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Unidad 3: Herramientas estadísticas para la calidad

CALIDAD EN EL MANTENIMIENTO

Tema: Las 7 Herramientas de la Calidad

LAS HERRAMIENTAS BASICAS DE CALIDAD

Las herramientas básicas DE CALIDAD fueron propuestas por Kaoru Ishikawa en su libro Guide to Quality Control como una respuesta a la necesidad de que en las industrias japonesas se contara con procedimientos claros para el análisis y solución de problemas de calidad, así como el establecimiento de programas de mejoramiento continuo.

Las siete herramientas básicas para el control de la calidad son:

HOJA DE VERIFICACION O LISTA CHECABLE.

HISTOGRAMA.

DIAGRAMA DE PARETO.

DIAGRAMA CAUSA – EFECTO

( DIAGRAMA DE ISHIKAWA ).

GRAFICAS DE CONTROL.

DIAGRAMAS DE CORRELACION O DISPERSION.

ESTRATIFICACION (DIAGRAMA DE AFINIDAD).


1. La HOJA DE VERIFICACION ó LISTA CHECABLE, es una herramienta para la recopilación y el análisis de la información.

2. En control estadístico se utiliza para comprobar constantemente si se han recabado los datos solicitados, por ejemplo: la ocurrencia de defectos en un periodo determinado de tiempo.

3. A partir de una hoja de verificación, se puede construir un histograma.

4. Y a partir de un histograma se puede construir una Gráfica de Pareto.

5. Y, para averiguar las causas de las causas fundamentales de los problemas ( el 20 % de causas que está provocando el 80 % de los problemas), se puede trabajar con un diagrama de causa – efecto o diagrama de Ishikawa.

LA HOJA DE VERIFICACION O LISTA CHECABLE


FECHA: Marzo 16 de 2012 Num. 23

PRODUCTO: Llenado de Bolsa de Cacahuate. Nombre de quien levanta los datos:

Juan Pérez.

No. PEDIDO: 34567 Turno: 2o.

PROCESO: Llenado. Departamento: Producción de Cacahuate.

ESPECIFICACIONES: A, B, C, D, E Supervisor: Luis Gómez.

No. Resultado de Inspección. Conteo Total

1. Defecto A IIIII IIIII II 12

2. Defecto B IIIII I 6

3. Defecto C IIIII 5

4. Defecto D IIIII IIIII 10

5. Defecto E IIIII 5

6. Otros: IIIII 5

Total rechazado: 43

Total aprobado: 177

% Rechazado: 19.5

Esta hoja de verificación puede servir de base para construir un histograma, herramienta que se explicará más adelante.

EJEMPLO DE HOJA DE VERIFICACION ( 1 )


REPORTE SEMANAL DE RECHAZOS EN INSPECCION FINAL DEPARTAMENTO DE CACAHUATE

SEMANA DEL: 16 AL 20 DE MARZO 2010 PROCESO DE: LLENADO.

No. Resultado de Inspección

L M M J V TOTAL %

1. Defecto A 12 2 0 3 4 21 21.8

2. Defecto B 6 6 4 1 0 16 16.6

3. Defecto C 5 8 7 4 7 31 32.2

4. Defecto D 10 0 0 2 0 12 12.5

5. Defecto E 1 2 1 0 0 4 4.1

6. Otros: 2 3 3 1 2 11 11.4

TOTAL : 36 21 15 11 13 96

% 37.5 21.8 15.6 11.4 13.5

Esta hoja de verificación puede servir de base para construir un histograma.

EJEMPLO DE HOJA DE VERIFICACION ( 2 )


No DEFECTO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 SUMA % del TOTAL

1. A 1 1 3 1 2 1 0 0 3 1 0 0 0 0 17

2. B 4 4 4 4 2 2 1 4 2 1 0 0 0 0 28

3. C 1 0 0 0 0 3 0 0 0 0 1 0 0 0 4

4. D 7 0 0 0 0 0 0 7 0 0 1 0 0 0 14

5. E 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3

6 OTROS 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 2 6

TOTAL: 12 5 7 6 4 10 1 11 5 2 2 0 0 2 72

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

PRIMERA QUINCENA DE FEBREROD

EF

EC

TO

SEJEMPLO DE HOJA DE VERIFICACION CON GRAFICA


Los histogramas muestran gráficamente la frecuencia o número de datos que caen dentro de rangos predeterminados.

