Introduccion A La Ingenieria Industrial - Separata 11
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CONTROL DE CALIDAD Docente: Ing. Adolfo Valencia Napán [email protected]
CALIDAD
Evolución de la Calidad
Definición de Calidad
Herramientas básicas para mejorar la calidad 2
Capítulo 11
ETAPAS DE LA EVOLUCION DE LA CALIDAD Enfoque de calidad
Calidad Total
EMPRESA
Aseguramiento de la Calidad
CLIENTE
Control de la Calidad PRODUCTO
Artesanía Antes de 1900 3
1900
Años 1950
1970
Capítulo 11
2000
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad Control de la Calidad Artesanía
Artesanía
• Integraba todas las funciones.
• El artesano controlaba la calidad de su propio trabajo.
4
Capítulo 11
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad Control de la Calidad
Control de la Calidad
Artesanía
• Inicios de s XX: Taylor y la división del trabajo: • Trabajadores que ejecutan • Otros Trabajadores controlan
• 1918: “Línea de montaje”
• Intercambiabilidad de piezas • Necesidad de cumplir requisitos mínimos.
• 1920: Inspectores de Calidad a tiempo completo. Creación de los Departamentos de Control de Calidad. Inspección al 100 % de los productos terminados. • 1930: Introducción de técnicas estadísticas. Inspección por muestreo de los productos terminados. • La calidad seguía restringida a producción 5
Capítulo 11
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad
Aseguramiento de la Calidad
Control de la Calidad Artesanía
El aseguramiento de la calidad es un conjunto de operaciones planeadas y sistematizadas necesarias para transmitir la confianza adecuada de que un producto, servicio o prestación va a satisfacer los requisitos proporcionados sobre calidad. Los principios en que se basa son tres: • Prever lo que se va a hacer y dejar constancia escrita de ello. • Ejecutar lo que se ha descrito anteriormente. • Registrar lo sucedido o, lo que es lo mismo, dejar constancia del resultado obtenido. El Aseguramiento de la calidad considera: Ampliación de la calidad a otras áreas de la empresa. Garantía de la calidad de los insumos por parte de los proveedores. Organización y documentación de los aspectos que pueden influir en la calidad del producto. 1987: Normas ISO 9000 6
Capítulo 11
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad Control de la Calidad
Calidad Total
Artesanía
• Gestión de Calidad Total (TQM): la calidad como modelo de Gestión. • Calidad a lo largo y ancho de la compañía. • Modelos de Calidad: • • • •
Premio Deming (1951: primera versión) Malcolm Baldrige (1987) E.F.Q.M. (1992) Premio Nacional de la Calidad (CDI – SNI)
• 1995: Calidad Seis Sigma • 2001: ISO 9000:2000 7
Capítulo 11
Calidad: Evolución
8
Capítulo 11
Mejora Continua
Prevenir defectos
Detectar defectos
9
Capítulo 11
10
Capítulo 11
El sistema ISO Historia
Se denomina ISO 9000 a una serie de estándares para establecer la gestión de un sistema de calidad. ISO 9000 no tiene nada que ver con la calidad absoluta del producto; sólo se refiere a la forma de establecer guías para un sistema de gestión de la calidad. Los estándares fueron publicados por primera vez en 1987, por la International Organization for Standardization (ISO), cuya sede central está en Ginebra, Suiza.
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Capítulo 11
12
Capítulo 11
CALIDAD
Evolución de la Calidad
Definición de Calidad
Herramientas básicas para mejorar la calidad 13
Capítulo 11
Calidad: Definición
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
Calidad: clientes externos e internos
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Capítulo 11
19
Capítulo 11
20
Capítulo 11
Calidad: Clases
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Capítulo 11
Calidad: Principios
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Capítulo 11
23
Capítulo 11
24
Capítulo 11
25
Capítulo 11
El bucle de la calidad
26
Capítulo 11
27
Capítulo 11
28
Capítulo 11
29
Capítulo 11
30
Capítulo 11
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Capítulo 11
CALIDAD
Evolución de la Calidad
Definición de Calidad
Herramientas básicas para mejorar la calidad 32
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
Todas las técnicas descritas en este curso se pueden considerar técnicas de “mejoramiento” ya que intentan mejorar algún aspecto del desempeño de la operación. Algunas son particularmente útiles para mejorar las operaciones en general. Por ejemplo, el control estadístico de procesos (CEP) y el modo de fallas y análisis de efectos (FMEA) se pueden usar en casi todos los proyectos de mejoramiento.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
Durante todo proceso de fabricación, los productos (bienes o servicios) se ven sometidos a una serie de actividades para alcanzar el estado final de producto terminado. Sin embargo, puede ocurrir que, aunque el diseño de los componentes del producto sea bueno o el mantenimiento de las máquinas o activos sea el adecuado, exista cierta variabilidad de un producto a otro, motivado por una acumulación de causas fortuitas. Siempre que se cumplan las expectativas marcadas, el sistema podrá considerarse estable y bajo control.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El control estadístico surgió como una necesidad para vigilar y controlar dicha estabilidad, para así determinar cuándo las causas han dejado de ser fortuitas y deben considerarse causas asignables a algún punto y actividad del proceso. Las siete herramientas para el mejoramiento de los procesos deben usarse con datos acumulados previamente: “Nosotros confiamos en Dios. Todos los demás deben usar datos”, dice W. E. Deming. Es fundamental y crítico basar cualquier análisis en datos exactos y oportunos.
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Capítulo 11
Figura 1.
36
Proceso
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El proceso puede presentarse mediante un diagrama de flujo. En éste se desarrolla la secuencia lógica de sus actividades y se mantendrán los recursos que se usan en cada una, los tiempos y las distancias. En el proceso es importante eliminar las actividades que no agregan valor para mejorar la productividad y el tiempo de ciclo. Las gráficas de control permiten saber si el proceso está o no bajo control y conocer la naturaleza de las variaciones con respecto a los límites de control. Con ellas se puede visualizar tendencias, estacionalidades, ciclos, carreras y otros.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El diagrama causa-efecto sirve para evaluar las causas que han originado los problemas o efectos detectados en algunos de los atributos o variables. Las ramas del diagrama pueden ser los recursos (siete emes) o aspectos relevantes para el análisis. Es una herramienta para generar ideas (brainstorming) y hacer un análisis exhaustivo de las posibles causas o subcausas que podían generar un problema o efecto dado Enseña y ayuda a evitar las causas de los problemas.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El diagrama de Pareto agrupa en barras las posibles causas (o subcausas) detectadas en el diagrama causa-efecto y lo hace por orden de importancia de manera descendente. Ayuda a concentrar esfuerzos en los problemas principales. El diagrama maneja dos ejes verticales, en cantidades absolutas y en porcentaje simple y acumulativo. El diagrama de dispersión evalúa la relación entre las posibles causas del problema en el eje horizontal y su efecto en el eje vertical. Se trata de evaluar algún tipo de correlación (r) causal entre ambas variables.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El diagrama de tendencia muestra la evolución de la característica bajo análisis en el eje vertical con relación al tiempo en el eje horizontal. Se busca determinar el comportamiento de la característica en el tiempo. Los histogramas ayudan a evaluar la frecuencia con que se presentan los problemas o los datos que interesa estudiar. Se forman barras divididas en clases de igual ancho. La altura de cada barra indica las veces que se presenta el problema o datos y ayuda a evaluar la dispersión en función a alguna medida de tendencia central.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación
La hoja de verificación (check list) es una antigua manera de acumular datos estadísticos y registrar dicha información para su uso posterior. Sirve para reunir y clasificar las informaciones según determinadas categorías mediante la anotación y registro de sus frecuencias bajo la forma de datos. Una vez que se ha establecido el fenómeno que se requiere estudiar e identificadas las categorías que los caracterizan, se registran estas en una hoja, indicando la frecuencia de observación.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación - Tipos
Para la Distribución del Proceso: Nos muestra cual es la variación y la forma de la distribución de nuestro proceso.
