabricación. En una casa de pedidos por correo, la dirección puede estar preocupada por el número de equivocaciones en los pedidos por cada 100 envíos. Esto es un problema de servicio. En los dos casos se puede aplicar un plan de muestreo o un gráfico de control, basados en la idea de defectos por unidad. • Porcentaje de unidades defectuosas. En la fabricación de termostatos, se debe de comprobar una muestra para determinar el porcentaje de unidades que no llegarán a realizar 10.000 actuaciones. En una operación telefónica, se puede tomar una muestra para averiguar el porcentaje de llamadas a información que recibieron contestaciones descorteses, erróneas o deficientes en cualquier otra medida. En ambos casos el gráfico de control del porcentaje de unidades defectuosas (fracción de unidades defectuosas) ayuda a la dirección a distinguir entre las variaciones significativas y las fortuitas. • Variables. En la fabricación se evalúan, por medio de la toma de muestras y los ensayos, las desviaciones de las medidas observadas (dimensiones, temperatura, peso) respecto de los estándares y las tolerancias. En un hotel, se puede comprobar periódicamente la uniformidad en la temperatura de habitación a habitación (como por ejemplo 74 ± 2). El gráfico de control de las variables, en ambos casos, ayuda al control a largo plazo. • Fiabilidad. La fiabilidad de un producto es la probabilidad de que un artículo funcione correctamente durante un período de tiempo dado, bajo las condiciones futuras de uso esperadas. La fiabilidad en los servicios se puede medir igualmente en función de la probabilidad de que después de un cierto tipo de reparaciones no habrá fallos durante un período de tiempo garantizado. Debe quedar claro que muchos aspectos de la calidad en los servicios están ligados a la calidad del producto. Como consecuencia, la fiabilidad de la instalación de un ordenador al servicio de una operación bancaria, depende a su vez de la fiabilidad con que el equipo se construyó por parte del fabricante. Diseño de la calidad de los servicios

El principio bien conocido en control de calidad en la fabricación de que todas las actividades comienzan con el diseño del producto, se puede aplicar en forma paralela a los servicios. El proveedor debe identificar las necesidades de los usuarios, los factores de costes implicados, y la elección de los factores del servicio concretos que satisfarán esas necesidades. Los hombres tienen un amplio espectro de necesidades. En consecuencia, una buena cantidad de la diversificación en los productos manufacturados encuentra su contrapartida en los negocios de servicios. Tenemos ejemplos en los menús de los restaurantes, los estilos opcionales en los salones de belleza, o la variedad de tratamientos que se dan en los hospitales. Pero la diversificación tiene sus límites. No es ni práctico ni económico ofrecer un espectro demasiado amplio donde elegir. Por tanto hay que simplificar ofreciendo un espectro de líneas clave de servicios, o estableciendo módulos de servicios que pueden combinarse de varias maneras para satisfacer las necesidades concretas. El tiempo, el bienestar y la continuidad son los ingredientes principales que determinan la calidad de muchas funciones de servicios. Estándares servicio-tiempo La calidad de un servicio representa la suma de todas aquéllas características individuales que definen la naturaleza del servicio. Un estándar mínimo requiere que el cliente que busca

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

el servicio quede complacido. Sin embargo, una faceta importante de la mayoría de los servicios es el tiempo que pasa el cliente para obtener el servicio. El tiempo del servicio es por tanto una característica importante de la calidad. Se refiere al tiempo necesario desde la demanda inicial del servicio hasta su realización completa, habiendo satisfecho razonablemente la demanda. A este respecto también se ha de considerar el concepto de transacción del servicio: la suma de uno o más servicios individuales, siguiendo a cada servicio individual el subsiguiente servicio en un flujo ininterrumpido. Los servicios generalmente se clasifican en función de la duración (como el tiempo que tarda en oírse el tono del teléfono) y la frecuencia (como cuantas veces, de promedio, se usa el teléfono). Estas dos taxonomías se combinan gráficamente en la figura 28-4. En algunos casos (como en los servicios postales) los valores tiempo se aplican fundamentalmente a objetos (el correo en el sistema), mientras que en otros (como los servicios de ayudas de cámara) implican la atención personal. Las colas o líneas de espera se darán con más frecuencia en el rectángulo inferior izquierdo, mientras que la frecuencia o "persistencia" en la demanda del servicio es baja y la duración del servicio es relativamente corta. Los negocios de servicios de este grupo son generalmente pequeños, tales como sucursales o concesionarios. A menudo son muy competitivos, ya que otras muchas instalaciones ofrecen el mismo tipo de servicio. Por tanto, el tiempo de espera del cliente es un parámetro que no se puede ignorar. Por esta razón a menudo uno se encuentra con el director de una tienda de comestibles cobrando en la caja, o a ejecutivos dirigiendo puestos de venta en Disney World: para hacer frente con eficacia a los períodos de máxima demanda y no enajenar o perder clientes, es incumbencia de todos el compartir su tiempo de servicio. De hecho, esta flexibilidad es un axioma de los dirigentes de los servicios. Pero se trata de una herramienta limitada, y los estándares a largo plazo sólo se pueden satisfacer por medio del análisis de las colas. Los estándares generalmente son dobles: (1) el tiempo medio de la transacción del servicio y (2) el tiempo medio que el cliente espera hasta que se inicia el servicio. Se han de tener en cuenta la distribución del tiempo de servicio (que generalmente sigue una distribución exponencial negativa) y la distribución del índice de llegadas (la llegada de clientes generalmente sigue la distribución de Poisson). Esta última está superpuesta a una función de series de tiempos, con variaciones horarias, por días de la semana y por estaciones. La teoría de las colas es compleja, pero su aplicación permite equilibrar los costes de los servicios (que aumentan con el número de canales de servicio suministrados) con las pérdidas de los clientes (que descienden con el número de canales de servicio). Así se equilibran los factores de calidad y de coste. Una forma de tratar con el problema del exceso de canales y por tanto con el exceso de personal durante las temporadas bajas consiste en ofrecer alicientes especiales durante las horas o las temporadas bajas, en el precio o en servicios extra. Poner alicientes para que el público pida hora es otra forma que se emplea a menudo para reducir las fluctuaciones en los índices de llegada de clientes y en la demanda de servicios. Típicamente, las compañías telefónicas tienen estándares para el tiempo de espera máximo del tono, mientras que muchos distribuidores de comidas rápidas tienen estándares para el lapso espera-más-servicio por demanda. La necesidad de servir con limitaciones de tiempo, mientras que se evitan ociosidades costosas y excesivas en el servicio, se considera en función de un equilibrio económico.

CONTROL DE CALIDAD EN LAS EMPRESAS DE SERVICIOS

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DÍAS DE DURACIÓN

Fig. 28-4. Duración y frecuencia de las relaciones de servicio. El primer cuadrante (esquina inferior izquierda) representa generalmente las firmas pequeñas con servicios relativamente infrecuentes y de corta duración. Procedencia: Adaptado de Troxell, J.R. «Service Time Quality Standards», Quality Progress 14(9): 35, Sep. 1981.

Estándares para el bienestar La consideración del bienestar del cliente es un ingrediente más de los estándares de calidad para los servicios. La persona que instala una lavadora en casa debería llegar a la hora acordada, realizar el trabajo prontamente y eficientemente, y mostrar un carácter alegre pero discreto (no dejar huellas de barro u otras molestias). Los aspectos positivos del servicio incluyen los siguientes: • El enfoque personal. El cliente es importante, deben escucharse sus necesidades personales, y se debe hacer un esfuerzo para satisfacerlo. En última instancia este interés hará que el cliente se sienta bien y lo inclinará a seguir reclamando los servicios de la organización.

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• Un ambiente de buen gusto. La consulta de un dentista con revistas interesantes y una relajante pecera, por ejemplo, contribuirá a aliviar la ansiedad de los pacientes, especialmente cuando son niños llevados por sus padres. Una agencia de viajes cuya decoración no invita a apetecer visitar lugares lejanos no está haciendo mucho por promocionar las excursiones a lugares exóticos. • Información. Las malas noticias no se deben dejar para el final. El cliente tiene derecho a conocer las ventajas y las desventajas de los servicios alternativos ofrecidos. • Atención. El avión lleva retraso, pero la compañía aérea proporciona una estimación razonable de cuándo llegará. El pasajero puede entonces hacer sus planes y ajusfarlos en consecuencia. A menudo la gente que tiene que dar el servicio es excesivamente dura. Vea, por ejemplo, esta indicación que se ha visto recientemente en una instalación de ordenadores: Hemos terminado. Aumentará nuestra estimación de su inteligencia si usted no pregunta cuándo volveremos a estar en contacto. • Seguridad. Los estándares que garantizan que el cliente estará seguro —mientras come en un restaurante, o mientras utiliza las instalaciones de un hotel, o está viajando por medio de un transportista—, son un ingrediente obligatorio de todos los sistemas de servicios. Los códigos que prescriben las condiciones de seguridad se encuentran en los libros de estatutos de la mayoría de los países desde hace cientos de años. La espada de los pleitos por responsabilidades que se ha forjado en las últimas dos décadas, es un estímulo más para tomar las precauciones de seguridad. • Continuidad. Un abogado no llega a hacer la legalización y otros deberes cuando se hace un testamento. Un agente de viajes dispone un viaje y luego el transportista principal va a la bancarrota. Se ha reservado una habitación de hotel, pero no está disponible. Todos estos son casos en que hay discontinuidad en el servicio o un abandono rotundo. Un aspecto de los buenos estándares de calidad en los servicios es garantizar la continuidad de los servicios. La disponibilidad de financieras en un distribuidor de coches es parte de su calidad. El acordar citas, el tomar precauciones con las previsiones adecuadas para las cargas máximas, y el hacer los planes de dirección necesarios, son parte integrante de un programa continuo de servicio. Conformidad con el diseño

Las buenas características y los buenos estándares de servicio tienen poco valor, a menos que la dirección complemente estas especificaciones con controles eficaces que garanticen la conformidad durante las operaciones reales. Resulta conveniente distinguir entre controles internos y externos tal como se definen a continuación. Controles internos Estos se refieren a la garantía de calidad de aquellas características de operación que no son directamente visibles por el cliente. Cuando una compañía telefónica mantiene un control estrecho de los componentes que se utilizan en el mantenimiento del sistema de comunicaciones, se favorecerá la fiabilidad de las operaciones, pero la clientela nunca es consciente de las múltiples actividades implicadas. De igual modo, el usuario de electricidad no es consciente del trabajo que lleva el garantizar el suministro y la calidad del carbón que se

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utiliza en la operación de generación. Ni tampoco un paciente conoce muchos de los procedimientos que se deben hacer cumplir para garantizar la super-esterilidad en un quirófano ortopédico. Desde luego que en última instancia todos los aspectos del control interno serán experimentados por el cliente, en términos de calidad, coste o conveniencia. Así, los cortes en el servicio telefónico pueden sugerir un mantenimiento inadecuado, los costes elevados pueden reflejar unos procedimientos deficientes de compras e inspección, y el fallo en la esterilización de un quirófano puede provocar infecciones. En las operaciones bancadas, como un ejemplo más, el registro de las cuentas es bastante importante. De lo contrario, si no se mantienen los controles, se causarán molestias a los clientes al abonarles o debitarles cantidades erróneas, y se incrementarán los costes al dedicar parte del trabajo de oficina y administrativo a la corrección de estos errores. El comensal da por supuesto que el restaurante se preocupa de mantener unas condiciones sanitarias en la preparación de las comidas, pero si hay un fallo pueden originarse resultados devastadores. Un caso interesante de fallo interno ocurrió hace algún tiempo, cuando el supervisor de un servicio de gasolina mantenía el contenido de btu (British thermal unit) por debajo del estándar, incrementándolo cuando llegaba el inspector de las autoridades legales. El fallo se puso de manifiesto de manera accidental, cuando el inspector leyó una disertación de un estudiante que había utilizado su propia muestra independiente para analizar la variación y con el fin de calcular los límites de control sugeridos. Es obvio que (1) el fraude a la larga se defrauda a sí mismo, y (2) los controles deben diseñarse (incluyendo el muestreo aleatorio inesperado) de manera que el fraude se evidencie rápidamente. En conclusión, debe observarse que todos los negocios de servicios implican un sistema interno, cuyas actividades raramente son observadas por su clientela. Es importante que estos sistemas estén bien diseñados, con buenos estándares para el comportamiento y la garantía de que las especificaciones se cumplan en la práctica. Controles externos Aquí se trata de aquellas calidades del servicio que son experimentadas directamente por el cliente. Una necesidad común es la provisión de limpieza y ausencia de fallos, tales como una habitación limpia en un hotel, con el sistema de calefacción y refrigeración funcionando. Pero muchos aspectos del servicio son relativamente intangibles, tales como la amabilidad, la buena voluntad y el interés por parte del personal de servicio. Muchas organizaciones de servicios, tales como hoteles y restaurantes, disponen de cuestionarios para los clientes, que preguntan por el servicio en cuanto a amabilidad, cortesía, y limpieza, así como por la comodidad y la aceptación general. Es bastante corriente, cuando se da un seminario de formación, preguntar a los participantes respecto a su satisfacción con los temas, su presentación y su importancia respecto de las necesidades reales. Costes de calidad Al igual que en las empresas de fabricación, las empresas de servicios se enfrentan con los problemas de los costes de calidad. Mientras que tales costes se pueden determinar, pocas empresas hacen el esfuerzo de descubrir qué porcentaje de esfuerzo está implicado, ya que hasta ahora se sabe poco con respecto a la relación de estos costes con las ventas. Algunos métodos que se han utilizado son los siguientes:

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• Comparación de los costes, la calidad del servicio y el volumen de negocios entre partes comparables de un negocio (tales como entre sucursales). • Tentativas de comparar los esfuerzos de los competidores con el coste, la calidad y los resultados de ventas propios. Algunos esfuerzos en el control de costes pueden ser un fracaso. Por ejemplo, estaba de moda en las industrias de fabricación mantener los costes de mano de obra indirecta en un porcentaje fijo de la mano de obra directa. Este planteamiento contable puede ser un fracaso cuando los desembolsos por costes adicionales de la mano de obra indirecta —tales como un mantenimiento mejor y un mejor control de la calidad— dará como resultado el ahorro en los materiales y la evitación de rechazos, reprocesos y quejas de los clientes. La experiencia en el área de fabricación tiene sus semejanzas con el servicio, cuando, por ejemplo, si no se tiene personal auxiliar los clientes tienen que hacer largas esperas, o se quedan sin provisiones vitales, u ocurren otros fallos en el lugar de la entrega. La calidad exterior es por tanto la parte más visible de los esfuerzos que hace una organización de servicios. Su funcionamiento eficaz requiere la garantía en todo momento, pero los logros a nivel externo dependen mucho del correcto funcionamiento de los controles internos. Aspectos organizativos

El departamento de control de calidad tan frecuente en las industrias de fabricación es algo que usted no encontrará si pregunta por él en la mayoría de las empresas de servicios. Así, en las industrias de servicios, el concepto de un staff de profesionales interesados preferentemente en la calidad está lejos de encontrar aceptación. En cambio, el control de calidad que existe forma parte de todas las tareas que realizan los directores, supervisores y personal de operaciones. A menudo se logran excelentes niveles de servicio. Un hospital, por ejemplo, generalmente no dispone de un departamento de control de calidad pero sí que hay personal de staff interesado en la calidad, los costes y el comportamiento. Además, la provisión de los “informes de incidentes” sirve para aislar los casos en los cuales los estándares y procedimientos o bien no han funcionado o bien han sido violados. La revisión de estos informes, la discusión con los individuos implicados, y la consideración de las implicaciones de los hallazgos, dará como resultado el tomar en consideración los cambios en los procedimientos o en el personal, según convenga. En otros casos, la revisión de los volúmenes de ventas, quejas, cuestionarios de servicio-calidad, y otras evidencias del comportamiento de la calidad, haciendo comparaciones entre las unidades de venta, sucursales, u otras partes similares de la organización, sirven de retroalimentación vital para el control y para realizar las acciones correctoras. En conclusión, las empresas de servicios no tienen unas funciones bien definidas de control de calidad como las empresas de fabricación, pero no obstante la calidad debe considerarse como el ingrediente importante que garantiza la continuidad, el éxito y la rentabilidad de las instalaciones de servicios.