Se puede utilizar para análisis de los resultados de un proceso, para control del proceso, para controlar alguna actividad integrante del proceso, para establecer normas para la aceptación o rechazo de producción.

Para construir un histograma se puede seguir el procedimiento que continuación se describe y ejemplifica:

1.OBTENER EL CONJUNTO DE DATOS QUE SE REQUIEREN, DURANTE UN PERIODO DETERMINADO DE TIEMPO.

2.DETERMINAR LOS RANGOS PARA CLASIFICACION DE LOS DATOS OBTENIDOS.

3.REPRESENTAR LA CANTIDAD DE DATOS QUE CAEN DENTRO DE CADA RANGO ESTABLECIDO.

( VER A CONTINUACION EL EJEMPLO DE CADA UNO DE LOS PASOS )

HISTOGRAMA


8

Supóngase que durante un periodo determinado de tiempo, se obtuvieron los siguientes datos de un proceso de llenado de bolsas de 1 Kg., de azúcar y cada dato representa el peso de cada bolsa.

986

983

993

996

1000

989

988

999

989

1000

985

991

991

997

998

994

990

993

996

984

993

996

990

1000

987

994

995

986

999

996

998

991

982

994

986

982

987

987

984

984

982

993

985

985

997

999

998

984

985

987

986

999

994

983

985

981

987

990

984

994

982

985

986

997

999

986

988

991

983

981

994

996

997

987

981

984

986

980

990

992

998

988

998

980

993

981

986

991

992

998

983

982

998

995

982

988

996

995

981

989

HISTOGRAMA: PASO 1 ( RECOLECTAR DATOS )


Se trata de determinar rangos de peso para clasificar los datos obtenidos. Para ello, deberá seguirse el procedimiento siguiente:

1.Se tomará el número mayor obtenido, en el caso del ejemplo 1000 y se le restará el más pequeño, que en el ejemplo que hemos tomado es 980 gramos, por lo que el resultado será 20 gramos.

2.El resultado de la operación anterior, es decir 20 gramos, se dividirá entre el número de rangos que se desea obtener. En el ejemplo serían siete rangos de peso, por lo que habrá que dividir 20 entre 7, con lo que se tendrá como resultado redondeado 3 gramos.

3.Con el resultado del cálculo anterior, es decir 3 gramos, se elaborarán los rangos, distanciándose uno de otro precisamente 3 gramos. De modo que los rangos resultarían así:

980 - 982983 – 985986 – 988989 – 991992 – 994995 – 997998 – 1000

HISTOGRAMA: PASO 2 ( DETERMINAR RANGOS )


10

Para construir el histograma, se deberá contar cuántos datos caen dentro de cada rango de peso y representar las cantidades resultantes mediante barras. Véase el ejemplo a continuación:

1919

1818

1717

1515

1515

1414

1313

1212

1111

1010

99

88

77

66

55

44

33

22

11

980 - 982 983 - 985 986 - 988 989 - 991 992 – 994 995 - 997 998 - 1000

HISTOGRAMA: PASO 3


11

Del histograma construido, podrán sacarse las siguientes conclusiones:

1. El promedio del peso está alrededor de los 990 gramos.

2. Qué existe una variación entre los datos de 20 gramos, entre los 980 y los 1000 gramos.

3. Habrá que analizar las causas de la variación, misma que puede ser significativa en grandes volúmenes.

4. Para analizar la causa de la variación se podrá utilizar algún método adecuado, como por ejemplo el diagrama de Ishikawa.

5. Conclusión: Un histograma es una herramienta que puede proporcionar amplia información sobre cumplimiento de especificaciones, sobre capacidad de un proceso para desarrollar calidad, sobre el tamaño y costo de las fallas de calidad y sobre todo, servir de base para estudiar las causas de las desviaciones y con base en ello, establecer un programa de mejora continua.

CONCLUSIONES DEL HISTOGRAMA


Construir un histograma de las estaturas de los miembros integrantes del grupo de trabajo, siguiendo los siguientes pasos:

1.Levantar la información acerca de las estaturas de todos y cada uno de los miembros de su grupo.

