taguchi

Técnicas Avanzadas de la Calidad

Curso de Calidad por Internet - CCI

Jaime Nebrera Herrera

Jaime Nebrera Herrera 5º Ingeniería Industrial

Especialidad Organización E-Mail: [email protected]

Versión 1.00

JAIME NEBRERA HERRERA WWW.ENEOTECNOLOGIA.COM

Capítulo 1IntroducciónIntroducción

Contenido del módulo

En el módulo de Técnicas Avanzadas de la Calidad vamos a introducir una serie de técnicas modernas de gestión, con implicaciones o influenciadas por la Gestión de la Calidad. Esta introducción no será en modo alguno exhaustiva, pero servirá para darnos cuenta de algunas de las ramificaciones que tiene la calidad dentro de la gestión empresarial moderna. Algunas de ellas son técnicas específicas de producción, otras son de gerencia y algunas otras de orientación estratégica, pero todas ellas están influenciadas o han influido en la Gestión de la Calidad.

En concreto hablaremos de técnicas de Taguchi, Benchmarking, sistemas Poka-Yoke, TPM, JIT, AMFE, QFD, 5’S,...

¿Quién debe seguir este módulo?

Este módulo sirve como prolongación de los otros módulos del curso. En aquellos se tratan temas más tradicionales de la Gestión de la Calidad, mientras que en éste tratamos de acercar al alumno a las herramientas más modernas.

Historia del curso

Este curso surge de la iniciativa de cinco alumnos de la Escuela Superior de Ingenieros que deciden preparar un curso presencial sobre Gestión de la Calidad. Con el tiempo, y con el fin de favorecer a la sociedad en general, y a los que como ellos aún son estudiantes en particular, deciden publicar la documentación de este curso en Internet. Este proyecto, denominado Curso de Calidad por Internet (CCI) intenta aglutinar el conocimiento de un grupo de personas disperso por el mundo en temas de calidad. Su filosofía está inspirada en la empleada en el sistema operativo Linux y todos los proyectos relacionados con él, de los que somos fieles seguidores.

La página web de este proyecto se encuentra en la siguiente dirección:

http://www.eneotecnologia.com/calidad.html

La dirección de contacto es la del coordinador general del CCI, Jaime Nebrera Herrera

E-mail: [email protected]

Acerca del autor

Mi nombre es Jaime Nebrera Herrera. Soy estudiante de quinto curso de Ingeniería Industrial en la ESI de Sevilla. Llevo tres años estudiando y trabajando en temas de calidad. Si tiene alguna duda, o quiere hacerme algún comentario acerca de esta documentación o del proyecto CCI, no dude en ponerse en contacto conmigo en la dirección de correo electrónico arriba reseñada.

CURSO DE CALIDAD POR INTERNET JAIME NEBRERA HERRERA [email protected]

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Otros módulos

El CCI está estructurado en forma de módulos más o menos independientes. Los ocho módulos disponibles a fecha de hoy, 28 de junio de 1999 son:

1) Introducción a la Calidad

2) Herramientas de Grupo

3) Control Estadístico de Procesos

4) Herramientas Avanzadas de la Calidad (este módulo)

5) Gestión de Compras y Proveedores

6) ISO 9000

7) Mejoramiento continuo

8) Seguridad y Salud Laboral

9) Gestión de residuos

Asimismo, se quieren preparar más módulos relacionados con la gestión de la calidad. Si usted está interesado en colaborar de algún modo en alguno de ellos no dude en ponerse en contacto conmigo o darse una vuelta por la página web para recibir más información.

Módulos que se quieren preparar:

1) ISO 14000

2) Seguridad y Salud (antigua Prevención de Riesgos Laborales)

3) AMFE

4) QFD

5) Auditoría de sistemas ISO 9000

6) EFQM

7) Preparación de manuales de calidad

8) Costes Totales de la Calidad

9) ¿Alguna sugerencia?

Licencia

Jaime Nebrera Herrera

E-mail: [email protected]

La documentación del Curso de Calidad por Internet (CCI) puede ser reproducida en su totalidad o en parte, de forma GRATUITA para uso NO COMERCIAL, sujeta a las siguientes condiciones:



1) La nota de Copyright y esta notificación de licencia se deben conservar completas en todas las copias, sean completas o parciales.

2) Cualquier traducción o trabajo derivado del CCI debe ser aprobado por el autor por escrito antes de su distribución, y estar sujeto a esta notificación de licencia.

3) Si usted distribuye la documentación del CCI parcialmente, debe incluir instrucciones para obtener la versión completa.

4) Se pueden reproducir pequeñas porciones, como ilustraciones o citas en otros trabajos sin esta notificación de licencia, siempre que se de la mención oportuna.

5) Se pueden conceder excepciones a estos términos con fines académicos. Escriba a Jaime Nebrera a la dirección [email protected] y pregunte. Estas condiciones están aquí para protegernos como autores, no para restringirles a ustedes como educadores o estudiantes.

6) El nombre del coordinador, Jaime Nebrera Herrera, así como del autor de cada módulo, deberá aparecer SIEMPRE, junto con sus respectivas direcciones de correo electrónico.

Comentario del autor

Dado que se trata de la primera versión de la documentación del curso de Gestión de la Calidad, es muy posible que contenga errores y omisiones. Les agradecería cualquier comentario o corrección que me mandasen a mi dirección de correo electrónico, de forma que esta documentación mejore día a día.


Capítulo 2Importancia del diseño.Filosofía de TaguchiImportancia del diseño

Como vimos en el módulo de Introducción a la Calidad, el diseño es un parámetro fundamental para la calidad de un producto ya que la satisfacción del cliente resulta de:

• La calidad del diseño.

• La calidad de la realización del diseño.

El segundo punto ha recibido mucha más atención en la literatura técnica que el primero. Resulta sorprendente, porque el primero es el más importante de los dos. Y lo es porque:

• El diseño determina las características que producen satisfacción o insatisfacción.

• La realización es más fácil con un diseño adecuado que con otro inadecuado.

Ningún cuidado durante la producción y entrega puede compensar las deficiencias de un diseño inadecuado. Muchos fallos de diseño son irremediables. Por ejemplo, algunos modelos de automóvil diseñados con el volante a la izquierda son difíciles de adaptar a la colocación contraria. Una de las consecuencias de tales diseños mal concebidos es que el cable del embrague, en los modelos con volante a la derecha, tiende a romperse por lo tortuoso de su tendido.

Conseguir sobre el papel un diseño bueno y atractivo es una cosa; llevarlo a la práctica es otra muy distinta.

Por ejemplo, la urbanización Hulme, de Manchester, ganó premios por su arquitectura. Sin duda, las casas y las pasarelas de acceso tenían un aspecto impresionante en los planos del arquitecto; sin embargo, el diseño contenía bastantes defectos fundamentales. El fallo de las juntas de estanqueidad de los muros exteriores originó una penetración de humedad que fue la causa de que los pisos estuvieran siempre fríos y húmedos a pesar de los enormes gastos de calefacción. Las pasarelas elevadas, que nadie vigilaba, resultaron eminentemente adecuadas para vagabundos y delincuentes que escapaban de la justicia y absolutamente inadecuadas para la recogida de basuras y otros servicios esenciales. Aunque el análisis a posteriori es la única ciencia exacta que conoce el hombre, la probabilidad de lograr un diseño excelente se puede mejorar substancialmente con la aplicación de los conceptos y técnicas de calidad en la etapa de diseño.



Diseño de experimentos (DDE)

A la hora de hacer un buen diseño se han de tener en cuenta muy distintos elementos o factores, que pueden presentar distintas niveles o estados. En el momento de decidir cuál es la mejor combinación de estados para los distintos factores, es cuando debemos plantearnos el diseño de experimentos.

El diseño de experimentos es una metodología que nos permite determinar la combinación óptima de estados para los distintos factores que cumplan una serie de requisitos mediante la aplicación de herramientas matemáticas. Pongamos un ejemplo:

Imagínese que deseamos cocinar un pastel. Supongamos que los ingredientes que afectan al sabor de este pastel son: el azúcar, los huevos y la levadura. Por tanto tenemos tres factores que influyen en la calidad del pastel. En el caso del azúcar podemos poner dos, tres o cuatro cucharadas, es decir, tenemos tres estados posibles del factor azúcar. En el caso de los huevos, podemos usar dos o tres. En el caso de la levadura podemos utilizar una, dos o tres cucharaditas. De tal modo que tenemos tres factores con 3, 2 y 3 estados posibles respectivamente. El número total de pasteles que deberíamos realizar si quisiéramos conocer cuál es el mejor pastel sería de 3x2x3=18 pasteles (DDE factorial puro). En este caso nos podríamos permitir cocinarlos (en mi caso sería como una semana metido en la cocina), ya que se tarda poco en hacerlos y es económico, pero las empresas no siempre tienen esta opción (lanzamiento de productos en nuevos mercados, un nuevo modelo de coche,...). En esos casos la empresa ha de decidir cuántas y cuáles van a ser las combinaciones que va a probar con el fin de determinar cuál es la mejor (DDE fraccional). A partir de los datos de la muestra, el especialista será capaz de determinar cuál es la mejor combinación. Esta metodología presenta una serie de problemas:

1) El experimentador debe decidir más o menos aleatoriamente, qué combinaciones son las que va a emplear. Esto da lugar a que dos experimentos realizados por investigadores diferentes, que traten de analizar el mismo problema, emplean datos de partida diferentes, y lo que es peor, puedan llegar a conclusiones diferentes.

2) Se requiere de un elevado nivel de conocimientos matemáticos a la hora de plantear el experimento y de analizar los resultados.

El empleo de las técnicas de Taguchi permite eliminar ambos inconvenientes:

1) El experimentador elige las distintas combinaciones utilizando unas tablas estándar conocidas como disposiciones ortogonales. Esto permite que todos los investigadores realicen las mismas combinaciones a la hora de estudiar un determinado problema.

2) El número total de pruebas es siempre menor o igual que el que necesitaríamos empleando otras técnicas.

3) El análisis de los resultados es bastante más sencillo.

4) Como contrapartida decir que algunos estadistas critican esta metodología por considerar que es demasiado simplista y que puede llevar a resultados erróneos.