De Tipos de Defectos: Se registra las ocurrencias de los diferentes tipos de defectos, pudiéndose determinar cuáles son los más frecuentes.
De Localización de Defectos: Se registra la ubicación de ocurrencia de los defectos en una ilustración del producto o área de trabajo.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación - Tipos Ejemplo. Causas que propician una mala impresión en una imprenta.
Operador
Lunes
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
1
C
F
F
F
---
2
C
---
C
---
P
3
P
---
---
F
P
4
---
---
---
---
P
C: Impresión muy clara
F: Formato de papel incorrecto
P: Papelería defectuosa.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación - Tipos Ejemplo de Hoja de Verificación. Número de piezas elaboradas de acuerdo con su longitud que no cumplen con las especificaciones.
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Longitud
Máquina A
Máquina B
Máquina C
Total
23.98 – 23.99
|||||–|||||–|
|||||–|
|||||
22
23.99 – 24.00
|||||–|||||–|||||–|
|||||–|||||–||
|||||–|||||–||
40
24.00 – 24.01
|||||–|||||–||
|||||–||||
|||||–||||
30
24.01 – 24.02
|||||
||||
||
11
Total
42
31
30
103
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Es una representación gráfica que muestra todas las actividades de un proceso, permite ver la relación y la secuencia lógica entre los pasos (actividades) del proceso. Es una fotografía de un proceso en un momento dado. Los pasos de este proceso se representan con una simbología básica estandarizada como se muestra a continuación.
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Capítulo 11
Figura 2.
48
Convenciones para procesos administrativos
Capítulo 11
Figura 3.
49
Convenciones para procesos operativos
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Las actividades de un proceso cualquiera se unen mediante líneas continuas con la orientación que indica el sentido del flujo. Mediante los diagramas de flujo se descubren, por lo general, vacíos que son causas potenciales de problemas. Esta herramienta permite sólo identificar los problemas mas no analizar sus causas. Se complementa con otras herramientas como las Gráficas de Control y los Diagramas de Pareto.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Es recomendable que las personas que elaboren este tipo de diagramas tengan pleno conocimiento del proceso, participen del mismo y tengan conocimiento de la simbología para expresar cada paso. A continuación se muestran aspectos fundamentales del procedimiento de utilización de los diagramas de flujo:
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Trazar el diagrama de flujo del proceso e indicar los pasos que se siguen actualmente. Trazar el diagrama de flujo del proceso e indicar los pasos que éste debería seguir si funcionara todo de manera correcta. Realizar una comparación para encontrar las diferencias entre gráficas, ya que es ahí donde radican los problemas.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
A su vez, la aplicación de este método por parte de varias personas permitirá establecer un panorama más amplio de las diferencias entre las gráficas. El uso de los diagramas de flujo es muy común para el estudio de métodos y procedimientos mediante diagramas DOP (de operaciones) y DAP (de actividades). Todos ellos, de forma particular, requieren describir una secuencia lógica de pasos lo más detallado posible; por tanto, es evidente que se utilicen símbolos.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Para identificar los pasos del proceso que son fuente o causa de problemas, debe tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:
Eliminar las actividades que no incorporen valor agregado.
Desarrollar y aplicar normas. Esto es propio de todo proceso de estandarización.
Eliminar la necesidad de puntos de inspección y/o actividades duplicadas.
Decidir cuáles procesos conviene automatizar. Fusionar actividades si es posible.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Es una importante y completa herramienta, que permite identificar las causas y posibles soluciones de un problema específico. Esta herramienta fue creada, en 1953, por Kaoru Ishikawa, profesor de la Universidad de Tokio. Ishikawa es uno de los precursores de la calidad en Japón Durante una de sus clases aplicó este esquema para identificar factores que afectan la calidad de un proceso: esta herramienta resultó ser muy práctica, incluso es muy utilizada en otros campos.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Se incluye en la terminología del JIS (estándares industriales japoneses) de control de calidad y se define de la siguiente manera: El diagrama causa-efecto muestra la relación entre la característica o efecto de calidad y sus factores o causas. Por su estructura, los diagramas causa-efecto se conocen como diagrama de espina de pescado o diagrama de árbol.
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Capítulo 11
Figura 4.
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Diagrama causa-efecto
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
El procedimiento para la elaboración de este diagrama es el siguiente:
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Se describe el efecto, atributo o variable de la calidad que va a analizar. Se escoge esa característica de la calidad y se escribe en el lado derecho de la hoja; a la izquierda de ésta debe ubicarse la columna vertebral del diagrama. Se escriben las causas primarias que se denominan “ramas principales”. Se escriben las causas secundarias que salen de las ramas principales y las causas terciarias que salen de las “ramas medianas”. Se determinan todas las causas posibles que pueden afectar la característica. Es recomendable realizar trabajos grupales de discusión abierta y fomentar la “tormenta de ideas”.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
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Se agrupan las causas por afinidad, ramas grandes, medianas y pequeñas. Se elabora entonces el diagrama causa-efecto con los elementos que parecen tener un efecto significativo sobre la característica de calidad. Se asigna importancia a cada factor, se marcan aquellos que parecen tener un efecto significativo sobre la característica de calidad. Depende de la experiencia personal. Se registra cualquier información que pueda ser útil: título, nombre del producto, proceso, lista de participantes, etc.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Hay que tener en cuenta los siguientes aspectos:
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Identificar los factores para discusión y consulta entre las personas involucradas en los procesos, a fin de evitar omisiones que pudieran afectar los resultados del análisis con esta herramienta. La característica debe ser lo más concreta y real posible, por ello hay que evitar términos abstractos. Los factores y las características deben ser medibles para captar la fuerza de la relación causa-efecto de forma objetiva mediante el uso de datos. Describir los factores sobre los cuales es posible actuar. Las causas deben subdividirse hasta el nivel en el que sea posible actuar sobre ellas.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Asignar valores a factores de manera objetiva, con base en datos. El diagrama causa-efecto debe mejorarse continuamente mientras se use.
Es evidente que el uso de todas las herramientas se relacionan: unas complementan a otras. Una combinación entre un diagrama de Pareto y un diagrama de causa-efecto es especialmente útil (cruce de información).
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Es una forma especial de una gráfica de barras verticales que permite observar la importancia relativa de determinados fenómenos (defectos, fracasos, gastos, accidentes) o causas (experiencia del operario, clase de materia prima, modelos de máquina, condiciones operacionales), a partir de los cuales pueden establecerse prioridades. Esta gráfica nace del análisis de Vilfredo Pareto, un economista italiano que descubrió que en cualquier situación siempre existen muchos aspectos triviales (de poca importancia) y pocos vitales (muy importantes).
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Estableció, en términos de promedio, que 80% de las cosas que ocurren son de poca importancia y sólo el 20% restante es importante, de ahí que también se le conoce como el principio del 80-20. Esto quiere decir que 80% de las causas producen sólo 20% de los efectos. También se le conoce como el ABC (8015-5). VILFREDO PARETO
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Este diagrama se usa para:
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Identificar un producto, bien o servicio, para el análisis de su mejoramiento de calidad. Llamar la atención acerca de los problemas o causas de una forma sistemática. Identificar oportunidades de mejoramiento. Analizar las diferentes agrupaciones de datos, por ejemplo, tipo de producto, segmento de mercado, área geográfica, etc. Buscar las principales causas de los problemas y establecer la prioridad de las soluciones. Evaluar los resultados de los cambios efectuados a un proceso (antes y después). Cuando los datos pueden clasificarse en categorías y el rango de cada categoría es importante. Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Para la construcción del diagrama de Pareto deben darse los siguientes pasos:
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Decidir cuáles problemas desean investigarse; por ejemplo: objetos defectuosos, pérdidas en términos monetarios, ocurrencia de accidentes, etc. Decidir cuáles datos van a necesitarse y cómo clasificarlos; por ejemplo, por tipo de defecto, localización, proceso, máquina, trabajador, método. Resumir los aspectos que se presentan con poca frecuencia en la categoría de “otros”. Definir el método de recolección de datos y el período de duración de la recolección. Es aconsejable usar una hoja de verificación. Diseñar una tabla para conteo de datos, con espacio suficiente para registrar totales (ver Tabla 1). Capítulo 11
Tabla 1.