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Calidad del proceso de datos

La mayoría de las organizaciones de servicios, debido al elevado número de clientes que atienden y a la multitud de transacciones individuales que se generan interna y externamente, se deben apoyar en un amplio procesado por ordenador para resumir la información significativa. Los datos se necesitan tanto para apoyar las decisiones como para controlar la calidad y los costes. Para establecer un sistema de información eficaz, con los controles apropiados para prevenir los errores potenciales, puede servir un enfoque integrado como el de la figura 285. Después de considerar los diversos puntos de procesado de datos, en los que tienen lugar las transferencias, traducciones, y reproducción de la información, los controles operacionales relevantes deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: • Repaso rutinario independiente del trabajo realizado, generalmente sobre la base de comprobaciones de muestras realizadas diariamente. • Auditorías de la fiabilidad de las operaciones del ordenador: la coherencia, exactitud, el acabado y la comparación de los resultados reales frente a los estándares. La calidad de los programas se refleja en estas medidas. • Verificación de los inputs de datos, especialmente en lo que se refiere a la conformidad con las fuentes originales y las transacciones que ellos representan. • Estudios especiales para garantizar el equilibrio de los flujos de datos y procesos, y para establecer los caminos de auditorías y los puntos de desembolsos, ingresos y costes. Las unidades operativas individuales pueden ser sometidas ahora a la evaluación global, comparando el volumen y la calidad del trabajo. La adecuación de los controles; la eficacia en la prevención de errores en lo que respecta a los volúmenes, tipos y patrones; y otros temas relacionados pueden ser sometidos a la evaluación por la dirección y a un repaso corrector. A su vez, uno debe conocer los errores fundamentales y críticos, que pueden provocar pérdidas importantes, frente a las fuentes de error secundarias, menos significativas. Es demasiado bien sabido que la alternativa al control es una gestión en crisis, tal como cuando un error importante amenaza con grandes pérdidas o cuando un exceso de fallos menores se acumulan para dar problemas importantes.

Mejora de la calidad

La especial naturaleza de la industria de servicios, con una multitud de puntos de servicio y elevado número de clientes, ofrece un reto en lo que respecta a la oferta de la calidad y en asegurar que ésta se mantiene. La innovación y la creatividad empresarial pueden ayudar considerablemente a mejorar la calidad. Más abajo se indican algunas de las tendencias recientes: 1. Centralización. Por ejemplo, una cadena de comidas rápidas o una cadena normal de restaurantes generalmente encontrará que es rentable realizar una gran parte de los procesos en unas instalaciones centrales. De este modo la inspección de los alimentos en recepción, el control de los procesos, y la vigilancia del coste y de la calidad se encuentran bajo una dirección única y uniforme.

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Fig. 28-5.

Puntos del proceso de datos que requieren controles operativos. El énfasis varía según los errores potenciales sean importantes o menores y secundarios.

2. Desenfatizar la concesión de licencias. Durante algún tiempo resultaba económico y eficaz arrendar o vender licencias en diversos tipos de negocios de servicios. Generalmente, el control estrecho sobre el comportamiento del licenciatario se lograba por medio de visitas de inspección periódicas y con el mantenimiento de unos requisitos de calidad estrictos. Sin embargo, en los últimos años las decisiones judiciales han tendido a favorecer a los licenciatarios individuales que no han cumplido los requisitos contractuales. En consecuencia, la garantía de un servicio de calidad uniforme por todo el territorio del licenciatario se va sometiendo a mayor control central, desplazándose hacia la propiedad que va comprando la parte del licenciatario. 3. Análisis estratégico. Se pueden realizar análisis especiales utilizando las técnicas de investigación, para mejorar el aparato interno del servicio. Por ejemplo, cuando el

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servicio incluye operaciones de entrega, el análisis estratégico del número de vehículos de que se dispone, las necesidades del cliente, las rutas alternativas, y los factores de frecuencia, pueden conducir a la reducción de los costes al mismo tiempo que reducen el tiempo de espera. Las operaciones bancarias, que implican la complejidad del pago de cheques, multitud de abonos y cargos, edición de los extractos de cuentas y similares, se pueden beneficiar de los análisis para aumentar el dinero en efectivo (incrementando así los fondos disponibles) y para reducir la falta de claridad de los errores en los extractos de cuentas de los clientes (minimizando así las preguntas y los costes administrativos y de oficina resultantes). La mejora de la calidad depende en gran medida del interés de la alta dirección, de la atmósfera para preguntar libremente y de la estimulación de la creatividad por toda la firma, y de la motivación y del ingenio del staff para desarrollar y llevar a cabo las funciones que ahorran costes y que acrecientan el servicio. Motivación

Los principios y las prácticas para motivar a los empleados en la fabricación también se aplican en las industrias de servicios. Destacan los siguientes factores: 1. Los empleados de servicio, por medio de su contacto directo con los clientes, pueden contribuir directamente al buen nombre, al incremento de las ventas, y al crecimiento de la clientela de la firma. Los incentivos (financieros o de otro tipo) para los empleados por hacer lo mejor que pueden, suplementados con cursos de educación y formación, son factores importantes. 2. El contacto con los clientes proporciona a los empleados información directa sobre las reacciones del cliente a los servicios ofertados. Se debe encontrar el medio de que esta información se pueda acumular y revisar periódicamente. 3. Los cuestionarios de los clientes, tratados previamente, junto con visitas de inspección disimuladas (el empleado no debe saber que el "cliente" es un inspector) permiten a la dirección la identificación del empleado superior. La motivación para funcionar bien se ha logrado con éxito en la gran mayoría de las empresas de servicios. Los incentivos van desde las expresiones de aprobación y apreciación por parte de la dirección, hasta los incentivos monetarios y la posibilidad de promociones. A la mayoría de la gente le gusta hacer bien su trabajo, y es tarea de la dirección crear la atmósfera adecuada que facilite el buen trabajo, y el reconocer y recompensar el comportamiento.

Círculos de Calidad

La implantación de los Círculos de Calidad (CC) en las empresas de servicios representa un medio importante de aprovechar la creatividad, el interés y la motivación de los empleados para mejorar la calidad y reducir los costes. El grupo de Human Resources Development (HRD) del hospital Henry Ford proporciona un ejemplo ilustrativo. Los círculos, establecidos en 1980 con el objeto de involucrar a los empleados de primer nivel, se diseñaron para estudiar los medios para mejorar la calidad de los bienes y servicios producidos, reduciendo

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los gastos de operación, favoreciendo la calidad de la vida de trabajo, y concomitantemente lograr niveles óptimos en el cuidado de los pacientes. El plan inicial suponía una aproximación cautelosa a seis departamentos: terapia ocupacional, dietética, quehaceres domésticos ambientales, almacén general y distribución, servicios de ordenador, y la oficina del dispensario satélite. Asignación de tareas

El supervisor de primera línea de cada área hizo de jefe del Círculo de Calidad, y se realizaron encuentros subsiguientes para prepararlos como instructores. Esta orientación se hizo por medio de un consultor de Círculos de Calidad. Se hizo hincapié en la comunicación abierta entre los participantes y los no participantes, en el apoyo continuo por parte de la dirección al proceso de los Círculos de Calidad en todos los niveles, y el compromiso voluntario con el programa por parte de todos los miembros del Círculo de Calidad. Las reuniones informativas mostraron la forma en que los Círculos de Calidad aportan beneficios al individuo y al hospital. Este planteamiento originó considerable interés por parte de los empleados. Sin embargo, también fue necesario acentuar las responsabilidades de los miembros y desarrollar criterios para los principales tipos de problemas que probablemente requerirían soluciones de los CC.

Criterios

Los encuentros de los círculos se programaron semanalmente. Se establecieron las guías o los criterios relacionados con la resolución de los problemas: • Los problemas afrontados deben estar relacionados con el trabajo de los miembros. • Los problemas deben tener impacto sobre la calidad del producto o del servicio, para que merezcan atención. • Son temas importantes la reducción de costes y el ambiente de trabajo. • Las tareas más importantes de todas son el cuidado del paciente y la satisfacción del mismo. • Los proyectos, por lo menos en principio, deberían ser de naturaleza tal que haya una expectativa razonable de que se hayan completado en tres o seis meses. Aun cuando el ámbito de un programa de CC pueda, con el tiempo, ampliarse, es importante comenzar con unos criterios claramente definidos para el ámbito de actividades que se van a cubrir. Una vez se ha establecido una buena relación de trabajo, de forma que los miembros individuales de los CC sean conscientes de sus potencialidades, responsabilidades y limitaciones, pueden tomarse en consideración tareas más formidables.

Proyectos

Una vez se han establecido los criterios, el CC busca proyectos para ser abordados. Generalmente hay muchos problemas que merecen atención. En el caso del Hospital Henry Ford, los CC abordaron estos proyectos iniciales:

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• Servicio de comidas dietéticas. Mejorando la rapidez del servicio, reduciendo los alimentos desperdiciados, eliminando los riesgos, creando una atmósfera más agradable. • Instalaciones del almacén general. Reorganización de los métodos y procedimientos de almacenado, haciendo más fluido el flujo de trabajo y materiales, resultando en una mayor productividad. • Limpieza ambiental. Reducción del desperdicio de los materiales de limpieza y mejor utilización de los artículos de un sólo uso (tales como las toallas de papel, bolsas y similares). • Staff. Puesta en funcionamiento de un sistema rotativo para favorecer el crecimiento personal y el desarrollo del staff, y para permitir mayor flexibilidad en los calendarios. • Facturación. Mejores procedimientos que (1) reducen las preguntas de los clientes, (2) reducen las solicitudes de información adicional por parte de los asegurados y (3) reducen los errores de facturación. La única área en la que no se pudieron detectar ventajas dentro de un período de tiempo relativamente corto fue en los servicios de ordenador. Los Círculos de Calidad, una invención japonesa que incorpora los conceptos americanos del control de calidad estadístico, ocupan un lugar importante tanto en la fabricación como en las empresas de servicios. Existen muchos modos de implicar a los empleados de primera línea y a otros, solicitando sus inputs creativos, y por tanto fomentando no solo la calidad de la vida de trabajo y la moral de los empleados, sino contribuyendo también a reducir los costes y a ganar en calidad. Resulta difícil concebir una organización de tamaño medio o grande que pueda ser eficaz sin los Círculos de Calidad. Los CC también tienen un considerable valor en las firmas pequeñas, pero en algunos casos la dirección puede lograr unas relaciones estrechas con los trabajadores, con unas interacciones que producen unos resultados similares a los que se obtienen más formalmente con los Círculos de Calidad. Observaciones finales

El control de calidad en las empresas de servicios supone (1) el diseño, que a menudo implica un elevado grado de creatividad e innovaciones empresariales, dirigido a un servicio óptimo; (2) el control para garantizar que las operaciones reales son conformes con los diseños, basado en los estándares y especificaciones, e implicando la revisión de los datos relevantes de operación e inspección; y (3) la motivación de los empleados en forma tangible (como los incentivos de calidad y las recompensas) y de manera intangible (como por medio de los Círculos de Calidad). Existen muchas oportunidades para mejorar la calidad en las industrias de servicios. En el futuro la competitividad estará garantizada sólo para aquellos que se tomen verdadero interés en el diseño de la calidad, en el control de calidad y en la motivación para la calidad del servicio, haciendo hincapié en la innovación y la mejora. PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Cuáles son las dos categorías más importantes de las empresas que no se dedican a la fabricación? 2. Una empresa de servicios puede ser fundamentalmente personal, automatizada o mixta. ¿Cuáles son los ejemplos típicos (no más de dos) de cada uno de estos tipos?

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3. ¿Qué tipo de innovaciones empresariales son factibles en la mayoría de las firmas de servicios? 4. ¿Qué factores se deben resaltar en la organización de las empresas de servicios? 5. ¿Cómo crece la calidad del servicio? 6. ¿Cuáles son algunos de los temas de interés típicos de la calidad del servicio? 7. ¿Cómo se desarrollan los estándares de tiempo-servicio? 8. ¿Cuáles son los estándares para el bienestar? 9. ¿Cuáles son algunos de los principales controles externos e internos que se necesitan en una empresa de servicios? 10. ¿Qué métodos se han utilizado para evaluar la relación de los costes del servicio con las ventas? 11. ¿Cuáles son por lo menos tres de los controles operativos relevantes en la calidad del proceso de datos? 12. ¿Qué pasos han tomado las empresas de servicios para mejorar la calidad? 13. ¿Cómo funcionan los Círculos de Calidad en las empresas de servicios? 14. ¿Por qué los Círculos de Calidad pueden resultar superfluos en las firmas pequeñas?

29 Círculos de Calidad: la motivación por la participación

Introducción

El Círculo de Calidad (CC), es un pequeño grupo de empleados voluntarios que se reúnen semanalmente, o a otros intervalos de tiempo, durante una hora o dos con el objeto de destacar, analizar y resolver problemas conjuntamente. El interés se centra generalmente en el área de trabajo inmediata al equipo del CC en lo que respecta a la calidad, costes, productividad, seguridad, limpieza, moral y otras esferas. Típicamente el círculo consta de un jefe y de seis a diez empleados. Reciben auxilio de un ayudante, quien a su vez está dirigido por un coordinador. Por medio del CC la gente percibe cómo, en efecto, puede participar en la gestión de su área. Además, un factor importante de motivación es el reconocimiento manifiesto a su contribución. Como ya se ha dicho, “una de las cosas más creativas que usted puede hacer es reconocer y utilizar la creatividad de los demás”. Participación y motivación

De un modo u otro, los programas de motivación de los empleados residen en las bases de la participación de los trabajadores en la gestión. Cuando se permite a la gente participar en la resolución de los problemas relacionados con su trabajo, estarán más interesados personalmente, y a menudo con más entusiasmo, en que sus ideas tengan éxito. Por el contrario, las personas a las que se le les dice simplemente lo que tienen que hacer, estarán poco motivadas para realizar esfuerzos extra encaminados al logro de los objetivos. La diferencia principal entre los- CC y otras formas de estimular la motivación reside en el énfasis sobre el trabajo en equipo. Los grupos individuales trabajan independientemente de la estructura formal de la organización. Los participantes tienen la oportunidad de ampliar y extender el ámbito de sus experiencias, lo cual es una forma de enriquecer el trabajo. Los beneficios tangibles que se desprenden de los cambios motivacionales y de actitud se han detectado en forma de un absentismo reducido, mejor comportamiento y desarrollo de un espíritu corporativo. Además, dentro de cada organización existe una forma de riqueza oculta, una reserva de talento sin explotar: el particular conocimiento de cada empleado respecto de la situación del trabajo, la maquinaria y el equipo. Los círculos estimulan a 365

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estos empleados a utilizar su experiencia, habilidades e inteligencia en aras de la calidad, coste, productividad y otros beneficios. Para examinar la magnitud de esta riqueza oculta, consideremos por ejemplo el recurso colectivo de, digamos, 2000 trabajadores de una planta. Cada empleado tiene un nivel de competencia que, por lo menos dentro de un área limitada, podría ser del grado de competencia equivalente al de un ingeniero de fabricación experimentado. Esta competencia reside en la forma de un conocimiento íntimo del puesto de trabajo, maquinaria, equipo y herramientas, así como en la familiaridad detallada con las diversas relaciones que rigen el comportamiento. También tendrán algunas habilidades innatas para la innovación y la creatividad. Si la relación colectiva de ese potencial creativo y el trabajo total es tan sólo del 2 por 100, entonces este recurso representa un potencial equivalente de competencia en ingeniería de ,02 x 2000 = 40 profesionales. Además, este potencial no está absorto en las tareas prioritarias o en las demandas urgentes. La tarea del CC consiste en aprovechar y dirigir constructivamente este potencial. Los CC también posibilitan el que los trabajadores desarrollen sus capacidades personales como resultado de la interacción con su grupo. Las ideas geniales surgidas a través de la experiencia del grupo se pueden aplicar a situaciones en casa u en otras partes. Se incrementa la autoestimación al averiguar que una persona, aunque carezca de educación formal, puede encontrar soluciones ingeniosas a los problemas. Las personas tímidas a menudo se hacen más seguras de sí mismas y más sociables, y se pueden descubrir a las personas con cualidades supervisoras o directivas. Además, el CC puede aumentar el respeto del supervisor hacia sus trabajadores, al mismo tiempo que favorece la comprensión por parte del trabajador de las dificultades con que a menudo se enfrenta el supervisor. Por último, tenemos los efectos de la dinámica de grupo, que implica la satisfacción de trabajar y de conseguir logros juntos, y la cooperación y competición entre los grupos tratando de obtener resultados excepcionales. Organización y funcionamiento

Los CC generalmente se inician en una organización porque una persona, tal como el director de control de calidad, se ha interesado y ha conseguido convencer a la alta dirección de que este planteamiento debería ser investigado. Entonces se designa a una persona que esté disponible y cualificada como coordinador del programa. El coordinador puede trabajar con dedicación completa o a tiempo parcial en esta tarea, que consiste en estar informado —por medio de lecturas, visitas a otras organizaciones y asistiendo a seminarios de formación— de los mejores medios para planificar, desarrollar y llevar a cabo el sistema. A continuación él comunica sus averiguaciones y recomendaciones a la alta dirección y a otros. También contribuirá al establecimiento del Comité de Dirección, que típicamente consta de los gerentes, ingenieros, otro staff, y quizás también los jefes de los círculos y los capataces. El coordinador también prepara a los ayudantes, elegidos, para trabajar a tiempo parcial, entre los ingenieros y otros profesionales técnicamente cualificados de la organización que conocen el proceso de fabricación, se llevan bien con todo el mundo a todos los niveles, tienen cualidades de líder y son responsables. Igualmente, se deben seleccionar los jefes de los círculos. Generalmente, se pueden preparar a los supervisores o capataces. En alguna ocasión puede incluso ser conveniente que algún trabajador sea jefe de un círculo. La estructura de una organización típica, como la de la figura 29-1 de una planta de 2000 empleados, consiste en 100 círculos y jefes, con un ayudante para cada 20 grupos.