Una explicación con detalle de estas técnicas se sale de los objetivos del presente curso, pero nos estamos planteando la posibilidad de montar un curso específico sobre las mismas en un futuro. De todas formas, y aún siendo importantes, lo más destacado de esta metodología es la filosofía subyacente, que sólo ahora empieza a adquirir relevancia en occidente.

Filosofía de Taguchi

El desarrollo de tecnología robusta es un planteamiento revolucionario recientemente desarrollado y promovido por el doctor Genichi Taguchi. Se utiliza para desarrollar familias de productos en lugar de un producto cada vez. El resultado directo de este enfoque es el desarrollo de productos de calidad robusta y



funcionamiento seguro durante su uso. Un subproducto de la utilización de tecnología robusta es una espectacular reducción en el tiempo del ciclo de I+D.

¿Podemos reducir el tiempo del ciclo de I+D a un tercio?. Este era el tema del Simposio de Ingeniería de Calidad en Nagoya, Japón, en 1992. Los casos de estudio presentados ofrecían pruebas convincentes de que ahora es posible reducir drásticamente el tiempo del ciclo de I+D. El principal objetivo de los casos de estudio era desarrollar productos que realizaran sus funciones y consiguieran una alta satisfacción en el cliente, aunque fueran empleados por éste bajo una amplía variedad de modalidades de uso y múltiples condiciones de entorno de un modo rápido y eficaz.

La filosofía de Taguchi trata de resolver estas inquietudes basándose en tres pilares primordiales:

1) La calidad de un producto la determina el diseño, no la inspección.

2) La calidad se consigue mediante la reducción de la variabilidad. Para ello se ha de hacer el diseño inmune a factores externos.

3) El coste de la calidad debe ser medido como función de lo que nos desviemos del valor nominal, teniendo en cuenta toda la vida del producto.

Ejemplo: Desarrollo de un sistema de frenos por la NissanMotor Company

Desde hace más de veinte años, Nissan Motor Company se ha esforzado por resolver la queja principal de sus clientes sobre los frenos de sus vehículos: el chirrido. En los esfuerzos por resolver el problema se utilizaron sin éxito muchos planteamientos tradicionales. Recientemente, Nissan comenzó el desarrollo de un nuevo forro de freno sin amianto e inició la utilización del desarrollo de tecnología robusta. Después del desarrollo, utilizando el nuevo material, se midió el nivel sonoro del chirrido. Sorprendentemente, descubrieron que el nivel sonoro era tan bajo que los aparatos de medida no eran lo bastante sensibles como para detectar ningún chirrido. Además, se mejoró la eficiencia del frenado y se incrementó la vida del sistema. El resultado neto de la mejora desarrollada proporcionó un sistema de frenado más pequeño y liviano, contribuyendo al ahorro de combustible, menor contaminación y ningún chirrido detectable.

El necesario cambio de mentalidad en el diseño

Históricamente la función de control de calidad ha sido realizada en la fase de fabricación. Los ingenieros de calidad y producción y los estadísticos han desempeñado el papel principal en la mejora de la calidad. En contraste, los ingenieros de I+D y de diseño del producto han estado menos involucrados, convirtiéndose en participantes inactivos de las actividades de mejora de la calidad. Se ha dicho que la concepción de la I+D ha excluido, de manera errónea, el asunto "calidad". Afortunadamente, este paradigma ha comenzado a cambiar.

En la utilización del desarrollo de tecnología robusta, uno no se centra en los "síntomas"; esto es, en cómo el problema se manifiesta; ni siquiera, en la causa raíz de la variación. En su lugar, el objetivo es estudiar la función genérica del producto (ver módulo de Análisis del Valor). En el caso del diseño de un sistema de frenado, la función ideal es emplear el 100% de la energía en detener el vehículo, si se empieza a desperdiciar, comenzarán a surgir síntomas tales como el chirrido de los frenos.

Ford Motor Company ha reconocido el valor de los planteamientos del desarrollo de tecnología robusta y ha comenzado a implantar su utilización en el diseño de productos a gran escala. En Ford se ha adoptado una máxima para promover su uso: del análisis de la causa raíz, a la función ideal. Este es el cambio de paradigma que las organizaciones competitivas a escala mundial deben adoptar en su investigación y sistemas de ingeniería. La calidad debe construirse, debe ser introducida en el producto en las etapas tempranas del desarrollo: I+D y diseño del producto, y esto puede conseguirse mediante la temprana comprensión de la función ideal.



Desarrollo de tecnología robusta. Principalesconceptos

Los principales conceptos en el desarrollo de tecnología robusta son los siguientes:

• Optimización en dos pasos.

• Elección de la característica a medir.

• Función ideal.

• Relación señal/ruido.

Estos conceptos se explican a continuación.

Optimización en dos pasos: primero reducir la variabilidad,después ajustar el objetivo

Hay dos paradigmas comunes en los ingenieros de diseño: uno es intentar conseguir el objetivo en primer lugar y el otro es mejorar la calidad basándose en materiales o componentes de mejor calidad (más caros). El planteamiento de Taguchi es un nuevo paradigma: no intentar nunca alcanzar el objetivo la primera vez. El primer paso en ingeniería de calidad es mejorar y maximizar la estabilidad o robustez. Sólo cuando lo hayamos conseguido, ajustaremos el promedio para encontrar el objetivo, puesto que este ajuste es un trabajo fácil en la mayoría de los casos.

En el golf, por ejemplo, la cosa más importante es reducir la variabilidad en la distancia y dirección del vuelo, no mejorar la media. Utilizando un "driver" uno puede golpear la bola a la respetable distancia de 200 yardas, con un rango de ±50 yardas. Utilizando el diseño de parámetros, y cambiando los niveles de los factores de control como la postura, la manera de asir el palo, el "swing", etc. puede reducirse la variabilidad. Después de eso, el ajuste de la distancia media es sencillo al seleccionar el palo correcto. Este enfoque del diseño de parámetros se conoce como optimización en dos pasos, en los Métodos Taguchi.

En ingeniería, reducir la variabilidad es difícil, pero ajustar la media es fácil. Muchos productos norteamericanos permanecen aún detrás de sus competidores japoneses debido a diferencias en variabilidad, no en media. La eficacia de la investigación podría realmente disminuir si se intenta alcanzar el

objetivo por el método de prueba y error para acomodar varios tipos de factores de ruido, aún con el uso de ordenadores y CAD/CAM.

Estudios realizados1 con televisores del mismo tipo, fabricados unos en USA y otros en Japón, descubrieron que los televisores “japoneses” eran elegidos de forma sistemática por el consumidor americano debido a su mejor calidad de imagen, aún estando en todos los casos dentro de las tolerancias.

Al igual que vimos en el módulo de Control Estadístico de Procesos,

1 Ver “A primer on the Taguchi Method”, de Ranjit Roy

N

Japón

USA



Taguchi defiende que centremos nuestras mejoras en reducir la variabilidad de las medidas y después en obtener el valor nominal. Cuando se analizaron con detalle los televisores sometidos a estudio, se observó aproximadamente la distribución de medidas de la figura.

Se observa claramente, que aunque ambos grupos de televisores estaban dentro de tolerancias, en el caso de los televisores fabricados en Japón las medidas eran mucho más estables alrededor del valor nominal, mientras que en el caso americano los valores eran más dispersos. Esto producía una calidad de imagen mejor y más consistente de los televisores de Japón frente a los televisores de USA, provocando una predilección del comprador. Y repito, ambos grupos de televisores estaban dentro de tolerancias, lo que demuestra que en la calidad no todo es cumplir con las tolerancias.

Elección de la característica a medir

Volvamos al ejemplo del sistema de frenos de Nissan; la mentalidad tradicional ha sido mejorar la calidad midiendo el "nivel de ruido". El nivel de ruido (audible) era medido con mucha precisión, pero esto no hizo nada por resolver el problema en veinte años. Esta ha sido la mayor trampa para los ingenieros involucrados en la mentalidad de solución de problemas; la investigación en ingeniería es altamente ineficiente si se centra sobre las características de calidad erróneas.

El doctor Taguchi define diferentes niveles de calidad que debemos considerar: aguas abajo, aguas en medio, aguas arriba y origen. Éstos se describen a continuación:

Calidad aguas abajo (Calidad del cliente)

Ejemplos: ruido, vibración, esfuerzo para cerrar la puerta, consumo de combustible, etc.

La calidad aguas abajo es el tipo de características que perciben los clientes. Tales características de calidad son importantes para la gestión. Sin embargo, tienen un valor limitado y casi insignificante para la investigación en ingeniería. No sólo no son importantes, no debería ser función de los ingenieros medir esas características como base para la mejora de la calidad. Pueden servir únicamente para crear enfoques erróneos y son el peor tipo de características de calidad en ingeniería de calidad.

Calidad aguas en medio (Calidad del fabricante)

Ejemplos: dimensión, resistencia, especificaciones, etc.

La calidad aguas en medio es importante para los ingenieros de producción, puesto que es esencial hacerlo conforme a los planos. Hoy, muchos ingenieros han comenzado a entender que hacerlo conforme a los planos no siempre significa conseguir calidad. Estas características de calidad son ligeramente mejores que la calidad aguas abajo.

Calidad aguas arriba (Calidad robusta)

Ejemplos: relaciones S/R no dinámicas = sistema de frenado de un modelo particular.

La calidad aguas arriba es un índice de la estabilidad de la calidad del producto. Ha sido ampliamente aplicada y reconocida como los Métodos Taguchi en la década pasada. Pero sólo es el segundo mejor tipo



de características de calidad. La razón es que tales tipos de características pueden utilizarse solamente para mejorar la robustez de un producto en particular y no la de un grupo o familia de productos.

Calidad en origen (Calidad funcional)

Ejemplos: relaciones S/R dinámicas = la frenada.

El mejor y más potente tipo de características de calidad es el corazón del desarrollo de tecnología robusta. Define la función genérica de un producto dado. El uso de características de calidad en origen proporciona la mayor eficacia posible en los esfuerzos de I+D. También permite que los resultados de experimentos a pequeña escala realizados en el laboratorio de I+D sean reproducibles aguas abajo, en la fabricación y en el entorno del cliente.

El tema del Simposio de Métodos Taguchi del American Suplier Institute en 1990, era:

¡Para obtener calidad, no mida calidad!

En otras palabras, para mejorar realmente la calidad, no mida síntomas o calidad aguas abajo, mida algo que se refiera a la propia función del producto.

