LAS SIETE HERRAMIENTAS BASICAS DE LA CALIDAD

El mejoramiento incesante de la calidad de bienes y servicios es un asunto que emplea una metodología que hace uso de herramientas tradicionales y se enriquece con nuevas técnicas cada día.

Las 7 herramientas básicas de la calidad constituyen un conjunto de instrumentos para la recopilación sistemática de datos y el análisis de resultados. Fueron desarrolladas en Japón, por el profesor Ishikawa, para hacer más eficaz la solución de los problemas por parte de todos los trabajadores. Estas herramientas son: histograma, diagrama de dispersión, estratificación, hoja de control, Diagrama de Pareto, gráficos de control, diagrama causa-efecto. La combinación de éstas proporciona una metodología práctica y sencilla para:

Solución efectiva de problemas, Mejoramiento de procesos Establecimiento de controles en las operaciones del proceso

Las 7 herramientas1. Hoja de control (Hoja de recogida de datos)2. Histograma3. Diagrama de Pareto4. Diagrama de causa efecto5. Estratificación (Análisis por Estratificación)6. Diagrama de Scadter (Diagrama de Dispersión)7. Gráfica de control

HOJA DE CONTROLDefiniciónFormato para colectar datos. Las hojas de control o también llamadas hojas de registro o recogida de datos son formas estructuradas que facilitan la recopilación de información, previamente diseñadas con base en las necesidades y características de los datos que se requieren para medir y evaluar uno o varios procesos.

Las Hojas de Recogida de Datos son impresos que se utilizan para reunir datos que, en general, se anotan de forma tabular o en columnas. Normalmente requieren de un proceso adicional, una vez recogidos los datos, utilizando una herramienta de análisis de los mismos.

Se puede afirmar que las hojas de control son las herramientas bases para la recolección y análisis de datos, que permiten realizar seguimientos en el proceso de resolución de problemas.

Objetivos principales Facilitar la recolección de datos. Organizar automáticamente los datos de manera que puedan usarse con facilidad

más adelante. Son el punto de partida para la elaboración de otras herramientas, como por

ejemplo los Gráficos de Control.

Ventajas Es un método que proporciona datos fáciles de comprender y que son obtenidos

mediante un proceso simple y eficiente que puede ser aplicado a cualquier área de la organización.

Estas hojas reflejan rápidamente las tendencias y patrones derivados de los datos. Proporciona registros históricos, que ayudan a percibir los cambios en el tiempo. Facilita el inicio del pensamiento estadístico. Ayuda a traducir las opiniones en hechos y datos.

CaracterísticasA continuación se citan una serie de características que ayudan a comprender la naturaleza de la herramienta.

Sencillez: Una Hoja de Comprobación permite registrar los datos de forma simple y directa.

Comunicación de información: Permite ver si hay una tendencia en los datos según se va completando la hoja. Permite un análisis visual de dichas tendencias o comportamientos.

Flexibilidad: La forma en la que presentan los datos, permite utilizar, los mismos para múltiples análisis posteriores y contestar diferentes preguntas.

Disponibilidad: Permiten tener los datos reunidos de forma ordenada y sencilla para su posterior utilización.

Proceso para la elaboración y aplicación de hojas de controlNo hay un proceso definido, todo depende del entorno y datos deseados.

1. Identificar el elemento de seguimiento2. Definir el alcance de los datos a recoger3. Fijar la periodicidad de los datos a recolectar4. Diseñar el formato de la hoja de recogida de datos, de acuerdo con la cantidad de

información a recoger.

Tipos Hoja de control para la distribución de frecuencias (para conocer la forma de la

distribución de una característica) Para estudiar la distribución de los valores característicos de un proceso, se usan normalmente histogramas. Una manera más sencilla es clasificar los datos exactamente en el momento de recogerlos; para ello se utiliza una hoja de control en la cual se coloca una marca cada vez que se realiza una medición, de manera que el histograma esté listo cuando se acaben de

hacer las mediciones.

