Gestión Integral de la Calidad Si desea recibir información gratuita sobre nuestras publicaciones, suscríbase en: www.profiteditorial.com Travessera de Gràcia 18-20, 6.º 2.ª 08021 - Barcelona Tel. 93 410 97 93 e-mail: info@profiteditorial.com www.LibrosEnPdf.org Lluís Cuatrecasas Gestión Integral de la Calidad Implantación, Control y Certificación www.LibrosEnPdf.org Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del Copyright, bajo las sanciones establecidas por las leyes, la reproducción total o pacial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos. © Lluís Cuatrecasas, 2010 © Profit Editorial, 2010 (www.profiteditorial.com) Profit Editorial Inmobiliaria, S.L., Barcelona, 2010 Diseño cubierta: XicArt Fotocomposición: gama, sl ISBN: 978-84-92956-92-0 Depósito legal: Impreso por Liberdúplex Impreso en España – Printed in Spain www.LibrosEnPdf.org Estas economías [derivadas de evitar defectos de calidad controlando el proceso] son tan importantes y pueden lograrse de una forma tan sencilla, que nos preguntamos cada día cómo es que no lo hicimos antes. TAIICHI OHNO www.LibrosEnPdf.org www.LibrosEnPdf.org Índice Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. La Gestión de la Calidad Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evolución del concepto de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evolución histórica de la calidad y su gestión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Los grandes gurús de la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La calidad y su gestión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El CWQC (Company Wide Quality Control ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características determinantes de la calidad y su gestión . . . . . . . . . . . . . Los cuatro pilares de la calidad total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de la calidad y de la no calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de prevención . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de evaluación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de no calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de calidad interna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Costes de calidad externa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La gestión de los procesos orientados al cliente. Voz del cliente . . . . . . . La calidad en los servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diferencias entre la producción de servicios y la de productos . . . . . . Características de la calidad en los servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Criterios generales de evaluación de los servicios . . . . . . . . . . . . . . . . Deficiencias en los servicios y sus causas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Organizaciones para el impulso y mejora de la calidad. Modelos de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El modelo europeo de calidad EFQM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 18 22 23 25 28 31 34 35 37 37 38 38 39 39 40 44 44 45 47 48 49 51 7 www.LibrosEnPdf.org 8 Gestión Integral de la Calidad 2. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . La Gestión de la Calidad Total: planificación, implantación y control . . . Implantación de la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mejoras resultantes de la implantación del TQM . . . . . . . . . . . . . . . . La mejora continua (kaizen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El ciclo Deming y el ciclo PDCA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Las siete herramientas básicas de la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de causa-efecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Pareto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Histogramas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de dispersión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hoja de recogida de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estratificación de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Brainstorming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Las siete herramientas de gestión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Afinidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Relaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Árbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Matriz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Análisis de Matriz-Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama PDPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diagrama de Flujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Círculos de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Filosofía del benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Etapas básicas del proceso de benchmarking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reingeniería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 59 60 63 64 65 67 68 70 72 74 78 80 81 82 82 83 83 84 84 85 85 85 86 87 89 90 91 93 94 3. Planificación y diseño para la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La gestión de la calidad en el diseño: planificación de productos y procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 99 4. El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El diseño para la calidad: evolución histórica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . QFD: su importancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . QFD: concepto y características . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beneficios derivados de la aplicación del QFD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metodología para la aplicación del QFD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planificación del producto o servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 103 104 108 109 110 111 www.LibrosEnPdf.org 9 Índice Etapa de despliegue de la calidad demandada («qués») . . . . . . . . . . . Etapa de diseños alternativos para la calidad («cómos») . . . . . . . . . . . Especificación de las alternativas de diseño (cómos) en niveles . . . . . . . El «gráfico de calidad» y la matriz de relaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . Características de la evaluación del gráfico de calidad . . . . . . . . . . . . Diagnóstico a partir del QFD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Despliegue de componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planificación del proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planificación de la producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Actividades futuras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Despliegue funcional de la calidad: Caso práctico . . . . . . . . . . . . . . . . . Puntos críticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Puntos fuertes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plan de acción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 113 114 116 124 131 137 141 141 143 144 147 148 149 5. Análisis Modal de Fallos y Efectos. AFME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Evolución histórica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principios y objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elaboración de un AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elementos de información general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modos de fallo, efectos y causas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Controles a llevar a cabo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensionado de los modos de fallo: Índice de Prioridad de Riesgo . . Coeficiente de Frecuencia (F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Frecuencia y capacidad de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coeficiente de Gravedad (G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coeficiente de Detección (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Índice de Prioridad de Riesgo (IPR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis y mejora de diseños con el AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Características y ventajas de la metodología AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AMFE de Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AMFE de Proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . AMFE de Medios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis modal de fallos y efectos: Caso práctico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tablas de valores para los coeficientes del AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datos obtenidos para poder llevar a cabo el análisis AMFE . . . . . . . . . . Realización del documento AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medidas que se tomarán a partir del AMFE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 152 153 153 156 156 160 160 161 162 165 167 168 170 172 173 173 173 175 177 178 179 180 185 6. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) . Características del Diseño Estadístico de Experimentos . . . . . . . . . . . . . 187 188 www.LibrosEnPdf.org 10 Gestión Integral de la Calidad Relación entre el DEE y el Control Estadístico de Procesos . . . . . . . . . . La experimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Terminología de la experimentación en el DEE . . . . . . . . . . . . . . . . . Diferencia entre el Diseño Estadístico de Experimentos tradicional y los métodos de Taguchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El Diseño Estadístico de Experimentos tradicional . . . . . . . . . . . . . . . . . Métodos de experimentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Experimentación directa sin planificar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Experimentación a un solo factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseño factorial completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cálculo de los efectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Efectos principales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cálculo del efecto de las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Otro método de cálculo de los efectos: Algoritmo de Yates . . . . . . . . . Importancia de los efectos y de las interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Método de Daniel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Método basado en la repetición de los experimentos . . . . . . . . . . . . . Bloqueo en un diseño factorial completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseños factoriales fraccionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diseños factoriales fraccionados saturados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Métodos de Taguchi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Función de pérdida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Matrices ortogonales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grados de libertad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flujograma del proceso de asignación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis regular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis regular sin interacciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis regular con interacciones de segundo orden . . . . . . . . . . . . . Diseño de Parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planificación integrada del diseño para la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Implantación y control de procesos: SPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La variabilidad de los procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El Control Estadístico de Procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Metodología del SPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La capacidad de los procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Capacidad de los procesos basados en atributos (de gran interés para los servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráficos de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráficos de control por variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico de medias-rangos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 191 193 194 195 195 195 196 197 198 200 200 202 205 207 207 210 213 217 224 225 226 228 231 231 232 232 235 237 242 245 246 250 251 254 260 262 266 268 www.LibrosEnPdf.org 11 Índice Gráfico de medias-desviaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico de observaciones individuales-rangos móviles . . . . . . . . . . . . Gráfico de medias móviles-rangos móviles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráficos de control por atributos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico Np . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráficos por número de defectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gráfico C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Interpretación de los gráficos de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estratificación de las series de observaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ráfagas cortas (Short runs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El precontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Aseguramiento de la calidad. Programa de excelencia de calidad: Seis Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La metodología Seis Sigma. Etapas de su implantación. Los proyectos Seis Sigma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nivel Sigma de un proceso, nivel de calidad y requerimientos de productos y procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nivel de calidad y variabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Niveles de defectos de calidad y su coste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Implantación de la metodología Seis Sigma. Personal competente del proyecto y sus roles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La calidad asegurada y competitiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Defectos de calidad e inspecciones. Tipos de inspección . . . . . . . . . . . . Inspecciones de conformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Inspecciones informativas para correcciones a futuro . . . . . . . . . . . . . Inspecciones en el puesto de trabajo: inspecciones informativas en el proceso actual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Objetivos con cero defectos: eliminación total de la producción de fallos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eliminación total de defectos: inspecciones en la fuente . . . . . . . . . . . . . Curva de experiencia de la instauración de inspecciones en los puestos de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sistemas y dispositivos poka-yoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desarrollo y documentación de un sistema poka-yoke . . . . . . . . . . . . . . Dispositivos poka-yoke: tipología y características . . . . . . . . . . . . . . . . . Casos de desarrollo de sistemas poka-yoke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 274 275 278 278 281 282 282 285 286 289 291 292 295 297 300 305 306 308 313 314 315 316 317 317 318 319 321 322 323 324 328 www.LibrosEnPdf.org 12 Gestión Integral de la Calidad 10. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El camino hacia la implantación de un sistema de calidad y su certificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Implantación del Sistema de Calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Los recursos humanos en los sistemas de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . Los recursos tecnológicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Medios documentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Etapas del proceso de implantación del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elaboración de un proyecto de implantación de un Sistema de Calidad . Diagnóstico del Sistema de Calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Auditoría y Mantenimiento de los Sistemas de Calidad . . . . . . . . . . . . . Calidad y normalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Certificación de sistemas de calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Proceso de certificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Las normas ISO 9000/2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Principios de la gestión de la calidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contenido de la Norma ISO 9001/2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La última versión: Normas ISO 9000/2008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructura de la norma ISO 9001/2008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requisitos y modificaciones de la norma ISO 9001/2008 . . . . . . . . . 337 339 340 341 341 341 343 345 347 349 351 352 354 357 362 374 375 376 Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 335 www.LibrosEnPdf.org Introducción Existe en la actualidad una preocupación muy acentuada por todo lo referente a la calidad y su implantación en los sistemas productivos. Ello es así debido a que en estos momentos los productos, sean industriales o servicios y sus procesos, se ven forzados a incluir lo que se denomina la «calidad asegurada», dado que: 1. La fuerte competitividad en todos los sectores exige un elevado nivel de calidad en los productos y servicios para que tengan salida en el mercado. Ello supondrá organizar y gestionar los sistemas productivos y todos los procesos de la empresa con el objetivo de asegurar la calidad (en la línea de lo que se denomina «gestión de la calidad total» o TQM) e implantarla de forma correcta y adecuada. 2. La calidad no es suficiente con asegurarla, ya que debe obtenerse a bajo coste, lo que exige que los procesos la garanticen a la primera y con el mínimo control ulterior del proceso. Ello supondrá aplicar las técnicas que conducen al diseño y optimización de productos y procesos que eleven al máximo la relación calidad-coste y los planes de control más adecuados para los mismos. 3. El mercado al cual van dirigidos nuestros productos exige calidad contrastada, en cuyo caso será muy conveniente que la misma esté homologada y certificada frente a los consumidores potenciales. Ello supondrá, pues, proceder a la evaluación y certificación de la calidad derivada de los procesos que tienen lugar en la empresa y su sistema productivo, para lo que puede someterse el sistema de calidad a la auditoría que conduce a la certificación vía normas ISO-9000. 13 www.LibrosEnPdf.org 14 Gestión Integral de la Calidad Así pues, la gestión que conduce a aplicar la calidad a todos los niveles, de acuerdo con los sistemas de gestión y técnicas actuales, tiene una amplia variedad de aspectos incluidos que nos hemos propuesto exponer en la medida de lo posible. Asimismo, trataremos de clarificar de forma suficientemente completa el significado y la relación existente entre los diferentes conceptos que abarca el ámbito de la calidad. Todo ello llevará implícito, además, desarrollar el concepto de gestión de la calidad total o TQM (Total Quality Management) como una nueva filosofía de gestión empresarial basada en la calidad a nivel de toda la empresa, su organización y el equipo humano que la compone. Para ello, esta obra comienza con una introducción, en el primer capítulo, sobre los conceptos básicos relacionados con la calidad, tal y como se la conoce actualmente, y las etapas históricas por las que ha pasado hasta llegar a la actualidad. A continuación, este libro abordará de forma más precisa la nueva filosofía de la gestión de la calidad total (TQM), los conceptos que la sustentan y su implantación. También se desarrollan temas relacionados con el importante concepto de «mejora continua», basada en el ciclo Deming, así como el brainstorming, los círculos de calidad, las siete herramientas básicas y las siete herramientas de gestión; asimismo, se abandonarán diversas estrategias posibles dentro del marco de gestión como son el benchmarking y la reingeniería. La gestión de la calidad total representa el eje fundamental de la obra y de ella se derivan el resto de los aspectos de gestión, herramientas y técnicas actualmente desarrolladas y que se tratarán a continuación. Por ello, en los capítulos que siguen, se describen las más importantes técnicas empleadas actualmente para la planificación, la optimización y el control de la gestión de la calidad. Las herramientas que se describen son el QFD (Quality Function Deployment) o Despliegue Funcional de la Calidad, el AMFE o Análisis Modal de Fallos y Efectos, el DEE o Diseño Estadístico de Experimentos (en su versión más tradicional y mediante los métodos de Taguchi) y, por último, el SPC (Stadistical Process Control) o Control Estadístico del Proceso. Lo que se pretende es realizar una introducción sobre cada una de las herramientas, explicando principalmente su definición y función, la filosofía que persigue y una descripción que, aunque no tendrá la profundidad que se podría encontrar en las obras especializadas en cada uno de los temas, supondrá una aproximación suficiente para su comprensión y modos de aplicación. Se incluyen ejemplos sencillos con la intención de facilitar la comprensión de las mismas. En el último capítulo, se trata el tema de la evaluación y auditorías de los sistemas de calidad respecto a las normas de la serie ISO 9000. La certificación tiene una importancia creciente en la actualidad y, por tanto, hemos creído fundamental tratarla adecuadamente en esta obra, que contempla todos los aspectos relevantes de la gestión de la calidad. En este capítulo se tratan aspectos relacio- www.LibrosEnPdf.org Introducción 15 nados con los sistemas de calidad, su certificación y la clasificación de las principales normas ISO 9000 empleadas a tal efecto. En particular, se analiza en profundidad la norma ISO 9001, que constituye la norma más completa. Finalmente, hacemos constar que esta obra trata de exponer los conceptos, herramientas de gestión y técnicas relacionadas con la calidad, su gestión, optimización, implantación, control y certificación, de forma rigurosa y exhaustiva, pero con un lenguaje sencillo de comprender para el lector no introducido en esta materia, exponiendo todo ello de una forma progresiva en cuanto al tratamiento de los diferentes aspectos. www.LibrosEnPdf.org www.LibrosEnPdf.org 1 La Gestión de la Calidad Total La calidad puede definirse como el conjunto de características que posee un producto o servicio, así como su capacidad de satisfacción de los requerimientos del usuario. La calidad supone que el producto o servicio deberá cumplir con las funciones y especificaciones para las que ha sido diseñado y que deberán ajustarse a las expresadas por los consumidores o clientes del mismo. La competitividad exigirá, además, que todo ello se logre con rapidez y al mínimo coste, siendo así que la rapidez y bajo coste serán, con toda seguridad, requerimientos que pretenderá el consumidor del producto o servicio. Atendiendo a las definiciones de interés que pueden encontrarse acerca del concepto de calidad, exponemos a continuación algunas de ellas: Según la norma ISO 8402 la calidad es «la totalidad de características de un ente que le confieren la aptitud de satisfacer necesidades implícitas o explícitas». El concepto de ente engloba una variedad extensa de actividades, situaciones u objetos tales como productos, servicios, sistemas, procesos, personas, organizaciones, etc. La norma DIN establece que «la calidad en el mercado significa el conjunto de todas las propiedades y características de un producto, que son apropiados para satisfacer las exigencias existentes en el mercado al cual va destinado». Además, los más importantes gurús de la gestión de la calidad hacen referencia expresa a diferentes significados como «Adecuación al uso y ausencia de defectos» (J.M. Juran), «Cumplimiento de las especificaciones» (P.B. Crosby), o algunos tan originales como la denominada «función de pérdida» de Taguchi, expresada como «La mínima pérdida que el uso de un producto o servicio causa a la sociedad» (G. Taguchi). Por otra parte, existen algunos conceptos que hay que tener en cuenta a la hora de definir la calidad, que no están incluidos de forma explícita en las anteriores definiciones. La satisfacción plena de los clientes implica no tan sólo a los consumidores habituales de un bien, sino que también se consideran todos aquellos empleados, operarios, directivos, proveedores, accionistas, propietarios, etc., que 17 www.LibrosEnPdf.org 18 Gestión Integral de la Calidad aparezcan involucrados en la calidad. La calidad debe representar un coste social mínimo para la sociedad, es decir, debe reducir los costes derivados de las reparaciones o desperfectos creados al consumidor, los perjuicios medioambientales, etc. A ello hace referencia expresa la ya citada función de pérdida de Taguchi. Todavía perduran hoy día conceptos erróneos acerca de la calidad, como, por ejemplo, que es cara, intangible, no medible o que representa necesariamente lujo, peso, brillo, tamaño o prestaciones. La calidad bien entendida y aplicada en consecuencia, resulta económica y rentable, aunque requiera tiempo, inversión y esfuerzos de forma continua. Evolución del concepto de calidad El concepto de calidad ha ido evolucionando a lo largo de los años, ampliando objetivos y variando la orientación (figura 1.1). Se puede decir que su papel ha adquirido una importancia creciente al evolucionar desde un mero control o inspección, a convertirse en uno de los pilares de la estrategia global de la empresa. En sus orígenes, la calidad era costosa, porque consistía en rechazar todos los productos defectuosos, lo que representaba un primer coste, y después recuperar de alguna forma dichos productos, si era posible, lo que representaba otro coste adicional. La calidad era responsabilidad exclusiva del departamento de inspección o calidad. Posteriormente se comenzaron a aplicar técnicas estadísticas de muestreo para verificar y controlar los productos de salida. Suponía un avance en la inspección de todos los productos de salida. El concepto de calidad sufre una evolución importante, pasando de la simple idea de realizar una verificación de calidad, a tratar de generar calidad desde los orígenes. Se busca asegurar la calidad en el proceso de producción para evitar que éste dé lugar a productos defectuosos. Con la Gestión de la Calidad Total, la calidad sigue ampliando sus objetivos a todos los departamentos de la empresa, involucrando a todos los recursos humanos liderados por la alta dirección y aplicándose desde la planificación y diseño de productos y servicios, dando lugar a una nueva filosofía de la forma de gestionar una empresa; con ello, la calidad deja de representar un coste y se convierte en un modo de gestión que permite la reducción de costes y el aumento de beneficios. Consecuentemente, se pueden establecer cuatro etapas de la evolución del concepto de calidad, cuyas características principales se resumen en la tabla 1.1. 1. Inspección: Verificación de todos los productos de salida, es decir, después de la fabricación y antes de que sean distribuidos hacia los clientes. Aquellos productos que no cumplen las especificaciones, no se encuentran entre los márgenes de tolerancia o simplemente son defectuosos, deben ser rechazados. Se realiza una labor de filtrado de todos los productos para garantizar que sólo accedan al mercado aquellos en perfectas condiciones. La inspección emplea- www.LibrosEnPdf.org 19 La Gestión de la Calidad Total GCT o TQM Calidad gestionada Control del proceso Calidad generada y planificada Control estadístico Calidad controlada Inspección Calidad comprobada Figura 1.1 da como único instrumento de calidad genera un nivel bajo, pero supone coste elevado, lo que ocurría en la etapa en que éste era el único instrumento para obtener la calidad exigida. 2. Control del producto: La aplicación de los conceptos estadísticos para el control y verificación de los productos ya fabricados supuso un avance considerable que permitió la reducción de la inspección. Este tipo de control emplea técnicas basadas en el muestreo de los productos salientes. Aunque supone una reducción de las tareas de inspección, no deja de ser un simple control de los productos de forma estadística. Los defectos siguen existiendo y de lo único que se trata es de detectarlos antes de que lleguen a los consumidores, mediante una verificación de las muestras seleccionadas. La calidad obtenida en la etapa en que no se utilizaban otros instrumentos seguía siendo costosa, para un nivel bajo, al menos con relación al total del volumen producido. 3. Control del proceso: La evolución desde el control del producto al control ejercido sobre el proceso es el primer paso importante hacia una calidad auténticamente controlada y a un coste aceptable. En esta etapa la calidad de los productos ya no se controla únicamente al final del proceso, sino que éste se verá someti- www.LibrosEnPdf.org 20 Gestión Integral de la Calidad Tabla 1.1 do a un control a lo largo de dicha cadena de producción para evitar los defectos o el incumplimiento de las especificaciones de los productos. Se trata de controlar la calidad generada por el proceso de producción para asegurar la obtención de la misma. De esta forma, la calidad pasa a ser una característica del producto: cumple las especificaciones y satisface las expectativas de los clientes. La calidad, en esta etapa, no sólo es competencia del departamento de calidad, sino que además participan otros departamentos como producción, I+D, compras y marketing. Precisa incluso la implicación de los proveedores. Los procesos de inspección y control de salida se reducen considerablemente debido a que la calidad se planifica desde el diseño, lo que disminuye drásticamente el número de fallos y defectos. 4. Gestión de la Calidad Total (GCT)1: La calidad se extiende a toda la empresa en su crecimiento conceptual y en sus objetivos. No se considera sólo como una característica de los productos o servicios, sino que alcanza el nivel de estrategia global de la empresa. La calidad se convierte en «calidad total», que abarca no sólo a productos, sino a los recursos humanos, a los procesos, a los medios de producción, a los métodos, a la organización, etc., en definitiva, se convierte en un concepto que engloba a toda la empresa y que involucra a todos los estamentos y áreas de la empresa, incluida la alta dirección, cuyo papel de líder activo en la motivación de las personas y consecución de los objetivos será fundamental. Bajo este entorno surge la Gestión de la Calidad Total como una nueva revolución o filosofía de gestión en busca de la ventaja competitiva y la satisfacción plena de las necesidades y expectativas de los clientes. Se ponen en práctica aspectos como la mejora continua, círculos de calidad, el trabajo en equipo, la fle1. Más conocida en la actualidad, como TQM (Total Quality Management ). www.LibrosEnPdf.org 21 La Gestión de la Calidad Total Satisfacer al cliente cliente necesidades QFD DEE Planificación Optimización Producto AMFE Figura 1.2. Técnicas de diseño para la calidad y su interrelación xibilidad de procesos y productos, automantenimiento, etc. La calidad se convierte en uno de los factores estratégicos para la gestión de una empresa. En los desarrollos más recientes correspondientes a esta etapa aparecen técnicas que permiten introducir la calidad antes de llevar a cabo el proceso: en la etapa de diseño y desarrollo de productos y del propio proceso, lo que permite alcanzar un elevado nivel de calidad a costes muy bajos. Destacan las técnicas QFD, DEE y AMFE, que constituyen las herramientas de la calidad del futuro (porque actúan para procesos que se desarrollarán en el futuro y no en el momento actual). El diseño y desarrollo del producto parte de las expectativas del cliente y su influencia se extiende hasta la salida del producto acabado. Por tanto, hay que traducir las necesidades del cliente en especificaciones internas para las distintas funciones. El QFD, también conocido como Despliegue de las Funciones de Calidad, es una herramienta de diseño de productos para la calidad y máxima satisfacción del consumidor, que puede ser de gran utilidad como método de planificación y aseguramiento de la calidad en todas las fases de diseño, pues ofrece un método para traducir estas expectativas del cliente en especificaciones y transmitirlas a todas las funciones involucradas. En la determinación de los valores óptimos de los requerimientos de diseño, tanto de producto como de proceso, existen dos herramientas muy poderosas: se trata del DEE (Diseño Estadístico de Experimentos ) y del AMFE (Análisis Modal de Fallos y Efectos). www.LibrosEnPdf.org 22 Gestión Integral de la Calidad El DEE es una herramienta de optimización de diseños que nos permite reducir la variabilidad de los factores que intervienen en el diseño del producto y del proceso, por lo que obtendremos productos de gran robustez y procesos capaces y controlables. El AMFE es una herramienta de prevención de fallos derivados de un diseño, pues evalúa de forma sistemática todos los posibles modos y causas de fallo y sus consiguientes efectos, aplicable al diseño de producto y de proceso, y nos asegura la calidad en los distintos puntos de las etapas de desarrollo del producto. Debido a la importancia de estas tres herramientas de diseño optimizado y sin fallos llevaremos a cabo en esta obra un estudio detallado de las mismas, incluyendo dentro del diseño estadístico de experimentos la metodología de Taguchi, debido al auge que experimenta en la actualidad. Evolución histórica de la calidad y su gestión La calidad es un concepto que ha ido evolucionando en su significado a lo largo de la historia. Con anterioridad a los tiempos recientes en que se ha desarrollado profundamente este concepto, fueron apareciendo algunos conceptos que pueden considerarse como la «prehistoria» de la calidad y su gestión. Así, por ejemplo, durante la Revolución Francesa (1794) se crea un Taller Nacional de Calibres, cuyo objetivo era lograr la estandarización de las municiones para su empleo en diferentes tipos de fusiles, donde ya se aplicaron conceptos de inspección y control de fabricación. A lo largo de la historia actividades como ésta contribuyeron a la aparición de la idea moderna de calidad, tal como se conoce en la actualidad. Se puede establecer la aparición del concepto moderno de la calidad en torno a los años 1920, en Estados Unidos, impulsada por grandes compañías como Ford Motor Company, American Telephone & Telegraph, Western Electric, etc., que comienzan a implantar el criterio de calidad de diversas formas. En esta etapa (1920) Ronald Fisher comienza a aplicar el Diseño Estadístico de Experimentos (DEE), aplicado a la mejora de la productividad de algunos cultivos. También se desarrolla en este período el Control Estadístico de la Calidad (SPC), en manos del considerado padre de la calidad, Walter A. Shewhart. La Segunda Guerra Mundial (1939-1945) constituyó el detonante fundamental para un notable desarrollo del SPC, así como del interés general por todos los temas relacionados con la calidad. Durante esta época, importantes maestros de la calidad como Walter E. Deming o Joseph M. Juran desarrollan el programa de gestión de la calidad. Durante el conflicto se avanza de forma considerable en los diferentes aspectos de la calidad. También en esta época, Armand V. Feigenbaum comienza a desarrollar un nuevo concepto: «el control de la calidad total». En él se incluye una gestión de la www.LibrosEnPdf.org La Gestión de la Calidad Total 23 calidad más extensa, que abarca todas las áreas de la empresa y que persigue la satisfacción plena de los clientes. Se puede considerar como el origen de lo que hoy se denomina la Gestión de la Calidad Total (GCT). Una vez concluida la guerra, se produce un trasvase de ideas y conceptos hacia Japón. Los japoneses aprenden las técnicas de Control Estadístico de Proceso adoptándolas de forma rápida, en principio como mera inspección, estableciendo tolerancias de calidad en los productos, para pasar, en una segunda fase, a controlar el proceso evitando los fallos en el producto final. A ello contribuyeron una serie de conferencias y seminarios sobre esta temática que fueron impartidos en Japón por los maestros Deming y Juran. Coincidiendo con el auge de la calidad en Japón, la industria americana sufre un estancamiento en su evolución. No se incentivaba la aplicación de las técnicas de calidad debido a la falta de competidores cualificados y sólo se puso interés en producir y vender bienes para abastecer al mercado mundial. Este fenómeno coincide con un aumento paulatino de las prestaciones, fiabilidad y calidad de los productos japoneses, más preocupados por la mejora continua y por una constante evolución, alentados por las ideas que les inculcaron Deming y Juran. Con este panorama, Japón aprovecha el encasillamiento americano para lanzarse a su conquista. Será durante la década de los ochenta cuando la calidad experimenta una evolución en la industria norteamericana, pasando a considerarse como un elemento estratégico fundamental. Philip B. Crosby introdujo el programa de mejora tratando de concienciar a las empresas para que centraran sus esfuerzos en la necesidad de obtener calidad. El objetivo consistía en suprimir gran parte de las inspecciones haciendo las cosas bien desde el principio, es decir, «a la primera». El concepto de calidad evoluciona hacia la Gestión de la Calidad Total como nueva filosofía. La calidad se considera como algo global presente en todos los departamentos de la empresa, liderada por la alta dirección y con la participación e involucración de todos los recursos humanos. Esta nueva filosofía engloba e integra técnicas que se venían practicando, como el Control Estadístico de Procesos, el Diseño Estadístico de Experimentos, con otras herramientas de más reciente incorporación como el Análisis Modal de Fallos y sus Efectos, o el moderno Despliegue Funcional de la Calidad. Estas y otras técnicas se emplean de forma integrada y complementaria en la planificación, optimización y control de la calidad de productos y servicios. Los grandes gurús de la calidad La evolución histórica de la gestión de la calidad ha estado jalonada de desarrollos de sistemas de gestión, herramientas y técnicas, impulsadas por grandes www.LibrosEnPdf.org 24 Gestión Integral de la Calidad personajes (gurús) que han sido por ello determinantes en el importante avance que todo ello ha supuesto. Destacaremos especialmente los que siguen: Walter A. Shewhart: Considerado como el padre del Control Estadístico de Procesos (SPC). Fue el primero en realizar estudios sistemáticos sobre la calidad desarrollando métodos estadísticos. Empezó a implantar en la Bell Telephone Company el Control Estadístico de Procesos en el año 1924. Consiguió reducir el porcentaje de defectos en la empresa. Describe su teoría en el libro Economic Control of Quality of Manufactured Products. W. Edwards Deming: Discípulo de Shewhart y consultor eminente, nace en 1900 en Wyoming (Estados Unidos). Profundo conocedor de la estadística. En 1950 la unión de ingenieros y científicos japoneses le invitan a preparar una serie de conferencias sobre el uso de la estadística en el control y mejora de la calidad. Deming les inculcó sus ideas, calando tan hondo que en su homenaje se estableció en Japón un premio en su honor, el Deming Prize, en el año 1951. Ignorado en su propio país, hasta que en 1980, durante un documental televisivo realizado por Lloyd Dobyns titulado Si Japón puede, ¿por qué no podemos nosotros?, se hace referencia a las ideas del doctor Deming. Es conocido por sus 10 puntos para la competitividad de la empresa y por el ciclo Deming,1 que establece una espiral de acciones para la mejora continua: planificación, realización, comprobación y actuación. Joseph M. Juran: Nacido en Rumanía en 1904, contemporáneo de Deming, se trasladó a vivir a Estados Unidos en 1912. En el año 1954 visita Japón como consultor, realizando, al igual que Deming, conferencias y seminarios. Conocido por desarrollar la trilogía de la calidad: planificación, control y mejora de la calidad. En 1945, Juran ya trata de inculcar en la Western Electric un nuevo enfoque de la calidad que persigue una mentalización de las personas, de todos los miembros, más allá de la simple inspección. Armand V. Feigenbaum: Trabajó en la General Electric de Nueva York, en donde desarrolla en los años cuarenta el concepto de la calidad total ampliando el concepto de «gestión» de la calidad a los ya existentes desde el punto de vista técnico y estadístico. Se puede considerar el precursor de la moderna Gestión de la Calidad Total. Publicó varios artículos, así como diversos libros en los que expresaba sus ideas: El Control de la Calidad Total, en 1951 y Control de la calidad total: ingeniería y gestión, en 1961, en los que promulgaba la participación de todos los estamentos y departamentos de la empresa en busca de la calidad en todas las actividades y de esta forma alcanzar la máxima satisfacción de los clientes. 1. Véase «Ciclo Deming» más adelante. www.LibrosEnPdf.org La Gestión de la Calidad Total 25 Kaoru Ishikawa: Experto y pionero en el control de calidad en Japón, es conocido por el desarrollo de los «círculos de calidad»1 en el año 1960. Considera la calidad como la principal característica para obtener el éxito a largo plazo. Trabajó como profesor en la universidad de Tokio y fue miembro de la Unión de Científicos e Ingenieros Japoneses. Creador, en 1943, del diagrama que lleva su nombre –Diagrama de Ishikawa– también llamado de «espina de pez» o diagrama de causa-efecto,2 considerado como una de las siete herramientas básicas de la calidad. Obtuvo el Deming Prize por las teorías sobre control de calidad. Philip B. Crosby: En los años sesenta lanza el concepto de «cero defectos», aplicándolo en la ITT, donde durante 14 años fue director de calidad, logrando reducir gran cantidad de inspecciones. Propone un programa de 14 puntos para la gestión de la calidad. Preocupado por la prevención de la calidad, la mejora continua y por los costes de la ausencia de calidad. En 1962, cuando era director de producción de la empresa Martin Company, que fabricaba los misiles Pershing, comienza a ofrecer incentivos a los trabajadores si se reducían los defectos. En 1980 introduce el programa de mejora de la calidad. A continuación, y en página aparte, adjuntamos un esquema con las características más importantes relacionadas con el concepto de calidad y su gestión, de acuerdo con los principios del TQM y, por tanto, tal como se entiende en la actualidad. Las diferentes metodologías de gestión y mejora, y las herramientas y técnicas desarrolladas a lo largo de la evolución histórica descrita se pueden observar igualmente en el esquema de bloques. La implantación real de tales herramientas o técnicas se lleva a cabo en orden inverso al que se han desarrollado, por la razón de que cada nueva técnica se implanta en un momento del tiempo anterior a la precedente (por ejemplo, las técnicas para el diseño de productos se aplican antes que las que pretenden controlar el proceso, aunque éstas se desarrollaron anteriormente). La calidad y su gestión La correcta gestión de todos los aspectos relacionados con la calidad supone la planificación, diseño y desarrollo de productos y procesos en el marco de una organización y gestión de los recursos humanos para la calidad, así como la adecuada implantación y control de calidad y su certificación final. Todo ello supondrá una gestión de la empresa, sus productos y procesos, basada en la calidad, y llevará a la misma a obtener el máximo de ventajas competitivas y la satisfacción total de los clientes mediante la identificación, aceptación y satisfac1. Véase «Círculos de calidad» a los que haremos referencia más adelante. 2. Véase «Diagrama de causa-efecto» desarrollado más adelante. www.LibrosEnPdf.org QFD - AMFE DEE - Taguchi QFD - AMFE DEE - Taguchi Análisis de valor Poka-yoke Control: SPC Gestión - Jidoka (conformidad) Inspección Calidad Calidad asegurada asegurada paraelelcliente cliente para CONTROL CONTROL DE DE LA LA PRODUCCIÓN Calidad Calidad asegurada asegurada aalalaprimera primera CONTROL CONTROL DE CALIDAD DEL DEL PRODUCTO GESTIÓN GESTIÓN YY Figura 1.3. Etapas de la implantación completa de la calidad en los procesos PROGRESIÓN DE LA IMPLANTACIÓN DE LA CALIDAD EN EL SISTEMA QFD Robustez Robustez Optimización Optimización calidad/ /coste coste calidad PROCESOS PROCESOS DISEÑO DISEÑO YY DESARROLLO DE LOS Robustez Robustez Optimización Optimización calidad/ /coste coste calidad DESARROLLO DE PRODUCTOS PRODUCTOS DISEÑO DISEÑO YY Expectativas Expectativas Requerimientos Requerimientos (voz (voz del del cliente) cliente) Características Características Diseño Diseño Tecnología Tecnología PLANIFICACIÓN DEL PRODUCTO: ETAPAS DE LA IMPLANTACIÓN DE LA CALIDAD EN LA PRODUCCIÓN 26 Gestión Integral de la Calidad www.LibrosEnPdf.org La Gestión de la Calidad Total 27 ción de todas sus expectativas y necesidades a través de los procesos, productos y servicios. Cuando se mencionan las expectativas de los clientes, no sólo se refiere a aquellas necesidades definidas de forma explícita por el cliente, sino a todas aquellas que potencialmente puedan satisfacerle. Los clientes podrán ser los receptores del producto o servicio que se esté entregando fruto de un proceso, por lo que igual puede ser el mercado, que otro proceso productivo. Por ello diferenciaremos dos clases de clientes: clientes externos y clientes internos. El cliente externo corresponde a la acepción que normalmente se emplea de consumidor del bien o servicio, en el que se incluyen las personas, las empresas o el mercado en general y que tiene la característica de ser independiente a la empresa; es el destinatario del producto o servicio que producimos. Por otra parte, los clientes internos representan el área, departamento, sección, personal, etc. que emplean o consumen los productos obtenidos, pero con la característica particular de que pertenecen al conjunto de la empresa. De esta forma, dentro de la empresa todos se convierten en clientes y proveedores a la vez. Si para los clientes externos se busca la satisfacción plena de sus necesidades, para los clientes internos se persigue el mismo trato, de tal forma que todos los inputs que reciban o consuman deben cubrir todas las necesidades y cumplir con las especificaciones, satisfaciendo plenamente todas sus expectativas. Como consecuencia del aumento de la calidad se produce un incremento de la productividad. La calidad y la productividad no están reñidas, en contra de lo que se pueda pensar. La idea es sencilla: la productividad y con ella la rentabilidad, aumenta porque disminuyen las reparaciones de aquellos productos que salen defectuosos o no cumplen las especificaciones que deben pasar a una fase que resuelva el problema, con el consiguiente coste en tiempo y dinero que conlleva. La calidad reduce costes y aumenta los beneficios. Aunque la obtención de calidad represente por sí misma una inversión determinada, la disminución de los enormes costes de control, inspecciones, recuperaciones, pérdida de facturación, etc., que surgen por falta de calidad, son tan importantes que permiten rentabilizar la inversión realizada. Esta reducción de costes totales trae consigo un aumento de los beneficios que favorecerá las inversiones, la repartición de dividendos, etc. Pero con la calidad no sólo se obtienen beneficios económicos, también se consigue el aumento de prestigio de la empresa, la satisfacción de los clientes, la imagen de marca, etc. Logrado este primer objetivo, se puede optar por dos opciones distintas, bien por seguir una estrategia basada en la disminución de los precios para captar mayor cuota de mercado, fruto del incremento de productividad y con ello la disminución de costes a nivel interno; o bien, aprovechando la satisfacción de los clientes con el aumento de calidad y prestigio de marca, optar por una estrategia de subir los precios. En ambos casos, el resultado conlleva mayores beneficios, como se puede apreciar en la figura 1.4. www.LibrosEnPdf.org 28 Gestión Integral de la Calidad No obstante, no hay que caer en el error de seguir una estrategia basada exclusivamente en la reducción de costes. Es conveniente emplear una estrategia centrada en la obtención de calidad y, como consecuencia de ello, los costes se reducirán. Es decir, la disminución de los costes será el resultado del aumento de calidad, que es el objetivo fundamental. Precio Productividad Coste Calidad Satisfacción del cliente Cuota de mercado Beneficios Cuota de mercado Precio Figura 1.4 El CWQC (Company Wide Quality Control ) En Japón, país en el que la evolución en materia de calidad ha ido tradicionalmente por delante del mundo occidental hasta hace poco, se ha desarrollado, desde la década de los sesenta, la calidad «a todo lo ancho de la compañía» o CWQC (Company Wide Quality Control ), como sistema de gestión en el que se compromete realmente a toda la empresa en la implantación de la calidad. Con el CWQC se desarrollan por igual nuevas herramientas de gestión y técnicas para su implantación, pero es de destacar el papel preponderante de los recursos humanos, desde www.LibrosEnPdf.org La Gestión de la Calidad Total 29 los conocidos círculos de calidad de Ishikawa en los años sesenta. El CWQC supone la integración de la calidad de la dirección, recursos humanos, operaciones, ambiente de trabajo, producto y servicio, en este orden. El cuadro de la figura 1.5 recoge los siete aspectos que paulatinamente incorpora el CWQC, indicando con TQC (Total Quality Control), lo que para los japonenes ha sido durante muchos años el límite de la gestión de la calidad occidental: calidad en el producto, calidad incorporada en el proceso y calidad en todo el sistema empresarial. ETAPAS DE LA IMPLANTACIÓN DEL CWQC ETAPA 1 ORIENTACIÓN PRODUCTO CARACTERÍSTICAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD Inspección - Comprobación DESPUÉS de la producción. Utilización del muestreo estadístico, curvas, características y sus tablas de niveles de aceptación de calidad (AQL). 2 PROCESO Implantación de la calidad DURANTE el proceso. Utilización del control estadístico de procesos (SPC) para eliminar o reducir la variabilidad de la respuesta de cada proceso. Problemas: Necesaria formación y uso adecuado del SPC. Orientación: No debe ser tanto una herramienta para mantener el proceso dentro de unos límites, sino una potente herramienta para encontrar las causas de defectos. 3 SISTEMA Implantación de la calidad a nivel de todos los departamentos funcionales de la empresa (Objetivo: TQC). límite TQC Importante: Política de la Dirección y reestructuración organizativa. 4 RR.HH. Formación y capacitación. Adquirir entrenamiento y experiencia. 5 OPTIMIZACIÓN Diseño de productos y procesos optimizado (Robustez) para asegurar alta calidad a bajo coste >> DEE y TAGUCHI: Fases: – Plantean la mejora: Más calidad de producto a menor coste. – Diseño del sistema, de parámetros y de tolerancias. – Aplicación de los métodos de cálculo por matrices (DEE). – Obtención de producto funcional, robusto y competitivo (mejorable a su vez en sucesivos requisitos y diseños). 6 COSTE Función de pérdida de Taguchi: Pérdida económica para la sociedad por la calidad del producto tanto si el producto es defectuoso como si no. Consecuencias para: Empresa: Mejora continua de calidad/coste de todos los productos. Entorno: Cumplir igual las especificaciones no supone igual pérdida. 7 CONSUMIDOR Objetivo principal y final de la gestión de la calidad en la actualidad. Voz del cliente >> Requisitos de diseño de producto y proceso: Herramienta: QFD: Requisitos se trasladarán a etapas anteriores: Mejora calidad de diseño, formación personal, proceso y producto. Figura 1.5. La implantación del CWQC por etapas www.LibrosEnPdf.org 30 Gestión Integral de la Calidad El CWQC añade, como puede verse, la calidad en la gestión de los recursos humanos, las herramientas de planificación y optimización (todavía hoy más ampliamente utilizadas en Japón), y la preocupación por el coste y el consumidor y sus requerimientos como punto de arranque de la calidad que realmente importa. La calidad es un concepto dinámico y vivo, y depende de muchos factores, como los gustos y motivaciones del consumidor, la competencia, etc. La calidad evoluciona y es necesario estar pendiente en todo momento, anticipándose a los diferentes cambios y reaccionando de forma rápida y flexible. La calidad no es un proceso que se acaba cuando se alcanza un determinado nivel, sino que requiere una mejora y superación continua, pensando a medio y largo plazo con el objeto de evolucionar constantemente. Actualmente, las empresas persiguen una certificación que testifique que los sistemas de calidad que han implantado se ajustan a unas determinadas normas. La certificación debe entenderse no como una meta final, sino como un inicio o un buen punto de partida que permita mejorar día a día la calidad y conseguir la excelencia como objetivo o última meta de la empresa. En la gestión orientada hacia la calidad es el propio cliente el que determina el grado de calidad que precisa. Escuchar, entender y asimilar la «voz del cliente» es el método más rápido y útil para satisfacer de forma plena sus necesidades. Pero una cosa es lo que el cliente desea (calidad requerida) y otra la que entiende que se la entrega (calidad percibida). Se puede establecer un enfoque de la calidad desde diferentes puntos de vista (figura 1.6). CALIDAD DE DISEÑO Esfuerzos inútiles de diseño Trabajo de producción inútil Satisfacción inútil para cliente CALIDAD DE PRODUCCIÓN CALIDAD IDEAL SATISFACCIÓN TOTAL Insatisfacción evitable CALIDAD DEL CLIENTE Satisfacción casual Insatisfacción inevitable Figura 1.6. Diagrama de las tres calidades La Gestión de la Calidad Total 31 • Calidad del cliente o concertada: Representa la calidad que desea el cliente para satisfacer sus necesidades y está relacionada con las diferentes características que aportan calidad al producto. • Calidad de diseño o programada: Es la calidad que la empresa diseña, planifica y quiere llegar a producir para responder a las necesidades que el cliente calcula o prevé que quiere satisfacer. Es la calidad prevista. • Calidad realizada o de producción: Tiene que ver con el grado de cumplimiento de las características de calidad de un producto o servicio y de las especificaciones de diseño. Es la calidad resultante del proceso de producción. La gestión de la calidad tiene como objetivo básico conseguir plenamente la calidad necesaria expresada por los clientes. Para ello ha de procurar que los dos círculos que dependen de la empresa y que representan la calidad de producción y la calidad de diseño, coincidan al máximo hacia el que determina la calidad necesaria definida por el cliente, de tal manera que los tres círculos lleguen a ser concéntricos; en la figura 1.6, se puede observar la tendencia correcta que debe seguirse y cómo, de hecho, los tres círculos sólo acaban coincidiendo parcialmente. Características determinantes de la calidad y su gestión A continuación exponemos algunos aspectos relacionados con la gestión de la calidad, que deben establecerse como características del sistema de calidad, pautas de actuación u objetivos para alcanzar: 1. Establecimiento de la calidad y su nivel Ante todo, el nivel de calidad y los requerimientos del producto o servicio los establece y define el cliente. El que decide si el producto o servicio es adecuado y verifica si el cumplimiento de las características satisface sus necesidades es el propio cliente. Por tanto, la empresa ha de captar su confianza ofreciéndole la calidad que desea. Se debe tratar de comprender y determinar los criterios y valoraciones que tiene el cliente, saber escucharle en todo momento y actuar en consecuencia. 