2.Tomar el dato mayor ( estatura mayor ) y restarle el dato menor ( estatura menor ) obteniendo el resultado de dicha resta.

3.Tomar el resultado de la resta y dividirlo entre cinco, ya que se pretende obtener cinco rangos en el histograma.

4.Tomar el resultado de la división anterior y determinar los rangos tomándolo como base.

5.Clasificar las estaturas de los miembros del grupo en el rango que le corresponda.

6.Contar cuantas estaturas cayeron en cada rango.

7.Dibujar el histograma.

EJERCICIO DE APLICACION


1. El diagrama de Pareto debe su nombre al economista italiano del siglo 18 llamado Wilfrido Pareto, quien observó que el 80 % de la riqueza de una sociedad estaba en manos del 20 % de las familias.

2. Juran toma este principio y lo aplica a las causas de los problemas, estableciendo que normalmente el 80 % de los efectos de un problema se debe al 20 % de sus causas.

3. Su propósito del DIAGRAMA DE PARETO es encontrar las causas que expliquen el 80 % de los problemas

4. Es una gráfica de barras que se construye colocando sobre el eje horizontal ( eje de las x ), empezando por la izquierda la causa más frecuente y en orden descendente hacia la derecha las demás.

5. La universalidad del principio del 80 – 20 se confirma en administración, por ejemplo:

El 20 % de los clientes concentra alrededor del 80 % de las ventas.

El 20 % de los productos acumula alrededor del 80 % de las ventas.

El 20 % de las causas produce alrededor del 80 % de los problemas.

EL DIAGRAMA DE PARETO


El departamento de servicio de un fabricante de refrigeradores tiene registrada una lista de las quejas que ha recibido del mercado durante el último mes.

TIPO DE FALLA FRECUENCIA PORCENTAJE

( REDONDEADO )

PORCENTAJE ACUMULADO

1. Fuga de agua en mangueras

27 41 41

2. Manijas rotas 18 27 68

3. Puerta no cierra heréticamente 8 12 80

4. Bisagras vencidas 4 6 86

5. No produce hielo 4 6 92

6. Soportes de charolas rotos 2 3 95

7. Falla de compresor 2 3 98

8. Otros 2 3 101

TOTAL: 67

PRIMER EJEMPLO DEL DIAGRAMA DE PARETO


10

20

30

40

50

60

70

0

27 F

uga

de a

gua

en

man

guer

a

18 M

anija

s ro

tas

8 P

uert

a no

cie

rra

4 B

isag

ras

venc

idas

4 N

o pr

oduc

e hi

elo

2 S

opor

tes

roto

s

2 F

alla

de

com

pres

or

2 O

tros

50 %

41 %

68 %

75. 0 %80 %

100 %

FRECUENCIA PORCENTAJE

0 %

80 % de fallas

GRAFICA DEL DIAGRAMA DE PARETO


16

En una oficina de facturación se registraron los datos de errores cometidos en los documentos elaborados durante una semana.

La información se presenta de la siguientes manera:

TIPO DE ERROR FRECUENCIA PORCENTAJE PORCENTAJE ACUMULADO

Folio ilegible 130 46.4 46.4

Sin número de sucursal

70 25.0 71.4

Total incorrecto 50 18.0 89.4

Datos fuera de campo

20 7.1 96.5

Otros 10 3.5 100

TOTAL 280 100

SEGUNDO EJEMPLO DEL DIAGRAMA DE PARETO


17

280

140

0

130

70

50

20 10

130

Fol

io il

egib

le

70 N

o tr

ae N

o. S

uc.

50 T

otal

inco

rrec

to

20 D

atos

fuer

a de

Cpo

.

10 O

tros

46.4 %

71.4 %

89.4 %96.5 %

100.0 %

GRAFICA DEL DIAGRAMA DE PARETO


18

BAJAS UTILIDADES

¿ por qué ?

