Herramientas Bรกsicas para Seis Sigma
Diagrama de Pareto
Se reconoce que más de 80% de la problemática en una organización es por causas comunes, es decir, se debe a problemas o situaciones que actúan de manera permanente sobre los procesos. Pero además, en todo proceso son pocos los problemas o situaciones vitales que contribuyen en gran medida a la problemática global de un proceso o una empresa. Lo anterior es la premisa del diagrama de Pareto, el cual es un gráfico especial de barras cuyo campo de análisis o aplicación son los datos categóricos, y tiene como objetivo ayudar a localizar el o los problemas vitales, así como sus principales causas. La viabilidad y utilidad general del diagrama está respaldada por el llamado principio de Pareto, conocido como “Ley 80-20” o “Pocos vitales, muchos triviales”, en el cual se reconoce que pocos elementos (20%) generan la mayor parte del defecto (80%), y el resto de los elementos propician muy poco del efecto total.
Pareto para problemas de primer nivel
Al representar los datos de las botas, con las barras ubicadas de izquierda a derecha en forma decreciente, de acuerdo con la frecuencia se obtiene el diagrama de Pareto de la figura 6.1, donde la escala vertical izquierda esta en términos del número de botas rechazadas y la vertical derecha en porcentaje. La línea que ésta arriba de las barras representa la magnitud acumulada de los defectos hasta completar el total. En la gráfica se aprecia que el defecto reventado de la piel es el más frecuente, ya que representa el 50% del total de los defectos. En este defecto es preciso centrar un verdadero proyecto de mejora para determinar las causas de fondo y dejar de dar la “solución” que hasta ahora se ha adoptado: mandar las botas a la segunda.
Pareto para causas o de segundo nivel
Lo que sigue es no precipitarse a sacar conclusiones del primer Pareto, ya que al actuar de manera impulsiva se podría obtener conclusiones erróneas; por ejemplo: una conclusión “lógica”, sería que el problema principal se debe en su mayor parte a la calidad de la piel, por lo que se debe comunicar al proveedor actual y buscar mejores proveedores. Sin embargo, es frecuente que las conclusiones reactivas y lógicas sean erróneas. Por lo tanto después del Pareto para problemas, el análisis debe orientarse exclusivamente hacia la búsqueda de las causas del problema de mayor impacto. En el caso de las botas, lo que se hizo fue clasificar o estratificar el defecto de reventado de la piel de acuerdo con el modelo de las botas y se encontraron los siguientes datos:
Al representar lo anterior en un diagrama de Pareto de segundo nivel se obtiene la gráfica de la figura 6.2, en la cual se observa que el problema de reventado de la piel se presenta principalmente en el modelo de botas 512, y que en otros modelos es un defecto de la misma importancia que las otras fallas. Pare el análisis por modelo, es necesario que la frecuencia con la que se produce cada uno de los modelos sea similar, como fue el caso de las botas. Si un modelo se produce mucho más, será lógico esperar que haya más defectos; y cuando éste sea el caso, entonces de la producción total de cada modelo se debe calcular el porcentaje de artículos defectuosos debido al problema principal y con base en esto hacer el Pareto de segundo nivel.
Después de un Pareto de segundo nivel exitoso, como e 6.2 , se debe analizar la posibilidad de aplicar un Pareto de tercer nivel. Por ejemplo, se buscaría ver si los defectos de reventado de piel en el modelo 512 se dan más en alguna máquina, talla, turno, etc.
Pasos para la construcción de un Pareto
1. Es necesario decidir y delimitar el problema o área de mejora que se va atender. 2. Con base en lo anterior se discute y decide el tipo de datos que se van a necesitar, así como los posibles factores que sería importante estratificar. Entonces se construye una hoja de verificación bien diseñada para la colección de dato que identifique tales factores. 3. Si la información se va a tomar de reportes anteriores o si se va a colectar, es preciso definir el periodo del que se tomarán los datos y determinar a la persona responsable de ello. 4. Al terminar de obtener los datos se construye una tabla donde se cuantifique la frecuencia de cada defecto, su porcentaje y demás información. 5. Se decide si el criterio con el que se van a jerarquizar las diferentes categorías será directamente la frecuencia o si será necesario multiplicar por su costo o intensidad correspondiente. De ser así, es preciso multiplicarla. Después se procede a realizar la gráfica.