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Ejemplo de tabla para conteo de datos
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Elaborar la tabla de datos para el diagrama de Pareto con la lista de aspectos, los totales individuales, los totales acumulados, la composición porcentual y los porcentajes acumulados.
Organizar los aspectos por orden de cantidad y llenar la tabla de datos (Ver tabla 2).
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Capítulo 11
Tabla 2.
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Ejemplo de tabla de conteo según varios aspectos
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Dibujar dos ejes verticales y un eje horizontal. En el eje vertical izquierdo se mostrará los totales y en el derecho, los porcentajes. El eje horizontal hay que dividirlo en intervalos iguales al número de aspectos clasificados. Construir un diagrama de barras y la curva acumulada o curva de Pareto, y marcar los valores acumulados en la parte superior, al lado derecho de los intervalos de cada aspecto, y conectar los puntos con una línea continua.
68
Capítulo 11
Figura 5.
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Diagrama de Pareto
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
O Diagrama de distribución de frecuencias es una gráfica que muestra la distribución de los datos. Se construye con los datos recogidos en una tabla de frecuencias, es un cuadro que divide el rango entero de datos en varias secciones que pueden ser o no iguales para comparar la frecuencia de la ocurrencia de cada sección. El histograma construido a partir de la tabla de frecuencias adopta la forma de una gráfica de barras, con columnas que representan las frecuencias (veces) con las que aparecen los datos en las diversas secciones del rango.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Procedimiento de elaboración
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Ejemplo. Una empresa de alimentos desea evaluar el trabajo de una máquina llenadora de sachets de 10 ml ± 1 para una salsa en crema para restaurantes de comida rápida. Para preparar el informe se realizaron 30 ensayos o pruebas, obteniéndose los siguientes resultados (en ml):
Máquina A Ensayo (1-10)
10
11
11
8
10
11
12
10
8
12
Ensayo (11-20)
10
9
13
10
11
9
8
11
10
12
Ensayo (21-30)
7
7
7
11
11
11
9
10
10
12
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo
Se desarrolla el histograma del trabajo de la máquina A.
De acuerdo con la información del volumen de llenado de los productos se tiene que:
Valor Máximo (XM) = 13 ml
Valor Mínimo (Xm) = 7 ml.
Por lo tanto el Rango (R):
R = XM – Xm = 13 – 7 = 6
El número de clases o intervalos (k) es igual a
k 30 5.5 6 73
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo
Las Clases son los intervalos en que se divide la característica sobre la que se han tomado los datos. El número de clases es igual al de barras del Histograma.
Para definir el número de clases que debe tener el Histograma, se puede usar la siguiente tabla:
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Si “n” es menor a 250 datos k = n, puede también aplicarse la regla de Sturges:
k 1 3.33 l og n La amplitud de cada intervalo (A) es:
R 6 A 1 k 6
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Para establecer los “Límites de clase” se procede de la siguiente forma:
Tome el valor mínimo “Xm” de la muestra y súmele “A” y se obtiene A2.
La primera clase será de Xm a A2 (De 7 a 8).
Tome A2 y súmele “A” obteniendo A3, la segunda clase será de A2 a A3 (De 8 a 9).
Tome A3 como límite inferior de la tercera clase y súmele “A” obteniendo A4, la tercera clase será de A3 a A4.
Se repite el proceso hasta cubrir la muestra total.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo El Valor medio de cada clase se denomina “Marca de clase” y se calcula así:
(L L ) s i X i 2
Li = Límite inferior de Clase.
Ls = Límite superior de Clase.
Xi = Marca de Clase.
Ejemplo: X1 = (7 + 8) / 2 = 7.5
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Para establecer las “Frecuencias de clase” se procede de la siguiente forma:
En el momento de determinar cuántos datos caen dentro de cada clase se puede presentar ambigüedad, pues si uno o más datos coinciden con el extremo superior de una clase queda la duda con respecto a qué clase pertenece.
Para obviar esta dificultad se tomará el siguiente criterio: Si uno o más datos coinciden con el extremo superior de una clase, dichos datos serán incluidos en la clase siguiente.
La frecuencia de clases es el número de datos que caen dentro de cada clase. Es también llamada frecuencia absoluta.
78
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo
La frecuencia de clase “1” la representamos por f1. la de la clase “2” por f2, así hasta cubrir la frecuencia de cada intervalo.
Del registro de datos se va contando cuántos caen en cada clase, cada vez que se encuentra un dato se traza un “palote”. Se forman grupos de 5 palotes.
La frecuencia relativa (%) es el porcentaje de datos que caen en cada clase en función del total de ellos:
f % i 100 n f 3 % 1 100 100 10% n 30 79
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Con la información respectiva se elabora el cuadro de frecuencias:
Nº de clase
Límites de clase
Marca de clase Xi
Frecuencia fi
Total Sfi
%
1
7.00 – 8.00
7.5
|||
3
10
2
8.00 – 9.00
8.5
|||
3
10
3
9.00 – 10.00
9.5
|||
3
10
4
10.00 –11.00
10.5
|||||-|||
8
27
5
11.00 – 12.00
11.5
|||||-|||
8
27
6
12.00 – 13.00
12.5
|||||
5
16
30
100
80
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo El histograma correspondiente se muestra a continuación:
81
Capítulo 11
Figura 6.
82
Histograma de frecuencia
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma Tipos de histogramas Histogramas normales. Los datos obtenidos de un proceso estable usualmente producen un histograma que es más elevado en el centro y declina simétricamente hacia los dos lados (derecho e izquierdo).
83
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histogramas de doble pico (bimodal). Los dobles picos aparecen si se mezclan datos diferentes que tienen diferentes medias. Este problema se corrige al estratificar los datos y elaborar dos histogramas nuevos. Los histogramas de los picos derecho e izquierdo aparecerán entonces como dos histogramas normales y se aclararán las diferencias entre los diferentes estratos de datos. 84
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histogramas con islas aisladas. Apartada de un histograma normal aparece una pequeña isla aislada. La mezcla accidental de datos de otra distribución produce este tipo de histograma.
85
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histogramas Cliff. El perfil del histograma termina abruptamente en una columna alta. La eliminación de todos los artículos que no cumplen las especificaciones es un modo de producir este tipo de histograma.
86
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histograma dentado. La alternancia de picos y depresiones produce una pauta que semeja una rueda dentada. Las amplitudes de sección que son múltiplos enteros de la unidad de medida de la escala producen este perfil como consecuencia del modo en que se lee la escala durante la medición.