CÍRCULOS DE CALIDAD: LA MOTIVACIÓN POR LA PARTICIPACIÓN

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Es importante que los miembros del círculo sean voluntarios, que tengan libertad para adherirse o no o para salirse en cualquier momento, tal como se ve en la figura 29-2. Pueden aceptar o rehusar trabajar en los problemas. Ellos son los que presentan las posibles soluciones a los problemas a la dirección. Normalmente sólo los temas de salarios y beneficios, políticas de empleo y problemas personales no son temas de discusión de los CC. Los jefes son bien supervisores o empleados elegidos por los miembros del círculo. Estos enseñan a los participantes las técnicas de los CC, comparten la resolución de los problemas, y cooperan con el ayudante para mantener la operatividad eficaz del programa. El ayudante, a su vez, es un voluntario reclutado por el coordinador, y aprobado por el comité de dirección. Este enseña a los jefes y a los miembros las técnicas de resolución de problemas, guarda los informes de las reuniones y las recomendaciones, y proporciona la adecuada conexión con otros círculos cuando, por ejemplo, los problemas afectan a varios grupos. El ayudante consulta, cuando sea conveniente, al Comité de Dirección y a aquellos profesionales de dentro de la organización que son capaces de ayudar cuando se abordan cuestiones tecnológicas complicadas. El Comité de Dirección tiene que seleccionar a los ayudantes, suministra la orientación general y la dirección del programa, se mantiene informado de los progresos, y ayuda a la realización de las soluciones recomendadas para los problemas. En las compañías que tienen que tratar con un sindicato, es necesario tomar medidas adecuadas para asegurarse el apoyo del sindicato, que generalmente se puede lograr. Está bien claro que los objetivos del programa de los CC de mejorar la calidad, la productividad y las condiciones de trabajo, dependen del éxito con que se pueda crear y mantener una atmósfera de confianza, comprensión y respeto mutuo entre los participantes. Herramientas de análisis

La dirección participativa por medio de los CC se engañaría a sí misma si tan sólo la gente se sentara para debatir inútilmente o estar de “tertulia”. En vez de esto el grupo debe

Fig. 29-1. Organización típica de los círculos de calidad.

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Fig. 29-2.

Prospecto utilizado para atraer a voluntarios a los CC.

ser instruido en aquéllos métodos del control de calidad que puedan ser útiles en el análisis y la resolución de los problemas. Estos métodos incluyen los siguientes: • Habilidad en las técnicas de presentación, incluyendo las comunicaciones orales así como la preparación de análisis gráficos eficaces, esto es, patrones de frecuencia en forma de histograma, gráficos de barras y de disco, gráficos de control y diagramas de dispersión y estratificación. • Generación de ideas por el esfuerzo del equipo para encontrar planteamientos e ideas nuevas por medio de los cuales la creatividad colectiva del grupo descubre las soluciones. • Trazado del gráfico causa y efecto, como se ilustra en la figura 29-3. Conocido también como gráfico en “espina de pescado”, o gráfico de Ishikawa (por su inventor, Dr. Kaoru Ishikawa de Japón), este análisis traza las posibles conexiones entre las causas y los efectos de la mala calidad. Construido por una persona o por un equipo generador de ideas para documentar todas las causas posibles de problemas, la figura 29-3 traza las posibles vías para que aparezcan grietas durante el secado sobre el suelo de un tocho de aislante eléctrico extraído. Las causas reales o supuestas se colocan a la izquierda del efecto (esto es, la grieta), con ramificaciones para las fuentes suplementarias del problema. Se investiga cada causa más probable. Se hacen revi-

CÍRCULOS DE CALIDAD: LA MOTIVACIÓN POR LA PARTICIPACIÓN

Fig. 29-3.

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Gráfico en espina de pescado o «causa y efecto».

siones del diagrama conforme se van necesitando. Poco a poco, el conocimiento que así se adquiere ayuda a resolver la condición defectuosa. A menudo es mejor poner el gráfico a la vista, en el área de trabajo. Cualquiera puede escribir una idea en una pequeña cartulina y añadirla al gráfico. En vez de indicar solamente “grieta o rotura en el extremo” para el problema, el grupo puede utilizar un gráfico de control como complemento, en el que figure el porcentaje observado de grietas respecto de los límites de control. • El análisis de Pareto, como el de la figura 29-4. Creado por el economista Vilfredo Pareto, este concepto pone de relieve que en la mayoría de las situaciones problemáticas unos pocos factores importantes son dominantes, frente a una multitud de factores triviales. Provistos con esta información, el equipo se puede concentrar en los pocos temas (arena, orificios y rasguños) que ocasionan la mayoría de las causas del rechazo en producción. Utilizando los textos adecuados de referencia, es posible enseñar a los empleados, supervisores y capataces a comprender y aplicar (a veces con asistencia técnica) los métodos estadísticos adicionales, más avanzados, pero que se necesitan a menudo en la práctica. Én la figura 29-5 se señala el flujo del trabajo del CC en el cual las habilidades del grupo fructifican en la práctica. Medidas de los logros

Es tarea de la dirección hacer el seguimiento del éxito del programa de los CC, que se lleva a cabo por medio de los informes mensuales o trimestrales de lo siguiente: • Mejoras en la calidad. Los datos del porcentaje de unidades defectuosas; defectos por unidad; y desechos, reprocesos y descuentos.

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• Productividad. Las relaciones adecuadas entre las entradas y las salidas revelarán los cambios en la productividad en los departamentos más importantes. • Ahorros en los costes. Los ahorros y otros beneficios relacionados para la compañía se logran en las explotaciones e instalaciones que incurren en costes. La relación adecuada entre ahorros y costes variará, pero se sugiere que una relación de 4 a 1 es relativamente modesta, mientras que una relación de 8 a 1 supone unos logros excelentes. • Actitudes. Las actitudes se pueden calibrar indirectamente, además de por las encuestas especiales, en función del absentismo y del volumen de negocios. Además, las mejoras en calidad, productividad y otras áreas serán difíciles de lograr a menos que estén acompañadas por un elevado grado de motivación en los empleados. También es posible registrar los logros en forma de beneficios previstos para cinco años y su impacto financiero. Más abajo se presentan algunos resultados típicos de la resolución de problemas.

Fig. 29-4.

Análisis de Pareto.

CÍRCULOS DE CALIDAD: LA MOTIVACIÓN POR LA PARTICIPACIÓN

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Soluciones a problemas

Todas las áreas de operación se pueden beneficiar de la aplicación de los CC. Examinemos unos pocos resultados típicos: 1. Segregación de los desechos. Durante años el departamento de compras ha intentado segregar los desechos en la planta, de modo que el acero al carbón (que vale 2 centavos la libra) no se mezclara con, digamos el latón (que vale 30 centavos la libra). El CC propuso ideas nuevas para utilizar contenedores coloreados y un programa de formación de los empleados que dio buenos resultados. Los ahorros anuales sobrepasaron los 100.000$. 2. Rellenar pedidos. Una elevada proporción de errores se redujo casi a cero al rediseñar el formato de los pedidos, etiquetar los paquetes con mayor claridad y más diferenciadamente, y otros cambios para simplificar el trabajo. Los ahorros en los costes de expedición, pedidos perdidos, y buena disposición por parte de la clientela estaban entre 150.000 y 200.000$ por año. 3. Limpieza. Frenando a los despilfarradores y mejorando la utilización de las bolsas desechables surtidas en los servicios de limpieza ambiental. 4. Oficinas. Reducción de los errores de facturación al establecer mejores procedimientos. 5. Inventarios. Allanar el flujo del trabajo y la productividad en el funcionamiento de las partes y en los inventarios durante el proceso. 6. Producto. Rediseño de un depurador de flujo con un ahorro de 40$ por unidad, lo que incrementó la calidad y la fiabilidad del producto. 7. Tamaño del paquete. En una de las operaciones de una fábrica de hilados, al rediseñar la forma en que el producto se arrollaba a una bobina, el paquete quedaba más encajado. En consecuencia, se podía poner más material en una bobina, y así se redujo la frecuencia de "quitar" (esto es, sacar el paquete lleno del banco). Al aumentar el tiempo de funcionamiento se incrementó la productividad, con unos ahorros anuales de 50 a 60.000$. 8. Control numérico. La reducción en la variedad de líquidos refrigerantes de 14 a 2 en un grupo de máquinas NC supuso ahorros en las existencias y la simplificación del trabajo. 9. Procesado de cerámica. Las roturas durante el traslado desde el modelado y vidriado hasta el horno se redujeron desde un 5 por 100 hasta casi cero cubriendo la superficie de las carretillas con un fieltro. 10. Operación de acabado. Hacían falta dos operarios en una máquina de acabado de 90 pies de largo, uno en el extremo de alimentación y otro en el extremo final para hacer algún servicio ocasional y comprobar la calidad. Al rediseñar la máquina y hacerle un giro en U, un operario pudo ocuparse fácilmente de los dos extremos. Este último ejemplo trae a colación el hecho de que algunas mejoras en la productividad pueden traer como consecuencia la eliminación de trabajos. La política de los CC debe ser que los empleados actuales no padezcan, que cualquier reducción resultante en la fuerza de trabajo sea por medio del desgaste natural, y que los empleados se reasignen a otras áreas de igual o mayor estímulo y valor.

CÍRCULOS DE CALIDAD: LA MOTIVACIÓN POR LA PARTICIPACIÓN

373

Perspectiva histórica

La idea de los CC fue lanzada en Japón en 1962 por la Unión Japonesa de Científicos e Ingenieros, fundada por K. Koyanyi. Al mismo tiempo, el Gobierno Japonés, ansioso de acrecentar la imagen de calidad del país, invitó a dos especialistas en control de calidad, los Doctores J.M. Juran y W. Edwards Deming, para ofrecer conferencias y seminarios sobre este tema. En Japón se encontraron generalmente con una audiencia más receptiva que en su país. Unos subproductos de la calidad son el coste reducido y la productividad más elevada, ya que el hacer un producto bien a la primera evita la necesidad de costosos reprocesos y reparaciones, elimina los desechos, y aumenta la productividad, al mismo tiempo que también prepara la buena voluntad por parte del cliente. Cuando un pequeño artículo que vale 50 centavos, se monta en un mecanismo complejo, puede que encontrarlo, quitarlo y sustituirlo cueste 100 dólares. Así surge la paradoja aparente de que la calidad no eleva los costes, sino que los disminuye. Además, muchos de los trabajos estadísticos de control de calidad dirigidos a obtener una producción más uniforme, acrecentará la precisión, el comportamiento y la fiabilidad de los productos y del equipo. Pronto los japoneses dejaron atrás a otras naciones industrializadas en cuanto a la garantía de calidad y fiabilidad de la producción, al tiempo que disfrutaban de más elevados rendimientos, productividad y relaciones calidad/coste. Los productos procedentes de fases sucesivas de fabricación eran tan uniformes que algunas secuencias de procesado (tales como el laminado en frío en la fabricación de acero, ciertos estados intermedios en la fabricación de tejidos y varias operaciones en la extrusión de plásticos) podían omitirse. A continuación, ya que la calidad se origina en el trabajador, se desarrollaron los equipos de calidad constituidos por el personal de producción cooperando con los supervisores y los ingenieros. Estos equipos, conocidos como “Círculos de Calidad”, compartían la información y las ideas, y la producción, con ideas geniales y los problemas de calidad. En 1969, un consultor de dirección, Sidney Rubenstein, visitó Japón para observar a estos equipos, y a continuación promocionó los CC en los Estados Unidos. En 1974 se pusieron en marcha tales equipos en la Lockheed Aircraft Corporation y en la Honeywell Corporation. La aceptación tardó en llegar, pero al principio de los 80 hubo un tremendo incremento, de manera que a finales de 1982 se estimó que había 2.500 organizaciones con CC. Cada vez más, estos círculos están surgiendo en otras partes de América, en Europa y en otros lugares. Los círculos no se limitan a producción. Las operaciones de servicios, especialmente los hospitales, pueden y están haciendo buen uso de los CC. Cualquier operación, sea de vender al por menor, de almacenamiento, o de educación se puede beneficiar con los círculos.

PREGUNTAS DE REPASO

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

¿Qué es un Círculo de Calidad? ¿Cómo aseguran los CC la participación y la motivación? ¿Cómo se inician los CC, y cómo se organizan? ¿Cómo operan los CC? ¿Cuál es la función del coordinador y del ayudante en un CC? ¿Cuál es el objeto del gráfico causa y efecto? ¿Cuál es la característica principal del gráfico de Pareto? ¿Cómo se evalúan los costes por un CC?

374

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

9. ¿Cómo se miden los logros del CC? 10. ¿De qué forma representan los CC la “dirección participativa”? 11. Dibuje un diagrama causa y efecto (Ishikawa/Espina de pescado) que refleje los siguientes factores y su efecto sobre la mejoría en las relaciones humanas: 1. Buen trabajador; cooperativo, sociable, competitivo, responsable, motivado. 2. Buen supervisor; dedicado, con políticas claras, capacidad de líder en lo que se refiere a transmitir las instrucciones, escuchar, imparcialidad, y comprensión de las necesidades de los subordinados. 3. Relaciones supervisor/trabajador; sinceridad y estimación mutua en las discusiones, coordinación, consideración por las opiniones del otro, tratamiento conjunto de los problemas. 4. Lugar de trabajo; comunicación, ambiente, atmósfera, espíritu de equipo, seguridad, buenos sentimientos hacia el trabajo, buen lugar para trabajar, tratamiento equitativo. ¿Qué factores, que no se hayan indicado arriba, deberían añadirse al diagrama? 12. ¿Qué aspecto tendría un diagrama causa y efecto para una casa de pedidos por correspondencia en la cual se encuentran numerosas posibilidades de error?

30 Simulación de muestreo

Los participantes en un Círculo de Calidad (CC) pueden verse limitados en sus logros por el grado de conocimientos tecnológicos del grupo. El remedio lo están poniendo, cada vez más, las empresas en forma de programas de formación durante las horas de no producción, y de manera voluntaria, y con compensaciones extra. La enseñanza de los principios de las variaciones de los materiales, productos, procesos, y muestras forma parte de dichos programas, y a menudo la simulación del muestreo es una demostración eficaz de estos efectos. Simulador de muestreo

Se puede demostrar que un operario altamente concienzudo, que tiene que ajustar los niveles del proceso según las medidas periódicas de los resultados del producto, puede introducir inadvertidamente una variación en el proceso. Esto sucede cuando la fluctuación de las muestras se interpreta como un cambio en el nivel del proceso, mientras que realmente el proceso ha permanecido estable. El ajuste erróneo, aunque concienzudo, introduce ahora una variación en el proceso: de aquí la necesidad de hacer una demostración de la simulación del muestreo, para enseñar al operario la naturaleza de las variaciones del proceso, y para ayudarle a limitar los ajustes del proceso a aquellos casos en los que es probable que haya ocurrido un cambio real en el proceso. Un simulador del muestreo se hace fácilmente con unas fichas de poker. Un equipo de muestreo típico, que se utiliza en las clases de estadística para grupos numerosos de personas, y que aquí se demuestra, consiste en un cuenco que contiene 126 fichas que están numeradas simulando unas medidas. Los valores, de 45 a 55, pueden tomarse como los resultados de los ensayos de la dureza Rockwell. En la práctica, un producto no debe ser ni demasiado blando (con tendencia a doblarse) ni demasiado duro (frágil, y con tendencia a romperse y agrietarse.) No obstante, se podrían utilizar otras variables tales como el contenido de humedad, la resistencia tensil, gastos generales o volumen de ventas. La distribución es 1

Se puede conseguir a través de Lansford Publ. Co., 131 Heath Street, Santa Cruz, CA 96060. Este equipo se utiliza, además de en los programas de formación industriales, en las escuelas técnicas y en las clases universitarias.