BAJA CALIDAD DEL PRODUCTO

BAJO RENDIMIENTO

DEL PROCESO

COSTOS ALTOS

Materiales pobres

Diseño pobre

Mano de obra no calificada

Deficiente control de proceso

Carencia de sistema de pruebas de producción

Deficientes métodos de trabajo

Exceso de personal

Diseños no estandarizados

Inventarios excesivos

¿ por qué ?

¿ por qué ?

¿ por qué ?

EJEMPLO DEL DIAGRAMA POR QUE – POR QUE


19

BAJAS VENTAS

¿ por qué ?

¿ por qué ?

¿ por qué ?

¿ por qué ?



20

MEJORAR GANANCIAS

¿ cómo ?

MEJORAR LA CALIDAD DEL PRODUCTO

MEJORAR RENDIMIENTO

DEL PROCESO

REDUCIR COSTOS

Capacitación

Rediseño del producto

Minimizar partes.

Medir estadísticamente

Rediseño del proceso

Automatizar.

Reducir personal.

Desarrollar proveedores

Reducir Inventarios

¿ cómo ?

¿ cómo ?

¿ cómo ?

EL DIAGRAMA COMO - COMO


MEJORAR EL SERVICIO AL

CLIENTE

¿ cómo ?

¿ cómo ?

¿ cómo ?

¿ cómo ?



1. Se atribuye al Ingeniero Japonés Kaoru Ishikawa.

2. Se utiliza para analizar cuáles son las causas por las que no se está logrando un resultado planeado.

3. Se trabaja en grupo para utilizar los diversos puntos de vista de sus miembros y su creatividad.

4. Aunque el diagrama no resuelve el problema en sí, si muestra un panorama global de todas las causas que pueden estar influyendo en que no se esté logrando las metas planeadas.

5. De manera general se clasifican las causas de una desviación de metas en los siguientes factores: MANO DE OBRA O PERSONAL, METODOS DE TRABAJO, MATERIALES, MAQUINARIA O EQUIPO y MEDIO AMBIENTE.

6. Por lo anterior, también se conoce este diagrama también con el nombre de 5 Ms.

7. Recientemente se han agregado a las tradicionales Ms., las de MEDICION Y MANAGEMENT.

8. Por su forma también se le conoce con el nombre de DIAGRAMA DEL PEZ.

DIAGRAMA CAUSA - EFECTO O DE ISHIKAWA


DESVIACION ENTRE LO

PLANEADO Y LO REALIZADO

METODO MATERIALES MANO DE OBRA

MANAGEMENT

MAQUINARIA MEDIO AMBIENTE MEDICION

CAUSAS EFECTO

Post it en donde se anota una causa

DIAGRAMA CAUSA - EFECTO O DE ISHIKAWA


MANO DE OBRA

MATERIALES METODO MAQUINARIA MEDICION MANAGEMENT

No capacitada. No disponibles. Inexistente. Obsoleta. No se mide No se planea

Insuficiente. De mala calidad. Inadecuado. Descompuesta con frecuencia.

No se mide lo adecuado

No se programa el trabajo

No informada. Insuficientes. No estandarizado.

Mal seleccionada.

No se mide con persistencia

No se organiza el trabajo

Pierde tiempo. Entrega tardía. No documentado.

Mal calibrada. No se tienen los medios para medir

No se provee de recursos

No balanceada. Almacenamiento inadecuado.

No conocido. No sistema formal de Mantenimiento.

No se da seguimiento a las desviaciones detectadas

No hay liderazgo adecuado

Desmotivada. Falta de control. No cumplido. Mal operada. No se capacita al personal para medir

No se supervisa bien.

No multihabilidosa.

Controles excesivos.

No supervisado. No inventario de refacciones.

No se supervisa la medición

No se forman equipos.

No trabaja en equipo.

Comprados sólo por costo bajo.

No control de desviaciones.

No compatible con otra.

No se toma como base para decidir

No se conocen las metas del trabajo

No conciencia de calidad.

Deshonestidad en compras.

No sujeto a mejora continua.