Transformación de energía y definición de la función ideal

La calidad funcional se basa en la perspectiva de la ingeniería. En el caso de los frenos del automóvil, la función ideal es que la energía de entrada, a través de la fuerza ejercida por el pie, es proporcional a la energía de salida a través del par de frenado, como se muestra en la figura 1.

En la figura, la línea discontinua muestra la situación ideal, entendiendo que la energía de entrada es totalmente transformada en energía utilizable para detener el vehículo. Esto se denomina "función ideal" o "función genérica" y, en este caso, la línea discontinua tiene una pendiente a 45o. Pero en realidad, esto nunca ocurre, y las líneas tales como N1 y N2 se parecen más a situaciones reales.

Las líneas N1 y N2 muestran la variación causada por los hábitos de conducción del cliente y condiciones tales como la superficie del firme, la presión de los neumáticos, el número de pasajeros, etc. Esas condiciones se consideran como factores de ruido. Bajo diferentes condiciones de factores de ruido, la fuerza que ejerce el pie para frenar varía.

La energía de entrada por el pedal puede dividirse en dos partes: energía utilizable y energía desperdiciada. La segunda se convierte, a su vez, en síntomas tales como



chirridos, vibraciones, calor, desgaste, etc. En la figura 2, si en nuestra investigación podemos optimizar la función para pasar de la situación (1) a la (2), mejoraremos la linealidad de las curvas. Con una línea más estrecha la ajustabilidad de la fuerza de entrada en el pedal para obtener cierto par de frenado puede ser fácilmente determinada en la fase de diseño, y la maniobrabilidad del vehículo se verá mejorada al conducirlo.

Cuando se mejora la situación (2) y se obtiene la (3), se reduce la variabilidad de la fuerza en el pedal para detener el vehículo, se insensibiliza frente a los factores de ruido. Si además, podemos cambiar la situación (3) y pasar a la (4), se reducirá la fuerza requerida en el pedal para obtener el mismo par de frenado y, así, hay una significativa reducción de la energía desperdiciada que genera síntomas de mal funcionamiento. Esta mejora puede conseguirse sencillamente maximizando la siguiente relación S/R.

Relación S/R = Energía utilizable / Energía desperdiciada

De las cuatro situaciones anteriores, la 1ª tiene la menor relación S/R y está va aumentando en la 2ª, 3ª y 4ª, donde obtenemos la mayor.

Con el uso de características funcionales y de sus relaciones S/R dinámicas, hay altas probabilidades de evitar las interacciones. Las interacciones provocan una débil aditividad. Aditividad significa que uno más uno son dos, no tres o cero. Lo que esperamos en nuestra investigación es la aditividad de los efectos de los factores (variables). La física enseña la Ley de Conservación de la Energía, la aditividad de la energía. Como en el ejemplo del sistema de frenos, las funciones consideradas están relacionadas con la energía, así que no debería haber interacciones. Sin interacciones, hay aditividad, o consistencia o reproducibilidad. Los experimentos de laboratorio podrán reproducirse y se mejorará la eficacia de la investigación.

Relación S/R

Una de las cosas más importantes en los métodos Taguchi es el uso de la relación S/R; está ha sido utilizada en la industria de las comunicaciones desde primeros de siglo, midiendo la calidad de los sistemas de comunicación. El doctor Taguchi introdujo el concepto en la ingeniería de calidad y lo desarrolló como un índice para medir la calidad de todo tipo de productos.

Conceptualmente, la relación S/R indica cuán buena es la calidad. En el caso de la relación S/R dinámica, cuánto se desvía la función de un producto con respecto a la función ideal. En la figura 2, hemos visto que la 1ª situación era la peor en comparación con la situación ideal, la 2ª situación era mejor, la 3ª mejor que la anterior y, finalmente, la 4ª era la mejor de todas. Si calculáramos sus respectivas relaciones S/R obtendríamos el mismo ordenamiento.

La ventaja de utilizar la relación S/R es su simplicidad y eficiencia. Si mejoramos ya sea la variabilidad y/o la linealidad y/o la sensibilidad, incrementaremos la relación S/R. De esta manera, un índice tiene en cuenta estos tres aspectos de la calidad. En consecuencia, los ingenieros no tienen por qué preocuparse de la variabilidad, linealidad y sensibilidad por separado, únicamente deben intentar maximizar la relación S/R. Esta es una de las razones de por qué el desarrollo de tecnología robusta es eficiente.

N DI



La función de pérdida

Taguchi se basa para la definición de calidad en lo que él denomina función de pérdida. Según Taguchi, cualquier producto o servicio que adquiera un cliente representa una pérdida para la sociedad, ya sea en dinero, tiempo, contaminación, etc. Un producto de calidad es aquel que minimiza esta pérdida.

Para Taguchi, cualquier producto o servicio que se aleje tanto por exceso como por defecto de su valor ideal presenta una pérdida de valor para la sociedad. Un producto perfecto será aquel cuyas características se ajusten perfectamente al valor nominal, un producto que se aleje de este valor, incluso estando dentro de las tolerancias tendrá una menor calidad. Este concepto se aleja completamente de lo que se emplea en el mundo occidental, y de lo que ha defendido la ingeniería tradicional.

Según la concepción tradicional, una medida cuyo valor esté dentro de tolerancias es una medida perfectamente aceptable, mientras que cuando se sale de las mismas es rechazada.

Como podemos ver en la figura ésta es una concepción drástica de la calidad del producto o servicio. Pasamos de tener un producto de una calidad perfecta a uno que hay que tirar tan solo por que una medida muy cercana a uno de los límites de tolerancia que antes estaba por dentro, sufra un ligero incremento y salga fuera de esos límites.

Esta forma de concebir la calidad del producto permite el muestreo por atributos (ver módulo Control Estadístico de Procesos), ya que es en esta idea en la que se basa este tipo de muestreo.

Para Taguchi este salto cuantitativo no se produce. En cuanto nos alejamos del valor nominal, el producto presenta una pérdida de valor para la sociedad. La función de pérdida es cuadrática, teniendo su base en el valor nominal, y pasando por los límites de tolerancia. En esos dos puntos, presenta la misma pérdida que

en el caso anterior, y en el valor nominal la pérdida es cero.

La finalidad de un buen diseño es minimizar la pérdida una vez que el cliente se hace cargo del producto. Por ejemplo, una camisa ocasiona una pérdida cada vez que se ha de lavar y planchar; cuanto más tiempo se tarde en plancharla, tanto mayor será la pérdida. Cuanto más energía consuma un aparato eléctrico, tanto mayor será la pérdida. Un automóvil que ha de ir al taller cada 10.000 kilómetros ocasiona una pérdida más grande que otro que puede recorrer 30.000 kilómetros sin

necesidad de revisión. Un taladro que se tarda cinco minutos en montar ocasiona una pérdida mayor que otro cuyo montaje se hace en dos minutos. Un televisor que tarda diez segundo en encenderse ocasiona una pérdida potencial que se calcula del modo siguiente: 10 segundos * digamos 4 veces al día * 365 días * 8 años de vida útil esperada = 32 horas perdidas. Aunque tales cifras son pequeñas en sí, al irse sumando pueden representar un despilfarro enorme. Por otro lado, el cliente no es a veces la única persona que pierde. Ciertas pérdidas, tales como las emisiones de gases, el ruido de los vehículos, los efectos de la nicotina, etc., las soporta la sociedad.

Fuentes de pérdida

Según Taguchi, la pérdida emana de una variación funcional - el tren que queda detenido por la nieve - o de unos efectos perjudiciales - los efectos secundarios de un medicamento -. Las fuentes de pérdida son:



1) Consumo de energía. Una lavadora que cuesta 10.000 pesetas menos que otra, pero consume un 10% más de energía eléctrica, ocasiona a la larga una pérdida mayor que la de precio más alto.

2) Esperanza de vida. Un par de botas de moda que sólo duran un invierno ocasionan una pérdida mayor que otro calzado más resistente.

3) Mantenimiento, fiabilidad y "problemas". Una barriada de viviendas municipales cuyas zonas ajardinadas tienen arbustos y setos ocasiona más pérdida económica que las zonas cubiertas únicamente de césped, no sólo porque requieren más cuidado sino también porque los setos y arbustos acumulan hojas secas y desperdicios que se deben limpiar a intervalos regulares. Cuando un aparato se avería hay que contar con el coste que supone estar sin él. En algunos casos, ese segundo coste es varias veces mayor que el precio de compra o el de reparación. Por si no fuese bastante, el motivo de una avería grave puede ser trivial. Es posible que un motor deje de funcionar por el fallo de una pieza que no cuesta casi nada.

4) Necesidad de espacio o volumen ocupado. Los ordenadores personales (o de sobremesa) ocasionan una pérdida mayor que los llamados portátiles, porque ocupan más espacio y porque su volumen restringe su utilidad.

5) Tiempo de colocación o preparación. El tiempo que se requiere para, por ejemplo, empezar a cortar con un abrelatas, programar una grabadora de vídeo o empezar a trabajar con un ordenador, cuenta como pérdida.

Otra manera de entender la pérdida es partir del cálculo del coste total del producto en cuestión.

El coste de un producto no sólo es el precio de compra, sino todo lo relacionado con él. En el caso de un automóvil, el coste incluye el seguro, el consumo de combustible, la amortización, etc. Se demuestra así que la calidad es un medio, no un fin: diseñar para reducir la pérdida beneficia tanto al productor como al comprador. Los beneficios son dobles. En primer lugar, la reducción de la pérdida hace que el producto sea más atractivo y, por consiguiente, más competitivo. En segundo lugar, tal como sostiene Taguchi, ambas partes obtienen una ganancia económica directa. Por ejemplo, el nuevo diseño de una caldera industrial reduce los gastos totales de limpieza durante su vida útil:

• Coste limpieza anterior: 2.000.000 de pesetas.

• Ahora se reduce a 1.000.000 de pesetas.

• El precio (y el beneficio del fabricante) aumenta en 250.000 pesetas.

De este modo, el fabricante sale ganando 250.000 pesetas y el cliente sale ganando 750.000 pesetas.

Ventajas del uso de tecnología robusta

Hay tres aspectos en el desarrollo de tecnología robusta que tienen gran importancia en la investigación y desarrollo:

• Prontitud y destreza tecnológica.



• Flexibilidad.

• Reproducibilidad.