375

376

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

simétrica y normal, con una media = 50, una varianza = 2,91 y una desviación estándar = 1,72, tal como se ve en la figura 30-1 . Hemos querido representar cada ficha con las Y, si bien las X, U o cualquier otra letra cerca del fin del alfabeto podría, por convenio, representar una variable aleatoria. Operación de simulación

Cada vez que se toma una muestra del cuenco, el resultado será diferente del de la muestra anterior o posterior. No obstante, para que sirva de guía al jefe del grupo cuando demuestre la operación de muestreo, presentamos un ejemplo de entrenamiento basado en una simulación real de muestreo. Se debe elegir un tamaño de muestra. Supongamos que éste es n = 4. Ahora se pide a diferentes personas de la clase que saquen una muestra al azar de 4 fichas, recordando el requisito previo de que cada ficha debe ser devuelta después de sacar la muestra. Lo mejor es sacar de k - 20 a k = 30 muestras, para minimizar el riesgo de obtener una distribución asimétrica. A menudo, sin embargo, el condicionamiento del tiempo no permite tomar más de k = 10 muestras, que es el mínimo aceptable. Utilizaremos esta k = 10 para simplificar el ejemplo. Registro de las observaciones de la simulación

En la hoja de trabajo 1 se registran los resultados de las muestras sucesivas, cada una de tamaño n = 4, junto con sus medias y recorridos. De las k = 10 muestras encontramos: Gran media = 1995/40 = 49,875 Recorrido medio = 27/10 = 2,7 Con este experimento el participante habrá aprendido que los promedios de las muestras pueden ser bastante diferentes de la media verdadera. Por ejemplo, la media de la muestra N.° 1 que es 48, dista dos unidades de la media verdadera, que es 50, mientras que la media de la muestra N.° 5 que es 52 está dos unidades por encima de la media verdadera. También cada recorrido variará considerablemente y generalmente subestimará el recorrido verdadero de la población (55–45 = 10). En el caso más próximo, la muestra N.° 3, tiene un recorrido de 54–48 = 6. Esta observación prepara el escenario para la siguiente demostración de la desviación estándar estadística, una medida de la variabilidad mejor que el recorrido. Simulación del patrón de frecuencias

Las 40 lecturas observadas y sus promedios se dibujan ahora en forma de una distribución de frecuencias en la hoja de trabajo 2. Se observa lo siguiente: 1. Los círculos representan las observaciones individuales. 2. Las X representan las medias de las muestras, redondeadas con fines prácticos. 3. Media X representa el valor medio. Por ejemplo, la muestra N.° 6 tenía un promedio de 48.5. No sería adecuado redondear este valor a 49. Entonces colocamos media X o / en el 48 y repetimos esto con el 49. Si luego vuelve a aparecer otro 48.4, las dos observaciones requieren otra barra diagonal, convirtiendo la / original en una nueva X para los dos valores medios.

SIMULACIÓN DE MUESTREO

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Fig. 30-1. Fichas para muestreo. Las 126 unidades tienen una distribución aproximadamente normal.

En vez de las X puede resultar conveniente sombrear los círculos para los promedios de las muestras, y sustituyendo la / por medio círculo. El enfoque concreto se deja a elección del jefe del grupo. La observación más importante que se obtiene de la hoja de trabajo 2 es: la distribución de los promedios de las muestras es más estrecha que la distribución de las observaciones individuales.

378

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

¿Cuánto más pequeña es la distribución de los promedios de las muestras? Sirve la fórmula que presentamos con anterioridad: Error estándar

Desviación estándar de las medidas individuales Tamaño de la muestra

de la media

En otras palabras, la variabilidad disminuye proporcionalmente a la raíz cuadrada del tamaño de la muestra. Antes de poder ensayar esta fórmula, debemos encontrar la desviación estándar de las observaciones de los ensayos de muestreo individuales, tal como se ve en la hoja de trabajo 3. Encontramos que la desviación estándar es 1,70, que está próxima a la desviación estándar de la población que es 1,72. A continuación, Error estándar de la media = l,70 4 = 0,85 Recuérdese que el error estándar de la media es lo mismo que la desviación estándar de la media. Variación entre medias simuladas

En la hoja de trabajo 4, encontramos que la desviación estándar de las 10 medias simuladas es 1,13. Es éste un valor moderadamente más elevado que el error estándar de 0,85 predicho con la fórmula de la sección precedente. La discrepancia no nos coge de sorpresa, ya que tomamos una muestra de k = 10, mientras que es preferible que sea de k = 20 a k = 30. Es importante observar que la fórmula para predecir el error estándar, aplicando la raíz cuadrada del tamaño de la muestra a la desviación estándar de los individuos, se basa en principios matemático-estadísticos. A la larga, esto es, para un número teórico infinito de k, la fórmula predictiva será exacta1. Desviación estándar a partir de los recorridos simulados

En la hoja de trabajo 1, R = 2,7, para n = 2. En el Apéndice A-l, encontramos el factor Fd = 0,49, que se multiplica ahora por 2,7 para dar la desviación estándar estimada, 1,32. Nuevamente, como resultado de las fluctuaciones de las muestras, hay una discrepancia moderada con la desviación estándar de la población, 1,72, como se calculó formando parte de la figura 30-1. Los distintos resultados obtenidos de las muestras se revisan de forma comparativa en la hoja de trabajo 5. Se demostrará el hecho de que, a pesar de las fluctuaciones de las muestras, se pueden hacer las predicciones con cierto grado de validez. Es un hecho incontrovertible el que las muestras fluctúan más que cualquiera, que no está acostumbrado a la simulación de muestreo, pueda sospechar.

1

Una derivación sencilla basada en el álgebra aparece en Statistical Functions and Formulas: A Source of Simplified Derivations Based on Etementary Mathematics, de B.L. Myers y N.L. Enrick. Krieger Publ. Co., Malabar, Florida, 1981.

SIMULACIÓN DE MUESTREO

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Lecciones de la simulación

Las lecciones principales que se aprenden por el estudio de la simulación de muestreo se resumen en la figura 30-2. Desde luego que sólo se hizo una simulación. El lector puede hacer su propia simulación, utilizando las hojas de trabajo de las figuras 30-3 a 30-6. Además, en vez de tomar de 10 a 20 muestras de tamaño n = 4, se puede intentar con otras series de diferentes tamaños de muestra para verificar la validez de los principios demostrados. Al aumentar el número de muestras, los valores del muestreo de la gran media y de la desviación estándar del proceso estarán aún más de acuerdo con los valores reales del lote.

Fig. 30-2.

Lecciones principales del estudio de la simulación de muestreo.

380

CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

HOJA DE TRABAJO 1 Registro de las observaciones de las muestras y resumen Muestra N.º

Resultados de las muestras tamaño n = 4

Suma, ȈY

Media,

Y

Recorrido, R

Media Redondeada

1

47

48

49

47

191

47,75

2

48

2

51

50

49

51

201

50, 25

2

50

3

49

54

48

48

199

49, 75

6

50

4

49

50

49

49

197

49, 25

1

49

5

52

51

52

53

208

2

52

6

46

50

50

48

194

48, 50

4

48,5

7

50

51

49

53

203

50, 75

4

51

8

48

52

51

51

202

50,50

4

50, 5

9

50

50

50

50

200

50, 00

0

50

10

50

50

49

51

200

50, 00

2

50

52, 0

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Totales Promedios

1.995 49.875

498,75 49,875

Símbolo

Y

Y

27 2,7

R

Solo para el trazado

SIMULACIÓN DE MUESTREO

HOJA DE TRABAJO 2 Patrón de distribución de frecuencias de las muestras de fichas

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

HOJA DE TRABAJO 3 Desviación estándar de los valores individuales observados

SIMULACIÓN DE MUESTREO

HOJA DE TRABAJO 4 Error estándar de las medias de las muestras observadas

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

HOJA DE TRABAJO 5 Resumen comparativo de los resultados de las muestras

SIMULACIÓN DE MUESTREO

Fig. 30-3.

Observaciones de muestras sucesivas, formato para el registro.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 30-4.

Formato para trazar el patrón de frecuencias.

SIMULACIÓN DE MUESTREO

Fig. 30-5.

Formato para calcular la desviación estándar del proceso.

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Fig. 30-6.

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Desviación estándar de los promedios de las muestras. Cálculos para utilizar con las medias de las muestras observadas.

SIMULACIÓN DE MUESTREO

Fig. 30-7.

Simulación de muestreo.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Simulación por ordenador

Aquellos que estén interesados en las simulaciones con un elevado número k de muestras, cada una de tamaño n, puede que consideren preferible contar con un proceso computerizado. Resulta fácil encontrar y aplicar un generador de números aleatorios que dá idénticos resultados al muestreo aleatorio. En nuestro ejemplo de 126 fichas y su patrón de frecuencias, convertiríamos las frecuencias observadas para cada Y en sus valores acumulados, luego los expresaríamos en porcentaje, y llamaríamos "Ys obtenidos de la muestra" a los correspondientes números aleatorios. El método se demuestra en la figura 30-7.

Resumen

Las personas que tienen que trabajar con medidas de muestras generalmente no entienden bien el relativamente elevado grado de variabilidad que aparece con frecuencia, basado en las variaciones de los materiales, productos, procesos, y resultados de las muestras. La demostración de una simulación de muestreo sirve para poner de relieve la naturaleza de estas variaciones; para ilustrar las relaciones importantes, tales como la de la desviación estándar de los individuos y el error estándar de la media; y para mostrar que a pesar de la variabilidad presente, se pueden aplicar los métodos que funcionarán con eficacia para el control de los procesos productivos.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Por qué puede un operario concienzudo introducir más variación en un proceso productivo que cualquier otro más tolerante pero responsable? 2. ¿Qué factores podrían, en última instancia, limitar un grupo de un círculo de calidad entusiasta, dedicado y de alta moral? 3. ¿Cuáles son los tres tipos de desviaciones estándar que aparecen en una simulación de muestreo? ¿Cuál es el “verdadero” valor, y cuáles son estimadores? 4. Una simulación de muestreo utiliza k = 20 muestras, cada una de tamaño n = 9. Si se encontró una desviación estándar de 2,0 para las 180 observaciones, ¿cuál es el valor más probable del error estándar de la media?

31 Robótica, automatización y control en-línea

Desde los comienzos de la revolución industrial, los hombres han especulado sobre la posibilidad de construir autómatas capaces de hacer trabajos que normalmente requieren las manos y la inteligencia humana. Con el advenimiento de la moderna tecnología de los ordenadores y con la capacidad para almacenar información, tareas de reconocimiento de patrones, y las instrucciones complejas dentro de los chips miniaturizados, los robots y la automatización se han convertido en una parte creciente de la moderna fabricación. El equipo que puede realizar la inspección y las medidas automáticamente, registrar e informar sobre la información recopilada, y ejercer el control sobre la producción y la calidad es simplemente una extensión de estos adelantos. Una interesante disgresión es que incluso las unidades más pequeñas de la naturaleza, tales como las células vivas, dependen del adecuado procesado de las instrucciones y del control de una elevada cantidad de información contenida en un espacio muy pequeño, el DNA, tal como se ilustra esquemáticamente en la figura 31-1. Oportunidades que surgen del control en-línea

La inspección automatizada y las mediciones en línea, esto es, continuas, suministran la información actual y los resúmenes periódicos, tales como las distribuciones de frecuencias, los promedios y las desviaciones estándar. La facilidad y la rapidez de las operaciones, sin embargo, permiten un incremento múltiple de la información a un coste relativamente bajo. En consecuencia una organización pensará que es factible y rentable ampliar el ámbito y el staff de las funciones de control encaminadas a ganar en calidad, fiabilidad y productividad. Control en-línea de la productividad

El control en-línea de la productividad se muestra en la figura 31-2. Los sensores unidos a los ejes o a otras partes móviles cualesquiera del equipo de proceso registran la velocidad de operación y tiempos no productivos no programados, tales como los debidos a obturaciones, roturas o agotamiento de stocks. Una medida sencilla consiste en: Eficacia=

Tiempo de funcionamiento Tiempo no productivo + Tiempo de funcionamiento 391

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Fig. 31-1. La célula viva esquematizada. La información almacenada en las hélices del DNA y transmitida vía los filamentos de RNA es utilizada por el núcleo (la dirección) para ordenar y controlar las operaciones.

También puede ser factible ajustar este valor para dejar margen para los períodos en los que las velocidades son inferiores a las estándares. Aquí, al igual que en muchos de los ejemplos subsiguientes, se pueden obtener resúmenes periódicos, por medio de los procesos por ordenador, para varias categorías tales como: 1. 2. 3. 4. 5.

Tumo (día, cambio, noche) Operario o grupos de operarios Tipos de productos Horario normal frente a horas extraordinarias Tipo de material procesado

Las interrupciones para la evaluación periódica son posibles si se almacena el output presente en la memoria del ordenador y se desarrollan programas que piden resúmenes periódicos por totales y categorías individuales. A continuación, la dirección repasa las compilaciones con objeto de evaluar las necesidades concretas que ayudarían a incrementar la eficacia productiva. Calidad en-línea y productividad

El siguiente ejemplo se ha tomado de una operación de bobinado. Aquí también, los sensores aplicados a las partes adecuadas del equipo informan sobre el comportamiento, tal

ROBOTICA, AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL EN-LINEA

Fig. 31-2.

393

Investigación automatizada en línea de la productividad. Procedencia: Cortesía de Uster Corporation, Uster, Switzerland.

como se ve en la figura 31-3. Observamos dos categorías: (1) cambios en las bobinas y roturas del hilo, y (2) defectos del hilo, tales como “nudos” o “torsiones”. Los cambios excesivos en las bobinas pueden tener lugar cuando las bobinas no se han arrollado por completo, mientras que las roturas del hilo son consecuencia de puntos débiles o más finos. Estas dos causas originan pérdidas en la productividad, ya que la fabricación se detiene mientras se resuelve el problema (a saber, sustituir la bobina, recomponer la rotura). Los defectos del hilo se pueden mitigar cortando el defecto y volviendo a unir los cabos, pero

Fig. 31-3.

Control automatizado en líneas de la calidad y productividad por categorías importantes. Procedencia: Cortesía de Uster Corporation, Uster, Suiza.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

hasta el nudo que queda puede ocasionar imperfecciones en el tejido. En consecuencia, tanto los factores de calidad como los de productividad quedan registrados. Los resúmenes adecuados, por totales y categorías, se realizan periódicamente.

Uniformidad en-línea

El seguimiento continuo de la uniformidad del producto se demuestra en la figura 314 para un proceso de estirado. Los sensores electrónicos detectan las variaciones en el grosor, calculan la desviación estándar y el promedio, e informan de los resultados en forma del Coeficiente de Variación (CV). En efecto, tenemos que, Coeficiente de variación =

Desviación estándar del grosor Grosor medio

Estos datos, dicho sea de paso, representan la regularidad del producto en cuanto al espesor controlado por la retroalimentación. Esto quiere decir que, además de registrar las variaciones, el sistema acelera o retarda los cilindros de estirado con arreglo a las tendencias del espesor, más grueso o más fino, del material. Siempre hay un cierto retraso en esta retroalimentación, y por tanto siempre queda alguna irregularidad. Por supuesto que cuanto mayor sea el CV, tanto mayor será la irregularidad. En este ejemplo detectamos un período de varias semanas con unas variaciones relativamente altas. Prevaleció una situación especial que impidió que se hicieran las correcciones a tiempo, a saber, la falta de cojinetes de repuesto en el stock. Cuando sucede esto, puede ser debido a un fallo de compras (no haber pedido las piezas de recambio a tiempo), un fallo de inventario (por no observar la falta antes de ser demasiado tarde) o un fallo de la dirección (por no proveer fondos para tener las existencias adecuadas, tal como poner un énfasis excesivo en los stocks de “justo a tiempo”) Lo que es importante es que el gráfico pone de relieve los problemas para que se revisen y se tomen las decisiones correctoras. También puede valer la pena en este punto, resaltar el valor de la uniformidad del producto más allá de lo que simplemente satisface las necesidades del cliente. Un producto más uniforme en una fase hace que la producción sea más fácil en la siguiente fase del proceso. La razón de esto estriba en que los ajustes requeridos del equipo para acomodar a los materiales, se pueden realizar con mayor exactitud y precisión cuando se diseñan para unas entradas más uniformes y no variables. En las operaciones

Fig. 31-4. Uniformidad automatizada. La uniformidad se mide como Coeficiente de Variación (CV) en porcentaje.

ROBOTICA, AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL EN-LINEA

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multifásicas, los principales beneficios en términos de calidad y coste pueden surgir rápidamente de la uniformidad y la integridad, de proceso a proceso, hasta llegar al producto acabado.