Hoja de control de defectos

Se utiliza para cuantificar o tipificar los defectos presentados en los productos. El simple conocimiento del número total de defectos no lleva a acciones correctivas, pero si se usa una hoja de registro podrán obtenerse indicios muy importantes para el mejoramiento del proceso porque la información muestra claramente cuáles son los defectos más frecuentes y cuáles no.

Hoja de control de ubicación del defecto.

Cuando los defectos son externos no es suficiente con indicar su frecuencia y el estrato en que se han utilizado. La ubicación del defecto puede ayudar a encontrar la causa que lo genera, consiguiéndose de esta forma su eliminación y, por tanto, la mejora de calidad. Normalmente esta hoja de control contiene una figura del producto con el fin de ubicar en él los diferentes defectos que se encuentren.

De causas de los defectos

HISTOGRAMADefiniciónEl histograma es un tipo especial de gráfico de barras que se puede utilizar para comunicarinformación sobre las variaciones de un proceso y/o tomar decisiones enfocándose en los esfuerzos de mejora que se han realizado. Un histograma es una representación gráfica de una variable en forma de barras.

Comúnmente las estadísticas por si mismas no proporcionan una imagen completa e informativa del desempeño de un proceso. El histograma, siendo un gráfico de barras especial, se utiliza para mostrar las variaciones cuando se proporcionan datos continuos como tiempo, peso, tamaño, temperatura, frecuencia, etc.

El histograma permite reconocer y analizar patrones de comportamiento en la información que no son aparentes a primera vista al calcular un porcentaje o la media.

Ventajas Su construcción ayudará a comprender la tendencia central, dispersión y

frecuencias relativas de los distintos valores. Muestra grandes cantidades de datos dando una visión clara y sencilla de su

distribución. Los rectángulos muestran cada clase de la distribución por separado.

Proceso para la elaboración de un histograma1. Determinar el rango de los datos. Rango es igual al dato mayor menos el dato

menor.2. Obtener todos los números de clases, existen varios criterios para determinar el

número de clases (o barras) –por ejemplo, la regla de Sturgess. Sin embargo ninguno de ellos es exacto. Algunos autores recomiendan de cinco a quince clases, dependiendo de cómo estén los datos y cuántos sean. Un criterio usado frecuentemente es que el número de clases debe ser aproximadamente a la raíz cuadrada del número de datos. Por ejemplo, la raíz cuadrada de 30 (número de artículos) es mayor que cinco, por lo que se seleccionan seis clases.

3. Establecer la longitud de clase: es igual al rango dividido por el número de clases.4. Construir los intervalos de clases: Los intervalos resultan de dividir el rango de los

datos en relación al resultado del PASO 2 en intervalos iguales.5. Graficar el histograma: En caso de que las clases sean todas de la misma amplitud,

se hace un gráfico de barras, las bases de las barras son los intervalos de clases y altura son la frecuencia de las clases. Si se unen los puntos medios de la base superior de los rectángulos se obtiene el polígono de frecuencias.

Tipos Diagramas de barras simples

Representa la frecuencia simple (absoluta o relativa) mediante la altura de la barra la cual es proporcional a la frecuencia simple de la categoría que representa.

Diagramas de barras compuestaSe usa para representar la información de una tabla de doble entrada o sea a partir de dos variables, las cuales se representan así; la altura de la barra representa la frecuencia simple de las modalidades o categorías de la variable y esta altura es proporcional a la frecuencia simple de cada modalidad.

Diagramas de barras agrupadasSe usa para representar la información de una tabla de doble entrada o sea a partir de dos variables, el cual es representado mediante un conjunto de barras como se clasifican respecto a las diferentes modalidades.

Polígono de frecuenciasEs un gráfico de líneas que de las frecuencias absolutas de los valores de una distribución en el cual la altura del punto asociado a un valor de las variables es proporcional a la frecuencia de dicho valor.

Ojiva porcentualEs un gráfico acumulativo, el cual es muy útil cuando se quiere representar el rango porcentual de cada valor en una distribución de frecuencias.