2. Información, educación y motivación No se puede exigir una implicación activa de todos los recursos humanos sin una adecuada información y formación sobre los conceptos de calidad, los objetivos que persigue la empresa, las mejoras que se obtienen y, sobre todo, la forma práctica y efectiva de cómo aplicar las ideas de calidad. La información y forma- 32 Gestión Integral de la Calidad ción llevan asociado otro concepto importante: la motivación. La información y la formación son la base; la motivación es la acción o actitud que involucra a las personas, fomentando la participación activa, la aportación de ideas y mejoras. De nada servirá aplicar las técnicas y procesos más avanzados para la mejora de la calidad sin una motivación importante de los recursos humanos. La información también implica la comunicación a los clientes del nivel de calidad proporcionado, procurando conseguir una asociación de la empresa con el concepto de calidad, resaltando aquellos aspectos o características de los procesos, productos o servicios que diferencian a la empresa del resto de los competidores. 3. El liderazgo activo de la dirección La aportación de la dirección es fundamental en la implantación efectiva de la calidad. La gestión de la calidad debe contar con todo el apoyo y liderazgo de la alta dirección y ésta, a su vez, debe implicarse practicando con el ejemplo en la consecución de los objetivos de la calidad de forma activa y constante. En el marco de este liderazgo es aconsejable un estilo de gestión participativa que promueva un consenso en la toma de decisiones, con la implicación de todos los participantes. 4. Ventaja competitiva La calidad constituye un factor básico para obtener ventaja competitiva. La empresa debe adoptar una estrategia que persiga la calidad en todos sus productos, procesos y servicios, que la diferencie del resto de la competencia y le permita afrontar los nuevos retos desde una posición de privilegio. La consecución de esta ventaja es fundamental para el crecimiento de la empresa y es uno de los objetivos principales de cualquier empresa en la actualidad. 5. Implicación de todos los recursos humanos Para aplicar una gestión estratégica basada en la calidad es necesario que toda la organización, comenzando desde la alta dirección y terminando por el último operario, esté involucrada y participe del proyecto común. Por este motivo, los recursos humanos representan un papel esencial en el desarrollo y obtención de los objetivos de calidad. Será imposible llevar a cabo tales objetivos de calidad marcados si no existe una clara motivación de todos los estamentos que forman la organización de la empresa, con entusiasmo y con la convicción plena de que La Gestión de la Calidad Total 33 es la mejor forma para satisfacer plenamente a todos los clientes y alcanzar el grado de excelencia. La idea de que la calidad sólo es tarea del departamento de calidad queda en desuso. La calidad es tarea de todos y su implicación va a depender de una correcta selección del personal que, mediante un proceso de formación adecuado, trabaje con criterios acordes con la «cultura de la calidad». 6. Los proveedores El papel que desempeñan los proveedores resulta fundamental para que la aplicación de la calidad llegue a realizarse de forma efectiva. Los proveedores constituyen el primer eslabón de la cadena y sobre ellos habrá que actuar para obtener la calidad desde el origen. Debe existir un compromiso de calidad para que los objetivos sean comunes. La calidad de nuestros productos no depende exclusivamente de nuestra organización, sino que vendrá supeditada al nivel que presente la misma en los suministros de los proveedores. Es muy importante trabajar conjuntamente con ellos de forma que asuman la responsabilidad de proporcionar los niveles de calidad que tenga por objetivo nuestra empresa o nuestros clientes. Cada día es más frecuente que dichas empresas exijan a sus proveedores la certificación de sus sistemas de calidad de acuerdo a las normas ISO 9000, o normas equivalentes, como las UNE 66900 o las EN 29000. 7. Ética de la calidad Existen una serie de preceptos o actitudes positivas que constituyen la ética de la calidad, algunos de los cuales se enumeran a continuación: • Hacerlo bien desde el principio. Es el camino más rápido, efectivo y económico para lograr la calidad. • Prevenir la aparición de los fallos. Se han de analizar las causas de los defectos antes de que lleguen a producirse, con lo cual disminuyen los costes y esfuerzos para tratar de solucionarlos. • Apreciar y resaltar el aspecto positivo y educativo que aportan los defectos como forma de aprender y avanzar. Hay que evitar buscar culpables y dedicarse a encontrar la forma de que no vuelvan a ocurrir tales defectos. • Ante los errores repetitivos, resulta más efectiva una información adecuada y objetiva que una amonestación o crítica. • La calidad persigue la satisfacción plena de los consumidores. Un exceso de calidad sobre el nivel requerido puede no ser apreciado y resultar costoso. 34 Gestión Integral de la Calidad • La calidad debe implicar un clima de sensibilidad y preocupación en la empresa por el entorno social y medioambiental. Los cuatro pilares de la calidad total La Gestión de la Calidad Total (TQM), el enfoque de gestión eficiente de la calidad por excelencia, en la actualidad, está basado fundamentalmente en una adecuada organización y la correcta gestión de los recursos materiales y humanos que la integran, de forma que todos ellos estén absolutamente involucrados (de ahí la expresión «total» de las siglas del TQM). En los epígrafes anteriores hemos analizado diversos aspectos de la organización y gestión para la calidad; destacaremos ahora los cuatro que constituyen la base de la gestión de la calidad total: 1. Ajustarse a los requerimientos del consumidor. De forma que toda la actividad de la organización implicada esté orientada a satisfacer al destinatario del producto o servicio. 2. Eliminación total de los despilfarros. Que asegure realizar los procesos con el mínimo de actividades y consumo de recursos en general, con lo cual el coste y el tiempo de entrega también serán mínimos. 3. Mejora continua. Que permita que la organización, los procesos y el consumo de recursos mejoren continuamente y la calidad obtenida aumente constantemente. 4. Participación total de todas las personas que integran la organización como único camino para que los tres pilares anteriores alcancen sus objetivos de forma óptima. La mayor o menor implantación de estos cuatro pilares se verá favorecida por una adecuada estructura organizativa; actualmente las estructuras planas enfocadas a los procesos, son las que permiten un resultado óptimo. Costes totales de calidad Porcentaje aproximado Costes de prevención Menor del 5% Costes de evaluación 10% a 50% Pérdidas externas 20% a 40% Pérdidas internas 25% a 40% Tabla 1.2 La Gestión de la Calidad Total 35 Costes de la calidad y de la no calidad La implantación de la calidad supone unos costes que deben afrontarse, al tiempo que otros deberán evitarse. Es por ello que en relación a los costes globales o totales de la calidad hay que diferenciar claramente dos tipos: costes de calidad y costes de no calidad. Los costes de calidad se pueden considerar como costes producidos por la obtención de la calidad. Los costes de no calidad se consideran aquellos derivados de la falta o ausencia de calidad, de la no conformidad o no cumplimento de las necesidades de los clientes o, simplemente, de no alcanzar los niveles de calidad requeridos. Basándose en la clasificación de J.M. Juran, por una parte los costes de calidad se dividen en costes de evaluación y costes de prevención. Por otra, los costes de no calidad se diferencian como costes internos y costes externos. La estrategia más conveniente podría ser la que denominamos de prevención de la calidad, cuyos costes (tabla 1.2) representan una parte muy pequeña del porcentaje de costes totales de calidad. De esta forma y como consecuencia se reducirán los costes de no calidad. El incremento de la calidad general también disminuirá los costes de calidad provocados por la evaluación o inspección, ya que se reduce el número de controles. Los costes debidos a la no calidad y a la evaluación suelen representar el mayor porcentaje sobre los costes totales, como también se aprecia en la tabla 1.2. En definitiva, así se invierte proporcionalmente poco, pero en la dirección más efectiva, logrando reducir los costes en los aspectos más caros y poco eficientes; además, si aumenta la calidad se lograrán mayores beneficios y cuota de mercado, reduciendo de forma global los costes totales de calidad. En la situación actual de gran competencia, una mala imagen debida a la falta de calidad puede provocar la pérdida de clientes. Los clientes insatisfechos pueden incidir sobre otros clientes potenciales, extendiéndose la mala imagen de la empresa, con las graves consecuencias que ello pueda acarrear. Conseguir recuperar la imagen perdida puede llegar a ser muy complicado y costoso en tiempo y dinero. Por tal motivo es imprescindible mejorar, controlar y, sobre todo, prevenir la calidad evitando en lo posible que las no conformidades puedan llegar a los clientes. La prevención requiere una inversión relativamente pequeña, pero suficientemente rentable en términos de disminución de los costes de no calidad y de los costes de calidad relacionados con la evaluación. Los costes de no calidad tienen el inconveniente de que son difíciles de evaluar. Existen una serie de costes evidentes de no calidad que representan la punta de un iceberg de problemas que se identifican fácilmente, pero por debajo de ellos existen otros costes como consecuencia de los problemas de no calidad, de difícil control, normalmente intangibles y por ello difíciles de reconocer, y que es necesario tenerlos en cuenta. Los costes intangibles son siempre complicados de evaluar, y obligan a la aplicación de nuevos criterios con el objeto de poder 36 Gestión Integral de la Calidad cuantificar de alguna forma su impacto para considerarlos en el cálculo total. Conviene no modificar los criterios aplicados para que el resultado sea homogéneo y se puedan establecer comparaciones. Ejemplos típicos de costes intangibles son los provocados por la desmotivación de la plantilla, la subactividad, la pérdida de imagen, etc. Los costes tangibles, en cambio, se pueden evaluar bajo criterios contables y suponen un coste a desembolsar o una pérdida cuantificada. La evolución de los costes globales de calidad puede apreciarse en la figura 1.7, en donde se observa que invirtiendo en obtención y prevención de calidad, los costes totales disminuirán con el tiempo. También se afronta en dicha figura cómo el esfuerzo o inversión en prevenir la calidad provoca un aumento de los costes de calidad a corto plazo, que se corresponde con la disminución paulatina de los costes de no calidad. A largo plazo, la reducción de ambos tipos de coste es evidente. El objeto de una gestión encaminada hacia la calidad es la obtención de beneficios en base a la misma y no ha de fundamentarse en una estrategia de costes. Aun así, se puede controlar y cuantificar la evolución de los costes para obtener una serie de conclusiones. Por ejemplo, en la figura 1.8 se puede apreciar cómo existe una zona óptima en la que los costes globales son mínimos para un determinado nivel de calidad. No obstante, queremos insistir en que la actitud de las empresas se debe encaminar a la aportación del nivel de calidad requerido por los clientes como mejor sistema de obtención de beneficios y no el que propocione el mínimo coste. Sin embargo, también es cierto que, como consecuencia del aumento de la calidad, los costes se reducirán de forma indirecta. 1 COSTES 2 Costes de la calidad Costes de la no calidad 1 2 TIEMPO Aumento inicial debido a la inversión en prevención Figura 1.7 37 La Gestión de la Calidad Total COSTES COSTES TOTALES Costes de evaluación y prevención + Costes por pérdidas internas y externas Zona óptima CALIDAD Figura 1.8 Costes de la calidad Los costes de la calidad son los derivados de la consecución del nivel de calidad asumido. Surgen como consecuencia de la implantación de la calidad. Se clasifican en costes de evaluación y en costes de prevención. Son por lo general costes previsibles y controlables y dependen en gran medida del grado de inversión en calidad que la empresa está dispuesta a llevar a cabo. Costes de prevención Son aquellos que resultan de evitar o reducir errores y problemas de calidad en cualquier proceso, función o actividad de la empresa, mediante una planificación preventiva de la calidad. Invertir en la prevención de la calidad es rentable porque con poco esfuerzo se reducen notablemente los costes totales. Abarcan una gran variedad de aspectos posibles. Algunos de los costes más significativos son: • Costes derivados del departamento de calidad: formación y adiestramiento del personal en temas de calidad, equipamiento, consultores externos, etc. • Mantenimiento preventivo: personal encargado, amortizaciones. • Ingeniería y revisión de diseño del producto o servicio. • Costes derivados de los medios de control y herramientas como útiles, calibres de medición, etc. • Revisión, orientación y evaluación de proveedores, así como del proceso de aprovisionamiento y las instalaciones correspondientes. 38 Gestión Integral de la Calidad • Otros costes de tipo administrativo, de gestión, financieros, de estudios de mercado, de estudio de causas y fallos, de manuales de calidad, revisiones de los procesos de fabricación y comercialización, programas cero defectos, etc. Costes de evaluación En este apartado se incluyen los costes de medición, análisis, inspección y control de los servicios o productos ya elaborados, así como de los productos en recepción y en proceso de fabricación o semielaborados. La evaluación o valoración por sí misma no crea calidad, sino que se limita a una labor informativa sobre el nivel de calidad que se posee. Actúa como un filtro que permite el paso de los productos o servicios que cumplen con las tolerancias o especificaciones, pero no impide que aparezcan los problemas por falta de calidad, tan sólo evita que salgan productos defectuosos, por lo que la calidad que se deriva de la evaluación es costosa. Algunos de los costes de evaluación que se pueden considerar son: • Auditorías de calidad para medir la conformidad de todas las funciones bajo unos criterios y procedimientos establecidos. • Costes de inspección en recepción, fabricación y producto final, de todo el personal relacionado con la evaluación, así como costes de formación, de equipos y herramientas para la inspección y control, etc. • Homologaciones y certificaciones. • Estudios y ensayos de fiabilidad y metrología, reajuste de equipos, prueba de prototipos, etc. Costes de no calidad Son aquellos que se derivan de la ausencia de calidad y, por tanto, de los fallos y errores en el diseño, desarrollo y producción, y que puedan trascender o no hasta el cliente o consumidor. También se incluyen los costes por falta de un adecuado servicio al cliente: posventa, garantía, reparaciones, etc., que provocan una insatisfacción en las expectativas y necesidades que tiene el cliente. Como consecuencia de no alcanzar el nivel de calidad deseado, el cliente puede optar por productos o servicios de la competencia, arrastrando consigo a otros clientes potenciales. Dentro de este grupo diferenciamos los costes internos y externos. Más que costes, deberían considerarse como pérdidas por fallos. La Gestión de la Calidad Total 39 Costes de calidad interna Este tipo de costes es el que llega a detectarse antes de que el producto acceda al consumidor externo, es decir, aquellos que se producen, y se detectan dentro del sistema de producción. Representan un coste relativamente menor dentro de los costes de no calidad al no trascender al exterior y no alcanzar a los clientes. En el caso contrario, es decir, cuando los defectos trascienden a los clientes, el coste de los mismos adquiere unas dimensiones superiores. Por tanto, resulta esencial detectar los fallos y defectos a nivel interno. Se pueden considerar como costes o pérdidas internas los siguientes aspectos: • Acciones correctivas, tanto de mano de obra como de material y máquinas, de producto desechado o reprocesado, así como la pérdida de valor o depreciaciones de productos de peor calidad. • Pérdidas de tiempo y subactividad por paro de la producción, retrasos sufridos debidos a reparaciones, accidentes, reajustes y correcciones de diseños y procesos, etc. • Aceleraciones de la producción, fruto de los retrasos, mediante horas extras, transportes extras y de carácter urgente, etc. • Variaciones en la planificación de producción. • Recuperaciones del material defectuoso proporcionado por los proveedores. • Reinspecciones y reensayos de los productos reprocesados. • Otros, como desmotivación de los operarios y personal diverso, costes financieros, absentismo, etc. • Escaso aprovechamiento de los recursos: materiales, plantas de producción, personal, etc., debido a la subactividad, originándose un problema de sobredimensionado. Costes de calidad externa Constituyen el tipo de costes originados una vez que el producto o servicio trasciende al cliente o consumidor. Los fallos o defectos no detectados a tiempo, antes de que lleguen a los clientes, originan este tipo de costes, difíciles de evaluar y de una trascendencia realmente importante para las empresas. Los fallos detectados fuera de la empresa representan como mínimo un coste de una magnitud equivalente al mismo fallo a nivel interno. A partir de aquí, el coste puede incrementarse de manera ostensible, dependiendo de la trascendencia que haya tenido en los clientes, originando quejas, reclamaciones, pleitos, pérdida de imagen, etc. Algunos de los numerosos y más comunes costes o pérdidas externas que puede sufrir una compañía se enumeran a continuación: 40 Gestión Integral de la Calidad • Costes del servicio posventa, como asistencia técnica, transportes extras, comprobación y certificación de defectos, mano de obra y materiales. • Pérdida de imagen de calidad como empresa, con el consiguiente peligro de pérdida de ventas, fidelidad de los clientes, etc. • Reparaciones y sustituciones en garantía, tratamiento de reclamaciones y quejas, indemnizaciones, gastos de pleitos y abogados. • Costes administrativos adicionales, como reelaboración de documentos, de facturas, de albaranes. • Costes en recuperar la imagen perdida mediante campañas de marketing, publicidad, promociones, etc. • Aumento de la morosidad por el impacto negativo y la falta de confianza de los clientes. La gestión de los procesos orientados al cliente. Voz del cliente La correcta gestión de la empresa orientada a la calidad, a la eficiencia, a la rapidez y a los bajos costes, supondrá tomar como punto de partida de toda la actividad empresarial y sus procesos el cliente final de los productos y servicios de la empresa y sus requerimientos, y disponer la organización adecuada para que toda esta actividad esté directamente encaminada a satisfacerlos rápida y eficientemente. Ello supone operar con estructuras organizativas «planas» y orientadas a los procesos (organización denominada «horizontal»). En efecto, un organigrama con pocos escalones jerárquicos (plano) facilitará la conexión «horizontal», de acuerdo con la cual una persona o departamento no dependerá sólo de su superior jerárquico, sino que estará en conexión horizontal con las personas o departamentos que conectan las actividades de los procesos que conducen desde la recepción de la orden de compra y requerimientos del cliente, pasando por el diseño y desarrollo de productos y procesos, hasta la distribución y servicio al cliente, etapa final de todo el proceso. Es evidente que todo ello se llevará a cabo con más rapidez y eficiencia con la conexión directa de todos los elementos que intervienen en el proceso, que en una estructura jerárquica esencialmente «vertical». En efecto, en ésta, cada persona o departamento recibe su carga de trabajo de su superior jerárquico, muchas veces sin saber para qué sirve y sin conexión con otros elementos de la cadena de suministro al cliente. La figura 1.9. recoge en forma de esquema las características, ventajas e inconvenientes de las organizaciones empresariales enfocadas a la jerarquía (verticales) y las enfocadas a los procesos (horizontales), y cómo de estas últimas se deriva una mayor eficiencia y se mejoran los distintos aspectos de la calidad implantada. Por su parte, el destino final de todos los procesos de la empresa, el cliente y sus requerimientos (voz del cliente), es en realidad el punto de arranque de los INGENIERÍA PROCESOS PRODUCCIÓN PRODUCCIÓN VENTAS DISTRIBUCIÓN MARKETING COMERCIAL Las funciones acaban adquiriendo más protagonismo que los clientes. Algunas responsabilidades recaen entre departamentos (compartidas). No se sabe cómo se obtiene el valor añadido (no hay trazabilidad). Organización vertical a través de los departamentos y sus funciones INGENIERÍA PRODUCTOS I+D DIRECCIÓN GENERAL Flexibilidad a cambios en actividades y outputs. Robustez frente a variabilidad. Eficiente para sistema productivo (no despilfarro de recursos). Efectividad con el cliente (óptima calidad, tiempo y Coste). Organización horizontal con enfoque procesos Actividades encadenadas secuencialmente. Dan lugar a un PRODUCTO/SERVICIO. Deben generar un VALOR AÑADIDO. Procesos Figura 1.9. Estructuras organizativas y comparación entre el enfoque vertical (jerárquico) y horizontal (procesos) CALIDAD OPERACIONES PEDIDOS ENTREGAS SERVICIO CALIDAD DESARROLLOS NUEVOS PRODUCTOS POR PROCESOS ORGANIZACIÓN VERTICAL Conjunto de TAREAS interrelacionadas. Dan lugar a un OUTPUT final. Deben generar un VALOR AÑADIDO. Operaciones que componen un proceso. Obtienen OUTPUTS a partir de INPUTS. Deben generar VALOR AÑADIDO. ORGANIZACIÓN Actividades Tareas La Gestión de la Calidad Total 41 42 Gestión Integral de la Calidad enfoques de los procesos y sus mejoras, puesto que toda la actividad que se desarrolla en ellos debe estar realmente enfocada al cliente. La calidad resultante de los procesos dirigidos al cliente, en todos los aspectos que emanan de sus requerimientos, debe ser evaluada en tres aspectos: • Calidad requerida por el mercado potencial de la empresa y sus procesos. • Calidad requerida por los clientes reales de la empresa y sus procesos. • Calidad percibida por los clientes actuales de los productos de la empresa. Esta última debería coincidir con la que la empresa cree que suministra al cliente, pero, con frecuencia, la percepción que tiene el mismo de la calidad que se le suministra es diferente. Como elementos de importancia para tener en cuenta a la hora de evaluar estas tres calidades, podremos considerar: • Elementos a determinar para la evaluación de la calidad y ponderación que otorgan los clientes o mercado. • Criterios para la evaluación y ponderación. • Nivel de satisfacción que requiera el cliente o mercado. • Nivel de satisfacción que otorga la empresa y su comparación con el de empresas competidoras. Como consecuencia de ello conviene identificar las deficiencias que presenta el sistema empresarial en cuestión y determinar las áreas de actuación para mejorar la calidad percibida por el cliente. De hecho, sin una investigación específica, el nivel de calidad percibido por nuestros clientes sólo llegamos a conocerlo en una proporción mínima (es como la punta de un iceberg). Será bueno recordar en este sentido que, en general y por término medio: • Sólo uno de cada 25 clientes insatisfechos efectúan una reclamación. • Sólo uno de cada 10 clientes insatisfechos vuelve a adquirir nuestros productos. • Pero cada cliente insatisfecho comunica a otros 10 su insatisfacción. • Captar un nuevo cliente cuesta cinco veces más que mantener un cliente actual. Una forma de llevar a cabo un estudio interesante de la calidad en sus diferentes aspectos y objetivos es la de efectuar una tabla de «perfiles de calidad», en la que pueden compararse las calidades resultantes de distintos procesos de la empresa (más allá incluso de la producción) con la requerida por el mercado y con la de una empresa del sector (que puede ser la líder). ADMINISTRACIÓN LOGÍSTICA PRODUCCIÓN 2 3 6 7 8 9 10 Figura 1.10 6 RESPUESTA (Capacidad) 3 2 1 1 1 6 5 7 7 8 Líder Requerida (PCL) (PCR) 5 DEVOLUCIONES / ABONOS 4 5 5 6 -- 5 4 4 3 4 3 1 4 GAPS CALIDADES Calidad propia respecto: Requerida Líder 6 Propia (PCP) 1 ALTA FACTURACIÓN NIVEL DE STOCKS ENTREGAS FRACCIONADAS ENTREGAS (Cumplimiento) ENTREGAS (Plazos dados) EMBALAJES FLEXIBILIDAD % DEFECTOS PROCESOS CALIDAD / PRECIO FUNCIONALIDAD 0 MEDIA PERFILES DE CALIDAD BAJA COMPETITIVIDAD POR MEJORAS ATRIBUTOS DE CALIDAD COMPETITIVIDAD POR BENCHMARKING DEPARTAMENTOS DE LA EMPRESA La Gestión de la Calidad Total 43 44 Gestión Integral de la Calidad La figura 1.10 representa una evaluación de la calidad de los distintos procesos de una empresa respecto a diferentes requerimientos del mercado, vía perfiles de calidad. De la comparación de los distintos perfiles podemos obtener conclusiones respecto de aquellos aspectos en los que puede mejorarse y en qué medida hacerlo. La calidad en los servicios Las empresas que fabrican bienes de consumo también cuentan con un servicio al cliente (de entrega, de asistencia técnica, de reclamaciones, etc.), que según acabamos de ver resulta de una importancia decisiva para la competitividad, dado que se trata de una atención directa al cliente, a su calidad percibida y a sus reclamaciones. Además, existen muchas empresas cuya actividad entra de lleno y de forma exclusiva en el servicio al cliente. Son las empresas de servicios, que representan, actualmente y en la mayoría de los países desarrollados, un elevado porcentaje de los empleos globales, que puede alcanzar fácilmente el 70-75% de los mismos, en detrimento de los empleos industriales o de los empleos en los sectores primarios, agricultura, ganadería, pesca, etc. Así pues, entre las actividades de las empresas plenamente dedicadas a los servicios y los servicios que prestan las empresas con actividad industrial, el servicio al cliente está presente en una muy importante proporción de actividades empresariales; por otra parte y dado que en los servicios el centro de atención está directamente relacionado con el cliente, podemos comprender fácilmente que la calidad adquiere, si cabe, mayor importancia. Recordemos que siempre identificamos la calidad con la satisfacción del cliente. Para ello será necesaria la interacción armónica de tres factores: • Responsabilidad de la Dirección. • Recursos humanos y materiales. • Sistema de calidad estructurado. Diferencias entre la producción de servicios y la de productos Es evidente que deben existir características diferenciales entre la producción de servicios y la de productos; estas diferencias podemos resumirlas fundamentalmente en tres aspectos que hacen referencia al tipo de producto y su producción, cómo son consumidos y cómo son evaluados: La Gestión de la Calidad Total 45 Intangibilidad de los servicios Se puede afirmar que los servicios son prestaciones y experiencias en contraposición con los objetos. Esto comporta que sea más complicado establecer las especificaciones precisas para su elaboración. Es decir, que para definir los requisitos se requiere un proceso más laborioso. Contrariamente a lo que sucede en los productos tangibles, como, por ejemplo, impresoras o teclados, en el asesoramiento informático o servicios de comunicaciones el resultado no podrá ser previsto, medido y verificado para garantizar la calidad antes de la ejecución. Heterogeneidad de los servicios Aquellos servicios que requieren mucha colaboración humana hacen que su prestación cambie de un día a otro debido a la variabilidad de los factores intrínsecos humanos de los usuarios o clientes del servicio, y de los proveedores. Inseparabilidad de la elaboración y el consumo En los productos tangibles, primero se pasa por una fase de producción y posteriormente el cliente consume el producto. En el mundo de los servicios el producto se produce al mismo tiempo que el cliente lo consume. La calidad de los servicios se califica durante su prestación. Los usuarios no sólo evalúan el servicio por el resultado final, sino también por el proceso de recepción del mismo. El conjunto de estos tres factores hace que el usuario o cliente evalúe el servicio de una manera diferente a los productos, haciendo que para la empresa suministradora sea más difícil comprender los criterios de evaluación que utilizan los usuarios. Por ejemplo, la forma en que una secretaria evalúa al departamento de microinformática cuando no puede recuperar un documento y pide ayuda es diferente a cómo evalúa la función del teclado de un PC, ya que entonces intervienen factores de relación humana. Características de la calidad en los servicios Según las normas ISO, varias son las razones para prestar una especial atención a la calidad del servicio, entre las que se cuentan: • Mejorar la prestación del servicio y la satisfacción del cliente. • Mejorar la productividad, la eficacia y reducir costes. • Mejorar el mercado. 46 Gestión Integral de la Calidad Ello supondrá realizar un esfuerzo especial para gestionar los procesos sociales del servicio, considerar las interacciones humanas como un elemento esencial de la calidad del servicio, desarrollar las competencias y aptitudes del personal y motivar al personal a la mejora de la calidad y a alcanzar las expectativas del cliente, sin olvidar lo ya comentado anteriormente acerca del reconocimiento de la importancia de la percepción del cliente, de la imagen de la cultura y de las prestaciones de la organización de servicios. En cuanto a los requisitos (recordemos que calidad es cumplir con los requisitos), que son las características que han de cumplir los outputs de manera que el cliente quede satisfecho, también existen diferencias entre los productos y los servicios, puesto que en los productos estos requisitos se discuten con el cliente y se llega a definir cómo ha de ser el resultado o salida, mientras que en los servicios, para definir estos requisitos no siempre se puede hablar previamente con el cliente. Claro que siempre habrán unos requisitos que el cliente espera y no nos comunica. Este conjunto de requisitos del servicio son las expectativas del cliente, y para cumplirlas se ha de igualar o superar aquello que el cliente espera del servicio. Podemos concluir, pues, que la calidad del servicio estará muy orientada a «igualar o sobrepasar las expectativas que tiene el cliente respecto al servicio». Así, por ejemplo, si al reparar un teclado que no funciona el servicio técnico de una empresa informática, además de arreglarlo, explica al cliente por qué se ha estropeado y qué ha de hacer para que no vuelva a pasar, seguramente está cumpliendo y superando las expectativas del cliente, que eran que le reparasen el teclado. Se habrán cumplido todos los requisitos y, por tanto, el cliente podrá decir que aquel servicio era de calidad. Por eso, el incumplimiento en los servicios podrá equipararse con la amplitud de la diferencia que exista entre las expectativas del cliente y lo que reciba realmente. Para comprender estos nuevos requisitos será interesante analizar cuáles son los factores que influyen en las expectativas de los clientes. Comunicación cliente-cliente Constituye uno de los factores potenciales en la determinación de las expectativas. Es la información que transmite un cliente antiguo a un cliente potencial al comunicarle sus experiencias sobre un determinado servicio. En función del grado de satisfacción del cliente se pueden generar nuevos clientes o perder muchos otros. Necesidades personales Lo que desea el cliente para satisfacer sus necesidades también condiciona las expectativas. Los deseos varían de un cliente a otro, ya que uno puede valorar más que el servicio sea comprensible y otro que le ofrezca gran cantidad de posibilidades. La Gestión de la Calidad Total 47 Experiencias anteriores Las experiencias anteriores en un mismo servicio provocan que se modifiquen las expectativas. Si se contrata de nuevo un servicio las expectativas serán más altas, por ejemplo, en el trato, amabilidad y cortesía, que si no se conoce el servicio y lo que interesa son los buenos resultados. Comunicación externa Es la comunicación que ofrecen las empresas a los clientes. Puede ser recibida mediante mensajes directos o indirectos. La publicidad sobre el servicio en un medio de comunicación sería un mensaje directo. La apariencia de las oficinas o el formalismo en la manera de contratar el servicio serían mensajes indirectos. El precio del servicio es una característica que complementa cada uno de los otros factores. El cliente valorará este precio en función de la tarifa y las expectativas que se le ofrecen. Criterios generales de evaluación de los servicios Los servicios tienen sus propios criterios de evaluación y en ello, como en ningún otro caso, cuentan los requisitos o expectativas que utiliza el cliente para juzgar el servicio. Vamos a resumir éstos en los diez que siguen: 1. Elementos tangibles: Apariencia de las instalaciones físicas, oficinas, equipos, personal y materiales de comunicación. 2. Fiabilidad: Habilidad del proveedor para realizar el servicio prometido de forma fiable y adecuada. 3. Capacidad de respuesta: Disposición de ayudar a los clientes y proveerlos de un servicio rápido. 4. Profesionalidad: Posesión de las capacidades requeridas y conocimiento de la realización del servicio. 5. Cortesía: Atención, consideración, respeto y amabilidad del personal que trata al cliente. 6. Credibilidad: Veracidad, creencia y honestidad en el servicio que se provee. 7. Seguridad: Inexistencia de peligros, riesgos o dudas. 8. Accesibilidad: Capacidad de un servicio de ser accesible y facilidad para establecer contacto. 9. Comunicación: Mantener a los clientes informados utilizando un lenguaje que puedan entender, así como saber escucharlos. 10. Comprensión del cliente: Esfuerzos realizados para conocer al cliente y sus necesidades. 48 Gestión Integral de la Calidad Deficiencias en los servicios y sus causas Los incumplimientos con el cliente son el elemento distorsionador más importante en la prestación de servicios. En éstos se considera un incumplimiento cuando el cliente no resulta satisfecho; es decir, siempre que no se cumplan sus expectativas. Las causas que llevan al incumplimiento se denominan deficiencias. La deficiencia general es la diferencia entre lo que el cliente espera y lo que recibe y se puede distribuir en cuatro clases de deficiencias internas. Estas deficiencias corresponden a las percepciones que tienen los directivos sobre la calidad de los servicios y las tareas asociadas por la prestación de los mismos: Discrepancia entre las expectativas de los usuarios y las percepciones de los directivos La deficiente comprensión de los directivos respecto a las expectativas y preocupaciones auténticas de los usuarios provoca un servicio que no satisface plenamente las expectativas del cliente. Un paso imprescindible para la mejora de la calidad de los servicios consiste en que la dirección de la empresa se informe suficientemente sobre las expectativas de los clientes para disminuir las deficiencias ocasionadas por esta discrepancia. Discrepancia entre las percepciones de los directivos y los requisitos definidos La correcta percepción de las expectativas de los clientes por parte de los directivos es necesaria, pero insuficiente para conseguir calidad en los servicios. Es necesario que la dirección establezca claros requisitos que reflejen sus percepciones sobre las expectativas de los usuarios. Esto permitirá que los procedimientos utilizados por los empleados en sus procesos también cumplan con las expectativas de los clientes. Algunos factores que causan esta discrepancia son: • El compromiso insuficiente que asume la dirección con el sistema de calidad. • La percepción de inviabilidad respecto a poder cumplir con las expectativas del cliente. • Errores en establecer los requisitos, haciendo que sean poco claros. • Ausencia de objetivos que permitan la mejora continua. Discrepancia entre los requisitos definidos y la prestación del servicio A pesar de que los requisitos y los procedimientos de actuación sean claros, no siempre se cumplen con exactitud y ello provoca que el servicio entregado no sea el que se había definido. La Gestión de la Calidad Total 49 La mayoría de los incumplimientos con los requisitos son causados por: • Formación insuficiente del personal que trata con el cliente. La formación es tan necesaria en el proceso a desarrollar como el trato con el cliente. • Falta de recursos para llevar a buen término los procesos según los requerimientos. Afecta tanto a los de recursos técnicos como de personal. • Falta de interés del personal. Discrepancia entre la prestación del servicio y la comunicación externa La promesa que hacen algunas empresas de servicios en la publicidad de los medios de comunicación, en los mensajes que transmiten en la red de ventas y en otras comunicaciones externas, incrementan las expectativas del cliente. Esto resulta positivo si se cumplen estas expectativas, pero puede resultar doblemente negativo si no se cumplen, ya que un cliente defraudado es un cliente perdido, a la vez que una publicidad negativa. Organizaciones para el impulso y mejora de la calidad. Modelos de calidad La calidad se fundamenta en un sistema desarrollado de acuerdo con los principios de la gestión de la calidad total (TQM), lo que normalmente se lleva a cabo basándose en un modelo de implantación. El más común en Europa es el modelo EFQM (European Foundation for Quality Management). La EFQM se fundó en 1988, cuando 14 compañías líderes de distintos sectores, la crearon con el objetivo de potenciar la posición de las empresas europeas en los mercados mundiales. Para cumplir con su papel, la EFQM utiliza dos vías: • Impulsar la calidad como estrategia para obtener ventajas competitivas. • Estimular el desarrollo de actividades de mejora de la calidad. Premios para las implantaciones de modelos de calidad Una de las acciones más importantes de la EFQM fue impulsar la creación del Premio Europeo a la Calidad, que se gestó en 1991, en dos modalidades: • Los Galardones Europeos a la Calidad, que se conceden a organizaciones que demuestren un nivel de excelencia en la gestión de la calidad, como proceso fundamental de mejora continua. • El Premio Europeo a la Calidad, que se concede al mejor de entre los galardo- 50 Gestión Integral de la Calidad nados por considerarlo el exponente más satisfactorio de la Gestión de la Calidad Total en Europa. Las empresas que presentan su candidatura reciben una pormenorizada evaluación con los puntos fuertes y áreas de mejora sobre su gestión de la calidad, basándose en el modelo europeo EFQM. Por otra parte, en Estados Unidos también se ha desarrollado un modelo de calidad (no muy distinto del creado por la EFQM) y se ha instaurado asimismo un premio para las mejores implantaciones. El presidente Reagan estableció el galardón, el 20 de agosto de 1987, con el nombre de Malcolm Baldridge, en memoria del que fuera Secretario de Comercio de Estados Unidos hasta 1987, fallecido, y principal impulsor de la creación del premio. Como responsable del programa del premio fue elegido el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (INNT), mientras que la Sociedad Norteamericana para el Control de Calidad (SNCC) ayuda en la administración del programa del premio. El premio Malcolm Baldridge pretende reconocer los logros en la mejora de la calidad, del establecimiento de directrices para la autoevaluación y de procurar que los ganadores del premio permitan a otros compartir sus experiencias. Malcolm Baldrige establece seis premios: dos para el sector industrial, dos para el sector servicios y dos para las pequeñas empresas independientemente del sector al que pertenezcan. Aparte de las empresas que se presentan como candidatas, cabe destacar que muchas empresas usan los criterios del premio como herramientas de evaluación y mejora del sistema de calidad total. También en Japón se ha instaurado un modelo de calidad y el correspondiente premio. Durante varios años, después de la Segunda Guerra Mundial, la principal tarea de Japón fue elevar la calidad de vida de su población mediante la revitalización de su economía. Deming, especialista norteamericano en la aplicación de técnicas de control estadístico de calidad, ayudó estimulando la calidad en el sector industrial japonés. El efecto movilizador que produjo esta iniciativa hizo que en 1951, por resolución de la Unión de Científicos e Ingenieros japoneses (JUSE), se instituyera el Premio Nacional a la Calidad, que recibió el nombre de Premio Deming, como homenaje a la persona que les ayudó a despegar. El Premio Deming ha supuesto un gran estímulo para los ganadores del mismo y un ejemplo para los demás participantes y, lo que es más importante, se trata de una auténtica herramienta de evaluación y mejora de la calidad en las empresas, muchas de las cuales han tomado el modelo del Premio Deming como pauta para establecer la estrategia de calidad total (al igual que, en Europa, se toma el modelo EFQM). 51 La Gestión de la Calidad Total El modelo europeo de calidad EFQM El modelo EFQM se basa en la instauración y evaluación de una serie de elementos, cuyo desarrollo se halla sometido a una autoevaluación mediante cuestionarios. La figura 1.11 muestra los elementos (agentes y resultados) que intervienen en el modelo EFQM. Se observa que cada elemento viene acompañado de una puntuación, que concede un total de 500 puntos a los agentes y otros 500 a los resultados, siendo distinta la puntuación otorgada a cada elemento. Tales puntaciones provienen de la autoevaluación sobre las respuestas a los cuestionarios establecidos para cada uno de los elementos. SATISFACCIÓN PERSONAL ESTRATEGIA 90 puntos (9%) 100 puntos (10%) RESULTADOS PROCESOS LIDERAZGO (Dirección) 90 puntos (9%) RECURSOS 80 puntos (8%) (Actividades con valor añadido) SATISFACCIÓN CLIENTE 200 puntos (20%) 140 puntos (14%) PERSONAL 90 puntos (9%) Agentes facilitadores 500 puntos (50%) (Evaluación cuantitativa y cualitativa) 150 puntos (15%) IMPACTO SOCIAL 60 puntos (6%) Resultados 500 puntos (50%) Figura 1.11. Modelo europeo EFQM de implantación de un sistema de calidad Veamos ahora el papel que desempeñan los agentes y resultados en este modelo: Agentes: Son los elementos que permiten instaurar la calidad total: ante todo, la dirección de la organización, que debe liderar la implantación del modelo, desarrollando la correspondiente estrategia, dotándolo de los recursos necesarios y aportando el personal necesario, debidamente formado y motivado. Todo ello ¿para qué? Para llevar a cabo los procesos de la organización de la manera más correcta y eficiente posible. Pues bien, los elementos que acabamos de citar son, precisamente, los agentes. Comentaremos brevemente el papel de cada uno: 52 Gestión Integral de la Calidad Liderazgo: Relacionado con el comportamiento y actuaciones del equipo directivo y, en general, todo el personal de la organización para estimular, apoyar y fomentar la cultura de gestión de calidad total Este agente es muy importante, puesto que el modelo se basa en la impulsión del sistema de calidad, desde la dirección de la organización. La dirección debe estar involucrada y liderar la implantación, planificación, control y mejora. El liderazgo exige a la empresa, además, la participación activa, proporcionando los recursos necesarios al sistema, utilizando ella misma y enseñando herramientas de la calidad y su mejora. Además, el liderazgo demanda no actuar nunca contra la cultura que se pretende implantar, ni en casos de urgencias o similares, lo que con frecuencia olvida la dirección de cualquier empresa (se trata de un caso especial…). La autoevaluación para este agente debe demostrar: • Cómo los líderes demuestran de manera visible su compromiso con la calidad total. • Cómo los líderes apoyan la mejora y la implicación proporcionando recursos y ayuda. • Cómo los líderes se involucran con los clientes, proveedores y otras organizaciones. • Cómo los líderes reconocen y aprecian los esfuerzos y logros del personal. Estrategia: Basada en la formulación, despliegue y revisión de la política y estrategia de la organización, para convertirla en planes y acciones. La estrategia del sistema de calidad se basará en la satisfacción de los clientes, del personal involucrado y del entorno. A fin de establecer la estrategia más conveniente, se utilizará la información más adecuada, basada en informaciones de clientes, empleados, competidores y también por medio de benchmarking (información acerca del estilo y procedimientos de gestión de las empresas modélicas). Una vez establecida la estrategia deberá comunicarse a las personas involucradas y tratar de convencerlas de su conveniencia, a fin de motivarlas para que la puesta en práctica de la misma sea un éxito. Será asimismo muy importante hacer un seguimiento de la efectividad de las estrategias establecidas en su puesta en práctica, a fin de conocer si son convenientes algunas correcciones. La autoevaluación para este agente debe demostrar: La Gestión de la Calidad Total 53 • Cómo la política y estrategia de la organización se basa en información relevante y global. • Cómo se desarrolla la política y estrategia de la organización. • Cómo se comunica e implanta la política y estrategia de la organización. • Cómo se actualiza y mejora periódicamente la política y estrategia de la organización. Recursos: Agente centrado en cómo gestiona la organización sus recursos de manera eficaz y eficiente. Establecida la estrategia, se pondrán a contribución de la misma los recursos necesarios, humanos y materiales, que sean precisos para su cabal desarrollo, estableciéndose las actuaciones necesarias para optimizar su consumo y minimizar los costes. Entre los recursos será conveniente tener en cuenta el impacto de las tecnologías emergentes en la calidad y el coste y aplicar aquellas que puedan resultar útiles para la eficiencia del sistema. La autoevaluación para este agente, debe demostrar: • Cómo se gestionan los recursos económicos y financieros. • Cómo se gestionan los recursos de información. • Cómo se gestionan los materiales y las relaciones con los proveedores. • Cómo se gestionan las instalaciones, materiales y otros bienes. • Cómo se gestionan la tecnología y la propiedad intelectual. Personal: Agente orientado al aprovechamiento, por parte de la organización, de todo el potencial de su personal. Las personas forman una parte muy importante del modelo a implantar; será decisivo que se hallen motivadas, integradas y satisfechas con su participación. Para que su integración sea completa, será muy importante la comunicación abierta en sentido descendente (la necesaria información al personal), pero también ascendente (que el personal encuentre accesibles a sus superiores para consultar y asesorarse). Otro aspecto importante con relación al personal es la adecuada cobertura de aspectos como la selección, formación, creatividad, retribución, etc. Finalmente y, de acuerdo con los principios de las organizaciones eficientes, mejorará la eficiencia del sistema si éste opera en base a equipos de trabajo (grupos de mejora y círculos de calidad). La autoevaluación para este agente debe demostrar: 54 Gestión Integral de la Calidad • Cómo se planifican y mejoran los recursos humanos. • Cómo se mantienen y desarrollan las capacidades del personal. • Cómo se acuerdan los objetivos del personal y se revisa continuamente su rendimiento. • Cómo se implica, faculta y reconoce al personal. • Cómo se desarrolla un diálogo eficaz entre el personal y la organización. • Cómo cuida la organización a sus empleados. Procesos: La evaluación se centra, para este agente, en cómo la organización identifica, gestiona, revisa y mejora sus procesos. Los procesos son, ni más ni menos, que los elementos centrales de un sistema productivo y, en su correcto diseño y desarrollo, reside la eficiencia del sistema. Entenderemos por proceso el conjunto de actividades relacionadas entre sí para la obtención de materiales, productos, servicios o información a partir de los recursos materiales y personales convenientes. Una empresa es, en realidad, un conjunto de procesos interrelacionados cuyo objetivo es crear valor añadido. Por ello resulta de capital importancia identificar los procesos clave y asignar responsables. La mejora de los procesos redundará en la mejora del sistema productivo y de calidad; para mejorar los procesos, pueden utilizarse las herramientas de la calidad diseñadas a tal fin: el ciclo de Deming, el benchmarking, etc. La autoevaluación para este agente debe demostrar: • Cómo se identifican los procesos críticos para el éxito de la organización. • Cómo se gestionan los procesos de manera sistemática. • Cómo se revisan los procesos y se establecen objetivos de mejora. • Cómo se mejoran los procesos mediante la innovación y la creatividad. • Cómo se modifican los procesos y se evalúan las ventajas que de ello se derivan. Resultados: Por medio de los agentes, el modelo dará lugar al sistema de calidad, de acuerdo con el esquema mostrado en la figura 1.11. De su puesta en funcionamiento se obtendrán resultados, todos ellos de la mayor importancia. El modelo europeo destaca los siguientes: Satisfacción de los clientes: Este resultado evalúa los logros que se están alcanzando con relación a la satisfacción de los clientes externos. La Gestión de la Calidad Total 55 No olvidemos que ello permitirá alcanzar el objetivo fundamental de un sistema de calidad, el cual por encima de todo debe estar orientado a satisfacer los requerimientos de los clientes, cosa que no sólo hemos anticipado ya en este mismo capítulo, sino que es una constante a lo largo de toda la obra. La autoevaluación para este resultado, debe demostrar: • El rendimiento de la organización en lo referente a la satisfacción de las necesidades y expectativas de sus clientes externos, mediante la presentación de resultados, tendencias, objetivos y comparaciones con la competencia u organizaciones consideradas como las mejores de su sector. • Cómo se informa acerca de la importancia que el cliente da a estas medidas. • Cómo percibe el cliente, los productos y servicios de la organización y su relación con dicha organización. • Cómo establecer mediciones complementarias relativas a la satisfacción del cliente. Satisfacción del personal: Este resultado evalúa los logros que se están alcanzando con relación a la satisfacción de los empleados, los cuales, de esta manera, podrán seguir colaborando al buen funcionamiento del modelo. La autoevaluación para este resultado debe demostrar: • El rendimiento de la organización en la satisfacción de las necesidades y expectativas de su personal, mediante la presentación de resultados, tendencias, objetivos y comparaciones con la competencia u organizaciones consideradas como las mejores de su sector. • Cómo se informa acerca de la importancia que el personal da a estas medidas. • Cómo percibe el personal, la organización y su relación con ella. • Cómo establecer mediciones complementarias relativas a la satisfacción de los empleados. Impacto social: Centrado en los logros que se están alcanzando en relación con la satisfacción de las necesidades y expectativas de la comunidad local, nacional e internacional en general (según sea apropiado). Este criterio incluye cómo se percibe el modo en que la organización entiende la calidad de vida, el entorno y la conservación de los recursos naturales, así como las mediciones internas de efectividad que realice. También incluye las relaciones con las autoridades y organismos que influyen y regulan las actividades de la organización. 