87
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
Cuando dos tipos, X e Y, se relacionan de forma que existe una correlación entre ellos, se usa el diagrama de dispersión como gráfica que muestre la relación entre estos dos tipos de datos. Un diagrama de dispersión ilustra la relación entre las variables. Si Y aumenta cuando lo hace X, entonces X e Y están correlacionados positivamente. Si Y disminuye cuando aumenta X, entonces los dos tipos de datos están correlacionados en forma inversa. Si al aumentar X no varía Y, entonces no hay correlación entre las variables. 88
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
La determinación de correlaciones puede ser útil en los siguientes casos:
89
Para seleccionar factores muy correlacionados con las características de calidad entre varios factores candidatos. Para determinar el rango óptimo de una variable donde se fija las condiciones de las características de control. Para comparar los resultados de medidas precisas y medidas simples, pruebas destructivas y no destructivas y para seleccionar características sustitutivas y métodos de realización de mediciones y experimentos.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión Para elaborar un diagrama se dan los siguientes pasos: Paso 1. Se reúnen pares de datos (x, y) cuyas relaciones desea estudiarse, se organiza esta información en una tabla. Es deseable tener al menos 30 pares de datos. Para este caso, se tomó el ejemplo de un material que tiene un contenido A (en porcentaje) de X y un valor Y (kg/cm2) de resistencia al choque, ver tabla 6.
90
Capítulo 11
Tabla 3.
91
Cuadro de datos agrupados en parejas
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
Paso 2. Se selecciona unidades que expresan el rango de valores de X e Y, se dibuja una escala para X en el eje horizontal y una escala para Y a lo largo del eje vertical. Se intenta dibujar las escalas de forma que los ejes tengan aproximadamente igual longitud. Paso 3. Se dibujan los pares de datos (x, y) como puntos del diagrama de dispersión. Si dos puntos tienen las mismas coordenadas, se hacen dos marcas estrechamente juntas. Los diagramas de las Figuras 18, 19 y 20 muestran diversos casos de dispersión y correlación.
92
Capítulo 11
Figura 7.
93
Correlación positiva regular
Capítulo 11
Figura 8.
94
Correlación negativa buena regular
Capítulo 11
Figura 9.
95
No existe correlación
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
La correlación se estima con la siguiente ecuación: n
(x
i
x )( y i y)
i 1
Cov( x, y)
X Y
n n
n
(x i x) 2
i 1
( y i y) 2
i 1
n
96
n
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
Si = 0, no hay correlación
Si > 0, hay correlación positiva
Si < 0, hay correlación negativa
Se considera una correlación buena si > 0.6
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Se le conoce también como diagramas de seguimiento o de desarrollo. Este diagrama se utiliza para estudiar los datos de los procesos en cuanto a las tendencias patrones a lo largo del tiempo. Al registrar los datos en el orden en el cual ocurren, estos diagramas ofrecen información visual de los cambios en el proceso. La media del proceso se calcula y exhibe como una línea horizontal sólida en la gráfica. En un diagrama de control, se espera que los datos varíen aleatoriamente hacia abajo y arriba de la línea media.
98
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Este diagrama se usa para:
Establecer una línea base para mejorar, es decir, permite comparar el desempeño histórico con el desempeño mejorado.
Ver qué está pasando en el proceso: definir, medir, analizar, mejorar, controlar, crear, reunir datos, analizar datos, tomar decisiones, planear y trabajar en equipo.
Al hacer el seguimiento a las mediciones consecutivas de los resultados de varios procesos en una gráfica de tendencia, se obtiene una fotografía de cómo estos resultados varían en el tiempo.
99
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
100
Enfocar los cambios importantes en un proceso: cuando se analiza un proceso, quiere ignorarse su comportamiento aceptable y normal y enfocar únicamente los cambios que lo alteran de manera significativa. Una gráfica de tendencia permite rastrear rápidamente los patrones anormales, como los comportamientos y las tendencias, que es poco probable que sean causados por patrones aleatorios. Analizar los efectos de un cambio que se haya efectuado a un proceso: cuando se realizan cambios en un proceso, es importante observar y entender cómo el resultado ha sido afectado por los cambios que se han efectuado.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Para la construcción del diagrama de tendencia debe tomarse en cuenta los siguientes pasos:
101
Decidir qué va a medirse, es decir, seleccionar el proceso y/o los resultados apropiados, por ejemplo, el número de reclamos en una agencia bancaria. Establecer un marco de tiempo para medir: cada hora, a diario, semanalmente, etc. Determinar el período a medir, cuántos días, semanas, meses, etc. Para el ejemplo se considerarán 10 días. Trazar el eje vertical a la izquierda, que representa el valor a medirse.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
102
Indicar el número de ocurrencias esperadas, con intervalos apropiados desde 0 hasta los valores más altos a la derecha del eje vertical; luego marcar el eje. Para el ejemplo, observar la tabla 5. Trazar el eje horizontal en la base, que es el que representa el tiempo o la secuencia, indicar los límites de tiempo a lo ancho de la parte inferior del eje horizontal, luego marcar el eje. Marcar los datos en el diagrama a medida que ocurren. Conectar los puntos de los datos. Calcular el promedio aritmético también conocido como la media. En algunos casos, se querrá calcular la mediana en vez de la media. Marcar y exhibir el diagrama.
Capítulo 11
Tabla 4.
103
Ocurrencias esperadas
Capítulo 11
Figura 10.
104
Diagrama de tendencia aplicada
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Éstas son algunas sugerencias para la elaboración y uso del diagrama de tendencia: Para calcular la mediana, existen dos formas: Para un número impar de puntos de datos:
105
Ordenar los puntos de los datos del más bajo al más alto. Encontrar el valor que separa los datos en dos partes. Este valor será la mediana.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Para un número par de puntos de datos.
106
Ordenar los puntos de los datos del más bajo al más alto. Dividir el número de puntos de datos en dos para encontrar el punto medio. Por ejemplo, si se tienen 24 puntos de datos, el punto medio es 12 (24/2 = 12). Encontrar el valor que ocupa el número 12 desde la parte inferior. Se asumirá que este valor es 15. Localizar el valor encima de éste. Se asumirá que este valor es 17. Sumar los dos valores anteriores (15 + 17 = 32). Dividir la suma entre 2 y la respuesta es la mediana (32/2 = 16).
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
W. A. Shewhart, de los laboratorios de Bell Telephone, fue el primero en proponer en 1924, una gráfica de control con el fin de eliminar una variación anormal: distinguió las variaciones debidas a causa del azar. Una gráfica de control consiste en una línea central y un par de límites de control estadísticamente determinados, uno de ellos colocado por encima de la línea central y otro por debajo; estos límites se denominan límite de control superior (LCS) y límite de control inferior (LCI) y representan los límites de tolerancia permitidos de la variable en cuestión definidos por personal competente.
107
Capítulo 11
Figura 11.
108
Gráfica de control
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
Si todos los valores se encuentran dentro de los límites de control, sin ninguna tendencia especial, se dice que el proceso está bajo control. Sin embargo, si existen puntos fuera de los límites de control o muestran una forma peculiar, se dice que el proceso está fuera de control. La figura 16 ilustra el ciclo típico en la gráfica de control. Primero, el proceso es altamente variable y está fuera del control estadístico.
109
Capítulo 11
Figura 12.
110
Control del proceso
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
Segundo, se halla una causa especial de variación, el proceso está dentro del control estadístico. Finalmente, mediante el mejoramiento del proceso, la variación se reduce. Esto se ve a partir de la disminución de los límites de control. Al eliminar la causa especial de variación que tienen los procesos, sucede el mejoramiento del proceso y conlleva a la reducción de la variación si se mueven los límites de control hacia la línea central del proceso.
111
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
Las gráficas de control son de gran utilidad por lo siguiente:
112
Son herramientas simples y efectivas para lograr un control estadístico del proceso. Cuando un proceso está bajo control estadístico puede predecirse su desempeño respecto a las especificaciones. Una vez que un proceso se encuentra en control estadístico, su comportamiento puede mejorarse posteriormente y reducir la variación. Proporcionan un lenguaje común de comunicación con relación al comportamiento de un proceso. Dan una buena indicación de cuándo algún problema debe corregirse localmente y cuándo se requiere una acción en la que deban participar varios niveles de la organización.