DIAGRAMA DE PARETO

DefiniciónEl diagrama de Pareto es una herramienta de análisis que ayuda a tomar decisiones en función de prioridades, el diagrama se basa en el principio enunciado por Vilfredo Pareto que dice:

"El 80% de los problemas se pueden solucionar, si se eliminan el 20% de las causas que los originan".

En otras palabras: un 20% de los errores vitales, causan el 80% de los problemas, o lo que es lo mismo: en el origen de un problema, siempre se encuentran un 20% de causas vitales y un 80% de triviales. Es por lo enunciado en los párrafos anteriores que al Diagrama de Pareto también se le conoce también como regla 80 - 20 o también por "muchos triviales y pocos vitales" o por la curva C-A-B.

El Diagrama de Pareto es una gráfica en donde se organizan diversas clasificaciones de datos por orden descendente, de izquierda a derecha por medio de barras sencillas después de haber reunido los datos para calificar las causas. De modo que se pueda asignar un orden de prioridades.

Usos Conocer cuál es el factor o factores más importantes en un problema. Determinar las causas raíz del problema. Decidir el objetivo de mejora y los elementos que se deben mejorar. Conocer se ha conseguido el efecto deseado (por comparación con los Paretos

iniciales).

Características

Simplicidad: El Diagrama de Pareto no requieren ni cálculos complejos ni técnicas sofisticadas de representación gráfica.

Impacto visual: El Diagrama de Pareto comunica de forma clara, evidente y de un "vistazo", el resultado del análisis de comparación y priorización.

Proceso para la elaboración de un diagrama de Pareto1. Seleccionar categorías lógicas para el tópico de análisis identificado (incluir el

periodo de tiempo). 2. Reunir datos. La utilización de un Check List puede ser de mucha ayuda en este

paso. 3. Ordenar los datos de la mayor categoría a la menor 4. totalizar los datos para todas las categorías 5. Calcular el porcentaje del total que cada categoría representa 6. Trazar los ejes horizontales (x) y verticales (y primario - y secundario)

7. Trazar la escala del eje vertical izquierdo para frecuencia (de 0 al total, según se calculó anteriormente)

8. De izquierda a derecha trazar las barras para cada categoría en orden descendente. Si existe una categoría “otros”, debe ser colocada al final, sin importar su valor. Es decir, que no debe tenerse en cuenta al momento de ordenar de mayor a menor la frecuencia de las categorías.

9. Trazar la escala del eje vertical derecho para el porcentaje acumulativo, comenzando por el 0 y hasta el 100%

10. Trazar el gráfico lineal para el porcentaje acumulado, comenzando en la parte superior de la barra de la primera categoría (la mas alta)

11. Dar un título al gráfico, agregar las fechas de cuando los datos fueron reunidos y citar la fuente de los datos.

12. Analizar la gráfica para determinar los “pocos vitales”

DIAGRAMA DE CAUSA Y EFECTO

DefiniciónEl diagrama de Ishikawa, también llamado diagrama de espina de pescado, diagrama de causa-efecto, diagrama de Grandal o diagrama causal, es una representación gráfica que muestra la relación cualitativa e hipotética de los diversos factores que pueden contribuir a un efecto o fenómeno determinado.

Características

Impacto visual: Muestra las interrelaciones entre un efecto y sus posibles causas de forma ordenada, clara, precisa y de un solo golpe de vista.

Capacidad de comunicación: Muestra las posibles interrelaciones causa-efecto permitiendo una mejor comprensión del fenómeno en estudio, incluso en situaciones muy complejas.

ObjetivoIdentificar las posibles causas de un problema específico.

Proceso para la elaboración de un diagrama de causa-efectoPara empezar, se decide qué característica de calidad, salida o efecto se quiere examinar y continuar con los siguientes pasos:

1. Hacer un diagrama en blanco.2. Escribir de forma concisa el problema o efecto.3. Escribir las categorías que se consideren apropiadas al problema: máquina, mano

de obra, materiales, métodos, son las más comunes y se aplican en muchos procesos.

