8/17/2019 El Rol de La Estadistica en El Control de La Calidad
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“El Rol de la Estadística en el Control de la Calidad”
Jaime Mosquera Restrepo
Profesor Escuela de Estadística.
Universidad del Valle
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Que es calidad?
Como se evalúa la calidad?
Como se verifica la calidad?
Como se controla la calidad?
El termino parece familiar…….definámoslo
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“Grado con el cual un conjunto de características inherentes a un producto o
servicio cumple con los requerimientos del cliente”
¿Calidad?Una Definicin !pro"imada#
La definición de calidad no es única, depende los requerimientos y
percepciones de los clientes……………..características altamente
variables
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Ejemplo
$anufactura %e"til
El producto
Los Clientes
Los criterios de calidad son los mismos? Varían entre individuos? Una misma unidad de producto puede ser calificada de formadistinta?
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Dimensiones de la Calidad
PRODUCTO
1. DESEMPEÑO
2. CONFIABILIDAD
3. DURABILIDAD
7. FACTORES COMPLEMENTARIOS 4. REPARABILIDAD
5. ESTETICA
6. CONFORMIDADCON EL DISEÑO
Disponibilidad. Tiempo de Entrega.
Precio.
Servicio Postventa.
Respuesta a la Falla.
Reputación.
Responsabilidad Ambiental .
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El concepto de Calidad & su E'olucin
Cada producto debe ser completamente igual al patrón de calidad
A n t i g
u a
Alta Calidad = Producción Exacta
Industrialización
Se reconoce la variabilidad como una
característica del sistema de producción
Alta Calidad = Mínima Variabilidad ≠ Producción Exacta
M o d
e r n a
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(R)CE*) (R)DUC%+,)
$ano de )-ra
$aquinaria
$ateria (roducto
$edio !m-iente
$.todos &
operaciones
$ateriales e
instrumentos
Insumos Procesos Resultados
La velocidad productiva hacen imperceptibles los estadios
del proceso
Video 1
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Calidad 's ,aria-ilidad
$ejorar /Calidad0 1 Centrar el o-jeti'o 2 $inimi3ar /,aria-ilidad0
Controlar la calidad implica el eercicio de acciones simultaneas
ara!
"eleccionar la meor combinación de # M´ s .
$dentificar instantes % fuentes de variabilidad.
&erificar el cumplimiento de las condiciones pactadas.
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Como & cuando se controla la calidad?
1. Inspección sobre producto terminado:
/Calidad4 Cumplir con especificaciones 5677 4 56870
“Procedimientos de control orientados a identificar elementos con malacalidad………en lugar de prevenirlos”
%an solo se detecta una falla en la calidad cuando el producto est9terminado#
:o permite que la or;ani3acin identifique las fuentes que conlle'an una
mala calidad#
El costo de reproceso del producto terminado puede ser alto o en ocasiones
el producto puede no ser repara-le#
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Como & cuando se controla la calidad?
2. Inspección en Línea de Producción:
/Calidad4 Control de la ,aria-ilidad 5687 4 56<70
“En puntos intermedios del proceso se seleccionan aleatoriamente algunasunidades de producto para verificar su estado”
$inimi3a la produccin de unidades defectuosas
Es posi-le identificar la fuentes de 'ariacin en el proceso producti'o
=a inter'encin al proceso puede hacerse en línea de produccin
Disminu&e los costos de reproceso
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Como & cuando se controla la calidad?
3. Calidad desde el Diseo del Producto:
/Calidad4 $ejoramiento Continuo 56<7 4 56>70
“En la fase de diseño de producto se experimenta con diferentescombinaciones de 6M ́ s , con objetivo de optimización”
+dentificar aquellos factores que producen mejoras en los procesos &
productos#
=a calidad no solo se controla se crea#
*e reconoce el dinamismo del concepto de calidad de un producto#
=a informacin so-re las opciones de mejoramiento es suministrada por el
cliente#
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Como & cuando se controla la calidad?