Prontitud y destreza tecnológica

Tradicionalmente, los problemas de calidad se notificaban después de la venta del producto. En otras palabras, se basaban en la voz del cliente en términos de satisfacción o insatisfacción. Pero entonces es demasiado tarde. La calidad debe diseñarse, en un principio, en la fase de diseño del producto. Esto es posible sólo si se estudia la función del producto.

En el desarrollo de un proceso de soldadura efectivo se realizó una investigación extensiva sobre probetas (previa al diseño del producto) en unos laboratorios de los Estados Unidos. Esta metodología básica de investigación ha sido, desde hace tiempo, un punto fuerte de las firmas norteamericanas. Ha constituido una ventaja competitiva de los ingenieros norteamericanos con respecto a los investigadores japoneses, quienes han debido trabajar más sobre la investigación de productos reales. La investigación, realizada con una mentalidad de función ideal del producto, capacita a los fabricantes a estar tecnológicamente preparados para lanzar nuevos productos al mercado, adelantándose a sus competidores. Teniendo esto en cuenta, y a no ser que conscientemente decidamos ceder en este aspecto, las compañías de los Estados Unidos tienen todavía una ventaja competitiva sobre muchas empresas japonesas.

Flexibilidad

Merece mencionarse, una vez más, que la calidad aguas arriba es un indicador de la robustez de un producto en particular. En esta situación, lo apropiado es aplicar las relaciones S/R no dinámicas. En los simposios correspondientes a la pasada década pueden encontrarse gran número de casos con éxito de aplicación. Hasta aquí, todo correcto, pero podemos avanzar más y de manera más eficiente mediante el uso de la metodología robusta con la utilización de las relaciones S/R dinámicas.

Este planteamiento, más avanzado, facilita el estudio de grupos o familias de productos, y la creación de valiosas bases de datos para los propietarios del diseño de la tecnología.

La belleza del uso de las relaciones S/R dinámicas es la optimización simultanea, que posibilita a los ingenieros a utilizar más y más tecnología y bases de datos - conocimiento - sin repetir investigaciones similares producto a producto. Esto significa, potencialmente, un enorme ahorro de tiempo, mano de obra y capital mediante la eliminación de esfuerzos de investigación duplicados.

¡No realicen desarrollos de productos individuales! Al menos, sin tener los bolsillos extremadamente profundos. Recordemos que la calidad aguas en medio es buena sólo para un producto en particular, no para un grupo de productos. Realizar investigaciones con el uso de relaciones S/R dinámicas, ajustar el alcance para un producto se torna fácil al evitar redundancias de investigación y diseño.

Reproducibilidad

Aunque, de hecho, los ingenieros occidentales son mejores en los dos aspectos anteriores, ¿por qué hay una competencia tan dura con los productos japoneses? La razón es que el ingeniero medio occidental puede reproducir sus conclusiones de investigación aguas abajo. La mayoría de las conclusiones obtenidas por los ingenieros japoneses sobre productos y procesos en sus estudios actuales, aunque individuales, son, sin embargo, más reproducibles. Por otra parte, en la investigación a pequeña escala mediante probetas de laboratorio, el entorno es totalmente diferente de las condiciones habituales de fabricación. Además, no había un planteamiento que permitiera la reproducción de las conclusiones aguas abajo. Verdaderamente, "hacer conclusiones reproducibles aguas abajo" es la clave para que los ingenieros occidentales sean más competitivos.



Bibliografía

Este capítulo del módulo de Técnicas Avanzadas de la Calidad ha sido desarrollado conjuntamente entre Alfonso Cabezas Carbonell y Jaime Nebrera Herrera. Él desarrollo un primer boceto que luego se ha modificado en gran medida debido a su excesiva complejidad técnica, pasando el capítulo a tener una orientación más filosófica.

• “A primer on the Taguchi Method”, Ranjit Roy

• “Diseño robusto utilizando los Métodos Taguchi”, Yuin Wu y Alan Wu


Capítulo 3BenchmarkingIntroducción

¿Qué es?

El Benchmarking es un proceso estratégico y analítico que consiste en la comparación continua de los productos, servicios y prácticas de una organización frente a un líder reconocido en el área estudiada.

Esta definición, utilizada por la marina de los Estados Unidos, nos da una idea de en qué consiste el benchmarking. Pero el benchmarking es más que una simple comparación de las prácticas de una empresa frente a las de otra con el fin de mejorarlas. El benchmarking es una poderosa herramienta de decisión basada en datos reales, y dado que el estado de perfección no es eterno, y las prácticas de los mejores cambian con el tiempo, el benchmarking nos obliga a un proceso de mejora continua.

Probablemente la primera empresa que utilizó el benchmarking fue Xerox en los años 70 en su división de fabricación de máquinas fotocopiadoras, pero casi todas las grandes empresas lo emplean en la actualidad: Ford, Alcoa, AT&T, DuPont, IBM, Johnson & Johnson, Kodak, Motorola, Texas Instruments, Seur, ...

Fundamentos del benchmarking

Logros del benchmarking

Un proceso de benchmarking aplicado con éxito nos puede permitir:

• acercarnos a los líderes

• reconocer qué empresas aplican las mejores prácticas

• crear estándares de trabajo competitivos

• acelerar el proceso de mejora

• establecer objetivos ambiciosos pero realistas

• aumentar la satisfacción del cliente

Requerimientos

Un proceso de benchmarking requiere:

• un completo entendimiento de todos los procesos de la empresa

• una cuidadosa planificación

• una voluntad de cambio



• un desempeño constante, en tiempo, dinero y personal

• un objeto de medida cuantificable

El benchmarking no es...

• simplemente mirar cómo se hacen las cosas, hay que ver cómo las hacen los mejores

• una simple comparación

• una excusa para visitar a otras compañías

• no es gratis

• la solución a todos nuestros problemas

• copiar. La empresa debe adaptar sus descubrimientos a su casuística particular

• robar.- Justo lo contrario, debe ser un intercambio limpio de información y conocimientos

Tipos de Benchmarking

Una compañía de máquinas copiadoras se comparó con una tienda de artículos de camping. Un suministrador de munición lo ha hecho con una compañía de cosméticos, comparando los casquillos de la munición con las barras de labios. Una compañía aérea lo hizo con un equipo de fórmula 1 para ver cómo realizar operaciones de mantenimiento en el menor tiempo posible. Todos ellos han sido casos reales de ejercicios de benchmarking realizados por empresas, siendo en algunos casos muy espectaculares. De todas formas no siempre hay que recurrir a casos tan extremos a la hora de comparar nuestro rendimiento.

Dentro de una acción de benchmarking podemos distinguir entre cuatro niveles de complejidad:

• Benchmarking interno.- Es una comparación de un proceso con otro similar de la misma compañía. Ej. Proceso de facturación con el proceso de nóminas.

• Benchmarking competitivo.- Es una comparación directa competidor a competidor en cuanto a productos, métodos, procesos, etc. Ej. Varias compañías petroquímicas comparan su gestión de los residuos tóxicos.

• Benchmarking funcional.- Es una comparación con prácticas iguales o similares para la misma función, pero fuera del propio sector empresarial. Ej. Proceso de facturación de una compañía de telefonía con el de una compañía de tarjetas de crédito o el de una compañía eléctrica.

• Benchmarking genérico.- De forma global compara procesos no relacionados pero que pueden tener una ejecución similar. Ej. Proceso de reparto de pizzas a domicilio con el departamento de logística del ejército.

Benchmarking interno

Como hemos dicho es una comparación de un proceso con otro similar de la misma compañía, con el fin de imitar al mejor de los dos.



Ventajas Desventajas

El más eficiente en costos Incentiva la mediocridad

Relativamente sencillo Limita las opciones de crecimiento

Bajo costo Bajo rendimiento (10%)

Rápido Puede crear una atmósfera no cooperativa dentro de la empresa

Distribución de la información No es un reto

Fácil de aplicar lo aprendido Posibilidad de degeneración interna

Conocimiento más profundo de la propia empresa No suele ser contra el mejor

Un buen punto de arranque

Benchmarking competitivo

El benchmarking permite conocer mejor a nuestra competencia, así como igualar la calidad de nuestros productos a los suyos. Permite también aplicar las mejores prácticas a problemas comunes que afecten a la sociedad, como pueden ser el medio ambiente, o la seguridad en el trabajo.


Comparar procesos comunes Problemas legales

Cooperación entre empresas Secretos industriales

Problemática común Puede facilitarse información falsa o anticuada

La competencia puede aprovechar tu debilidad

Rendimiento del 20% aproximadamente

Benchmarking funcional

El benchmarking funcional nos permite compararnos con las mejores prácticas en áreas relacionadas, sean de la empresa que sean.




Comparaciones cuantitativas Distintas culturas empresariales

Muchas prácticas comunes en sectores diferentes Necesita ser muy específica

Mayor mejora. Sobre el 35% (TI 1991). Requiere mucho tiempo

Mayor facilidad de acceso que en la competitiva Necesita adaptación elevada

Benchmarking genérico

Trata de centrarse en la innovación y acercarse a procesos excelentes empleados por otras compañías, más que en las prácticas habituales de un sector o industria.


No es una “amenaza” para la otra empresa Alto coste

Innovación Difícil

Alta mejora. Sobre el 35% (TI 1991). Requiere mucho tiempo

Nueva perspectiva a problemas conocidos Alto riesgo de fracaso

Secuencia de un proceso de benchmarking

La secuencia de un proceso de benchmarking está sacada de la que emplea la Marina de los Estados Unidos en la actualidad. Ésta a su vez se apoya en el ciclo PDCA o ciclo de Deming (ver módulo Introducción a la Calidad). Para más información mirar la bibliografía.

La secuencia de benchmarking se compone de 10 pasos:

1) Seleccionar el proceso al que se le aplicará benchmarking

2) Seleccionar y preparar el equipo que realizará el trabajo

3) Identificar las organizaciones de comparación

4) Reunir y analizar los datos

5) Determinar puntos fuertes y débiles de la empresa

6) Estudiar el sistema en su conjunto

7) Comunicar los descubrimientos obtenidos



8) Establecer metas funcionales

9) Desarrollar un plan de acción

10) Volver a 1)

Código de conducta

Con el fin de contribuir a la eficiencia, efectividad y ética de un proceso de benchmarking, las organizaciones, compañías e individuos deben aceptar los siguientes principios éticos del benchmarking.