Estratificación De acuerdo con el principio de Parto existen unos cuantos problemas vitales que son originados por pocas causas clave, pero resulta necesario identificarlos mediante análisis adecuados. Una de estos análisis es la estratificación o clasificación de datos. Estratificar es analizar problemas, fallas, quejas o datos, clasificándolos o agrupándolos de acuerdo con los factores que se cree pueden influir e la magnitud de los mismos, a fin de localizar las mejores pistas para resolver los problemas de un proceso. La estratificación es una poderosa estrategia de búsqueda que facilita entender cómo influyen los diversos factores o variantes que intervienen en una situación problemática, de forma que sea posible localizar diferencias, prioridades y pistas que permitan profundizar en la búsqueda de las verdaderas causas de un problema.
Problemas mas importante (primer nivel). En la tabla 6.1 se observa que el problema principal es el llenado de las piezas (50% del total de rechazos); por lo tanto debe atenderse de manera prioritaria y analizar con detalle sus causas. Causas (segundo nivel de estratificación). Para el problema principal se aplica una segunda estratificación, bien pensada y discutirla, que ayude a conocer la manera en que influyen los diversos factores que intervienen en el problema de llenado; tales factores podrían ser departamento, turno, tipo de producto, método de fabricación, materiales, etc. Pero como en la tabla 6.1 sólo se tiene la información del departamento, entonces se procede a realizar la estratificación del problema de llenado por departamento, lo que permite apreciar que esta falla se da principalmente en el departamento de piezas medianas(58%, 32 de 60). Si al clasificar el problema del llenado por otros factores no se encuentra ninguna otra pista importante, entonces el equipo de mejora tiene que centrarse en el problema de llenado en el departamento de piezas medianas y por el momento debe olvidarse de los otros problemas y los demás departamentos.
Causas (tercer nivel). Dentro del departamento de piezas medianas se podría discutir, pensar y reflexionar cómo estratificar el problema de llenado por otras fuentes de variabilidad, como podrían ser turnos, productos, máquinas, etc. Si en alguna de estas clasificaciones se determina dónde se localiza principalmente la falla, ahí se debe centrar la acción de mejora. En los casos que mediante la estratificación ya no se encuentre ninguna pista más, entonces se toma en cuenta todo el análisis hecho para tratar de establecer la verdadera causa del problema, una labor que es más sencilla porque ya se tienen varias pistas acerca de dónde, cómo y cuándo se presenta el problema principal.
Recomendaciones para Estratificar
1. A partir de un objetivo claro e importante, determine con discusión y análisis las características o factores a estratificar. 2. Mediante la colección de datos, evalúe la situación actual de las características seleccionadas. Exprese de manera gráfica la evaluación de las características (diagrama de Pareto, histograma, cartas de control, etc.) 3. Determine las posibles causas de la variación en los datos obtenidos con la estratificación. Esto puede llevar a estratificar una característica más específica. 4. Ir más a fondo en alguna característica y estratificarla. 5. Estratifique hasta donde sea posible y obtenga conclusiones de todo el análisis realizado
Hoja de verificación (obtención de datos)
La hoja de verificación es un formato construido para colectar datos, de forma que su registro sea sencilla, sistemático y que sea fácil analizarlos. Una buena hoja de verificación debe reunir la característica de que, visualmente, permite hacer un primer análisis para apreciar las principales características de la información buscada. Algunas de las situaciones en las que resulta de utilidad obtener datos a través de las hojas de verificación son las siguientes: • Describir el desempeño o los resultados de un proceso. • Clasificar las fallas, quejas o defectos detectados, con el propósito de identificar sus magnitudes, razones, tipos de fallas, áreas de donde proceden. • Confirmar posibles causas de problemas de calidad • Analizar o verificar operaciones y evaluar el efecto de los planes de mejora. La finalidad de la hoja de verificación es fortalecer el análisis y la medición del desempeño de los diferentes procesos de la empresa, a fin de contar con información que permita orientar esfuerzos, actuar y decidir objetivamente.
Las hojas de verificación son una especie de histograma “andante” que se obtiene en el momento y lugar de los hechos por la gente que realiza la medición. En esta hoja, que es utilizada para datos continuos, se hace énfasis en el comportamiento del proceso más que en las observaciones individuales.