Galgado auxiliado por ordenador

El Galgado Auxiliado por Ordenador (CAG, Computer-Aided Gaging) permite la lectura directa con salidas electrónicas desde los indicadores, micrómetros, compases calibradores, comparadores ópticos, calibradores de deformaciones y otros aparatos de medida. Las unidades pueden ser estacionarias y estar conectadas directamente a un ordenador, suministrando el tipo de información sobre la calidad del producto mencionada anteriormente o bien pueden ser móviles. Un calibrador típico móvil puede ir sujeto al cinturón del inspector cuando va haciendo medidas itinerantes del proceso. Aquí también se pueden obtener compilaciones estadísticas periódicamente. Las características importantes de la calibración auxiliada por ordenador se resumen por comodidad en la figura 31-5.

Máquinas de medición coordinada (MMC)

La geometría de las piezas generalmente se lleva a un papel bidimensional por medio de los dibujos isométricos desde varios puntos de vista. No sólo resultan difíciles de visualizar, sino que también es una tarea tediosa tomar medidas para las posiciones y las formas, por medio de medidas individuales en varios planos. Es muy grande la posibilidad de error, inexactitud e imprecisión. Las MMC ahorran tiempo porque toman medidas en tres dimensiones simultáneamente, bien sea con fines de investigación para desarrollar modelos, o en operaciones rutinarias de producción. Además, pueden funcionar en tándem con las máquinas computerizadas controladas numéricamente, CNC, que cortan, modelan, perforan, escarian y esmerilan. Los detalles del funcionamiento de las MMC se dan en la figura 31-6. Operarios relativamente inexpertos pueden programar y utilizar las MMC, con la ventaja que suponen de velocidad, flexibilidad, buenas medidas y mínima posibilidad de error. En la práctica son importantes las evaluaciones del coste, ya que la precisión elevada y el equipo completamente automatizado puede representar un desembolso importante de capital. Por supuesto que las MMC avanzadas no deberían utilizarse en los lugares en los que el trabajo se puede realizar con MMC más sencillas y menos caras.

Sistemas de visión automatizada

Para varios fines en producción, los sistemas de visión automatizada, de sofisticación cada vez mayor sirven para reconocer las piezas por su configuración e inspeccionarlas para ver su conformidad con las especificaciones. Generalmente constan de unas cámaras de TV, un ordenador controlador de la visión, un programador/monitor y hardware input/output como se ilustra esquemáticamente en la figura 31-7. El principio y el funcionamiento de los sistemas de visión automatizada en inspección y control de calidad se repasan ampliamente en la figura 31-8. Como en todos los sistemas automatizados presentados, es posible almacenar información y preparar los resúmenes que se quieran periódicamente, vía un ordenador central.

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Calibración auxiliada por ordenador (CAG, Computer-Aided Gaging) Objetivo Hacer lecturas directas con outputs electrónicos de los indicadores, micrómetros, compases calibradores, comparadores ópticos, galgas de deformaciones y otros aparatos de medida. Tipos de aplicación 1. Operario en el trabajo, generalmente utilizando unidades estacionarias directamente conectadas al ordenador. 2. Inspector de proceso itinerante que lleva un grupo de aparatos en la mano (sistemas enlazados). 3. Análisis estadísticos de todas las aplicaciones, periódicamente y cuando sean requeridos. Señales de las galgas Analógicas: el voltaje registrado a lo largo de una escala continua se traduce a medidas. Ejemplo 0,1 voltios = 0,00005 pulgadas. Analógica a Digital: un transformador convierte las unidades continuas en discretas. Digital directa: dos voltajes corresponden a un dígito binario (bit) 0 = desconectado y 1 = conectado. Transmisión El American Standard Code for Information Exchange (ASCII): un patrón de 7 ceros y unos hacen un carácter. El código ASCII necesita 8 conductores en paralelo, más un conductor común, para la transmisión al ordenador. El Código Binario Decimal (BCD): sólo maneja información numérica (0-9). Hacen falta cuatro bits por número. La señal envía un bit cada vez por un par de conductores en serie. Comunicación: la comunicación sincrónica con el ordenador se basa en una nota de alerta vía una línea separada. La comunicación asincrónica utiliza marcadores «bit de arranque» y un reloj interno para comunicar con el ordenador. Precauciones Hace falta calibración frecuente, especialmente cuando se utilizan conversiones analógicas-a-digital. Se utilizan galgas maestras y puntos de referencia.

Fig. 31-5.

Hoja de repaso de CAG.

ROBOTICA, AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL EN-LINEA

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Máquina de medición coordinada (CMM, Coordínate Measuring Machine) Objetivo Medir simultáneamente en tres dimensiones para (1) el diseño y el desarrollo, o (2) inspección de rutina en planta. Características Una mesa fija de granito sostiene un puente que se mueve a lo largo de los ejeres horizontal, lateral y vertical (Y, X y Z), conectado con un microordenador, periféricos y transmisiones motorizadas para posicionar las piezas y sondas. Sondas accionadas por contacto detectan el contorno tocando las superficies. Cuando la sonda desviada tropieza con una presión preestablecida, se cierra el circuito eléctrico. Se están estudiando las sondas sin contacto. Ahora es posible el sondaje continuo de contornos curvos, con la visualización resultante de la curva. Funcionamiento 1. El diálogo con el ordenador lleva al operario paso a paso por el programa. 2. El menú permite la selección de la configuración, tal como plana, cilíndrica, o cónica. El joystick o el lápiz permiten la colocación de la sonda. 3. Para fines a nivel de planta, almacena geometrías relevantes y posiciones de sonda. 4. Se instruye al sistema para señalar las dimensiones fuera de estándar. 5. Se programan las transmisiones motorizadas para mover las sondas y la pieza de trabajo bien alineados a lo largo de los tres ejes. 6. Se comprueba la precisión requerida. Las unidades en planta permiten la medida dentro de ±0,00005. Aspectos particulares 1. La automatización está relativamente exenta de error comparada con el manejo manual. 2. La alta velocidad y flexibilidad permiten cambios frecuentes en la utilización de programas almacenados. 3. Bajo inventario, debido al poco tiempo de cambio con la aplicación de CAD/CAM y CMM (Diseño Auxiliado por Ordenador, Fabricación Auxiliada por Ordenador, y Máquina de Medición Coordinada). 4. El factor coste es importante. Al aumentar los requisitos de precisión y de características especiales, los costes se pueden elevar rápidamente. Fig. 31-6.

Hoja de repaso de CMM

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Los sistemas de visión automatizada permiten la inspección y la medida muy ajustada sin tocar las piezas que se están fabricando. En consecuencia, el factor humano de la medición, especialmente cuando se necesita gran precisión y la calidad del “toque” en los métodos manuales puede afectar la producción, está minimizado. Aún así no hay una medición ideal. Siempre queda un cierto grado de error, de falta de exactitud y precisión. La elección del equipo es así función del precio creciente para mayor y mayor precisión, sopesado frente a las necesidades prácticas en producción.

Sistemas de datos centralizados automatizados

La disponibilidad de las medidas en el trabajo por medio de los sistemas modernos computerizados de inspección y ensayo trae a primer plano las funciones del sistema de datos centralizado automatizado de una planta de fabricación. La salida de los robots y las instalaciones automatizadas constituyen la entrada al sistema de datos centralizado, donde la información queda almacenada y se resume cuando se le ordena en forma de gráficos de control, patrones de frecuencia (con la curva normal superpuesta, cuando se desee), promedios a largo plazo y desviaciones estándar, tendencias, análisis de varianzas, correlaciones y diversos desgloses por categorías seleccionadas. Las características principales de tal sistema se ofrecen en la figura 31-9. El objeto de tales sistemas consiste en suministrar la información esencial que se necesita para la buena gestión en términos de planificación y control. Un exceso de outputs informativos sólo servirán de complicación y confusión. El arte y la ciencia de instalar, manejar y mantener un buen

Fig. 31-7. Sistema de visión automatizada para la inspección y el control de calidad estadístico. El dibujo es de Itran 800, que muestra (1) la cámara de TV mirando a un componente (una bomba), (2) controlador de visión, (3) programador/monitor, y (4) hardware input/output. Procedencia: Itran Corporation, Manchester, NH 03105.

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Sistema de visión automatizada Objetivo Inspecciona los objetos en una línea de producción. Componentes Cámaras(s) de TV, ordenador controlador de la visión, programador/monitor, y hardware input/output. Principio Las cámaras de TV transmiten las imágenes del objeto al controlador y al programador/monitor. La potencia de las señales eléctricas enviadas es proporcional a la intensidad de la luz reflejada por el artículo. El controlador explora y muestrea las señales a intervalos regulares, formando la matriz de los elementos de la imagen digital conocida como «pixels». Las características especiales de la imagen garantizan la exploración coherente de la escala gris bajo iluminación cambiante. Funcionamiento 1. Se programa el sistema para reconocer los objetos y comprobar sus medidas, utilizando los pasos del 2 al 7 de abajo. 2. Llevar el programador portátil a la línea, enchufarlo al ordenador, y conectar. 3. Colocar el componente sobre la cinta de producción bajo la cámara de inspección y observar la aparición de la imagen del componente en la pantalla del programador. 4. Llamar una serie de menús. Utilizar lápiz óptico para tocar el listado de «herramientas», sacando a pantalla el menú de las herramientas de la inspección diaria. 5. Utilizando el lápiz óptico, seleccionar las herramientas que se desee, tales como el «compás calibrador externo». Encima de la imagen del componente aparece el dibujo en color de la herramienta. 6. Tocar la herramienta con el lápiz y colocarla sobre el componente hasta que el calibrador toma las medidas deseadas. 7. Almacenar todas las medidas necesarias en el ordenador. Recuperar el componente. 8. En este ejemplo se ha programado la inspección al 100 por 100 del componente. 9. Durante la producción, el sistema monitoriza y elimina los componentes malos. 10. Se hacen automáticamente los informes de control de calidad estadísticos al final de la semana. Fig. 31-8.

Características principales del sistema de visión automatizada.

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Sistemas de datos centralizados automatizados: características principales Objetivo Suministrar un sistema de datos global y amplio, para su utilización por la dirección como guía para la evaluación periódica de las necesidades en cuanto a: • Calidad y fiabilidad del producto • Productividad • Áreas principales en las que hacen falta mejoras por medio de (1) formación adicional, (2) rediseño del producto, (3) cambios en los materiales utilizados, (4) cambios en el equipo, y (5) inversiones. Método Desarrollar un sistema centralizado de alta capacidad que utiliza los puntos de los sistemas de datos descentralizados individuales como inputs. Suministra los outputs en forma de datos, cuadros y hojas impresas necesarias para que la dirección evalúe y tome decisiones: es el sistema de apoyo de las decisiones para la planta como un todo. Aspectos particulares Se evita la redundancia y la información extraña. Se pone de relieve lo fundamental necesario para apoyar las decisiones. Flexibilidad y simplicidad de funcionamiento, sin que haga falta una formación amplia. Conceptos de software orientados hacia el usuario, diseñados para las necesidades presentes y futuras. Integración de sistemas eficaces con ordenadores especiales de diferentes proveedores. Alta disponibilidad para facilitar la tarea de compartirlo con instalaciones independientes. Económico: capacidad, diseños modulares, adaptabilidad, estructuración progresiva de los programas en pasos claramente definidos. Depurable con obstáculos mínimos. Fig. 31-9.

Objetivo, método y aspectos particulares de los sistemas de inspección automatizada vía un ordenador central.

sistema de datos centralizados automatizados consiste en encontrar una solución sólida y económica. Los flujos de información son múltiples y en varias formas. El output final debería suministrar los detalles según se necesiten, al mismo tiempo sirven de apoyo a las decisiones. La tarea está lejos de ser trivial, especialmente desde que los futuros desarrollos —tecnologías más avanzadas para la producción e inspección, nuevos productos para vender, y necesidades especiales que no se comprenden bien ahora— se deben tener en cuenta en el desarrollo de los sistemas y en las fases de realización.

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Red del sistema de información

En una fábrica en la que el control de calidad automatizado ha ido creciendo como consecuencia de aplicaciones particulares y especializadas, con el tiempo puede surgir el problema de buscar la conexión de los diversos componentes en un sistema centralizado. Esta tarea de integración es posible, pero se entiende mejor, desde un punto de vista global, una nueva instalación desde el principio. En la figura 31-10 se ilustra el ejemplo de un sistema de control de calidad automatizado y eficaz, coherente internamente y fácilmente unido a un sistema maestro de proceso de datos electrónico. La aplicación corresponde a una fábrica de hilados y tejidos, y el sistema fue desarrollado por Zellweger Uster Corporation, Uster, Suiza. En cada fase principal del proceso, los controles automatizados suministran la información sobre la calidad del producto y la productividad de la máquina. Además, en el puesto se dispone de un equipo inputoutput para uso personal, para recibir o suministrar información adicional. Los inputs van a un ordenador centralizado, en el que los resultados se muestran en un vídeo terminal y se imprimen los resúmenes. Además, la información fundamental refluja a los puestos de trabajo individuales. Es fundamental tener un sistema bien entramado si se quiere obtener el máximo beneficio de las aplicaciones automatizadas en la fabricación. Una aplicación integrada

Habiendo tratado la robótica, automatización y el control en línea dentro de un contexto primario hecho por partes y de aplicabilidad individual, puede ser conveniente revisar un

Fig. 31-10.

Red de un sistema de control de calidad automatizado.

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caso acertado de una aplicación integrada. Nuestro ejemplo procede del trabajo durante cinco años del Advanced Energy Technology (AET) en Boulder, Colorado, para diseñar, desarrollar, perfeccionar y fabricar una transmisión antifricción, como se ilustra en la figura 3111. La potencia se transmite vía un engranaje de cojinetes de rodillos de poco peso, moviéndose entre un sistema de levas en forma de anillos de transmisión internos y externos trocoidales. Con esta nueva y revolucionaria “caja de cambios sin dientes” se consigue un funcionamiento más suave y grandes ahorros en energía. El diseño auxiliado por ordenador (CAD, Computer Aided Design), los ensayos automatizados, la fabricación de modelos auxiliada por ordenador, el control de calidad automatizado, y la fabricación automatizada representan los principales elementos del trabajo. El diseño auxiliado por ordenador se basó en la compra del software existente (los programas), depurándolos y modificándolos para las necesidades particulares de la firma. Para este fin, cada punto de las complejas superficies en contacto de los cojinetes de rodillos y las levas tenían que ser definidos por ecuaciones matemáticas, trazarse por ordenador en proyección tridimensional, y volver a ser diseñados muchas veces hasta que surgiera la configuración de la transmisión más adecuada. Las demandas en cuanto a precisión de las unidades del modelo y la complejidad de la geometría obligaron a depender del ensayo de aceptación de alta resolución automatizado de todas las piezas. Las piezas sólo podían hacerse por medio del CAM. El montaje automatizado se llevó a cabo con la ayuda de aplicaciones robóticas. Los ensayos automáticos se extendieron tanto a las piezas fabricadas en casa como a los componentes adquiridos. Estos incluían los ensayos de la composición del metal, la microestructura y otras características que requieren el uso de analizadores de espectros y osciloscopios. También fueron necesarios los ensayos para garantizar que los montajes funcionaban con eficacia y sin vibraciones, con los ahorros energéticos alcanzables. La evaluación por parte de la dirección y el enjuiciamiento de los ingenieros determinaron, para diversas configuraciones de la transmisión, cuándo un producto se había perfeccionado hasta el grado en que se podía comenzar la fabricación automatizada. Aquí también se hizo la inspección automatizada. Además fue necesario un calendario riguroso para el mantenimiento del equipo, el funcionamiento del programa, los controles del ordenador, la fabricación y el montaje. El diseño, la fabricación y los ensayos automatizados eliminaron una considerable cantidad del "factor humano". Ciertamente que los requisitos del producto estaban más allá de los métodos manuales. Por extraño que parezca, sin embargo, el error humano tenía la posibilidad de introducirse silenciosamente y originar retrasos. Estos errores consistían en fallos menores del programa, a veces en un equipo relativamente sencillo automatizado de mecanizado de piezas, el cual no obstante se puso de manifiesto en los ensayos finales en forma de fricción, calor o vibración no deseados. Puede ser una tarea tremenda repasar todo el sistema de fabricación, buscando todas las posibles fuentes, mecánicas o cualesquiera otras, de problemas, hasta que se identifica la causa real. Una vez se tardó meses en encontrar el problema y sólo unas horas en corregirlo. Al igual que antes, la información sobre el control de calidad y la fiabilidad se compiló vía un sistema central para ayudar en los esfuerzos para incrementar la calidad y la fiabilidad, y para lograr el objetivo de cero defectos en la fabricación. Este caso real es un precursor del tipo de búsqueda de ultra-alta tecnología, que se está convirtiendo en parte de la fabricación. A pesar de la automatización, permanece la necesidad de buenos controles de calidad, ya que, en todo momento, los requisitos de la producción

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Fig. 31-11.