1) Principio de Legalidad.- Evitar acciones con el fin de restringir la libre competencia, perjudicar al consumidor, fijaciones de precio conjuntas, etc. No discutir sobre los costes si éstos son un elemento del precio.

2) Principio de Intercambio.- Procure dar el mismo nivel de información que el obtenido de la otra parte, con el fin de favorecer el intercambio justo de información.

3) Principio de Confidencialidad.- Trate el proceso de benchmarking como algo confidencial a las empresas u organizaciones involucradas. La información obtenida en un proceso de benchmarking no debe ser comunicada al exterior sin el consentimiento de todas las partes.

4) Principio de Uso.- Use la información obtenida de un proceso de benchmarking con el fin de mejorar sus operaciones exclusivamente. Cualquier otro uso debe tener autorización de las partes.

5) Principio del Primer Contacto.- Inicie los contactos con la persona designada por la otra parte.

6) Principio del Contacto Exterior.- Obtenga el permiso del individuo antes de dar su nombre a otra persona con el fin de iniciar algún contacto.

7) Principio de Preparación.- Demuestre su apoyo al proceso de benchmarking con una preparación concienzuda de las entrevistas de trabajo.

SPI Council on Benchmarking, Cambridge MA

Bibliografía

La bibliografía empleada para este capítulo ha sido en exclusiva el “Department of the Navy. Benchmarking Handbook: A Systems View”. Debe haber muchos más libros, aunque en la Escuela no hay ninguno en estos momentos. De todas formas en Internet existe un movimiento de fomento del benchmarking bastante activo, aunque eso sí, en sitios de pago.

• “Department of the Navy. Benchmarking Handbook: A Systems View”, Joan Kraft, TQL Office


Capítulo 4Sistemas Poka-YokeIntroducción

Los sitemas Poka-Yoke fueron ideados por Shigeo Shingo cuando trabajaba en Toyota con el fin de mejorar la calidad de los productos. Según él hay tres técnicas de inspección en el campo del control de la calidad:

1) Inspecciones evaluativas.- Separan los productos defectuosos de los buenos antes de que lleguen al cliente, pero sin reducir el número real de errores.

2) Inspecciones informativas.- Investigan las causas de los defectos permitiendo la corrección del error en el proceso correspondiente.

3) Inspección en la fuente.- Un defecto suele ser el resultado de un error simple. A través de la inspección 100% en la fuente, el error puede corregirse antes de que surja el defecto.

El control estadístico de procesos (SPC) se basa en la premisa de que la inspección 100% es cara y consumidora de tiempo, pudiendo ser reemplazada por el muestreo y la aplicación de la estadística. Como consecuencia, siempre se tolera un cierto nivel de fallos, aunque este sea muy bajo. Sin embargo, en un sistema de Control de Calidad Cero (ZQC), la inspección al 100% se realiza mediante sistemas Poka-Yoke, un enfoque que es barato y que requiere de poco tiempo.

Inspección en la fuente

Cuando inspeccionamos un producto en busca de defectos tenemos cuatro opciones:

• No hacer inspección.- Esto da lugar a que los errores lleguen al cliente, que es inaceptable. Tan solo es admisible cuando el proceso está bajo control y se sabe que la calidad de salida es buena (calidad concertada).

• Hacer inspección al final.- Consiste en hacer una inspección antes de entregar el producto al cliente, y es la forma más habitual de inspección. El problema es que el error pudo cometerse mucho antes en la cadena productiva y su reparación ser cara. Además, no sirve para vigilar el estado del proceso en sí.

• Inspección en línea.- Consiste en la inspección del producto en distintos puntos del proceso productivo con el fin de detectar los defectos lo antes posible. Es el ejemplo clásico de SPC, y nos permite vigilar el estado del proceso.

• Inspección en la fuente.- Es el propio operario en su lugar de trabajo o un dispositivo automático el que inspecciona el producto. Su coste puede ser muy elevado excepto cuando se emplean técnicas que evitan la aparición del defecto en sí. Es el caso de los sistemas Poka-Yoke.



La razón de estas afirmaciones es que el coste de reparar un error se propaga exponencialmente conforme nos alejamos del punto donde se produjo el defecto, como se ve en la gráfica.

Si podemos detectar los errores lo más cerca posible del punto donde se producen, mejor.

Pongamos un ejemplo. Supongamos una empresa de montaje de ordenadores. Un operario monta una placa base defectuosa sin darse cuenta, y dado que sólo se inspeccionan antes de embalarlos, no nos damos cuenta hasta ese punto. Ahora deberemos desmontar de nuevo el ordenador casi entero, ya que todos los

componentes están conectados a la propia placa base. Si pudiésemos detectar que la placa base era defectuosa antes de instalarla, el coste del error sería el de sustituir la placa y nada más. Como vemos, el ahorro en tiempo y dinero es significativo. La clave está en encontrar una forma sencilla de inspeccionar esa placa base antes de ser montada, o mejor aún, un dispositivo que impida que la placa tenga errores (en este caso no creo que exista, pero veremos algunos casos sencillos en los que sí es posible).

Estrategias para el cero defectos

Muchos autores occidentales consideran la meta del cero defectos como una meta inalcanzable, y la realidad es bien distinta. Existe constancia de procesos que han funcionado sin producir un solo error durante mucho tiempo2, la cuestión está en intentarlo. La cultura occidental defiende que es demasiado caro, y es que sólo se fija en el resultado a corto plazo. La cultura japonesa defiende que es posible si se hace convenientemente. La gran diferencia de filosofías se puede ver en este extracto de una conversación que aparece siempre de ejemplo3:

2 “El sistema de producción de Toyota”, Taiichi Ohno 3 “Calidad, Productividad y Competitividad. La salida de la crisis”, W.E. Deming

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Un directivo de una empresa norteamericana y otro de una empresa japonesa charlan animadamente en el transcurso de un congreso sobre Gestión de la Calidad.

El directivo americano le comenta al japonés orgullosamente:

Mi empresa se ha gastado diez millones de dólares en un sistema robótico capaz de detectar todos los errores en el motor de nuestros coches.

El directivo japonés le responde:

¡En mi empresa nos hemos gastado diez millones de dólares en evitar que los motores de nuestros coches tengan errores!

Como vemos la concepción es totalmente diferente ya de partida.

Tres estrategias para el cero defectos

• No fabricar.- No fabricar productos que no se necesitan. Cuantos más productos se fabriquen mas posibilidades de error tendremos. Por tanto aplicar el principio de Justa a Tiempo (JIT): hacer lo necesario, en el momento necesario y en las cantidades necesarias.

• Hacerlo para que resista cualquier uso.- Es importante introducir salvaguardas que eviten la aparición de errores, o bien, hacer nuestro producto inalterable a las condiciones externas (ver capítulo 2).

• Una vez que está hecho, ¡úselo! Instale un sistema de producción de flujo continuo, que le permita usar las piezas conforme se fabrican.

Tipos de error

Es importante conocer las distintas clases de error que se pueden producir en un sistema productivo con el fin de ponerles solución.

1) Olvidos.- Algunas veces olvidamos cosas cuando no estamos atentos. Solución.- Alertar al operario con anticipación o chequear a intervalos regulares.

2) Errores debido a desconocimiento.- Algunas veces cometemos errores llegamos a conclusiones erróneas ante una situación. Solución.- Entrenamiento, verificación anticipada, estandarización de los procedimientos de trabajo.

3) Errores de identificación.- Cuando juzgamos mal una situación porque la revisamos demasiado rápido o está demasiado alejada, o es demasiado pequeña. Solucion.- Entrenamiento, atención, vigilancia.

4) Errores de inexperiencia.- Cuando no estamos familiarizados con el proceso podemos cometer errores. Solución.- Entrenamiento, estandarización del trabajo.

5) Errores voluntarios.- A veces ocurren errores cuando el operario decide ignorar las reglas. Solución.- educación básica y experiencia.

6) Errores por inadvertencia.- A veces cometemos errores sin darnos cuenta de que los hemos cometido. Solución.- Atención, disciplina, estandarización del trabajo.

7) Errores debido a lentitud.- Algunas veces cometemos errores cuando nuestras acciones se ralentizan por retrasos en el juicio. Solución.- Entrenamiento, estandarización del trabajo.



8) Errores debido a falta de estándares.- Cuando no hay instrucciones apropiadas. Solución.- Estandarización del trabajo, instrucciones de trabajo.

9) Errores por sorpresa. A veces ocurren errores cuando el equipo opera de forma diferente a la esperada. Solución.- TPM, estandarización del trabajo.

10) Errores intencionales.- Algunas personas cometen errores de forma intencionada. Solución.- Educación fundamental, disciplina.

Los cinco elementos de la producción

Cada día de trabajo en una fábrica está dedicado a producir artículos aptos para las necesidades de los clientes. Las distintas actividades en las que se puede descomponer este trabajo son: Información, Materiales, Mano de obra, Máquinas y Métodos.

Fuentes de defectos

Hay varios tipos de defectos. En orden de importancia son:

1) Procesos omitidos

2) Errores de proceso

3) Errores de montaje de piezas

4) Piezas omitidas

5) Piezas equivocadas

6) Proceso de pieza equivocada

7) Operación defectuosa

8) Error de ajuste

9) Equipo no montado adecuadamente

10) Útiles y plantillas mal preparados

Los ocho principios del Poka-Yoke y de lafabricación con cero defectos

1) Construir la calidad en los procesos.- Hacer imposible la fabricación de piezas defectuosas incluso cuando se cometa un error.

2) Podemos eliminar todos los errores y defectos inadvertidos.- Debemos asumir que las equivocaciones no son inevitables.

3) Interrumpa el hacerlo mal, y comience a hacer lo correcto ¡ahora!.- Elimine los “peros” y póngase a trabajar.

4) No piense en excusas, piense sobre cómo hacerlo.

5) Un 60% de mejora es suficientemente bueno, siempre que no paremos ahí.- No busque la perfección al primer intento. El proceso de mejora es gradual.



6) Las equivocaciones y defectos pueden reducirse a cero si todos trabajan para eliminarlos.- Es muy importante el trabajo en equipo de todos en la empresa con el fin de eliminar los errores.

7) Diez cabezas son mejores que una.- El trabajo en equipo permite a todos los miembros participar en la solución de los problemas desde el principio.