Capítulo 11
CONTROL DE CALIDAD Docente: Ing. Adolfo Valencia Napán [email protected]
CALIDAD
Evolución de la Calidad
Definición de Calidad
Herramientas básicas para mejorar la calidad 2
Capítulo 11
ETAPAS DE LA EVOLUCION DE LA CALIDAD Enfoque de calidad
Calidad Total
EMPRESA
Aseguramiento de la Calidad
CLIENTE
Control de la Calidad PRODUCTO
Artesanía Antes de 1900 3
1900
Años 1950
1970
Capítulo 11
2000
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad Control de la Calidad Artesanía
Artesanía
• Integraba todas las funciones.
• El artesano controlaba la calidad de su propio trabajo.
4
Capítulo 11
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad Control de la Calidad
Control de la Calidad
Artesanía
• Inicios de s XX: Taylor y la división del trabajo: • Trabajadores que ejecutan • Otros Trabajadores controlan
• 1918: “Línea de montaje”
• Intercambiabilidad de piezas • Necesidad de cumplir requisitos mínimos.
• 1920: Inspectores de Calidad a tiempo completo. Creación de los Departamentos de Control de Calidad. Inspección al 100 % de los productos terminados. • 1930: Introducción de técnicas estadísticas. Inspección por muestreo de los productos terminados. • La calidad seguía restringida a producción 5
Capítulo 11
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad
Aseguramiento de la Calidad
Control de la Calidad Artesanía
El aseguramiento de la calidad es un conjunto de operaciones planeadas y sistematizadas necesarias para transmitir la confianza adecuada de que un producto, servicio o prestación va a satisfacer los requisitos proporcionados sobre calidad. Los principios en que se basa son tres: • Prever lo que se va a hacer y dejar constancia escrita de ello. • Ejecutar lo que se ha descrito anteriormente. • Registrar lo sucedido o, lo que es lo mismo, dejar constancia del resultado obtenido. El Aseguramiento de la calidad considera: Ampliación de la calidad a otras áreas de la empresa. Garantía de la calidad de los insumos por parte de los proveedores. Organización y documentación de los aspectos que pueden influir en la calidad del producto. 1987: Normas ISO 9000 6
Capítulo 11
Calidad Total Aseguramiento de la Calidad Control de la Calidad
Calidad Total
Artesanía
• Gestión de Calidad Total (TQM): la calidad como modelo de Gestión. • Calidad a lo largo y ancho de la compañía. • Modelos de Calidad: • • • •
Premio Deming (1951: primera versión) Malcolm Baldrige (1987) E.F.Q.M. (1992) Premio Nacional de la Calidad (CDI – SNI)
• 1995: Calidad Seis Sigma • 2001: ISO 9000:2000 7
Capítulo 11
Calidad: Evolución
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Capítulo 11
Mejora Continua
Prevenir defectos
Detectar defectos
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Capítulo 11
10
Capítulo 11
El sistema ISO Historia
Se denomina ISO 9000 a una serie de estándares para establecer la gestión de un sistema de calidad. ISO 9000 no tiene nada que ver con la calidad absoluta del producto; sólo se refiere a la forma de establecer guías para un sistema de gestión de la calidad. Los estándares fueron publicados por primera vez en 1987, por la International Organization for Standardization (ISO), cuya sede central está en Ginebra, Suiza.
11
Capítulo 11
12
Capítulo 11
CALIDAD
Evolución de la Calidad
Definición de Calidad
Herramientas básicas para mejorar la calidad 13
Capítulo 11
Calidad: Definición
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
Calidad: clientes externos e internos
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
Calidad: Clases
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Capítulo 11
Calidad: Principios
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Capítulo 11
23
Capítulo 11
24
Capítulo 11
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Capítulo 11
El bucle de la calidad
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
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Capítulo 11
CALIDAD
Evolución de la Calidad
Definición de Calidad
Herramientas básicas para mejorar la calidad 32
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
Todas las técnicas descritas en este curso se pueden considerar técnicas de “mejoramiento” ya que intentan mejorar algún aspecto del desempeño de la operación. Algunas son particularmente útiles para mejorar las operaciones en general. Por ejemplo, el control estadístico de procesos (CEP) y el modo de fallas y análisis de efectos (FMEA) se pueden usar en casi todos los proyectos de mejoramiento.
33
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
Durante todo proceso de fabricación, los productos (bienes o servicios) se ven sometidos a una serie de actividades para alcanzar el estado final de producto terminado. Sin embargo, puede ocurrir que, aunque el diseño de los componentes del producto sea bueno o el mantenimiento de las máquinas o activos sea el adecuado, exista cierta variabilidad de un producto a otro, motivado por una acumulación de causas fortuitas. Siempre que se cumplan las expectativas marcadas, el sistema podrá considerarse estable y bajo control.
34
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El control estadístico surgió como una necesidad para vigilar y controlar dicha estabilidad, para así determinar cuándo las causas han dejado de ser fortuitas y deben considerarse causas asignables a algún punto y actividad del proceso. Las siete herramientas para el mejoramiento de los procesos deben usarse con datos acumulados previamente: “Nosotros confiamos en Dios. Todos los demás deben usar datos”, dice W. E. Deming. Es fundamental y crítico basar cualquier análisis en datos exactos y oportunos.
35
Capítulo 11
Figura 1.
36
Proceso
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El proceso puede presentarse mediante un diagrama de flujo. En éste se desarrolla la secuencia lógica de sus actividades y se mantendrán los recursos que se usan en cada una, los tiempos y las distancias. En el proceso es importante eliminar las actividades que no agregan valor para mejorar la productividad y el tiempo de ciclo. Las gráficas de control permiten saber si el proceso está o no bajo control y conocer la naturaleza de las variaciones con respecto a los límites de control. Con ellas se puede visualizar tendencias, estacionalidades, ciclos, carreras y otros.
37
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El diagrama causa-efecto sirve para evaluar las causas que han originado los problemas o efectos detectados en algunos de los atributos o variables. Las ramas del diagrama pueden ser los recursos (siete emes) o aspectos relevantes para el análisis. Es una herramienta para generar ideas (brainstorming) y hacer un análisis exhaustivo de las posibles causas o subcausas que podían generar un problema o efecto dado Enseña y ayuda a evitar las causas de los problemas.
38
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El diagrama de Pareto agrupa en barras las posibles causas (o subcausas) detectadas en el diagrama causa-efecto y lo hace por orden de importancia de manera descendente. Ayuda a concentrar esfuerzos en los problemas principales. El diagrama maneja dos ejes verticales, en cantidades absolutas y en porcentaje simple y acumulativo. El diagrama de dispersión evalúa la relación entre las posibles causas del problema en el eje horizontal y su efecto en el eje vertical. Se trata de evaluar algún tipo de correlación (r) causal entre ambas variables.
39
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad
El diagrama de tendencia muestra la evolución de la característica bajo análisis en el eje vertical con relación al tiempo en el eje horizontal. Se busca determinar el comportamiento de la característica en el tiempo. Los histogramas ayudan a evaluar la frecuencia con que se presentan los problemas o los datos que interesa estudiar. Se forman barras divididas en clases de igual ancho. La altura de cada barra indica las veces que se presenta el problema o datos y ayuda a evaluar la dispersión en función a alguna medida de tendencia central.
40
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación
La hoja de verificación (check list) es una antigua manera de acumular datos estadísticos y registrar dicha información para su uso posterior. Sirve para reunir y clasificar las informaciones según determinadas categorías mediante la anotación y registro de sus frecuencias bajo la forma de datos. Una vez que se ha establecido el fenómeno que se requiere estudiar e identificadas las categorías que los caracterizan, se registran estas en una hoja, indicando la frecuencia de observación.
41
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación
42
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación
43
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación - Tipos
Para la Distribución del Proceso: Nos muestra cual es la variación y la forma de la distribución de nuestro proceso.