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Vista esquemática de la transmisión antifricción con sus dos anillos de energía avanzados. Procedencia: cortesía de Advanced Energy Technology Inc., Boulder, Colorado.

presionan contra las capacidades del comportamiento del equipo utilizado. Se deben hacer resúmenes, análisis, evaluaciones, revisiones y, cuando esté indicado, la localización altamente sofisticada de los problemas. Así resulta que la necesidad de una buena gestión de la calidad se hace cada vez más importante. Resumen

La robótica y la automatización han permitido el diseño, la ingeniería y la perfección de la tecnología y los productos cada vez más sofisticados. Estos temas hubieran sido impensables sin los calibradores automatizados, los sistemas de visualización, las máquinas de medición coordinadas y los procedimientos auxiliados por ordenador. Sin embargo, incluso en la fabricación de tecnología ordinaria, la automatización tiene un gran valor al permitir la inspección rápida y fiable a gran escala, y el resumen de los resultados de una manera que suministra información significativa para aquéllos que han de tomar las decisiones. La robótica y la automatización permiten así el control en línea barato por aquéllos que utilizan los datos y los resúmenes de manera sensata y eficaz, promoviendo la calidad, la fiabilidad y el incremento de la productividad.

PREGUNTAS DE REPASO

1. ¿Qué oportunidades surgen del control en-línea? 2. Una máquina experimenta una hora de tiempo no productivo no programado por cada 40 horas a la semana. ¿Cuál es la eficacia de la máquina en tanto por 100? 3. El control en línea de la uniformidad de un alambre indica un valor medio del calibre de 20, con una desviación estándar de 2,0. ¿Cuál es el coeficiente de variación?

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4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

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¿Cuál es la función de una máquina de medición coordinada? ¿Cuál es la diferencia de la comunicación entre los métodos sincrónicos y asincrónicos? ¿Cuáles son las partes principales de un sistema de visualización automatizada? ¿Cómo detecta las dimensiones un calibrador automatizado? ¿Cuales son las principales características de una red de control de calidad? ¿Cuál es el objeto y el método de los sistemas de datos centralizados automatizados? ¿Qué quiere decir el término "en-línea"?

Epílogo El control de calidad en el siglo veintiuno

Al ir aproximándose la humanidad al segundo milenio, y llegar el siglo veinte a su ñn, podemos mirar hacia atrás y ver algunos acontecimientos extraordinarios. En los Estados Unidos, por ejemplo, el estándar de vida se ha duplicado aproximadamente cada veinte años hasta 1970, cuando la aparición de la escasez de energía y los problemas del control de la polución forzaron un retraso. No obstante, en muchas áreas continuó un progreso sin precedentes, tal como el de las ciencias biomédicas, la exploración del espacio y la revolución informática. La ciencia y la tecnología avanzan a una velocidad siempre creciente. Intentemos evaluar las tendencias para hacernos una idea de lo que tenemos por delante.

Enfatización en la opinión del cliente

Cada vez más la búsqueda de la calidad se ha centrado en cómo cumplir los deseos del cliente. Ya se han acabado los días de la obsolescente planificación de los productos de consumo, ya que el público cada vez más informado, y con un rango cada vez mayor de artículos donde elegir, busca el valor a largo plazo. La percepción de la calidad por parte del cliente se hace en función de estas variables más importantes: Servicios de distribución Servicios técnicos Servicio ante y postventa Mantenimiento del producto y servicio de reparaciones Comportamiento del producto y fiabilidad Relación precio/calidad tanto a corto como a largo plazo Estas variables ya no pueden ocultarse bajo unos eslóganes efectivos de publicidad o unas copias bien hechas. Se solicita información rigurosa, y en el futuro podemos esperar el desarrollo cada vez mayor de los servicios que informan al consumidor de la calidad y fiabilidad de los productos. Los requisitos legales fortalecerán el derecho del consumidor a la información. Por ejemplo, la exigencia de que los hospitales tengan disponibles, o expongan en un cartel, los índices de mortalidad para distintas categorías de cirugía, lo cual tiene que suceder, tendrá un impacto drástico sobre incontables aspectos de las operaciones del hospital y el comportamiento médico. En menor escala, en términos de valor humano, 405

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pero no obstante cruciales para el proveedor de servicios, los fabricantes de aparatos tendrán que indicar la expectativa de vida y la distribución de los índices de fallos en el equipo, y una escuela que ofrezca formación para programar ordenadores y sistemas de información puede que sólo pueda conservar su licencia sólo si indica en un tablón la proporción de graduados a los que se ofreció trabajo. Hay una lista increíblemente larga de las áreas en las que los hombres hemos tenido que tomar decisiones “a oscuras”, cuando los requisitos para la información, basados en los estándares de registros e informes, deberían haber estado disponibles. La tecnología para el proceso de tal información y la astucia del consumidor medio están a mano, pero los impactos revolucionarios sobre los cuales el proveedor de bienes y servicios “gana” o “pierde” son impresionantes, y por tanto un proceso lento precederá a la futura espiral hacia arriba de la información relevante. No puede haber dudas sobre quién “ganará”. Será la firma que disponga de calidad y fiabilidad, basada en la tecnología, la información y los esfuerzos basados en la motivación a lo largo de los años, apoyada por un equipo de dirección consagrado.

Énfasis en la educación y la formación

Dondequiera que las compañías se hacen más grandes en términos de ladrillos y argamasa, o acero y vidrio, u otros sistemas de construcción más modernos y exóticos, uno se encontrará con una considerable cantidad de espacio destinado a la educación, formación, seminarios y difusión de la información. Al ir ampliándose la tecnología y la ciencia, y al ir aumentando nuestra comprensión de las relaciones humanas y de lo que motiva y recompensa a las necesidades de las personas, surge el reto de transmitir esto a los autores, los intérpretes y a las personas que toman las decisiones, tanto en las organizaciones privadas como públicas, a todos los niveles. Se está haciendo que nuevos y extraordinarios métodos educativos, en términos de aprendizaje auxiliado por ordenador, sistemas de vídeo, planteamientos combinados y otros métodos y metodologías, acarreen con la información-distribución y las necesidades de aprendizaje que existen en todas partes y para todo el mundo. Pero aún se requiere el esfuerzo personal: el profesor, el jefe de programas, o el director de conferencias que reúne los paquetes relevantes, basándose en el estudio intenso de lo que se necesita. Cómo enseñar mejor y cómo aprender mejor son aspectos en los que todavía hace falta una considerable cantidad de investigación, y que ciertamente aparecerá pronto. El aprendizaje como tarea de toda la vida está aquí ahora y será cada vez más importante en los años venideros.

Búsqueda de soluciones a los problemas

Un planteamiento lógico consiste en decir que uno debería proceder paso a paso para resolver un problema, tales como: 1. 2. 3. 4. 5.

Reconocer e identificar los problemas y los factores relacionados con los problemas. Buscar y reunir los planteamientos alternativos para tratar el problema. Evaluar las alternativas. Seleccionar la alternativa más conveniente. Conseguir la aprobación y la ejecución.

EPILOGO: EL CONTROL DE CALIDAD EN EL SIGLO VEINTIUNO

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Desgraciadamente, este planteamiento está limitado a menudo por el paso 2. Resulta difícil encontrar todas las alternativas. Más importante aún, sin embargo, es que la "mejor solución" de hoy puede ser reemplazada por nuevas alternativas que surgen de los desarrollos subsiguientes bien sean sociales, políticos, económicos, tecnológicos o científicos. Muchas de las nuevas tecnologías, tales como las fibras ópticas, rayos láser, holografía, y las posibilidades de la ingeniería genética, han surgido en el contexto de un área de aplicación. Pero una vez que la tecnología —y por tanto “la solución”— se ha descubierto, se va en busca de los problemas que hasta ahora han sido refractarios a un tratamiento satisfactorio. Por tanto, las soluciones van en busca de problemas, y han estado encontrando un gran territorio de aplicaciones. Pero las metodologías también se han beneficiado de este enfoque. La programación matemática —la aplicación de las ecuaciones que definen los objetivos en relación a los elementos limitativos— se utilizó primero para planificar los buques trasatlánticos durante la Segunda Guerra Mundial. Hoy día esta misma técnica se utiliza en la coordinación de la producción de ventas, en la evaluación de las posibilidades de los sistemas de refinado, en la economía y en otros muchos campos de gestión óptima de recursos más allá del área original de planificación de transportes.

Funciones del control de calidad

Al extenderse el conocimiento del control de calidad y acelerarse la competitividad, habrá una demanda creciente de calidad, desde la concepción hasta el consumidor, en todos los bienes y servicios. Con los procesos automatizados de inspección automatizada, sistemas de visualización inteligentes, y sistemas integrados de diseño-proceso-inspección, se podrán satisfacer requisitos que actualmente no pueden cumplirse, aunque los profesionales de control de calidad y la instrumentación se multiplicarán por diez. El profesional de control de calidad, apoyado con esta capacidad ampliamente aumentada para la adquisición y presentación de datos, será un aliado más poderoso de la dirección para garantizar la productividad, el comportamiento y la fiabilidad de los bienes y servicios. Además, puede esperarse que muchas técnicas especializadas a las que se renuncia hoy día a causa del tiempo y de otras limitaciones, se convertirán en un lugar común. Entre éstas se encuentran los análisis factoriales y multivariados, los estudios de covarianza, las regresiones curvilíneas múltiples, los sistemas de detección de interacciones automatizados y las metodologías que aún no se han inventado.

Implicaciones para el profesional de la calidad

Las implicaciones en las épocas venideras son aproximadamente las mismas para todos los profesionales de los diversos campos de actividad de la humanidad. En particular, habrá necesidad de reformación periódica, la adquisición de nuevas tecnologías y metodologías, y tareas educativas renovadas. Las áreas de aplicación irán siendo cada vez más diversas, pero se puede predecir con seguridad una característica de todas ellas: será conveniente saber más sobre ordenadores, proceso de datos y aplicaciones. El profesional de control de calidad debería combinar estas cualificaciones con el conocimiento de las técnicas estadísticas cada vez más sofisticadas, y de otras técnicas cuantitativas importantes en este campo, y el conocimiento del hardware y del software de que se dispone para las aplicaciones del control

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de calidad, la inspección y fiabilidad. Ciertamente que la experiencia de tener que devolver un componente porque no funciona, o se tiene que detener una línea de montaje a causa de los problemas de calidad, pronto será una cosa del pasado. El profesional de control de calidad, trabajando con el conocimiento ampliado, las tecnologías y las herramientas a su disposición, es el responsable. La dirección, con el fin de ayudarle en la extensión requerida, tendrá que poseer unos conocimientos y compromisos comparables.

Apéndice 1 Tabla de factores para las aplicaciones de control de calidad

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EJEMPLOS (suponiendo n = 9 y recorrido medio R = 1,0)

Apéndice 2 Tabla detallada de las áreas debajo de la curva normal

Generalidades

La tabla de valores puesta a continuación indica los porcentajes de los objetos de una población distribuida normalmente que caen dentro de un intervalo z, medidos en términos de la desviación estándar, con respecto a la media de la población. Por ejemplo, Dados: Entonces: Respuesta:

la media de la población P= 100 la desviación estándar ı = 10 ¿Qué porcentaje de la población estará entre 100 y cualquier otro valor especificado X', digamos X' = 80? El intervalo de la desviación estándar, z, se calcula a partir de (P - X')/ ı = z Para P = 100, X' = 80, y ı = 10, por tanto, z = (100 - 80)110 = 2,0 En la tabla este valor de z = intervalo de las desviaciones estándar = 2, corresponde al 47,725 por 100 en la columna de artículos dentro del intervalo de la desviación estándar.

Consecuentemente 50,0 — 47,725 = 2,275, en tanto por 100, estarán por fuera de ese intervalo.

Aplicaciones prácticas

Caso 1 Se tiene que limar un cilindro de 1,00 ± 0,01 cm. El promedio del proceso (P) es 1,00 cm., con una desviación estándar (ı) de 0.0045 cm. ¿Qué porcentaje de producto estará sobredimensionado y tendrá que volver a limarse? 1. z = (1,00 - l,01)/0,0045 = - 2,22 411

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2. Hacer caso omiso del signo menos, que solo es un indicador de lugar, que nos recuerda que estamos en la parte derecha de la curva de distribución. 3. z = 2,22 corresponde al 48,679 por 100. 4. 50% - 48,679% = 1,321% Por tanto el 1,321 por 100 de la producción tendrá que volver a ser limado. Caso 2 Con los mismos datos del caso 1, encontrar esta vez el porcentaje de producto que estará subdimensionado y por tanto se desechará. 1. z = (1,00 - 0,99)/0,0045 = 2.22 2. La z positiva indica que estamos en el lado izquierdo de la distribución. 3. z = 2,22 corresponde al 48,679 por 100. 4. 50% - 48,679% = 1,321% Estos son los cilindros que son demasiado pequeños y por tanto se desechan.

Caso 3 Utilizar los mismos datos que en el caso 1. Esta vez, sin embargo, la dirección quiere desplazar el promedio del proceso, para que prácticamente no haya desechos. ¿Dónde debería estar este promedio del proceso? ¿Cuánto reafilado tendrá que hacerse ahora? 1. Generalmente, el requisito de “prácticamente sin desechos” quiere decir que el promedio del proceso debería estar separado 3o del límite de tolerancia crítico que supone desechos. En nuestro caso, la tolerancia crítica es la tolerancia inferior. Por tanto, Tolerancia inferior = 1,00 — 0,01 = 0,99 cm 2. Nivel requerido para el promedio del proceso, P: H requerido = Límite de tolerancia + 3ı = 0,99 + 3(0,0045) = 1,0035 cm 3. Para calcular la proporción de reafilados, necesitamos z: z = (1,0035 - l,01)/0,0045 = - 1,44 z = 1,44 corresponde a 42,507 por 100. 4. A continuación, 50,000 - 42,507 = 7,493 por 100 Por tanto, para no tener desechos, se ha de ajustar el promedio del proceso al nivel de 1,0035 cm, lo que implica un 7,493 por 100 de reafilados.

APÉNDICE 2: TABLA DETALLADA DE LAS ÁREAS DEBAJO DE LA CURVA NORMAL

Procedencia: N.L. Enrick, Industrial Engineering Manual, Krieger Publ. Co. Malabar, Florida: Con autorización.

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APÉNDICE 2: TABLA DETALLADA DE LAS ÁREAS DEBAJO DE LA CURVA NORMAL 415

Apéndice 3

Tabla de números aleatorios

Generalidades

Cuando se simulan procesos que implican fenómenos casuales, tales como las operaciones de fabricación o los resultados de muestras, se debe disponer de un conjunto elevado de números aleatorios. Por lo general, estos se generan según las necesidades, formando parte del programa de simulación computerizado. Otras veces, para simulaciones a pequeña escala y con cálculos manuales, utilizando sólo una calculadora de bolsillo, puede ser muy útil disponer de una tabla de números aleatorios. Tabla de números aleatorios

En este apéndice se ofrece una tabla de números aleatorios, también llamada tabla de dígitos aleatorios. Las filas van del 1 al 100, mientras que las columnas van del 1 al 10. Para utilizar la tabla, haga lo siguiente: 1. Anote el número de dígitos que se necesitan por número. Suponga que este número es 2. 2. Decida si va a ir verticalmente u horizontalmente por la tabla. Suponga que usted decide moverse horizontalmente. 3. Con los ojos cerrados, señale un lugar de la tabla al azar. Suponga que este lugar corresponde a la fila 20, columna 3. El número es 2247. 4. Puesto que necesitamos números de dos dígitos, nuestros dos primeros números son 22 y 47. 5. Siga horizontalmente hasta el siguiente conjunto, encontrando 6198. Por tanto los números son 61 y 89. Procedencia

La tabla se obtuvo de un microordenador IBM PC

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APÉNDICE 3: TABLA DE NÚMEROS ALEATORIOS

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APÉNDICE 3: TABLA DE NÚMEROS ALEATORIOS

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Glosario

Aleatoriedad. Concepto intuitivo que se refiere a una condición en que no se pueden predecir los resultados individuales. Analogía. Un estado en el cual dos situaciones son similares la una a la otra. A partir de las analogías se pueden desarrollar relaciones que son útiles para los estudios de simulación. Análisis del punto muerto. Análisis de los factores de coste y beneficio. Auditoría de calidad. Inspecciones, exámenes y ensayos realizados por el personal de control de calidad para ayudar a producción a mantener la calidad del producto. Auditoría. Ensayo del equipo, seguimiento de las herramientas y galgas, revisión de los planos, especificaciones y planes de calidad, e inspecciones durante el proceso. Calidad del lote. Calidad del lote en recepción o manufacturado, medida en función del promedio, la desviación estándar, el porcentaje de unidades defectuosas, o defectos por unidades. La "unidad" puede referirse a un colectivo, tal como la producción diaria. Calidad. Nivel de comportamiento de un producto, proceso productivo o lote, medido en función de los requisitos especificados. Calificación de la calidad. Un índice basado en 100(N.° de lotes aceptados)/ (N.° de lotes recibidos). Calificación del proveedor. Valoración de un proveedor por medio de puntuaciones para la calidad, coste y entrega. Capacidad del proceso. La capacidad del proceso productivo de cumplir ciertas especificaciones y tolerancias. Característica de calidad. Definición de la calidad del producto en función de un esquema de clasificación, tal como el sistema que considera un producto bueno o malo, o bien que exhibe un defecto crítico, importante, menor o secundario. Certificación del proveedor. Certificado, basado en las valoraciones e historiales de calidad, de que la producción de un proveedor generalmente es de buena calidad y por tanto requiere menos muestreos y ensayos de lo normal. Circuito de control. Procedimiento para hacer el seguimiento y aplicar las acciones correctoras a las entradas cuando hace falta. 423