8) Investigue la causa raíz preguntándose cinco veces ¿por qué? Y una vez ¿cómo?.- Hay que encontrar la causa raíz de los problemas preguntándose de forma repetitiva ¿por qué? Con el fin de determinar el ¿cómo? Vamos a resolverlo.

Bibliografía

Los libros empleados para este capítulo han sido:

• “Poka-Yoke. Mejorando la calidad del producto evitando los defectos”, H. Hirano

• “El sistema de producción de Toyota”, Ohno

• “El sistema SMED desde el punto de vista de la Ingeniería”, Shingo


Capítulo 5Introducción al TPM4

Conceptos previos

El Mantenimiento Productivo Total (TPM), no es más que el Mantenimiento Productivo normal pero desarrollado por todos los empleados a través de pequeños grupos de mejora. Las siglas TPM se definieron en 1971 por el Instituto Japonés de Ingenieros de Planta, incluyendo los siguientes cinco objetivos:

1) Maximizar la efectividad del equipo

2) Desarrollar un sistema de mantenimiento productivo a lo largo de la vida del equipo

3) Involucrar a todo el personal relacionado con el equipo en la planificación de su mantenimiento

4) Involucrar a todos los trabajadores de forma activa en las labores de mantenimiento

5) Promover el TPM mediante el liderazgo

El TPM aglutina los otros métodos de mantenimiento:

• Mantenimiento no planificado

1) Mantenimiento correctivo.- Mantenimiento efectuado a un ítem cuando la avería ya se ha producido, restituyéndola a una condición admisible de utilización.

• Mantenimiento planificado

1) Mantenimiento correctivo.- Mantenimiento efectuado a un ítem cuando la avería ya se ha producido, restituyéndola a una condición admisible de utilización. En este caso se ha dejado que se produzca la avería de forma consciente al ser su reparación sencilla o barata, y no causar un problema grave.

2) Mantenimiento preventivo.- Mantenimiento que consiste en realizar ciertas reparaciones o sustituciones de componentes o piezas de un ítem, a intervalos regulares de tiempo prefijados para reducir la probabilidad de avería. Siempre es planificado.

3) Mantenimiento predictivo.- Mantenimiento basado en el conocimiento del estado de un ítem por medición periódica o continua de algún parámetro significativo. La reparación está condicionada al valor que tome esta variable.

Objetivos

El TPM tiene dos objetivos principales:

• Cero averías

• Cero defectos

4 Este capítulo se basa mayoritariamente en la obra: “TPM Development Program”, Seiichi Nakajima



Cuando las averías o los defectos son eliminados, los ratios de utilización de los equipos aumentan, los costes se reducen, el inventario puede ser minimizado, y como consecuencia, la productividad del personal aumenta. Se han dado casos de reducciones del 98% en el número de averías, incrementos del 17 al 26% de incremento en el ratio de operación de la maquinaria, reducciones de hasta un 90% en el número de defectos de ese proceso, incrementos de productividad del 40 al 50%, etc.

Por supuesto, todas estas mejoras requirieron su tiempo. Habitualmente el plazo de implantación de un sistema TPM en la empresa va de los 3 a los 5 años, pero las primeras mejoras son mucho más rápidas.

Plan de implantación

En un proceso de implantación de un sistema TPM hay cinco objetivos interdependientes:

• Mejorar la efectividad del equipo

• Mantenimiento autónomo por los operarios

• Un plan de mantenimiento administrado por el departamento de mantenimiento

• Formación y entrenamiento para mejorar los conocimientos del personal

• Un programa de planificación del mantenimiento desde las fases más tempranas de la concepción del equipo

Mejorar la efectividad del equipo

La efectividad del equipo es una medida del valor añadido al producto a través del equipamiento.

El TPM maximiza la efectividad del equipo de dos formas:

• Cuantitativa.- Aumentando la disponibilidad total del equipo

• Cualitativa.- Reduciendo el número de defectos

El objetivo del TPM es aumentar la efectividad del equipo de modo que cada equipo pueda ser operado a su máximo potencial de forma continuada.

Las seis pérdidas que limitan la efectividad

• Averías de equipos

• Preparación y ajuste de equipos

• Pequeñas paradas repetitivas

• Velocidad de funcionamiento reducida

• Defectos de calidad y reprocesos

• Pérdidas por arranque del proceso



Pérdidas crónicas ydefectos ocultos

Las pérdidas crónicas están causadas por defectos ocultos en la maquinaria, equipamiento o métodos. Si queremos mejorar de forma sustancial la productividad del equipo debemos reducir o eliminar estas pérdidas. Por supuesto, éstas son las más difíciles de eliminar.

Hasta ahora el mantenimiento se ha centrado en solucionar los problemas esporádicos que aparecen en la maquinaria, siguiendo un modelo de apaga fuegos. Es a partir del TPM

cuando se abandona este modelo y se dedica todo el esfuerzo a la mejora del equipo en sí, sin necesidad de que aparezca el error.

Pérdidas crónicas y pérdidas esporádicas

Como pérdidas crónicas entendemos aquellas que ocurren de una forma continuada o repetitiva, pudiendo ser conocidas o estar ocultas. Por pérdidas esporádicas entendemos aquellas que no son crónicas. La diferencia es importante, ya que la resolución de ambas se basa en ideas diferentes.

En el gráfico podemos observar un proceso bajo control, en el que ha aparecido un problema esporádico. Este gráfico es el mismo que vimos en el módulo de Introducción a la Calidad. La clave para solucionar los problemas esporádicos es la restauración a su estado anterior. Se necesita personal disponible, con el material y conocimientos adecuados para reponer la maquinaria a su estado anterior en la mayor brevedad posible. Es el tipo de pérdida más espectacular, ya que una avería imprevista en un equipo crítico para el proceso de fabricación puede parar oda la línea de producción. Por otro lado, para eliminar los problemas crónicos se necesita imaginación, con el fin de llevar a la máquina a un estado óptimo de funcionamiento. En este caso son necesarios equipos multidisciplinares con el fin de enfocar el problema desde todos los puntos de vista. Aunque menos espectaculares pueden sumar importantes cantidades de dinero en el tiempo. Por ejemplo, una máquina que opera al 80% de su capacidad por el motivo que sea, en una empresa que factura 1000 millones de pesetas al año, supone para la empresa un coste de oportunidad de 250 millones de pesetas al año.

Mantenimiento autónomo

De forma ideal, quien opera la máquina debe de encargarse de su mantenimiento. Por desgracia, la tendencia ha sido la de especializar ambas tareas, y separar estas dos funciones. Tan es así que muchas veces se producen serios conflictos entre el personal de mantenimiento y el de producción. De todas formas, parece que se vuelve a tender a reunificar ambos grupos de personal, y a intentar que cuando menos las tareas más básicas del mantenimiento las haga el propio operario. La idea subyacente del mantenimiento autónomo es la prevención del deterioro del equipo.

Esporádico

Crónico

Mejora

t

%



Hay dos tipos de actividades relacionadas con la mejora de la productividad de la maquinaria:

• Actividades de mantenimiento, para prevenir averías, o reparar equipo deteriorado.

• Actividades de mejora, para aumentar la vida del equipo, disminuir el tiempo de las reparaciones, disminuir su coste, etc.

Las actividades de mantenimiento y de mejora deben realizarse simultáneamente en las tres áreas de la prevención del deterioro: prevención, medida y restauración. Ninguna de éstas áreas debe ser relegada a un nivel inferior, ya que todas son importantes.

Aunque la prevención del deterioro es la forma más básica del mantenimiento, muy frecuentemente es olvidada a favor de otras formas más espectaculares de mantenimiento. En el TPM se procura que estas labores las realice el propio operario, mejorando de esta forma el rendimiento global de la maquinaria.

Mantenimiento básico

Mantener las condiciones básicas de funcionamiento es la labor principal del mantenimiento autónomo. Esta actividad incluye la limpieza, engrasado y ajustado de la maquinaria.

Limpieza

Por limpieza entendemos quitar la suciedad, manchas, polvo, esquirlas, y cualquier materia extraña. Al mismo tiempo que el operario limpia la máquina y sus alrededores puede inspeccionarla en busca de problemas (una mancha de aceite que ayer no estaba puede significar un problema con el sistema de lubricación del equipo).

La suciedad tiene efectos nocivos sobre el equipo: pérdida de precisión, menor vida útil, averías, atascos, etc. El mantener el equipo en un estado de limpieza destacable hace estos problemas se reduzcan, así como facilitar la inspección del mismo.

Con el fin de incentivar la limpieza del equipo se debe buscar la participación de todo el personal. Los cargos superiores deben dar ejemplo y colaborar en las tareas de limpieza. Se debe empezar por la limpieza más evidente (papeles en el suelo, polvo acumulado), para pasar a limpiezas más profundas. Es importante resaltar que no se necesita hacer una operación de limpieza cada día. Basta con limpiar una parte diferente cada vez, y limpiar lo obvio en cuanto se detecte (papel, mancha de aceite).

El personal ha de estar orgulloso de su equipo, y un buen estado de limpieza y conservación hace que el operario cuide mejor la maquinaria.

Para más adelante podemos plantearnos actuaciones que eviten la suciedad, mejora de los accesos, etc.

Lubricación

La correcta lubricación del equipo es fundamental para su correcto funcionamiento, fiabilidad y conservación. La falta de lubricación puede provocar averías graves hasta en el más resistente de los equipos. No debe descuidarse la calidad de los aceites y grasas empleados en el proceso de lubricación.

Frente a la lubricación “a bloque” realizada en occidente, los japoneses prefieren la lubricación “puntual”. Tanto una como la otra son adecuadas, siendo lo importante que lleguemos a un correcto equilibrio entre las dos.

Las causas más típicas de falta de lubricación son: falta de atención, excesivo número de lubricantes diferentes, demasiados puntos de lubricación, falta de un procedimiento, etc.



Ajuste

Por ajuste entendemos el correcto apretado de todos los tornillos, pernos y demás uniones móviles que tiene una máquina. Una tuerca incorrectamente apretada puede provocar una avería o un problema serio de seguridad. Se han dado casos de empresas que han descubierto que hasta el 60% de las averías del equipo se debían a tornillos sueltos o defectuosos, pernos aflojados, etc.

Inspección general

En el mantenimiento autónomo el operario es entrenado en las labores de inspección general del equipo, con el fin de detectar problemas. Se le enseña que una mancha de aceite, el ruido, las vibraciones excesivas y el calor pueden ser síntomas de un problema inminente.