4. Realizar una lluvia de ideas (brainstorming) de posibles causas y relacionarlas con cada categoría.

5. Preguntarse ¿por qué? a cada causa, no más de dos o tres veces. ¿Por qué no se dispone de tiempo necesario?. ¿Por qué no se dispone de tiempo para estudiar las características de cada producto?.

6. Empezar por enfocar las variaciones en las causas seleccionadas como fácil de implementar y de alto impacto.

Para crear y organizar las espinas de un diagrama, hay que considerar lo siguiente:

1. Todas las espinas deben ser causas posibles.2. Todas las causas deben ser presentadas en las vías que indiquen cómo se

relacionan con el problema.3. La disposición de las espinas debe reflejar las relaciones entre las causas.

ESTRATIFICACION (análisis de estratificación) DefiniciónLa estratificación es un método estadística utilizado para el control, análisis y mejora de la calidad consistente en clasificar los datos disponibles por grupos con similares características. A cada grupo se le denomina estrato.

Los estratos a definir lo serán en función de la situación particular de que se trate, pudiendo establecerse estratificaciones atendiendo a:

Personal Materiales Maquinaria y equipo Áreas de gestión Tiempo Entorno Localización geográfica Otros

CaracterísticasLa estratificación de los datos nos permitirá comparar las características poblacionales de los diferentes estratos que, de no ser iguales, son una fuente de heterogeneidad y, por tanto, de no calidad. En consecuencia, estas heterogeneidades deben ser detectadas, corregidas y eliminadas. La situación que en concreto va a ser analizada determina los estratos a emplear.

Ventajas Permite aislar la causa de un problema, identificando el grado de influencia de

ciertos factores en el resultado de un proceso. La estratificación puede apoyarse y servir de base en distintas herramientas de

calidad, si bien el histograma es el modo más habitual de presentarla. Destaca que la comprensión de un fenómeno resulta más completa.

Proceso para la elaboración de un análisis de estratificación 1. Seleccionar las variables de estratificación. 2. Establecer las categorías que se utilizarán en cada variable de estratificación. 3. Clasificar las observaciones dentro de las categorías de la variable de

estratificación 4. Calcular el fenómeno que se está midiendo en cada categoría. 5. Mostrar los resultados. Los gráficos de barras suelen ser los más eficaces. 6. Preparar y exponer los resultados para otras variables de estratificación. 7. Planificar una confirmación adicional.

Usos a) Identificar las causas que tienen mayor influencia en la variación.b) Comprender de manera detallada la estructura de un grupo de datos, lo cual

permitirá identificar las causas del problema y llevar a cabo las acciones correctivas convenientes.

c) Examinar las diferencias entre los valores promedios y la variación entre diferentes estratos, y tomar medidas contra la diferencia que pueda existir.

La estratificación puede apoyarse en distintas herramientas de calidad, si bien el histograma es el modo más habitual de presentarla.

DIAGRAMA DE DISPERSION (Diagrama de Scadter)DefiniciónUn diagrama de dispersión es una representación gráfica de la relación entre dos variables, muy utilizada en las fases de Comprobación de teorías e identificación de causas raíz y en el Diseño de soluciones y mantenimiento de los resultados obtenidos.

CaracterísticasSe emplea cuando una variable está bajo el control del experimentador. Si existe un parámetro que se incrementa o disminuye de forma sistemática por el experimentador, se le denomina parámetro de control o variable independiente y habitualmente se representa a lo largo del eje horizontal (eje de las abscisas). La variable medida o dependiente usualmente se representa a lo largo del eje vertical (eje de las ordenadas). Si no existe una variable dependiente, cualquier variable se puede representar en cada eje y el diagrama de dispersión mostrará el grado de correlación (no causalidad) entre las dos variables.

Un diagrama de dispersión puede sugerir varios tipos de correlaciones entre las variables con un intervalo de confianza determinado. La correlación puede ser positiva (aumento), negativa (descenso), o nula (las variables no están correlacionadas). Se puede dibujar una línea de ajuste (llamada también "línea de tendencia") con el fin de estudiar la correlación entre las variables. Una ecuación para la correlación entre las variables puede ser determinada por procedimientos de ajuste. Para una correlación lineal, el procedimiento de ajuste es conocido como regresión lineal y garantiza una solución correcta en un tiempo finito.