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Clasificación. Lo mismo que cribado. Coeficiente de variación. Desviación estándar de un conjunto de valores expresada como porcentaje del promedio de estos valores. Contribución al beneficio y a los costes fijos. Ingresos por ventas menos los costes variables para un producto concreto. Control de calidad. Medida de las características de calidad de un producto que tienen importancia para el comportamiento del producto, combinado con un sistema para iniciar las acciones correctoras cuando aparece una calidad fuera de estándar. Control de herramientas. Sistema de comprobación que garantiza que las herramientas, galgas, e instrumentos están de acuerdo con los planos, especificaciones y requisitos de calibración. Controles de materiales. Aplicación de métodos sistemáticos y procedimientos para asegurarse de que los proveedores suministran materiales que cumplen los requisitos de calidad, coste y entrega, y para rechazar los envíos en recepción de calidad inferior. Coste fijo. Coste incurrido independientemente del nivel de producción. Por ejemplo, los impuestos sobre los bienes inmuebles que graban un almacén de productos acabados son los mismos, tanto si el almacén está lleno como vacío. Coste variable. Coste que varía según el nivel de producción. Costes de calidad. Los costes de (1) la prevención de defectos, (2) la estimación de la calidad en toda la planta, (3) los fallos en la planta y (4) las quejas de los clientes. Crecimiento de la fiabilidad. Esfuerzos conscientes para mejorar la fiabilidad durante el desarrollo y la fabricación. Cribado. Inspección al cien por 100, eliminando todas las unidades defectuosas que se encuentren en este proceso. Curva Normal. Distribución de probabilidad simétrica, en forma de campana, de modo que su media más y menos 3 desviaciones estándar contiene el 99,7 por 100 de las unidades individuales de la distribución. Es la distribución más conocida y utilizada, porque se aproxima a muchos fenómenos naturales (incluyendo el comportamiento de los procesos productivos). Curva característica de operación. La curva que indica, para un plan de muestreo dado, la probabilidad de aceptación de un lote de producción, un envío en recepción, o un proceso de producción con el plan de muestreo dado o aplicación de gráfico de control. Curva exponencial. Curva de distribución que muestra la probabilidad de supervivencia basada en un supuesto índice de fallos constante (índice de deterioro). Círculo de calidad. Pequeño grupo de empleados, que se reúnen voluntariamente con arreglo a unas directrices establecidas, para buscar las soluciones a los problemas de calidad, productividad, coste, seguridad y confort. Defecto. La falta de conformidad con las especificaciones de las características visuales, dimensionales o físicas.

GLOSARIO

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Defectos por unidad. El número de defectos que se encuentran en una unidad. Defectuoso. Una unidad que no cumple los requisitos de calidad se dice que es “defectuoso”. “Defectuoso” es también la designación abreviada de “unidad defectuosa” Degradación. La incapacidad de un producto, durante su uso postventa, para funcionar como se predijo en los ensayos de laboratorio. Descripción de puesto de trabajo. Descripción detallada de las responsabilidades, deberes y autoridad de un staff o persona de dirección. Desviación estándar. Medida de la variabilidad: generalmente, la desviación estándar de una muestra se utiliza como un estimador de la desviación estándar del lote. Discrepancia del proceso. Desviación de las condiciones del proceso respecto de las especificaciones. Distribución de Weibull. Distribución compleja, que muestra la probabilidad de supervivencia. Cuando el factor de forma de la distribución de Weibull es 1, resulta una distribución exponencial, cuando está entre 3,2 y 3,6, se tiene una curva casi normal. Equipo de introducción de productos, EIP. Grupo encargado con la introducción, ordenadamente, a tiempo y con conocimiento de la calidad y coste, de nuevos productos. Error estándar. Desviación estándar de un conjunto de promedios de muestras. A la larga, se cumplirá la siguiente relación: Error estándar = Desviación estándar / Tamaño muestra .

Especificación del proceso. Documento que describe con detalle las condiciones de operación adecuadas para un proceso de fabricación. Especificación visual. Documento o cuadro que describe los límites de aceptabilidad para los defectos visuales. Especificación. Características detalladas que tiene que cumplir un producto. Revisión de la especificación. Revisión intensa de los datos del diseño de un producto desde el punto de vista del correcto funcionamiento y operación económica. Estimación insesgada. Estimación que procede de un análisis de muestras y estadísticos que no tiene ningún sesgo interno. Por tanto no existe tendencia ni a sobreestimar ni a subestimar un valor. Fiabilidad. Probabilidad de funcionamiento correcto durante un período de tiempo dado y bajo unas condiciones establecidas de uso. La probabilidad de supervivencia, P(S), es lo mismo que la fiabilidad, F(t) y que la probabilidad de éxito, P(E). Galga. Instrumento para determinar el comportamiento de la calidad, fundamentalmente en lo que respecta a los requisitos dimensionales. Una galga puede ser del tipo pasa/no pasa, para determinar si una unidad es conforme o no con las especificaciones, o puede estar equipada con un indicador de dial para leer un valor dimensional real. Grados de libertad. Término estadístico, generalmente referido al tamaño de la muestra. Una muestra simple aleatoria de n unidades, por ejemplo, tiene (n — 1) grados de libertad. También se pueden aplicar otras definiciones ampliadas. Por ejemplo, en experimentación, si se ha estudiado un factor en k niveles, la variación asociada con los efectos de estos niveles se dice que tiene (k— 1) grados de libertad.

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Gráfico causa y efecto. Representación, en forma de espina de pescado, de la forma en que los posibles problemas de calidad pueden contribuir a la pérdida de calidad. Gráfico de control. Gráfico con los límites de control. Gráfico de frecuencias. Representación gráfica de la frecuencia de ocurrencia de los resultados de los ensayos o de otras medidas. El registro de la frecuencia de defectos, por ejemplo, indicará las frecuencias reales o relativas de ocurrencia de varios tipos de defectos. Gráfico del porcentaje de unidades defectuosas. Gráfico de control que muestra el porcentaje de unidades defectuosas encontradas en un muestreo o en una inspección al 100 por 100 a lo largo de un período de tiempo. Historial de calidad. Registro del comportamiento en el pasado de un fabricante o proceso, generalmente en forma de gráfico que muestra los resultados de las inspecciones sucesivas a lo largo de un período de tiempo. Índice de calidad. Medida de la calidad obtenida a partir de los siguientes datos: índice de deterioro. Una curva suave, descendiente exponencial, que refleja las pérdidas, tales como las de calidad o ventas. Índice de fallos. Frecuencia de fallos esperados durante un período de tiempo dado. Por ejemplo, 1 fallo por 1000 horas representa ,001 fallos por hora. Índice de paso. Medida de la frecuencia relativa de lotes aceptados sobre la base de la inspección de muestreo. Un índice de paso de 80 quiere decir que el 80 por 100 de los lotes fueron aceptados y el 20 por 100 fueron rechazados. Índice del coste de calidad. Medida de los costes de calidad, dada por 100 + 100 x (Costes de calidad) / (Valor de la producción). Por tanto con una producción con cero defectos resultaría un índice de 100. Informe de experimento. Informe sobre los hallazgos analíticos de un experimento. Ingeniería de calidad. Enfoque de ingeniería por medio del cual los conocimientos tecnológicos y experiencia se emplean para predecir la calidad que se puede lograr con varios diseños, procesos de producción y condiciones de operación. Inspección al cien por cien. Inspección de todas y cada una de las unidades fabricadas en un lote. Inspección del proceso. Comprobación de los materiales, máquinas, operaciones y piezas fabricadas ocasionalmente. Inspección lote por lote. Muestreo de sucesivos lotes de producción para el control de calidad. Logros de calidad. Beneficios del funcionamiento de un sistema de control de calidad en función de la reducción de costes, las ganadas en productividad, y la acogida en el mercado a los productos con la calidad mejorada. Límite de control. Límite en un gráfico de control. Si el resultado de un ensayo cae por encima del límite de control superior o por debajo del límite de control inferior, se puede suponer que existe una situación fuera de control. Materiales directos. Materiales que llegan a formar parte del producto final.

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Materiales indirectos. Materiales utilizados en la preparación de un producto, pero no integrantes del producto. Modelo. La ecuación de relación o el sistema de tales ecuaciones. Muestra aleatoria. Muestra en la cual cada una de las unidades ha sido seleccionada al azar del lote de procedencia. Muestra. Conjunto de unidades, generalmente elegidas al azar, de un lote de producción, proceso de producción, o envío en recepción. Muestreo a granel. Empleo de procedimientos especiales para obtener muestras aleatorias de lotes grandes y a granel. Ejemplo: un cargamento de bolitas de plástico. Muestreo de variables. Muestreo en el cual la calidad se mide a lo largo de una escala, tal como los centímetros de tamaño, grados de temperatura, kilos de resistencia tensil y similares. Muestreo por adelantado. Inspección y ensayo de la muestra de producto del proveedor, para su aceptación por el comprador, antes de ser remitido a la planta usuaria. Muestreo por atributos. Muestreo en el cual la característica de calidad que se determina es un atributo, tal como unidad defectuosa o no defectuosa. Nivel medio de la calidad. El nivel de calidad promedio y a largo plazo de un producto obtenido en un proceso productivo o procedente de una serie de envíos del proveedor. Número de aceptación. El número de unidades defectuosas encontradas en una muestra que permiten que el lote sea aceptado. Por supuesto, siempre puede haber menos unidades defectuosas que las del número de aceptación. Número de rechazo. Número de unidades defectuosas encontradas en una muestra que hacen que el lote correspondiente sea rechazado. Optimización. El proceso de búsqueda e identificación del mejor curso de acción disponible entre un conjunto de alternativas. Orden de ensayo de ingeniería, OEI. Prueba de producción limitada para asegurarse de la factibilidad de un nuevo diseño, máquina, material o proceso desde el punto de vista de la calidad, coste y productividad. Esta fase puede ir seguida por la orden de ensayo de producción. Orden de ensayo de producción, OEP. Ensayos a gran escala de nuevos productos, procesos u operaciones para garantizar que los factores de calidad, coste y productividad cumplen las especificaciones. Papel binomial. Papel de gráficos con cuadrículas proporcionales a la progresión de una distribución binomial. Plan de calidad. Procedimientos documentados que cubren la inspección del producto durante el proceso y final. Plan de muestreo. Plan que especifica el tamaño de muestra que se tiene que investigar y los números de aceptación y de rechazo.

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Porcentaje de unidades defectuosas. La proporción de producto en un lote que no cumple las especificaciones de la calidad. Probabilidad. Posibilidad de un acontecimiento, generalmente expresada en forma de un índice. Por ejemplo, si hay 10 unidades en un lote y queremos hacer la selección aleatoria de una unidad, entonces cada unidad del lote tiene una probabilidad de 1/10 = 0,1 = 10 por 100 de ser elegida. Procedimiento de rechazo. Pasos que siguen al rechazo inicial, basado en el muestreo. Por ejemplo, se puede decidir (1) seleccionar y eliminar las unidades defectuosas, (2) devolver la remesa en recepción al proveedor, (3) utilizar el producto tal como está porque se estima que los defectos son soportables y porque hay presiones de tiempo, (4) reparar las unidades defectuosas, o (5) desechar el material. Proceso controlado. Un proceso para el cual el gráfico de control no indica ningún punto por fuera de los límites de control. Programa de control de calidad. Estructura global que sirve para definir los objetivos del sistema de control de calidad. Promedio de la muestra. La media de los resultados de los ensayos o medidas de una muestra. El promedio de una muestra no se debe confundir con el promedio de muestreo. Promedio de muestreo. El nivel de calidad promedio obtenido de una serie de muestras. Obsérvese que el promedio de la muestra es diferente del promedio del muestreo. Promedio del proceso. El valor medio a largo plazo de un proceso productivo, tal como la gran media o el porcentaje de unidades defectuosas. Puesto de control. Un lugar de producción donde (1) se dan una o más características de calidad de importancia, y (2) se puede realizar el control de esta calidad de manera práctica y económica. Puesto de control. Elemento del proceso de producción en el cual se dan una o más características de calidad de importancia y que requieren su medición. Punto muerto. El punto en el cual los costes de una actividad igualan a las ganancias. En el análisis de una empresa de fabricación, el punto muerto es aquel en el que la suma de los costes variables más los costes fijos es igual a los ingresos por ventas. Pérdidas de fabricación. Costes no necesarios en fabricación. Por ejemplo, la calidad inadecuada como resultado de operaciones defectuosas conducen a desechos, reprocesos, y devoluciones del cliente, todo lo cual constituye pérdidas. Rechazado. Término utilizado ampliamente como sustantivo para designar una unidad de producto que se ha encontrado que su calidad es inaceptable. El término gramatical más correcto para “rechazado” es “unidad defectuosa”. Rechazo durante el proceso. Rechazo de los productos fuera de control durante el proceso. Rechazo. Designación de un lote completo de calidad inaceptable, generalmente porque contiene una proporción excesiva de unidades defectuosas. Recorrido. Diferencia entre el valor más alto y el más bajo en una muestra. Ejemplo: para los tres resultados de muestreo 3, 6 y 1, el recorrido es 6-1=5.

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Redundancia. Provisión de unidades de repuesto, en paralelo, para preservar el funcionamiento del sistema si la(s) otra(s) unidad(es) fallara(n). Relación crítica (de los niveles de calidad). Relación entre el nivel medio de la calidad, obtenido a partir de los promedios de las muestras, y el nivel de calidad basado en el índice de Paso. Mientras esta relación no exceda de 2,0 se puede suponer que no existen inestabilidades serias en el proceso. Retroalimentación. El circuito en un sistema de control por medio del cual los resultados de la medida de la calidad de un producto se utilizan para efectuar correcciones y mejoras donde se necesitan. Revisión del diseño. Revisión del diseño y de las especificaciones a partir de consideraciones de los costes de producción y el comportamiento. Riesgo. Probabilidad de tomar una decisión errónea. También, el coste de una acción incorrecta. El producto de la probabilidad del error por el coste del error se conoce como «riesgo esperado». Ejemplo: si erróneamente rechazamos un lote bueno, nos costará unos gastos innecesarios de 100$. La probabilidad de cometer este error es del 5 %. El riesgo esperado es el 5 % de 100$, o sea 5$. Riesgo Alfa. Riesgo de rechazar un lote bueno. También se conoce como riesgo del productor. Riesgo Beta. Riesgo de aceptar erróneamente un lote malo. Sesgo. Tendencia a subestimar o sobreestimar los hallazgos de un valor obtenido por el análisis estadístico de los datos de muestreo. Simulación. Estudio de una situación real, generalmente en un ordenador, utilizando ecuaciones de relación. A partir de este análisis “en seco”, se exponen los resultados probables de varios cursos posibles de acción para que la dirección los revise. Sistema de control de calidad. Conjunto de procedimientos por medio de los cuales se establecen y se siguen el equipo de producción, los procesos y las operaciones para dar un producto conforme con las especificaciones y tolerancias. Tablón de control de calidad en el puesto. Tablón que contiene las galgas, las especificaciones del proceso, el detalle de los ajustes de las máquinas, planos, y planes de calidad y gráficos de control para ayudar al control de calidad. Este tablón se puede utilizar en todos los puestos de control de la planta. Tamaño de muestra. El número de unidades individuales elegidas al azar de un lote que constituyen una muestra. Tiempo medio entre fallos. Expectativa de vida media de un producto. Por ejemplo, un índice de fallos del 0,001 por hora se traduce en 1/0,001 = 1000 horas de tiempo medio entre fallos. Tolerancia. Desviación máxima permitida de un valor deseado. Valoración del proveedor. Valoración de un proveedor desde el punto de vista de su capacidad para fabricar la calidad requerida dentro de los factores prescritos de coste y tiempo.