!. Calidad "otal:
/Calidad4 *atisfaccin del cliente 56>74@@@@@0
“Finalmente, es el cliente quien evalúa la calidad del producto”
DiseAo de (roductos con calidad#
*eleccin B ,erificacin de $aterias (rimas e insumos#
,i;ilancia B control B Re;ulacin de (rocesos#
Es necesario reali3ar inno'acin continua dado que las necesidades delcliente se encuentran en constante 'ariacin#
=a satisfaccin del cliente es el principal o-jeti'o#
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24,624,524,424,324,224,124,023,923,8
Target USLLSL
PPMTotal
PPM> USL
PPM< LSL
PPMTotal
PPM> USL
PPM< LSL
PPMTotal
PPM> USL
PPM< LSL
Ppk
PPL
PPU
Pp
Cpm
Cpk
CPL
CPU
Cp
StDev (Overall)
StDev (Within)
Sample N
Mean
LSL
Target
USL
43050,05
43049,27
0,78
21543,30
21543,29
0,01
18750,00
18750,00
0,00
0,57
1,60
0,57
1,09
0,59
0,67
1,89
0,67
1,28
0,0974066
0,0826467
160
24,2803
23,8125
24,1300
24,4475
Exp. "Overall" PerformanceExp. "Within" PerformanceObserved PerformanceOverall Capability
Potential (Within) Capability
Process Data
Within
Overall
10,1
10,2
10,3
10,4
10,5
10,6
10,7
10,8
10,9
0 5 10 15 20 25
Time
S a m
p l e M e a n
“'erramientas Estadísticas para el Control de Calidad(
“Su principal objetivo es la identificación de situaciones anómalas en
los procesos productivos, contrastando la variabilidad del proceso mediante herramientas estadísticas”
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!l;unas erramientas Estadísticas para el
Control de la Calidad
1. Inspección de Materia Prima:
#uestreo de $ceptación: Definicin de criterios para e'aluar la acepta-ilidad de la
materia prima o el despacho de producto terminado
2. Vi ilancia de roceso:
%r&'icos de Control: erramientas estadística cu&o propsito es la identificacin
oportuna de anomalías en los procesos#
$n&lisis de Capacidad de Proceso: erramienta estadística para la cuantificacin de la
capacidad del proceso de cumplir con los requerimientos e"i;idos#
3. Identificación de oportunidades de Mejora:
Diseo e(perimental: erramientas estadísticas para el diseAo & e'aluacin de
e"perimentos industriales#
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$uestreo para !ceptacin
(rocedimiento estadístico empleado para e'aluar la calidad de todo un lote de
producto mediante la inspeccin de una muestra aleatoria de sus unidades#
Reduccin de costos & tiempos de inspeccin dada la re'isin de unmenor nmero de unidades#
*ur;e de manera natural cuando las prue-as de calidad son destructi'as#
)-li;a al pro'eedor a ejercer medidas de control so-re su proceso#
Lote
Muestra
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$uestreo para !ceptacin
#ateria Prima )
Producto terminadoInspección de Calidad
$ceptado /cumple con
el criterio estadístico0
Proceso deProducción /Empaque,
Cuantas unidades re'isar??
Con que criterio aceptar la calidad?
Decisión
Rec*a+ado /:o
cumple con el criterio
estadístico0
Reproceso /Reemplazo deunidadesdefectuosas
s r uc n
El lote es demasiado grande para serrevisado en su totalidad ($$$, tiempo,mínima invasión)
Video 2
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$uestreo para !ceptacin
!spectos a superarEn los procesos de seleccin siempre est9 presente la aleatoriedad4
)ue sucede si selecciono la muestra desde!
*nidades "uperiores+
*nidades $nferiores+
Lote
=a pro-a-ilidad de error estar9 presente4
Riesgo del Consumidor:(ro-a-ilidad de que el procedimiento
acepte un lote que no cumple con las
condiciones mínimas de calidad
Riesgo del Proeedor:(ro-a-ilidad de que el procedimiento
rechace un lote con -uenas condiciones de
calidad
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$uestreo para !ceptacin*olucin
,e-ociemos los ries-os
La Estadística/ soportada en las le%es de la probabilidad/ proporciona la solución más
adecuada.