Ventajas Capacidad para mostrar las relaciones no lineales entre las variables. Además, si los datos son representados por un modelo de mezcla de relaciones simples, estas relaciones son visualmente evidentes como patrones superpuestos.

Proceso para la elaboración de un diagrama de dispersión1. Se elabora una teoría razonable2. Se obtienen los pares de valores y se dibuja el diagrama3. Se identifica la pauta de correlación 4. Se estudian las posibles explicaciones

Tipos Correlación positiva fuerte

A un crecimiento de X (causa) corresponde un crecimiento de Y(efecto). Controlando la evolución de los valores de X, quedan controlados los valores de Y.

Correlación positiva débilA un crecimiento de X se observa una tendencia a crecer de Y, pero se presume que existen otras causas de dependencia, Figura siguiente

Correlación negativa fuerteA un crecimiento de X se observa una tendencia a disminuir de Y.

Correlación negativa débil A un crecimiento de X se observa una tendencia a disminuir de Y, pero se presume que existen otras causas de dependencia

Sin correlación evidente Correlación Compleja

GRAFICA DE CONTROL

DefiniciónUna gráfica de control es un diagrama que sirve para examinar si un proceso se encuentra en una condición estable, o para asegurar que se mantenga en esa condición.

En estadística, se dice que un proceso es estable (o está en control) cuando las únicas causas de variación presentes son las de tipo aleatorio. Las causas aleatorias son de difícil identificación y eliminación. Las causas específicas sí pueden ser descubiertas y eliminadas, para alcanzar el objetivo de estabilizar el proceso.

Causas aleatorias de variación. Son causas desconocidas y con poca significación, debidas al azar y presentes en todo proceso.

Causas específicas (imputables o asignables). Normalmente no deben estar presentes en el proceso. Provocan variaciones significativas.

CaracterísticasCon base en la información obtenida en intervalos determinados de tiempo, las gráficas de control definen un intervalo de confianza: Si un proceso es estadísticamente estable, el 99.73% de las veces el resultado se mantendrá dentro de ese intervalo.

La estructura de las gráficas contiene una “línea central” (LC), una línea superior que marca el “límite superior de control” (LSC), y una línea inferior que marca el “límite inferior de control” (LIC). Los puntos contienen información sobre las lecturas hechas; pueden ser promedios de grupos de lecturas, o sus rangos, o bien las lecturas individuales mismas. Los límites de control marcan el intervalo de confianza en el cual se espera que caigan los puntos. El espacio entre ambos límites define la variación aleatoria del proceso.

Los puntos que exceden estos límites indicarían la posible presencia de causas específicas de variación.

Proceso para la elaboración de una gráfica de control1. Construcción del gráfico 2. Selección de la variable 3. Definición del marco de muestreo y el método de selección 4. Determinación del número de subgrupos o muestras (m) 5. Determinación del tamaño del sub grupo o muestra (n) 6. Recolección de la información 7. Cálculo de límites de control 8. Construcción del gráfico

Usos Determinar el estado de control de un proceso. Diagnosticar el comportamiento de un proceso en el tiempo. Indicar si un proceso ha mejorado o ha empeorado. Permite identificar las dos fuentes de variación de un proceso. Sirve como una herramienta de detección de problemas.

TiposDe datos por variables

Gráfica x – R Promedios y rangos Gráfica x – s Promedios y Desviación Estándar Gráfica x – R Medianas y Rangos Gráfica x – R Lecturas Individuales y Rangos

De datos por atributos. Gráfica p Porcentaje de unidades o procesos defectuosos Gráfica np Número de unidades o procesos defectuosos Gráfica c Número de defectos por área de oportunidad Gráfica u Porcentaje de defectos por área de oportunidad

Gráfico de promedios e intervalos Gráfico de promedios y desviación estándar Gráfico de medianas e intervalos Gráfico de sumas acumuladas