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Variabilidad del proceso. La variación de las características dimensionales u otras de la producción procedente de un proceso de fabricación. La variabilidad se expresa generalmente en función del recorrido medio o de la desviación estándar. Variable aleatoria. Número que tiene la probabilidad unida a él. Más concretamente, una variable aleatoria es una función, cuyo dominio es un conjunto de posibles resultados y cuyo campo de imagen es el conjunto de valores asignados a estos resultados. Ejemplo: cuando se lanza al aire una moneda, se gana un dólar cuando sale cara, y se pierde un dólar cuando sale cruz. Los resultados posibles, cara y cruz, representan el dominio, mientras que +1 y — 1 representan el campo de imagen. Variable del proceso. Parámetro de un proceso que fluctúa como si fuera una variable aleatoria, y por tanto requiere vigilancia. Varianza. Cuadrado de la desviación estándar. z. Factor que identifica las áreas debajo de la curva normal.

Bibliografía1

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La dirección del editor sólo se da la primera vez que se menciona éste.

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Enfoque simplificado al control de calidad estadístico y a la garantía de la fiabilidad. Incluye operaciones evolutivas, tolerancias estadísticas y diseño y análisis de experimentos multifactoriales.

MUESTREO DE ACEPTACIÓN Schilling, Edward G. 1982. Acceptance Sampling in Quality Control, Marcel Dekker. p. 775. Fuente completa y competente de información sobre la selección y aplicación del muestreo adecuado para garantizar la calidad y la fiabilidad. FIABILIDAD Henley, Ernest J. and Hiomitsu Kumamoto, 1981. Reliability Engineering and Risk Assessment, Englewood Cliffs, NJ 07632: Prentice Hall (Rte 9W) p. 568. Tratamiento relativamente no matemático del análisis de riesgos, incluyendo los métodos de Markov y la simulación, así como la descripción del software de ordenador disponible. Nelson, Wayne, 1982. Applied Life Data Analysis, Nueva York 10158: Wiley (605 Third Ave.) p. 634. Guía valiosa y completa para ingenieros y estadísticos, este trabajo supone el conocimiento de cálculo y álgebra de matrices.

EXPERIMENTACIÓN INDUSTRIAL Davies, Owen L. 1954. Statistical Methods in Research and Production, 2.a Ed. Londres, RU: Oliver and Boyd. p. 392. Pone de relieve las necesidades de las industrias procesadoras, este libro está escrito con mucha claridad y proporciona una gran cantidad de ejemplos prácticos. Enrick, Norbert L. 1983. Experimentation and Statistical Validation, Melbourne, FL 32901: Krieger Publ. Co. (P.O.Box 9542). p.132. Tratamiento elemental de los principios y aplicaciones de la experimentación, incluyendo el tratamiento no matemático de los análisis multifactoriales y de covarianza.

MEJORA DE PROCESOS Enrick, Norbert L., con la colaboración de Harry E. Mottley Jr. 1983. Manufacturing Analysis for Productivity and QualitylCost Enhancement, 2.a Ed. Industrial Press. Se pone de relieve el uso de los métodos de análisis estadístico para la mejora de la calidad del proceso, la fiabilidad, productividad y factor de coste. Enfoque no matemático. Ott, Ellis R. 1975. Process Quality Control: Troubleshooting and Interpretation of Data, Nueva York, 10020: McGraw Hill (1221 Ave. Americas) p. 372. Se presentan métodos ingeniosos y planteamientos no tradicionales para identificar y corregir los problemas de producción.

BIBLIOGRAFÍA

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REPRESENTACIÓN GRÁFICA Enrick, Norbert L. 1980. Handbook of Effective Graphic And Tabular Communication, 2.a Ed. Krieger Publ. Co. p. 226. De las aplicaciones básicas a las avanzadas, este libro pone de relieve el desarrollo de los gráficos y tablas que comunican lo que quieren decir y ayudan a convencer a los usuarios de la validez de la información ofrecida. Tutle, Edward R. 1983. The Visual Display of Quantitative Information, Cheshire, CN 06410: Graphic Press (P.O. Box 430). p. 197. En este tratado ricamente ilustrado se contrasta la comunicación eficaz con los "lapsos y oportunidades perdidas"

CÍRCULOS DE CALIDAD ASQC Technical Services Dept. 1982. Quality Circles and Quality of Work Life Directory of Resources. American Soc. for Quality Control, p. 67. Referencia de la información donde se puede conseguir ayuda para establecer y dirigir los círculos de calidad. Ingle, Sud. 1982. Quality Circles Master Guide, Prentice-Hall. p. 246. Tratamiento completo del desarrollo de los círculos de calidad y de la consecución de beneficios motivacionales por medio de la gestión participativa. AUTOMATIZACIÓN Besant, C.B. 1983. Computer Aided Design and Manufacture, 2.a Ed. Nueva York 10158: Halsted Press (605 Third Ave.) p. 232. Pone de relieve la integración del diseño auxiliado por ordenador (CAD) con la fabricación (CAM), utilizando numerosos ejemplos. Hunt, Daniel W. 1983. Industrial Robotics Handbook, Industrial Press, p. 432.

PUBLICACIONES GUBERNAMENTALES SOBRE CONTROL DE CALIDAD Departamento de Defensa de los Estados Unidos. 1945. Administration of Sampling Procedures for Acceptance Inspection (H. 105). Supply and Logistics Handbook. Washington, D.C.: Oficina del Subsecretario de Defensa. 1957. Military Standard. Sampling Procedures and Tables for Inspection by Variables for Percent Deffective (Mü-Std 414). Washington. D.C.: Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos. 1958. Multi-Level Continuous Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes (H 106). Inspection and Quality Control Handbook (Interim). Washington, D.C.: Oficina del Subsecretario de Defensa. 1959. Single-Level Continuous Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes (H 107). Inspection and Quality Control Handbook (Interim). Washington, D.C.: Oficina del Subsecretario de Defensa.

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1960. Evaluation of Contract or Quality Control Systems (H 110). Quality Control and Reliability Handbook (Interim). Washington, D.C.: Oficina del Subsecretario de Defensa. 1963. Military Standard. Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes. (Mil. Std. 105D). Washington, D.C.: Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos. 1960. Military Standard. Quality Control system Requirements (Mil-Q-9858). Preparado por las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos, Base de las Fuerzas Armadas WrightPatterson, Ohio. Departamento de la Marina de los Estados Unidos, Oficina de Ordenanzas. 1952. Sampling Procedures and Tables for Inspection by Attributes on a Moving Line (ORD OSTD 18).

Índice*

Agrupación de datos, 295 Alimentación en cabeza, 107, 108 Análisis de la varianza, 273, 280 Análisis de las relaciones, 273, 279, 280 Análisis del coste de la calidad, 236, 239 Análisis del factor de costes, 232, 233 Análisis del flujo del proceso, 44, 45 Análisis del gradiente de decisión (AGD), 338 Análisis del punto muerto, 244 Analista, información de la calidad, 13 Aplicación de sistemas, 26, 27 Auditoría, áreas, 77, 78 de calidad, 77-88 de stock empaquetado, 87 del producto final, 82-86 durante el proceso, 78, 84, 85 lista de comprobación para la calidad, 80 Autorización de planos, 68, 69 Cabeza, alimentación, 107 Calendarios de producción, 263 Calidad, 25, 26 auditoría, 77-88 del servicio, 352 lista de comprobación de la auditoría de calidad, 80 medida, 55, 91, 92 nivel medio, 91, 92 Calidad del equipo, comprobación, 161, 162

Calificación del comportamiento del proveedor, 137-149 Calificación del proveedor, 137 Cambios verbales, riesgos que implican, 69, 70 Camino crítico, 340 Características de vida, 314 Características visuales, 134, 135 Categorías del coste de la calidad, 235 Ciclo de vida del producto, 34 Cien por cien, inspección, 180 Círculos de calidad, 361, 365 Coeficiente de variación, 288 Comparación de costes, 213 Comportamiento de la calidad, registro, 101, 102 Comportamiento del proveedor, calificación, 137-149 Comprobación de la calidad del equipo, 161, 162 Conflictos entre objetivos, 261 Conformidad de la inspección, garantía de, 173-181 Construcción de modelos, 256, 257 Contribución al beneficio, 244-246 Control, 26 de herramientas, galgas e instrumentos, 161-171 de las observaciones individuales, 345

* En algunos casos, las entradas del índice se refieren a ilustraciones, gráficos, listas de comprobación y tablas.

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de materiales, 127-153 del operario, 56 en línea, 391 importancia, 161 Control de calidad, costes, 230, 231 director, 6 métodos estadísticos, 283-307 organización, 6,7 programa, 27-29 puesto, 158 sistemas, 25-32 staff, 7 Coordinación ventas-fabricación, 329 Correlación 179 Coste efectivo, política de calidad de la corporación, 261-266 Costes de desechos y ahorros, 223 Costes de la calidad, 185, 186, 231 Crecimiento de las ventas, 227 Criterios de beneficios, 221-223 Cuenco para muestras, 377 Curva de Pareto, 339, 370 Curva normal, 295, 298 Datos, agrupación de, 295 de la capacidad del proceso, uso de, 61, 62 proceso automatizado de, 271-281 Degradación, 317 Departamento de personal, 261-263 Descripción del proceso, 49-53 hoja de trabajo, 50 para una planta pequeña, 51, 52, 53 preparación de la, 50, 51 Descripciones de puestos de trabajo, 14, 15 Desglose de costes, 242, 244 Desviación estándar, 285, 286 de los índices, 292, 293 de una proporción, 291, 292 relación con el error estándar, 289 relación con el recorrido, 287 símbolos, 286 Deterioro de las ventas, 336 Diagrama de correlación, 169 Diagrama de flujo, del proceso, 43-47 simulación, 251, 252 Directos e indirectos, materiales, 127

Discrepancia del proceso, nota, 83, 118 resumen, 120 Distribución de Weibull, 324 Diversificación, 337 Documentación de beneficios, 222 Documentación de los logros en calidad, 221-228 Empresas de servicios, 349 Ensayo acelerado, 322 Ensayos de fiabilidad, 324 Error estándar, 289-293 Especificaciones, de compras, 128-131 proceso, 55-64 Estándar, desviación, 285, 286 Estructura estacional, 331 Estudios de la capacidad del proceso, 114 Equilibrio de costes, 250 Equipo de introducción de producto (EIP), 199-201 responsabilidades, 199 Equipo, retirada del, 162, 163 Especificaciones de compra, 128-131 Especificaciones del proceso, 55-64 establecimiento de, 56, 57 fundamentos, 55 Evaluación del proyecto, 332 Evitación de pérdidas, 191, 194 Exactitud, 166 Expectativa de ganancias, 210 Fabricación, pérdidas, 114-117 Fallos exponenciales, 316 Fiabilidad, 311 crecimiento de la, 317 Flujo de la información, 271 Flujo del proceso, análisis, 44, 45 Fórmula del valor añadido, 226 Galgado auxiliado por ordenador (CAG), 395 Garantía de la conformidad de la inspección, 173-181 Gráficos, de control, 272-273, 299-306 de porcentaje de unidades defectuosas, 108-110 del índice de la calidad, 113, 114 multicomparativos, 121 para las medias y la variabilidad, 279 Gráficos de frecuencia, 272

ÍNDICE

Historiales de la calidad, 91-99 Índice de calidad (IC), 86, 87 Índice de fallos, 312 Índice de paso, 93-95 Índice del coste de la calidad, 236, 241 Índices, 292 Índices de fabricación y costes, 239 Índices de renovación de clientes, 195 Información de la calidad, analista, 13 Informe, de la garantía de calidad, 276, 277 de los niveles de calidad en las entradas, 120

de los experimentos, 212 de materiales devueltos, 118 del rechazo durante el proceso, 275 sobre pérdidas en montaje, 274 Ingeniero de proceso, 8-10 Inspección, de materiales en recepción, 130 al cien por cien, 180 Interacciones calidad-coste-productividad, 29-31 Introducción de nuevos productos y procesos, 199-205 La calidad como vendedor, 194-196 Laboratorio de materiales, responsabilidades, 11 “Línea de control”, 217 Lista de comprobación para el proveedor, 139-147 para prevenir pérdidas, 192-194 para revisar las especificaciones, 39, 40 Mantenimiento, 263 Marketing, implicaciones de, 208 y ventas, 265 Máquinas de medición coordinada (MMC), 395, 397 Materiales, control, 127-153 directos e indirectos, 127 Matriz de costes, 253, 254 Media, 283, 284 Media aritmética, 284 Mediana, 284 Medida de la calidad, 55, 91, 92 Medidas de la productividad, 224 Medidas de la tendencia central, 283 Métodos de ensayo, 134

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Métodos estadísticos en control de calidad, 283-307 Moda, 284 Motivación, 361, 365 Muestreo, a granel, 133 aleatorio, 173 de trabajo, 86-88 en recepción, 133 lote por lote, 92-95 por adelantado, 132 Nivel de decisión (ND), 342 Nivel de calidad estimada del proceso (NCEP), 92 Nivel medio de calidad, 91, 92 Niveles de calidad en las entradas, informe, 120 Niveles de calidad y características, 69-71 de los materiales adquiridos, 118, 120 Niveles de confianza, 302 Nombres de puestos, 22 Nominales, valores, 34 Nuevos productos y procesos, introducción de, 199, 205 Objetivos, conflicto de, 261 Operario, control del, 56 Optimización, 249 Óptimo (Línea de acción óptima), 253 Orden de ensayo de ingeniería (OEI), 201203 Órdenes de ensayo de producción (OEP), 203-204 Organigrama, 4, 5 de control de calidad, 6 para fábricas más pequeñas, 5 Organización, autodirigida, 3 de una planta de tamaño medio, 15-17 de una planta pequeña, 3 Pérdidas, fabricación, 114-117 Piezas componentes, responsabilidades, 11, 12 Planes de calidad, 67-74 filosofía, 73 formulación, 71, 72 Planificación de experimentos, 208-210 Planta de tamaño medio, organización, 1517

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CONTROL DE CALIDAD Y BENEFICIO EMPRESARIAL

Política de calidad de coste efectivo de una corporación, 261-266 Precisión, 166 Prevención de defectos, corrección y detección, 237 de pérdidas, lista de comprobación, 192194 Principio de excepción, 344 Principios de los diagramas de flujo, 43, 44 Procedimiento del rechazo, 135, 136 Procedimientos de fecha de puesta en circulación, 164, 165 Proceso automatizado de datos, 271-281 Proceso, auditorías durante el, 78, 84, 85 diagrama de flujo, 43-47 informe del rechazo durante el, 275 nivel de calidad, 95 especificaciones, 55-64 rechazo durante el, 78-80 Producción, calendario, 263 Productividad, 391, 392 Producto final, responsabilidades, 12, 13 Programa de reducción de costes de la calidad, propuesta, 229-234 Programación de varios productos, 341 Programación lineal, 339 Promedios y recorridos de las muestras, gráficos para, 111 Proveedor, certificación del, 149-150 Proveedor, lista de comprobación del, 139147 Proveedor, valoración del, 136, 137 Puesto de control, 155-160 Puesto de control de calidad, 158 Punto muerto, análisis, 244 Rachas, 122 Recorrido, 286, 287 Recorrido medio, 287, 288 Rechazo, durante el proceso, 78-80 procedimiento, 135, 136 Redes, 401 Reducción de costes por medio del control de calidad, 185-197 Redundancia, 320 Regresión, 168 Registro, de la frecuencia de defectos, 102 de los ensayos de producto, 116

del comportamiento de la calidad, 101, 102 del control del equipo, 165 del historial de la calidad, 148 Relaciones población-muestra, 291 Rendimiento de la inversión, 243 Repetibilidad, 166 Representación dispersa, 169 Reproducibilidad, 166 Requisitos de los clientes, determinación de los, 68 Responsabilidad y autorizaciones, 69 Responsabilidades, del laboratorio de materiales, 11 del producto final, 12, 13 por las piezas componentes, 11-12 Retirada del equipo, 162, 163 frecuencias, 163, 164 Retroalimentación, 102-105 a la dirección, 110 a los operarios, 110 para mejorar la producción, 101-106 Retroinformación, 108 Revisión de las especificaciones, 33-41 lista de comprobación, 40 participantes en el equipo de, 38 pasos, 34-37 Riesgo, análisis, 335 consideración del, 211-213 Selección de puestos, 155 Simulación, 250 diagramas de flujo, 251, 252 Simulación de variables aleatorias, 254, 255 Simulador de muestreo, 375 Sistema centralizado automatizado de datos, 398 Sistema de ordenador, 272 Stock empaquetado, auditoría, 87 Taller, responsabilidades, 11 Técnico de proceso, 8 Tipos de datos, 297 Trabajo, muestreo de, 86-88 Unidades defectuosas vs. defectos por unidad, 96, 97 Valores nominales, 34 Variabilidad, 285 Variables del proceso, 56

ÍNDICE

Variación, coeficiente de, 288 Varianza, 285 análisis de la, 280

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Ventas y Marketing, 265 Visión automatizada, 395 Weibull, distribución de, 324