Recomendaciones para una hoja de verificación
1. Determinar que situación es necesario evaluar, sus objetivos y el propósito que se persigue. 2. Establecer el periodo durante el cual se obtendrán los datos. 3. Diseñar el formato apropiado. Cada hora de verificación debe llevar la información completa sobre el origen de los datos: fecha, turno, máquina, proceso, quién toma los datos. Una vez obtenidos, se analizan e investigan las causas de su comportamiento. Para ello se debe utilizar gráficas. Es necesario buscar la mejora de los formatos de registro de datos para que cada día sean más claros y útiles.
Diagrama de Ishikawa (o causa efecto) El diagrama de causa-efecto o de Ishikawa es un método gráfico que relaciona un problema o efecto con los factores o causas que posiblemente lo generan. La importancia de este diagrama radica en que obliga a buscar las diferentes causas que afectan el problema bajo análisis y de esta forma, se evita el error de buscar de manera directa las soluciones sin cuestionar cuáles son las verdaderas causas.
Método de las 6 M
El método de las 6 M es el más común y consiste en agrupar las causas potenciales en seis ramas principales (6M): método de trabajo, mano o mente de obra, materiales, maquinaria, medición y medio ambiente.
Aspectos o factores a considerar en las 6 M Mano de obra o gente: •Conocimiento (¿la gente conoce tu trabajo?) •Entrenamiento (¿los operadores están entrenados?) •Habilidad (¿los operadores han demostrado tener habilidad para el trabajo que realizan?) •Capacidad (¿se espera que cualquier trabajador lleve a cabo su labro de manera eficiente?) •¿la gente está motivada? ¿Conoce la importancia de su trabajo por la calidad
Métodos •Estandarización (¿la responsabilidad y los procedimientos de trabajo están definidos de manera clara y adecuada o depende del criterio de cada persona? •Excepciones (¿Cuándo el procedimiento estándar no se puede llevar a cabo existe un procedimiento alternativo definido claramente?) •Definición de operaciones (¿Están definidas las operaciones que constituyen los procedimientos?, ¿cómo se decide si la operación fue realizada de manera correcta?
Máquinas o equipos: •Capacidad (¿las máquinas han demostrado ser capaces de dar la calidad que se requiere?) •Condiciones de operación (¿las condiciones de operación en términos de las variables de entrada son las adecuadas?, ¿se ha realizado algún estudio que lo respalda? •¿Hay diferencias? (hacer comparaciones entre máquinas, cadenas, estaciones, instalaciones, etc. ¿Se identificaron grandes diferencias? •Herramientas (¿hay cambios de herramientas periódicamente? ¿son adecuados? •Ajustes (¿los criterios para ajustar las máquinas son claros y han sido determinados de forma adecuada?) •Mantenimiento (¿hay programas de mantenimiento preventivo?, ¿son adecuados?) Material: •Variabilidad (¿se conoce cómo influye la variabilidad de los materiales o materia prima sobre el problema?) •Cambios (¿ ha habido algún cambio reciente en los materiales?) •Proveedores (¿cuál es la influencia de múltiples proveedores?), ¿se sabe si hay diferencias significativas y cómo influencia éstas?) •Tipos (¿se sabe cómo influyen los distintos tipos de materiales?)
Mediciones: •Disponibilidad (¿se dispone de las mediciones requeridas para detectar o prevenir el problema?) •Definiciones (¿están definidas de manera operacional las características que son medidas?) •Tamaño de la muestra (¿han sido medidas suficientes piezas?, ¿son representativas de tal forma que las decisiones tengan sustento?) •Repetibilidad (¿se tiene evidencia de que el instrumento de medición es capaz de repetir la medida con la precisión requerida? •Reproducibilidad (¿se tiene evidencia de que los métodos y criterios usados por los operadores para tomar decisiones son adecuados?) •Calibración o sesgo (¿existen algún sesgo en las medidas generadas por el sistema de medición?)
Medio ambiente: •Ciclos (¿Existen patrones o ciclos en los procesos que dependen de condiciones del medio ambiente?) •Temperatura (¿la temperatura ambiental influye en las operaciones?)