( )2
2
* * ;
* * (1 ) * * (1 )
* (1 ) * (1 )
( )
* * * (1 )
c n AQL c n LTPD Z Z
n AQL AQL n LTPD LTPD
Z AQ L AQL Z LTPD LTPDn
AQ L LTPD
c n AQL Z n AQL AQL
α β
α β
α
− −= = −
− −
− + −
=
−
= + −
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Control de (rocesos
Conjunto de acti'idades que se reali3an para mantener esta-les las
fuentes de 'ariacin en los procesos e identificar oportunamente la
aparicin de una fuente anmala#
0Medir / Controlar e identificar para prevenir la producción deun a es e ectuosas o no con ormes
"e soporta en procedimientos estadísticos de recolección periódica % planeada de datos que soporten el dia-nóstico e intervención de los procesos % faciliten la identificación % validación de las estrate-ias de
meora
Control Estadístico de (rocesos
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*on qui39s la herramienta m9s importante & popular utili3ada en el control
estadístico de procesos# *u implementacin se da a principios de los aAos 7 con
la Re'olucin industrial & su aplicacin se hace popular a partir del aAo 56F7
con las necesidades ;eneradas por la se;unda ;uerra mundial
Gr9ficos de Control
alther *heHhart
0Economic Control of )ualit% of Manufactured roducts( 123425
Laboratorios 6ell hone.
“La calidad como un problema de variación que puede ser controlada y prevenida mediante la identificación y eliminación oportuna de las causas que lo provocan”
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Gr9ficos de Control
Ejemplo
*upon;amos que tenemos una m9quina in&ectora que produce pie3as de pl9stico por
ejemplo de D(E#
Criterios de Calidad:
(eso(eso Dimensin
Cali-re Ri;ide3
Color Resistencia
!specto
“Si la cantidad de HDPE inyectado es poca la pieza de plástico será deficiente en sus características de resistencia; si la cantidad es excesiva, la producción se encarece”.
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Gr9ficos de Control
Ejemplo
En el lu;ar de salida de la pie3as ha& un operario que cada 3, minutos toma -
unidades /5 su-;rupo0 las pesa en una -alan3a & re;istra las o-ser'aciones#
55,1 gr. 57,1 gr. 53,3 gr. 53,9 gr. 55,9 gr.
$in 87
53,32 gr. 55,8 gr. 55,9 gr. 53,5 gr. 56 gr.
53,32 gr. 55,8 gr. 55,9 gr. 53,5 gr. 56 gr.
$in <7
$in /IJ870
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1. Cuales son los puntos del proceso donde de!en u!icarse los puntos de
control"
R7 8quellos puntos donde el producto se ve e9puesto a cambios de suscaracterísticas/ en su etapa más temprana.
2. Cuantas #nidades Medir"
Gr9ficos de Control(re;untas a Resol'er#
R7 :ebe reali;arse una evaluación de la eficiencia estadística del
-rafico de control.
$. Con que %recuencia Medir"
R7 :epende de la estabilidad del proceso % del volumen de
producción.
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Gr9ficos de Control
Ejemplo
El dia;nstico se reali3a al e'aluar en un ;rafico la e'olucin del proceso & su
permanencia dentro de un ran;o de 'aria-ilidad tolera-le#
1 8
2 0
Grafico de Control
Limites de control: Referentes num.ricos que limitan el ran;o de 'ariacin natural de la medicin#
0 10 20 30 40
1 0
1 2
1 4
1 6
Tiempo
M e d i d a
Limites de Control
imulador
%C
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DiseAo E"perimental
=a mejora de la calidad del producto se lo;ra mediante4
5# =a identificacin & seleccin de la com-inacin de < $´s que mejoran la calidad del
producto#
# El esta-lecimiento de estrate;ias de control & 'erificacin de los procesos
Con este obetivo las industrias constantemente e9perimentan alrededor deinnovaciones en los procesos que permitan identificar oportunidades de meora.