De Tipos de Defectos: Se registra las ocurrencias de los diferentes tipos de defectos, pudiéndose determinar cuáles son los más frecuentes.
De Localización de Defectos: Se registra la ubicación de ocurrencia de los defectos en una ilustración del producto o área de trabajo.
44
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación - Tipos Ejemplo. Causas que propician una mala impresión en una imprenta.
Operador
Lunes
Martes
Miércoles
Jueves
Viernes
1
C
F
F
F
---
2
C
---
C
---
P
3
P
---
---
F
P
4
---
---
---
---
P
C: Impresión muy clara
F: Formato de papel incorrecto
P: Papelería defectuosa.
45
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Hoja de Verificación - Tipos Ejemplo de Hoja de Verificación. Número de piezas elaboradas de acuerdo con su longitud que no cumplen con las especificaciones.
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Longitud
Máquina A
Máquina B
Máquina C
Total
23.98 – 23.99
|||||–|||||–|
|||||–|
|||||
22
23.99 – 24.00
|||||–|||||–|||||–|
|||||–|||||–||
|||||–|||||–||
40
24.00 – 24.01
|||||–|||||–||
|||||–||||
|||||–||||
30
24.01 – 24.02
|||||
||||
||
11
Total
42
31
30
103
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Es una representación gráfica que muestra todas las actividades de un proceso, permite ver la relación y la secuencia lógica entre los pasos (actividades) del proceso. Es una fotografía de un proceso en un momento dado. Los pasos de este proceso se representan con una simbología básica estandarizada como se muestra a continuación.
47
Capítulo 11
Figura 2.
48
Convenciones para procesos administrativos
Capítulo 11
Figura 3.
49
Convenciones para procesos operativos
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Las actividades de un proceso cualquiera se unen mediante líneas continuas con la orientación que indica el sentido del flujo. Mediante los diagramas de flujo se descubren, por lo general, vacíos que son causas potenciales de problemas. Esta herramienta permite sólo identificar los problemas mas no analizar sus causas. Se complementa con otras herramientas como las Gráficas de Control y los Diagramas de Pareto.
50
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Es recomendable que las personas que elaboren este tipo de diagramas tengan pleno conocimiento del proceso, participen del mismo y tengan conocimiento de la simbología para expresar cada paso. A continuación se muestran aspectos fundamentales del procedimiento de utilización de los diagramas de flujo:
51
Trazar el diagrama de flujo del proceso e indicar los pasos que se siguen actualmente. Trazar el diagrama de flujo del proceso e indicar los pasos que éste debería seguir si funcionara todo de manera correcta. Realizar una comparación para encontrar las diferencias entre gráficas, ya que es ahí donde radican los problemas.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
A su vez, la aplicación de este método por parte de varias personas permitirá establecer un panorama más amplio de las diferencias entre las gráficas. El uso de los diagramas de flujo es muy común para el estudio de métodos y procedimientos mediante diagramas DOP (de operaciones) y DAP (de actividades). Todos ellos, de forma particular, requieren describir una secuencia lógica de pasos lo más detallado posible; por tanto, es evidente que se utilicen símbolos.
52
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Flujo
Para identificar los pasos del proceso que son fuente o causa de problemas, debe tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:
Eliminar las actividades que no incorporen valor agregado.
Desarrollar y aplicar normas. Esto es propio de todo proceso de estandarización.
Eliminar la necesidad de puntos de inspección y/o actividades duplicadas.
Decidir cuáles procesos conviene automatizar. Fusionar actividades si es posible.
53
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Es una importante y completa herramienta, que permite identificar las causas y posibles soluciones de un problema específico. Esta herramienta fue creada, en 1953, por Kaoru Ishikawa, profesor de la Universidad de Tokio. Ishikawa es uno de los precursores de la calidad en Japón Durante una de sus clases aplicó este esquema para identificar factores que afectan la calidad de un proceso: esta herramienta resultó ser muy práctica, incluso es muy utilizada en otros campos.
54
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Se incluye en la terminología del JIS (estándares industriales japoneses) de control de calidad y se define de la siguiente manera: El diagrama causa-efecto muestra la relación entre la característica o efecto de calidad y sus factores o causas. Por su estructura, los diagramas causa-efecto se conocen como diagrama de espina de pescado o diagrama de árbol.
55
Capítulo 11
Figura 4.
56
Diagrama causa-efecto
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
El procedimiento para la elaboración de este diagrama es el siguiente:
57
Se describe el efecto, atributo o variable de la calidad que va a analizar. Se escoge esa característica de la calidad y se escribe en el lado derecho de la hoja; a la izquierda de ésta debe ubicarse la columna vertebral del diagrama. Se escriben las causas primarias que se denominan “ramas principales”. Se escriben las causas secundarias que salen de las ramas principales y las causas terciarias que salen de las “ramas medianas”. Se determinan todas las causas posibles que pueden afectar la característica. Es recomendable realizar trabajos grupales de discusión abierta y fomentar la “tormenta de ideas”.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
58
Se agrupan las causas por afinidad, ramas grandes, medianas y pequeñas. Se elabora entonces el diagrama causa-efecto con los elementos que parecen tener un efecto significativo sobre la característica de calidad. Se asigna importancia a cada factor, se marcan aquellos que parecen tener un efecto significativo sobre la característica de calidad. Depende de la experiencia personal. Se registra cualquier información que pueda ser útil: título, nombre del producto, proceso, lista de participantes, etc.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Hay que tener en cuenta los siguientes aspectos:
59
Identificar los factores para discusión y consulta entre las personas involucradas en los procesos, a fin de evitar omisiones que pudieran afectar los resultados del análisis con esta herramienta. La característica debe ser lo más concreta y real posible, por ello hay que evitar términos abstractos. Los factores y las características deben ser medibles para captar la fuerza de la relación causa-efecto de forma objetiva mediante el uso de datos. Describir los factores sobre los cuales es posible actuar. Las causas deben subdividirse hasta el nivel en el que sea posible actuar sobre ellas.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama Causa-Efecto
Asignar valores a factores de manera objetiva, con base en datos. El diagrama causa-efecto debe mejorarse continuamente mientras se use.
Es evidente que el uso de todas las herramientas se relacionan: unas complementan a otras. Una combinación entre un diagrama de Pareto y un diagrama de causa-efecto es especialmente útil (cruce de información).
60
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Es una forma especial de una gráfica de barras verticales que permite observar la importancia relativa de determinados fenómenos (defectos, fracasos, gastos, accidentes) o causas (experiencia del operario, clase de materia prima, modelos de máquina, condiciones operacionales), a partir de los cuales pueden establecerse prioridades. Esta gráfica nace del análisis de Vilfredo Pareto, un economista italiano que descubrió que en cualquier situación siempre existen muchos aspectos triviales (de poca importancia) y pocos vitales (muy importantes).
61
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Estableció, en términos de promedio, que 80% de las cosas que ocurren son de poca importancia y sólo el 20% restante es importante, de ahí que también se le conoce como el principio del 80-20. Esto quiere decir que 80% de las causas producen sólo 20% de los efectos. También se le conoce como el ABC (8015-5). VILFREDO PARETO
62
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Este diagrama se usa para:
63
Identificar un producto, bien o servicio, para el análisis de su mejoramiento de calidad. Llamar la atención acerca de los problemas o causas de una forma sistemática. Identificar oportunidades de mejoramiento. Analizar las diferentes agrupaciones de datos, por ejemplo, tipo de producto, segmento de mercado, área geográfica, etc. Buscar las principales causas de los problemas y establecer la prioridad de las soluciones. Evaluar los resultados de los cambios efectuados a un proceso (antes y después). Cuando los datos pueden clasificarse en categorías y el rango de cada categoría es importante. Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Para la construcción del diagrama de Pareto deben darse los siguientes pasos:
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Decidir cuáles problemas desean investigarse; por ejemplo: objetos defectuosos, pérdidas en términos monetarios, ocurrencia de accidentes, etc. Decidir cuáles datos van a necesitarse y cómo clasificarlos; por ejemplo, por tipo de defecto, localización, proceso, máquina, trabajador, método. Resumir los aspectos que se presentan con poca frecuencia en la categoría de “otros”. Definir el método de recolección de datos y el período de duración de la recolección. Es aconsejable usar una hoja de verificación. Diseñar una tabla para conteo de datos, con espacio suficiente para registrar totales (ver Tabla 1). Capítulo 11
Tabla 1.