No operario autorizado

La medición no es confiable

No se retroalimenta al personal

EJEMPLOS DE LAS CAUSAS DE LOS PROBLEMAS


No se está logrando la meta mensual de

ventas

PERSONAL

No están asignadas

metas personales

No hay suficiente

capacitación en ventas

EQUIPOMATERIALES

METODO

MEDIO AMBIENTE

No se hace plan diario y semanal

de trabajo

No se buscan nuevos clientes

Distribución ineficiente

Material no exhibido

Deficiente mantenimiento al

equipo de transporte

Rutas mal planeadas

No se tienen productos para

elevar las ventas en

temporada baja

EJEMPLO PRACTICO DEL DIAGRAMA DE ISHIKAWA


Durante el último mes en el área de ensamble No. 2 de la empresa, se han registrado muchos paros de proceso. La gerencia ha ordenado tomar las siguientes medidas al respecto:

Construir el histograma de dichas causas.

Elaborar un diagrama de causa – efecto o por qué - por qué para detectar la causa de las causas de los problemas.

Elaborar un plan de trabajo con las soluciones que se propongan.

La información que se tiene registra los siguientes paros de proceso:

Paros por falta de personal. 8 Paros por cambio imprevisto de programa de producción.

5

Paros por falta de material. 12 Paros por reparación de maquinaria ( falta de mtto ).

9

Paros por falta de herramienta. 4 Paros por material defectuoso. 15

Paros por falta de energía. 2 Paros por accidentes laborales. 2

Paros por falta de programa de producción.

1 Paros por descomposturas causadas por mala operación de máquina.

7

EJERCICIO INTEGRADOR DE CONOCIMIENTOS


27

1. En cualquier proceso, ya sea de índole administrativa o de producción, interviene una cantidad considerable de variables o CAUSAS DE VARIACION que influyen para no lograr, la calidad especificada.

2. Las causas de variación pueden ser COMUNES O ESPECIALES.

3. LAS CAUSAS COMUNES SON INHERENTES al proceso y deben ser consideradas dentro del diseño de éste para determinar su capacidad para lograr calidad. Reducir su variabilidad requiere del rediseño o mejoramiento del proceso.

4. LAS CAUSAS ESPECIALES están constituidas por factores externos al proceso y por lo tanto, no son considerados en la determinación de su capacidad para lograr calidad, de modo que se debe estar atento para detectar a tiempo su presencia.

5. Ese estado de alerta denominado CONTROL ESTADISTICO DE PROCESO, implica el monitoreo periódico del mismo, para detectar oportunamente si alguna variable no opera dentro de los rangos permisibles, por lo que deben llevarse a cabo acciones correctivas para devolverla a su nivel ideal.

6. El concepto de CONTROL ESTADISTICO DE PROCESO existe desde finales de los años 20s., cuando Walter Shewhart publicó su libro ECONOMIC CONTROL OF QUALITY OF MANUFACTURED PRODUCT.

EL DIAGRAMA DE CONTROL DE PROCESOS


1. El Control Estadístico de Procesos, se apoya en herramientas estadísticas denominadas GRAFICAS DE CONTROL:

2. La gráfica de control sirve para detectar con anticipación, el que exista en un proceso, una alta probabilidad de que surja una fuente de variación ajena al mismo, lo cual afectará su capacidad para cumplir con especificaciones establecidas.

3. Shewhart sugiere que si se establecen límites de control a + 3 veces la desviación estándar del proceso con respecto a la media, en el momento en que el proceso opere fuera de este margen o tienda a hacerlo, la probabilidad de que ello se deba a causas inherentes al proceso es muy baja: 0.27 %., por lo que LO MAS PROBABLE ES QUE ALGO EXTRAÑO ESTE SUCEDIENDO, de manera que si se detecta oportunamente la causa y se establecen las acciones correctivas apropiadas, se puede impedir la falla de calidad.

4. Para conocer en qué condiciones está operando un proceso, se deben tomar muestras periódicas y estimarse tanto su media como su desviación estándar.

LAS GRAFICAS DE CONTROL Y EL CONTROL ESTADISTICO DE PROCESOS


LIMITE SUPERIOR

DE CONTROL

LIMITE INFERIOR

DE CONTROL

MEDIA MAS 3

DESVIACION ESTANDAR

MEDIA

MEDIA MENOS 3

DESVIACION ESTANDAR

LOS LIMITES DE CONTROL DE SHEWHART


1. Es una herramienta estadística que se utiliza para estudiar la RELACION EXISTENTE ENTRE DOS FENOMENOS O VARIABLES.

2. Por ejemplo, los economistas la utilizan para estudiar qué relación existe entre dos variables macroenómicas, por ejemplo: el índice de inflación y el consumo per cápita.

