una experiencia de aprendizaje a través de un caso práctico en un

UNA EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE A TRAVÉS DE UN CASO
PRÁCTICO EN UN ENTORNO COMPETITIVO: MEJORA DEL
DISEÑO Y DEL PROCESO PRODUCTIVO DE UN HELICÓPTERO
DE PAPEL
Xavier Tort-Martorell, Pere Grima
Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona
xavier.tort@upc.es
pere.grima@upc.es
1. RESUMEN
El propósito de esta ponencia es explicar como en la asignatura: “Métodos de
la Calidad Total” de octavo semestre (cuarto curso) de ingeniería industrial se
ha conseguido plantear un entorno de aprendizaje que consigue:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
El máximo de similitud con los problemas reales
Despierta el interés de los alumnos (en este caso por la vía de competir en
grupos)
Integra diferentes disciplinas
Obliga al alumno a aplicar los conocimientos adquiridos en esta y en otras
disciplinas, y a buscar información adicional
Requiere trabajar en equipo
Las bases teóricas para la justificación del método docente elegido son la
división del conocimiento en tácito y explícito realizada por Nonaka (1) y los
patrones de transmisión del conocimiento asociados.
2. METODOLOGÍA PLANTEADA
La enseñanza de los principios, métodos y herramientas de la calidad total es
espacialmente difícil cuando se dirige a personas sin experiencia laboral ya
que resulta difícil comprender, sin haberlo vivido, las deficiencias de todo tipo
que se comenten al diseñar productos o servicios y sus procesos productivos
asociados.
Por ello se plantea a los alumnos divididos en grupos creados por los
profesores (en el entorno laboral muy rara vez se elige el grupo de trabajo) dos
procesos:
ƒ
ƒ
Mejora del diseño de un helicóptero de papel
Mejora del proceso de fabricación de esos helicópteros
La nota que se asigna al equipo está relacionada con el número de
helicópteros que los alumnos son capaces de producir en 10 minutos y con la
calidad de los mismos. Las pruebas se realizan en forma de competición.
1
Además, cada equipo debe entregar y presentar oralmente un informe
explicando el camino seguido para mejorar el producto y el proceso, así como
una descripción del proceso en formato de Normas ISO.
4. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO DE PARTIDA
Se trata de un montaje muy sencillo realizado con media hoja DIN A-4 (cortada
longitudinalmente) a la que se realizan unos cortes y dobleces tal como se
indica en la figura. Las cotas están en cm.
5.25
5.25
12.9
3.9
12.9
3.5
3.5
3.5
Dejando caer el “helicóptero” (así llamamos a nuestro producto) desde una
cierta altura, primero cae de una forma irregular hasta que se abren las alas y
empieza a caer lentamente girando sobre sí mismo.
La característica de calidad que se considera es el tiempo que tarda en caer
desde el techo de la clase (cómo dejarlo caer y cómo medir el tiempo de caída
se define en clase). Mejorar la calidad del helicóptero significa aumentar su
tiempo de caída. Además interesa que el diseño sea robusto a pequeñas
imperfecciones en la construcción, de forma que haya poca variabilidad en los
tiempos de caída de varios helicópteros.
Las mejoras se pueden conseguir en base a:
• Cambiar las dimensiones de las diferentes partes
• Utilizar un papel distinto del suministrado
• Utilizar dos materiales adicionales: clips de papel y/o pegamento.
Se suministrará papel DIN A-4 estándar. Si se desea se puede utilizar otro tipo
de papel, pero también debe ser tamaño A-4 y sin marcas realizadas
previamente.
2
5. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO
El proceso de partida está planteado a lo largo de 5 estaciones de trabajo más
un “taller de reparaciones”, de la siguiente forma:
Estación
Actividad
Material
Personal
1
Recepcionar y almacenar el
papel.
Papel*
1
Marcar los trazos por donde hay
que cortar o doblar.
Lápiz
Regla de 30 cm*
2
Cortar el papel.
Tijeras*
1
3
Doblar. Formar el helicóptero.
4
Control final. Se deja caer el
helicóptero y sólo se considera
apto si tarda más de 3
segundos.