Hay que tener en cuenta que todas estas actividades han de ser realizadas por el operario en su horario de trabajo, así que debemos reducir el tiempo necesario para su realización. Generalmente se asignan 15 minutos para el inicio de la jornada y otros 15 a realizar a lo largo de la jornada. Además, una vez a la semana y una vez al mes se realizan actividades de mantenimiento más importantes.

Formación y entrenamiento

Por supuesto, todas estas nuevas actividades requieren de una formación y entrenamiento hasta que el operario sea capaz de realizarlas por sí mismo. Este entrenamiento puede ser impartido por el propio personal de mantenimiento de la empresa en los ratos más descargados de trabajo.

Incluso en los casos más favorables, existe un cierto rechazo por el trabajador y especialmente por los sindicatos a realizar actividades “que no son suyas”. El liderazgo de la directiva es fundamental para que acepten este nuevo reto, y que entiendan que todas estas mediadas van en su beneficio, ya que harán que su máquina funcione mejor.

Bibliografía

Este tema se basa en su mayor parte en el libro “TPM Development Program”, pero dado que el pasado día 21 de septiembre asistí a un curso sobre “Aseguramiento de la Calidad en el Mantenimiento”, espero ir añadiendo algunas cosas de este curso en próximas versiones.

• “TPM Development Program”, Seiichi Nakajima

• Curso de “Aseguramiento de la Calidad en el Mantenimiento” del IAT

• “Introduction to TPM”, Seiichi Nakajima


Capítulo 6Técnicas de producción JIT ySMEDIntroducción

La tecnología Justo A Tiempo (JIT) surge como iniciativa de Ohno en la empresa Toyota con el fin de reducir el desperdicio. Aunque la gente suele considerarla como una metodología de reducción de stock, en realidad para Ohno hay muchos más tipos de desperdicios:

• stock

• tiempos de espera

• desperdicios

• reprocesos

• tiempo de cambio de útiles

• paradas de máquina

La filosofía JIT es la principal causante del gran éxito de la manufactura japonesa respecto a la occidental, pero para su correcta implantación hacen falta otras muchas mejoras: TPM, SMED, Kaizen (mejora continua), etc.

Hay que decir que la filosofía JIT es aplicable a cualquier tipo de empresa que fabrique distintos artículos parecidos entre ellos, en grandes cantidades y de forma continuada. Donde lleva más tiempo implantada es en el sector del automóvil, aunque existen otros muchos casos de gran éxito (el fabricante de ordenadores Dell es de los más conocidos, y dicen que es el fabricante de ordenadores con mayor rentabilidad). Las empresas japonesas han llegado al punto de reducir su stock a dos horas de producción, aunque en occidente no se ha considerado recomendable bajarlo de un par de días de producción.

Hay gente que considera la filosofía JIT como una forma de pasarle nuestro stock al proveedor. Esto no es del todo cierto, ya que si esta empresa proveedora aplica las mejoras necesarias para el JIT no tendrá problemas en suministrarnos. Es más, querrá aplicar ella misma el JIT.

El sistema JIT

La filosofía del JIT es:

Entregar las piezas en la cantidad justa, en el momento justo y con la calidad justa.

AveríasCalidad

Capacidad

StockEntregas

Empresa



Para Ohno el stock no es más que una cortina que sirve para ocultar los problemas de la empresa. Lo que conocemos como stock de seguridad no es más que una demostración de nuestra incapacidad de resolver los problemas del proceso. Si fuésemos capaces de fabricar sin ningún tipo de problema de calidad, sin problemas de capacidad, con nuestro proveedor al lado nuestro, sin averías de las máquinas,... no necesitaríamos el stock de seguridad para nada. No debemos olvidar que aunque la contabilidad nos dice que el stock es una activo, en realidad representa una inversión inmovilizada de la empresa, que nunca podrá eliminar, ya que necesita ese stock para que el sistema de fabricación funcione. Por tanto, representa una cantidad importante de dinero que la empresa tiene retenido, dinero que podría recuperar en parte aplicando JIT.

Sistemas push – sistemas pull

La concepción de un sistema de producción habitual en occidente y un sistema JIT es completamente diferente.

El primero es un sistema push, o de empuje. Según esta forma de producir, la empresa fabricante decide de antemano qué es lo que va a producir y empieza a fabricarlo al principio de la cadena productiva. Conforme estas piezas avanzan por la cadena “empujan” la producción deseada hacia delante hasta que llegan a manos del cliente, o se acumulan en un almacén como stock terminado. En

esta forma de producción se decide qué se fabrica en cada momento en función de los intereses del fabricante, teniendo en cuenta disponibilidad de máquinas, stock disponible, lote económico de proceso y de pedido, etc. Esta forma de producir pretende minimizar los costes del fabricante, haciéndole la vida más fácil. En realidad no es más que una forma de aprovechar lo más posible un equipo de producción muy rígido (ver SMED más adelante).

Se quiera o no, esto hace que el proceso de fabricación no esté perfectamente ajustado a los deseos del cliente, que se tiene que conformar con alguna de las soluciones estándar que se le proponen. Si tenemos la suerte de que el coche esté en stock nos lo entregan en el increíble plazo de dos semanas, pero si no lo está, tarda una media de tres o cuatro meses. En Japón todos los coches se entregan en el plazo de 4 ó 5 días, independientemente de la combinación de extras que hagamos, y hay que decir que éstos pueden ser realmente numerosos (Toyota recurre a una simulación por ordenador para que el cliente se haga una idea de todo lo disponible).

Pasemos ahora a un sistema pull o de tiro. Ohno reconoce que la idea original se le ocurrió en una visita a los Estados Unidos cuando entró a comprar algo en un supermercado. En un sistema pull las peticiones se introducen al sistema por la cola, esperando que esté en stock. Dado el número de posibilidades y el escaso stock disponible esto no suele ocurrir, así que se manda una orden de fabricación al proceso anterior. Este proceso se repite hacia atrás de forma recurrente hasta el propio proveedor. En el caso de que esa pieza esté disponible se coge y se manda una orden de reposición al proceso anterior, al igual que antes. De esta forma, la información circula de la cola del proceso de fabricación al principio, y las piezas del principio al final.

Este sistema tiene la ventaja de acercar los deseos del cliente al proceso de fabricación. El principal problema es que es muy sensible a cualquier alteración importante. De todas formas, la gran flexibilidad

Proceso de fabricación

Pedidos

Clientes



inherente al sistema hace que se reponga de forma más eficiente a pequeñas catástrofes. En el caso de que aparezca un error todo el mundo se entera, ya que lo normal es que gran parte de la línea se pare, pero esto motiva que se busquen soluciones definitivas (se eliminan las piedras del fondo).

Para que un sistema JIT funcione hace falta:

• Flexibilidad de los procesos

• Cambios rápidos de útiles (SMED)

• Tener capacidad sobrante

• Personal muy formado

• Sin averías

• Alta calidad

El sistema JIT y la Calidad

Importancia de la Calidad en el JIT

Un sistema JIT requiere de un nivel muy elevado en la calidad de las piezas, procesos y personal. Dado que no existen piezas de repuesto en stock, y que en muchos casos las piezas ni siquiera se inspeccionan (calidad concertada), si el nivel de calidad de las piezas no es conocido y muy elevado, podremos tener serios problemas de calidad o de retrasos.

Generalmente un sistema de JIT va ligado a otro de TQM o Calidad Total, ya que es necesario un elevado nivel de calidad y liderazgo a lo largo de toda la empresa. No es conveniente embarcarse en un sistema JIT con el fin de mejorar la calidad de nuestros productos, ya que es necesario un alto nivel de calidad ya de partida, y el sistema sólo haría que darnos problemas. Por tanto es necesario tener ya implantado un buen sistema de calidad antes de montar un sistema JIT.

Consecuencias del JIT en la Calidad

El que haga falta un elevado nivel de calidad de partida no significa que un sistema JIT bien implantado no ayude a mejorar el nivel de ésta:

1) Se fabrican sólo las piezas que son necesarias, reduciendo por tanto la posibilidad de error y disminuyendo la posibilidad de daños posteriores por almacenamiento. Si el sistema funciona en un flujo continuo esta segunda posibilidad de error se elimina.

2) Los posibles errores se detectan muy pronto en la cadena productiva, ya que lo más normal es que los detecte el siguiente proceso. Esto hace que el proceso de partida esté bajo control durante más tiempo.

3) Existe una mayor necesidad de solucionar de forma definitiva cualquier error, ya que éstos son muy espectaculares en cuanto a sus consecuencias inmediatas, lo que motiva una incesante necesidad de mejora continua.

4) El eliminar cualquier tipo de despilfarro reduce enormemente los costes de no calidad de la empresa (ver módulo de Introducción a la Calidad).

5) El sistema de fabricación está mucho más cerca de los deseos del cliente. El cliente tiene más variedad de modelos y opciones donde elegir. Esto no repercute de manera negativa en los costes de la empresa, y por tanto aumenta su rentabilidad mediante el aumento de las ventas.



SMED

El sistema SMED es uno de los temas más interesantes que uno puede encontrar desde el punto de vista de la ingeniería de fabricación. Las siglas SMED vienen a significar “Intercambio de Útiles en unidades de Minuto”, es decir, el cambio de útiles se realiza en un tiempo menor de los 9 minutos y 59 segundos de máquina parada.

La gente piensa que es imposible reducir un cambio de cuatro horas a cinco minutos, pero se ha logrado, y se trabaja en reducirlo aún más5. Lo importante es el tiempo que el equipo no puede operar por estar parado, que son esos cinco minutos, aunque el tiempo de preparación siga durando unas dos horas. Lo importante es que la máquina sólo deja de producir esos cinco minutos.

El sistema SMED surge por la necesidad de Shingo de reducir los tiempos de preparación de las prensas de Toyota. Cuando se le encargó el proyecto, el tiempo de cambio de la matriz en una prensa en VW era de 3 horas y media, y en Toyota de 4 horas. Después de 15 años, el tiempo de parada en VW era de 3 horas y en Toyota de ¡8 minutos!.

Aunque espero aumentar este punto en próximas ediciones, daré como mínimo las primeras pinceladas. El tiempo de preparación o cambio de herramienta de una máquina se puede descomponer en dos partes fundamentales:

• Tiempo de preparación interno.- Es el que se ha de realizar con la máquina parada. Ej.- Ajuste de medidas, centrado, entrada de piezas, cambio de herramienta,...