Diagrama de dispersión
Dadas dos variables numéricas X y Y , medidas usualmente sobre el mismo elemento de la muestra de una población o proceso, el diagrama de dispersión es un gráfica del tipo X-Y, donde cada elemento de la muestra es representado mediante un par de valores (x , y) y el punto correspondiente en el plano cartesiano X-Y. El objetivo de esta gráfico es analizar la forma en que estas dos variables están relacionadas. Por ejemplo estudiar en un grupo de estudiantes, la relación entre su estatura (X) y su peso (Y); o podría ser de interés investigar la relación entre una variable de entrada (X) de un proceso con el valor de alguna característica de calidad (Y) del producto final. Al graficar todos los puntos, es decir todas las pareas de valores (x , y), si se observa que los puntos siguen algún patrón definida, esto será evidencia de una posible relación entre las dos variables.
Interpretación de un Diagrama de dispersión
En la figura 6.10 se muestra los patrones más comunes que puede seguir un conjunto de puntos en un diagrama de dispersión. En la figura 6.10c, los puntos están dispersos dentro de una banda horizontal sin ningún orden aparente, lo cual sugiere una no correlación entre las dos variables. Por el contrario, en las figuras 6.10 a, b y d los puntos siguen un patrón bien definido, lo cual indica una relación entre las dos variables correspondientes. En tanto , la figura 6.10 a corresponde a una correlación positiva, en la que cuando X crece, también lo hace Y en forma lineal, por lo tanto se habla de una correlación lineal positiva. La correlación negativa se muestra en la figura 6.10b donde se ve que cuando X crece, Y disminuye en forma lineal y viceversa. Cuando se sospecha que sí hay relación y en la gráfica se muestra lo contrario, es preciso asegurarse de que los datos fueron obtenidos correctamente.
En ocasiones, en los diagramas de dispersión se muestra relaciones con un patrón más débil, es decir, menos definido. En esos casos se habla de una correlación débil, y habrá que corroborarla. Por otro lado, puede haber otro tipo de relación que no son lineales, como en la figura 6.10d, donde se muestra una relación curvilínea en forma de parábola, de tal forma que conforme X crece, Y también lo hace hasta cierto punto, y después empieza a disminuir.
También pueden darse puntos aislados que se salen del patrón general del resto de los puntos, en ese caso es necesario investigar a qué se debe: alguna situación especial en el comportamiento del proceso, algún tipo de error, ya sea de medición, registro o de “dedo”. En cualquier caso, se debe identificar la causa que los motivó, ya que en ocasiones puede ser información valiosa. Acerca de la posible relación causa-efecto es preciso tener en cuenta que cuando dos variables están relacionadas no necesariamente implica que un es causa de la otra. Lo único que indica el diagrama de dispersión es que existe una relación. El usuario es quien debe tomar esa pista para investigar a qué se debe tal relación. Para verificar si efectivamente X influye sobre Y se debe recurrir tanto al conocimiento del proceso como a la comprobación. De cualquier forma, quien interprete el diagrama de dispersión debe tomar en cuenta que algunas de las razones por las que las variables X y Y aparecen relacionadas de manera significativa son: • • • • • •
X influye sobre Y (éste caso es el caso que suele interesar más) Y influye sobre X X y Y interactúan entre sí. Una tercera variable Z influye sobre ambas y es la causante de tal relación. X y Y actúan en forma similar debido al azar X y Y aparecen relacionadas debido a que la muestra no es representativa.
Diagramas de Procesos
Diagramas PEPSU
Este diagrama de proceso tiene el objetivo de analizar el proceso y su entorno. Para ello se identifican los proveedores (P), las entradas (E), el proceso mismo (P), las salidas (S) y los usuarios (U). El acr贸nimo en ingl茅s de este diagrama es (SIPOC) (suppliers, inputs, process, outputs and customers). Los pasos a realizar son: 1. Delimitar el proceso y hacer su diagrama de flujo general donde se especifiquen las cuatro o cinco etapas principales. 2. Identificar las salidas del proceso, las cuales son los resultados (bienes o servicios) que genera el proceso) 3. Especificar los usuarios/clientes, que son quienes reciben o se benefician con las salidas del proceso. 4. Establecer las entradas (materiales, informaci贸n, etc.) que son necesarias para que el proceso funcione de manera adecuada. 5. Por 煤ltimo, identificar proveedores, es decir, quienes proporcionan las entradas.