Cronómetro*
3
5
Almacenaje.
Caja o similar
1
R
Reparación de los helicópteros
no aptos.
Regla de 30 cm*
1
1
Tijeras*
*Suministrado por el profesor
Además existe un responsable de producción, encargado de coordinar y
supervisar los aspectos relacionados con la producción, y un responsable de
calidad con las mismas responsabilidades pero ciñéndose a los aspectos
relacionados con la calidad.
Por tanto, cada equipo está formado por 10 personas. Debido a que el número
de estudiantes por grupo no es múltiplo de 10, algún equipo puede tener algún
integrante de más o de menos.
Las posibles mejoras que se sugieren sobre el proceso de producción son:
• Cambiar las estaciones de trabajo.
• Establecer una trazabilidad de los productos en el caso de que en cada una
de las primeras estaciones intervenga más de una persona.
• Trabajar en células.
• Ser polivalentes y rotar las funciones.
• Establecer controles intermedios, etc.
3
6. INFORMES QUE SE REALIZAN
• Informe sobre las mejoras introducidas en el producto: Descripción y
justificación de cuales son esas mejoras, cómo se ha llegado a ellas y cuales
son los resultados obtenidos. Máximo 5 páginas. Se valora la metodología
de mejora utilizada así como la concreción y claridad del informe.
• Informe sobre las mejoras introducidas en el proceso: Con las mismas
características que el informe anterior.
• Redacción de procedimientos tipo ISO sobre el proceso productivo (en la
Intranet, sección recursos, puede encontrarse una guía y ejemplos). Se
valora la forma como se han planteado así como su seguimiento durante la
prueba en la clase 3.
Los informes se entregan en la clase 3 (ver plan de trabajo).
7. PLAN DE TRABAJO
7.1. Clase 1
• Presentación de la práctica: Objetivos, equipos, tareas e informes a realizar,
evaluación, descripción del producto y del proceso (15 min.).
• Aprendizaje en equipo sobre el proceso y el producto: Análisis de la
información disponible, organización física de la cadena productiva y de los
flujos de producto. Puesta a punto del proceso (30 min.).
• Resolución de dudas: Se aclaran las dudas que puedan surgir en torno al
producto, el proceso y las formas de mejorarlos. (10 min.)
• Brainstorming, cambios y mejoras evidentes: Identificación de las causas de
baja calidad y baja productividad. Primera introducción de mejoras.
Selección de indicadores de calidad y productividad. (15 min.)
• Fabricación en serie: Para tener cuantificada la situación de partida y así
poder evaluar la bondad de los cambios introducidos. (35 min.)
7.2. Periodo entre la clase 1 y la clase 2
Durante este periodo cada equipo estudia (repartiéndose el trabajo como creen
conveniente) las posibles mejoras a introducir tanto en el producto como en el
proceso.
7.3. Clase 2
Esta segunda clase esta destinada a que los equipos tengan un espacio físico
y temporal para reunirse y probar conjuntamente todas las mejoras que se
hayan ido diseñando. También pueden experimentar nuevas soluciones, así
como consultar con el profesor sobre la utilización de herramientas, sobre los
informes, ...
El profesor no lleva la iniciativa de las actividades de esta clase. Esta allí sólo
para responder a las preguntas que se le plantean.
4
Figura 1: Un grupo de estudiantes practicando en la construcción del nuevo
diseño de helicóptero.
7.4. Clase 3
Esta clase sirve para que los equipos presenten y muestren sus soluciones
tanto para el producto como para el proceso. También sirve para evaluar los
trabajos. El esquema es:
• Entrega de los informes: Los 3 informes se entregan al empezar la clase
• Puesta a punto: Cada equipo, por separado, pone a punto su proceso de
producción, se repasarán las tareas y se ajustarán los detalles (15 min.)
• Presentación, funcionamiento y evaluación de cada equipo: Cada equipo
interviene en un orden que se decide por sorteo. Sus actividades son:
-
Presentación del producto y del proceso: (5+5 minutos): Se trata de
justificar el porqué de la propuesta que se realiza (¿por qué su diseño es
el mejor? ¿por qué su organización del proceso es la mejor?)