56 Gestión Integral de la Calidad Este resultado es hoy día muy importante, ya que no puede concebirse una empresa con un desenvolvimiento correcto y un elevado nivel de calidad, con un impacto negativo en la sociedad afectada por su actividad, sea por cuestiones sociales, cuestiones relacionadas con la contaminación o cualesquiera otras. La autoevaluación para este resultado debe demostrar: • El rendimiento de la organización en la satisfacción de las necesidades y expectativas de la sociedad, mediante la presentación de resultados, tendencias, objetivos y comparaciones con la competencia u organizaciones consideradas como las mejores de su sector. • Cómo se informa acerca de la importancia que la sociedad da a estas medidas. • Cómo percibe la sociedad, la organización y su relación con ella. • Cómo establecer mediciones complementarias relativas al impacto de la organización en la sociedad. Rendimiento y eficiencia global de la organización: Finalmente, con este resultado se pretenden evaluar los logros que se están alcanzando en relación con los objetivos empresariales planificados y a la satisfacción de las necesidades y expectativas de todos aquellos que tengan intereses, económicos o generales, en la organización. La valoración de este resultado está integrada por lo que constituye lo que podríamos llamar el resultado «por excelencia», es decir, el resultado económico, pero siempre acompañado de los correspondientes a otros objetivos a alcanzar, asimismo importantes, como podría ser un aumento de la cuota de mercado. La autoevaluación para este resultado debe demostrar: • El rendimiento de la organización tal como se desprende de los resultados, tendencias, objetivos y comparaciones con la competencia u organizaciones consideradas como las mejores de su sector. • Cómo se informa acerca de la importancia de los resultados para todos aquellos que tengan un interés económico, o de otro tipo en la organización. • Cómo establecer mediciones de carácter económico del rendimiento general de la organización. • Cómo establecer mediciones complementarias del rendimiento general de la organización. 2 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas La evolución más avanzada de los conceptos relacionados con la calidad nos conducen inexorablemente a la denominada Gestión de la Calidad Total tal y como se entiende en la actualidad, que se corresponde con el concepto ampliamente implantado del TQM o Total Quality Management. Este concepto de calidad total se puede considerar como una última evolución del mismo, que persigue la satisfacción plena de todos los entes relacionados con la organización y la mejora continua de todas las actividades para obtener la excelencia de la empresa. Kaoru Ishikawa, uno de los más importantes maestros, definía el objetivo de la calidad total de la forma siguiente: «Mediante la calidad total y con la participación de todos los empleados, incluido el presidente, cualquier compañía puede crear mejores productos o servicios a menor coste, aumentar las ventas, mejorar beneficios, convirtiéndose así en una organización mejor». La idea que aglutina la filosofía básica de la calidad total es «hacer las cosas bien a la primera», es decir, hacer lo que se debería, de forma que el resultado sea satisfactorio sin necesidad de repetirlo. Esta filosofía proporciona una serie de beneficios importantes, como el ahorro de tiempo y dinero. Es preferible invertir más en hacer las cosas bien que tener que repetirlas, con el coste añadido que ello conlleva. Dentro de toda la empresa, cada uno de los entes que la configuran, es decir, personas, procesos, proveedores, departamentos, etc., se consideran a la vez como clientes y proveedores. La calidad total persigue la satisfacción total de todos los clientes, tanto internos como externos. La generación de la calidad se produce por la acción de todos los diferentes elementos que intervienen en los procesos, de tal forma que cada actividad desarrollada tiene uno o varios clientes a nivel interno a los que hay que satisfacer de forma plena. La calidad total es una estrategia de carácter global que implica a todos los departamentos, procesos y personas que forman la organización, y cuya aplicación 57 58 Gestión Integral de la Calidad es tarea de la dirección. Algunos de los aspectos que caracterizan a la calidad total son: • Orientación clara a la satisfacción de los clientes. • Trabajo en grupo. • Formación y educación sobre la calidad. • Énfasis en la prevención de los defectos y problemas mediante el análisis de las causas. Enfoque «proactivo» frente al «reactivo». • Gestión basada en la mejora continua de la calidad. • Participación e implicación de todos los estamentos de la empresa mediante un esfuerzo integrado. • Aplicación de sistemas de calidad que persiguen su aseguramiento mediante una adecuada planificación, optimización y control. • Liderazgo activo y ejemplar de la dirección. Los productos y servicios que persiguen la calidad total no sólo basan ésta en la ausencia de fallos y defectos y el cumplimiento de las especificaciones, sino que buscan satisfacer las necesidades tanto explícitas como implícitas. La calidad total no sólo considera la calidad de productos y servicios, sino que se trata de un concepto más amplio y global que implica a las personas, la organización, los procesos, los proveedores, etc. Por tanto, ya no será competencia exclusiva del departamento de calidad, sino que deberá ser asumida y promovida por todos los departamentos y, sobre todo, liderada de forma activa por la dirección, como ya se ha comentado. Los efectos de la aplicación de la calidad total no serán inmediatos. La mejora continua es algo que evoluciona de forma lenta, pero constante, y los efectos y resultados tardan en aparecer. Se puede afirmar que es una carrera de fondo que a largo plazo produce beneficios lo suficientemente importantes como para que merezca la pena el esfuerzo. Algunos de los beneficios que conlleva se enumeran a continuación: • Mayor productividad, menor coste y mayores beneficios económicos. • La satisfacción total de los clientes, logrando su fidelidad. • Mayor cuota de mercado. • Incremento general de la calidad de productos, servicios, procesos y, en general, de toda la organización. • Aumento de la imagen externa de calidad y seriedad de la empresa, y mayor prestigio social. • Incremento de la motivación de los recursos humanos. • Aumento de la ventaja competitiva. • Preocupación y eficacia en el cuidado del medio ambiente, eliminando los efectos nocivos. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 59 La Gestión de la Calidad Total: planificación, implantación y control La Gestión de la Calidad Total o TQM, como ya hemos indicado que se la conoce, comporta una forma de gestión de toda la organización y sus procesos, a largo plazo y basada fundamentalmente en la calidad. Precisa de la participación de toda la mencionada organización y persigue la satisfacción total de los clientes, de la propia empresa y de la sociedad. El concepto de «gestión» incluirá diferentes aspectos como el aseguramiento, control, prevención, mejora, planificación y optimización de la calidad, etc. Soin Singh define la Gestión de la Calidad Total como: «Un esfuerzo de mejora continua de la calidad de todos los procesos, productos y servicios, mediante la participación universal, que resulte en un crecimiento de la satisfacción y la lealtad del cliente y una mejora de los resultados de la empresa». TQM no constituye un método alternativo de dirección, una actividad adicional o un simple control de calidad, sino una forma de gestionar orientada a obtener la calidad total de todos los recursos organizativos, técnicos y, sobre todo, humanos, y que engloba una serie de ideas, como la gestión participativa, satisfacción de los clientes, motivación y formación, mejora continua, etc. Los recursos humanos adquieren una importancia vital en el TQM. Las ideas y las técnicas complementarias sirven de poco sin la implicación activa de las personas. Esta implicación debe comenzar con la información, educación y formación y, por último, motivación de las personas para que participen y se impliquen en el desarrollo y en la realización de las diferentes ideas y técnicas que engloba el TQM. El hecho de hacer a todos los miembros partícipes y corresponsables de los planes y objetivos sobre la calidad se traduce en una serie de aspectos positivos en los recursos humanos: • Crecimiento a nivel personal. • Reconocimiento por el trabajo realizado y las metas alcanzadas. • Satisfacción por el trabajo bien hecho. A continuación se describen algunos de los diversos aspectos que son tratados por la Gestión de la Calidad Total: • La mejora continua de toda la organización: personas, procesos, productos y servicios, etc. Es un concepto esencial y la idea que persigue es la mejora progresiva y constante que sirva de complemento a otros avances importantes fruto de la inversión en innovación tecnológica. • Los clientes, y no sólo los clientes externos, independientes de la empresa, sino también los clientes internos que forman la compañía. La empresa debe escuchar a todos los clientes y comprender sus necesidades y expectativas actuales y potenciales. 60 Gestión Integral de la Calidad • La importancia en sí de los procesos es vital para lograr resultados predecibles y con la misma variabilidad. La mejora de los procesos a través de la gestión y control es una forma de asegurar la calidad. • La formación y educación, no sólo de las personas; toda la organización debe aprender y evolucionar para obtener efectividad y resultados óptimos en la resolución de problemas y en la mejora de los procesos. • La toma de decisiones ha de estar basada en hechos y no en intuiciones. • El empleo de normas comprobadas y constatadas para evitar la aparición de problemas. • El impacto social: la GCT persigue la satisfacción de la sociedad en aspectos como la protección del medio ambiente y los recursos naturales. • La integración de los proveedores implicándoles en los planes y objetivos de calidad. En la tabla 2.1, se expone una relación comparativa de aspectos diferenciales entre el enfoque actual del TQM y el del control de calidad clásico. Implantación de la calidad La calidad total puede resultar un modelo de gestión de difícil implantación, por cuanto supone de cambio de mentalidad y enfoque de gestión, lo que a su vez implica vencer una serie de resistencias y problemas que pueden plantearse. Las propias compañías tienen sus reservas a la hora de aplicarla como modelo de gestión, porque implica la aceptación de nuevas ideas, actitudes, enfoques y herramientas, sobre todo en los casos en que la compañía funciona bien con el modelo de gestión que aplica. También resulta complicado el cambio de actitud de las personas, que deben asimilar conceptos nuevos y cambiar de mentalidad. La organización debe entender que la cultura del TQM tiene unas ventajas suficientemente importantes como para rentabilizar el esfuerzo realizado, culminando en la consecución de una ventaja competitiva y de la excelencia como empresa. Hay dos premisas fundamentales para lograr que la implantación del TQM tenga éxito: contar, por un lado, con el compromiso activo de la dirección, y por otro, con la gestión adecuada de los recursos humanos, mediante educación y motivación. Si no se dan estas dos premisas básicas, difícilmente lograremos nuestros objetivos. El liderazgo de la dirección implicará una adecuada gestión de los recursos, el establecimiento de políticas y estrategias orientadas hacia la calidad total y la disposición de los suficientes medios financieros, tecnológicos y humanos para tales fines. La implicación de la dirección servirá como estímulo y motivación para el resto de la organización. Otro aspecto que debe tenerse en cuenta es contar con los mecanismos o medios necesarios para obtener información minu- 61 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas GESTIÓN DE LA CALIDAD TOTAL (TQM) Cuadro comparativo de los aspectos relevantes de la calidad como INSPECCIÓN y como GESTIÓN TOTAL ASPECTOS CONTROL DE CALIDAD TRADICIONAL GESTIÓN DE LA CALIDAD TOTAL Definición Orientación al producto Orientación al cliente Prioridades El coste y los resultados En la calidad del proceso Decisiones Énfasis a corto plazo Equilibrio entre corto y largo plazo Objetivo Detección de errores Prevención de errores Costes La calidad aumenta el coste La calidad reduce costes y aumenta productividad Errores debidos a: Causas especiales producidas por trabajadores Causas comunes, originadas por la dirección Resposabilidad de la calidad Inspección y departamento de control de calidad Implica a todos los miembros de la organización Cultura de la organización Metas de cantidad, los trabajadores pueden ser incentivados por sus errores Mejora continua y trabajo en equipo Estructura organizativa y flujo de información Burocrática, rígida, flujo restringido Enfoque horizontal, información en tiempo real, flexible Toma de decisiones Enfoque arriba-abajo Enfoque de equipo Mantenimiento Solo corresponde al departamento de mantenimiento El operario de producción practica automantenimiento. Mantenimiento total Logística Stock elevado Organización de la calidad industrial Detección. Atención sólo en inspección. Sólo corresponde al dpto. de calidad Prevención. Aseguramiento de la calidad. Autocontrol Normalización Normas de especificación. Parámetros físicos Normas de gestión de calidad Organización del trabajo Taylorismo Dirección participativa Tabla 2.1 Tendencia a cero stock. Justo a tiempo. KANBAN. Cambio rápido de útiles 62 Gestión Integral de la Calidad ciosa, fiable y actual sobre cualquier actividad o problemática interna de los procesos, productos, departamentos, etc., así como de las actividades externas, a partir de estudios de mercado, la «voz del cliente», la coyuntura económica, etc. Dentro del marco de la implantación del TQM existe una serie de técnicas y herramientas que permitirán de forma complementaria la planificación y optimización de la calidad de productos, procesos y servicios, con el objeto de reducir en la medida de lo posible los controles e inspecciones para detectar fallos y desviaciones. Algunas de las técnicas más importantes que se utilizan dentro de la cultura de la calidad, y que veremos con mayor profundidad en capítulos posteriores, son: a) Planificación: QFD1 o Despliegue Funcional de la Calidad: permitirá de forma estructurada planificar el diseño del producto o servicio, captando las necesidades de los clientes y trasladándolas a lo largo de los procesos de diseño, desarrollo, fabricación y producción. b) Diseño optimizado: 1. Previsión de resultados en forma de fallos potenciales: AMFE o Análisis Modal de Fallos y sus Efectos: Estudia las posibles causas, los modos de fallos y sus efectos potenciales, que, analizados a la luz de la experiencia y otras fuentes de información, permitirán predecir y prevenir dichos fallos y defectos, así como problemas existentes en el diseño, en la producción y en los medios de producción de productos y servicios. 2. Optimización de las características funcionales del producto: DEE o Diseño Estadístico de Experimentos: Realiza una evaluación objetiva de los parámetros o factores que intervienen o determinan la calidad de los procesos, productos o servicios, estableciendo el grado de importancia de cada uno de ellos y actuando en consecuencia. Genichi Taguchi ha desarrollado una variante basada en la reducción de los efectos causados por la variabilidad y, de esta manera, lograr la robustez de procesos, productos y servicios. c) Control: SPC 2 o Control Estadístico del Proceso: El control de calidad de los procesos y los productos se puede llevar a cabo por medio de técnicas estadísticas para controlar su evolución eliminando o reduciendo en lo posible las causas que originan la variabilidad de las características de calidad, con el fin de obtener procesos en «estado de control». 1. Normalmente se emplean las siglas en inglés, correspondientes a Quality Function Deployment. 2. De igual manera ocurre con las siglas de Statistical Process Control. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 63 La obtención de un elevado nivel de calidad gracias a la implantación del TQM facilitará a la empresa la futura aplicación de sistemas de gestión de la producción JIT1 propios del lean management, que integran el binomio cliente-proveedor en términos de cumplimiento de las especificaciones de calidad, plazos establecidos y cantidad de producto o análogas condiciones a nivel de servicio. El entorno JIT, «justo a tiempo», permite una producción flexible que se adapta de forma rápida a los cambios en los gustos y modos, al entorno socioeconómico o a las oportunidades de mejora, y reduce despilfarros por stocks, esperas, exceso de producción, rechazos, etc. Mejoras resultantes de la implantación del TQM La empresa, los procesos que se desarrollan en la misma y los productos que son objeto de su producción, obtienen importantes mejoras en eficiencia y resultados que los hacen más competitivos. Tales mejoras se despliegan en un amplio abanico de resultados, de entre los que destacaremos: • Incremento general del nivel de calidad: Se consigue asegurar la calidad en el origen. La mejora continua, el control de los procesos y la prevención de fallos y defectos permite el aumento de los niveles de calidad de los productos y servicios y la disminución de los porcentajes defectuosos en los controles de producto acabado. La consecuencia de todo ello será el de la fiabilidad y la satisfacción total de los clientes, y por otra parte disminuirán las quejas, reclamaciones, indemnizaciones, etc. • Disminución de costes: La reducción de costes se produce a medio y largo plazo por el aumento generalizado de la calidad. La idea de «hacer las cosas bien a la primera» contribuye de manera importante en este sentido. La reducción de costes afecta a los «costes de no calidad» (los costes internos y los costes externos) y a los «costes de calidad» debidos a la evaluación. Los únicos costes que crecen, pero de forma rentable, son los costes de calidad empleados en la prevención de fallos y defectos. El aumento es muy pequeño proporcionalmente, considerando la reducción drástica del resto de los costes que se obtiene. • Mejora de la productividad: Con la disminución de gastos, el coste unitario disminuye. Se ahorra tiempo y dinero al reducir el trabajo malgastado en recuperaciones, reprocesado de productos, reinspecciones, etc. La prevención de los fallos y defectos potenciales hace disminuir la resolución de problemas, ahorrando trabajo y costes en este sentido. 1. Siglas en inglés de Just in Time. 64 Gestión Integral de la Calidad • Las relaciones a nivel humano mejoran: Se favorece la comunicación interdepartamental y el entendimiento. La motivación de los recursos humanos crece por las responsabilidades otorgadas, la implicación activa de la dirección, el aumento de productividad y calidad, la mejora continua de la organización, etc. El trabajo, el esfuerzo y las ideas aportadas se traducen en el desarrollo de la autoestima personal, del respeto mutuo y de la implicación de las personas. • La organización se vuelve más efectiva y ágil: La mejora de la comunicación y la implicación de todos los estamentos en el mismo objetivo influye de manera determinante. Se logran desarrollar de forma más rápida productos y servicios y se mejoran los procesos, con lo que, en definitiva, aumenta la eficacia de la organización. La mejora continua (kaizen) La mejora continua es uno de los pilares fundamentales sobre los que se asienta la calidad total. Procede del termino japonés kaizen, que quiere decir «hacer pequeñas cosas mejor» y que se dio a conocer con la difusión del libro The Key to Japan’s Competitive Success, cuyo autor es Masaaki Imai. MEJORA Avance brusco: innovación + Mejora continua Sólo avance brusco: innovación TIEMPO Figura 2.1 La mejora genérica (figura 2.1) presenta dos niveles posibles de avance: avance brusco y avance continuo. El avance por mejora brusca será consecuencia de la innovación a nivel de tecnología, de la inversiones en I+D, en equipos, etc., y supone un avance muy grande en poco tiempo. El avance por mejora continua constituye la mejora lenta, pero constante, del entorno que nos rodea, del ambiente, del puesto de trabajo, y logro de pequeñas mejoras en procesos, departa- La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 65 mentos, personas, etc. Es una evolución que no aporta grandes cambios, pero que resuelve constantemente pequeños problemas, marcando y consiguiendo hitos cada vez más altos. Esta idea es la que persiguen los círculos de calidad,1 en busca de la resolución de los problemas del entorno de trabajo por los propios operarios. La mejora continua se puede plantear y gestionar a través del ciclo Deming o su versión mejorada, el ciclo PDCA, que será objeto de nuestra atención seguidamente. Para llevarlo a cabo se pueden utilizar una serie de herramientas de la calidad que usualmente se emplean para la identificación y resolución de problemas, así como el análisis de las causas y la aportación de soluciones para lograr la mejora continua; estas herramientas también serán objeto de nuestra atención, aunque a continuación enumeramos las que más directamente pueden ser de utilidad en la mejora continua: • Las denominadas siete herramientas básicas: diagrama de causa-efecto o de Ishikawa, gráfico de control, histograma, diagrama de Pareto, diagrama de dispersión o correlación, hoja de recogida de datos y estratificación de los datos. • Diseño Estadístico de Experimentos (DEE). • Brainstorming o tormenta de ideas. • Las siete nuevas herramientas de gestión: diagrama de afinidades, diagrama matricial, diagrama de conexiones o relaciones, diagrama de árbol, diagrama de proceso de decisión o PDPC,2 diagrama de análisis de matriz-datos y diagrama de flujo. • Control Estadístico de Procesos (SPC: Statistical Process Control). El ciclo Deming y el ciclo PDCA El ciclo Deming o ciclo de mejora (figura 2.2) actúa como guía para llevar a cabo la mejora continua y lograr de una forma sistemática y estructurada la resolución de problemas. Está constituido básicamente por cuatro actividades: planificar, realizar, comprobar y actuar, que forman un ciclo que se repite de forma continua. También se le conoce como ciclo PDCA, siglas en inglés de Plan, Do, Check, Act. Dentro de cada fase básica pueden diferenciarse distintas subactividades: 1. Planificar (Plan): En esta primera fase cabe preguntarse cuáles son los objetivos que se quieren alcanzar y la elección de los métodos adecuados para lograrlos. Conocer previamente la situación de la empresa mediante la recopilación de todos los datos e información necesaria será fundamental 1. Véase tema «Círculos de Calidad». 2. Siglas en inglés de Process Decission Program Chart. 66 Gestión Integral de la Calidad Planificar Objetivos Métodos Actuar Realizar Acciones correctivas Acciones Adiestramiento Comprobar Efectos Resultados Figura 2.2 para establecer los objetivos. La planificación debe incluir el estudio de causas y los correspondientes efectos para prevenir los fallos potenciales y los problemas de la situación sometida a estudio, aportando soluciones y medidas correctivas. 2. Realizar (Do): Consiste en llevar a cabo el trabajo y las acciones correctivas planeadas en la fase anterior. Corresponde a esta fase la formación y educación de las personas y empleados para que adquieran un adiestramiento en las actividades y actitudes que han de realizar. Es importante comenzar el trabajo de manera experimental, para, una vez que se haya comprobado su eficacia en la fase siguiente, formalizar la acción de mejora en la última etapa. 3. Comprobar (Check): Es el momento de verificar y controlar los efectos y resultados que surjan de aplicar las mejoras planificadas. Se ha de comprobar si los objetivos marcados se han logrado o, si no es así, planificar de nuevo para tratar de superarlos. 4. Actuar (Act): Una vez que se comprueba que las acciones emprendidas dan el resultado apetecido, es necesario realizar su normalización mediante una documentación adecuada, describiendo lo aprendido, cómo se ha efectuado, etc. Se trata, al fin y al cabo, de formalizar el cambio o acción de mejora de forma generalizada introduciéndolo en los procesos o actividades. Para llevar a cabo cada una de estas etapas básicas se utilizan normalmente las diferentes técnicas y herramientas de mejora continua enumeradas en el capítu- La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 67 lo anterior, y que sirven como soporte y apoyo para la consecución de las diferentes acciones. El ciclo PDCA consigue implementar de una forma sistemática y mediante la utilización de las herramientas adecuadas, la prevención y resolución de problemas. Es un proceso que se repite una vez que termina, volviendo a comenzar el ciclo y formando una espiral: la mejora continua. El ciclo Deming no es ni más ni menos que aplicar la lógica y hacer las cosas de forma ordenada y correcta. Su uso no se limita exclusivamente a la implantación de la mejora continua, sino que se puede utilizar, lógicamente, en una gran variedad de situaciones y actividades. El ciclo de Deming se utiliza en la actualidad en una versión más completa, la versión actual del ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Act), en la que cada una de estas cuatro fases, las básicas de Deming, están constituidas a su vez por varias subetapas: 1. Planificar: a) Seleccionar la oportunidad de mejora. b) Registrar la situación de partida. c) Estudiar y elegir las acciones correctivas más adecuadas. d) Observar (a nivel de ensayo o simulación) el resultado. 2. Realizar: Llevar a cabo la acción correctora aprobada. 3. Comprobar: Diagnosticar a partir de los resultados. De no ser los deseados, volver a la etapa 1. 4. Actuar: a) Confirmar y normalizar la acción de mejora. b) Emprender una nueva mejora (o abandonar). Las siete herramientas básicas de la calidad La mejora continua y su implantación por medio del ciclo PDCA se lleva a cabo utilizando herramientas adecuadas para cada etapa. Catorce son las herramientas tipificadas para la implantación de la calidad y su mejora: las denominadas siete herramientas básicas, y otras siete, denominadas herramientas de gestión. No obstante, la utilización de estas técnicas básicas no se limita sólo a este ámbito descrito. También son aplicadas en todas aquellas actividades o funciones relacionadas con la gestión y mejora de la calidad, así como en otras situaciones como la toma de decisiones, definición de estrategias, optimización de recursos, etc. Se caracterizan por su fácil comprensión y sencilla aplicación. No es necesario tener conocimientos amplios de estadística o matemáticas para su utilización. Por este motivo son herramientas que se emplean de forma asidua en los niveles intermedios e inferiores de la organización. Un aspecto importante que tienen estas herramientas es la capacidad de integración entre sí, facilitada por su compatibilidad, lo que nos lleva a multiplicar 68 Gestión Integral de la Calidad los resultados. La utilización conjunta de aquellas que creamos necesarias, dependiendo de los objetivos perseguidos, incrementa de forma notoria los beneficios de su aplicación. Algunas de las mejoras de carácter genérico que aportan y que son de gran ayuda en la mejora continua, se enumeran a continuación: • Identificación y selección de problemas generados, analizando las causas y efectos. • Búsqueda de soluciones eficientes a los problemas generados. • Análisis de las causas generadoras de la falta de calidad, facilitando su control y supervisión. • Establecimiento de actividades prioritarias, en base a los efectos o consecuencias que las causas pueden acarrear. • Facilitar el control de procesos y funciones, advirtiendo de posibles irregularidades o desviaciones detectadas. • Ordenación de las necesidades o expectativas de los clientes, tanto internos como externos. Dependiendo de los diferentes autores existen ligeras variaciones en la clasificación, e incluso se describen las mismas herramientas de distintas formas. La clasificación, usualmente aceptada, de las denominadas siete herramientas básicas es la siguiente: 1. Diagrama de Pareto. 2. Diagrama de Causa-Efecto o de Ishikawa. 3. Histograma. 4. Gráfico de Control. 5. Diagrama de Correlación o Dispersión. 6. Hoja de Recogida de Datos. 7. Estratificación de Datos. A continuación se describen cada una de ellas por separado. Diagrama de causa-efecto También conocido como diagrama de Ishikawa en honor a Kaoru Ishikawa, que lo desarrolló. También se le denomina, por la similitud que existe, como diagrama de «espina de pez».1 1. Procede de la expresión inglesa Fishbone Diagram. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 69 El diagrama de Ishikawa analiza de una forma organizada y sistemática los problemas, sus causas, y las causas de estas causas, cuyo resultado en lo que afecta a la calidad se denominará efecto. Existen dos aspectos básicos que definen esta técnica: ordena y profundiza. Describir las causas evidentes de un problema puede ser más o menos sencillo, pero es necesario ordenar dichas causas, ver de dónde provienen y profundizar en el análisis de sus orígenes con el objetivo de solucionar el problema desde su raíz. El problema está identificado y queremos resolverlo. En este sentido este diagrama nos ayudará a determinar el porqué de ese problema o efecto. El número de factores que influyen en un determinado efecto son numerosos y representarlos todos sería complejo. Por tal motivo se debe seleccionar un grupo representativo de factores para cada problema. Es frecuente utilizar unas causas primarias de tipo genérico, denominadas como las «6M»: mano de obra, materiales, métodos, medio ambiente, mantenimiento y maquinaria. Estos factores primarios, que dependiendo de la situación pueden variar, formarán las espinas principales del diagrama (figura 2.3), y a continuación se irán añadiendo las causas secundarias, terciarias, etc., que representan las causas de las causas y que permiten profundizar en los orígenes jerarquizados del problema. Es una herramienta aconsejable para ser elaborada por un grupo de trabajo que facilite la aportación de ideas y datos de forma abundante y contrastada. Se pueden establecer una serie de fases para su realización: 1. Definir y determinar de forma clara el problema que queremos resolver. Dicho problema, causante de la falta de calidad en nuestros procesos, se describirá en el extremo de la columna principal en forma de flecha que constituye la «espina dorsal» del diagrama. 2. Identificar los factores más relevantes que influyen en el problema que hay que resolver. Aparecerán en los extremos de lo que podríamos definir como «espinas» principales o primarias. Es frecuente el uso en los procesos productivos de las 6M, mencionadas anteriormente. No obstante y dependiendo de la situación, se incorporarán o sustituirán los factores que se juzguen convenientes. 3. Determinar y analizar de una forma ordenada y estructurada las causas y las causas de las causas, o subcausas, que originan el efecto, de acuerdo con los factores más importantes que hayamos seleccionado. Una técnica que puede ser de gran ayuda es la realización de un brainstorming1 de las posibles causas, con la participación de todo el grupo de trabajo. Es aconsejable comenzar con el estudio de uno de los factores y profundizar en su análisis, antes de realizar el mismo proceso con los si- 1. Véase tema «Brainstorming». 70 Gestión Integral de la Calidad Maquinaria Mano de obra Materiales } } Factores causales Causas y subcausas EFECTOS Medio ambiente Métodos Mantenimiento } } Causas y subcausas Factores causales Figura 2.3 guientes. De esta manera se van formando las sucesivas ramificaciones que profundizan en el detalle y origen de las causas. 4. Una vez concluido el análisis y estudio de causas es aconsejable realizar una reflexión para evaluar si se han identificado todas las causas (sobre todo si son relevantes) y comprobar que hemos utilizado los factores correctos. En caso contrario se añadirán las causas y factores que falten o sean necesarios. 5. Toma de datos acerca de las diversas causas del problema, valorando el grado de incidencia global que tienen sobre el efecto. Esto permitirá sacar unas conclusiones finales y aportar las soluciones más aconsejables para resolver y controlar el efecto estudiado. Por tanto, el diagrama de Ishikawa ayuda en la identificación de las causas de un problema, lo que permite determinar el origen y llevar a cabo las acciones adecuadas para poder resolverlo de raíz. El hecho de ser una herramienta normalmente realizada por un grupo de trabajo fomenta el pensamiento creativo, prolífico y divergente, con un nivel común de comprensión del problema y una visión más contrastada de las causas. Diagrama de Pareto El diagrama de Ishikawa puede llegar a identificar muchas causas de defectos, sobre todo si se tienen en cuenta las causas de éstas y así sucesivamente; el resultado puede ser que no sepamos «por dónde empezar». Para ayudar a dilucidar cuáles son los problemas a atajar con prioridad, e incluso en qué orden, se dispone del diagrama de Pareto; se trata de una herramienta para tomar decisiones sobre qué causas hay que resolver prioritariamente para lograr mayor efectividad en la 71 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas resolución de problemas. La regla de este economista italiano consistía en que aproximadamente el 80% de los problemas se deben a tan sólo un 20% de causas. Es decir, un mínimo porcentaje de causas originan un gran porcentaje de problemas. El diagrama de Pareto permite identificar ese pequeño porcentaje de causas más relevantes sobre las que se debe actuar primero. Para su realización se emplea un diagrama de barras. Cada una de las barras representa una de las causas diferentes que provocan fallos. La amplitud vertical indicará el número de fallos o de problemas que originan la causa que representa. Con objeto de seleccionar las causas más relevantes se ordenan las barras por amplitud, situándolas de mayor a menor a partir de la izquierda (figura 2.4). También se representa una curva que establece, para cada causa, el porcentaje acumulado de fallos sobre el total, donde se aprecia en mayor o menor medida la regla anterior de Pareto. Para poder establecer las prioridades de causas sobre las que actuar es importante realizar otro diagrama de Pareto, paralelo y concebido de forma similar, pero relacionado con los costes de los fallos originados. De esta forma se pueden establecer las prioridades sobre el número de fallos originados y sobre el coste de dichos fallos, y en base a ellos decidir sobre qué actuar. Las diferentes etapas para llevar a cabo un diagrama de Pareto se enumeran a continuación: 100% 50 90% 45 40 80% de los fallos o del coste de los fallos 80% 35 70% 30 60% 25 50% 20 40% 15 30% 10 20% 5 10% 0 0% 20% de las causas Figura 2.4 % de fallos o del coste de los fallos Nº o coste de los fallos 1. Definir claramente las variables que van a ser estudiadas, es decir, respecto a qué problema o en base a qué característica de calidad se va a realizar el estudio. Se debe analizar qué tipo de datos van a ser necesarios, cómo se obtendrán, y establecer el alcance en tiempo del estudio. 72 Gestión Integral de la Calidad 2. Proceder a la obtención o recogida de los datos necesarios. Será de gran utilidad el empleo de tablas estructuradas para la recopilación de dicha información y el cálculo de acumulados. 3. Elaboración de los dos diagramas de Pareto, tabulando de forma adecuada las cantidades que aparezcan. En el eje vertical izquierdo figurará: la frecuencia de fallos / (figura 2.4) coste de los fallos. En el eje vertical derecho el porcentaje acumulativo sobre el total: de fallos / de coste de fallos. En el eje horizontal y de forma ordenada por frecuencia /coste descendente, las diversas causas. Podemos apreciar en este diagrama que tres causas son las responsables del 80% de los problemas. El diagrama de Pareto es una representación gráfica que pone de manifiesto la importancia relativa de las diferentes causas, seleccionando las más relevantes, y que ayuda a decidir la línea de actuación frente a una situación. El uso continuo de los diagramas de Pareto permitirá supervisar y verificar la eficacia de las soluciones para la resolución de los problemas. Histogramas FRECUENCIA El histograma representa, de una forma gráfica (figura 2.5), la variabilidad que puede presentar una característica de calidad. Es decir, muestra qué tipo de distribución estadística presentan los datos. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Valor nominal VALORES CARACTERÍSTICA DE CALIDAD Figura 2.5 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 73 Tabla 2.1 Para ello también adopta el diagrama de barras como representación gráfica. En el eje horizontal se representa el rango1 posible de valores que abarca la variable, dividido en un número determinado de intervalos. El número de intervalos dependerá del número total de datos que tenemos de la variable, tal y como se describe en la tabla 2.1, en la que se sugieren los intervalos de acuerdo con la cantidad de datos. Cada intervalo estará representado por una columna o barra. Normalmente la anchura de los intervalos es idéntica y corresponde al rango de la variable dividido por el número de intervalos correspondiente. En el eje vertical se representa la frecuencia o número de datos que existen en cada intervalo. El proceso para realizar el histograma comprende una serie de etapas: 1. 2. 3. 4. Obtención de los datos necesarios. Recuento de datos y cálculo de máximo y mínimo globales de la variable. Cálculo del rango de valores entre los que se mueve la variable. Cálculo del número de intervalos, para lo que puede ser ilustrativa la tabla 2.1, y de la anchura de cada intervalo. Los límites de intervalos deben quedar perfectamente definidos. 5. Elaborar el resto del histograma. Para facilitar esta tarea es aconsejable rellenar previamente una tabla de frecuencias en la que figuren los intervalos y el número de datos para cada uno de ellos. Dependiendo de la distribución estadística de los datos o la variable estudiada, pueden aparecer histogramas gaussianos, exponenciales, etc., lo que facilitaría enormemente su análisis por ser distribuciones muy conocidas. 1. Rango = Valor máximo - Valor mínimo. 74 Gestión Integral de la Calidad No obstante, no tiene por qué ser así, pudiendo aparecer cualquier tipo de distribución no conocida. Los histogramas son muy útiles para controlar la efectividad de los cambios introducidos, comparando la evolución temporal y comprobando que se verifican las especificaciones de los límites establecidos. Mostrar la distribución permitirá introducir los cambios necesarios para modificarla, centrarla si no se ajusta a lo que se desea, o realizar un control periódico sobre ella. Diagrama de dispersión También se le conoce como diagrama de correlación o bivariante. La idea principal que persigue es poner de manifiesto la relación que pueda existir entre dos variables características de calidad en función de los valores medidos, al variar ambas en una determinada situación. De esta forma se aprecia gráficamente el comportamiento o correlación existente entre ambas variables o, por el contrario, comprobar su independencia o no correlación. Para llevar a cabo el diagrama se utiliza un gráfico de ejes cartesianos. En cada uno de los ejes se representa una de las variables con la escala de valores adecuada al rango que abarca. Para cada valor que adopte una de las variables se determina el que corresponde a la otra y se representa el par de valores por un punto del gráfico. Por ejemplo, la temperatura que obtenemos en una estancia con una placa solar podrá medirse para cada valor de potencia en watios de la placa y Variable X Variable X Variable Y Correlación positiva Variable X Variable Y Correlación negativa Figura 2.6 Variable Y No existe correlación aparente La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 75 formar así pares de valores temperatura-potencia. Para cada par de datos se irán estableciendo los puntos de corte en el plano, lo que permitirá apreciar la evolución de una sobre la otra, obteniéndose una nube de puntos (figura 2.6). Mediante el análisis de dicha nube de puntos se puede discernir si existe, o no, correlación. Los pasos que se deben seguir para realizar el diagrama de dispersión se detallan a continuación de forma ordenada: 1. Recoger muestras o pares de datos referentes a las dos variables del estudio en un número suficiente (50 a 100) mediante una tabla. Es muy importante determinar en qué situación se recogen los datos. Asimismo, es necesario mantener de forma constante el resto de los parámetros o variables que participan en el proceso, con la intención de no distorsionar la medición (por ejemplo, en el caso de la placa solar, el volumen y ventilación de la habitación a caldear deben mantenerse constantes). 2. Establecer el rango de valores de ambas variables con el objeto de decidir las escalas adecuadas para la representación en los ejes. 3. Elaborar el diagrama marcando los puntos de intersección en el plano de los pares de datos, remarcando de alguna forma la posible coincidencia de dos o más puntos. Por ejemplo, mediante círculos concéntricos (figura 2.6). 4. Una vez elaborado el diagrama de correlación, hay que realizar el análisis o interpretación de los resultados. Como consecuencia del análisis surgen algunas situaciones muy comunes: • La nube de puntos sigue una recta de pendiente positiva. Si aumenta una variable aumenta la otra: correlación positiva. • La nube de puntos sigue una recta de pendiente negativa. El aumento de una provoca la disminución de la otra: correlación negativa. • La nube de puntos no presenta ninguna relación aparente: no hay correlación. No obstante, la mayor o menor dispersión de puntos alrededor de la recta que forman indica si existen otras causas o variables que influyen de forma dependiente sobre alguna de las variables sometidas a estudio. El diagrama de dispersión o correlación permitirá apreciar la relación entre dos variables. Es muy útil para comprobar cómo la aplicación de una serie de mejoras en un sentido se corresponde con otras apreciadas en otra variable. Como ejemplo, se puede emplear en la demostración de la relación existente entre las causas y efectos del diagrama de Ishikawa. 76 Gestión Integral de la Calidad Características de calidad: X: Potencia efectiva de la placa solar en cada ensayo (watios) Y: Temperatura de la estancia a caldear resultante de cada ensayo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Xi 504 490 485 499 506 503 488 510 506 490 512 499 479 505 481 510 514 500 484 478 496 502 504 497 509 Yi 18 16,4 16 16,5 18,3 18,1 15,8 17,8 18 16 17,6 17 14,7 17,2 15,5 17,5 18 17,5 16 15,8 16,4 17 17,1 16,5 17,5 Medias 498,0 16,9 (Mx) (My) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 xi=Xi–Mx 6,0 –8,0 –13,0 1,0 8,0 5,0 –10,0 12,0 8,0 –8,0 14,0 1,0 –19,0 7,0 –17,0 12,0 16,0 2,0 –14,0 –20,0 –2,0 4,0 6,0 –1,0 11,0 yi=Yi–My 1,1 –0,5 –0,9 –0,4 1,4 1,2 –1,1 0,9 1,1 –0,9 0,7 0,1 –2,2 0,3 –1,4 0,6 1,1 0,6 –0,9 –1,1 –0,5 0,1 0,2 –0,4 0,6 Total: –0,0 0,0 xi2 36 65 170 1 63 25 101 143 63 65 195 1 363 48 290 143 255 4 197 402 4 16 36 1 120 yi2 1,2 0,2 0,8 0,2 2,0 1,5 1,2 0,8 1,2 0,8 0,5 0,0 4,8 0,1 1,9 0,4 1,2 0,4 0,8 1,2 0,2 0,0 0,0 0,2 0,4 2.805 22,0 Temperatura de la estancia REGRESIÓN Y X 17,4 17,5 16,2 16,1 15,8 15,6 17,0 17,0 17,5 17,7 17,3 17,4 16,1 15,9 17,8 18,1 17,5 17,7 16,2 16,1 18,0 18,3 17,0 17,0 15,4 15,0 17,4 17,6 15,5 15,2 17,8 18,1 18,2 18,5 17,0 17,1 15,8 15,5 15,3 14,9 16,7 16,7 17,2 17,3 17,4 17,5 16,8 16,8 17,8 18,0 r = 0,90 Figura 2.7. Tablas para el cálculo de la correlación Una posibilidad alternativa es utilizar el diagrama de dispersión estratificado para poder determinar la posible correlación1 existente entre datos agrupados en categorías. Veamos ahora con un ejemplo relacionado con el caso de la placa solar al que ya nos hemos referido, cómo se encuentra realmente la función (lineal) que rela1. Véase tema «Estratificación de Datos». 77 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas ciona dos características de calidad correlacionadas, así como el nivel de correlación que exista entre ambas, dado que puede ser más o menos fuerte según la dispersión de los puntos alrededor de la recta. Supongamos, pues, una prueba de 25 ensayos en los que determinamos la potencia efectiva real que está dando un placa solar (característica X) y la temperatura que se obtiene en la estancia (característica Y). En la tabla de la figura 2.7, podemos ver los 25 pares de valores Xi – Yi. La tabla que se encuentra a continuación, en donde se calculan los valores xi, yi, xi2 e yi2, nos permitirá obtener estos cuatro valores para los 25 ensayos, los cuales serán necesarios para determinar la función lineal que representa la correlación, que se denomina «recta de regresión». Ésta trata básicamente de evaluar las desviaciones en el sentido de las ordenadas de los puntos obtenidos respecto a la recta buscada, elevarlas al cuadrado para que no influya el sentido de la desviación y luego sumar. Así obtendríamos la regresión de Y en X. Procediendo de forma similar con las desviaciones en sentido de las abscisas, obtendremos la regresión X en Y, que será otra recta más o menos distinta; en la medida que estas dos rectas no se aparten una de la otra, la correlación entre las dos características X e Y será más estrecha; ello nos lo medirá un coeficiente, que se indica con una r, que en nuestro caso es de 0,9 (véase la citada figura 2.7). Las expresiones que nos permitan calcular las dos rectas de regresión son: Recta de regresión de Y en X: Caso placas solares: »»» Y –16,9 = 0,1 × (X – 498,0) »»» Y –16,9 = 0,1 × (X – 498,0) Recta de regresión de Y en X: Caso placas solares: Con estas expresiones determinadas, podemos representar gráficamente la correlación, con los puntos y las dos rectas de regresión (figura 2.8). El coeficiente r que permite conocer el grado de correlación existente entre la potencia y la temperatura puede obtenerse de la expresión: 78 Gestión Integral de la Calidad RECTAS DE REGRESIÓN POTENCIA-TEMPERATURA — Regresión Y(X) — Regresión X(Y) Figura 2.8. Puntos y rectas de correlación potencia-temperatura En nuestro caso, este coeficiente, según ya hemos comentado, tiene un valor de 0,9. Este valor es indicativo de una correlación muy fuerte, lo que también se aprecia por lo próximas que están las dos rectas de regresión, según también hemos expuesto. En realidad, cuanto más cerca de uno se halle este coeficiente, más fuerte es la correlación; por el contrario, cuanto más cerca de cero se halle el coeficiente r, menor será el nivel de correlación. Para valores del coeficiente r entre 0 y –1 vuelve a aumentar el grado de correlación, pero ahora se tratará de una correlación negativa y la pendiente de las rectas de regresión será asimismo negativa. En este caso, a mayor valor de una característica, menor será el de la otra, lo que suele llevar aparejada la idea de que mejorando una característica se empeora la otra. Esto será muy peligroso y hará difícil diseñar un producto o servicio cuya calidad dependa de dos características que tengan una correlación negativa; habrá que buscar una solución de compromiso o rediseñar el producto; hablaremos nuevamente de ello, a propósito del diseño de productos para la calidad y el papel que juegan las correlaciones. Hoja de recogida de datos También conocida como hoja de registro o verificación. Como indica su nombre, su función consiste en la recopilación ordenada y estructurada de toda la información importante y útil que se genera en los procesos y sus actividades. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 79 Figura 2.9 Los formatos posibles de recogida de datos son numerosos: gráficos, numéricos, por símbolos, etc. Una de las fórmulas más utilizadas consiste en la plantilla o tabla predefinida. Para elaborar este tipo de formulario se ha de conocer previamente el tipo de datos que se recogerán, de acuerdo con la situación o actividad a controlar, cómo los vamos a recoger y almacenar, y los puntos de recogida. Los datos deben obtenerse de forma simple, clara y ordenada, huyendo de la ambigüedad, evitando los posibles errores o malas interpretaciones, con el objeto de facilitar el análisis posterior. Se debe recoger sólo aquello que realmente interese y no recopilar datos de forma indiscriminada que dificulten el proceso, provoquen perdidas de tiempo y compliquen la visualización de la información útil. Es muy importante que en cada plantilla figure un apartado de información complementaria sobre aspectos referentes al tipo de proceso descrito, lote considerado, operario que lo realiza, fecha, hora, número de muestras totales y parciales, etc. También es aconsejable reservar un espacio para anotar posibles co- 80 Gestión Integral de la Calidad mentarios o incidencias que pueden surgir, incluyendo cualquier información adicional que sea de utilidad para el análisis posterior de los datos obtenidos. Una vez recopilada toda la información se realizará, como ya se ha dicho, un análisis o valoración de la información obtenida para poder determinar tendencias, controlar procesos, analizar problemas o decidir acciones prioritarias a realizar, entre otras posibilidades. La hoja de recogida de datos es de gran utilidad por diversos motivos: • Recoge la información que es básica para el control de procesos y que sirve como soporte de otras técnicas o herramientas que se nutren de ella. • Facilita la recogida de dicha información de forma homogénea y uniforme, independientemente de las diferentes personas que participen. • Facilita el análisis y control de los datos sobre procesos. Permite observar el grado de cumplimiento de determinadas funciones, actividades, especificaciones o estándares. Gráfico de control Los gráficos o diagramas de control se utilizan para analizar, supervisar y controlar la estabilidad de los procesos, mediante el seguimiento de los valores de las Figura 2.10 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 81 características de calidad y su variabilidad. Es una herramienta básica para el Control Estadístico de Procesos, o SPC.1 Para elaborar el gráfico de control se emplea el diagrama de líneas. En base a los datos se calculan unos límites de control superior LCS, e inferior LCI, entre los que variará la mayor parte de valores de la variable sometida a control. Los márgenes o bandas fuera de los límites de control servirán para tener controlada la variabilidad del proceso y apreciar aquellos valores que salen fuera de la zona establecida, problema este que habrá que resolver para tener dominado o controlado el proceso. Mediante el gráfico de control se puede observar la evolución del proceso, determinando si las variaciones posibles son de tipo puntual cuando sólo existe alguna que otra muestra de la variable que se sale de los límites, o por el contrario, si representa un fenómeno continuo, lo que indicará un cierto desajuste en el proceso sobre el que se tendrá que actuar. Existe la posibilidad de representar los datos de forma individual o agrupándolos en pequeños subgrupos. Si se emplea esta última técnica, lo que se representará es la media, la varianza, la desviación típica o el rango de cada grupo de datos, dando lugar a diferentes tipos de gráficos de control. Los gráficos de control se emplean en el Control Estadístico de Procesos como herramienta para analizar la variabilidad de los procesos con el tiempo, ayudando a identificar las posibles causas de la variación o desviación. Posteriormente se aplicarán las medidas correctivas y ajustes necesarios para mantener el proceso centrado y dentro de los límites de control. El proceso quedará estabilizado cuando no aparezcan valores fuera de los límites y permanezca centrado respecto al límite central LC. Se puede seguir considerando el proceso como estable, aunque aparezca alguna anomalía de carácter puntual. Estratificación de datos La estratificación de datos consiste básicamente en la clasificación y separación de los mismos en grupos o categorías, con el objeto de realizar un análisis más profundo y exacto de las causas, indagar sobre problemas o comprobar que las acciones correctivas y de mejora son eficientes. Es un tipo de técnica que por sí sola no representa una herramienta de mejora, pero sirve de inestimable ayuda en la elaboración de otras herramientas como el diagrama de Pareto o el diagrama de dispersión. En este último caso, puede ocurrir que mediante la estratificación de los datos se aprecien algunas correlaciones no visibles si se consideraran todos los datos de forma conjunta. 1. Véase más extensamente en el capítulo dedicado al SPC. 82 Gestión Integral de la Calidad Facilita el estudio de los datos, el análisis de los problemas y sus causas y, sobre todo, consigue apreciar situaciones anómalas o tendencias no evidentes que requieran una investigación y ajuste posterior. Además, la causa de estas situaciones puede quedar evidenciada, en base a qué cambia de un grupo de datos a otro en la estratificación (por ejemplo, la persona que hace la tarea, el lote de material la herramienta, etc.). Brainstorming El brainstorming o «tormenta de ideas» es una técnica general que puede utilizarse como soporte de muchas herramientas de gestión, y que persigue la generación de ideas por parte de un grupo de personas reunidas a tal efecto. Se pretende potenciar la creatividad de todas las personas que participan para que expresen sin temor y de una forma espontánea todas las ideas que les vayan surgiendo, sin censura ni crítica. Posteriormente, entre todas las ideas que se hayan recopilado se analizan y seleccionan las más interesantes o viables. Es una técnica de uso frecuente a lo largo de todo el proceso de mejora que requiere la implicación de las personas y el trabajo en grupo, con el objetivo de aportar ideas para solucionar problemas, averiguar causas, descubrir obstáculos u obtener mejoras. La idea consiste en reunir a un grupo no excesivamente numeroso, de seis a ocho personas, para que de una forma ordenada y sencilla, sin entrar en explicaciones, aporten ideas originales. Normalmente, estas ideas se apuntan en un lugar visible para todos, lo que favorece la inspiración de otras nuevas. No existe rechazo de ninguna de las ideas ni un debate crítico, simplemente se aportan ideas. Una vez superada esta fase, se analizarán las ideas originadas y se seleccionarán mediante un proceso de depuración aquellas más efectivas y viables para resolver la situación sometida a estudio. Las siete herramientas de gestión Son estas las siete herramientas que, junto a las siete básicas ya descritas, completan las catorce que en total habíamos anunciado. Constituyen un conjunto de técnicas con un carácter más avanzado que las siete herramientas básicas y están orientadas a niveles medios-altos de la escala organizativa. Son herramientas de trabajo en grupo empleadas en la gestión y planificación. Permiten una aplicación, adaptación y modificación bastante flexible. Se pueden emplear de forma independiente, si bien la integración de algunas de ellas con las herramientas básicas permitirá aumentar la eficiencia de los procesos de mejora continua de la calidad. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 83 Las siete herramientas de gestión son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Diagrama de Afinidades. Diagrama de Relaciones. Diagrama de Árbol. Diagrama de Matriz. Diagrama de Análisis de Matriz-Datos. Diagrama PDPC o de Proceso de Decisión. Diagrama de Flujo. Diagrama de Afinidades Se trata de una herramienta dirigida al trabajo en grupo. Consiste en la recogida de datos, ideas y opiniones sobre un problema, organizándolas en forma de grupos según criterios afines. Para cada grupo se definirá el aspecto común de gestión que lo caracteriza. Permite abordar un problema de forma directa mediante la generación abundante de datos e ideas por parte de todas las personas implicadas. Para ello es aconsejable realizar previamente un brainstorming sobre el problema o situación. El proceso comprende los siguientes puntos: • Definir los objetivos del estudio. • Generación y recopilación de los datos e ideas. • Puesta en común y explicación de los diferentes datos e ideas acerca del problema. • Organización de los datos en grupos de afinidad bajo el epígrafe común de gestión que los agrupa. Diagrama de Relaciones Este diagrama determina de forma gráfica las relaciones o conexiones lógicas existentes entre los diferentes datos e ideas recopilados en el diagrama anterior, respecto a un problema o situación, de tal forma que se establezcan los diversos niveles causales entre ellos. Representa, por tanto, la misma idea que los diagramas de causa-efecto o de Ishikawa, pero con alguna diferencia. En este caso, el formato es libre y no fijo, como en el diagrama de causa-efecto. Las etapas en que puede llevarse a cabo el mismo son: • Definir claramente el problema. • Identificar todas las causas. • Establecer las relaciones causa-efecto. • Determinar las causas más relevantes, para establecer prioridades. 84 Gestión Integral de la Calidad Diagrama de Árbol Se emplea para ordenar de forma gráfica las distintas acciones o gestiones que se deben llevar a cabo para solventar el problema o situación sometido a estudio. Establece el flujo de acciones que se deben emprender para la adecuada resolución de la situación que hay que mejorar, llegando a niveles cada vez más detallados de modos de acción. Para realizar el diagrama se definirán los objetivos finales que queremos obtener, dividiendo el proceso en etapas o fases. En cada etapa se definirán las actividades necesarias, priorizando las más importantes o urgentes. Diagrama de Matriz Mediante el empleo de matrices se definen gráficamente las relaciones que puedan existir entre diferentes factores. En particular, las que puedan existir entre las causas, efectos y soluciones de una situación o problema, como se aprecia en la figura 2.11. En las casillas de intersección de los factores que se consideran se establecerá el grado de relación o intensidad. Asimismo, se pueden determinar las direcciones de la influencia entre los diferentes aspectos o factores. Más concretamente, permite relacionar las causas de cada efecto y las soluciones que se pondrán en práctica. EFECTOS CAUSAS SOLUCIONES Figura 2.11 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 85 Diagrama de Análisis de Matriz-Datos Este diagrama analiza la información generada en el diagrama de matriz anterior. Estudia de forma individual cada dato, su importancia, así como las relaciones, para dilucidar el grado de importancia real que poseen. Para ello, se emplean técnicas estadísticas de un cierto grado de complejidad, conocidas con el nombre de «análisis multivariable». Es una herramienta que necesita un cierto aprendizaje y que normalmente no utiliza representaciones gráficas debido a su carácter eminentemente numérico. Diagrama PDPC El diagrama PDPC o Process Decision Program Chart, también conocido como «diagrama de decisión», implementa las cadenas de causas-efectos-soluciones. Permite anticipar las posibles dificultades y desviaciones mediante el desarrollo de determinados controles. Establece de forma gráfica el árbol de decisiones que se han de tomar. Si existen diferentes decisiones o situaciones con distintos resultados, se establecerán las diferentes ramas para cada uno de los posibles casos. Diagrama de Flujo Este diagrama utiliza una serie de símbolos predefinidos para representar el flujo de operaciones con sus relaciones y dependencias. El formato del diagrama de flujo no es fijo; existen diversas variedades que emplean una simbología diferente. Los diagramas de flujo pueden ser muy útiles cuando se quiere realizar una optimización de procesos, oportunidades de mejora o simples reajustes, empleándose como un punto de partida que visualice globalmente la secuencia de cambios a ejecutar. En este sentido, se utiliza en tareas de benchmarking1 para apreciar gráficamente cómo se llevan a cabo los diferentes procesos y decidir cuáles son los más eficientes. El proceso de flujograma comienza por establecer los puntos de partida y final. Posteriormente se identifican y clasifican las diferentes actividades que forman el proceso que se va a realizar, la interrelación existente entre todas ellas, las áreas de decisión, etc. Todo este entramado se representa mediante la simbología predefinida según el tipo de diagrama. 1. Véase tema «Benchmarking». 86 Gestión Integral de la Calidad Figura 2.12 Un aspecto importante antes de realizar el diagrama de flujo será establecer qué grado de profundidad se pretende en la descripción de actividades, procurando mantener siempre el mismo nivel uniforme de detalle. Este diagrama aporta un conocimiento bastante claro y global del proceso, identificando las actividades básicas, flujo de información y materiales, inputs y outputs, etc. Un ejemplo sencillo y común de diagrama de flujo es el representado en la figura 2.12. Otro ejemplo de diagrama de flujo es el grafo PERT,1 que fue desarrollado para optimizar el proyecto de desarrollo del misil Polaris, y que representa gráficamente las diferentes acciones y operaciones mediante flechas que unen determinados nodos o puntos de conexión, creando un diagrama que prioriza todas las acciones a realizar. Círculos de calidad Con inclusión decidida del factor humano en la gestión de la calidad y en especial en la mejora continua, surgen los grupos de mejora y muy en especial los 1. Siglas en inglés de Program Evaluation and Review Technique. La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 87 denominados «Círculos de Calidad», propiciados, como ya se ha mencionado, por Kaoru Ishikawa a principios de la década de los sesenta del siglo pasado. En la actualidad, su uso se ha extendido a una gran cantidad de países, con diferentes variedades de aplicación. El concepto inicial de los círculos de calidad se basaba en una reunión voluntaria de una serie de empleados relacionados con un ámbito común de la empresa y que trataban de analizar y solucionar, de una forma continua y participativa, los diferentes problemas de su entorno de trabajo. Este concepto, en principio, no cuajó en Occidente por diversas causas, como la voluntariedad, la falta de formación de los empleados, la mentalidad diferente de los trabajadores y, sobre todo, por la falta de respaldo de la dirección. Por otra parte, existen también los grupos de mejora que nacieron originariamente como grupos de trabajo, cuyo fin era la solución de problemas específicos de calidad y se diferenciaban claramente de los círculos de calidad que, por otra parte, trataban de solucionar los problemas del entorno de trabajo. En la actualidad se tiende a englobar ambos conceptos bajo el mismo nombre. Los círculos de calidad buscan fundamentalmente la mejora continua en el ámbito de la Gestión de la Calidad Total. Responden a la idea de motivar a todos los empleados, otorgándoles la responsabilidad de solucionar los problemas de los medios de trabajo, de los procesos y de los sistemas que manejan, aportando ideas, sugerencias y proyectos a la dirección. De esta forma, las personas se sienten útiles, no sólo por su capacidad física sino también por su capacidad intelectual, y sus esfuerzos son valorados y reconocidos por la dirección. Hoy día, los círculos de calidad se aplican de forma continua y a todos los niveles de la organización, no tan sólo con los empleados u operarios de la escala baja, para aprovechar todas las capacidades y experiencia de los recursos humanos y aumentar la competitividad de la empresa. Cuentan con el apoyo activo de la dirección y la formación en técnicas relacionadas con la calidad como garantías de éxito. El concepto de participación voluntaria evoluciona hacia una participación promocionada y remunerada como si de cualquier otro trabajo se tratara, dedicando una serie de horas fijas a la semana para reunión de los grupos. Los resultados que consiguen los círculos de calidad son diversos: mejora de la calidad de procesos y sistemas, aumento de la productividad, disminución de costes, implicación y motivación de las personas, etc. Benchmarking La obtención de ventajas competitivas es el objetivo prioritario de la estrategia de las empresas y de la Gestión de la Calidad Total. De hecho, las empresas deberían incorporar la calidad total como estrategia básica para toda su gestión, ya 88 Gestión Integral de la Calidad que la calidad supone hacer las cosas bien hechas, rápidamente y a bajo coste, lo cual, por supuesto, debe ser algo intrínseco de toda gestión empresarial. Enmarcado dentro de la estrategia empresarial basada en la Gestión de la Calidad Total y con la finalidad de alcanzar la mayor ventaja competitiva posible, se sitúa el benchmarking, con el objetivo de alcanzar la excelencia como meta para la empresa, tratándose de reflejar en los objetivos y gestión de aquellas empresas que lo hacen. El concepto de benchmarking proviene del termino ingles benchmark, que se puede definir como «marca utilizada como referencia». Es decir, se fija un estándar sobre el cual realizar la comparación. De esta forma el benchmarking constituye la comparación y aprendizaje respecto a las empresas líderes del sector y que se considerarán como ejemplo para seguir, alcanzar y superar. Fue la compañía Xerox Corporation la que en 1974 comenzó lo que se denominó «benchmarking competitivo» buscando la reducción de costes. En palabras de su director general, David T. Kearns, el benchmarking es «el proceso continuo de medir productos, servicios y prácticas entre los competidores más duros o aquellas compañías reconocidas como líderes de la industria». Es un proceso que requiere una actualización constante de los datos y un continuo aprendizaje para alcanzar la autosuperación. En el benchmarking (figura 2.13) se consideran dos aspectos básicos: las prácticas o formas de actuar y la medición. Es necesaria la selección de las mejores prácticas mediante un proceso Proceso de benchmarking Medición Métodos de actuación o prácticas Establece las diferencias con los líderes de la competencia. Analiza dónde, cuándo, cuánto Selección de las mejores prácticas y puesta en marcha de las mismas Objetivos Obtener ventaja competitiva y alcanzar la excelencia empresarial Figura 2.13 La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 89 de investigación, para posteriormente adoptarlas en nuestra empresa. Tanto las prácticas que utilizamos en nuestra empresa, como las de las empresas líderes del mercado, serán evaluadas a través de criterios adecuados de medición para analizar las diferencias existentes. El proceso de medición se empleará igualmente en la implantación y desarrollo de las prácticas que se ponen en marcha. El benchmarking es aplicable a cualquier aspecto dentro de la empresa: productos, servicios, métodos, procesos, organización, formas de gestión, etc. El proceso de comparación y la adopción de nuevas prácticas se debe establecer para todas y cada una de las diferentes partes que forman la empresa. Filosofía del benchmarking Sun Tzu, en el libro El arte de la guerra (500 a.C.), decía: «Si conoces a tu enemigo y te conoces a ti mismo, no debe preocuparte el resultado de cien batallas.» Esta frase, junto con el término japonés Danotsu, que significa «ser el mejor entre los mejores», reflejan la filosofía que persigue el benchmarking. Existen cuatro aspectos clave que definen la filosofía del benchmarking y rigen su forma de actuación: a) Conocerse a sí mismo: Cada empresa debe analizar su forma de operar y estudiar a fondo todos sus procesos y métodos. El objetivo será descubrir los puntos fuertes y, sobre todo, los puntos débiles. De esta manera se conocerán aquellos aspectos que deberán subsanarse mediante la comparación, comprensión y aprendizaje con respecto a las empresas líderes de la competencia. b) Conocer a la competencia: Evaluar y conocer perfectamente a la competencia en lo referente a resultados, formas de operar, prácticas, puntos fuertes, etc. Es necesario seleccionar a las empresas líderes en el sector considerado o en determinados aspectos o funciones en las que destaquen por su excelencia, pasando a considerarlas como referencia en el aprendizaje. Dos aspectos importantes para tener en cuenta serán, por una parte, la fiabilidad de los datos de la competencia y, por otra, la actualización constante de todos ellos para conocer en todo momento su estado, su evolución y sus resultados. c) Aplicar lo aprendido: Como resultado del aprendizaje obtenido de las empresas líderes de la competencia se habrán alcanzado unos niveles de conocimiento que se aplicarán e incorporarán a procesos, prácticas y métodos, o a cualquier otro aspecto susceptible de ser mejorado. d) Alcanzar la excelencia y liderazgo: La idea no es llegar a ser tan bueno como la competencia. No es suficiente, las empresas no deben conformarse con eso. Deben aspirar a lo máximo; es decir, a obtener la supe- 90 Gestión Integral de la Calidad rioridad sobre las demás empresas que, en principio, ocupan los primeros puestos del sector (figura 2.14). LÍDER DE LA COMPETENCIA NUESTRA EMPRESA Mejora obtenida Tendencia adecuda: logra la superioridad Tendencia insuficiente Brecha o diferencia Tiempo Inicio Figura 2.14 Tipos de benchmarking El benchmarking puede clasificarse en distintos tipos, dependiendo de cuál es el objetivo a analizar por el estudio. Tienen la característica principal de ser complementarios. La aplicación o integración conjunta de los diferentes tipos, cada uno en su ámbito, facilitará la consecución de los objetivos del proceso de benchmarking: • Benchmarking interno: Representa la idea de conocerse a sí mismo. Tiene como principal objetivo conocer los puntos fuertes, en los que la empresa destaca y que tratará de extender, en la medida de lo posible, al resto de la compañía y, por otra parte, los puntos débiles que la empresa tratará de fortalecer o mejorar. Tiene una ventaja fundamental: los datos, proporcionados por la propia empresa, están disponibles en todo momento y no hay problemas de falta de fiabilidad. • Benchmarking competitivo: Su objetivo es el de conocer a la competencia, a la que se analiza y se compara con nuestra empresa y tratará de averiguar cómo se pueden subsanar los puntos débiles mediante la observación de la forma en que lo consiguen los líderes del mercado. Existe una dificultad importante que radica en el conocimiento del La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 91 modo en que la competencia realiza sus procesos, métodos que emplean, datos y resultados fiables, etc. La confidencialidad que mantienen las empresas al respecto dificultará el acceso a la información que nos interesa. • Benchmarking funcional: La comparación se realiza entre funciones y no entre empresas. No se buscan líderes de empresas similares, sino líderes de una función específica. Nuestra empresa tratará de analizar y solucionar las deficiencias de esa función específica basándose en aquellas compañías que destaquen en ese aspecto particular. Normalmente, estos líderes funcionales no suelen considerarse como competencia directa de nuestro mercado, por lo que resultará más asequible y sencilla la obtención de datos. • Benchmarking genérico: El conjunto de objetivos que abarca es más amplio, no sólo serán funciones las que se comparan. Se centrará más en los procesos de forma global, tratando de investigar todo tipo de prácticas, incluso aquellas que no son utilizadas por nuestra compañía y que podría interesar incorporar. Suele llevarse a cabo de forma conjunta con el benchmarking funcional. Etapas básicas del proceso de benchmarking A continuación se describe una clasificación de las principales etapas del proceso de benchmarking, que se repiten de forma continua en forma de ciclo (figura 2.15). Dentro de cada una de las etapas existen diferentes pasos o fases de desarrollo: a) Planificación 1. Identificar cuál será el objetivo a estudiar por el benchmarking. Es decir, seleccionar como benchmark el proceso, producto, servicio, función, práctica, punto crítico, etc., que será objeto de análisis. 2. Seleccionar las compañías mejores o los líderes funcionales que, tanto si son competencia directa como si no lo son, estén considerados como los primeros en el sector fijado como objetivo del benchmarking. 3. Establecer y llevar a cabo la recopilación según el método óptimo de recogida de datos, tanto de origen interno como de la competencia. b) Análisis 4. Determinar y evaluar las diferencias que existen con el líder de la competencia seleccionado. Es decir, dónde estamos y dónde está nuestro benchmark, en el aspecto o área que estemos considerando en el estudio. 92 Gestión Integral de la Calidad Planificación Acción Análisis Integración Figura 2.15 5. Establecer las fases de evolución del modelo de nuestra empresa respecto a la competencia. Se tienen que marcar los plazos y objetivos a cumplir para el aprendizaje e implantación de las nuevas prácticas. c) Integración 6. Información a la dirección de la empresa de los datos y resultados del análisis anterior con el objeto de que ésta decida su aceptación. 7. Establecer los planes de acción y objetivos funcionales que se van a llevar a cabo y de qué forma. Se tienen que comunicar a toda la organización como primer paso para lograr su complicidad. d) Acción 8. Desarrollar e implantar los planes de acción previstos. Se llevarán a cabo todas las acciones y estrategias planificadas. Es la fase ejecutiva. 9. Evaluar y controlar el grado de cumplimiento de las acciones que se han implantado. En esta fase se supervisará la evolución de las diferentes acciones, efectuando las correcciones necesarias para controlar y asegurar su adecuada implantación. 10. Actualizar el benchmark sobre el cual se realiza el estudio. El esfuerzo es continuo y se han de renovar de forma constante tanto los datos sobre nuestra empresa como sobre todas las empresas de la competencia. El benchmarking no acaba nunca, siempre hay algo que mejorar, y la competencia evoluciona a la vez que evoluciona nuestra empresa. Por tal motivo, el benchmarking debe ser considerado como una actitud continua con el objetivo de alcanzar el liderazgo sobre el resto de los competidores. Pero el esfuerzo no La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 93 acaba ahí, la mejora continua debe proseguir mediante la búsqueda y aprendizaje de nuevas prácticas que permitan mantener la posición de privilegio alcanzada. Reingeniería Si bien el benchmarking está considerado como una estrategia en el contexto de la Gestión de la Calidad Total, la reingeniería, que como veremos es una potente herramienta de mejora, no se encuentra específicamente dentro de las consideradas estrictamente herramientas de la calidad, sino más bien ligada a los cambios que afectan a la organización, sus estructuras y a los procesos que tienen lugar en ellas. Sin embargo, benchmarking y reingeniería son conceptos que se complementan; en efecto, según podemos recordar, puesto que ya ha sido expuesto anteriormente, las estrategias relacionadas con la organización y sus estructuras pueden dar lugar a una «infraestructura» muy adecuada (o todo lo contrario) para implantar una gestión rápida, eficiente y poco costosa, es decir, basada en la calidad total. Por esto, terminaremos este capítulo haciendo una referencia rápida a la reingeniería. Si bien la calidad total tiene como objetivo la mejora continua de los procesos ya existentes, la reingeniería busca grandes mejoras y cambios a través de nuevos procesos. La reingeniería (figura 2.16) se define como la revisión total y el consecuente rediseño profundo de los procesos, para lograr mejoras espectaculares en aspectos importantes como los costes, calidad, servicio, tiempo, etc. Hay que incidir en varios aspectos expuestos en la definición anterior: • Revisión total: se ha de cuestionar todo de una forma profunda, abarcando todas las partes y aspectos del proceso. Un error que hay que evitar es «pasar por alto» o «dar por hecho» ciertos aspectos tradicionales por considerar que no admiten ser cuestionados. La idea es evolucionar de cómo se «hacen» las cosas, a cómo «se deberían hacer». • Rediseño profundo: con el rediseño no se pretende una simple mejora, modificación o pequeños cambios, sino un «cambio» drástico de estructuras y procesos. Hay que abandonar las prácticas y procesos poco eficientes y evolucionar con nuevas prácticas. • Mejoras espectaculares: el objetivo de la reingeniería no son los pequeños ajustes o retoques. Se persiguen cambios importantes. En este sentido, será de gran ayuda la innovación tecnológica y los procesos informáticos. Se trata de una estrategia ambiciosa. • Orientación clara hacia los procesos en detrimento de la organización, personas u otras estructuras. 94 Gestión Integral de la Calidad FILOSOFÍA Calidad total Reingeniería •¿Cómo mejorar los procesos? •Ajustes y mejora continua •¿Por qué utilizamos los procesos? •Cambios drásticos Figura 2.16 La reingeniería es una estrategia que se puede aplicar a cualquier situación dentro de la empresa y será tan beneficiosa en aquellas empresas que necesitan imperiosamente un cambio para evitar su desaparición, como en aquellas que desean mantener y superar la posición de privilegio que ocupan frente a la competencia. Algunos de los beneficios que se logran con la reingeniería son: • Cambio positivo a procesos más eficientes. Las cosas se hacen como deben hacerse, de forma más ordenada, siguiendo un orden lógico. • Comportamiento activo de las personas, que aportan ideas y opiniones, implicándose en la evolución y mejora de los procesos. • Reducción de controles y verificaciones en los nuevos procesos. • Se logra la integración de trabajos, varias tareas se combinan en una sola. La reingeniería es contraria a la división del trabajo. • Se obtiene una mejor organización del trabajo. De los departamentos funcionales, gerentes supervisores y estructuras jerárquicas, se pasa a equipos de proceso, gerentes entrenadores y estructuras planas. Fases El proceso para llevar a cabo la reingeniería (figura 2.17) está formado por una serie de fases básicas o generales: 1. Conocer y estudiar todas las etapas y aspectos del proceso actual, cómo se lleva a cabo, su estructura, etc. 2. Analizar en profundidad el proceso, los puntos fuertes y los débiles, así como evaluar aspectos clave como el coste, la calidad, el tiempo, etc., todo bajo la perspectiva de «qué se tiene» y «qué se debe tener». La gestión de la calidad y su mejora. Herramientas 95 3. Investigación y búsqueda de nuevos procesos que aporten soluciones distintas para aumentar la eficiencia. 4. Diseño y documentación de los nuevos procesos que utilizaremos, estructura, tareas que implican implantación, etc. 5. Implementación de los procesos, controlando su puesta en funcionamiento, realizando ajustes o acciones correctivas, verificando los resultados, etc. ¿Qué tenemos? Análisis Investigación y búsqueda Diseño Implantación de los nuevos procesos Figura 2.17 3 Planificación y diseño para la calidad La preocupación por incorporar la calidad ya desde el diseño de productos y procesos surge en Japón en los años setenta del pasado siglo, y se basa en que es mucho más sencillo incorporar la calidad en esta etapa que forzar a que la tengan productos con diseños complicados y procesos excesivamente complejos. Especialmente difícil es que éstos alcancen un nivel elevado de calidad a bajo coste, puesto que de esta forma la calidad, si se alcanza, será con toda probabilidad a costes elevados. Por el contrario, un diseño sencillo, pero «robusto», permite alcanzar ambas con mucha más facilidad. La relación calidad-coste fruto de mejoras en la gestión, para aquellas mejoras 100 x R 10 x R Planificación Diseño Mejora R Figura 3.1 97 98 Gestión Integral de la Calidad introducidas sobre el propio proceso, puede dar lugar a un determinado resultado que podemos llamar R. Cuando se introduce la calidad en una etapa anterior a la ejecución del proceso en el diseño del producto-proceso, la relación calidadcoste que puede obtenerse puede llegar a ser muy superior (del orden de 10 veces R), y para la calidad introducida en una etapa aún anterior, la de planificación del producto basada en los requerimientos de diseño del cliente, puede llegar a alcanzar las 100 veces el valor de R. Ello podemos representarlo simbólicamente como una palanca (véase figura 3.1), en la que al desplazar en un lado el «peso» de la mejora, situándolo progresivamente en posiciones «anteriores» más alejadas del punto de apoyo, se equilibra con un «peso» progresivamente superior al otro lado de dicho punto de apoyo. Así pues, dependiendo del momento en que se introduzca la calidad en la gestión, el resultado puede ser mejor (calidad mayor) con un coste inferior, y ello se da en mayor grado a medida que dicho momento es anterior en el tiempo. Ello ha dado lugar a tres enfoques de la gestión de la calidad que han jalonado la evolución histórica de la misma, así como a las técnicas que corresponden a cada una: • Calidad del pasado: Corresponde a la primera etapa en la que la calidad se reducía a la inspección del producto ya obtenido (calidad del pasado: obtenida cuando ya ha pasado el proceso de producción). Es una calidad de bajo nivel y alto coste, por cuanto los defectos tienen lugar sin acción alguna para evitarlo. • Calidad del presente: Corresponde a la etapa siguiente en que se actúa sobre el proceso para evitar defectos (calidad del presente: gestionar el proceso en el momento en que tiene lugar). Se lleva a cabo por medio del Control Estadístico de Procesos (SPC). Resulta un nivel medio de calidad y costes. • Calidad del futuro: Corresponde a la etapa más avanzada y actual en que se introduce la gestión de la calidad ya desde la planificación y el diseño de productos y procesos, buscando la sencillez y robustez en los diseños (calidad del futuro: se introduce antes del proceso, es decir, para procesos que se efectuarán en el futuro). Resulta un nivel elevado de calidad acompañado de costes bajos. A esta etapa corresponden las técnicas más avanzadas de la calidad y que vamos a desarrollar en los capítulos siguientes. La planificación de productos y procesos se llevará a cabo por medio del Despliegue Funcional de la Calidad (QFD ) con el que se planifica el diseño a partir de los requerimientos de los consumidores y se seleccionan las alternativas de di- 99 Planificación y diseño para la Calidad seño más adecuadas; junto al QFD expondremos el Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE ) con el que se validan los diseños en base a los fallos postenciales que pueden presentar y su corrección, y finalmente se expondrá el Diseño Estadístico de Experimentos (DEE), que permite optimizar los diseños a partir de las variables que los configuran para obtener la calidad más elevada al mínimo coste. La introducción de los tres enfoques citados de la gestión de la calidad y sus técnicas correspondientes se ha ido produciendo con el tiempo, pero de una forma desigual, ya que en Japón las etapas que suponían un avance se han ido produciendo antes que en el mundo occidental y Estados Unidos en particular. La figura 3.2 que sigue ilustra cómo han ido avanzando progresivamente las tres 100% 100% JAPÓN OCCIDENTE (ESTADOS UNIDOS) Calidad del pasado (Inspección) 50% Coste alto Calidad baja Calidad del presente (SPC) Coste medio Calidad media 50% Calidad del pasado Calidad del presente Calidad delfuturo (QFD-AMFE-DEE) Calidad del futuro Coste bajo Calidad alta 0% 0% 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Figura 3.2 etapas en ambos mundos, basándose en el porcentaje de penetración por parte de las empresas, en la segunda mitad del siglo XX. La gestión de la calidad en el diseño: planificación de productos y procesos El diseño de productos y procesos en base a la Gestión de la Calidad Total tratará de obtener diseños sencillos y robustos, en los que se optimicen y controlen los parámetros más adecuados y se consiga la máxima calidad al mínimo coste; basándonos esencialmente en los tres grupos de técnicas desarrollados al efecto que hemos mencionado: QFD, AMFE y DEE. El plan general de diseño y desarrollo de productos y procesos que permite alcanzar los objetivos citados, constituirá lo que denominaremos «planificación de productos y procesos para la calidad», que incluye las etapas que permitirán la 100 Gestión Integral de la Calidad aplicación de las herramientas citadas, que se expondrán en los capítulos que siguen. A todo ello seguirá la etapa de desarrollo del proceso de producción y su control, el cual debe ajustarse al plan de control que se habrá elaborado en la planificación anterior, de acuerdo con el diseño y los parámetros elegidos y sus tolerancias, para desembocar finalmente en la implantación del proceso. El plan global de planificación puede verse esquematizado en la figura 3.3. En ella se aprecian cuatro etapas, según sigue: • Planificación, en la que aplicaremos sucesivamente: • QFD (diseño en base a requerimientos). • AMFE (prevención de errores potenciales en el diseño y su corrección). • Plan de Control Dimensional que surge del AMFE y sus exigencias para prevenir los posibles errores detectados. • Optimización, en la que se materializará el diseño óptimo: • Diseño de parámetros (elección de los parámetros que condicionarán el diseño). • Diseño de experimentos (DEE), etapa en la que se optimiza el diseño en base a los parámetros de que depende el mismo. • Función de pérdida, etapa en la cual se evaluará el diseño obtenido en cuanto a sus resultados para con el consumidor y la sociedad en general. La función de pérdida, definida por G. Taguchi, trata de evaluar los resultados en coste de la no calidad de un producto en función del destino que se le dé (no resulta lo mismo un fallo de un motor eléctrico de un molinillo de café que en un alerón de un avión), incluyendo todos los aspectos que pueda llegar a afectar (y, por tanto, no sólo al adquirente, sino a terceros y a la sociedad en general). • Control, fase en la cual se procede a establecer el control del proceso que asegure la «capacidad» exigida, a fin de limitar los defectos de calidad que puedan producirse; actualmente, con las elevadas capacidades a las que se tiende, los defectos se están ya midiendo en ppm, es decir, partes por millón. La herramienta para esta etapa será el Control Estadístico de Procesos (SPC). • Implantación del proceso de producción, etapa en la que se implanta el proceso con las herramientas clásicas para ello, que pueden apreciarse en el esquema de la citada figura 3.3 que estamos comentando. 101 Planificación y diseño para la Calidad DISEÑO Y DESARROLLO DE PRODUCTOS Y PROCESOS DE PRODUCCIÓN Estudio de factibilidad PLANIFICACIÓN DESPLIEGUE FUNCIONAL DE LA CALIDAD (QFD) ANÁLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (AMFE) PLAN DE CONTROL DIMENSIONAL (PCD) OPTIMIZACIÓN CONTROL DE PROCESOS (CEP) IMPLANTACIÓN DISEÑO DE EXPERIMENTOS (DE) CONTROL DISEÑO DE PARÁMETROS (DP) FUNCIÓN DE PÉRDIDA (FP) Diagrama de Precedencias (Grafos) Diagrama de Gantt (Programación) Diagrama de Flujos (Operaciones) Estudio de Costes Figura 3.3 Al final, con el producto ya obtenido, se procederá a llevar a cabo el control de calidad sobre el mismo, que asegure que puede entregarse al cliente; sin embargo, con la implantación de gestión basada en la calidad ya desde el diseño que hemos expuesto, normalmente el control sobre el producto podrá reducirse al mínimo, lo que a su vez permitirá reducir aún más el coste. 4 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD El diseño para la calidad: evolución histórica Tal y como ya hemos expuesto, la calidad introducida en las etapas de planificación y diseño supone la más reciente aportación en técnicas para la gestión de la calidad y también la que permite obtener mayor eficiencia en base a una calidad elevada a bajo coste. Aunque las herramientas más avanzadas de introducción de la calidad en el diseño son de desarrollo bastante reciente, la preocupación por obtener diseños sencillos y robustos, base del «secreto» de la mayor eficiencia de la calidad introducida en el diseño, comenzó ya en Japón en los años setenta del siglo pasado y tiene como antecedente inmediato la teoría del valor de L.T. Miles. En Estados Unidos no se introdujo hasta los años ochenta. De hecho, en Japón, la introducción de la calidad en los procesos de producción comenzó ya en los años cincuenta y sesenta del siglo XX, y desde entonces tuvo lugar una auténtica fiebre por alcanzarla; como sabemos, ya desde inicios de los años sesenta se extendió a la formación y actuación de los recursos humanos con los círculos de calidad de Ishikawa. Resultaba claro a fines de los sesenta que la calidad de diseño tenía que mejorarse también. Inicialmente, se utilizaron los gráficos de espina de pez (gráficos de Ishikawa) para identificar las demandas del cliente y establecer la calidad de diseño. Alrededor de 1966, el doctor Akao empezó a expresar la necesidad de que los puntos críticos para garantizar la calidad se manejasen a través del diseño y de la fabricación. Más tarde, estas ideas se formalizaron y dieron como fruto el QFD (Quality Funtion Deployement). La primera documentación de despliegue de calidad apareció en 1972, en un artículo titulado «Development and Quality Assurance of new products: a system of Quality Deployement», en la revista mensual Standardization and Quality Control. Algo después, con la ayuda de los doctores Mizuno y Furukawa, el astillero Kobe, de Mitshubishi Heavy Industries, desarrolló una matriz de demandas del cliente y características de calidad. Dos años más tarde, el doctor Akao fundó y 103 104 Gestión Integral de la Calidad presidió el comité de investigación de la JSQC1 para el despliegue de las funciones de calidad. Como presidente, ayudó a promover el desarrollo del QFD como una técnica para mejorar la transición desde el diseño a la fabricación a fines de los años setenta. En 1978, los doctores Akao y Mizuno coeditaron un libro de artículos titulado Quality Function Deployment: An aproach to Total Quality Control, que sistematizaba las ideas y temas básicos del QFD. Esto demuestra que el concepto de despliegue de la calidad se había estado utilizando en las industrias desde 1972. En octubre de 1983, Yoji Akao introdujo el Despliegue de Funciones de Calidad (QFD) en Estados Unidos en un breve artículo que apareció en Quality Progress, revista mensual de la American Society for Quality Control (ASQC). A raíz de esto, en 1984, el doctor Clausing introdujo el QFD en la Ford Motor Company. En Europa Occidental se empieza a oír hablar de QFD hacia 1986. Su desarrollo en los años posteriores ha sido notable. La idea se ha introducido con resultados probados en cada aspecto del desarrollo de nuevos productos y tecnologías. Con la reciente y fuerte promoción del TQC, la gama de aplicaciones del despliegue de calidad incluye la fabricación y la construcción y también los sectores de servicios y software. Las técnicas de despliegue de funciones de calidad se han introducido con gran éxito en la industria del automóvil. Actualmente, el QFD es una herramienta de una potencia muy considerable en el esfuerzo por obtener la más elevada calidad a bajo coste ya desde el diseño. QFD: su importancia Para conocer las posibilidades de un producto nuevo o mejorado en el mercado es tradicional acudir a las herramientas de marketing. Teniendo en cuenta el plazo debido a la fase de desarrollo, por un lado, y al carácter evolutivo de las necesidades del mercado, por otro, las expectativas a identificar pueden no ser las del momento, sino las que se harán sentir en el instante en el que el producto sea introducido en el mercado. Se intenta entonces programar, concebir, desarrollar y producir un artículo que responda a las expectativas del cliente, además de ciertos objetivos estratégicos, comerciales, financieros y técnicos. Éste es actualmente un proceso clásico y conocido. El proceso de desarrollo del producto comienza, pues, con las expectativas del cliente y concluye con la salida del producto acabado. Por tanto, el papel del proceso de desarrollo consiste en traducir las expectativas del cliente en especificaciones internas de la empresa y transmitir fielmente dichas especificaciones a las distintas funciones implicadas. 1. Japan Society for Quality Control. 105 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD La traducción de las expectativas del cliente en especificaciones y la transmisión de dichas especificaciones a las distintas funciones se llevan a cabo no sin dificultades y se tropiezan con numerosos obstáculos debido a la estructura y a 1 Expectativas del cliente Etapa 1 Estrategia 2 Definición de los objetivos Razón del producto 3 Etapa 2 RD 2 Estudio de oportunidad Características del producto 4 Etapa 3 RD 3 Desarrollo Especificaciones plan proyecto 5 Etapa 4 RD 4 Producción Fase de producción y control 6 RD 1 Etapa 5 RD 5 Producto y servicios Entrega, publicidad comercialización Etapa 6 Figura 4.1. Etapas del procedimiento del ciclo de vida de los productos 106 Gestión Integral de la Calidad los modos de funcionamiento de la empresa, por un lado, y a la naturaleza misma del proceso de desarrollo, por otro. Las expectativas del cliente, punto de partida del ciclo y del proceso de desarrollo, se verán deformadas y retrasadas antes de llegar a aquellos que tengan que convertirlas en tareas concretas para realizar el producto acabado. Existen muchos más productos que han fracasado y muchos más problemas en empresas, debido a productos mal adaptados al mercado, aunque bien fabricados, que debido a productos bien adaptados, pero mal fabricados. La transmisión integral de la información asociada al producto, la rapidez de su circulación y la colaboración sin reservas de todas las funciones de la empresa con un mismo objetivo y en un mismo instante, son factores que dan una medida de la agilidad y la reactividad de una empresa; todos sabemos que hoy en día la reactividad es un criterio primordial para la empresa, pero no sabemos tan bien que el origen de dicha reactividad se halla en las estructuras, en los modos de funcionamiento y en la comunicación. Por supuesto, este problema no es nuevo. Para limitar los riesgos debidos a ello, hacia principios de los años cincuenta A.V. Feigenbaum desarrolló y aplicó un procedimiento conocido con el nombre de «Procedimiento del Ciclo de Vida de los Productos» (PCVP), cuyo objetivo consiste en controlar el ciclo de desarrollo de los productos en todas sus etapas; se trata de un procedimiento interno. Debido a ello las modalidades de su aplicación se adaptan a cada empresa, según su tamaño, su estructura, su modo de funcionamiento, sus productos, etc. Veamos de una manera muy esquemática el Procedimiento del Ciclo de Vida de los Productos (véase figura 4.1): • Las expectativas del cliente se traduzcan en especificaciones de objetivos para la empresa. • Las especificaciones de objetivos se traduzcan en especificaciones funcionales respecto al producto. • Las especificaciones técnicas se traduzcan en especificaciones de proceso, de mantenimiento, etc., para conseguir, en último término, poner a disposición del cliente y conforme a sus expectativas, el producto y los servicios asociados. Las Revisiones de Decisión (RD), pasos obligatorios según este procedimiento, verifican la buena ejecución de cada etapa y autorizan el paso a la siguiente tras comprobar su factibilidad. Este procedimiento debería permitir la obtención de resultados conformes a los objetivos, pero la experiencia demuestra que el procedimiento del ciclo de vida de los productos está lejos de garantizar la conformidad del producto final con los objetivos iniciales y, en particular, con las expectativas del cliente. Algunas de las causas más importantes de la no conformidad con los objetivos las podemos enumerar a continuación: El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 107 – Las especificaciones no traducen las necesidades del cliente, las expectativas del cliente no se recogen de manera sistemática y se desarrollan los productos según las especificaciones funcionales definidas por ingeniería. – La adecuación de los productos al mercado no es suficiente; el desconocimiento de las expectativas del cliente trae consigo tener una visión defectuosa del mercado. – La dispersión de los esfuerzos: el personal necesita cierta autonomía para alcanzar los objetivos de la empresa y, por tanto, le es preciso comprender el porqué de cada acción, además de conocer, entender y compartir la estrategia de la empresa. – Falta de un conocimiento riguroso de la competencia, dado que el éxito de un producto depende de sus cualidades intrínsecas, pero también de su posicionamiento respecto a los productos de la competencia. – Falta de jerarquización de las características del producto, puesto que la jerarquización permite concentrar los esfuerzos en lo esencial y acercar el producto a su objetivo. – El control de calidad tradicional en el que se basa primordialmente el PCVP y que se lleva a cabo por medio de la detección posterior a la ejecución. – El trabajo en serie, que puede provocar una dilatación de los plazos de ejecución del producto final. – Dificultad de la traducción de las distintas especificaciones, ya que no existe un método sistemático que permita realizar la traducción minimizando el error. PCVP es un procedimiento que tiene ciertas limitaciones, pero que ha constituido un pilar importante en el proceso de desarrollo de los productos; incluso hoy en día, algunas empresas continúan utilizándolo como herramienta fundamental en el desarrollo de sus productos. El PCVP constituye una excelente introducción al QFD. El despliegue funcional de la calidad, sin haber nacido como un procedimiento evolutivo del PCVP, sí tiene cierta similitud con el mismo y constituye una mejora sustancial del procedimiento, proporcionando un método sistemático en la traslación de los requerimientos del cliente. En la actualidad, más que nunca, los requerimientos del cliente son la eficiencia básica obligada, y los productos y servicios desarrollados por la empresa tienen que corresponder con exactitud a sus expectativas. Por otro lado, el cliente está fuera de la empresa y geográficamente está cada vez más alejado de ella; esto es consecuencia de la globalización de los mercados. En estas condiciones se hace necesario, más que nunca, establecer circuitos de comunicación fiables, trasparentes y rápidos entre la empresa y su cliente. Todos los esfuerzos realiza- 108 Gestión Integral de la Calidad dos para escuchar y recoger las expectativas de los clientes y encaminarlas hacia la empresa pueden resultar insuficientes. Por otro lado y en el interior de la empresa, las estructuras, los modos de funcionamiento y los procedimientos que se utilizan no suelen permitir una traducción fácil, sistemática y fiel de las informaciones que provienen del cliente en especificaciones y acciones claras para los procesos de producción del producto. De hecho, resulta fácil establecer un método bien identificado y claro que permita optimizar esa comunicación entre la empresa y su cliente. El QFD ha sido elaborado para responder a esta necesidad. QFD: Concepto y características La característica esencial del QFD es la de ser una herramienta de la calidad que actúa en la etapa de diseño del producto y su desarrollo. El Despliegue Funcional de la Calidad o QFD (Quality Funtion Deployement) es una metodología para desarrollar una calidad de diseño enfocada a satisfacer al consumidor, de forma que se conviertan los requerimientos del consumidor en objetivos de diseño y elementos esenciales de aseguramiento de la calidad a través de la fase de producción, por lo que podemos afirmar que el despliegue de funciones de calidad es un modo de asegurar la calidad mientras el producto está en fase de diseño. El doctor A. V. Feigenbaum, una autoridad en Control de Calidad Total (TQC), define un sistema de calidad como el sistema de procedimientos técnicos y administrativos requeridos para producir y entregar un producto con estándares de calidad específicos. El doctor J. M. Juran define una función de calidad como aquella que forma la calidad. Todas las actividades tales como la planificación y el diseño, mostradas en la figura 4.2, son funciones que forman o contribuyen a la calidad. El sistema de calidad, tal y como se ha definido anteriormente, está constituido por un conjunto lógico de funciones de calidad. El doctor Shigeru Mizuno define el despliegue de funciones de calidad como el despliegue paso a paso con el mayor detalle de las funciones u operaciones que conforman sistemáticamente la calidad y con procedimientos objetivos, más bien que subjetivos. Por tanto, el sistema de calidad del doctor Feigenbaum puede basarse en el despliegue de funciones de calidad. Cuando desarrollamos un sistema de calidad debemos analizar y entender la calidad en sí misma, para lo cual es necesario hacer un despliegue de todas sus funciones, conjugándolo con las herramientas adecuadas que tenemos a nuestro alcance (figura 4.2). Así pues, podemos definir el despliegue de funciones de calidad como la conversión de las demandas de los consumidores en características de calidad y el desarrollo de una calidad de diseño para el producto acabado, mediante el des- 109 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Planificación DESPLIEGUE Diagrama Ishikawa Métodos de Taguchi Marketing AMFE METODOLOGÍA SPC DE Diseño Y QFD HERRAMIENTAS FUNCIONES Producción DEE Servicios CALIDAD TOTAL Figura 4.2. Despliegue de la calidad y de sus funciones pliegue sistemático de relaciones entre demandas y características, comenzando con la calidad de cada componente funcional y extendiendo el despliegue de la calidad a cada parte y proceso. La calidad global del producto se formará a través de esta red de relaciones. Consecuentemente, el QFD no es únicamente una herramienta técnica como el DEE (Diseño de Experimentos) o el AMFE (Análisis Modal de Fallos y Efectos), sino que constituye asimismo una herramienta útil de planificación y para la dirección. Del mismo modo, el QFD no es una herramienta que sirva únicamente a las personas que conciben el producto, sino que se trata de una herramienta para todo el personal de la empresa y principalmente, y ante todo, para los directivos y altos responsables. Beneficios derivados de la aplicación del QFD Con el empleo de la metodología del QFD, podemos observar ciertos beneficios comunes a todas sus aplicaciones: 110 Gestión Integral de la Calidad • Integración de la calidad demandada y las características de calidad en un gráfico de calidad básico. • Fijación de las metas basadas en la cuantificación de las evaluaciones por parte de los usuarios. • Conversión de requerimientos de calidad demandados en elementos medibles de diseño e ingeniería. • La planificación del nuevo producto resulta más específica. • Las actividades de planificación y desarrollo están más ligadas a las expectativas. • Establece una fuente de información para futuros productos o mejoras de proceso y servicio. • Proporciona un sistema fiable de seguimiento del producto o servicio a través del proceso. • Jerarquiza las acciones de manera objetiva. • Ayuda a la dirección a enfocar eficientemente sus esfuerzos. • Reduce costes. • Mayor satisfacción del cliente. • Mayor transparencia en los procesos de desarrollo. • Mejores relaciones entre los distintos servicios. • Mayor reactividad. • Mejora de la calidad y fiabilidad del producto. Junto a estos beneficios del empleo del QFD, podemos observar mejoras cuantificables basadas en el empleo de esta metodología por parte de las empresas: – El ciclo de desarrollo de un producto se reduce entre un 30 y 60%. – Las modificaciones del producto y del proceso se reducen entre un 30 y 50%. – Los costes de lanzamiento se reducen entre un 20 y 60%. – Las reclamaciones de los clientes se reducen en unas proporciones que alcanzan hasta el 50%. Sin embargo, el problema fundamental no consiste en saber si el QFD permite reducir el ciclo de desarrollo de un proceso o cualquiera de las ventajas cuantitativas que acabamos de enumerar, sino que se trata de conocer si el QFD permite aumentar la satisfacción del cliente y mejorar los resultados de la empresa. Los ejemplos de empresas que han aplicado esta metodología y la siguen llevando a cabo demuestran que, en efecto, se logran tales objetivos. Metodología para el desarrollo del QFD Expondremos a continuación las etapas de la metodología del QFD, sus características y cómo se desarrollan. Para ello, nos ayudaremos también de algunos casos sencillos para facilitar la comprensión. El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 111 También debemos señalar que la metodología del QFD todavía no ha madurado, ni siquiera en Japón, su país de origen. Actualmente existe gran diversidad en su empleo, dependiendo de las limitaciones de su propio entorno y sobre todo del proyecto en cuestión, ya que se trata de un método adaptable y flexible, como ya hemos hecho hincapié anteriormente. Por tanto, vamos a presentar un desarrollo de la metodología que intenta recoger la línea general de este procedimiento, válido para sus distintas adaptaciones, y en algunos aspectos haremos un desarrollo más profundo. El QFD y su metodología puede aplicarse a cuatro fases del proceso que llevará a la obtención del producto, desde su planificación y diseño hasta la planificación de la producción y sus procesos. Son las siguientes: 1. Planificación del producto. 2. Despliegue de componentes. 3. Planificación de los procesos. 4. Planificación de la producción. En todas estas fases se aplicará básicamente la misma metodología que expondremos a continuación. Planificación del producto o servicio Para llevar a cabo la planificación del producto y su diseño partiremos, por un lado, del conocimiento del cliente y del mercado, recogiendo las características y requerimientos de la demanda y, por otro lado, se recogerán las posibles alternativas de diseño que permitan satisfacer esta demanda, siempre teniendo en cuenta la estrategia de la empresa y sus propios recursos; se trata, pues, de una etapa de definición del producto. Dividiremos, a su vez, esta fase en otras tres etapas a abordar de forma sucesiva: 1. Despliegue de la calidad demandada. 2. Despliegue de diseños alternativos para la calidad. 3. El gráfico de calidad. Etapa de despliegue de la calidad demandada («qués») La operativa con el QFD comienza con la recogida, análisis y tratamiento de las expectativas y requerimientos del consumidor. Una profunda y precisa comprensión de las demandas del mismo y del mercado en general es la clave para el éxito del desarrollo de un nuevo producto. El despliegue de las funciones de ca- 112 Gestión Integral de la Calidad lidad es un método para desarrollar un plan de calidad que empieza por el control en la fuente. Para ello es preciso conocer quién es nuestro cliente y cuál su entorno. Hay que empezar por identificar, tanto a los clientes actuales como a los potenciales para los que se pretende desarrollar el producto; hay que ir más allá de la segmentación del mercado, dado que se trata de conocer los clientes, sus profesiones, sus costumbres, sus prácticas habituales, en definitiva, su entorno. El resultado de esta operación debe materializarse en una lista que contenga los tipos de cliente y sus especificidades relacionadas con el producto que se quiere desarrollar. La diversidad de clientes obliga a la jerarquización de los mismos, generalmente adoptando un criterio económico para ello. La identificación de los clientes y su jerarquización constituyen dos operaciones estratégicas para la empresa. A raíz del conocimiento del cliente vamos a poder conocer sus demandas, sus requerimientos hacia nuestro producto, en definitiva, sus expectativas, las cuales tendremos que satisfacer si queremos tener éxito. La información conseguida de los consumidores respecto a las calidades demandadas deben analizarse sistemáticamente para que sea útil para el desarrollo del producto. Debemos trabajar con un conjunto tan extenso como sea posible de informaciones procedentes de los consumidores sobre la calidad demandada. Debe determinarse de algún modo la importancia relativa de las diversas demandas de calidad de los consumidores. Hemos de convertir la información en bruto de nuestros clientes o potenciales clientes en información que pueda usarse en un gráfico de calidad, para facilitar su traducción en características de calidad. Para ello es conveniente, una vez recogida toda la información bruta, es decir, en palabras del propio cliente, convertirla en expresiones sencillas, sin perder el significado inicial, agruparlas en elementos de información afines entre sí y detallarlas cada vez más hasta un último nivel en el cual el elemento de información sea claro y preciso y, sobre todo, que sea fiel a las expectativas del cliente. Caso-ejemplo: Una expectativa del cliente para un faro de automóvil. «que dé lugar a una buena visibilidad» Veamos en la siguiente tabla, los requerimientos que ello supondrá, que se denominan coloquialmente los «qués»: 113 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Calidad demandada 1.o 2.o A distancia Visibilidad obtenida Cercana En condiciones especiales 3.o Intensidad de iluminación Amplitud de iluminación Dirección correcta del haz No dispersión de la luz Intensidad incluso en posiciones bajas Amplitud de iluminación Dirección correcta haz Luz antiniebla adecuada No cambio de ángulo con mayor peso Nos encontramos así con una lista detallada de elementos de información (claros y precisos) que no son otra cosa que la voz del cliente. El segundo paso a llevar a cabo será la jerarquización de estos elementos de información ponderando el valor de cada uno de ellos. Esta jerarquización se basa en la importancia que da el cliente a sus propios requerimientos, de este modo, y dado que nuestra empresa no cuenta con recursos ilimitados, podremos concentrar los mayores esfuerzos en aquellas expectativas primordiales que demanda el cliente. Caso-ejemplo: Entorno interior vivienda bueno. Los «qués»: «interior alegre» 1.o 2.o Entorno interior Espacio Ambiente 3.o Amplitud Abierto Luz interior Ventilación Aislamiento térmico Aislamiento acústico Valor ponderado 9 7 8 7 6 7 Etapa de diseños alternativos para la calidad («cómos») Es fundamental conocer los requerimientos de los clientes para satisfacerlos plenamente, pero las posibilidades de la empresa no son ilimitadas. En consecuencia, debemos administrar lo mejor posible los recursos de que disponemos para planificar el diseño del producto. 