65
Ejemplo de tabla para conteo de datos
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Elaborar la tabla de datos para el diagrama de Pareto con la lista de aspectos, los totales individuales, los totales acumulados, la composición porcentual y los porcentajes acumulados.
Organizar los aspectos por orden de cantidad y llenar la tabla de datos (Ver tabla 2).
66
Capítulo 11
Tabla 2.
67
Ejemplo de tabla de conteo según varios aspectos
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Pareto
Dibujar dos ejes verticales y un eje horizontal. En el eje vertical izquierdo se mostrará los totales y en el derecho, los porcentajes. El eje horizontal hay que dividirlo en intervalos iguales al número de aspectos clasificados. Construir un diagrama de barras y la curva acumulada o curva de Pareto, y marcar los valores acumulados en la parte superior, al lado derecho de los intervalos de cada aspecto, y conectar los puntos con una línea continua.
68
Capítulo 11
Figura 5.
69
Diagrama de Pareto
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
O Diagrama de distribución de frecuencias es una gráfica que muestra la distribución de los datos. Se construye con los datos recogidos en una tabla de frecuencias, es un cuadro que divide el rango entero de datos en varias secciones que pueden ser o no iguales para comparar la frecuencia de la ocurrencia de cada sección. El histograma construido a partir de la tabla de frecuencias adopta la forma de una gráfica de barras, con columnas que representan las frecuencias (veces) con las que aparecen los datos en las diversas secciones del rango.
70
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Procedimiento de elaboración
71
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Ejemplo. Una empresa de alimentos desea evaluar el trabajo de una máquina llenadora de sachets de 10 ml ± 1 para una salsa en crema para restaurantes de comida rápida. Para preparar el informe se realizaron 30 ensayos o pruebas, obteniéndose los siguientes resultados (en ml):
Máquina A Ensayo (1-10)
10
11
11
8
10
11
12
10
8
12
Ensayo (11-20)
10
9
13
10
11
9
8
11
10
12
Ensayo (21-30)
7
7
7
11
11
11
9
10
10
12
72
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo
Se desarrolla el histograma del trabajo de la máquina A.
De acuerdo con la información del volumen de llenado de los productos se tiene que:
Valor Máximo (XM) = 13 ml
Valor Mínimo (Xm) = 7 ml.
Por lo tanto el Rango (R):
R = XM – Xm = 13 – 7 = 6
El número de clases o intervalos (k) es igual a
k 30 5.5 6 73
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo
Las Clases son los intervalos en que se divide la característica sobre la que se han tomado los datos. El número de clases es igual al de barras del Histograma.
Para definir el número de clases que debe tener el Histograma, se puede usar la siguiente tabla:
74
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Si “n” es menor a 250 datos k = n, puede también aplicarse la regla de Sturges:
k 1 3.33 l og n La amplitud de cada intervalo (A) es:
R 6 A 1 k 6
75
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Para establecer los “Límites de clase” se procede de la siguiente forma:
Tome el valor mínimo “Xm” de la muestra y súmele “A” y se obtiene A2.
La primera clase será de Xm a A2 (De 7 a 8).
Tome A2 y súmele “A” obteniendo A3, la segunda clase será de A2 a A3 (De 8 a 9).
Tome A3 como límite inferior de la tercera clase y súmele “A” obteniendo A4, la tercera clase será de A3 a A4.
Se repite el proceso hasta cubrir la muestra total.
76
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo El Valor medio de cada clase se denomina “Marca de clase” y se calcula así:
(L L ) s i X i 2
Li = Límite inferior de Clase.
Ls = Límite superior de Clase.
Xi = Marca de Clase.
Ejemplo: X1 = (7 + 8) / 2 = 7.5
77
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Para establecer las “Frecuencias de clase” se procede de la siguiente forma:
En el momento de determinar cuántos datos caen dentro de cada clase se puede presentar ambigüedad, pues si uno o más datos coinciden con el extremo superior de una clase queda la duda con respecto a qué clase pertenece.
Para obviar esta dificultad se tomará el siguiente criterio: Si uno o más datos coinciden con el extremo superior de una clase, dichos datos serán incluidos en la clase siguiente.
La frecuencia de clases es el número de datos que caen dentro de cada clase. Es también llamada frecuencia absoluta.
78
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo
La frecuencia de clase “1” la representamos por f1. la de la clase “2” por f2, así hasta cubrir la frecuencia de cada intervalo.
Del registro de datos se va contando cuántos caen en cada clase, cada vez que se encuentra un dato se traza un “palote”. Se forman grupos de 5 palotes.
La frecuencia relativa (%) es el porcentaje de datos que caen en cada clase en función del total de ellos:
f % i 100 n f 3 % 1 100 100 10% n 30 79
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo Con la información respectiva se elabora el cuadro de frecuencias:
Nº de clase
Límites de clase
Marca de clase Xi
Frecuencia fi
Total Sfi
%
1
7.00 – 8.00
7.5
|||
3
10
2
8.00 – 9.00
8.5
|||
3
10
3
9.00 – 10.00
9.5
|||
3
10
4
10.00 –11.00
10.5
|||||-|||
8
27
5
11.00 – 12.00
11.5
|||||-|||
8
27
6
12.00 – 13.00
12.5
|||||
5
16
30
100
80
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma – Ejemplo El histograma correspondiente se muestra a continuación:
81
Capítulo 11
Figura 6.
82
Histograma de frecuencia
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma Tipos de histogramas Histogramas normales. Los datos obtenidos de un proceso estable usualmente producen un histograma que es más elevado en el centro y declina simétricamente hacia los dos lados (derecho e izquierdo).
83
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histogramas de doble pico (bimodal). Los dobles picos aparecen si se mezclan datos diferentes que tienen diferentes medias. Este problema se corrige al estratificar los datos y elaborar dos histogramas nuevos. Los histogramas de los picos derecho e izquierdo aparecerán entonces como dos histogramas normales y se aclararán las diferencias entre los diferentes estratos de datos. 84
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histogramas con islas aisladas. Apartada de un histograma normal aparece una pequeña isla aislada. La mezcla accidental de datos de otra distribución produce este tipo de histograma.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histogramas Cliff. El perfil del histograma termina abruptamente en una columna alta. La eliminación de todos los artículos que no cumplen las especificaciones es un modo de producir este tipo de histograma.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Histograma
Histograma dentado. La alternancia de picos y depresiones produce una pauta que semeja una rueda dentada. Las amplitudes de sección que son múltiplos enteros de la unidad de medida de la escala producen este perfil como consecuencia del modo en que se lee la escala durante la medición.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
Cuando dos tipos, X e Y, se relacionan de forma que existe una correlación entre ellos, se usa el diagrama de dispersión como gráfica que muestre la relación entre estos dos tipos de datos. Un diagrama de dispersión ilustra la relación entre las variables. Si Y aumenta cuando lo hace X, entonces X e Y están correlacionados positivamente. Si Y disminuye cuando aumenta X, entonces los dos tipos de datos están correlacionados en forma inversa. Si al aumentar X no varía Y, entonces no hay correlación entre las variables. 88
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
La determinación de correlaciones puede ser útil en los siguientes casos:
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Para seleccionar factores muy correlacionados con las características de calidad entre varios factores candidatos. Para determinar el rango óptimo de una variable donde se fija las condiciones de las características de control. Para comparar los resultados de medidas precisas y medidas simples, pruebas destructivas y no destructivas y para seleccionar características sustitutivas y métodos de realización de mediciones y experimentos.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión Para elaborar un diagrama se dan los siguientes pasos: Paso 1. Se reúnen pares de datos (x, y) cuyas relaciones desea estudiarse, se organiza esta información en una tabla. Es deseable tener al menos 30 pares de datos. Para este caso, se tomó el ejemplo de un material que tiene un contenido A (en porcentaje) de X y un valor Y (kg/cm2) de resistencia al choque, ver tabla 6.