-
Funcionamiento del proceso: Durante un periodo de 10 minutos el
equipo fabricará helicópteros siguiendo el proceso que él mismo habrá
descrito. De entre todos los helicópteros producidos (y que el equipo dé
por buenos) se tomará una muestra al azar para medir la calidad.
-
Medición y evaluación: Se realizará con los criterios que se indican en el
siguiente apartado.
5
Figura 2: Fabricando y probando helicópteros en la tercera clase.
8. MEDIDA DE LA CALIDAD Y LA PRODUCTIVIDAD
Productividad: Número de helicópteros correctos producidos durante 10
minutos partido por el número de integrantes del equipo.
Calidad: Se dejarán caer 5 helicópteros elegidos al azar de entre los
producidos y para cada uno de ellos se medirá 3 veces el tiempo que tarda en
llegar al suelo. La medida de calidad será la media de los 15 valores obtenidos,
partido por la desviación tipo de esos 15 valores.
Helicópteros defectuosos: Los helicópteros defectuosos se penalizarán de la
siguiente forma:
•
A efectos del cálculo de la productividad, si el tiempo medio de caída de un
helicóptero (promedio de las 3 veces que se tira) está por debajo de 3
segundos se descontará un 20% del total de helicópteros producidos (20 %
del total por cada helicóptero defectuoso).
•
A efectos del cálculo de la calidad, los tiempos de caída inferiores a 3
segundos se contabilizarán como cero, con independencia de cual sea el
promedio de las 3 tiradas.
6
Figura 3: Media de la calidad sobre una muestra de los helicópteros fabricados
9. EVALUACIÓN
La evaluación de la práctica se realizará sobre 100 puntos de la siguiente
forma:
• Informe sobre la mejora del producto:
20 puntos
• Informe sobre la mejora del proceso:
20 puntos
• Redacción del procedimiento tipo normas ISO:
20 puntos
• Funcionamiento del producto y del proceso mostrados en la
clase 3, valorados de la siguiente forma:
Productividad:
Equipo más productivo de cada clase (grupo)
20 puntos
Segundo equipo
10 puntos
Tercer equipo
Calidad:
0 puntos
Equipo con más calidad
20 puntos
Segundo equipo
10 puntos
Tercer equipo
0 puntos
7
Figura 4: Resultados obtenidos por 3 grupos para el cálculo de las
puntuaciones.
10. CONCLUSIONES
La metodología propuesta supone un paso adelante para facilitar que los
alumnos adquieran los siguientes conocimientos tácitos:
•
•
•
•
Habilidad para identificar, formular y resolver problemas de ingeniería
Aplicar los conocimientos adquiridos a tareas complejas
Ser capaces de trabajar en equipos multidisciplinares
Ser capaces de presentar sus ideas en forma clara tanto por escrito como
verbalmente
La mayoría de organizaciones internacionales relacionadas con la
de la ingeniería1 están solicitando este tipo de conocimientos,
coinciden, a nivel más local, con las conclusiones de las
d’Especialització a la Enginyeria” organizadas por la ETSEIB en
2000 en la que se recogieron las opiniones de 50 representantes
empresarial.
enseñanza
los cuales
“Jornades
febrero de
del mundo
Finalmente, cabe destacar que en la encuesta que venimos realizando a
nuestros alumnos a final de curso, durante los 3 cursos que hemos hecho este
ejercicio práctico, lo destacan como casi unánimemente como una interesante
experiencia que les ha servido para “aprender haciendo”, y además de una
forma amena y hasta divertida.
BIBLIOGRAFIA
The Knowledge Creating Company. Ikujiro Nonaka. Harvard Business Review 1991.
Juran’s Quality Handbook. J.M: Juran and B. Godfrey. Mc Graw Hill. (5th edition) 1998
1
ABET (Acreditation Board for Engineering and Technology, USA); H3E (Higher Engineering
Education for Europe); FEANI (Federación Europea de Asociaciones de Ingeniería)
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