114 Gestión Integral de la Calidad En esta etapa se desplegarán las alternativas de diseño aplicables a los requerimientos de los consumidores o «qués», que puedan medirse cuando evaluemos la calidad. Cuando existan múltiples características de calidad que deben satisfacerse, utilizamos un gráfico de despliegue de las mismas. Por ejemplo, en el QFD aplicado a un servicio de información turístico, un plano de una zona geográfica será un «diseño» alternativo, y su nivel de detalle (cantidad de poblaciones que contiene, distancias kilométricas especificadas, etc.) será una característica de calidad. El modo con que una compañía analiza, describe e interpreta un conjunto dado de características de calidad es generalmente una función de la capacidad de ingeniería disponible. Por tanto, cuanto más familiar sea un producto para la compañía y conocida su tecnología, mejor se describirán las características de calidad. Cuando se trate de un nuevo producto que requiere nueva tecnología, es preferible inicialmente hacer un despliegue de características de calidad de sus componentes para llegar a un mayor conocimiento del nuevo producto y la familiarización con él. El punto de partida será la lista de las demandas de calidad obtenidas en la fase anterior. En la metodología del QFD también se conoce a esta lista con la denominación ya expuesta como los «qués», a los cuales se debe dar respuesta. Sabemos qué hacer, ahora debemos decidir cómo hacerlo, es decir, se trata de un proceso de traducción o despliegue, en el cual se obtenga para cada «qué» inicial uno o más «cómos» operativos y manejables y expresados en el lenguaje de ingeniería utilizado por la propia empresa. A su vez, estos «cómos» se pueden ir detallando cada vez más, es decir, pueden existir varios subniveles de especificación (véase tabla adjunta). Especificación de las alternativas de diseño (cómos) en niveles 1.o 2.o Distribución de la luz Sistema de iluminación de un automóvil Sistema de proyección de la luz Elementos de Seguridad Flujo de luz Seguridad 3.o Altura del proyector Geometría del proyector Ángulo de proyección Ángulo de elevación Intensidad de luz proyectada Factor transmisión Reflectividad Cromatismo Parámetros eléctricos Ángulo de dirección Redundancia Normativa exigida 115 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD QUÉS CÓMOS Altura del proyector Geometría del proyector Intensidad de iluminación Ángulo de proyección Ángulo de elevación Intensidad de luz proyectada Factor de transmisión Amplitud de iluminación Reflectividad Cromatismo Parámetros eléctricos Dirección correcta del haz de luz Ángulo de dirección Redundancia Normativa exigida Figura 4.3. Relación e interdependencia de los qués con los cómos La multiplicidad y la interdependencia de los «cómos» con los «qués» hacen que el despliegue conduzca a una representación cada vez más compleja, y su representación en forma de listas no parece ser la más adecuada para su mejor comprensión, lo cual da lugar a que se utilicen matrices, que consiguen dar una mayor claridad y optimizar los esfuerzos. Este punto constituye una ruptura total con otros métodos, como es el caso del (PCVP), y representa uno de los aspectos originales del QFD. La figura 4.3 permite relacionar los qués con los cómos que le puedan corresponder, de forma que tendríamos ya una primera aproximación de las exigencias del producto y, por tanto, de su diseño (los qués) y la forma de satisfacerlos (los cómos); esta forma simple y directa de relacionar ambos es, sin embargo, demasiado confusa, tal como hemos expuesto en el párrafo anterior, por lo que procederemos a elaborar las relaciones por medio de matrices, según hemos ya comentado. 116 Gestión Integral de la Calidad El «gráfico de calidad» y la matriz de relaciones El término «gráfico de calidad», introducido por Koichi Nishimura, ha sido definido como un gráfico que ilustra la relación entre calidad verdadera (tal como la demanda el cliente) sistematizada de acuerdo con sus funciones y las características de calidad como características imagen. En definitiva, es una herramienta práctica y completa para relacionar los requerimientos del consumidor o «qués» con las alternativas de diseño previstas o «cómos»; de aquí se obtendrá la medida de los «cuántos» que permitirá evaluar las relaciones entre ambos que expresa la «matriz de relaciones», elemento central del gráfico de calidad. De acuerdo con el profesor Koichi Aiba, la calidad de diseño es el proceso entero de convertir la calidad demandada por el cliente en características imagen, por medio del razonamiento y la trasferencia. Por tanto, el gráfico de calidad es el gráfico básico para la calidad de diseño. Tal y como se entiende hoy el despliegue de funciones de calidad podemos decir que el gráfico de calidad es un mecanismo gráfico que nos permite: • Analizar sistemáticamente las estructuras de las calidades demandadas por los clientes según sus propias palabras. • Indicar las relaciones entre estas calidades demandadas y ciertas características de calidad. • Convertir las demandas del consumidor en características imagen. • Desarrollar una calidad de diseño. Un gráfico de calidad puede hacerse, como vamos a exponer inmediatamente, combinando un despliegue de calidad demandada y un despliegue de alternativas de diseño para conformar una matriz de relaciones. En esta matriz representaremos la relación de los «qués» y los «cómos» antes mencionados, utilizando símbolos numéricos que indican el grado de relación. Estos valores numéricos han de ser pocos (1, 3, 9, son los más utilizados, según se verá), ya que un objetivo de los gráficos de calidad es la claridad y la rapidez de interpretación, por lo que un número elevado de valores numéricos obstacularizaría dicha claridad. Ante todo, vamos a exponer la estructura general del gráfico de calidad completo (denominado coloquialmente «casa de la calidad»), del cual vamos a ir desglosando y detallando todas sus partes, conforme van apareciendo en la metodología del QFD. Debido a su importancia, vamos a realizar una descripción detallada de las diferentes partes de que consta el gráfico de calidad. Antes de comenzar con la descripción de las diversas secciones que forman la matriz de relaciones, también denominada, como se ha mencionado, «la casa de la calidad»,1 es preciso 1. El modelo del autor japonés Fukahara hace especial incidencia en la primera matriz, «la casa de la calidad», que representa básicamente la definición del producto o servicio. 117 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD señalar que no posee un formato estricto o único. Existe un bloque básico que se puede considerar genérico, pudiendo incorporarse los diferentes apartados que el equipo de trabajo juzgue conveniente para el tipo de producto o servicio sometido a estudio. Aquí entran en juego las dotes creativas de los componentes del grupo. Un aspecto posible de la matriz de planificación es el que se aprecia en la figura 4.4., en la que se destacan oscurecidas aquellas secciones de carácter más básico que forman el bloque genérico. El resto de los apartados son susceptibles de aparecer en el estudio. De igual forma, se pueden incluir otras secciones de carácter opcional como: una dificultad económica, una calidad planificada y cuantificada numéricamente para cada requerimiento del cliente, etc., siempre que resulten de interés para el estudio que se lleva a cabo. Como ayuda en la elaboración y comprensión del gráfico de calidad y los elementos que lo componen y sus relaciones, al final incluiremos un ejemplo completo con todas las secciones de que se compone. Vamos pues, a describir estas secciones, los elementos de que se componen y cómo se llevan a cabo las evaluciones a que dan lugar y que podemos apreciar en la figura 4.4: a) Los requerimientos de los consumidores o qués: Ya han sido expuestos como concepto, de forma que ahora nos ocuparemos de su ubicación en la matriz de relaciones y su papel en la evaluación de la misma. Recordemos L B A C F I H E J M Figura 4.4 K D G 118 Gestión Integral de la Calidad que representan lo que se ha denominado como «la voz del cliente». Un aspecto que se debe tener en cuenta a la hora de enumerarlos es utilizar la misma terminología que el cliente con el objeto de evitar interpretaciones erróneas. Es el punto de partida del QFD. Para lograr organizar y agrupar toda la información aportada por el cliente, desde niveles más genéricos, niveles primarios, a otros más detallados, niveles secundarios, terciarios, etc., se suele emplear el diagrama de afinidad, una de las siete herramientas de gestión que ya conocemos, aunque también se ha expuesto que puede utilizarse igualmente el ya conocido diagrama de árbol. La información del último nivel es la que se relacionará con los cómos, para lo cual habrá que ponderar su importancia previamente (véase apartado F). b) Las alternativas de diseño del producto/servicio o cómos: De ellos también nos hemos ocupado y ahora vamos a exponer su tratamiento, como en el caso de los qués. Como sabemos, se trata de los requerimientos de diseño del producto o servicio para poder satisfacer las necesidades expuestas en los qués. De forma análoga que en el apartado anterior, las distintas características del producto o servicio se pueden agrupar en diversos niveles de detalle. Es indispensable que todas las características que figuren en esta sección tengan alguna incidencia real, como mínimo, sobre alguna de las necesidades del cliente. De igual forma, será también importante que todas las necesidades de los clientes queden cubiertas por alguna característica y de una forma suficientemente relevante (lo que se verá en la matriz de relaciones). La creatividad del grupo vuelve a aparecer. c) La matriz de relaciones: Se trata del elemento central del gráfico de calidad y expresa el nivel de dependencia entre cada una de las necesidades de los clientes con cada una de las características que dan lugar a alternativas de diseño del producto o servicio. Si no existe relación alguna, ya sea positiva o negativa, se dejaría la casilla en blanco. En caso contrario, es decir, en caso que exista relación, se indicará mediante una serie de símbolos, como, por ejemplo: Relación débil. Relación media. Relación fuerte. Es absolutamente imprescindible que todas las necesidades tengan un reflejo en algunas de las alternativas de diseño. Esta sección permitirá observar si alguno de los deseos o necesidades del cliente se queda sin relación El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 119 con ninguna de las características del producto o servicio propuestas, cuestión que habrá que resolver añadiendo nuevas características que influyan sobre esa necesidad en cuestión. De cara al diagnóstico del QFD, por lo que a la matriz de relaciones se refiere, será importante tener en cuenta que, si alguna de las líneas de dicha matriz está vacía (sin ningún símbolo de relación), el requerimiento deseado por los clientes correspondiente a dicha línea no se habrá cubierto con ninguna característica del producto o servicio. Esta situación debe resolverse. De igual forma, si se encuentra alguna columna vacía, indicará que la característica del producto o servicio en cuestión no influye en modo alguno sobre la satisfacción de ninguna de las demandas de los clientes y, por tanto, está de más y se puede eliminar. d) Evaluación competitiva: Es una representación gráfica de la percepción que el consumidor o mercado tiene de cómo quedan cubiertas cada una de las necesidades o qués del producto o servicio por parte de la propia empresa, como por parte de la competencia. Se representa generalmente de forma gráfica mediante una escala de valores numéricos, en la que el cliente posiciona nuestra empresa respecto a la competencia. De esta forma se puede apreciar la situación de la empresa tal y como la ven o aprecian los clientes. Esta sección permite distinguir los puntos fuertes y débiles y será de gran ayuda a la hora de establecer otras secciones y tomar las decisiones acertadas en los aspectos a mejorar con mayor prioridad. Constituye una visión externa elaborada por los clientes. Será muy importante realizar un análisis minucioso de las evaluaciones competitivas cuando llegue la hora de establecer un diagnóstico del QFD, sobre todo en aquellos requerimientos de los clientes que tengan una fuerte relación con alguna de las características del producto o servicio. Como se verá más adelante, la gráfica de la evaluación competitiva deberá estar en consonancia con la gráfica similar que realizará la propia empresa, la evaluación competitiva técnica descrita en el apartado E, especialmente cuando ambas se encuentren en la matriz de relaciones en un punto con relación fuerte. Por otra parte, la evaluación competitiva y el índice de importancia del Cliente para cada una de sus necesidades, ambas secciones realizadas por los clientes, constituyen un binomio que permitirá descubrir aspectos como: • Oportunidades de venta y promoción, en aquellas demandas con un índice de importancia alto y una buena posición delante de la competencia. • Requerimientos que se deben desarrollar con prioridad, debido a que poseen un alto índice de importancia, y la empresa se encuentra en una situación de retraso respecto a toda la competencia. 120 Gestión Integral de la Calidad • Requerimientos que pueden a proporcionar ventaja competitiva, con un alto índice de importancia para los clientes, los cuales están mal considerados en la valoración competitiva tanto para la competencia como en la propia empresa. Potenciando estos requisitos se obtendrá una cómoda ventaja por delante de la competencia. e) Evaluación competitiva técnica: Se trata, nuevamente, de una representación gráfica que permite evaluar los requerimientos de diseño o características del producto o servicio. De forma similar al apartado anterior, se comparan en una escala numérica cada uno de los requerimientos de diseño o cómos con los de los competidores, con la salvedad de que esta vez es la propia empresa la que evalúa y realiza este posicionamiento, de acuerdo con los estudios realizados sobre la competencia. Se trata de una visión interna desde el punto de vista de la propia compañía. f) Índice de importancia del cliente: Es el índice de importancia que el cliente otorga a cada una de las necesidades o deseos que requiere. Se suele establecer un baremo numérico del 1 al 5, de menor a mayor importancia, respectivamente. Este concepto es muy importante porque define cuáles son las expectativas especialmente prioritarias para conseguir una satisfacción máxima del cliente. g) Puntos de venta: Una consecuencia directa de la evaluación competitiva de las necesidades de nuestro producto o servicio es que permitirá descubrir aquellos deseos del cliente en los que tenemos una ventaja considerable respecto a la competencia. Estas ventajas competitivas se aprovecharán para establecer los puntos fuertes en la venta del producto o servicio, potenciándolos mediante campañas de promoción, campañas publicitarias, etcétera. h) Objetivos de las características de calidad: Una vez que se han establecido las evaluaciones competitivas de nuestro producto o servicio, los puntos de venta, así como los índices de importancia de los clientes, se definirán una serie de objetivos que las características de calidad de los diseños alternativos o cómos deberán desarrollar y alcanzar. En este sentido será preciso realizar una medición de manera objetiva de las características que definen alternativas de diseño a fin de poder establecer unos valores como objetivos a cumplir. Es una operación esencial para el gráfico de calidad y uno de los outputs importantes del QFD. La determinación de los cuántos en base a la importancia técnica, que veremos seguidamente, tendrá una necesaria comparación con los objetivos que nos acabamos de fijar para diagnosticar su bondad. 121 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD i) Dificultad técnica: Mide el grado de dificultad técnica en el cumplimiento de los objetivos definidos sobre cada uno de los requerimientos de diseño del producto o servicio. Es habitual utilizar una tabla numérica que identifique el nivel de dificultad que abarca desde el 1, mínima dificultad, hasta el 5, máxima dificultad. Parejo a este concepto se podría desarrollar una dificultad económica que estableciese el coste de llevar a cabo los objetivos marcados. j) Importancia técnica: Consiste en una ponderación de la importancia relativa de cada característica o cómo, según la influencia que tenga sobre todas las necesidades de los clientes. Se puede evaluar tal como se expone a continuación: • En primer lugar se otorgan unos pesos numéricos a los símbolos que se utilizan en la matriz de relaciones. En el caso de tener una casilla en blanco el valor es nulo. Son muy corrientes los pesos que siguen para los tres símbolos ya definidos para la matriz de relaciones: Relación débil: 1 Relación media: 3 Relación fuerte: 9 • A continuación multiplicamos, para cada uno de los qués, el peso del símbolo que le relaciona con el cómo, por el índice de importancia1 que el cliente otorga al qué. • Por último se realiza el sumatorio de todos los productos anteriores realizados para el cómo correspondiente y su total equivale a la importancia técnica de ese cómo en particular. • Este proceso se repite de igual forma para cada requerimiento de diseño o cómo. La importancia técnica aporta una visión de la importancia global que poseen cada una de las características del producto o servicio sobre el conjunto de las demandas de los clientes, es decir, sobre «la voz del cliente». Por este motivo será de gran utilidad a la hora de seleccionar aquellas características que serán desplegadas en las sucesivas fases junto con otras secciones, como el índice de importancia, las evaluaciones competitivas, etc. 1. Realizado en la sección «F) Índice de Importancia del Cliente». 122 Gestión Integral de la Calidad La importancia técnica absoluta así calculada constituirá el llamado «cuánto». También puede calcularse la importancia técnica relativa, dando al valor menor obtenido en la importancia absoluta, el valor relativo 1. k) Reclamaciones: Es el número de quejas que los clientes han efectuado sobre cada una de las necesidades o expectativas no satisfechas. Es un aspecto que se ha de ir actualizando a medida que se realice el seguimiento y control del producto o servicio. Será muy útil para establecer la evaluación competitiva, a la que ya nos hemos referido. l) Matriz de correlaciones: Está relacionada directamente con las características de diseño o cómos. Se emplea gráficamente una tabla triangular que relaciona todos los cómos, estableciendo la posible correlación existente entre ellos. En consecuencia, muestra dependencias positivas y negativas mediante una simbología determinada. Una posibilidad puede ser: Correlación negativa Correlación positiva Correlación fuertemente absoluta Si ocurre que una característica del producto o servicio tiene una dificultad técnica o económica importante, puede ser aconsejable buscar alguna otra característica que tenga menor dificultad, y cuyo cumplimiento o desarrollo tenga un efecto positivo indirecto en el cumplimiento de la característica que, en un principio, deseábamos desarrollar. La forma de apreciar estas dependencias indirectas se realiza a través de esta matriz de correlaciones. Y aquí radica la importancia. Se puede añadir un nuevo subapartado a esta matriz, que podría ir colocado entre esta matriz y las características del producto o servicio, constituido por una tabla que especificará el grado de «cumplimiento óptimo» para cada uno de los cómos mediante una simbología determinada. Por ejemplo: ↑ Mayor es mejor • Valor nominal ↓ Menor es mejor El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 123 Una vez que se han definido las posibles características que van a ser desplegadas en las fases siguientes y antes de su selección final, conviene realizar un estudio de la posible dificultad técnica y/o económica de los cómos preseleccionados. Como resultado de dicho estudio puede ocurrir que alguna de las características preseleccionadas tenga una dificultad muy alta. En este caso se puede buscar a través de la matriz de correlaciones una característica con menor dificultad, que de forma indirecta y de acuerdo con el grado de cumplimiento óptimo, influya en la satisfacción de la primera. Debido a las posibles correlaciones existentes hay que tener cuidado de que no se perjudique alguna otra característica preseleccionada. Las posibilidades suelen ser varias, siendo aconsejable buscar aquellas que no sólo beneficien de forma indirecta a la característica deseada, sino que también influyan de forma positiva en otras importantes. A partir de estas nociones básicas y mediante un estudio posterior y profundo teniendo en cuenta todas las posibilidades y correlaciones, el grupo de trabajo procederá a la selección de las características definitivas que van a ser finalmente desplegadas en las fases o matrices siguientes, así como todas aquellas acciones y mejoras que sea aconsejable llevar a cabo en la matriz. m) Características a desplegar: Una vez que la matriz de planificación esté completa se seleccionan, de entre todas, aquellas características del producto o servicio que pasarán a ser desplegadas en las fases siguientes a la matriz de planificación, basándose en el análisis de las diversas secciones: matriz de relaciones, índices de importancia, análisis competitivos, dificultades técnicas, etc. Debido a que no es posible centrarse en todas las características, en principio es preferible centrar los esfuerzos en aquellas en las que la empresa se encuentre en desventaja respecto a la competencia y, a su vez, sean de máximo interés para los clientes y provoque en ellos la mayor satisfacción. Es una forma de enfocar el estudio en aquello que realmente aporte valor a nuestro producto o servicio y trasladarlo a las sucesivas fases para asegurarnos que las principales demandas de los clientes sean realmente tenidas en cuenta. El diagrama de flujo, figura 4.5, permite visualizar de una forma gráfica el proceso de desarrollo y establecer el orden de realización de las diferentes tareas y secciones para completar la elaboración de la matriz de planificación. A continuación incluimos, en la figura 4.6, un gráfico de calidad QFD completo a modo de ejemplo de presentación y evaluación global. Se trata de la planificación de un producto contituido por un lápiz de madera con una goma en un extremo. 124 Gestión Integral de la Calidad Establecer necesidades de los clientes o qués Desarrollar las características del producto/servicio o cómos Desarrollar la matriz de correlaciones Reclamaciones Índices de importancia para los clientes Evaluación competitiva Puntos de venta Evaluación competitiva técnica Calcular la dificultad técnica Matriz de correlaciones Calcular la importancia técnica (cuánto) Establecer los objetivos a cumplir Análisis y diagnóstico Figura 4.5 Características de la evaluación del gráfico de calidad La evaluación de la matriz de relaciones, que está basada en la determinación de lo que hemos denominado cuántos, nos permite asumir un primer objetivo muy importante: jerarquizar las alternativas de diseño (cómos) a partir de los pesos de los requerimientos de los consumidores (qués). Completar una matriz de relaciones no siempre constituye una operación fácil, muy al contrario, se trata de una operación compleja; si bien es relativamente fácil identificar los cómos relativos a un qué, el problema radica en saber el grado de relación con el mismo. Muy a menudo este grado de relación se basa en la experiencia, la intuición y determinación (lo que en Japón denominan el método KKD); sin 125 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD P e s o 12 g r a m o s S u a v i d a d S u a v i d a d 4 F o r m a D i á m e t r o O s c u r i d a d T r a z o P o l v i l l o A d h e s i ó n m i n a G o m a p a p e l R e s i s t e P a r r o t u r a C e n t r a d o P a r T o x i c i d a d r o t u r a p i n t u r a H e x a g o n a l Figura 4.6. La «casa de la calidad» 126 Gestión Integral de la Calidad embargo, esta relación debe basarse en un conocimiento y control de los hechos, para lo cual es aconsejable utilizar técnicas de análisis estadísticos (tales como el diseño estadístico de experimentos DEE, al que dedicaremos un capítulo de esta obra). Se trata de un mecanismo sencillo, exhaustivo y potente para tener en cuenta todas las expectativas del cliente y, por otra parte, se asegura que no se dedique demasiados esfuerzos a aquellas características que interesan poco o nada a los clientes. De este modo, el QFD consigue garantizar que el personal trabaje con problemas reales. La finalidad de distinguir entre varios niveles de relación y ponderarlos es para poder jerarquizar los cómos, de este modo no se pierde de vista la jerarquización de los qués, respetándose así las expectativas de los clientes y favoreciendo la estrategia de la empresa. La jerarquización de las alternativas de diseño o cómos se hace a partir de la evaluación de la matriz de relaciones, operación que permitirá evaluar la matriz de relaciones y, en definitiva, el interés de cada alternativa de diseño para los requerimientos del consumidor especificados en el QFD. Veamos con mayor detalle la evaluación de la matriz de relaciones, lo que nos llevará, según ya sabemos, a determinar los cuántos. Recordemos que para cada símbolo de relación sustituiremos en la matriz dicho símbolo por su valor (1, 3 o 9, según hemos dado como valoración más frecuente), multiplicándolo por el peso específico del qué correspondiente, y se suman todos los resultados así obtenidos. De esta manera, la traducción de las demandas a características de calidad del producto es del todo fiable. También se puede representar gráficamente el peso de cada cuánto, lo que permite detectar rápidamente cuáles son las alternativas de diseño (cómos) más importantes y a las que habrá que dar mayor prioridad. Esta gráfica permite, pues, establecer las características críticas de un producto, cuyo conocimiento es primordial en todos los estadios de su ciclo de vida y, especialmente, al principio del proceso de desarrollo. También es conveniente calcular los valores relativos de los cuántos para tener la importancia de cada cómo de forma conjunta con el resto de las características de calidad (es lo que anteriormente hemos denomiando importacia técnica relativa). En la figura 4.7 aparecen representados los qués y los cómos, así como la representación matricial de sus respectivas relaciones; también queda reflejada la jerarquización de los cómos en base a los valores que hemos obtenido para los cuántos, los cuales a su vez están representados gráficamente. Así pues y resumiendo, el flujo de informaciones en un gráfico de calidad parte de los qués, pasando por los cómos y llegando a los cuántos, todo a través de unas relaciones debidamente determinadas. Esto es común en todas las matrices del QFD. 127 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD En algunos gráficos de calidad también aparecen los objetivos de diseño, es decir, los valores nominales a los que debe tender los cómos, representan las especificaciones funcionales del producto objeto del diseño. Los objetivos son los que, una vez llevados a cabo, permiten obtener los qués iniciales. Los distintos cómos son elementos de un mismo sistema, por lo cual van a existir múltiples relaciones entre ellos, y el conocimiento del grado de estas relaciones sería de gran utilidad, para lo que se construye una matriz de correlación de los mismos, ya expuesta como uno de los elementos del gráfico de calidad del QFD, y ya que éste es conocido como «casita de la calidad», recordemos que la matriz de correlaciones ocuparía el «tejado» de la misma. c1 c2 c11 c12 c21 c22 CÓMOS c111 c112 c121 c122 c211 c212 c221 c222 q111 3 q112 2 q121 4 q122 1 q211 3 q212 2 q221 5 q222 1 9 1 3 q11 3 1 9 q1 3 9 q12 9 3 1 Matriz de cómos 1 q21 3 1 9 3 q2 3 3 3 1 q22 1 3 7 54 8 57 20 18 17 27 Cuántos (valor absoluto) 3 26 4 27 10 9 8 13 Cuántos (valor relativo) Gráfica de evolución de los cuántos Figura 4.7. Representación parcial de un caso genérico de gráfico de calidad 128 Gestión Integral de la Calidad + + + + + c1 c2 c11 c12 c21 c22 c111 c112 c121 c122 c211 c212 c221 c222 q111 3 q112 2 q121 4 q122 1 q211 3 q212 2 q221 5 q222 1 9 1 3 q11 3 1 9 q1 3 9 q12 9 3 1 1 q21 3 1 9 3 q2 3 3 3 1 q22 1 3 7 54 8 57 20 18 17 27 3 26 4 27 10 9 8 13 Figura 4.8. La «casa de la calidad» con la correlación de cómos La existencia de una correlación positiva entre dos cómos puede significar una redundancia; basta con llevar a cabo uno de los mismos para que se cumplan ambos, es decir, que al actuar sobre uno de ellos, automáticamente actuamos sobre el otro, por lo que nos evitamos el desdoblamiento de esfuerzos. El inconve- El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 129 niente está en que no se pueden resolver independientemente las dos características, lo que obliga a considerar ambas como un único conjunto y a buscar un punto óptimo en el sistema. Por otra parte, sabemos que la existencia de una correlación negativa entre dos características significa una incompatibilidad entre ambas, por tanto hay que encontrar una solución de compromiso. El análisis de esta matriz de correlaciones nos permite identificar redundancias y puntos conflictivos donde hay que buscar un compromiso adecuado, que concierne a varias funciones de la empresa y exige por tanto colaboración y trabajo en equipo. También nos sirve como instrumento de verificación y mejora, es decir, este análisis nos permite observar que las relaciones entre los qués y los cómos son las adecuadas, o bien que puede existir algún error. En la figura 4.8 podemos ver un gráfico de calidad con las correlaciones. En este ejemplo genérico sólo hemos diferenciado entre correlación positiva y negativa, pero se podría tener una escala de valores más amplia siempre manteniendo la claridad en los gráficos QFD. Por otra parte, podemos recoger finalmente los aspectos a destacar respecto de las evaluaciones competitiva y la competitiva técnica. Sabemos que son fruto de la comparación de nuestro producto con los productos de la competencia, lo que es a la vez importante y necesario. El QFD permite realizar esta confrontación de manera sencilla y eficaz. La primera se efectúa sobre las demandas de los clientes, los qués; la segunda se realiza sobre las especificaciones funcionales y objetivos, los cuántos, es decir, las funciones técnicas. La figura 4.9 nos muestra el gráfico o casita de la calidad con estas curvas. Esta comparación permite a la empresa situar su producto, característica a característica, respecto al resto de los productos de la competencia, considerando los objetivos fijados. Gracias a ello, la empresa toma conciencia de cuáles son sus puntos débiles y cuáles son sus puntos fuertes y adopta en consecuencia una adecuada estrategia para el plan de calidad. En el diseño del plan de calidad debemos apoyarnos en la información relativa a las diversas demandas de calidad realizadas por los clientes, que junto a los datos que tenemos a través de nuestro gráfico de calidad, nos establecerá la estrategia a llevar a cabo. Para ello hemos de realizar un análisis detallado de los requerimientos de nuestro producto que tienen mayor peso específico para el cliente y cómo estamos posicionados en estos requerimientos respecto a la competencia, a través de las mencionadas curvas de evaluación competitiva; en los puntos en los cuales estemos claramente mejor posicionados hemos de enfocar nuestros esfuerzos en beneficiarnos de estas diferencias y tenerlo en cuenta al diseñar nuestro plan de calidad. Finalmente, con la información obtenida con el número de reclamaciones, otro de los elementos integrados en el gráfico de calidad, debemos determinar nuestros puntos débiles, y a la hora de traducir los requerimientos debemos prestar un especial cuidado con ellos. 130 Gestión Integral de la Calidad + + + + + c1 c2 c11 c12 c21 c22 c111 c112 c121 c122 c211 c212 c221 c222 q111 3 q112 2 q121 4 q122 1 q211 3 q212 2 q221 5 q222 1 9 1 Comp. Nos. 3 n.º reclsmsc. 2 3 1 2 1 6 q11 3 1 9 q1 3 9 q12 9 3 1 3 1 8 q21 3 1 9 3 3 2 q2 3 3 3 1 4 q22 1 3 7 54 8 57 20 18 17 27 3 26 4 27 10 9 8 13 7 Ptos. venta Evaluación técnica con la competencia Figura 4.9. Evaluación competitiva desde el punto de vista del consumidor y desde el punto de vista técnico Resumamos ahora los pasos para realizar un gráfico de calidad: 1.– Conocimiento del cliente y jerarquización, asimismo, del mercado. 2.– Investigación de las expectativas del cliente para decidir «qué» hacer. 3.– Determinación del grado de importancia de las demandas. El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 131 5.– 6.– 7.– 8.– 9.– 10.– Listar las características de calidad del producto. Combinar el gráfico de demandas de calidad con el de características. Análisis de la competencia. Análisis de las quejas del cliente. Jerarquizar los elementos de calidad. Determinar la calidad de diseño específica mediante el estudio de las características de calidad y los objetivos técnicos. 11.– Determinar el modo de aseguramiento de la calidad. Diagnóstico a partir del QFD En la descripción de la metodología a seguir para el QFD, y en especial para los elementos del gráfico o casita de la calidad y sus relaciones, hemos podido apreciar la utilidad de cada uno y algunas recomendaciones para extraer un diagnóstico del QFD. Recordemos brevemente los aspectos más destacados para establecer un diagnóstico: • Qués con ponderación elevada: Son requerimientos del consumidor importantes para el mismo. Lógicamente interesa una evaluación competitiva elevada, por lo que si ya es así, debemos mantenerla a toda costa; de lo contrario, ello es indicativo de que debe hacerse una mejora urgente que lo resuelva. • Qués con ponderación baja: Con evaluación competitiva elevada, el diagnóstico es que se están llevando a cabo esfuerzos en una dirección estéril; si, por el contrario, es baja, no es necesario dedicarle esfuerzos. • Cuántos con valoración elevada: Es un indicativo evidente de alternativas de diseño que recogen varios o muchos requerimientos del producto con ponderaciones altas. Resulta del todo evidente que interesa, en este caso, una evaluación competitiva técnica asimismo elevada. • Evaluaciones en conflicto: Puntos de la matriz de relaciones en que se encuentran evaluaciones competitivas y competitivas técnicas de valores contrapuestos (elevada una y baja la otra). Se actuará según cuál sea la baja: a) Si la evaluación competitiva es baja, se actuará tal y como se ha expuesto a raíz de los qués con ponderación alta o baja. b) Si la evaluación competitiva técnica es baja, se podrá utilizar la matriz de correlaciones, buscando especialmente las correlaciones positivas para mejorar de forma indirecta dicha percepción. 132 Gestión Integral de la Calidad c121 q221 Figura 4.10. Punto de conflicto. Nivel técnico de un cómo muy bueno asociado a un requerimiento no satisfecho (la evaluación cuantitativa difiere de la expectativa del cliente) La figura 4.10 representa esta situación y la problemática asociada. • Evaluaciones importantes a la baja: Nos referimos aquí a aquellos puntos de la matriz que, coincidiendo como en el caso anterior con relaciones fuertes, se corresponden con evaluaciones competitivas bajas y también lo son las evaluaciones competitivas técnicas. Es evidente que suponen situaciones a resolver urgentemente, puesto que pode- El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 133 c121 q221 Figura 4.11. Evaluaciones competitivas y competitivas técnicas a la baja mos constatar que estamos mal capacitados (evaluación competitiva técnica baja) en un requerimiento del consumidor en que éste nos ve mal posicionados (evaluación competitiva baja). (Véase figura 4.11.) • Correlaciones: Contenidas en la matriz correspondiente («tejado» de la «casa») se utilizarán para potenciar mutuamente los diseños, según ya hemos expuesto y tal como ya se indicó al referirnos a esta matriz como uno de los elementos de la «casa» de la calidad. Debe tenerse mucho cuidado con las correlaciones negativas, que dan lugar a decisiones crí- 134 Gestión Integral de la Calidad + c121 c212 5 1 Dificultad técnica de los CÓMOS Figura 4.12. Importancia de la correlación: La correlación de los diseños nos puede facilitar la realización y abaratamiento ticas y no son deseables, pues al potenciar una alternativa del diseño se puede debilitar otra. Este tipo de correlación suele forzar un compromiso o la modificación del diseño (figuras 4.12 y 4.13). • Diagnóstico por áreas o «islas» de información especiales en la matriz de relaciones: 1) Áreas de la matriz muy densas (con muchos símbolos): Son zonas con mucha información, es decir, con qués y cómos muy relacionados. 2) Matriz completa muy densa: Si las fuertes relaciones se extendieran a 135 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Correlación negativa c121 c212 Cuántos Figura 4.13. Correlación negativa. Dos alternativas de diseño tales que la mejora de una repercute negativamente sobre la otra gran parte de la matriz, no sería bueno, ya que si todos o gran parte de los qués y cómos estuvieran supuestamente relacionados no sería fácil extraer conclusiones. Más del 50% de las casillas de la matriz con relaciones no es deseable y dificulta la priorización. 3) Gran cantidad de relaciones débiles: Esta situación supone un exceso de alternativas de diseño con efecto incierto y dificulta la obtención de conclusiones (véase figura 4.14). Resulta una tentación fácil cuando se hace un QFD sin experiencia. 4) Filas de la matriz en blanco: Se trata, como resulta evidente, de reque- 136 Gestión Integral de la Calidad rimientos del producto que no pueden ser satisfechos por ninguna de las alternativas de diseño, lo que supone una situación a corregir (véase figura 4.15). 5) Columnas de la matriz en blanco: Se trata de alternativas de diseño que no tienen utilidad alguna para cubrir requerimientos del producto, o son redundantes (véase figura 4.15). 6) Dificultades para ponderar qués o evaluar cómos: Resulta claro que ello dificulta la ejecución del despliegue de forma correcta y debe, por tanto, tratar de superarse. c121 3 1 9 9 q221 3 3 1 1 1 1 1 3 1 1 1 9 1 1 3 1 3 3 3 9 1 9 3 1 9 1 3 3 1 1 1 9 1 Figura 4.14. El exceso de relaciones débiles dificulta el diagnóstico El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 137 • Actuaciones para canalizar la progresión del diseño por medio del despliegue: A. Puntos críticos: Se trata de aquellos requerimientos del producto que teniendo una ponderación elevada e importante con frecuentes relaciones con alternativas de diseño, tienen asimismo una evaluación competitiva no elevada. Es evidente que representarán aspectos de mejora urgente, que clasificaremos en dos tipos: 1. Mejora imprescindible: Situaciones en las que la evaluación competitiva es baja o muy baja. 2. Oportunidad de mejora: Situaciones con una evaluación competitiva media. B. Puntos fuertes: Se trata de situaciones en que también se dan requerimientos del producto con ponderación alta y fuertes relaciones, pero al contrario que en el caso anterior, la evaluación competitiva es elevada. Deben aprovecharse y ser debidamente explotados. (Véase figura 4.16 con puntos críticos y puntos fuertes.) C. Plan de acción a seguir: Con la información de los dos apartados anteriores, podemos centrarnos en las alternativas de diseño con evaluación por relaciones (los cuántos) elevadas, pero que corresponden a puntos bajos de la curva de evaluación competitiva técnica, y a ser posible que incluyan los puntos críticos. Las alternativas seleccionadas se deberán tratar de mejorar, actuando sobre la mínima cantidad de ellas para lograr el máximo efecto de mejora, para lo cual se priorizará la actuación. La actuación podrá llevarse a cabo comenzando por los cómos que presentan cuántos más elevados, lo que será una forma de priorizar; además, trataremos especialmente de actuar sobre las que hemos denominado «mejoras imprescindibles» y las «oportunidades de mejora». Finalmente, y en la medida de lo que sea posible, se utilizará la matriz de correlaciones como apoyo para la mejora. Despliegue de componentes En la fase de diseño detallado es importante clarificar las relaciones entre la calidad demandada por el producto final y las características de calidad necesarias para cada uno de los componentes. Este proceso se denomina despliegue de componentes o subsistemas. En esta etapa partimos de las características de calidad, sus especificaciones y objetivos, para convertirlos en especificaciones técnicas de los componentes del 138 Gestión Integral de la Calidad c121 3 1 1 3 3 2 1 1 2 1 q221 1 3 Figura 4.15. Matriz con filas o columnas vacías producto o servicio. Es decir, partimos de los cómos, que pasarán a ser nuestros qués en esta nueva etapa, y se volverán a desplegar las funciones de calidad. Se puede observar que se vuelve a reiterar el proceso de despliegue anterior, lo que constituye una característica interesante dentro de la metodología del QFD. Por tanto, en esta etapa nuestro gráfico de calidad estará constituido, por un lado, por los cómos de la etapa anterior y, por el otro, por las especificaciones técnicas de los componentes de nuestro producto, siendo estos últimos los cómos de este nuevo gráfico de calidad. De este modo se mantiene la fidelidad a los re- 139 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Importancia de los qués Nos. q112 5 q221 5 Comp. QUÉS Figura 4.16. Puntos fuertes (q112) y puntos críticos o débiles (q221) querimientos iniciales del cliente, y además también se hace lo propio con la priorización de los cómos, por lo cual se está en disposición de elaborar un plan de calidad y determinar el proceso de producción más adecuado. El objetivo del despliegue de componentes es clarificar las funciones de los componentes, sus características de calidad y sus especificaciones técnicas. Para ello, también se tendrán en cuenta las reclamaciones que se hayan recogido referentes a cada componente, o bien, del producto global (de productos actuales o similares), así como las cuestiones relacionadas con la seguridad del producto (tema que cada vez adquiere mayor importancia). 140 Gestión Integral de la Calidad Definición del producto CÓMOS QUÉS Requerimientos del cliente CUÁNTOS CÓMOS Definición de los componentes Especificaciones técnicas de los componentes QUÉS CUÁNTOS Figura 4.17. Gráfico de despliegue de componentes a partir del gráfico de producto De este modo, no sólo se asegura que el producto sea robusto, sino también se minimizan puntos críticos de diseño. Esta etapa se concluye con la determinación de los parámetros de diseño del producto, con lo cual quedan determinadas las características técnicas del producto y de todos sus componentes (véase figura 4.17). A partir de aquí y aplicado ya el QFD para planificar y seleccionar todos los aspectos de diseño del producto, se podrá pasar a optimizar el mismo por medio de los métodos y herramientas de calidad más adecuados (análisis de fiabilidad, AMFE, DEE...). El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD 141 Planificación del proceso De la misma manera que hemos podido evolucionar desde un QFD de producto al de componentes por traslados de los cómos del primero hasta entrarlos como los qués del segundo, podemos asimismo preparar un QFD para planificar el proceso a partir de los dos anteriores utilizando la misma técnica de traslado de características de diseño del último nivel de QFD (es decir, el correspondiente al despliegue de componentes) a entradas del correspondiente al proceso para cada componente. En esta etapa, que es transitoria entre el diseño del producto y sus componentes, y la organización y planificación de la producción, recae todo el peso del diseño del proceso (véase figura 4.18). Por tanto, en esta fase se traducirán las características de los subsistemas de la etapa anterior a procedimientos y operaciones necesarios para la producción de dichos componentes y, por consiguiente, la del producto. Como característica común en la metodología QFD se usará también un gráfico de despliegue de funciones. En este caso, se parte de las características técnicas de los componentes para obtener los procedimientos y operaciones asociadas a ellos. Funciones principales que se desarrollan en esta etapa: 1.– Elección de los procedimientos asociados a los subsistemas. 2.– Definición completa del proceso de producción. 3.– Optimización del proceso. 4.– Mantenimiento y control del proceso. La optimización del proceso se apoyará en el diseño estadístico de experimentos (DEE y Taguchi) y el AMFE de procesos y, también, en el mantenimiento y control, a través de SPC, cuyo objetivo es mantener el proceso en estado de control. Planificación de la producción En esta etapa, partiendo de los procedimientos y operaciones diseñados en la fase anterior, obtendremos los medios y especificaciones adecuados a la producción por el mismo procedimiento de trasladar las características de diseño del último nivel de QFD (procesos) a entradas del correspondiente a la planificación de la producción. En esta etapa se llevará a cabo un análisis de todo el proceso, en el cual se incluirán las siguientes funciones: 1.– Asegurar la conversión de los requerimientos transmitidos por el departa- 142 Gestión Integral de la Calidad Despliegue de componentes Características de los mismos CÓMOS QUÉS CUÁNTOS CÓMOS Planificación del proceso Procedimientos y operaciones QUÉS CUÁNTOS Figura 4.18. Despliegue funcional de la planificación del proceso a partir de la definición de los componentes del producto mento de diseño de las fases anteriores en elementos de control del proceso de producción. 2.– Determinar la capacidad de proceso requerida e implantarla. 3.– Identificación de puntos críticos del proceso para controlarlos y marcarse como objetivo la política de cero errores. 4.– Aseguramiento de la calidad de producto y proceso. Véase la figura 4.19 para este último nivel de despligue por medio del QFD, en este caso para la planificación de la producción. 143 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Actividades futuras Los gráficos de despliegue de calidad deben revisarse regularmente debido a que es fundamental que mantengan una correspondencia precisa con los cambios demandados por los consumidores y, por tanto, nos ayudarán a mejorar nuestros productos y sus diseños. Los inconvenientes, defectos y otros problemas del uso de los gráficos QFD deben registrarse tan pronto como se descubran y suministar a los departamentos involucrados esta información. Despliegue del proceso Procedimientos y operaciones CÓMOS QUÉS CUÁNTOS CÓMOS Organización de la producción Especificaciones y medios de la producción QUÉS CUÁNTOS Figura 4.19. Despliegue de la producción a partir de los procedimientos del proceso 144 Gestión Integral de la Calidad Despliegue funcional de la calidad: Caso práctico. Vamos a completar este capítulo destinado al despliegue funcional de la calidad, con la exposición de un caso práctico completo. Se trata de aplicar esta técnica a la construcción de viviendas unifamiliares adosadas, en base a los requerimientos de sus futuros usuarios. La figura 4.20 presenta los componentes básicos de este despliegue: los qués, los cómos, la matriz de relaciones con tres niveles para las mismas indicadas con símbolos distintos, así como el cálculo de los cuántos y de los impactos de los requerimientos del usuario (columna de la derecha, que se calcula de forma similar a los cuántos, pero por filas en lugar de columnas); el impacto permitirá medir hasta qué punto el conjunto de cómos cubre cada uno de los qués. Puede apreciarse, entonces, que hay dos alternativas de diseño con un cuánto especialmente elevado (216 y 222), así como un impacto de los requerimientos asimismo muy elevado (280). Tanto los requerimientos de los usuarios (qués) como las alternativas para cubrirlas (cómos), se han estructurado por categorías con tres niveles en cada caso. Por lo que concierne a los requerimientos, básicamente están referidos al entorno, su situación y servicios, así como a la construcción, en los aspectos técnicos, de diseño y económicos. Los cómos, por su parte, hacen referencia a la ubicación de la construcción, al proyecto de construcción (diseño) y a la construcción y sus equipamientos. En la figura pueden apreciarse todos los aspectos que contempla el desglose en detalle de unos y otros (tercer nivel). La figura 4.21 incorpora el resto de las funciones que permite desplegar el QFD: la evaluación comparativa, que muestra nuestra posición y la de otras empresas con respecto a cada requerimiento, y la evaluación competitiva, que muestra nuestra capacidad de llevar a cabo los cómos, junto a la dificultad técnica de cada uno. Asimismo, contiene la matriz triangular de correlaciones (el «tejadito») con la definición del sentido de la mejora para cada uno. Como puede apreciarse en la figura 4.20, este despliegue muestra ya aspectos para tener muy en cuenta: – Matriz de relaciones con una cantidad importante de relaciones fuertes y medias, y no demasiadas del tipo débil, lo que es correcto y operativo. Además no hay ninguna fila ni columna vacía, lo que hace adecuados los planteamientos. – Densidad de la matriz de relaciones correcta (ni fuerte ni floja), con áreas de la matriz muy densas (fuertes relaciones entre qués y cómos), junto a otras con muy pocas relaciones. Ello ha dado lugar, asimismo, a que haya cuántos e impactos con valores muy elevados junto a otros con montantes bajos. 145 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Zona Exteriores Exteriores Econom. Entorno Impacto requerimientos producto Tipo/calidad equipamientos Tipo/calidad materiales Construcción Distrib. interior /N.º niveles Tipo buhardilla y tejado Estructura hormigón/metal. Solar, forma, área y nivelado Factor ponder. Requerimientos del producto (qués) Diseño Servic. urbanos/comercial Débil (1) Planes urbanísticos Mediana (3) Localización solar Fuerte (9) Construcción Planificación y calidad Solar Exterior obra vista/otros Ubicación Tipo de relaciones Zona y distancia a núcleo urbano grande 5 Comunicaciones con núcleo urbano 5 65 Servicios y calidad de vida de la zona 4 120 Tranquilidad y clima 3 33 Orientación fachada y estancias principales 5 80 Superficie y distribución por niveles 4 84 Diseño y acabados exteriores 2 54 Servicios y superficie comunitarios 2 26 N.º de habitaciones y cuartos de baño 5 115 Diseño y superficie comedor y salón 3 45 Jardín privado, extensión y forma 2 38 Calidad acabados, insonorización, etc. 3 72 Equipamientos cocina, cuartos de baño, etc. 4 52 Coste de la vivienda 5 280 5 60 Sistemas de financiación de la vivienda 60 Dificultad técnica 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ Totales por alternativas de diseño (cuántos) 9 9 1 9 1 0 0 0 0 0 0 0 0 9 9 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 216 71 0 1 9 0 1 0 1 0 0 0 9 0 0 1 0 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 99 3 3 9 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 0 0 1 0 9 9 1 9 9 3 9 0 0 9 0 222 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 0 0 0 0 1 9 3 0 0 1 0 3 0 9 0 104 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 48 0 0 0 0 3 1 3 0 3 0 0 1 0 1 0 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 0 0 0 0 0 0 1 0 9 9 0 1 3 3 0 104 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 44 0 0 0 0 1 0 9 0 0 1 0 1 0 3 0 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 0 0 9 0 0 1 9 3 1 1 0 9 1 9 0 148 Figura 4.20. QFD para la construcción de viviendas adosadas 5´ 5´ 4´ 3´ 5´ 4´ 2´ 2´ 5´ 3´ 2´ 3´ 4´ 5´ 5´ 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 9 9 9 0 128 146 Gestión Integral de la Calidad CORRELACIÓN Positiva Negativa Exteriores Exteriores Econom. Entorno Zona Impacto requerimientos producto Tipo/calidad equipamientos Tipo/calidad materiales Construcción Distrib. interior/N.º niveles Tipo buhardilla y tejado Estructura hormigón/metal. Requerimientos del producto (qués) Diseño Solar, forma, área y nivelado Factor ponder. Servic. urbanos/comercial Débil (1) Planes urbanísticos Mediana (3) Localización solar Fuerte (9) Construcción Planificación y calidad Solar Exterior obra vista/otros Ubicación Tipo de relaciones Valor nominal Mayor, mejor Menor, mejor EVALUACIÓN Estadist. COMPARATIVA n.