Mapeo de Procesos
Es frecuente que en los diagramas de flujo que son realizados en la etapa de diseño y documentación de un proceso, se pierda detalles y actividades que están ocurriendo en el proceso. Por ello, la idea del mapeo es hacer un diagrama de flujo más apegado a la realidad, en donde se especifiquen las actividades que efectivamente se realizan en el proceso (actividades principales, inspecciones, esperas, transportes, reprocesos).
Despliegue de la función de la calidad (DFC , QFD) Un proyecto Seis Sigma debe reflejar la perspectiva del cliente y eso se hace preguntando y estableciendo métricas de la calidad que reflejen la voz de éste. Por ello, es de gran utilidad el QFD, la cual es una herramienta de planeación que introduce la voz del cliente en el desarrollo y diseño del producto o el proyecto. Es un mecanismo formal para asegurar que la “voz del cliente” sea escuchada a lo largo del desarrollo del proyecto. También identifica medios específicos para que los requerimientos del cliente sean cumplidos por todas las actividades funcionales de la compañía. Para implementar QFD se utiliza varias matrices, cuyo propósito es establecer una manera sistemática de asignar responsabilidades para desplegar la voz del cliente, a fin de trasladar esos requerimientos en parámetros de diseño y fabricación. Así es papel de QFD es ayudar a entender las necesidades del cliente y transformarlas en acciones específicas, identificar áreas que requieren atención y mejoramiento y establecer las bases para futuros desarrollos. La aplicación forma de esta técnica fue llevada a cabo por primera vez en Japón (1972) en Mitsubishi, por Kobe Shipyard.
Sistema Poka-Yoke La inspección o detección de los defectos por sí sola no mejora el desempeño de un proceso. La inspección y el monitoreo de procesos debe enfocarse a detectar la regularidad estadística de las fallas, para identificar dónde, cuándo y cómo están ocurriendo las fallas, a fin de enfocar mejor las acciones correctivas. El reto no sólo es detectar los defectos antes que llegue al cliente, sino eliminarlos. La situación empeora cuando las causas están relacionadas con errores humanos, ya que las personas tienen olvidos y la rutina de trabajo las puede llevar a descuidos. En este contexto, el propósito fundamental de un sistema poka-yoke es diseñar sistemas y métodos de trabajo y procesos a prueba de errores. El término proviene del japonés: poka (error inadvertido) yoke (prevenir). En algunas situaciones no es suficiente la capacitación ni la experiencia. De esta forma, para aquellos errores más críticos que están influidos por el cansancio de las personas, por estados de ánimo, por la urgencia de la producción o por la presión, es necesario diseñar sistemas a pruebas de errores (dispositivos poka-yoke) que permitan eliminar la falla.
Un sistema poka-yoke hace la inspección en la fuente o causa del error, determinando si existen las condiciones para producir con calidad. En caso de que estas condiciones no existan, el sistema impide que el proceso continúe o por lo menos manda una señal de alerta. Un dispositivo poka-yoke también permite a las personas revisar su propio trabajo. Existen dos tipos: los dispositivos preventivos poka-yoke que nunca permiten el error (el microondas no funciona si la puerta está abierta) y el dispositivo detector, el cual manda una señal cuando hay posibilidad de error (cuando se abre a puerta del carro y la llave de encendido aún está puesta, el sistema manda una señal-pitidos para que el conductos no olvide la llave dentro del carro).
Como se ve en los 3 ejemplos, la idea principal del diseño de un sistema pokayoke es detectar errores antes que se conviertan en defectos. No sólo se trata de crear dispositivos que autoverifiquen al 100% la calidad, es preciso atender la causa del error, de forma que se evite el error o por lo menos su impacto. De manera adicional, se debe buscar que los sistemas poka-yoke tengan las siguientes características: • Simples y baratos. Si son muy complicados y costosos, su uso difícilmente será efectivo tanto para resolver el problema como desde el punto de visa del costo. • Deben ser parte del proceso cuando son enfocados a la inspección al 100% en la fuente del error. • Están cerca de donde el error ocurre, también proporcionan una retroalimentación prácticamente inmediata a los operarios de forma que los errores puedan ser evitados o por lo menos corregidos.