• Tiempo de preparación externo.- Es el que se puede realizar mientras la máquina está funcionando. Ej.- Preparación y comprobación de todas las herramientas, colocación de la carga, programación,...

La técnica SMED trata de reducir ambos tiempos, sobre todo el interno. Para ello trata de acelerar las operaciones, hacerlas en paralelo, eliminarlas si no son necesarias, convertirlas de internas a externas, etc. Lo importante es que las máquinas estén paradas el menor tiempo posible. En el libro “El sistema SMED desde el punto de vista de la ingeniería” aparecen muchos casos detallados, así como las causas principales de pérdida de tiempo y cómo solucionarlas. Trataré de añadir parte de esos detalles en próximas ediciones.

Bibliografía

La bibliografía disponible, en especial hablando de JIT es muy abundante, y en la Escuela tenemos algunos libros que tratan de ambos temas. Para este capítulo se han empleado:

• “El sistema de producción de Toyota”, Taiichi Ohno

• “El sistema SMED desde el punto de vista de la ingeniería”, Shigeo Shingo

5 “El sistema SMED desde el punto de vista de la ingeniería”, Shigeo Shingo


Capítulo 7AMFEConcepto

Introducción

El Análisis de Fallos y Errores Críticos (AMFE o FMEA en inglés), es una metodología de trabajo en grupo muy estricta para evaluar un sistema, un diseño, un proceso y/o un servicio en cuanto a las formas en las que ocurren los fallos. Para cada fallo, se hace una estimación de su efecto sobre todo el sistema y su seriedad. Además, se hace una revisión de las medidas planificadas con el fin de minimizar la probabilidad de fallo, o minimizar su repercusión.

Puede ser muy técnico (cuantitativo) o no (cualitativo), y utiliza tres factores principales para la identificación de un determinado fallo. Éstos son:

• Ocurrencia.- Frecuencia con la que aparece el fallo

• Severidad.- La seriedad del fallo producido

• Detectabilidad.- Si es fácil o difícil detectar el fallo.

La complicación del análisis dependerá de la complejidad del problema analizado, y ésta dependerá de:

• Seguridad.- Si existe peligro para la seguridad de las personas

• Efectos de la parada.- Coste que supone la parada para la empresa

• Acceso.- Si la reparación no está impedida por problemas de acceso

• Planificación de reparaciones.- Si existe una planificación de reparaciones de maquinaria.

Con el fin de llegar a conclusiones válidas, es necesario tener en cuenta los siguientes aspectos:

• No todos los problemas son importantes.- Precisamente el AMFE nos permite categorizar estos fallos, pero antes tendremos que hacer una preselección.

• Necesitamos conocer el cliente, en su más amplio sentido (ver módulo Introducción a la Calidad), con el fin de determinar las consecuencias del fallo.

• Necesitamos conocer la función.- Es necesario conocer la función a la que se destina el elemento que puede fallar y que estamos analizando, con el fin de llegar a un análisis en profundidad.

• Debemos tener una orientación a la prevención.- La razón principal del AMFE es detectar las posibles causas de fallo antes de que ocurran.

La razón del AMFE

La necesidad de los directivos e ingenieros de minimizar el riesgo de un diseño o proceso les ha forzado a desarrollar toda una nueva ciencia, la fiabilidad. Dado que se trata de una disciplina con elevado contenido



matemático, es difícil de utilizar por los no iniciados. Para paliar este problema surge el AMFE. Se puede decir que el AMFE permite realizar aportaciones a la fiabilidad y seguridad de un diseño o proceso a yodo el mundo, no sólo a los especialistas.

Por supuesto, esta necesidad de aumentar de forma constante la fiabilidad y seguridad de nuestros productos surge de las exigencias de los clientes. Son de sobra conocidos los litigios entre usuarios y empresas automovilísticas por problemas de seguridad (recordar por ejemplo el caso de la Chrysler y sus maleteros). Dado que las demandas legales van en aumento, y no sólo en USA, es necesario aumentar la fiabilidad de nuestros productos.

Siguiendo con el ejemplo del sector del automóvil, los fabricantes exigen a todos sus proveedores un análisis de fiabilidad de los productos que les compran, y en concreto un análisis AMFE (ver norma QS-9000).

Algunos beneficios extras de aplicar el AMFE pueden ser:

• Mejorar la calidad, fiabilidad y seguridad de nuestros productos

• Mejorar la imagen de la empresa

• Aumentar la satisfacción de nuestros clientes

• Ayudar a seleccionar el diseño óptimo

• Establecer prioridades a la hora de la mejora

Terminología

Función.- la tarea que un componente, subsistema o sistema debe realizar. Es muy importante determinar la función al hacer un AMFE. Debe ser descrita de forma concisa y clara (ver módulo de Análisis del Valor). Ej. Lubricar, posicionar, retener algo.

Fallo.- el problema o inhabilidad de un componente o sistema a la hora de realizar su función de la forma que fue diseñado. Puede ser conocido o potencial. Ej. Roto, gastado, corrosión, ruido.

Causas de fallo.- cuál es la causa del fallo analizado. Es importante que sea la causa raíz del problema si queremos solucionarlo de forma definitiva. Ej. Delgadez de un elemento, vibraciones, subidas de tensión.

Efectos del fallo.- la consecuencia que tiene el fallo en el sistema. Debemos entender que es lo que ocurre cuando se produce el fallo, sus consecuencias para la seguridad, de coste, etc.

Metodología del AMFE

Tipos

Se distinguen dos tipos de AMFE:

• De diseño

• De proceso



AMFE de diseño

En este caso el AMFE se utiliza con el fin de identificar y corregir cualquier fallo potencial o conocido antes de iniciarse el proceso de fabricación definitiva propiamente dicho (antes de su producción cara a la venta). Una vez los fallos son detectados, son ordenados y se les asigna una prioridad.

El líder del grupo de trabajo debería ser el ingeniero de diseño, ya que es el que mejor conoce el producto, y se puede asignar al ingeniero de calidad como ayudante. El grupo ha de estar formado como mínimo por el ingeniero de diseño y el de proceso, pero cuanqier persona que pueda aportar algo debe ser incorporada, hasta un máximo habitual de 9 personas. El equipo debe ser multidisciplinar y multidepartamental, con el fin de aprovechar la sinergia del grupo.

El centro de atención del grupo debe ser el de identificar las características más importantes del diseño que afectan a su fiabilidad, para mejorarlas en la medida de lo posible.

AMFE de proceso

Al igual que el de diseño, se trata de identificar y corregir cualquier fallo potencial o conocido antes de iniciarse el proceso de fabricación definitiva propiamente dicho. Una vez identificados, son ordenados y se les asigna una prioridad.

En este caso el líder del grupo de trabajo debe ser el ingeniero de proceso o fabricación, ya que es el que mejor conoce las características del mismo. Al igual que antes, el ingeniero de calidad puede actuar como ayudante.

El AMFE de proceso se centra en minimizar los fallos de producción mediante la identificación de los principales factores que afectan a la calidad del proceso. Éstas deben ser medidas, controladas, monitorizadas, etc (ver módulo de Control estadístico de procesos).

Además, el AMFE de proceso se puede decir que es una continuación del de diseño, y se suele aplicar justo después del primero o de forma concurrente. De todas formas, es mucho más complejo y requiere de más tiempo y experiencia que el de diseño, ya que los factores que afectan al proceso suelen ser mayores en número.

Criterios

Dado que cada empresa emplea una escala de valoración de los tres criterios diferente, pondré una lista muy general, y daré un ejemplo sacado de una consultora americana. La descripción de cada uno de los criterios puede ser cuantitativa o cualitativa, dependiendo del tipo de información disponible y del nivel de complejidad requerido. Como norma general, cada uno de los criterios se valorará de 1 a 10, siendo el 10 el caso más desfavorable.

Ocurrencia

Por ocurrencia entendemos la frecuencia con la que se produce un determinado fallo como resultado de una causa específica. A mayor valor, más frecuente es el fallo.

Severidad

Por severidad entendemos la seriedad que el posible fallo tendría para el cliente, en su sentido más amplio. La severidad tiene en cuenta el efecto, y sólo el efecto. La escala va de 1 a 10, siendo el 10 el caso más desfavorable (fallo que causa muertes o penado por la ley).



Detectabilidad

En la detectabilidad tenemos en cuenta la posibilidad de que el fallo llegue al consumidor por no ser detectado. A mayor valor en la escala de 1 a 10, mayor es la dificultad de que los sistemas o métodos actuales, conocidos o posibles puedan detectar el fallo.

Número de Prioridad de Riesgo (RPN)

El producto de los valores asignados a los tres criterios nos indica la importancia relativa del fallo.

RPN = Ocurrencia * Severidad * Detectabilidad

El RPN debe ser utilizado para organizar los posibles fallos en función de su importancia. En sí, el RPN no tiene ningún valor. Empezaremos analizando aquellos errores que presenten mayor índice RPN. A igualdad de valor entre dos fallos diferentes, emplearemos la severidad, la detectabilidad y la ocurrencia, en ese orden.

Ejemplo de escala

Por favor, no lea este ejemplo, ya que se va a utilizar como ejemplo de clase y es conveniente que no conozca la escala de partida.

Severidad

Peligrosa sin aviso 10

Muy alta 8

Moderada 6

Muy baja 4

Muy reducida 2

Frecuencia

Muy alta: fallo casi inevitable 10

Alta: fallos repetitivos 8

Media: fallos ocasionales 6

Baja: relativamente pocos fallos 4

Remota: el fallo es muy improbable 2

Detectabilidad

Certeza nula 10



Remota 8

Baja 6

Moderadamente alta 4

Muy alta 2

Como vemos, en el caso de detectabilidad, a mayor detectabilidad, menor valor. En los otros dos, a mayor severidad o frecuencia, mayor índice.

Bibliografía

No me ha sido posible encontrar un solo libro que hable sobre AMFE en exclusiva. Estoy intentándome poner en contacto con algún fabricante del sector del automóvil con el fin de conseguir algún manual que ellos utilicen y poder ampliar este capítulo, que no pasa de ser una somera introducción.

De todas maneras el libro de la bibliografía trata un poco del tema de AMFE.

• “TQM Engineering Handbook”, D. H. Stamatis, pág. 247 a 263.

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