º reclamaciones 1 2 3 4 5 Zona y distancia a núcleo urbano grande 5 60 R L P Comunicaciones con núcleo urbano 5 65 5% R Servicios y calidad de vida de la zona 4 120 5% Tranquilidad y clima 3 33 R Orientación fachada y estancias principales 5 80 3% R P Superficie y distribución por niveles 4 84 P L R Diseño y acabados exteriores 2 54 20% Servicios y superficie comunitarios 2 26 2% N.º de habitaciones y cuartos de baño 5 115 4% Diseño y superficie comedor y salón 3 45 7% Jardín privado, extensión y forma 2 38 10% P L R Calidad acabados, insonorización, etc. 3 72 15% R L Equipamientos cocina, cuartos de baño, etc. 4 52 20% L R Coste de la vivienda 5 280 15% Sistemas de financiación de la vivienda 5 60 Dificultad técnica Totales por alternativas de diseño (cuántos) 5 CONFLICTOS 3 2 4 3 3 4 4 2 5 4 216 71 99 222 104 48 104 44 148 128 P L P L R P R P R R R P L P L L P P R 4 EVALUACIÓN COMPETITIVA 3 R 2 L 1 L P R L L P R L P P L L P L R P R L R L P P R L P P P R 9% R L P L L P R Figura 4.21. QFD completo para la construcción de viviendas adosadas – Evaluación comparativa con evoluciones fuertes de nuestra empresa, en la que hay «qués» con posicionamiento muy fuerte, junto a otros para los que resulta débil; alguno de éstos coincide con impactos fuertes, como ocurre sobre todo con Construcción - Características - Nº habitaciones y cuartos de baño (Impacto = 115 y evaluación comparativa = 1). En otros casos ocurre lo con- 147 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Puntos críticos Son los REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE que deben MEJORARSE, puesto que: – Tienen gran IMPACTO para los requerimientos del CLIENTE (importancia alta). – Exige un nivel elevado para los REQUERIMIENTOS de SERVICIO. (Suma de valores de relación por su importancia a nivel horizontal, elevado.) – La posición propia dentro de la EVALUACIÓN COMPETITIVA es débil. Dos categorías: 1) MEJORA IMPRESCINDIBLE: Con evaluación comparativa muy débil y por debajo de los competidores. 2) OPORTUNIDAD DE MEJORA: Con evaluación comparativa normal o al nivel de los competidores. PUNTOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE CRÍTICOS OPORTUNIDAD DE MEJORA MEJORA IMPRESCINDIBLE (Orden: Impacto) Nivel 1.o Nivel 2.o Nivel 3.o IMPORTANCIA IMPACTO POSICIÓN Ponderación REQUERIM. EVALUACIÓN requerimientos PRODUCTO COMPARATIVA (Peor > Mejor) 5 × (9 × 5 + 3 × 3 + 1 × 2) I1 Construcción Economías Coste 5 280 2 I2 Construcción Características N.o habitaciones y baños 5 115 1 I3 Entorno Exteriores Superficie y dist. niveles 4 84 2 01 Entorno Exteriores Orientación fach./estanc. 5 80 3 02 Construcción Economías Sistemas de financiación 5 60 3 03 Entorno Zona y distancia urbano 5 60 4 04 Construcción Características Equip. cocina, baños, etc. 5 52 4 Zona Figura 4.22. Puntos críticos trario: Así para Entorno - Zona - Servicios y calidad de vida, con un impacto de 120, nuestra posición es la máxima (5). Al hacer el diagnóstico con los puntos críticos y puntos fuertes, lógicamente, se tendrá en cuenta todo ello. – Evaluación competitiva que también presenta estas mismas situaciones extremas: así, para Ubicación - Solar - Forma, área y nivelado el montante del cuánto es de 222 (el más elevado), y la evaluación competitiva es muy baja (2) con una dificultad técnica media (3); evidentemente, siempre queda el recurso de acudir a la matriz de correlaciones, donde vemos que, por ejemplo, forma, área y nivelado del solar puede «compensarse» (correlación positiva) con el cómo que hace referencia a la estructura (hormigón o metálica) que permite corregir los desniveles y formas poco adecuadas del solar; por el contrario, en Ubicación - Solar - Localización, con un cuánto de 216, nuestra posición competitiva es la máxima (5). 148 Gestión Integral de la Calidad Puntos fuertes Son los REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE en los que la empresa se halla muy bien preparada: – Impacto REQUERIMIENTOS PRODUCTO elevado. – POSICIÓN EVALUACIÓN COMPARATIVA de la empresa (MUY ALTA). LÓGICAMENTE DEBEN APROVECHARSE Y SER EXPLOTADOS PUNTOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE CRÍTICOS (Orden: Impacto) Nivel 1.o Nivel 2.o Nivel 3.o IMPORTANCIA IMPACTO POSICIÓN Ponderación REQUERIM. EVALUACIÓN requerimientos PRODUCTO COMPARATIVA 4 × (9 × 3 + 1 × 3) F1 Entorno Zona Servicios y cal. vida 4 120 F2 Construcción Características Calidad acabados 3 72 5 5 F3 Entorno Zona Comunicaciones N.U. 5 65 5 F4 F5 F6 F7 Figura 4.23. Puntos fuertes – Los aspectos que acabamos de comentar traen inevitablemente como consecuencia que habrá puntos conflictivos en la matriz de relaciones: relaciones fuertes entre qués con evaluación comparativa baja y cómos con evaluación competitiva elevada y viceversa. En la figura 4.21 están señalados dos de estos puntos; así, por ejemplo, vemos que la mala evaluación de Nº habitaciones y cuartos de baño tiene una relación fuerte con Distribución interior y número de niveles, en la que estamos muy bien situados, lo que daría pie a tratar de utilizar esta alternativa para resolver el requisito mal puntuado. A partir de aquí sólo nos queda realizar el diagnóstico y el plan de acción correspondiente. Así, la figura 4.22 presenta un cuadro con los puntos críticos, es decir, requerimientos del cliente de gran importancia e impacto para él, en los que estamos muy mal puntuados, que catalogaremos como «mejora imprescindible»; o bien, que sin estar mal puntuados, podemos mejorar, que denominaremos «oportunidad de mejora». Remitimos al lector al cuadro de la figura citada, para conocer en detalle unos y otros y la información referente a cada uno. 149 El Despliegue Funcional de la Calidad: QFD Plan de acción Planificación de los REQUERIMIENTOS DE SERVICIO para los que deben ponerse en marcha planes de MEJORA, CORRECTIVOS o de POTENCIACIÓN. – Estarán relacionados con REQUERIMIENTOS PRODUCTO, FUERTES. – Sobre todo, están relacionados con: – MEJORAS IMPRESCINDIBLES – OPORTUNIDADES DE MEJORA OBJETIVOS 1) «Mover» POCOS REQUERIMIENTOS DE SERVICIO para lograr el MÁXIMO de IMPACTOS 2) Apoyarse en las CORRELACIONES para casos de DIFICULTAD TÉCNICA ELEVADA PLAN DE ACCIÓN ALTERNATIVAS DE DISEÑO DE PRODUCTO Dificultad Impacto total técnica alternativa Evaluación diseño competitiva 2 Orden (Impacto) Tipo POSICIÓN PA 1 Básico Ubicación Solar Forma, área, nivelado 3 222 PA 2 Básico Planificación Construcción Tipo/calidad materia 5 148 2 PA 3 Estandarización Planificación Construcción Tipo/calidad equipos 4 128 3 PA 4 Estandarización Planificación Diseño Estructura horm/me 3 104 3 PA 5 Estandarización Ubicación Solar Serv. urban./comerc. 4 99 3 PA 6 Gestión Ubicación Solar Planes urbanísticos 2 71 4 Figura 4.24. Plan de acción A continuación (figura 4.23), llevaremos a cabo un cuadro similar para los puntos fuertes, con requerimientos que igualmente son de gran importancia e impacto elevado, pero en los que estamos muy bien puntuados; como es lógico, trataremos de aprovechar estos puntos fuertes en la medida de lo posible. También aquí remitimos al lector al cuadro de la figura referenciada, para conocer en detalle los puntos fuertes y la información referente a cada uno. Nuestro caso termina con un plan de acción que presentamos en la figura 4.24. Se basa en seleccionar (aquí se puede utilizar para ello la técnica del diagrama de Pareto) aquellas alternativas de diseño del producto y su proceso (cómos) para las que convenga una mejora, dado que tienen un impacto total (cuánto) elevado, están fuertemente relacionados con los puntos críticos seleccionados y, además, suponen una evaluación competitiva baja para nosotros. El cuadro de la figura 4.24 permitirá asimismo conocer el detalle de las actuaciones de este plan de acción. El resto será ya, actuar... 5 Análisis Modal de Fallos y Efectos. AMFE El Análisis Modal de Fallos y Efectos, comúnmente conocido como AMFE, es una metodología que permite analizar la calidad, seguridad y/o fiabilidad del funcionamiento de un sistema, tratando de identificar los fallos potenciales que presenta su diseño y, por tanto, tratando de prevenir problemas futuros de calidad. Se aplica por medio del estudio sistemático de los fallos (que se denominarán «modos de fallo») y sus causas partiendo de sus efectos. El estudio tendrá como objetivo la corrección de los diseños para evitar la aparición de los fallos, estableciendo en lo necesario un plan de control dimensional, como resultado del estudio de los fallos y su corrección en lo que sea necesario para evitar la aparición de los mismos. De la propia definición del AMFE se deduce que se trata de una herramienta de predicción y prevención. La aplicación de la misma la podemos enmarcar dentro del proceso de diseño, fundamentalmente de productos nuevos, para los que se aplicará con el fin de validar los diseños desde el punto de vista funcional. En este sentido podría aplicarse a continuación de la planificación del diseño por medio del QFD, aunque evidentemente puede aplicarse a cualquier otra forma de concebir un diseño. La figura 5.1 expresa estas relaciones y las que hay con el resto de las herramientas de diseño para la calidad. El AMFE también es aplicable a la mejora de productos ya existentes y, por otro lado, al proceso de fabricación, extendiéndose a cualquier tipo de proceso, de ahí que sea realmente una herramienta poderosa. En el primer caso hablaremos de AMFE de diseño, mientras que en el segundo caso se trata de AMFE de proceso. También se aplica a los medios de producción (máquinas, instalaciones, etc.) y, en este caso, se denomina AMFE de medios. 151 152 Gestión Integral de la Calidad Evolución histórica Como predecesores del AMFE existían algunos métodos de análisis de problemas que pueden presentarse a priori, entre los cuales podemos destacar el método desarrollado por Kepner y Tregoe, conocido como técnicas KT, en el cual ya existía una priorización a estos problemas potenciales asociándoles una probabilidad de fallo y un índice de gravedad asociado al mismo. El AMFE propiamente dicho, se utilizó por primera vez en Estados Unidos, en la década de los años sesenta del siglo pasado, en la industria aeroespacial mi- AMFE Y CALIDAD DE DISEÑO DE PRODUCCIÓN Y PROCESOS CONSUMIDOR FUNCIÓN DE PÉRDIDA QFD DEE - TAGUCHI Diseño de parámetros Diseño de tolerancias ANÁLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (AMFE) Aspectos cualitativos Aspectos cuantitativos Figura 5.1. El AMFE y su relación con las herramientas de diseño para la calidad Análisis Modal de Fallos y Efectos 153 litar, en la cual se estableció una especificación del método (norma MIL-STD16291); ya en la siguiente década se extendió a las empresas automovilísticas, de la cual Ford fue pionero en utilizar este método, y pronto sería utilizado por el resto de la industria del automóvil. En la actualidad, el AMFE constituye una poderosa herramienta preventiva y de análisis y su aplicación se ha extendido a la mayoría de los campos de la industria donde el diseño, el proceso o los medios constituyen una base fundamental para obtener una elevada calidad a bajo coste. En el campo de los servicios presenta igualmente grandes posibilidades de aplicación. Principios y objetivos La metodología AMFE contribuye a la mejora de la fiabilidad y del mantenimiento óptimo de un producto o sistema a través de la investigación de los puntos de riesgo, para reducirlos a un mínimo mediante acciones apropiadas. Para el desarrollo de cualquier AMFE son necesarios la coordinación y el entendimiento de todos los departamentos afectados, es decir, se trata de un equipo pluridisciplinar. Como objetivos del AMFE señalaremos: • Análisis de los fallos que pueden afectar a un producto o sistema y las consecuencias de éstos sobre los mismos. • Identificación de los modos de fallo, así como la priorización de estos modos sobre los efectos en el producto o sistema de estudio, teniendo en cuenta para ello diferentes criterios. • Determinación de los sistemas de detección para los distintos modos de fallo y aseguramiento de los mismos a través de revisiones periódicas. • Satisfacción del cliente (interno y externo) mediante la mejora de la calidad del proceso o del diseño del producto. Elaboración de un AMFE La elaboración de un AMFE concierne a un equipo pluridisciplinar constituido por todos los departamentos involucrados en el diseño de un producto o proceso, extendiendo el concepto de proceso a todos los relacionados con el producto, sean de fabricación o de servicios que acompañan al mismo. En el desarrollo de un AMFE partimos del producto o proceso de diseño, con la elaboración de un diagrama donde aparecen todos los elementos posibles, y a través de un método sistemático. 154 Gestión Integral de la Calidad ANÁLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (AMFE) DISEÑO PROCESO CALIDAD MARKETING PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO SERVICIO Equipo de desarrollo del AMFE Descomposición funcional de producto / proceso DIAGRAMA Elementos CAUSAS Determinar F Ensayos-Experiment. Interrelaciones MODOS DE FALLO EFECTOS Determinar G Determinar D Ensayos-Experiment. Ensayos-Experiment. IPR = F x G x D Planificación correcciones: Priorización por IPR / F x G / G x D ¿CORRECCIONES? Plan correcciones Responsabilizar Producto/proceso fiable Efectuar correcciones Figura 5.2. Esquema de las etapas para la elaboración de un AMFE MODO EFECTO CAUSA FALLO Controles F G D IPR actuales Responsable: Participantes: FUNCIÓN O PROCESO Fecha realización: Producto/pieza/sistema/proceso: Pág. Acciones preventivas Plazo Resp. REVISIÓN n.º Rev.: de F G D IPR Responsable Rev.: Fecha revisión: ANÁLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS Análisis Modal de Fallos y Efectos Figura 5.3. Documento básico de AMFE 155 156 Gestión Integral de la Calidad En la figura 5.2 presentamos esquemáticamente las etapas de la elaboración de un AMFE por medio del equipo de trabajo pluridisciplinar al que hemos hecho referencia. Para llevarlo a cabo, partiremos de un modelo básico, el cual facilita enormemente la realización de un AMFE. A partir del mismo (véase figura 5.3) vamos a ir exponiendo las etapas de que se compone la elaboración del AMFE. Elementos de información general Por lo que hace referencia a la cabecera del AMFE, la primera información a introducir en el estudio es el producto, componente o subconjunto, o bien, si se trata de un sistema o proceso, con su referencia y denominación. Se indicarán asimismo las personas responsables del estudio del AMFE, que normalmente y como ya se ha indicado, será un equipo pluridisciplinar procedente de los departamentos involucrados en el AMFE. También deberán indicarse las fechas del estudio y realización del AMFE. Asimismo y en los casos en que proceda, se indicará de qué revisión se trata. Debe aparecer, asimismo, el nombre y cargo de la persona responsable de dicho AMFE que deberá dirigir, coordinar y supervisar a los participantes del mismo. En los casos de revisión, esta persona no deberá ser necesariamente la misma que llevó a cabo la primera realización. Por lo que hace referencia a la información del cuerpo del AMFE contenida en el columnado del documento ya mencionado de la figura 5.2, se contemplará: En primer lugar, una descripción breve de la función del producto, componente, subconjunto, sistema o proceso a analizar. Cuando en el producto o proceso puedan contemplarse varias funciones, es conveniente hacer el estudio de cada una de ellas por separado, debido a que pueden dar lugar a diferentes modos potenciales de fallo. Modos de fallo, efectos y causas Por lo que hace referencia a los modos de fallo, elementos fundamentales del estudio, los definiremos como la manera en que una pieza o sistema puede fallar potencialmente respecto a unas especificaciones dadas. Asimismo, se considera fallo de un elemento cuando no cumple o satisface unas funciones para las cuales ha sido diseñado. Un fallo puede ocurrir, aunque no necesariamente acabará siempre ocurriendo, y aunque sea así no siempre el cliente lo detectará; sin embargo, en el AMFE, basta que sea un fallo posible (o como hemos dicho, potencial), para que sea contemplado. Una misma función puede tener ligada a ella varios modos de fallo. Estos modos de fallo se expresan en términos físicos. Fatiga, vibraciones, agarrotamiento, corro- 157 Análisis Modal de Fallos y Efectos A) Causas independentes entre sí. CAUSA A MODO X CAUSA B B) Causas dependientes; para que exista el modo de fallo es necesario que se produzcan ambas. CAUSA C MODO Y CAUSA D C) Causas encadenadas que dan lugar a un modo de fallo. CAUSA E D) MODO Z CAUSA F Relación múltiple de distancias-causas que producen un único modo de fallo. XOR AND CAUSA A CAUSA B CAUSA C MODO M CAUSA D CAUSA E Figura 5.4. Tipos de dependencia entre las causas que originan un modo de fallo 158 Gestión Integral de la Calidad sión, bloqueo, pandeo, desalineación, circuitos con fugas, etc., son posibles modos de fallo. Para cumplimentar este punto es recomendable comenzar con el repaso de AMFE anteriores o, si se trata de un nuevo elemento, con el examen de estudios de fiabilidad y AMFE realizados con elementos afines a éste. También hay que tener en cuenta las condiciones extremas de funcionamiento para encontrar modos potenciales de fallo, que en condiciones normales de trabajo no aparecerían. Otro elemento de gran importancia en el AMFE son los efectos de fallo. Éstos han tenido lugar precisamente como consecuencia de los fallos cuando se han dado; de hecho, los efectos es lo que realmente se percibe como resultado del fallo y a partir de ellos debe identificarse el modo de fallo; es conveniente que se identifiquen los efectos, de forma que estén en consonancia con las observaciones y experiencias del cliente usuario del producto. De acuerdo con la percepción del cliente pueden darse las siguientes categorías de fallos: • Sin consecuencias. • Ligeras molestias. • Descontento. • Gran descontento. • Problema de seguridad. causa 1 modo 1 efecto 1 causa 2 modo 2 efecto 2 • • • • • • • • • causa i modo j efecto k • • • • • • • • • causa m modo n efecto p Figura 5.5. Multiplicidad de relaciones de modos de fallo con sus causas y efectos asociados 159 Análisis Modal de Fallos y Efectos Aparte de su importancia intrínseca convendrá tener en cuenta la repercusión de los efectos sobre el sistema. Ejemplos de efectos pueden ser combado, ruido, suciedad, ausencia de funcionamiento, fugas y cualquier otro que pueda ser detectado por cualquiera de los cinco sentidos o por instrumentos de medición y comprobación. Otro elemento que, junto a modos de fallo y efectos, es determinante, son las causas de los fallos. De hecho, la investigación fruto del AMFE debe dirigirse hacia la identificación de las causas de los modos de fallos y sus efectos, así como las acciones correctoras que permitan eliminar dichos fallos. Las causas delos fallos podemos definirlas como los factores desencadenantes del modo de fallo. Se deben relacionar todas las causas potenciales atribuibles a cada modo de fallo. Estas causas deben ser descritas lo más concisamente posible y en términos claros, de forma que permita llevar a cabo acciones correctivas que vayan dirigidas a esas causas concretas; por lo que hemos de evitar cualquier ambigüedad en su descripción. Vibraciones, calor, dimensiones excesivas o cortas, excentricidad, fragilidad, falta de lubricación, sobretensiones eléctricas, etc., serían ejemplos claros de causas de fallos. Pueden existir una o varias causas para un único modo de fallo. Cuando son varias las causas que afectan a un modo de fallo pueden ser independientes entre sí, pero es más frecuente que exista una relación de dependencia entre ellas, y convendría encontrar la relación que liga esa dependencia. La figura 5.4 expone los cuatro tipos de dependencia que puede haber entre las causas (independencia y/o relación compleja o múltiple). Control Sistema Pieza Proceso CAUSAS MODOS F EFECTOS G D e t e c c i ó n CLIENTE REDISEÑO Figura 5.6. Diagrama de bloques de los elementos de un AMFE y sus relaciones 160 Gestión Integral de la Calidad Cuando el número de causas es elevado se hace difícil hallar esta relación de dependencia; entonces es recomendable apoyarse en herramientas estadísticas, de las cuales el diseño de experimentos o métodos de Taguchi serían las más apropiadas para nuestros objetivos (véase capítulo 6). Finalmente, en todo proceso, sistema o producto, podrán darse distintos modos de fallo, que a su vez podrán estar producidos por diversas causas y, además, podrán tener asociados a ellos diferentes efectos (figura 5.5). Controles para llevar a cabo Llegados a este punto del documento se describirán los controles previstos para evitar que se produzcan los fallos, es decir, los modos de fallo y, en todo caso, detectarlos. Los controles actuales son aquellos que han sido diseñados en proyectos similares y que deben servir a la prevención o detección de los modos o causas específicas de fallo. Estos controles han de llevarse a la práctica si están incluidos en las especificaciones de ingeniería, o bien, sean normas industriales de obligado cumplimiento o acostumbradas en sistemas análogos. Cualquier otro tipo de control que sea considerado como necesario deberá estar de acuerdo con las acciones recomendadas y ser añadido a las especificaciones de ingeniería. En un diseño completamente nuevo puede suceder que los controles actuales sean muy limitados para el mismo e incluso carecer de ellos, pero es recomendable usar controles generales que ya estén planificados adaptándolos a las características de nuestro diseño, siempre con la aceptación de los responsables del proyecto. La figura 5.6 muestra los elementos que, según hemos expuesto, intervienen en un AMFE, sus relaciones y su repercusión hacia el cliente. Dimensionado de los modos de fallo: Índice de Prioridad de Riesgo El dimensionado de la importancia de los modos de fallo se obtiene a partir de tres coeficientes cuyo producto dará lugar a un índice final que permitirá calibrar el fallo y sus consecuencias, y que denominaremos «Índice de Prioridad de Riesgo» (IPR). En la figura 5.2, al exponer el esquema de las etapas de la elaboración del AMFE, hemos anticipado ya el cálculo del IPR en base a tres coeficientes (F, G y D), de los que vamos a ocuparnos seguidamente. 161 Análisis Modal de Fallos y Efectos Coeficiente de Frecuencia (F) Se define como coeficiente de frecuencia a la probabilidad de ocurrencia de un modo de fallo. Se valora en una escala de 1 a 10. Equivale de hecho a la probabilidad compuesta de dos sucesos: que se produzca la causa y además que ésta dé lugar al modo de fallo, y puesto que ambas cosas son necesarias, el coeficiente de frecuencia será el producto de ambas probabilidades. En efecto, puede producirse, por ejemplo, una sobretensión en un circuito electrónico (causa de posible fallo), y a consecuencia de ello puede malograrse dicho circuito (modo de fallo), pero puede no llegar a ocurrir esto último si resulta lo suficientemente robusto, por lo que la existencia de la causa no supone que se producirá necesariamente el fallo. Así pues, la probabilidad de ocurrencia de un fallo parte de la posibilidad de que se dé previamente la causa potencial de fallo (probabilidad P1). Para ello, ante todo hay que evaluar todos los controles actuales utilizados para prevenir que se produzca la causa de fallo en la pieza o proceso. Por otra parte, según hemos expuesto, deberá evaluarse luego la probabilidad de que una vez ocurrida la causa de fallo, como consecuencia de ésta se produzca el modo de fallo asociado a ella (P21). Para el cálculo de esta probabilidad se debe suponer que tanto la causa como el modo de fallo no son detectados antes de que llegue al cliente. Así pues, la probabilidad de que se produzca el modo de fallo o frecuencia F vendrá dada por el producto de ambas probabilidades: F = P1 × P21 La tabla 5.1 contiene los valores de esta probabilidad para los diez posibles niveles que considera el coeficiente de frecuencia. Los valores del índice de frecuencia están linealmente escalados en una gráfica logarítmica. A veces, en la práctica, el cálculo de estas probabilidades es difícil, debido a que en ocasiones puede resultar complicado conocer los valores de las dos probabilidades que componen la frecuencia. En este caso es recomendable realizar una estimación basada en la experiencia y siempre se acotará la probabilidad por su valor subjetivo más alto, debiéndose anotar en el documento AMFE que la estimación efectuada es subjetiva, y en posteriores seguimientos ir ajustando este valor estimado. Lógicamente, las acciones de mejora que puede llevarse a cabo en el AMFE con respecto al coeficiente de frecuencia deben conducir necesariamente a reducir su valor, para lo que podemos llevar a cabo dos tipos de acciones: 1) Cambiar el diseño, de modo que se reduzca la probabilidad de aparición del fallo. 2) Incrementar o mejorar los sistemas de control para impedir que se produzca el fallo. 162 Gestión Integral de la Calidad Tabla 5.1. Coeficientes de frecuencia y probabilidades de modo de fallo Frecuencia y capacidad de procesos: Para el AMFE de proceso puede relacionarse el coeficiente de frecuencia de modos de fallo con la denominada capacidad del proceso, concepto que desarrollaremos en el capítulo correspondiente al control de los procesos de producción, pero que podemos anticipar que hace referencia al porcentaje de productos correctos que arrojará un proceso, es decir, la probabilidad de que un producto que se obtenga en dicho proceso tenga la calidad exigible. La capacidad de un proceso se obtiene en el marco de la operativa correspondiente al Control Estadístico de Procesos (SPC) y responde a la determinación de las unidades de producto cuya medición de la característica de calidad a exigir queda dentro de los límites exigidos por la misma, en el marco de una distribución estadística normal de sus valores. La distribución normal, o gaussiana, se da cuando las causas de la variabilidad de los valores de la característica de calidad son aleatorias y es el entorno en que supondremos que nos hallamos cuando hagamos estudios de capacidad. Análisis Modal de Fallos y Efectos 163 El índice de capacidad o probabilidad de que sea así puede relacionarse con el coeficiente de frecuencia del AMFE. Aunque ya hemos mencionado que cuanto se relaciona con la capacidad se expone en esta obra en el capítulo correspondiente al control de calidad de los procesos, anticiparemos aquí la expresión del índice de capacidad Cp para poder relacionarlo con la frecuencia: donde LTI y LTS son los valores de los límites de tolerancia exigidos para la característica de calidad a controlar, y s la desviación típica de la distribución real de dicha característica. Así, por ejemplo, supongamos que estamos ante una producción en cadena de pilas eléctricas de 1,5 voltios, siendo precisamente la tensión en voltios de la pila la característica de calidad a controlar. Supongamos, además, que 1,45 y 1,55 son los límites máximos de variación que admitiremos para la tensión eléctrica (límites de tolerancia inferior y superior) y que después de controlar un lote de fabricación, los valores de las tensiones de cada pila presentan una distribución normal o gaussiana con media igual a 1,5 voltios (valor deseado) y una desviación típica s = 0,2. La capacidad del proceso será: Este valor, como se verá en el capítulo correspondiente, no resultará aceptable, ya que para ello debería ser, como mínimo, igual o mayor que uno. Por contra, cuando se da esta condición, el 99,7% de los productos (pilas en nuestro caso) quedarían dentro de los límites de tolerancia siempre que la distribución fuera normal, lo que se dará cuando el proceso esté en «estado de control», y además sea «centrada», para lo que el valor nominal de la característica de calidad estudiada debe coincidir con la media de las observaciones reales (1,5 voltios en nuestro caso), tal y como se expondrá más adelante. En la figura 5.7 puede apreciarse cuanto estamos exponiendo comparando situaciones distintas. El intervalo 6·s, cuyos límites son LCI y LCS (límites de control inferior y superior), contiene siempre el 99,7% de las observaciones en una distribución normal, que supondremos se da para hacer estudios de capacidad. En el gráfico A, los límites de control quedan fuera de los de tolerancia y el proceso tendrá demasiados valores fuera de estos últimos y no será «capaz». Su índice Cp será < 1. 164 Gestión Integral de la Calidad En el gráfico B se visualiza un proceso capaz, en el que los límites LCI y LCS quedan dentro de los LTI y LTS, con lo que al menos el 99,7 % de los valores de la característica de calidad quedan dentro de los límites de tolerancia (Ts—Ti J 6.s) y su índice Cp será > 1. Valores fuera de los límites de la tolerancia A) Z LCI LTI B) Z x Z LTS LCS LTI L CI Z x LCS LTS Figura 5.7. Alternativas para los límites de control y de tolerancia En la práctica se utiliza el índice de capacidad Cpk, que viene dado por: donde: X̄: Media del proceso (es decir, valor medio de la característica medida). LTS: Límite de tolerancia superior. LTI: Tolerancia inferior. s: Desviación típica de la distribución (normal) de valores de la característica. Este índice incluye la posibilidad de que la distribución no esté «centrada», es decir, que la media no se corresponda con el valor objetivo (en nuestro ejemplo, consideraría la posibilidad de que la media fuera distinta de 1,5 voltios); en el capítulo dedicado al SPC se expone asimismo cuanto se refiere al índice de capacidad Cpk. Análisis Modal de Fallos y Efectos 165 Vemos ahora cómo se relacionan la capacidad y el índice de frecuencia del AMFE. Supongamos un intervalo cualquiera de valores en una distribución normal como la de la figura 5.7, que abarca una longitud Z por encima y por debajo de la media X̄, siendo la distribución centrada. Este intervalo (X̄–Z, X̄+Z) contendrá un porcentaje fijo de las observaciones en una distribución normal; por ejemplo, si Z = 3.S contendrá, según se ha visto, el 99,7% de las observaciones y la probabilidad de que un valor no esté en este intervalo sería de 1-0,997, es decir un 3% y éste sería el índice de frecuencia. Para poder tabular los índices de frecuencia acudiremos a la ley normal estándar en base a los intervalos definidos como: De esta forma para cada intervalo de valores (que al dividirlo por 6.s nos dará la capacidad) podemos encontrar su frecuencia: Accediendo entonces a la ley normal estándar, determinamos la probabilidad asociada a Ze y de ahí se obtiene directamente la frecuencia, que será la que corresponda a la capacidad Cp. Entonces, a partir de la tabla 5.1, con los valores de probabilidad de cada índice de frecuencia, podemos construir la tabla que relaciona los mismos con la capacidad Cp: por ejemplo, el índice 1 corresponde a una probabilidad ≤ 0,00003 que a su vez corresponde a un valor Ze ≥ 4 en las tablas de la ley normal estándar, con lo cual finalmente Cp ≥ 4/3 = 1,33. Así puede construirse la tabla completa. Con el coeficiente Cpk se procedería de forma similar. La tabla 5.2. recoge los valores correspondientes para Cpk, relacionados con los índices de frecuencia. Coeficiente de gravedad (G) El coeficiente de gravedad es una valoración del perjuicio ocasionado al cliente por, única y exclusivamente, el efecto del fallo. Este coeficiente se clasifica en una escala de 1 a 10, como puede apreciarse en la tabla 5.3, atendiendo a: 1) La insatisfacción del cliente. 2) La degradación de las prestaciones. 3) Coste y tiempo de la reparación del perjuicio ocasionado. 166 Gestión Integral de la Calidad Hay varias alternativas para minimizar este índice: a) Correcciones de diseño. Alterando el/los elemento/s causante del fallo. b) Sistemas redundantes. En previsión a potenciales fallos existen elementos destinados a cumplir exactamente la misma funcionalidad. Tabla 5.2. Relación de la frecuencia, capacidad y el parámetro Zi en una distribución normal Análisis Modal de Fallos y Efectos 167 Tabla 5.3. Índice de gravedad: evaluación del fallo y su consecuencia para el cliente Coeficiente de detección (D) Este coeficiente se refiere a la probabilidad de que la causa y/o modo de fallo, suponiendo que aparezca, llegue al cliente. Para él, al igual que los anteriores, se utilizará una escala de 1 a 10 (véase tabla 5.4). En realidad se refiere, pues, a la probabilidad de que no pueda detectarse el fallo y su causa antes de entregar el producto al cliente y, por tanto, en realidad se trata de un coeficiente de no detección, más que de detección. Así pues, detección será el grado de seguridad con el que se puede detectar, con los controles existentes, el modo y/o causa de fallo antes de que llegue al cliente. Para reducir este índice de no detección: 1) Podemos añadir o mejorar los sistemas de control de calidad. 2) Modificación del diseño. 168 Gestión Integral de la Calidad Tabla 5.4. Ponderación del índice de no detección respecto al cliente Índice de prioridad de riesgo (IPR) El índice IPR se obtiene por producto de los tres coeficientes que acabamos de exponer (F, G y D) con el objetivo de priorizar todos los fallos para llevar a cabo posibles acciones correctoras, de forma que se tenga en cuenta la probabilidad de que se produzca el fallo, su gravedad y la posibilidad de que no sea detectado, dado que la importancia del fallo depende de que se den las tres circunstancias (un fallo frecuente pero que se detecta siempre puede no tener más trascendencia). El IPR se obtiene, como ya hemos anticipado, calculando el producto de la frecuencia, la gravedad y el índice de no detección para todas las causas de fallo: IPR = F × G × D Por lo tanto, el IPR está escalado del 1 al 1000. Deberá hacerse un seguimiento del IPR y aplicar acciones correctivas para reducir los IPR elevados. Para reflejar la evolución del IPR es conveniente utilizar histogramas (figura 5.8). 169 Análisis Modal de Fallos y Efectos no causas 35 29 12 3 IPR < 50 < 100 < 150 < 200 a 1.000 Totales 80 no causas > 100 = 16 (0.020 %) no causas críticas = 9 (0.11 %) no causas 41 33 5 1 – IPR < 50 < 100 < 150 < 200 200 a 1.000 Totales 80 no causas > 100 = 6 (0.075 %) no causas críticas = 2 (0.025 %) no causas 44 34 2 – – IPR < 50 < 100 < 150 < 200 200 a 1.000 Totales 80 no causas > 100 = 2 (0.025 %) no causas críticas = 0 (0 %) Figura 5.8. Evolución y seguimiento del Índice de Prioridad de Riesgo (IPR) 170 Gestión Integral de la Calidad Caso a considerar especialmente al margen del IPR. Fallos críticos: consideraremos como tales todos aquellos cuya gravedad sea elevada (mayor de 8) y tanto la frecuencia como la no detección sean superiores a uno. En el documento básico se identificará con un símbolo indicativo de valor crítico (∇). Análisis y mejora de diseños con el AMFE Entramos ahora en la parte del documento AMFE en la que se procede a emprender acciones correctoras (a partir de la columna 15, en el documento de la figura 5.3). En la columna correspondiente a las mejoras se describirán brevemente las acciones correctoras recomendadas, que deben ser identificadas específicamente. Para la elección de las acciones correctivas conviene proceder con las que siguen y en el orden en que las mostramos: 1) Mejora o cambio en el diseño del componente o sistema. 2) Mejora o cambio en el proceso. 3) Incremento en el control y, por tanto, mejorar la detección. Ello es así porque la tendencia actual, como venimos diciendo a lo largo de toda la obra, es a introducir la calidad en las etapas iniciales de diseño, ya que ello redunda en mejores resultados a menor coste, mientras que reforzar el control suele dar lugar a una calidad más cara y menos garantizada, por lo que sólo se procederá a ello cuando se hayan agotado las posibilidades de actuar en etapas anteriores. Así pues, se procurará que a un mismo nivel de calidad, es decir un mismo IPR, el coste de la acción recomendada sea más bajo, lo que llevará a priorizar el que tenga una F más elevada y no la D. Asimismo, es conveniente realizar una acción correctiva para todas aquellas causas cuyo IPR supere un cierto valor, que estimaremos en 100, al mismo tiempo que se establecerá un plan de acción para determinar las acciones recomendadas, el plazo de realización y los responsables del mismo. Para todas aquellas causas de fallo que no necesitan acciones correctoras se incluirá un símbolo indicativo en la columna correspondiente (NR: no requiere acción correctiva). El fundamento de las acciones correctivas es eliminar los fallos críticos y minimizar el IPR; para ello, teniendo en cuenta la priorización de acciones ya indicada se procederá a: 1. Eliminar la causa del fallo. A veces con un ligero cambio de diseño es suficiente. 2. Reducir la frecuencia del fallo. Para ello, el análisis preventivo es el más apropiado y la previsión siempre parte de un rediseño, haciéndolo más robusto. Análisis Modal de Fallos y Efectos 171 3. Reducir la gravedad de fallo. Será primordial reducir o eliminar todas aquellas causas de fallo cuya gravedad sea alta, para lo cual se deberá apoyar en sistemas redundantes, o bien en un cambio de diseño. 4. Aumentar la probabilidad de detección. Si no se ha podido prevenir, al menos hay que evitar que el fallo llegue al cliente (interno o externo), aumentando los controles actuales, o bien mejorando el diseño para que los controles sean más eficaces. En la columna destinada a las acciones recomendadas para las causas seleccionadas se debe incluir una pequeña descripción de la acción en sí y su estado en las sucesivas revisiones. Se buscan acciones que acentúen la prevención antes que la detección. Otro subapartado que se debe incluir es el área y el responsable de dichas acciones. Una vez realizadas las acciones correctivas se volverá a calcular el IPR resultante a partir de los nuevos índices calculados de frecuencia, gravedad y no detección. A su vez debe realizarse una pequeña descripción de cómo se aplicó, en qué fecha y en qué consistió la acción adoptada. Si se han realizado varias acciones para una misma causa se realizarán otros tantos nuevos cálculos para actualizar el IPR. Asimismo, existirán nuevas acciones correctoras sobre las últimas aplicadas, y de nuevo se calcurá el IPR, pues el AMFE se trata de una herramienta activa y viva, en el sentido de que siempre refleja las últimas acciones implantadas y los índices de priorización actualizados. Además, se pueden realizar otros documentos que sirvan de apoyo al modelo básico para la determinación de las acciones correctivas. Una posibilidad sería un documento que sirva para llevar a cabo un seguimiento de las acciones correctivas a lo largo de los diferentes meses del año y en el que figure la acción, el departamento y el responsable de tales acciones, tal y como se describe en la figura 5.9. Se deberá indicar los plazos previstos y los realmente conseguidos. Se hará constar el responsable, o responsables, de que las acciones correctivas designadas se lleven a cabo en la fecha y plazos previstos, además de controlar que las acciones recomendadas sean implantadas correctamente. El responsable de llevar a cabo las acciones correctivas, de la selección del personal que las realizará y de que sean aplicadas de forma correcta realizando un seguimiento adecuado, es el diseñador. Por tanto, debe actuar como un líder, realizando un control y seguimiento de las acciones efectuadas con ayuda de las especificaciones y de los planos de ingeniería o laboratorio. El AMFE es un documento vivo que debe ir actualizándose conforme se vayan realizando cambios de diseño, acciones correctivas, revisiones, etc. La figura 5.10 representa un resumen esquemático de las etapas de la aplicación del AMFE, con la obtención de los coeficientes y el tratamiento del índice IPR. 172 Gestión Integral de la Calidad Características y ventajas de la metodología AMFE Como resumen de las características y ventajas de aplicar el AMFE podemos indicar las siguientes: 1.– Identificación de todos los modos de fallo potenciales, definiendo para cada uno de ellos sus efectos sobre el producto o proceso. 2.– Evaluación de los modos de fallo, priorizando la gravedad de las consecuencias de éstos. 3.– Determinación de métodos de detección de fallos para los distintos modos de fallo. 4.– Identificación y control de las acciones correctivas de diseño, así como de las acciones requeridas para eliminar o minimizar el fallo y su posible riesgo asociado. SEGUIMIENTO DE LAS ACCIONES CORRECTIVAS ACCIONES DEPTO. RESPBLE. Ene. Feb. Mar. Abr. May Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic. o Previsto n Realizado Figura 5.9. Documento para seguimiento de las acciones correctivas Análisis Modal de Fallos y Efectos 173 Tipos de AMFE Se pueden establecer tres tipos de AMFE dependiendo de la actividad sobre la que se realiza. Básicamente el proceso de realización es el mismo. No obstante existen algunas matizaciones o pequeñas diferencias, fundamentalmente en cuanto a los diferentes elementos y objetivos del AMFE y en los diferentes apartados que en particular tiene cada uno de ellos. Se incluyen modelos de impresos, aunque no se debe caer en el error de dar excesiva importancia a dichos impresos, ya que no son el objetivo, sino el medio para lograrlo. Así pues, los tipos de AMFE y sus características diferenciales, son: AMFE de Diseño El AMFE de Diseño está orientado hacia el producto o servicio nuevo, o para los rediseños cuando varíen las condiciones medioambientales, o para su optimización por cualquier otro motivo. En el AMFE de Diseño es posible detectar un problema de fabricación que no tenga nada que ver con el diseño, sino con fases siguientes como la producción. Dado que a continuación del AMFE de Diseño se llevará a cabo el AMFE de Proceso, toda la información relativa a problemas de producción detectados en el AMFE de Diseño será de gran utilidad e incluida en el posterior AMFE de Proceso. En particular, esos problemas serán considerados como modos de fallo en el AMFE de Proceso. De igual forma, en el AMFE de Proceso se pueden detectar fallos de diseño que no son de su responsabilidad y que se comunicarán de forma rápida al responsable del departamento de diseño para que se incluyan en el AMFE de Diseño. AMFE de Proceso El AMFE de Proceso se aplica a la búsqueda de fallos y causas en el siguiente paso, es decir, el proceso de producción. Su objetivo es analizar las características del producto en relación a dicho proceso, para lograr que las expectativas del cliente estén aseguradas. Se debe realizar antes de que comience el proceso en sí. En definitiva y de la misma forma que el AMFE de Diseño se centraba en el producto o servicio, el AMFE de Proceso se centra en la fabricación del producto o realización del servicio. La metodología es idéntica a la del AMFE de Diseño, salvo en cuanto al objetivo del estudio, que será el proceso de fabricación. Es decir, los modos de fallo, las causas potenciales y los efectos potenciales de los fallos referentes al proceso se tratarán de la misma forma. De igual manera se realiza el cálculo del IPR, a partir de la probabilidad de ocurrencia, la probabilidad de no detección y de la gravedad. 174 Gestión Integral de la Calidad Coeficiente de prioridad de corrección de fallos: PCF = F (Frecuencia) x G (Gravedad) x D (Detección) Se tratarán todos los fallos que superen un cierto valor mínimo estipulado (según objetivos y experiencias). Si se aplica el tratamiento a un porcentaje fijo de fallos y se repite, se llega a la MEJORA CONTINUA. Con G = 9 o 10 (a menos que F y D sean 1 o menores): Proceder a la corrección sea cual sea PCF. En este caso el fallo se considerará CRÍTICO y se indicará con un símbolo en el AMFE. El análisis y corrección podrán llevarse a cabo con las herramientas de ANÁLISIS DE CAUSAS, y SPC. MODO D E T E C C I Ó N E F E C T O S C AU S A S CADENA DE FALLOS Y SUS PROBABILIDADES GRAVEDAD P2/1 Cliente NO DETECCIÓN FRECUENCIA Probabilidad P1 Cliente P1 x P2/1 ADECUADO PARA CORREGIR P3 P1 x P2/1 x P3 ADECUADO PARA CORREGIR Soluciones para correc. >>> MEJORAS DISEÑO >>> MEJORAS PROCESO >>> MEJORES CONTROLES Orden de conveniencia de acciones de corrección POR EFICACIA Y COSTE SIEMPRE ES MEJOR APLICAR MEJORAS EN DISEÑO QUE AUMENTAR CONTROLES (reducir antes la frecuencia que la detección) Fallo A B PCF 96 108 F G 8 3 4 4 D 3 9 Aunque PCF de fallo A sea algo menor que el de B, podemos proceder antes con A que tiene una frecuencia (8) más alta que la de B (3). Es posible que de «rebote» se corrija el PCF de B; si no, proceder después. Orden de prioridad de acciones según AMFE: 1) Eliminar CAUSAS de fallos >> Herramienta: Análisis de causas (aplicada al diseño producto-proceso). 2) Reducir FRECUENCIA de fallos Robustez de Taguchi (diseño resistente a la variedad y fallo). 3) Reducir la GRAVEDAD de fallos >> Diseño libre de fallos o sistemas redundantes. 4) Aumentar la DETECCIÓN >> Será preciso mayor control. Utilizarlo en la menor medida posible. Buscar en SPC, estudios de capacidad, DEE (con muchas causas interdependientes), etc. Figura 5.10. Esquema de los elementos y relaciones del AMFE Análisis Modal de Fallos y Efectos 175 AMFE de Medios En la actualidad, las empresas están muy interesadas en obtener la mayor disponibilidad de sus medios de producción. Para lograrlo es esencial trabajar en pro de la fiabilidad con el objetivo principal de reducir la tasa de fallo de las máquinas, utensilios, motores, etc., que se emplean para llevar a cabo el diseño, desarrollo, producción, mantenimiento, medida y otras actividades diferentes. Por tanto, el AMFE de Medios se convierte en una herramienta esencial en el análisis y prevención de fallos en los medios de producción que se emplean para obtener el producto o servicio, asegurando una adecuada disponibilidad y mantenibilidad. La fiabilidad es una de las características que aporta calidad. En este sentido, el AMFE de Medios aporta la metodología y el análisis ordenado para resolver los problemas de fiabilidad de los diversos elementos o sistemas que componen los medios de producción, mediante la prevención y detección de dichos problemas antes de que puedan repercutir en el producto o el proceso. En este caso, los efectos repercutirán sobre un cliente «interno», como puedan ser los operarios de máquina, de mantenimiento, de medición, de proceso, etc., que son los usuarios de los medios de producción. La aplicación del AMFE de Medios ha de ser rápida y eficaz y se debe realizar para todos los elementos o sistemas susceptibles de producir fallos. El AMFE de Medios abarca todos los departamentos y áreas en que estén involucrados los medios de producción, diseño, desarrollo, mantenimiento, etc., tanto en su elaboración como en su utilización. Puede establecerse como punto de partida para dar lugar a un plan de mantenimiento preventivo global que abarque a todos los estamentos de la empresa y no tan sólo a los relacionados con los medios de producción. El proceso para llevarlo a cabo es similar a los AMFE vistos anteriormente, salvo ciertas particularidades que se describen a continuación: • Se deben denominar los sistemas y subsistemas que van a ser objeto del estudio, especificando el nombre y referencia de sus diferentes elementos componentes. • El diagrama de causas–modo de fallo–efectos se elabora de forma idéntica. En este caso, los efectos serán los detectados por el usuario del medio de producción y no por el cliente final. • Se deben señalar aquellas características del medio de producción que estén sujetas a normativas o especificaciones. • En el AMFE de medios se emplean niveles distintos para los coeficientes de frecuencia, detección y gravedad, que van del 1 al 4, como aparecen en las tablas 5.5, 5.6 y 5.7. • El cálculo del Índice de Prioridad de Riesgo es idéntico, con la salvedad de que ahora los valores oscilarán entre 1 y 64 como resultado del producto de los tres coeficientes con valor máximo de 4. 176 Gestión Integral de la Calidad Frecuencia Observación Frecuencia 1 Muy baja 2 Posible < 1 Fallo por año 3 Media < 1 Fallo por semana 4 Alta o frecuente < 1 Fallo por trimestre 1 a 3 Fallos diarios Tabla 5.5. Coeficientes de frecuencia en el AMFE de medios Gravedad Observación Parada de producción 1 Muy baja < 1 minuto 2 Media 1 a 20 minutos 3 Alta o crítica 20 a 60 minutos 4 Catastrófica > 60 minutos Tabla 5.6. Coeficientes de gravedad en el AMFE de medios No detección Observación 1 Escasa probabilidad de no detección 2 Poca probabilidad 3 Media probabilidad 4 Alta probabilidad Tabla 5.7. Coeficientes de detección en el AMFE de medios Análisis Modal de Fallos y Efectos 177 El resto del proceso es análogo a los dos anteriores AMFE. Por tal motivo, los modelos y documentos siguen siendo válidos en este caso, con la única diferencia del objeto sometido a estudio, que aquí son los medios de producción. Análisis modal de fallos y efectos: Caso práctico Para terminar este capítulo vamos a exponer un caso práctico de AMFE de proceso, realizado sobre el servicio de un establecimiento hotelero de categoría cuatro estrellas (* * * *) con 200 habitaciones (que supondrán un total de 400 camas). Se tratará de un AMFE realizado sobre el proceso de servicio y limpieza de habitaciones. Su objetivo será el análisis de fallos potenciales en: • Servicio de habitaciones (camas, mesas, cajones...). • Limpieza (suelo, baños, mobiliario...). • Reposiciones (elementos del baño y del minibar...). • Mantenimiento instalaciones (lámparas, grifos, televisor, aire acondicionado...). Nos propondremos implantar un proceso fiable, pero rápido y de poco coste, que asegure la calidad del servicio y, por tanto, con una tasa de fallos minimizada por prevención y control antes de que sucedan. El AMFE se llevará a cabo con un equipo multidisciplinar responsable de su desarrollo y obtención de los objetivos previstos. Se compondrá de: • Director del Hotel. • Gobernanta. • Director de Relaciones Públicas. • Director de Personal. • Responsables de Mantenimiento y Seguridad. • Responsable de las camareras de las habitaciones. • Director de Compras. El proceso objeto del AMFE, que como sabemos es el de servicio y limpieza de habitaciones, se compone de las operaciones que siguen: 1.– Cambiar las mudas. 2.– Hacer las camas. 3.– Vaciar papeleras y limpiar cajones y armarios. 4.– Reposición de elementos de aseo y minibar. 178 Gestión Integral de la Calidad 5.– Revisar funcionamiento de todas las luces. 6.– Comprobar funcionamiento del televisor y mando a distancia. 7.– Comprobar funcionamiento del aire acondicionado. 8.– Limpiar el baño y sus elementos. 9.– Barrer. 10.– Cerrar ventanas y cortinas. 11.– Fregar. 12.– Retirar mudas usadas, carro limpieza, carro reposiciones y cerrar habitación. Tablas de valores para los coeficientes del AMFE Estas tablas, tomadas de otros hoteles de igual categoría y para el mismo tipo de operaciones son las figuras 5.8, 5.9 y 5.10. COEFICIENTE DE FRECUENCIA (F) LÍMITE DE PROCESOS CAPACES Zpk Figura 5.8 El índice de capacidad contenido en la tabla anterior es el Cpk, y se refiere a la frecuencia o probabilidad de fallo concentrada en un solo lado de la curva de distribución (zona sombreada de la figura), ya que en nuestro caso se trata de no superar una cierta tasa de fallos, que es lo que se mide en abscisas, y no de que la tasa de fallos se encuentre entre un valor mínimo y uno máximo centrados alrededor 179 Análisis Modal de Fallos y Efectos de una media. En este último caso, la probabilidad se hallaría repartida en dos zonas sombreadas simétricas en ambos extremos de la distribución, y el intrevalo sería Zp , en lugar de Zpk y serviría para medir la capacidad Cp , en lugar de la Cpk. COEFICIENTE DE GRAVEDAD (G) Figura 5.9 COEFICIENTE DE DETECCIÓN (D) Figura 5.10 Datos obtenidos para poder llevar a cabo el análisis AMFE La figura 5.11 resume los datos de fallos que obran en poder del equipo del AMFE para incorporarlos al correspondiente estudio, así como los valores actuales de la media de defectos por habitación y mes y los valores objetivo para los mismos. 