(ara que los resultados del e"perimento sean 'alidos es necesario4
(lanear adecuadamente el e"perimento#
!nali3ar correctamente los datos resultantes
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DiseAo E"perimentalEjemplo
El rendimiento /K0 de un determinado proceso químico se puede medir en
t.rminos de la cantidad de material residual eliminado durante la reaccin
resultando así una medida de la pure3a del producto final & se conoce que
depende entre otros factores de la temperatura /L50 & el tiempo de reaccin /L0#
El proceso actualmente lo;ra un ran;o de porcentaje de pure3a entre el /,0 el
#
El Departamento de Calidad decide lle'ar a ca-o un e"perimento incrementando
la temperatura & el tiempo de reaccin so-re un ran;o de 'ariacin e"perimental#
!Probemos a ver que resulta¡
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DiseAo E"perimental
EjemploLo niveles acordados y los resultados obtenidos se registran en la siguientetabla
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DiseAo E"perimental
Resultados
150
14092
94
96
RendimientoRepresentación Graficade resultados
130160
180200 120
220
Temp
Tiempo
92
94
160
180 200
96
120220
140
150
Rendimiento
Temp
Tiempo
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DiseAo E"perimentalResultados
T i e m p o
220
210
200
–
–
–
–
–
< 92
92 93
93 94
94 95
95 96
96 97
Rendimiento
Temp
150145140135130125
180
170
> 97
<emperaturas comprendidas entre 24= % 24> °C % tiempos entre los
23? % @?? se-undos pueden -enerar un meor desempeAo del proceso
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En ResumenMMMM
ConceptoConcepto $ctividades$ctividades erramientaserramientas
=a Calidad se DiseAa *eleccin de (ro'eedores
)ptimi3acin de (rocesos
Estandari3acin de (rocesos
Calificacin de (ro'eedores /!(0
DiseAo E"perimental
!n9lisis de Re;resin
Estadística +nferencial
!n9lisis de %iempos de Nallo
=a Calidad se Controla +nspeccin so-re $ateria (rima
+nspeccin por muestreo
=a Calidad se ,erifica Contraste contra especificaciones
,aloracin )pinin del Cliente!n9lisis Capacidad de (rocesos
$edicin *atisfaccin Cliente
=a Calidad se !dministra Capacitacin Recurso umano
Nortalecimiento de la Cultura Calidad
en la )r;ani3acin
+mplementacin de *istemas de
Gestin de Calidad4
%otal Qualit& $ana;er
*i" *i;ma
Oust in %ime
=ean $anufacturin;
(oIe@joIe
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B en todas estas fases/ está inmersa la estadística % sus
herramientas con un papel prota-ónico
¡Muchas Gracias!
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Procesos Multivariantes
*on muchos los procesos producti'os cu&o control requiere de la
'i;ilancia simultanea de un conjunto de 'aria-les criticas#
Variables Críticas
Di9metro
Resistencia
Cali-re
Ras;ado
%raccin
=on;itudinal
%rans'ersal
=on;itudinal
%rans'ersal
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Como Controlar un Proceso Multivariante?
10,7
10,8
10,9
10,7
10,8
10,9
10,7
10,8
10,9
X1 X2 X310,7
10,8
10,9
Xp
10,1
10,210,3
10,4
10,5
10,6
0 5 10 15 20 25 30
Time
S a m p l e M e a n
10,1
10,210,3
10,4
10,5
10,6
0 5 10 15 20 25 30
Time
S a m p l e M e a n
10,1
10,210,3
10,4
10,5
10,6
0 5 10 15 20 25 30
Time
S a m p l e M e a n
……….10,1
10,210,3
10,4
10,5
10,6
0 5 10 15 20 25 30
Time
S a m p l e M e a n
“Un grafico de control
para cada una de las variables criticas”
¿K la !sociacin
entre ,aria-les?
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