3. En el caso de la calidad, se utiliza por ejemplo, para estudiar la relación que existe entre una característica de calidad y un factor que le afecta ( como puede ser la temperatura o la presión ).

4. La relación entre las dos variables se representa mediante una gráfica de dos coordenadas ( X y Y ). En cada coordenada se representa una de las dos variables.

Coordenada Y

una variableEFECTO

Coordenada X

la otra variableCAUSA

Punto de correlación

+

+

DIAGRAMA DE DISPERSION


Coordenada Y

una variableEFECTO

Coordenada X


+

+

Más aumenta el EFECTO

Entre más aumenta la CAUSA

Registro de incidencias

DIAGRAMA DE DISPERSION CON CORRELACION POSITIVA


32

Coordenada Y

variableEFECTO

Coordenada X

variableCAUSA

+

+

Disminuye el EFECTO

Entre más aumenta la CAUSA


EFECTO: Baja de ventas

CAUSA: Lluvia

DIAGRAMA DE DISPERSION CON CORRELACION NEGATIVA


Coordenada Y

una variableEFECTO

Coordenada X


+

+

Intensa correlación entre las variables


EFECTO: Aumento de ventas

CAUSA: Incremento del calor

CORRELACION FUERTE


34

Coordenada Y

variableEFECTO

Coordenada X

variableCAUSA

+

+

Correlación no clara


EFECTO: No se puede asegurar que bajen las ventas

CAUSA: Vacaciones

CORRELACION DEBIL


35

Coordenada Coordenada YY

variablevariableEFECTOEFECTO

Coordenada Coordenada XX

variablevariableCAUSACAUSA

+

+

Correlación Correlación INEXISTENTEINEXISTENTE

Registro de Registro de incidenciasincidencias

EFECTO: No impactan las ventas

CAUSA: Movimiento políticos

CORRELACION NULA


Construya un diagrama de dispersión considerando los siguientes datos:

FECHA % DE PRODUCTO

DEFECTUOSO

VARIABLE CAUSAL

PRESION

1 4.91 18.6

2 4.95 18.8

3 4.90 18.4

4 5.02 19.2

5 4.98 19.0

6 5.10 19.4

7 4.99 19.2

8 4.91 18.5

9 5.07 19.2

10 5.03 19.3

11 4.93 18.9

12 5.06 19.3

13 5.07 19.3

14 4.96 19.0

EJERCICIO DE APLICACIÓN


5.10

5.09

5.08

5.07

5.06

5.05

5.04

5.03

5.02

5.01

5.00

4.99

4.98

4.97

4.96

4.95

4.94

4.93

4.92

4.91

4.90

18

.4

18

.5

EFECTO

% PRODUCTO DEFECTUOSO

18

.6

18

.7

18

.8

18

.9

19

.0

19

.1

19

.2

19

.3

19

.4

CAUSA:

PRESION

PLANTILLAPARA

DIAGRAMA DE DISPERSION


En esta técnica se analiza la información agrupando los datos de acuerdo con diferentes estratos o variables. Para realizar una estratificación se realizan los siguientes pasos:Se determina la situación a analizar.Se colecta la información sobre la situación.Se definen los estratos.Se grafican los resultados de acuerdo a los estratos seleccionados.Se analiza la información.

Diagrama de afinidadSe utiliza para organizar la información en categorías afines a diferencia de la estratificación es que en este caso se agrupan opiniones o ideas y no datos.


Estratificación (Diagrama de afinidad)

Para realizar un diagrama de afinidad se realizan las siguientes acciones:Se determina la problemática a analizar.Se reúne un grupo de trabajo.Se recaban las opiniones o ideas del grupo.Se anota toda la información.Se organiza la información agrupando las ideas en categorías.


Estratificación (Diagrama de afinidad)

MCI. Jorge Adalberto Barreras García.Universidad Tecnológica de San Luis Rio Colorado

Ingeniería en Mantenimiento Industrial


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