180 Gestión Integral de la Calidad Figura 5.11. Frecuencia de fallos, frecuencia de detección y objetivos Por otra parte, los controles establecidos, necesarios para el AMFE, como se sabe, son los siguientes: • Responsable de las camareras: Control de 1/10 de las habitaciones ocupadas, con un mínimo de cuatro y un máximo de 15. El control se hace de forma aleatoria, pero distribuido de forma que cubra el 100% de habitaciones en un año. • Gobernanta: Control de una media de 3 habitaciones por día. • Responsable de mantenimiento: Tiene un registro de las necesidades de mantenimiento preventivo de los equipos. En base al mismo revisa al finalizar cada temporada (2 veces al año) el funcionamiento. Finalmente, el equipo del AMFE planifica su actividad en base a: • Una reunión de todo el equipo cada semana, con una duración de 2 horas como mínimo. • Está previsto culminar la tarea del equipo en un máximo de 2 meses, para pasar a implantar las modificaciones y controles fruto del AMFE. Realización del documento AMFE En las páginas que siguen, se ha expuesto el documento AMFE en tres fases de su Análisis Modal de Fallos y Efectos 181 elaboración. En la primera se han introducido las operaciones del proceso que tienen fallos constatados, con los correspondientes modos de fallo, sus efectos y las distintas causas. De hecho deberían haberse incluido en el AMFE todas las operaciones del proceso con sus modos de fallos potenciales; es claro que debería ser así, aunque nosotros y a efectos de la resolución de nuestro caso práctico nos referiremos sólo a las operaciones y modos de fallo que constan en el documento adjunto. Cada causa de modo de fallo tienen calculados sus coeficientes y su índice de prioridad de corrección de fallos; los índices de frecuencia se han determinado en base a los datos de la tabla anterior, o en base a datos técnicos de los equipamientos a los que se refieren (estos últimos se hallan en vídeo inverso en la tabla). En el documento AMFE de la figura 5.12 que adjuntamos, se han propuesto las mejoras correspondientes a las causas-modos de fallo con un índice PCR más alto, como corresponde; es decir, para la operación de reposición en baño y minibar, con índices de 384 y 432. También se han propuesto acciones correctoras para los fallos críticos (aire acondicionado), que como sabemos, son asimismo prioritarios. Además, y en base a los índices de frecuencia y detección, se ha compuesto (derecha) una tabla de probabilidades para ambos (de acuerdo con los valores de sus tablas) correspondiente a la situación inicial. Por producto entre ambos valores se obtendrá la probabilidad de que haya un fallo y llegue al cliente; sumando todos estos productos obtendremos (abajo a la derecha) la probabilidad total de que el cliente reciba algún fallo. Esta probabilidad, que hemos expresado en partes por millón (ppm), puede ser convertida luego en fallos por habitación y mes, que como sabemos, es la magnitud objetivo del estudio. En el documento AMFE de la figura 5.13, se aprecia cómo las medidas correctoras establecidas inciden también en los demás fallos, cuya corrección aún no habíamos contemplado. Concretamente, el plan de mantenimiento preventivo mejorará el índice correspondiente a los modos de fallo y sus causas para las luces que no se encienden y los televisores que no funcionan como es debido. Los chequeos y las reuniones diarias, por su parte, mejorarán los índices para los fallos de limpieza y vaciado de cajones. Los nuevos índices se muestran en esta segunda tabla y parten de los coeficientes retocados que se indican en vídeo inverso. Finalmente, en la figura 5.14 se halla completado el AMFE, con las medidas correctoras especialmente concebidas para los modos de fallo y sus causas no abordados en primera instancia, aunque, como se ha dicho, hayan sufrido una mejora indirecta. Los coeficientes afectados son los indicados en vídeo inverso. En este último documento hemos vuelto a llevar a cabo el cálculo de probabilidades de que cada fallo llegue al cliente, así como la probabilidad total en ppm y la tasa de fallos por habitación y mes, pero en este caso correspondiente a la situación final. Puede apreciarse que se ha conseguido el objetivo de 0,01 fallos por habitación y mes. Modo ANÁLISIS DE FALLOS Efecto o Falta de comodidad Muy ruidoso N.o Causas-modos evaluados: Inicial » Nueva » o Avería Avería Desprogramación Sujeción ventilador floja 5 3 5 4 9 9 9 8 7 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 6 4 7 7 6 5 6 6 6 8 3 8 7 8 8 9 5 Coeficiente global fallos: Inicial » Nueva » Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Camarera: revisa 100% R. mantenim: 2 veces año 3 5 3 5 4 4 3 2 3 6 6 6 Coeficientes D F G o 0,20 0,05 180 189 315 192 105 180 106 180 192 96 192 112 192 384 432 180 9 (*) 8 (*) 3 (*) 4 (*) 15 9 14 9 4 15 4 13 4 2 1 9 PCF= Orden FxGxD y crític. SISTEMA: 2 sem. R. Cam. 4 sem. +R. Man. 2 sem. R. Cam. 3 3 3 9 9 9 8 8 2 2 2 3 2 FALLOS QUE PERCIBE EL CLIENTE en PPM » TOTAL DE FALLOS POR HABITACIÓN Y MES » Utilizar check-list + Plan manten. prevent. Utilizar check-list 2 3 54 54 54 48 48 SITUACIÓN RESULTANTE Coeficientes Plazo PCF= G D FxGxD ejec. Respon. F Cambiar juegos completos 1 sem. R. Cam. Utilizar check-list 1 sem. R. Cam. (•Acciones CHyR) ACCIONES CORRECTORAS QFD vinculado: Fecha: 24 Marzo 2010 Hoja: 1 de Figura 5.12. Primera etapa del documento AMFE 16 5 Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Camarera: revisa 100% Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día PREVISIONES DE CONTROL Avería interna Resp. Camareras: 1/10 Desprogramado por uso Gobernanta: 3/día Pilas agotadas Camarera: revisa 100% Interruptor equipo destino R. mantenim: 2 veces año Ajustes imagen mal Acciones complementarias: • CH: Chequeo por el responsable de camareras, una vez al mes, de que cada camarera realiza su trabajo según el estándar de operaciones previsto. • R: Reuniones diarias de diez a quince minutos de duración, para revisar los problemas del día anterior y tomar contramedidas. Calor ambiental Saltos de temperatura Visión incorrecta Mala imagen Comprobar aire acondi. 7 No funciona Funciona irregularmente No se pone en marcha Algún canal no se ve TV no responde a mando No funciona Mal programado Fallo mando a distancia Revisión funciona. TV 6 Omisión operación Omisión operación Omisión operación Causa EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL Poca o ninguna iluminación Bombilla fundida por uso y/o por subidas de tensión No responde interruptor Mal contacto interruptor Cortocircuitos instalación Alguna luz no funciona Revisión funciona. luces 5 Aseo imposibilitado No tomar bebida deseada Limpieza papel/cajones Desperdicios no vaciados Falta de limpieza/pulcritud Servicio descuidado ATRIBUTO u OPERACIÓN DEL PROCESO o x DISEÑO COMPONENTE: PROCESO: DISEÑO PRODUCTO: Servicio limpieza de habitaciones en hotel Director hotel D. Hotel, Gobernanta, D. Relaciones Públicas, D. Personal, R. Mantenimiento y Seg., R. Camareras y D. Compras 4 Reposición baño/minibar Falta jaboncillo y champú Falta algún botellín bar 3 Op. A.M.F.E. de Descripción: Responsable: Equipo de desarrollo: 6.571 0,20 0,001 0,0001 0,001 0,00025 0,0001 0,001 0,0001 0,001 0,00025 0,00029 0,0001 0,00001 0,0001 0,002 0,002 0,002 F 0,32 0,62 0,62 0,52 0,42 0,52 0,52 0,52 0,72 0,22 0,72 0,82 0,72 0,72 0,82 0,42 D FALLOS QUE LLEGAN AL CLIENTE: Probabilidad ACTUAL 182 Gestión Integral de la Calidad Modo ANÁLISIS DE FALLOS Efecto o N.o Causas-modos evaluados: o Avería Avería Desprogramación Sujeción ventilador floja 16 13 5 3 5 4 9 9 9 8 7 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 6 4 7 7 6 5 6 6 6 8 3 8 7 8 8 9 5 Coeficiente global fallos: Inicial » Nueva » Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Camarera: revisa 100% R. mantenim: 2 veces año 5 5 3 5 4 4 5 4 5 6 6 6 Coeficientes F G D o 0,23 0,08 180 189 315 192 175 180 108 180 192 96 320 224 320 384 432 180 10 (*) 9 (*) 5 (*) 7 (*) 14 10 15 10 7 16 3 6 3 2 1 10 PCF= Orden FxGxD y crític. SISTEMA: Utilizar check-list + Plan manten. prevent. Utilizar check-list 2 sem. R. Cam. 4 sem. +R. Man. 2 sem. R. Cam. Cambiar juegos completos 1 sem. R. Cam. Utilizar check-list 1 sem. R. Cam. (•Acciones CHyR) ACCIONES CORRECTORAS QFD vinculado: Fecha: 24 Marzo 2010 Hoja: 1 de 9 9 9 6 6 3 3 3 7 4 3 54 54 54 96 72 2 2 2 84 4 4 96 120 120 192 58 48 3 3 5 5 6 8 8 8 8 4 3 3 4 4 3 2 8 8 2 3 SITUACIÓN RESULTANTE Coeficientes Plazo PCF= G D FxGxD ejec. Respon. F 54 ACCIONES CH Y R MEJORAN 3 3 AUTOMÁTICAMENTE LA FRECUENCIA Y DETECCIÓN DE ESTE FALLO Figura 5.13. Segunda etapa del documento AMFE Inicial » Nueva » Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Camarera: revisa 100% Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Avería interna Resp. Camareras: 1/10 Desprogramado por uso Gobernanta: 3/día Pilas agotadas Camarera: revisa 100% Interruptor equipo destino R. mantenim: 2 veces año Ajustes imagen mal Acciones complementarias: • CH: Chequeo por el responsable de camareras, una vez al mes, de que cada camarera realiza su trabajo según el estándar de operaciones previsto. • R: Reuniones diarias de diez a quince minutos de duración, para revisar los problemas del día anterior y tomar contramedidas. Falta de comodidad Muy ruidoso Comprobar aire acondi. 7 Calor ambiental Saltos de temperatura Visión incorrecta Mala imagen No funciona Funciona irregularmente No se pone en marcha Algún canal no se ve TV no responde a mando No funciona Mal programado Fallo mando a distancia Revisión funciona. TV 6 Omisión operación Omisión operación Omisión operación EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL PREVISIONES Causa DE CONTROL Poca o ninguna iluminación Bombilla fundida por uso y/o por subidas de tensión No responde interruptor Mal contacto interruptor Cortocircuitos instalación Alguna luz no funciona Revisión funciona. luces 5 Aseo imposibilitado No tomar bebida deseada Limpieza papel/cajones Desperdicios no vaciados Falta de limpieza/pulcritud Servicio descuidado ATRIBUTO u OPERACIÓN DEL PROCESO 4 Reposición baño/minibar Falta jaboncillo y champú Falta algún botellín bar 3 Op. o x DISEÑO COMPONENTE: PROCESO: DISEÑO PRODUCTO: Servicio limpieza de habitaciones en hotel Director hotel D. Hotel, Gobernanta, D. Relaciones Públicas, D. Personal, R. Mantenimiento y Seg., R. Camareras y D. Compras PLAN MANTENIMIENTO PREVENTIVO MEJORA AUTOMÁTICAMENTE LA FRECUENCIA Y DETECCIÓN DE ALGUNOS DE ESTOS FALLOS (Valores en verde) A.M.F.E. de Descripción: Responsable: Equipo de desarrollo: Análisis Modal de Fallos y Efectos 183 Modo ANÁLISIS DE FALLOS Efecto o N.o Causas-modos evaluados: Inicial » Nueva » 16 16 Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Camarera: revisa 100% Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Avería Avería Desprogramación Sujeción ventilador floja o 5 3 5 4 5 5 3 5 4 4 5 4 5 6 6 6 9 9 9 8 7 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 6 4 7 7 6 5 6 6 6 8 3 8 7 8 8 9 5 Coeficientes F G D o 10 (*) 9 (*) 5 (*) 7 14 10 15 10 7 16 3 6 3 2 1 10 2 sem. 2 sem. 2 sem. 2 sem. 4 sem. 1 sem. 1 sem. 1 sem. 1 sem. 1 sem. 4 sem. 2 sem. 4 sem. 2 sem. 4 sem. R. Cam. R. Cam. R. Cam. R. Cam. +R. Man. R. Cam. R. Cam. R. Cam. R. Cam. R. Cam. +R. Man. R. Cam. +R. Man. R. Cam. R. Man. 1 sem. R. Cam. 1 sem. R. Cam. 3 3 3 2 4 4 4 3 2 3 3 3 4 2 3 9 9 9 8 7 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 6 2 2 2 2 3 4 4 4 4 2 2 2 2 3 2 3 FALLOS QUE PERCIBE EL CLIENTE en PPM » TOTAL DE FALLOS POR HABITACIÓN Y MES » Cambiar juegos completos Utilizar check-list (+ Acciones CH y R) Utilizar check-list Utilizar check-list Utilizar check-list Utilizar check-list + Plan Mantenim. Prevent. Check-list + Acc CH y R Check-list + Acc CH y R Check-list + Acc CH y R Check-list + Acc CH y R Check-list + Acc CH y R + Plan Mantenim. Prevent. Utilizar check-list + Plan Mantenim. Prevent. Utilizar check-list Medición decibelios diaria 2 54 54 54 32 84 96 96 72 48 48 48 48 64 48 48 36 SITUACIÓN RESULTANTE Coeficientes Plazo PCF= D FxGxD G ejec. Respon. F Check-list por habitación 1 sem. R. Cam. (+ Acciones CH y R) ACCIONES CORRECTORAS QFD vinculado: Fecha: 24 Marzo 2010 Hoja: 1 de Figura 5.14. Documento AMFE final 0,23 0,06 180 189 315 192 175 180 108 180 192 96 320 224 320 384 432 180 PCF= Orden FxGxD y crític. SISTEMA: Coeficiente global fallos: Inicial » Nueva » Resp. Camareras: 1/10 Gobernanta: 3/día Camarera: revisa 100% R. mantenim: 2 veces año Avería interna Resp. Camareras: 1/10 Desprogramado por uso Gobernanta: 3/día Pilas agotadas Camarera: revisa 100% Interruptor equipo destino R. mantenim: 2 veces año Ajustes imagen mal Acciones complementarias: • CH: Chequeo por el responsable de camareras, una vez al mes, de que cada camarera realiza su trabajo según el estándar de operaciones previsto. • R: Reuniones diarias de diez a quince minutos de duración, para revisar los problemas del día anterior y tomar contramedidas. Falta de comodidad Muy ruidoso Comprobar aire acondi. 7 Calor ambiental Saltos de temperatura Visión incorrecta Mala imagen No funciona Funciona irregularmente No se pone en marcha Algún canal no se ve TV no responde a mando No funciona Mal programado Fallo mando a distancia Revisión funciona. TV 6 Omisión operación Omisión operación Omisión operación EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL PREVISIONES Causa DE CONTROL Poca o ninguna iluminación Bombilla fundida por uso y/o por subidas de tensión No responde interruptor Mal contacto interruptor Cortocircuitos instalación Alguna luz no funciona Revisión funciona. luces 5 Aseo imposibilitado No tomar bebida deseada Limpieza papel/cajones Desperdicios no vaciados Falta de limpieza/pulcritud Servicio descuidado ATRIBUTO u OPERACIÓN DEL PROCESO o x DISEÑO COMPONENTE: PROCESO: DISEÑO PRODUCTO: Servicio limpieza de habitaciones en hotel Director hotel D. Hotel, Gobernanta, D. Relaciones Públicas, D. Personal, R. Mantenimiento y Seg., R. Camareras y D. Compras 4 Reposición baño/minibar Falta jaboncillo y champú Falta algún botellín bar 3 Op. A.M.F.E. de Descripción: Responsable: Equipo de desarrollo: 370 0,01 0,0001 0,0001 0,0001 0,00001 0,00025 0,00025 0,00025 0,0001 0,00001 0,0001 0,0001 0,0001 0,00025 0,00001 0,0001 0,00001 F 0,12 0,12 0,12 0,12 0,22 0,32 0,32 0,32 0,32 0,12 0,12 0,12 0,12 0,22 0,12 0,22 D FALLOS QUE LLEGAN AL CLIENTE: Probabilidad ACTUAL 184 Gestión Integral de la Calidad Análisis Modal de Fallos y Efectos 185 Para finalizar el caso expondremos, en un resumen que adjuntamos en la figura 5.15, las medidas que se adoptarán como consecuencia del AMFE, a fin de mejorar el proceso estudiado y asegurar el límite de tasa de fallos que nos hemos propuesto. Acompañamos estas medidas con otras medidas de soporte, y un resumen de la variación sufrida por las magnitudes objetivo. Medidas que se tomarán a partir del AMFE Proceso 1. Elaboración de una norma de trabajo estándar para la operativa del servicio y limpieza de habitaciones. 2. Elaboración y aplicación de un check-list para cada tipo de operaciones contempladas en el estudio sobre AMFE. 3. Puesta en funcionamiento de un Plan de Mantenimiento Preventivo. 4. Elaboración de una hoja diaria por habitación para registrar los problemas solucionados y pendientes de solución. 5. Auditoría interna de apoyo, mantenimiento y mejora del estándar por parte de los responsables. Medidas de soporte 1. Plan de formación y entrenamiento de las camareras acerca de la norma de trabajo estándar. 2. Plan de formación del uso de los documentos de registro de actividades e incidencias. 3. Formación básica del personal de servicio y limpieza en reparaciones sencillas (p.e. sustituir bombillas o programar TV) 4. Reuniones diarias de 10 a 15 minutos de duración para revisar las incidencias del día anterior y tomar contramedidas 5. Reuniones mensuales de los responsables para evaluar el progreso de las medidas tomadas y el soporte necesario. 6. Formación del personal involucrado en técnicas básicas de calidad (Ishikawa, Pareto, Histograma ...). Objetivos »» Primer año: Reducir un 50% el promedio de defectos (fallos), pasando de 0,20 por habitación/mes a 0,10. »» A medio plazo (± 3 años): Reducir a 0,01 por habitación/mes. Figura 5.15. Medidas adoptadas en el AMFE 6 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) Con el Diseño Estadístico de Experimentos o DEE 1 entramos en la etapa de optimización de los diseños, cuyo objetivo es mejorar al máximo la calidad y la productividad simultáneamente, ya que se basa en el manejo de las variables que permiten mejorar al máximo la calidad al mínimo coste posible. El DEE es una herramienta ampliamente utilizada en la actualidad y es considerada una pieza clave en la ingeniería de calidad. Su utilización generalizada comenzó en Japón en la década de 1960, a pesar de lo cual debemos resaltar que se trata de una técnica desarrollada en Europa a inicios de la década de los veinte del siglo pasado, por Sir Ronald Fisher. Este ingeniero agrónomo desarrolló el DEE aplicándolo al campo de la agricultura y en particular a la mejora de la calidad y la productividad de cereales y patatas. Fisher describe los conocimientos relativos a este contexto en un libro, publicado en 1935, titulado Dessign of Experiments. Los conocimientos desarrollados en esta etapa inicial se difundieron a otros países durante las décadas de los treinta y cuarenta, y no tan sólo en el ámbito exclusivo de la agricultura, sino también en otros sectores como la biología, la medicina y la industria en general. Fisher continuó elaborando esta técnica junto a Frank Yates, desarrollando el estudio a un factor y los diseños factoriales incipientes a dos y tres niveles. En 1946, Plackett y Barman comenzaron a desarrollar los diseños de screening,2 que consistían en ver muchos factores con poco esfuerzo. El doctor Genichi Taguchi propició una evolución de gran envergadura desde Japón, en base al desarrollo de métodos propios caracterizados por el empleo de las matrices ortogonales, que expondremos aquí debidamente. Después de la Segunda Guerra Mundial, Taguchi fue requerido por la Bell Company para solucionar los problemas que habían surgido en las líneas telefónicas existentes entre las islas de Japón, provocados por el ruido en las comunicaciones, y lo consiguió 1. También puede aparecer como DOE y DE. 2. Descritos en el artículo «Multifactorial Experiments». 187 188 Gestión Integral de la Calidad mediante el método que define su filosofía: reducir el impacto o efectos de las causas, en este caso el efecto del ruido de la señal; la reducción del impacto de las causas de posibles fallos es lo que se conoce como dotar a los productos de «robustez». Se trata, pues, de que el «ruido» no afecte en aquello que realmente interesa. Taguchi aporta una alternativa al método «tradicional» del DEE. Sus métodos comenzaron a introducirse en Europa en torno a los años ochenta. Características del Diseño Estadístico de Experimentos El DEE es, en la actualidad, una de las herramientas más importantes dentro del marco de la Gestión de la Calidad Total y muy especialmente cuando se trata de obtener el máximo nivel de calidad al menor coste, lo que podemos expresar como mejorar simultáneamente calidad y productividad. Aporta una metodología para reducir la variabilidad propia de las características de calidad de los productos, y la que originan los procesos sobre los productos. Además, el DEE constituye un recurso de gran utilidad en la gestión diaria de los procesos que permite aumentar la «capacidad» de las características dentro de las tolerancias impuestas. Su misión es obtener procesos capaces y productos con características capaces. Uno de los objetivos que persigue cualquier empresa moderna para lograr la competitividad es conseguir productos y servicios de gran calidad y mínimo coste. La calidad es el mejor camino para lograr el éxito y, bien planteada, logrará la reducción de costes. En este sentido el DEE desempeña un papel realmente importante en la optimización de procesos, productos y servicios. Dentro de lo que pueden denominarse etapas de contribución a la calidad, el DEE se enmarca dentro del grupo de técnicas que persiguen la optimización y la «mejora continua». El DEE se emplea en las fases de diseño y planificación de productos, servicios y procesos de fabricación. No obstante, también se utiliza para la mejora de procesos, productos y servicios ya desarrollados. La evolución de la calidad a lo largo del tiempo ha pasado, como ya sabemos, por varias fases. Primero se desarrolló el concepto de calidad inspeccionada, en el que se verificaba la calidad a posteriori. La siguiente fase ya se basaba en la calidad controlada, donde entran en juego técnicas como el SPC1, que se emplean para realizar un seguimiento diario de la calidad, asegurando la estabilidad de los procesos y de las características de calidad de los productos. El DEE representa un avance cualitativo porque previene la calidad futura de los productos y procesos en pleno diseño y planificación o en fases de desarrollo. La filosofía que persigue es lograr con el menor esfuerzo y coste, un gran nivel de calidad mediante una adecuada prevención y mejora. 1. Véase capítulo dedicado a «SPC: Control Estadístico de Procesos». Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 189 RUIDO Interno Externo Causas ambientales: polvo, temperatura, humedad, etc. Causas humanas: manipulaciones, tiempo de utilización, etc. Deterioro, envejecimiento o degradación de las prestaciones o características. Defectos o imperfecciones en la fabricación. Figura 6.1 El DEE trata de reducir la variabilidad de las características de calidad de productos y procesos, disminuyendo el ruido en sí o tratando de mitigar sus efectos. Usualmente se denomina ruido a los factores o causas que provocan variabilidad o desviación de los valores de las características de calidad respecto a un valor objetivo. Dependiendo del origen de estas causas que lo provocan, el ruido se clasifica como interno y externo. En el gráfico de la figura 6.1 se incluyen algunas causas de ambas clases de ruido. El principal beneficio de la reducción de la variabilidad o de sus efectos es la obtención de productos y servicios más robustos, más insensibles y resistentes a las causas del ruido, tanto interno como externo. En este sentido, la metodología del doctor Taguchi hace especial incidencia en obtener la robustez mediante la minimización de los efectos de las causas de la variabilidad. El DEE es una valiosa herramienta para obtener una mejora apreciable de la calidad, mediante un proceso de experimentación con aquellas características o factores clave de los procesos y productos sometidos a estudio y el empleo de técnicas estadísticas. El DEE no se limita a ningún sector específico, pudiéndose aplicar a empresas de todo tipo y con procesos de cualquier índole y tamaño. Relación entre el DEE y el Control Estadístico de Procesos La estabilidad de un proceso a lo largo del tiempo puede ser obtenida por medio del Control Estadístico de Procesos (SPC), como se verá en el capítulo siguiente, en que será expuesto al abordar la etapa de implantación y control de procesos. En tal caso, podemos decir que el proceso está dentro del control estadístico, pero puede ocurrir que este mismo proceso no esté dentro de las tolerancias de 190 Gestión Integral de la Calidad PROCESO SPC BAJO CONTROL NO Eliminar causas especiales de variación SÍ DEE CAPAZ NO DEE SÍ PRODUCCIÓN Figura 6.2. Esquema que muestra la relación SPC y DEE diseño. Por tanto, a pesar de estar dentro de los límites de control, este proceso no será «capaz» a menos que los límites de tolerancia se sitúen dentro de los límites de control estadístico, lo que precisamente nos lleva a que el índice de capacidad al que ya nos hemos referido a propósito del AMFE, sea igual o mayor que uno. El DEE aporta una metodología para disminuir la variabilidad de los productos y procesos, solucionando de esta manera el problema anterior, es decir, obteniendo productos y procesos capaces (obsérvense las relaciones expuestas en la figura 6.2). Por otra parte, una diferencia fundamental entre el control estadístico de procesos y el diseño estadístico de experimentos es la de que mientras el primero actúa durante la realización del proceso, el segundo se adelanta al proceso, y si es posible, al mismo diseño del producto, por lo que constituye, además, una indudable herramienta preventiva y, por tanto, de un enorme interés en la actualidad, dada la tendencia a implantar la calidad en las etapas de planificación y diseño. Si observamos la evolución de métodos estadísticos empleados para la obtención de calidad, tenemos en primer lugar la inspección como técnica más tradicional de calidad, que permite detectar problemas generados en el producto una vez fabricados. Para que no alcancen al cliente en esta fase, se emplean téc- Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 191 nicas de muestreo, en inglés conocidas como SQC (Statisca Quality Control), el control estadístico de calidad. Este método implica un coste elevado, pues se rechazan los productos cuando están ya fabricados, por lo que la calidad global es baja. Posteriormente aparecería en Estados Unidos el control estadístico de procesos, o SPC, método que permite un control en tiempo real sobre la calidad, así como alguna corrección en el desarrollo del proceso, manteniendo a éste bajo control. El coste, en este caso será de tipo medio, pues aunque no rechazamos productos defectuosos, sí que puede llegar a producir paradas durante el proceso que se traducen en su correspondiente coste. Finalmente, con la aparición del DEE, que en Japón desplazó al SPC, se dispone ya de una herramienta de calidad a medio y largo plazo, que actúa antes del proceso, optimizando el diseño del producto; aunque suponga un coste inicial importante se puede considerar como una inversión de muy alto rendimiento, por lo que acabará acarreando un coste global bajo (tabla 6.1). Tabla 6.1. Evolución de los métodos estadísticos como herramientas de calidad La experimentación El DEE se basa fundamentalmente en la experimentación. La metodología correspondiente comienza determinando los factores clave o las variables más relevantes que influyen sobre un proceso o sobre las características de calidad de un producto o servicio para, posteriormente, realizar con ellos diferentes ensayos o combinaciones en base a la variación de sus valores, en busca de los resultados óptimos perseguidos. Existen algunos aspectos importantes que se deben tener en cuenta para llevar a cabo los experimentos de forma efectiva. A continuación se describen algunos de ellos: • Tratar de buscar, en la medida de lo posible, la simplicidad del experimento. No obstante, debe existir una concordancia entre la sencillez y la suficiencia de información. 192 Gestión Integral de la Calidad • Es preciso ser rigurosos y estrictos para no introducir fuentes de variabilidad no controlada. Incluir esta variabilidad confundirá los resultados, de tal forma que será prácticamente imposible discernir qué variaciones o desviaciones de los resultados son debidas a esas fuentes no controladas. • A medida que aumenta el tamaño del diseño a realizar, la precisión aumenta, pero disminuye la manejabilidad, de forma que existe un compromiso entre ambas que conviene resolver adecuadamente. • Los resultados y conclusiones de la experimentación no deben extrapolarse fuera de lo que es la situación o intervalo de validez en el que se ha desarrollado el estudio. La linealidad, en general, no está asegurada hasta que no se verifica mediante experimentación. • Cuando se analiza la problemática o la situación a mejorar por medio del DEE es importante no olvidar los conocimientos previos sobre el tema, aparte de los estadísticos, adoptando siempre una actitud crítica en todo el planteamiento del problema. El proceso de experimentación consta de una serie de etapas preestablecidas de carácter genérico que representan una visión ordenada y sencilla del flujo de operaciones básicas a realizar, como se aprecia en la figura 6.3: 1. Recopilación de información: Recopilar toda la información necesaria y hacerlo de forma adecuada será fundamental para lograr la efectividad del estudio. Hay que conocer perfectamente el proceso o producto que se someterá a estudio y mejora, la problemática que existe, así como todo lo relacionado con la toma de datos. 2. Establecimiento de los objetivos principales: Es importante conocer de antemano cuáles son los objetivos que trataremos de alcanzar con el diseño de experimentos. Será preciso consensuar, para el grupo de trabajo que realizará el estudio, tanto los objetivos, como los diferentes criterios que permitirán evaluar si se han alcanzado los mismos. 3. Presupuesto disponible: Con la información recopilada y una vez establecidos los objetivos, es importante conocer el presupuesto con el que se contará a efectos de planificar los ensayos, personal, instrumentación, etc. 4. Planificación de los experimentos: Esta etapa trata de analizar los aspectos clave y los factores del proceso o producto que influyen de manera determinante, de evaluar los niveles de cada uno de ellos, de planificar el número de ensayos y la metodología a utilizar, del tiempo durante el cual se van a realizar dichos ensayos, etc. 5. Realización de los ensayos: Deberán llevarse a cabo de forma arbitraria o aleatoria, sin un orden establecido, con el objeto de evitar posibles efectos de «memoria». De esta forma se obtiene mayor objetividad y precisión. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) Establecimiento de los objetivos principales Recopilación de toda la información 193 Presupuesto necesario Planificación del experimento Realización de los ensayos Análisis y diagnóstico de los resultados Conclusiones Figura 6.3. Etapas del proceso de experimentación 6. Análisis y diágnostico de los resultados de los diversos ensayos: Se procederá a realizar un estudio exhaustivo de toda la información disponible, elaborando los gráficos y tablas necesarias que faciliten el análisis. 7. Conclusiones: Por último, se tratará de elaborar unas conclusiones sobre el estudio realizado, en las que se indicarán si se han logrado los objetivos establecidos, si se ha obviado algún factor clave, si se ha de repetir algún ensayo, etc. Terminología de la experimentación en el DEE En el ámbito de la experimentación existe una terminología específica que consideramos aconsejable enumerar y describir para una mejor comprensión de los ulteriores apartados. Los términos más habituales son los siguientes: 194 Gestión Integral de la Calidad • Respuesta: Variable cuyo valor viene determinado por una combinación predefinida de factores con unos niveles establecidos. A esta combinación también se le denomina «ensayo». Con la respuesta se observará la influencia que sobre la situación sometida a estudio tienen los diferentes factores. • Factor: Variable cuya influencia se considera significativa sobre la respuesta. Se debe analizar cuáles son los factores clave que influyen de forma relevante en los resultados para incorporarlos en los diferentes ensayos o experimentos. • Nivel: Valores que toman los distintos factores en los diferentes ensayos. Normalmente se toman dos niveles por factor para facilitar la experimentación, adoptando la simbología « + » para el mayor y « – » para el menor. En el método de Taguchi se pueden utilizar más de dos niveles, adoptando en este caso, la terminología numérica. • Repeticiones: Indica el número de veces que se repite un mismo ensayo, lo que implica que no se variará ninguno de los niveles prefijados de los factores que forman la combinación o ensayo a experimentar. • Efecto: Intensidad de influencia que tiene un determinado factor sobre la respuesta. Si el valor del efecto es nulo dicho factor no influye de ninguna forma sobre la situación y, por tanto, se puede obviar. A medida que aumenta el valor numérico se incrementa el efecto del factor. • Interacción: Evalúa el grado de dependencia que puedan tener dos o más factores entre sí. Determinará si el efecto combinado de dos o más factores posee trascendencia alguna sobre la respuesta. Si el «módulo» de la interacción es nulo, los factores serán independientes entre sí y se podrán extrapolar datos. Por el contrario, si no es nulo existirá una dependencia, tanto mayor cuanto mayor sea el valor numérico de la interacción y no se podrán extrapolar datos. • Ruido: Se denomina ruido, por similitud al ruido de señal en telecomunicaciones, a todas aquellas causas o características que provocan la variación o desviación respecto a un valor objetivo en una variable. • Robustez: Característica que representa la insensibilidad o resistencia de un ente frente a las causas que provocan la variación. Es uno de los aspectos más importantes en la determinación de la calidad de un producto o proceso. Diferencias entre el Diseño Estadístico de Experimentos tradicional y los métodos de Taguchi Existen dos posibles versiones del Diseño de Experimentos con diferentes características y formas de actuar: • Por una parte, el método clásico o tradicional, que fue el primero en desarrollarse a través de autores como Ronald Fisher, Frank Yates, G. Box y N. Hunter, entre otros. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 195 • Por otra parte, una alternativa o evolución particular propuesta por el doctor Genichi Taguchi, modificando las técnicas tradicionales y aportando nuevos conceptos, conocida como «los métodos de Taguchi». En la tabla 6.2 se detallan algunas de las características y diferencias importantes que tienen ambas versiones. El Diseño Estadístico de Experimentos tradicional El Diseño Estadístico de Experimentos en su versión tradicional, elaborado en el mundo occidental, tal y como ha sido expuesto, consiste fundamentalmente en analizar previamente aquellos factores o variables clave que intervienen e influyen de forma relevante en el proceso o producto que queremos desarrollar y mejorar. Se deben determinar y seleccionar los factores más trascendentales de entre todos los que participan. Si no tenemos en cuenta alguno de los factores importantes corremos el riesgo de no obtener los resultados apetecidos. Con las distintas combinaciones de los factores más relevantes que intervienen en la situación que queremos mejorar se realizan los ensayos convenientes, obteniendo en cada uno de ellos una respuesta o resultado. Es frecuente realizar ensayos con repetición, que consiste en repetir un número de veces determinado la misma combinación, elaborando posteriormente una media de los resultados obtenidos. Mediante el estudio y análisis de todos los resultados, calculando los efectos de los factores y, si es posible, las diferentes interacciones entre ellos, se podrá analizar y discernir un «camino» a seguir para lograr los resultados óptimos que se habían fijado en los objetivos previos. Métodos de experimentación Existen diversos métodos genéricos para llevar a cabo los ensayos a realizar en el experimento. A continuación analizaremos tres posibilidades distintas: Experimentación directa sin planificación Basada fundamentalmente en la experiencia y conocimiento que se tenga sobre la situación a experimentar. Carece de planificación previa, depende de la pericia, genialidad o acierto del equipo que la realiza. Una vez establecido un camino adecuado se realizarán pruebas posteriores de ajuste. Tiene los inconvenientes de que no es sistemático, es poco flexible y puede resultar antieconómico. 196 Gestión Integral de la Calidad MÉTODOS DE TAGUCHI MÉTODO TRADICIONAL Detección de las posibles causas con el objetivo de cambiar las especificaciones y ajustar la media. Utilización de herramientas estadísticas y matemáticas. No aporta una combinación óptima. Técnicas multiestadísticas. Objetivo Filosofía Diseño Evitar el efecto de las causas obteniendo robustez. Eliminar los efectos del ruido y las variaciones. Obtención de una combinación óptima. «Matrices ortogonales» y «gráficas lineales». Efectos e interacciones Considera los principales efectos. Las interacciones las trata como ruido. Algoritmos de cálculo de efectos e interacciones; Box - Hunter - Hunter y Yates. Diseños factoriales completos y fraccionados. Aspectos técnicos • Utilización de la «función de pérdida». • Diseño de parámetros con factores de control y de ruido (S/N = signal/noise). Diseño de tolerancias, detección de la causa que origina el problema y su solución. Métodos de actuación Optimización del diseño de parámetros para reducir la variación y el impacto de las causas. Se consideran efectos e interacciones. Tabla 6.2 Experimentación a un solo factor Es un método secuencial que busca aislar el efecto de cada factor, evaluando qué nivel de cada uno de ellos es más beneficioso para el resultado perseguido. La técnica consiste en tomar un factor y realizar un ensayo para cada uno de sus niveles, manteniendo el resto de los factores del ensayo a un nivel fijo o constante. Una vez realizados estos ensayos se decidirá con qué nivel de dicho factor es mejor la respuesta y se fijará ese factor a ese nivel óptimo. El proceso se irá repitiendo para cada uno de los factores, fijando en cada caso el nivel óptimo de cada uno de ellos y manteniendo los valores fijados de los demás factores. En el ejem- 197 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) plo siguiente (tabla 6.3) se consideran tres factores, con dos niveles por factor, y se trata de obtener el mayor valor posible para la respuesta,1 variando el nivel de un factor mientras mantenemos las demás constantes: Así, R1, es la respuesta para los niveles 1 de los tres factores X, Y, Z. Cambiando el nivel del factor X a 2, la nueva respuesta R2 es superior y mantendremos este nivel. Cambiando ahora el nivel de Y a 2, la respuesta R3 no mejora el nivel de la 2, así que mantendremos el nivel 1 para Y; finalmente, cambiando a 2 el nivel Z, la nueva respuesta R4 supera a la mayor hasta el momento (R2) y mantendremos el nuevo nivel de Z. Factores Respuesta Respuesta Nivel óptima fijado X Y Z 1 1 1 R1 = 23 R1 – Combinación 2 1 1 R2 = 31 R2 X a nivel 2 de niveles 2 2 1 R3 = 27 R3 Y a nivel 1 2 1 2 R4 = 39 R4 Z a nivel 2 Comb. óptima: X=2 Y=1 Z=2 Tabla 6.3 Desde el punto de vista lógico, puede pensarse que es un método adecuado, pero tiene un problema fundamental: sólo evalúa los efectos individuales. Es decir, no permite analizar los efectos de las interacciones entre los factores debido a que sólo varía el nivel de un factor en cada ensayo. Por este motivo es un método que no se ajusta demasiado a la realidad actual de los procesos y es poco eficaz. La mayor ventaja es que utiliza un menor número de ensayos a realizar que el diseño factorial completo que se expondrá a continuación, pero a costa de disminuir la precisión. Las interacciones Según se acaba de exponer, el efecto de las interacciones de las variaciones de los factores de un experimento es un aspecto muy importante a considerar, que la experimentación a un solo factor no tiene en cuenta, pues considera solamente las mejoras en el resultado debidas a la variación de cada factor manteniendo 1. La característica sometida a estudio en el ejemplo de la tabla 6.3 mediante el análisis de las diferentes respuestas corresponde al tipo «mayor es mejor». 198 Gestión Integral de la Calidad constantes los demás. Por contra, variando más de un factor simultáneamente, el resultado puede alterarse en una magnitud que puede ir más allá de la resultante de agregar las alteraciones de cada factor por separado; en este caso se daría interacción. Así, por ejemplo, consideremos el experimento anterior a un solo factor, y supongamos que sólo intervinieran dos factores, los X e Y (figura 6.4a). Representemos sus niveles en un sistema de dos ejes (X e Y), encerrando en un círculo la respuesta correspondiente a cada nivel de factores, siendo el valor 19 de la respuesta para el nivel 1 de X y el 2 de Y, nueva, dado que antes no se ha considerado. Nivel 2 19 y Nivel 1 +8 4 23 Nivel 1 27 Nivel 2 y 4 +8 X Figura 6.4a 31 Nivel 2 19 Nivel 1 +10 4 23 Nivel 1 29 2 +8 X 31 Nivel 2 Figura 6.4b En este caso no hay interacción, pues la respuesta aumenta en 8 al cambiar el nivel de X, sea cual sea el nivel de Y, y se reduce en 4 al cambiar el nivel de Y, sea cual sea el nivel de X. Pero ahora supongamos (véase la figura 6.4b) que la respuesta aumentara en 8 al cambiar el nivel de X con un nivel de 1 de Y, es decir, igual que antes, y que disminuyera en 4 al aumentar el nivel de Y, manteniendo en 1 el de X (también como antes); pero ahora al aumentar el nivel de X con un nivel de partida 2 para el factor Y, o el de Y con un nivel 2 para X, las variaciones del resultado fueran distintas, tal como ocurre en el nuevo sistema de ejes adjuntos. Ahora el resultado aumenta en 10 al cambiar X al nivel 2 pero con Y al nivel 2, y disminuye en 2 al cambiar Y al nivel 2 pero con X al nivel 2: Ahora se da el efecto correspondiente a las interacciones entre X e Y. Diseño factorial completo Este tipo de diseño considera todas las posibles combinaciones de niveles de factores al determinar los resultados de la experimentación. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 199 Para la realización de un diseño factorial completo, el investigador selecciona un número fijo de niveles (valores con los que se ensayan las variables) para cada uno de los factores (es decir, variables cuya influencia se considera significativa en la respuesta), y luego se hacen experimentos con todas las combinaciones posibles. Si hay n1 niveles para el factor f1, n2 para f2 y... ni para fi, tendríamos un diseño factorial completo de n1x n2x... x ni experimentos. Para llevar a cabo un diseño factorial completo es conveniente considerar un número reducido de factores, ya que al aumentar éstos, el número de experimentos se incrementa considerablemente. La aplicación del análisis factorial completo consiste en analizar todos los efectos principales y todas sus interacciones, sin que pueda existir en su cálculo algún tipo de ambigüedad entre ellos. De ahí que también sea utilizado cuando disponemos de poca información sobre el experimento en sí, ya que a veces el diseño puede referirse a procesos o productos totalmente novedosos. Dentro de los diseños factoriales completos, vamos a dedicar nuestra atención a los factoriales de dos niveles. Estos diseños son importantes por varias razones: • Requieren relativamente pocos experimentos elementales por cada factor, y pueden indicar tendencias favorables para nuestro objetivo. Si k es el número de factores, serán precisos 2K experimentos. • Son la base de otros diseños factoriales, que junto con ellos pueden ser utilizados en bloques para construir diseños de gran nivel de complejidad. • Simplicidad y manejabilidad de los cálculos cuando el número de factores es reducido. Para la elaboración de un diseño factorial completo de dos niveles hay que seguir los pasos siguientes: 1. Elección de los niveles de los factores que, en nuestro caso, debe ser de dos. 2. Elección del número de factores que intervendrán en el diseño, teniendo en cuenta que factor es aquella variable cuya influencia se considera significativa a priori en la respuesta. 3. Fijado el número de niveles (2) y el número de factores (k), se realizan todos los experimentos simples, cuyo número viene dado por 2 k, por tanto, tendremos 2 k respuestas. 4. Construcción de la matriz de diseño. Se trata de una matriz en cuyas filas tendremos el número de ensayos realizados, y en las columnas los factores ordenados y las respuestas, por lo cual un elemento de la matriz indicará el nivel de un determinado factor dentro de un ensayo concreto (figura 6.5). De esta manera obtenemos una matriz constituida por unas tablas de niveles dispuestas de forma característica para reunir unas propiedades matemáticas 200 Gestión Integral de la Calidad N.o ensayo f1 f2 f3 f4 f5 Respuesta 1 2 3 4 5 6 7 8 . . . 32 – + – + – + – + . . . + – – + + – – + + . . . + – – – – + + + + . . . + – – – – – – – – . . . + – – – – – – – – . . . + Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 . . . Y32 Figura 6.5. Matriz de diseño de orden 25 que nos permitirán una modularidad y escalaridad; es decir, que a partir de una matriz 23 podemos elaborar una 24, sin alterar la primera. Existen diversas notaciones para las matrices de diseño, unas representan los niveles como –/+, siendo el primero para el nivel bajo, y el segundo para el alto; también otra notación es 1/2, para los distintos niveles. Ambas notaciones son análogas; en nuestro caso nos hemos decantado por –/+, por la claridad de la representación. En las columnas de los factores se establecen los signos intercalados según 2n-1, donde n es el orden de la columna de los factores. Así, para f1 los signos se respetarán 20 = 1 veces, es decir, serán +–+–... Para f2, se repetirán 21 = 2 veces, es decir, serán ++––++––..., y así sucesivamente. Cálculo de los efectos Por efecto entendemos el cambio en la respuesta, después del cambio correspondiente al paso de un nivel al otro. Si este efecto se debe únicamente a uno de los factores se denomina «efecto principal»; si fuera debido a una combinación de dos o más factores se conoce por «interacción». Efectos principales Para analizar los efectos principales podemos ilustrar la metodología que emplearemos con un caso sencillo e ilustrativo. Se trata del proceso de conforma- Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 201 ción por medio de una prensa de embutición, de una chapa plana de acero inoxidable (de tipo austenítico) al cromo con una proporción variable de níquel para facilitar la embutición y posterior mecanización. Tres son los factores que intervendrán en el experimento, que se exponen en la tabla que sigue con los valores correspondientes a dos niveles de cada uno: La matriz de diseño es de orden 2 3, y la realización de los ensayos se ha hecho de forma aleatoria para minimizar los efectos históricos. La matriz resultante es la de la figura 6.6, en la que la columna de la respuesta Yi de cada ensayo puede ser la media de varios experimentos con los mismos niveles de factores y expresa el volumen de producción correcta por hora que puede obtenerse: N.o ensayos F N M Respuesta media Yi 1 2 3 4 5 6 7 8 – + – + – + – + – – + + – – + + – – – – + + + + 60 72 54 68 52 83 45 80 Figura 6.6. Matriz de diseño 23 del ejemplo de la planta piloto Para el cálculo del efecto principal que denominaremos módulo de dicho efecto, atenderemos al cambio promedio en la respuesta, de pasar de un nivel bajo a uno alto de un determinado factor; para ello cuantificaremos este cambio según la respuesta producida, de la forma que sigue: Efecto (Fi ) = Media (Yi +) – Media (Yi –) 202 Gestión Integral de la Calidad es decir, que el efecto de un factor dado fi es la diferencia entre la media de las respuestas que corresponden al nivel + de este factor y la media para el nivel – del mismo. Así, por ejemplo, para el factor F1 las respuestas Y1, Y3, Y5 e Y7 corresponden a valores de su nivel – y el efecto de este factor para su nivel mínimo – sería la media de estas cuatro respuestas; por otra parte, las respuestas Y2, Y4, Y6 e Y8 corresponden a valores en que el nivel del factor F es el máximo +, por lo que el efecto resultante de operar con el nivel máximo de F será la media de estas cuatro respuestas. Finalmente, el efecto principal global del factor F será la diferencia (de hecho será la suma algebraica) entre esta media y la anterior. Este método de cálculo es el denominado BH2 (método elaborado por Box & Hunter & Hunter). En el caso de nuestro experimento tendríamos: 23 % Níquel [N] Fuerza (Tm) [F] 1.5 Ajuste matriz [M] -5 Figura 6.7. Gráfico con los efectos principales Cálculo del efecto de las interacciones Los factores no siempre se comportan de forma aditiva, en cuyo caso se dice que «interaccionan». Una medida de esta interacción la proporciona la diferencia entre el efecto medio de los factores que intervienen en dicha interacción. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 203 Continuando con nuestro caso, obtenemos la interacción entre la fuerza de la prensa (factor F) y el ajuste de la matriz (factor M) de la siguiente manera: Para respuestas de niveles + del factor M, determinamos el efecto medio de las correspondientes al factor F: las de tipo + por un lado, y las de tipo – por otro, y luego obtenemos la diferencia; lo mismo hacemos para las respuestas correspondientes a niveles – del factor M. Finalmente obtenemos la media de la diferencia entre ambos resultados. La tabla 6.4 muestra el procedimiento: Ajuste de la matriz (M ) Nivel + » Nivel – » Efecto global de la interacción » Efecto medio de Fuerza prensa (F ) Tabla 6.4. Cálculo de la interacción Por tanto, 10 sería el efecto de la interacción (F × M ). Realizando las mismas operaciones para el resto de las interacciones, obtendríamos: Efecto (F × N) = (((y8 – y7 – y6 + y5)/4) + ((y4 – y3 – y2 + y1)/4)) = 1,5 Efecto (N × M) = (((y8 + y7 – y6 – y5)/4) + ((y4 + y3 – y2 – y1)/4)) = 0 Efecto (F × N × M) = (((y8 – y7 – y6 + y5)/4) + ((y4 – y3 – y2 + y1)/4)) = 0,5 Veamos ahora cómo puede obtenerse una norma general de cálculo. Si partimos del que hemos realizado para la interacción F × M, el resultado global de la misma lo podemos expresar por: Si sustituimos los resultados por los signos de los factores F y M que les correspondan, tendríamos: 204 Gestión Integral de la Calidad De ahí pueden extraerse dos conclusiones: 1. El signo de cada término de la anterior expresión es exactamente el que se deriva del producto de los correspondientes a sus niveles de F y M (+·+ = +; +·+ = +; –·+ = –; –·+ = –; etc.). 2. Se promedian los valores de las respuestas para los que el par de signos de F y M son exactamente iguales (así el primer término promedia las respuestas Y6 e Y8 para las que F y M tienen el nivel +; el segundo promedia las respuestas Y5 e Y7 para las que F es – y M es +, etc.). Así pues, la regla general para obtener el efecto de las interacciones será agrupar las respuestas que tienen idéntico nivel para los factores a interaccionar, promediarlas y afectarlas del signo que corresponda por producto de los signos de los factores; procediendo así hasta agotar las respuestas. El resultado global de la interacción será la suma algebraica de las expresiones obtenidas. Así pues, los componentes de las interacciones del caso anterior tendrían los signos que siguen (figura 6.8). Figura 6.8. Matriz de diseño 23 que incorpora los niveles del efecto de las interacciones Los valores de las mencionadas interacciones serán entonces los de la tabla 6.5 que sigue: F N M F×N F×M N×M Tabla 6.5. Efectos principales e interacciones F×N×M 205 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) Efectos principales e interacciones 23 10 N F 1,5 1,5 M F×N 0 F×M 0,5 N×M F×N×M -5 Figura 6.9. Gráfico de los efectos principales e interacciones La interpretación de los resultados del caso que hemos expuesto sería: 1. El porcentaje de níquel de la aleación reduce la producción en 5 unidades y es independiente de los niveles de las otras variables. 2. Los efectos de la fuerza y el ajuste de la matriz no se pueden interpretar separadamente debido a la existencia de su interacción, que es considerable, observando que con el ajuste muy alto la producción es mayor. Otro método de cálculo de los efectos: algoritmo de Yates Se trata de un método rápido de cálculo de los efectos que sigue los siguientes pasos: 1. Se dispone la matriz de diseño en su forma estándar, es decir, con la alternancia de los niveles de los factores dependiendo de la columna en que se encuentren; procediendo de esta manera tendremos que la columna j-ésima constará de 2j –1 – y de 2j –1 +. 2. Se añade la columna de las respuestas. 3. Junto a la columna de las respuestas se añaden k columnas, siendo k el número de factores. 3.1. La primera columna se obtiene como sigue: la primera casilla es la suma de las dos primeras de la columna de resultados; la segunda es la suma de la tercera y la cuarta, y así sucesivamente llenaremos la mitad de la columna. El resto de la columna se obtiene de igual forma pero res- 206 Gestión Integral de la Calidad tando valores de los resultados: primer resultado restado del segundo, tercero restado del cuarto, etc. 3.2. Las columnas restantes se obtienen por el mismo procedimiento pero partiendo de los datos de la columna anterior y no la de los resultados, por lo que la columna k se construye con los datos de la k — 1. 4. La siguiente columna es la del divisor de las medias: consta del valor n del n.o de experiencias en la primera casilla y su mitad (n/2 ) en las restantes. 5. La última de las columnas se construye a partir del cociente entre la columna k y el divisor de las medias, teniendo en cuenta la posición de la fila. Esta columna nos dará la media de las respuestas en primer lugar, y el resto serán los efectos principales e interacciones. El método de Yates aplicado al caso de la prensa ya considerado anteriormente daría lugar a la tabla 6.6. Tabla 6.6. Aplicación del método de Yates al caso de la prensa Este método permite asimismo comprobar que los cálculos intermedios para hallar los efectos son correctos. Si se cumple que el duplo de la suma de los valores que ocupan posición par de una columna n es igual a la suma de todos los valores de la columna n+1, los cálculos son correctos. En efecto: Sean a1, a2, ... an los valores de la columna n y b1, b2, ... bn los de la columna n+1. Tal como se ha construido la columna n+1, se cumplirá: 207 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) b1 + b2 + bn–1 + bn = (a1 + a2) + (a3 + a4) + ... + (an-1 + an) + (a2 – a1) + (a4 – a3) + ... + (an – an-1) lo que es igual a 2a2 + 2a4 + ... + 2an = 2(a2 + a4 + ... + an) tal como hemos indicado que debía cumplirse. El método de Yates es válido para diseños con un elevado número de ensayos, pues proporciona un algoritmo rápido de cálculo. Importancia de los efectos y de las interacciones Una vez determinados los efectos y las interacciones es importante calibrar su importancia y, en consecuencia, decidir cuáles pueden despreciarse de acuerdo con un error experimental aceptado. Vamos a exponer dos métodos para lograrlo. Método de Daniel De acuerdo con este método, todos los efectos y sus interacciones son consecuencia de «ruido» estadístico motivado por causas aleatorias (y, por tanto, sin ninguna trascendencia)... a menos que se demuestre lo contrario. P P Pi Xi X Distribución normal X 3s X+ 3s X Probabilidad acumulada (papel probabilístico ordinario) X Probabilidad acumulada (papel probabilístico normal) Figura 6.10. Gráficos probabilísticos Así pues, este método se basa en la hipótesis inicial que considera que los módulos de todos los efectos de los factores y sus interacciones siguen una distribución normal (figura 6.10, izquierda). En ella se hallan todos los valores Xi de los efectos e interacciones correspondientes a los distintos experimentos, puesto que si todos ellos son fruto de causas aleatorias, deberán formar parte de una única distribución normal. En este caso, la probabilidad de que ocurra un valor menor que Xi viene dado por el área rayada Pi de la curva normal de la mencionada figura. Si hacemos un gráfico de P en función de X obtenemos la gráfica de la distribución acumulada de la ley normal (curva central de la figura). 208 Gestión Integral de la Calidad – La desviación típica de la distribución normal será con X igual al valor medio de los valores Xi de efectos e interacciones: siendo 2n el número de experimentos. La varianza de dicha distribución será el cuadrado de la desviación típica, es decir S2. – – Si tomamos un intervalo desde X – 3S hasta X + 3S, es decir, de una longitud igual a 6S, la probabilidad P será del 99,7%, es decir, que éste será el porcentaje de los valores Xi obtenidos de los distintos experimentos que estarán contenidos en el intervalo citado (comportamiento propio de la distribución normal). Si ajustamos el eje de las ordenadas a una escala logarítmica, de manera que el gráfico de P respecto a X se convierta en una recta (figura 6.10, derecha), podemos considerar que ésta vendrá dada por: donde i es el número del experimento y 2n es la cantidad de experimentos, dado que suponemos que se opera con n factores a dos niveles cada uno. Bajo la hipótesis inicial, si representamos los valores de los efectos y de las interacciones en un papel probabilístico normal, debemos obtener una recta. Por tanto, cualquier valor que no pertenezca a esta recta dentro de un margen de error podemos considerar que el factor o interacción no es un resultado aleatorio, sino que se trata de un valor significativo. Resumiendo, este método se desarrolla en varias etapas: 1. Calcular los módulos de los efectos y de las interacciones. 