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Capítulo 11
Tabla 3.
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Cuadro de datos agrupados en parejas
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
Paso 2. Se selecciona unidades que expresan el rango de valores de X e Y, se dibuja una escala para X en el eje horizontal y una escala para Y a lo largo del eje vertical. Se intenta dibujar las escalas de forma que los ejes tengan aproximadamente igual longitud. Paso 3. Se dibujan los pares de datos (x, y) como puntos del diagrama de dispersión. Si dos puntos tienen las mismas coordenadas, se hacen dos marcas estrechamente juntas. Los diagramas de las Figuras 18, 19 y 20 muestran diversos casos de dispersión y correlación.
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Capítulo 11
Figura 7.
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Correlación positiva regular
Capítulo 11
Figura 8.
94
Correlación negativa buena regular
Capítulo 11
Figura 9.
95
No existe correlación
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
La correlación se estima con la siguiente ecuación: n
(x
i
x )( y i y)
i 1
Cov( x, y)
X Y
n n
n
(x i x) 2
i 1
( y i y) 2
i 1
n
96
n
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Dispersión
Si = 0, no hay correlación
Si > 0, hay correlación positiva
Si < 0, hay correlación negativa
Se considera una correlación buena si > 0.6
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Se le conoce también como diagramas de seguimiento o de desarrollo. Este diagrama se utiliza para estudiar los datos de los procesos en cuanto a las tendencias patrones a lo largo del tiempo. Al registrar los datos en el orden en el cual ocurren, estos diagramas ofrecen información visual de los cambios en el proceso. La media del proceso se calcula y exhibe como una línea horizontal sólida en la gráfica. En un diagrama de control, se espera que los datos varíen aleatoriamente hacia abajo y arriba de la línea media.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Este diagrama se usa para:
Establecer una línea base para mejorar, es decir, permite comparar el desempeño histórico con el desempeño mejorado.
Ver qué está pasando en el proceso: definir, medir, analizar, mejorar, controlar, crear, reunir datos, analizar datos, tomar decisiones, planear y trabajar en equipo.
Al hacer el seguimiento a las mediciones consecutivas de los resultados de varios procesos en una gráfica de tendencia, se obtiene una fotografía de cómo estos resultados varían en el tiempo.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
100
Enfocar los cambios importantes en un proceso: cuando se analiza un proceso, quiere ignorarse su comportamiento aceptable y normal y enfocar únicamente los cambios que lo alteran de manera significativa. Una gráfica de tendencia permite rastrear rápidamente los patrones anormales, como los comportamientos y las tendencias, que es poco probable que sean causados por patrones aleatorios. Analizar los efectos de un cambio que se haya efectuado a un proceso: cuando se realizan cambios en un proceso, es importante observar y entender cómo el resultado ha sido afectado por los cambios que se han efectuado.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Para la construcción del diagrama de tendencia debe tomarse en cuenta los siguientes pasos:
101
Decidir qué va a medirse, es decir, seleccionar el proceso y/o los resultados apropiados, por ejemplo, el número de reclamos en una agencia bancaria. Establecer un marco de tiempo para medir: cada hora, a diario, semanalmente, etc. Determinar el período a medir, cuántos días, semanas, meses, etc. Para el ejemplo se considerarán 10 días. Trazar el eje vertical a la izquierda, que representa el valor a medirse.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
102
Indicar el número de ocurrencias esperadas, con intervalos apropiados desde 0 hasta los valores más altos a la derecha del eje vertical; luego marcar el eje. Para el ejemplo, observar la tabla 5. Trazar el eje horizontal en la base, que es el que representa el tiempo o la secuencia, indicar los límites de tiempo a lo ancho de la parte inferior del eje horizontal, luego marcar el eje. Marcar los datos en el diagrama a medida que ocurren. Conectar los puntos de los datos. Calcular el promedio aritmético también conocido como la media. En algunos casos, se querrá calcular la mediana en vez de la media. Marcar y exhibir el diagrama.
Capítulo 11
Tabla 4.
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Ocurrencias esperadas
Capítulo 11
Figura 10.
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Diagrama de tendencia aplicada
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Éstas son algunas sugerencias para la elaboración y uso del diagrama de tendencia: Para calcular la mediana, existen dos formas: Para un número impar de puntos de datos:
105
Ordenar los puntos de los datos del más bajo al más alto. Encontrar el valor que separa los datos en dos partes. Este valor será la mediana.
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Diagrama de Tendencia
Para un número par de puntos de datos.
106
Ordenar los puntos de los datos del más bajo al más alto. Dividir el número de puntos de datos en dos para encontrar el punto medio. Por ejemplo, si se tienen 24 puntos de datos, el punto medio es 12 (24/2 = 12). Encontrar el valor que ocupa el número 12 desde la parte inferior. Se asumirá que este valor es 15. Localizar el valor encima de éste. Se asumirá que este valor es 17. Sumar los dos valores anteriores (15 + 17 = 32). Dividir la suma entre 2 y la respuesta es la mediana (32/2 = 16).
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
W. A. Shewhart, de los laboratorios de Bell Telephone, fue el primero en proponer en 1924, una gráfica de control con el fin de eliminar una variación anormal: distinguió las variaciones debidas a causa del azar. Una gráfica de control consiste en una línea central y un par de límites de control estadísticamente determinados, uno de ellos colocado por encima de la línea central y otro por debajo; estos límites se denominan límite de control superior (LCS) y límite de control inferior (LCI) y representan los límites de tolerancia permitidos de la variable en cuestión definidos por personal competente.
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Capítulo 11
Figura 11.
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Gráfica de control
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
Si todos los valores se encuentran dentro de los límites de control, sin ninguna tendencia especial, se dice que el proceso está bajo control. Sin embargo, si existen puntos fuera de los límites de control o muestran una forma peculiar, se dice que el proceso está fuera de control. La figura 16 ilustra el ciclo típico en la gráfica de control. Primero, el proceso es altamente variable y está fuera del control estadístico.
109
Capítulo 11
Figura 12.
110
Control del proceso
Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
Segundo, se halla una causa especial de variación, el proceso está dentro del control estadístico. Finalmente, mediante el mejoramiento del proceso, la variación se reduce. Esto se ve a partir de la disminución de los límites de control. Al eliminar la causa especial de variación que tienen los procesos, sucede el mejoramiento del proceso y conlleva a la reducción de la variación si se mueven los límites de control hacia la línea central del proceso.
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Capítulo 11
Herramientas básicas para mejorar la calidad Gráficas de Control
Las gráficas de control son de gran utilidad por lo siguiente:
112
Son herramientas simples y efectivas para lograr un control estadístico del proceso. Cuando un proceso está bajo control estadístico puede predecirse su desempeño respecto a las especificaciones. Una vez que un proceso se encuentra en control estadístico, su comportamiento puede mejorarse posteriormente y reducir la variación. Proporcionan un lenguaje común de comunicación con relación al comportamiento de un proceso. Dan una buena indicación de cuándo algún problema debe corregirse localmente y cuándo se requiere una acción en la que deban participar varios niveles de la organización.
Capítulo 11
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