2. Ordenar los módulos en orden creciente, y asignarles el correspondiente valor de i. 3. Determinar los valores de la recta: para los valores de i desde 1 a 2n – 1. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 209 4. Representar los valores de los módulos calculados sobre el papel probabilístico normal, según su valor real en abscisas y el de Pi que le corresponde según su i. 5. Construir la recta que representa la distribución normal (por la media y la desviación típica) y detectar aquellos valores que no pertenecen a la recta ni a valores próximos a la misma que puedan considerarse como verdadero ruido. El resto serán efectos o interacciones significativos. Aplicaremos el método de Daniel al caso de la prensa de embutición que, recordemos, utilizaba un factorial completo de 23 orden. Así, obtenemos la tabla 6.7, que sigue: Tabla 6.7. Método de Daniel Luego, en papel probabilístico normal representamos en abscisas los valores de efectos e interacciones y, en ordenadas, en la escala probabilística normal, los valores de la probabilidad P, desde 0 a 100%. Determinamos ahora los valores de efectos e interacciones, para cada valor de P obtenido en la tabla 6.7, cada uno de los cuales nos dará un punto representativo de efecto o interacción (véase figura 6.11.). A continuación se representa la recta correspondiente a la distribución normal. Para ello podemos tomar los puntos M – S (4,5 – 9,28 = – 4,78) y M + S (4,5 + 9,28 = 13,78) en abscisas y obtener los puntos que le corresponden en una distribución normal en ordenadas (16% y 84% respectivamente), para trazar la recta que pasa por ambos puntos. 210 Gestión Integral de la Calidad P 100 i = 6 » FxM i=5»M i = 4 » FxN i = 3 » FxNxM i = 2 NxM PROBABILIDAD i=7»F 90 84 % 80 70 60 50 40 30 20 16 % 10 i=1»N 0 M-S -5 Media 0 M+s 5 10 15 20 25 Valores de los efectos e interacciones Figura 6.11 En la citada figura se distinguen claramente los efectos que son significativos, los que se apartan de la recta que, en este caso concreto, son los tres efectos F, N y M por encima de todo, y en menor medida la interacción entre F y N (fuerza de la prensa y porcentaje de níquel en la aleación). Este método nos permite visualizar la relevancia de los efectos de un modo muy efectivo; cuando el número de factores es elevado, este método puede ser una primera manera de descartar elementos no significativos y, de esta forma, nos proporciona una orientación eficaz para nuestro objetivo. Método basado en la repetición de los experimentos Cuando se replican los experimentos elementales, la variación entre los resultados se puede utilizar para estimar la desviación típica de un resultado y por lo tanto la de sus efectos. A la hora de replicar los experimentos se ha de seguir en cada uno de ellos los mismos pasos, y a la vez realizarlos de forma aleatoria para garantizar que la variación de las observaciones es un reflejo de la variabilidad total. En general, si se replica ni veces el experimento i, vi = ni – 1 serán los grados de libertad, y la estimación de la varianza del promedio del diseño completo se obtiene calculando la media ponderada de las varianzas siguientes: Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 211 donde N es el número de experiencias (para un factorial completo de k factores con 2 niveles, N = 2k ); v = v1 + v2 + ... + vk son los grados de libertad totales. Según ya se ha expuesto, para una de las experiencias se obtiene: En el caso de que todas las experiencias se realizaran a dos repeticiones, la varianza del diseño será: y teniendo en cuenta que di = Y1i – Y2i , operando resulta: si2 = di2 / 2, donde Finalmente, aplicando la expresión de s2 expuesta anteriormente para todos los vi = 2 – 1: donde N es el número total de experiencias. Una vez calculada la varianza s2 de los resultados, la de los efectos puede calcularse como sigue: Según se ha visto, los efectos e interacciones son el resultado de un cálculo del tipo media (y +) – media (y –). En este caso la varianza de un efecto será la varianza de la diferencia de dos medias y se podrá calcular aplicando la expresión para cada una de las medias y sumando ambas, con M el número total de experimentos, incluidas las réplicas: Para N experimentos elementales de un diseño factorial replicado a dos niveles, tendremos M = 2 × N y, en consecuencia: Var (efecto) = 4s2 / M = 4s2 / 2N = 2s2 / N 212 Gestión Integral de la Calidad A su vez, la varianza de la media de los efectos es: Una vez conocida la varianza de los efectos y de las interacciones, completaremos el análisis de los resultados. La comparación de los valores estimados de los efectos y de sus interacciones con sus desviaciones típicas nos proporcionará información de aquellos valores que podemos despreciar y considerarlos como ruido, que serán todos aquellos cuyo valor y su desviación son equiparables y, por tanto, fácilmente confundibles. El resto de los valores serán significativos. Volvamos a nuestro caso de la prensa para ver una aplicación práctica. Los resultados, a los que ahora añadiremos la varianza de cada uno, suponiendo que repetimos dos veces cada experimento, podrían ser los mostrados en la tabla 6.8 (en la que la respuesta media de cada uno coincidirá con la que ya se dio y así también lo harán los efectos y las interacciones): i F N M Yi1 Yi2 — Yi si2 1 2 3 4 5 6 7 8 – + – + – + – + – – + + – – + + – – – – + + + + 59 69 50 66 51 80 40 78 61 75 58 70 53 86 50 82 60 72 54 68 52 83 45 80 2 18 32 8 2 18 50 8 Tabla 6.8. Resultados acompañados de la varianza Con ello Varianza (efectos) Varianza (media) , con lo que la desviación típica será: , con lo que la desviación típica será: Veamos ahora los efectos uno a uno y su intervalo de ruido (tabla 6.9): Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) Media Efecto F Efecto N Efecto M Interacción FN Interacción FM Interacción NM Interacción FNM 213 Valor Intervalo ± 3S CALIFICACIÓN 64,25 23 –5 1,5 1,5 10 0 0,5 ± 3 × 1,03 = 3,09 ± 3 × 2,07 = 6,21 ± 6,21 ± 6,21 ± 6,21 ± 6,21 ± 6,21 ± 6,21 64,25>3,09 → Resultado 23>6,21 → Efecto 5<6,21 → Ruido 1,5<6,21 → Ruido 1,5<6,21 → Ruido 10>6,21 → Interacción 0<6,21 → Ruido 0,5<6,21 → Ruido Tabla 6.9. Efectos y sus intervalos de ruido Este método proporciona de una forma rápida la valoración de los resultados a través del cálculo de su varianza; como aspecto negativo tendremos que el número de experimentos elementales puede ser elevado. Finalmente, al considerar los efectos y las interacciones, puede ocurrir que aún eliminados los que pueden ser considerados como ruido, todavía queden demasiados a tener en cuenta para actuar de una forma efectiva. En tal caso, puede llevarse a cabo con ellos un diagrama de Pareto y quedarse, al menos para actuar en primera instancia, con los que suponen una proporción importante (por ejemplo el 80%) del resultado final. Los métodos que hemos visto nos proporcionan la varianza de los resultados, a la vez que evalúan la importancia de los efectos e interacciones. El uso de cada uno de ellos depende del experimentador, pero en muchas ocasiones hay más factores a investigar de los que permiten el tiempo y presupuesto disponible para ello. Si elegimos aumentar el número de factores, el método de Daniel es más fiable, puesto que no requiere replicar los experimentos asociados a cada factor. Bloqueo en un diseño factorial completo Supongamos que, en un diseño factorial 23, tenemos que añadir a un circuito impreso la capa conductora de cobre con unas determinadas especificaciones; para realizar los ocho experimentos elementales es deseable que las condiciones de todos ellos sean lo más homogéneas posible, pero nos encontramos que la máquina que añade el cobre sólo tiene capacidad para cuatro de ellas. Entonces es posible que entre el primer bloque de cuatro circuitos impresos y el segundo puedan existir diferencias, las cuales no tienen nada que ver con los factores escogidos y, en cambio, añaden una cierta variabilidad indeseada al conjunto de 214 Gestión Integral de la Calidad los experimentos. Cuando existe un factor de variación real que puede afectar a las estimaciones realizadas, podrá existir una imprecisión en las mismas. Para evitar este problema forzamos a que este factor de variabilidad se confunda con la interacción de mayor orden, para asegurar de esta manera que los efectos principales y las interacciones de menor orden puedan tener una estimación con mayor precisión que en el caso de no realizarlo. Este procedimiento se conoce como «bloqueo» en un diseño factorial completo. El único inconveniente que plantea es que no se puede estimar la interacción de mayor orden, y en el caso de que fuera significativa estaríamos perdiendo una información valiosa. Para la realización de este procedimiento escogeremos un diseño factorial 23, como el supuesto al comienzo de este apartado; tendremos así dos bloques de cuatro experimentos elementales cada uno; para confundir el efecto indeseable con la interacción de mayor nivel (por ejemplo, XYZ), el primer bloque constará de los experimentos en los cuales la interacción ZYZ tenga el nivel alto, y el otro bloque coincidirá con el nivel bajo (tabla 6.7). La columna derivada del bloqueo puede ser considerada como un factor más de nuestro diseño, el cual podemos identificar como F, y tendría como propiedad no poder interaccionar con el resto de los factores. Este nuevo factor, tal y como lo hemos creado, está generado por la interacción XYZ, y lo expresaríamos como F = XYZ. Tabla 6.10. División de un factorial 23 en dos bloques de tamaño cuatro En el caso de nuestra tabla hemos realizado dos bloques, pero podrían haber sido cuatro e, incluso, ocho; entonces, el número de nuevos factores sería de dos y cuatro, respectivamente. Al aumentar el número de factores que representan a los distintos bloques surge el problema de cuáles son los elementos generadores de cada uno de ellos y, para cada uno de ellos, qué efectos e interacciones estamos confundiendo. Debe procurarse confundir estos nuevos factores con las interacciones de mayor orden posible. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) 215 Cualquier factorial 2k puede ser dividido en 2k-1 bloques; estas disposiciones de los bloques nos aseguran no confundir los efectos principales con los factores debidos a los bloques, pero todas las interacciones de segundo orden están confundidas. Para que un efecto o una interacción puedan utilizarse como generadores que den lugar a interacciones de orden superior a utilizar para el bloqueo del diseño factorial, es conveniente que los signos de la columna de la interacción generada no sean iguales que los de un efecto principal o interacción que no se desee confundir, ya que estos signos, como se ha dicho, son los que se utilizan para dividir el diseño en bloques. A tal efecto, tendremos en cuenta que la interacción resultante de un efecto consigo mismo es una columna con todos los signos positivos, puesto que todos y cada uno serán el producto de signos iguales (+ o –). Así, el efecto de interaccionar el factor 1 consigo mismo, que denominaremos 11, será una columna constituida por una interacción de segundo orden con todos los signos positivos. Si tratamos de obtener una interacción partiendo de una columna de este tipo como generadora y, de otra cualquiera, como segunda generadora, los signos de la interacción resultante serán forzosamente los de esta última y lo indicaremos con el signo igual aplicado a los bloques. Por ejemplo, la interacción de 11 con 3 será 11 3 = 113 = 3. Este tratamiento permite dilucidar qué bloques pueden utilizarse como generadores sin interferir efectos principales. Por ejemplo, en un diseño con tres factores 1, 2, 3, los bloques B1 = 12 y B2 = 123 no son aconsejables como generadores, dado que su interacción será: B1 B2 = 12 123 = 12123 = 11223 = 3 y se confundirá con un efecto principal. En cambio, con B1 = 12 y B2 = 13: B1 B2 = 12 13 = 1213 = 1123 = 23 y se confundirá con una interacción de segundo orden, por lo que B1 y B2 podrán utilizarse como generadores. Existen unas tablas para diseños factoriales 2k con diverso número de bloques que nos proporcionan los elementos generadores y aquellas interacciones confundidas con los bloques (véase tabla 6.11). A veces es necesario obtener una mayor precisión, en cuyo caso nos vemos obligados a replicar experimentos elementales; de esta manera, podemos crear bloques del diseño a partir de interacciones diferentes en cada réplica, buscando tener una estimación de los efectos principales, máxima, que se reducirá para las interacciones de segundo orden y así sucesivamente. Por ejemplo, supongamos que realizamos cuatro réplicas de un diseño facto- 216 Gestión Integral de la Calidad Tabla 6.11. División en bloques de diseños factoriales 2k Tamaño del bloque = 2k/2, 2k/4, ... hasta 2, con k = n.o de factores 217 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos (DEE) rial de 23, es decir, hacemos 32 experimentos elementales, y existen un total de 16 bloques de tamaño dos; como puede apreciarse en la tabla 6.11, un diseño de 23, con tamaño de bloque 2, dará lugar a que en cada réplica confundamos tres efectos o interacciones; entonces podemos conseguir para los efectos principales, cuatro estimaciones, de las cuales tres serán sin confusión; para las interacciones de segundo orden tendremos cuatro estimaciones, de las cuales dos no tendrán confusión y, para la interacción de tercer orden, de las cuatro estimaciones únicamente una no tendrá confusión. La utilización de réplicas nos asegura una mayor precisión en las estimaciones de los efectos, pero en contra requiere de un mayor número de experimentos elementales; por tanto, el experimentador o el equipo deberá adoptar un compromiso entre precisión y economía de coste y tiempo. Diseños factoriales fraccionados El número de experimentos elementales que requiere un diseño factorial completo 2 k se incrementa geométricamente al aumentar el número de factores k. Generalmente, cuando k es grande podemos obtener la información deseada a partir de una fracción del diseño factorial completo. Supongamos que tenemos un factorial 27, por lo que necesitamos realizar un total de 128 experimentos, y si queremos mayor precisión en las estimaciones deberíamos hacer réplicas, con lo cual el número de experimentos simples aumentaría considerablemente. Para un diseño como éste, estimaríamos 128 datos, la media, más 127 efectos: Media Efect. principales Interac. 2º 3º 4º 5º 6º 7º ord. 1 7 21 35 35 21 7 1 Generalmente, la importancia de los efectos principales tiende a ser mayor que el de las interacciones de segundo orden, y éstas a su vez que las de tercer orden, y así sucesivamente. Al aumentar el número de los factores, la probabilidad de que alguno de ellos no sea significativo aumenta. A su vez, es frecuente que la insignificancia de las interacciones de mayor orden sea proporcional al aumento del número de variables. Todas estas ideas las podemos conjuntar diciendo que existe cierta redundancia en los diseños factoriados completos, sobre todo al aumentar el número de factores. En estas condiciones podemos cometer el riesgo de confundir interacciones de orden más elevado con otras de orden bajo o con los propios efectos principales, lo que supondría reducir el número de experiencias a realizar; en esto se basan precisamente los diseños factoriales fraccionados. 218 Gestión Integral de la Calidad Veamos con un ejemplo cómo podríamos reducir a la mitad el número de experiencias a realizar. Partiremos de un diseño factorial 25, lo que supondría 32 experimentos elementales, si realizamos un diseño completo, pero sólo vamos a realizar 16; el problema es escoger aquellas 16 experiencias que nos proporcionen la mayor información. Para ello se debe cumplir que, para cada factor, se realice el mismo número de ensayos a nivel alto que a nivel bajo, lo cual se cumple cuando cada columna del diseño fraccionado tiene el mismo número de asignaciones a cada nivel. Para la realización de una forma sistemática, escogemos el número de experiencias que queremos realizar, en nuestro ejemplo 16, para las cuales elegimos un diseño factorial completo que conste del total de ensayos, es decir 24, y añadimos un quinto factor, cuya columna debe cumplir con la regla antes citada. Ahora el problema está en cómo generamos este quinto factor. Generalmente, cuando sólo hay un factor más, se escoge como generador aquel que se confunda con la interacción de mayor orden, como hacíamos en el bloqueo de diseños factoriales completos. Procediendo así confundiremos el quinto efecto con la interacción de orden más alto que sea posible, que muy probablemente no será otra cosa que ruido. Volviendo al ejemplo, tenemos un diseño de cinco factores con el que operaremos como si fueran cuatro y denominaremos como 25 – 1; como elemento generador del quinto factor será 5 = 1234 (tabla 6.12). Además de tener igual número de niveles inferior y superior, lo estamos confundiendo únicamente con la interacción de mayor orden tal como nos hemos propuesto. Si el número de factores a añadir es mayor, hemos de seleccionar los generadores de estos nuevos factores con sumo cuidado, teniendo siempre en cuenta las posibles confusiones que provocan. Al conjunto de los efectos confundidos se le conoce como «alias». Al trabajar con diseños de factoriales fraccionados es importante ser capaz de obtener el patrón de confusión para cualquier diseño. Para ello, hemos de tener en cuenta los siguientes puntos: 1. Una columna producto se obtiene al multiplicar los distintos elementos de las columnas que componen ese producto. 2. La multiplicación de los elementos de cualquier columna por sí misma da otra columna de «signos +», como ha sido expuesto anteriormente, que se designa por la letra I. 3. La columna I es el elemento neutro del producto Volviendo al ejemplo teníamos 5=1234, por tanto I=5x5=1234 x5=12345. A esta relación se la denomina relación de definición del diseño. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) FACTORES 1 2 3 N.o ensayo 4 5 1 219 Respuesta 2 3 4 . . . Tabla 6.12. Diseño factorial fraccionado 2 5– 1, con 5=1234 Como puede apreciarse, 5 y la interacción 1234 comparten la misma columna y se confunden 4. Al cambiar el signo a los generadores obtendremos la fracción complementaria. En nuestro ejemplo sería 5= –1234, y obtendríamos las otras 16 combinaciones que no utilizamos en nuestro caso; a esta nueva matriz se la conoce como matriz complementaria. En la práctica, se puede utilizar indistintamente cualquiera de las medias fracciones. 5. Cada familia agrupada de factores confundidos, «alias» para nosotros, son distintas identidades que representan un efecto. En el caso que estamos utilizando tenemos una relación de definición I=12345; veamos ahora qué estructura alias proporciona dicha relación: 1=1I 2=2I 3=3I 4=4I 5=5I = = = = = 1 2 3 4 5 12345 = I2345 = 2345 12345 = 1I345 = 1345 12345 = 12I45 = 1245 12345 = 123I5 = 1235 12345 = 1234I = 1234 220 Gestión Integral de la Calidad Igualmente: 12 = 12 I = 12 12345 = 1122345 = II345 = 345 Procediendo igual con los posibles pares de valores, luego con grupos de tres de ellos y finalmente con grupos de cuatro, podemos obtener el resto de la estructura alias asociada a la relación I = 12345: 12 = 345 13 = 245 14 = 235 15 = 234 23 = 145 24 = 135 25 = 134 34 = 125 35 = 124 45 = 123 123 = 45 124 = 35 125 = 34 134 = 25 135 = 24 145 = 23 234 = 15 235 = 14 245 = 13 345 = 12 1234 = 5 1235 = 4 1245 = 3 1345 = 2 2345 = 1 12345 = I Observamos que los efectos principales están confundidos con interacciones de cuarto orden, mientras que las interacciones de segundo orden se confunden con las de tercer orden. Este diseño 25–1 con I = 12345, se dice que tiene una resolución V, pues los efectos principales se confunden con interacciones de cuarto orden (1.o+4.o = 5.o o V en cifras romanas), y las interacciones de segundo orden con las de tercero (2.o+3.o = V). En general, un diseño de resolución R es aquel en que, ningún efecto de p factores está confundido con ningún otro efecto que contenga menos de R – p factores, por lo que nos proporciona el grado de confusión de un diseño factorial fraccionado. La resolución de un diseño se denota, pues, por el número romano correspondiente, el cual se sitúa como un subíndice; así nos referimos al diseño de nuestro caso como 2V5–1. Una resolución de orden II significaría que se confunden los efectos principales entre ellos mismos, lo que carecería de sentido a menos que tuviéramos un caso en que el número de factores fuera mayor que el de experimentos realizados. Un diseño de resolución III implica que existe confusión entre los efectos principales y las interacciones de segundo orden; a esta resolución se la considera baja. La ventaja de su uso es que permite manejar una gran cantidad de factores con pocos ensayos, garantizándonos que no existirá confusión entre los efectos principales, lo que la convierte en una resolución económica. El problema está en que hay muchos experimentos en que las interacciones de orden dos son significativas. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 221 Su uso es utilizado a veces como una primera aproximación al problema y para descartar factores que puedan no ser relevantes para nuestro experimento. La resolución IV evita la confusión de los efectos principales con ellos mismos y con las interacciones de segundo orden; se puede afirmar que es una solución de compromiso entre una económica y otra de alta resolución, por lo que es bastante recomendable. Finalmente, la resolución V y cualquier otra de grado superior, se consideran de alta resolución. Es bastante común considerar que las interacciones de tercer grado y superiores tienen poca o muy poca probabilidad de ser significativas, por lo que la confusión entre ellas no nos va a restringir demasiado; de ahí que se consideren estos diseños como de resolución alta. Estas resoluciones se suelen adoptar cuando los ensayos son relativamente económicos, o bien cuando existan varias interacciones de dos factores que se encuentren confundidas. La resolución total sería aquella que no tendría ningún tipo de confusión, en cuyo caso nos volvemos a encontrar con diseños factoriales completos. En general denotaremos un diseño factorial fraccionado mediante: 2Rk-p donde: k: número de factores. p: número de generadores. R: resolución del diseño en cifras romanas. Existen múltiples alternativas de diseños factoriales fraccionados, por lo cual, a veces resulta dificultoso elegir el más apropiado para enfocar nuestro problema, pues depende del número de factores, de la resolución del diseño, de los generadores y, sobre todo, del número de experimentos a realizar. Para facilitar la selección, adjuntamos tablas que recogen estos datos (véanse tablas 6.13a. y 6.13b en base al número de factores y de experimentos). En estas tablas aparecen las notaciones de los diseños factoriales fraccionados tal y como los hemos definido. Además, aparecen las interacciones de máximo nivel que se confundirán con los factores no operativos. Así, por ejemplo, para 3 factores y 4 experimentos, el diseño factorial fraccionado es: 2III3–1. Existen pues, 3 – 1 = 2 factores operativos y el tercero será el 3, que tendrá su columna de signos confundida con la interacción 12, lo que hemos denotado como: +/– 3 = 12. Las tablas también incluyen, cuando ha lugar, el número de veces que resulta necesario replicar los experimentos. En los diseños factoriales 2k, con frecuencia existe redundancia en las estimaciones. Muchas de las interacciones de orden superior pueden ser despreciables y algunos de los factores pueden carecer de efectos apreciables. La utilización de factoriales fraccionados puede entonces reducir el esfuerzo experimental con muy buenos resultados. 222 Gestión Integral de la Calidad Factores Experimentos Tabla 6.13a. Alternativas de diseños factoriales fraccionados Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) Factores Experimentos Tabla 6.13b. Alternativas de diseños factoriales fraccionados 223 224 Gestión Integral de la Calidad En general, el incremento del grado de fraccionamiento reduce la resolución y aumenta la confusión entre los distintos efectos, por lo que es necesario adoptar un grado de compromiso a la hora de escoger los diseños factoriales fraccionados adecuados. Diseños factoriales fraccionados saturados Los diseños fraccionales saturados cumplen las siguientes propiedades: 2 k – p = k + 1 donde: k es el número de factores p es el número de elementos generadores 1. 2. Sus matrices contienen tantas columnas como factores, por lo que el número de ensayos es igual al número de factores más uno, puesto que el número de ensayos es 2k–p y el número de factores es de k, dándose 2k–p = k + 1. Ello supone, además, que si existen tantas columnas como factores, todas las interacciones de cualquier orden se confundirán con algún factor. 3. Puede demostrarse que todos los diseños fraccionados saturados son de resolución III, es decir, los efectos principales están confundidos con las interacciones de orden dos. Un caso de diseño factorial fraccionado saturado sería notación 2III7–4 con 23 = 8 experimentos y 7 factores. Su matriz sería la que muestra la tabla 6.14: INTERACCIONES/FACTORES FACTOR 12 13 23 123 EXP. 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 – + – + – + – + – – + + – – + + – – – – + + + + + – – + + – – + + – + – – + – + + + – – – – + + – + + – + – – + Tabla 6.14. Diseño factorial fraccionado saturado Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 225 Puede apreciarse que hay 3 factores operativos y los demás coinciden con interacciones. La funcionalidad de estos diseños factoriales fraccionados saturados está en que, si se admite que todas las interacciones son despreciables, estos diseños permiten estimar sin desviaciones todos los efectos principales. Constituyen la base de las matrices ortogonales de Taguchi, que como veremos, han revolucionado el DEE. Métodos de Taguchi Un enfoque alternativo a la metodología tradicional ha sido el aportado por el doctor Genichi Taguchi. Este enfoque se basa en tratar de conseguir que el producto o proceso tenga suficiente «robustez», es decir, llegar a obtener la suficiente insensibilidad frente a las causas que provocan variabilidad y, por tanto, ruido. Esto lo consigue mediante una filosofía particular: que el «ruido» no afecte en aquello que realmente interesa, suprimiendo el impacto de las causas. Un aspecto que caracteriza su método es que se centra en los efectos principales, en detrimento de las interacciones, que las considera como si fueran ruido. No obstante, para los sectores más tradicionales, este método ofrece alguna posibilidad que permita tenerlas en cuenta. Los métodos de Taguchi se basan en el empleo de la «función de pérdida» y en la utilización de matrices ortogonales para llevar a cabo el diseño de experimentos, así como en el posterior diagnóstico mediante el «análisis regular» o «análisis de las medias».1 Una característica de los métodos de Taguchi es que el análisis dará como resultado dos tipos de combinaciones óptimas: • Combinación óptima técnica: la que ofrece mejores resultados desde el punto de vista técnico. • Combinación óptima económica: aquella que, asumiendo una pequeña pérdida o merma en los resultados, origina menor coste económico que la técnica. Entre ambas combinaciones se elige la que sea más conveniente, después de sopesar los diversos intereses u objetivos. 1. Conocido también bajo las siglas de ANOM. 226 Gestión Integral de la Calidad Pérdidas INCORRECTO CORRECTO 3,5 Tolerancia inferior 4 INCORRECTO 5,5 Tolerancia superior Variable o característica Figura 6.12 Función de pérdida El doctor Taguchi tiene su propia definición de lo que debe entenderse por calidad: «La calidad de un producto es la mínima pérdida financiera repercutida a la sociedad desde el momento en que se embarca». La pérdida descrita en la definición anterior, que se cuantifica en términos económicos, se entiende como la desviación de las características funcionales con respecto a un valor objetivo, y cuanto menor sea, mayor será la calidad. El objetivo a perseguir es la «uniformidad alrededor del valor objetivo». Uno de los motivos que llevó a Taguchi a desarrollar la función de pérdida fue su desacuerdo con el enfoque tradicional de uso de tolerancias, que determina cuándo una determinada característica o variable no cumple las especificaciones. A juicio de Taguchi, este enfoque tradicional contiene una paradoja, como se puede apreciar en la figura 6.12: se consideran diferentes valores tan cercanos como 3,6 y 3,4, correcto e incorrecto respectivamente por el hecho de que el límite de tolerancia sea 3,5 y, sin embargo, se equiparan valores tan lejanos como 3,6 y 5,4, ambos correctos. La clave está en que dos características que verifiquen las especificaciones pueden estar originando una pérdida diferente a la sociedad, es decir, su función de pérdida puede ser distinta. Por tal motivo, Taguchi huye de las tolerancias o límites de las especificaciones y utiliza la función de pérdida, que constituye una característica de pérdida más progresiva y menos brusca, y que evalúa la pérdida ocasionada a la sociedad causada por las desviaciones que presentan la característica o variable del producto respecto a los valores objetivos. Para el caso anterior, en el que existe un valor nominal en torno al cuatro, la función de pérdida que propone se visualiza gráficamente en la figura 6.13. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 227 Pérdidas REGULAR REGULAR BUENO BUENO ÓPTIMO 4 Variable o característica Figura 6.13 Lo importante no es que la característica se encuentre entre las tolerancias como en el caso tradicional, sino estar lo más cerca posible del óptimo. Desde el punto de vista matemático, la función de pérdida es distinta dependiendo del tipo de característica que sea sometida a estudio. Se pueden distinguir tres tipos de características: 1. Nominal es mejor: Existe un valor objetivo óptimo o nominal. La característica se devalúa a medida que se aleja de él, tanto por encima como por debajo. Un ejemplo puede ser una frecuencia determinada para un emisor de radio. 2. Menor es mejor: Cuanto menor sea la característica, mejor. Por ejemplo, el desgaste. 3. Mayor es mejor: Cuanto mayor sea la característica, mejor. Por ejemplo, el rendimiento. La función de pérdida es proporcional a la desviación cuadrática media MSD 1 respecto al valor óptimo: L = k · MSD donde k: Constante de proporcionalidad 1. Siglas en inglés de Mean Square Desviation. 228 Gestión Integral de la Calidad Nominal es mejor Menor es es mejor L(y) Mayor es es mejor L(y) L(y) Función m y y y 1 Resultado n Resultados Figura 6.14 La función depende o varía según el tipo de característica de calidad. En la figura 6.14 se establecen las diferentes funciones de pérdida L(y) en función del tipo de característica que se considera, donde S 2 es la dispersión o varianza, yn la media de los n resultados o repeticiones de un mismo ensayo, y m el valor central óptimo. Para poder estudiar la variación se pueden efectuar repeticiones de los mismos ensayos, lo que permitirá calcular la varianza de los valores. Si no se realizan repeticiones no se podrá evaluar el efecto del ruido. Matrices ortogonales Este tipo de matrices empleadas por Taguchi fueron desarrolladas por el matemático francés Jaques Hadamard. Las matrices ortogonales básicamente son diseños fraccionales saturados que, como ya se ha visto, tienen resolución tres. En las matrices ortogonales, se utilizan todas las columnas como factores clave del diseño. No obstante, existe la posibilidad de estudiar las interacciones de segundo orden mediante una serie de «tablas triangulares de interacciones» y los denominados «gráficos lineales», que indican en qué columna se deben colocar las interacciones que se consideren. Ésta es la única concesión que se ofrece a aquellos que desean estudiar alguna interacción, ya que generalmente el método las considera como ruido. Por este motivo, se suele realizar un experimento adicional para confirmar los resultados y cerciorarse de que la exclusión de las interacciones no provoque errores. Estas matrices se encuentran tabuladas junto a las tablas triangulares de interacciones y algunos gráficos lineales de carácter estándar. Existe una nomenclatura específica que se emplea para definir un diseño: Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 229 Lx (MY) X: n.o de ensayos o experiencias. Y: n.o de factores. M: n.o de niveles diferentes por factor. y siendo x el número de ensayos o experiencias. Con: Cabe la posibilidad de realizar diseños mixtos, en los que unos factores abarquen un número de niveles determinado, diferente del resto. Para ello habrá que definir cuántos niveles y el número de factores que toman dichos niveles. Por ejemplo, el diseño de Y factores con M niveles y Z factores con N niveles se definiría: Lx (MY · Nz) Con: X: n.o de ensayos o experiencias. Y,Z: n.o de factores. M,N: n.o de niveles diferentes por factor. De esta forma, L 8 (2 7) será un diseño de siete factores con dos niveles por factor y en el que se realizan ocho ensayos. Este diseño equivale, en la terminología de Box, a un diseño factorial fraccionado 27 –4. Si se busca en las tablas este diseño se obtiene la matriz ortogonal de la tabla 6.15, en la que hemos indicado los niveles de los factores con las notaciones 1 y 2 en lugar de + y –, como ya dijimos que podía hacerse, pues nos resultará más cómodo para el desarrollo de los métodos de Taguchi. Tabla 6.15 230 Gestión Integral de la Calidad Es frecuente utilizar la primera columna de la matriz ortogonal para aquel factor que cueste más cambiar de nivel, ya que sólo comporta un cambio. Con el resto de factores, se procede de forma similar con las sucesivas columnas, en las que aumenta el número de cambios. También aparecen, junto con la matriz ortogonal, la tabla triangular de interacciones y algunos gráficos lineales estándar1 (figura 6.15). A B C D E F G A B C D E F 3 2 1 5 6 7 4 7 6 1 7 4 5 2 3 6 5 4 3 2 1 Interacción con 3 B A 6 5 D 3 B 5 A 6 D Efecto Interacción G Figura 6.15 La tabla de interacciones considera sólo las de segundo orden, estableciendo dichas interacciones entre uno de los factores de la línea superior y uno de los que encabezan las líneas horizontales, los cuales se encuentran (con la horizontal y vertical correspondientes) en un número, que indica la columna en la que se debe colocar la interacción. Por ejemplo, una interacción entre los factores BC se debe colocar en la columna 1. En base a esta tabla, los gráficos lineales estándar establecen de una forma gráfica y organizada el número de efectos e interacciones y su lugar, en las columnas de la matriz. De esta forma, el primer gráfico lineal de la figura 6.15 establece tres factores: A, B y D, y tres interacciones: AB en la columna 3, BD en la columna 6 y AD en la columna 5. En la tabla están indicados los números con un círculo y unas líneas de puntos nos indican qué factores no reaccionan. Estos gráficos lineales se pueden transformar a medida. Por ejemplo, si en el caso anterior sólo se quieren considerar las interacciones AB y BD, la columna 5 se reutilizará para otro factor, como se aprecia en la figura 6.16. 1. Sólo aparecen algunos de todos los posibles gráficos lineales que se pueden elaborar con la tabla de interacciones. Se pueden crear múltiples gráficos lineales nuevos mediante la tabla triangular de interacciones. Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 3 A 6 D 231 B Figura 6.16 Grados de libertad Aportan una idea sobre el número de acciones para determinar datos, que deben realizarse para conocer un conjunto entero. Por ejemplo, para ordenar dos bolas por su peso habrá que realizar una medición con una balanza con una bola en cada platillo: un grado de libertad. En cambio, si queremos ordenar tres bolas diferentes será necesario realizar, como mínimo, dos medidas, la bola 1 con la 2 y ésta con la 3, de manera que tendremos dos grados de libertad. Veamos cómo se calculan los grados de libertad de efectos e interacciones: • Grados de libertad de un factor: para un factor con N niveles, serán N–1. Por ejemplo, un factor con cuatro niveles tiene tres grados de libertad. • Grados de libertad de las interacciones: se obtienen multiplicando los grados de libertad de los factores que forman dicha interacción. Por ejemplo, una interacción de dos factores, uno con tres niveles y el otro con cuatro niveles, será: (3–1) × (4–3) = 6 grados de libertad. El grado de libertad de un diseño completo será la suma de los grados de libertad de los diferentes factores e interacciones que lo constituyen. Para las matrices ortogonales el cálculo es aún más sencillo: se toma el número total de experiencias menos una, ya que, en efecto, si los factores tienen dos niveles, tendrán un grado de libertad cada uno; como, además, todas las columnas son ocupadas por factores, el número de grados de libertad será el de factores, que como se sabe, en las matrices ortogonales, es el número de experimentos menos uno. Flujograma del proceso de asignación Se puede establecer un diagrama de flujo del proceso de actividades para la asignación de columnas de la matriz ortogonal, como se describe en la figura 6.17. Como ya se ha comentado, normalmente las interacciones se consideran ruido, por lo que sólo se tienen en cuenta los factores. La asignación será inmediata. 232 Gestión Integral de la Calidad Pero cuando se quiere considerar alguna interacción de segundo orden hay que repartir el número de columnas de la matriz ortogonal entre los factores e interacciones que se quieren estudiar, con la ayuda del gráfico lineal correspondiente y de la tabla triangular de interacciones. Una situación que puede darse es que no se encuentre una matriz ortogonal con el número de factores exacto que necesita el diseño. En este caso, se tomará una matriz con un número mayor de columnas, pudiendo utilizar las columnas sobrantes para incluir alguna otra interacción significativa. Análisis regular Denominado también «análisis de las medias» o ANOM. Como indica su nombre, estudia principalmente las medias y no la variabilidad de los resultados. Tiene como objetivo la selección de dos combinaciones: una técnica denominada «campeón de papel» y otra económica llamada «campeón económico», con menor coste que la anterior, aunque ligeramente menos efectiva. Dependiendo de los objetivos a cumplir se elegirá una u otra. Análisis regular sin interacciones Una vez llevadas a cabo las experiencias o ensayos adecuados, se elabora la «tabla de respuestas». Con esta tabla se estudian las medias de los resultados. La técnica consiste en tomar un factor, hacer un promedio de los resultados correspondientes al nivel superior y otro de los correspondientes al nivel inferior. Si hubiese más de dos niveles se realizarían otros tantos promedios. Este proceso se realiza para cada factor,1 elaborando con los datos calculados una tabla con los factores en columnas y los niveles en filas (si hay dos niveles habrán dos filas, disponiendo en la tabla las medias calculadas en cada caso). A partir de dicha tabla de medias se realizan los «gráficos factoriales», que consisten en la representación cartesiana de las medias calculadas en función de los niveles, dando como resultado una serie de segmentos de recta que unen los valores de las medias que tendrán diferentes pendientes que determinan la relevancia de cada factor (a más pendiente, mayor relevancia). En base al tipo de característica que se estudie2 y del signo y pendiente de las rectas, se establecerán los niveles óptimos para cada uno de los factores de forma que el nivel óptimo será el situado en el punto más elevado de la recta, que corresponderá a un nivel u otro del factor, según el signo de la pendiente de di1. En este análisis no se consideran las interacciones. 2. «Mayor es mejor», «menor es mejor», o «nominal es mejor». Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 233 INICIO Cálculo de los grados de libertad Elegir la matriz ortogonal más pequeña que contenga los grados de libertad Hay interacciones SÍ NO Realizar la asignación de forma directa Dibujar el gráfico lineal de nuestro experimento Coincide con algún gráfico lineal NO Transformar alguno de los existentes SÍ Realizar la asignación FIN Figura 6.17. Flujograma del proceso de asignación cha recta. Se seleccionan dos combinaciones posibles de niveles, como ya hemos mencionado: el campeón del papel, formada por los mejores niveles de cada factor, y el campeón económico, en el que se toman los mejores niveles de los factores más relevantes, es decir, los que manifiestan una variación (pendiente) más acusada en la media y los niveles más económicos de los factores menos relevantes. Es posible que la combinación seleccionada no haya sido ensayada.1 En este caso conviene realizar finalmente un experimento confirmatorio de aquellas 1. Porque la combinación o ensayo seleccionada puede no coincidir con ninguna de las que establece la matriz ortogonal. 234 Gestión Integral de la Calidad combinaciones seleccionadas que no hayan sido ensayadas, para comprobar que se logran los mejores resultados. Si en dicho experimento confirmatorio se descubre que los resultados no son los que cabría esperar, es que algo no es correcto y se habrá de hacer una revisión total del diseño: revisar los cálculos, ver si falta algún factor importante, si los niveles son los adecuados, etc. Para ilustrar la metodología que acabamos de exponer, supongamos un diseño con matriz ortogonal L 4 (23). Se calcula el análisis regular de una característica «mayor es mejor». En la tabla 6.16 se muestra la matriz ortogonal con los resultados de los diferentes ensayos: Tabla 6.16 Efectuando los cálculos necesarios con las respuestas anteriores, puede obtenerse la tabla de medias (tabla 6.17): Tabla 6.17 Por ejemplo, para el factor A los cálculos son los siguientes: Nivel 1: (30 + 32) / 2 = 31 Nivel 2: (41 + 45) / 2 = 43 Los gráficos factoriales resultantes presentan el aspecto de la figura 6.18. 235 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 43 38,5 37,5 36,5 35,5 31 Nivel 1 Factor A Nivel 2 Nivel 1 Nivel 2 Factor B Nivel 1 Nivel 2 Factor C Figura 6.18 Con toda esta información se pueden seleccionar las combinaciones siguientes: • Campeón de papel: factor A a nivel 2, factor B a nivel 2 y factor C a nivel 1. Recordemos que la característica es «mayor es mejor». • Campeón económico: los factores B y sobre todo A, que son los más relevantes por la mayor pendiente, toman los mismos niveles anteriores, ambos a nivel 2. Pero el factor C, como tiene una pendiente mínima, no es relevante y toma el nivel más económico que puede coincidir o no con el nivel anterior. Aquí, por ejemplo, se supone que el más económico es el nivel 2 del factor C. Se puede apreciar que el campeón de papel coincide con el ensayo número 4, pero el campeón económico no se corresponde con ninguno de los ensayos realizados. En este caso, se debería realizar el experimento confirmatorio de la combinación económica, para poder evaluar posteriormente cuál de los dos ensayos será definitivamente seleccionado. Puede ocurrir que un factor obtenga igual media en los distintos niveles que toma. Son los denominados «factores inertes» que tienen, consecuentemente, pendiente plana. En estos casos y de forma práctica, se tomará siempre el nivel más económico. Análisis regular con interacciones de segundo orden Hay ocasiones en que se ha calculado el campeón de papel y se observa con sorpresa que dicha combinación o setting no es la que aporta el mejor resultado. Una de las posibles causas de esta situación es la no consideración de alguna interacción importante o significativa. En aquellos casos en que se intuye o se sabe a ciencia cierta que existe una interacción importante entre algunos factores, es aconsejable incluirlas en el diseño, como ya se vio, mediante las tablas de interacciones y los gráficos lineales. 236 Gestión Integral de la Calidad Hay que recordar que con Taguchi sólo se pueden considerar interacciones de segundo orden. El análisis regular sigue siendo idéntico para los factores, realizando la tabla de medias y los gráficos factoriales de manera análoga. Con las interacciones se realizará una tabla de medias adicional, calculando las medias de los resultados correspondientes a las distintas combinaciones de los dos factores que forman la interacción de segundo orden. Si en el ejemplo de la tabla 6.16 se consideran de la misma forma los factores A y B y se supone la interacción de ambas AB en la columna tres, en vez del factor C, la tabla adicional quedaría tal como puede apreciarse en la tabla 6.18: Tabla 6.18 En este caso no ha sido necesario realizar ninguna media, dado que tan sólo existe una combinación que tenga A a nivel 1 y B a nivel 1 y da como resultado 30, que no deberá promediarse con ningún otro resultado; de la misma forma que ocurre con el resto de las combinaciones. Con esta tabla adicional se realizará una gráfica factorial con dos rectas (figura 6.19) para evaluar la relevancia de dicha interacción. Cuanto mayor sea la diferencia entre las dos pendientes, mayor será el valor de la interacción. Esta gráfica factorial, junto con el resto de las gráficas correspondientes a los factores, se empleará para seleccionar las posibles combinaciones óptimas, de forma análoga a como se ha realizado anteriormente. Respuestas 45 Interacción AB 41 32 30 Nivel 1 Nivel 2 Niveles B Figura 6.19 237 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) En este caso, la interacción no es demasiado relevante: En base a la diferencia de pendientes: AB = (45 – 32) – (41 – 30) = 2 También puede calcularse como: AB = (45 + 30) – 41 + 32) = 2 Diseño de Parámetros El Diseño de Parámetros, como indica su nombre, trata de averiguar los parámetros con los que un determinado proceso, producto o servicio es más robusto o insensible al ruido, más funcional, y adquiere un grado importante de rendimiento. A diferencia de los diseños de experimentos vistos hasta ahora, en el Diseño de Parámetros no sólo se incluyen factores clave con los que se pueden establecer unos niveles determinables y mantenibles, denominados aquí «factores de control», sino que además se incluyen los «factores de ruido», que afectan a las diversas características provocando variaciones. Los niveles de los factores de ruido tienen la particularidad de que normalmente son difíciles de fijar o mantener. Por tanto, se emplean dos matrices: 1) Matriz interna: contiene los factores de control. 2) Matriz externa o matriz de ruido: contiene los factores de ruido. Con estas matrices se obtendrá, a su vez, una matriz de resultados, que combina las diferentes posibilidades. Por ejemplo, si tenemos un diseño de siete factores de control con matriz ortogonal L 8 (2 7), y tres factores de ruido con matriz ortogonal L 4 (2 3), la disposición quedará como se indica en la tabla 6.19, que mostramos a continuación: Factores de control A B 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 C 1 1 2 2 2 2 1 1 D 1 2 1 2 1 2 1 2 E 1 2 1 2 2 1 2 1 F 1 2 2 1 1 2 2 1 Factores de ruido G 1 2 2 1 2 2 1 2 M Relación X 1 1 2 2 Promedio S señal Y 1 2 1 2 de D ruido Z 1 2 2 1 resultados – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – Tabla 6.19 S/N – – – – – – – – – – – – – – – – 238 Gestión Integral de la Calidad La desviación cuadrática media MSD1 representará la suma de los cuadrados de las desviaciones de los resultados respecto al valor objetivo (valor que dependerá del tipo de característica de calidad), dividida por el número de resultados, y será una medida de cuánto se apartan éstos y su media del objetivo. La otra gran magnitud a controlar junto a la desviación de la media es la variabilidad, que puede medirse por la desviación típica (s) o la varianza (s2). Taguchi resuelve la medición de ambas características con un coeficiente que denomina relación señal/ruido,2 en el que la señal es el valor medio que toma una característica de calidad (medida por su resultado yi) y el ruido es la variabilidad que manifiesta la misma (que puede medirse por la varianza s2); el término lo toma del ámbito de la electrónica y telecomunicaciones, y de hecho mide la relación señal/ruido en decibelios, como resulta común en este ámbito. Conocida la MSD, el cálculo de la función de pérdida se lleva a cabo mediante la fórmula genérica ya vista: L = k ·MSD k: constante de proporcionalidad En la figura 6.20 se puede apreciar, dependiendo del tipo de característica a estudiar, cómo se realizan los cálculos de la desviación cuadrática media y la relación señal/ruido. La n es el número de resultados de la matriz para un mismo ensayo.3 La varianza S 2, que aparece en la mencionada figura 6.18, se calcula de la forma siguiente: Donde la variable y i representa cada uno de los n resultados, e —y constituye el promedio de esos n resultados. 1. MSD o Mean Square Desviation. 2. S/N = Signal/Noise, calculada en decibelios (dB). 3. Por ejemplo, en la matriz de resultados de la tabla 6.16, se tiene que n = 4. 239 Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) Desviación cuadrática media MSD Función Menor es mejor (m) Mayor es mejor S/N / dB L(y) y L(y) y L(y) Nominal es mejor m y Figura 6.21 En la tabla de la figura 6.21 se pueden observar los criterios para determinar la desviación cuadrática media y la relación señal/ruido, que han sido los siguientes: 1) Desviación cuadrática media (MSD): Representa en esencia la media de las diferencias entre los n resultados y el valor nominal a alcanzar (m); por tanto, la expresión contenida en la línea de la tabla dedicada a características tipo nominal es mejor, tenemos una expresión directa de la MSD tal como la acabamos de definir, con m valor nominal objetivo. 1) Para las características menor es mejor y mayor es mejor la desviación cuadrática media se calcula directamente sobre los resultados yi, dado que no hay nominal m, y el objetivo es acercarse a cero o alejarse de cero, lo más posible. Así, para menor es mejor, como el objetivo es 0, la MSD es la misma expresión, que en el caso de nominal es mejor pero con m = 0: 1 240 Gestión Integral de la Calidad En el caso de mayor es mejor, la función cuadrática correspondiente (representada también en la misma figura) responde a la utilización de 1/yi2 en lugar de yi2, como por otra parte es correcto, puesto que ahora yi debe ser grande en lugar de pequeño. En este caso MSD tiene una expresión, como la del caso anterior, pero con este cambio de función. 2) Relación señal/ruido (S/N): También aquí el referente más directo conceptualmente es el tipo nominal es mejor, ya que, en efecto, la señal será y– (media de los resultados); sin embargo, utilizando m (el valor objetivo) tendremos una referencia del valor deseado, y no del real que puede distar de él, para compararlo con el ruido; así pues, la relación entre el nominal y el ruido, será la que utilizaremos para conocer la transcendencia del ruido en relación con la señal, y el valor de esta relación será evidentemente del tipo mayor es mejor en todos los casos. 1) De este modo, en el caso de características nominal es mejor utilizaremos como base, para obtener la relación señal/ruido, la relación nominal/ruido, pero con las modificaciones que siguen: 1) – El nominal se expresará por m2 y el ruido por la varianza s2. 1) – Se aplicará el logaritmo decimal a la expresión, ya que es más útil ante el tipo de escala que necesitan las funciones cuadráticas. 1) – Se multiplicará por 10 para expresar la relación en decibelios en lugar de belios. 1) Así pues, en el caso nominal es mejor la relación señal/ruido será la de la tabla: 1) aunque, según se ha dicho, hay la posibilidad de operar con y– en lugar de con m. 1) Finalmente, para los casos de menor es mejor y mayor es mejor, sin un referente nominal como en el caso anterior, la relación señal/ruido S/N es corriente que se elabore a partir de la desviación cuadrática media mediante la expresión: –10 log (MSD). En efecto, de acuerdo con las funciones de pérdida (curvas incluidas en la figura), la expresión, utilizada para MSD será proporcional a la pérdida media (en un caso y en el otro). Evidentemente, como la relación señal/ruido pretende expresar la bondad del resultado y no la pérdida que genera, tomaremos esta misma expresión, pero afectada con el signo menos. En cuanto al 10 y el uso del logaritmo son debidos a los mismos motivos que en el caso nominal es mejor. Con todos los datos obtenidos se pueden realizar dos tipos de análisis regular: uno para el promedio de resultados, que se realiza de acuerdo con el tipo de ca- Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 241 racterística: «mayor», «menor» o «nominal es mejor»; el otro es para la relación señal/ruido o S/N, donde se realiza un análisis regular siempre del tipo «mayor es mejor». Esto se debe como ya se ha comentado, a que interesa una relación señal/ruido lo más grande posible para que los efectos del ruido sean poco relevantes y no interfieran en los resultados. En ambos casos el proceso para el cálculo del análisis regular o ANOM es similar al estudiado en capítulos anteriores. La utilización de una relación única (señal/ruido) para analizar conjuntamente la media y la variación está menos extendida en el mundo occidental que en Japón, ya que en occidente es corriente analizar ambas magnitudes por separado. El Diseño de Parámetros permitirá establecer los diferentes tipos de factores según afecten a la media o promedio de resultados los relacionados con la señal, es decir, la característica a estudio, o a la desviación típica, los relacionados con la variabilidad o ruido, tal como se indica en la figura 6.22: Media Desviación típica Sí Sí Afectan a la señal y a la variabilidad. Sí No Afectan sólo a la señal. Nos servirán para poder incrementarla. Son factores ajustadores de nivel. No Sí Afectan sólo a la variabilidad o ruido. Para disminuir su efecto se actuará sobre ellos. Se denominan ajustadores de ruido. No No No afectan ni al ruido ni a la señal. Son factores importantes desde el punto de vista económico. Observaciones Figura 6.22 242 Gestión Integral de la Calidad Planificacion integrada del diseño para la calidad Dado que ya han sido expuestas las herramientas a aplicar en la fase de diseño, vamos a tratar de integrarlas en una operativa que muestre cómo llevar a cabo estas fases de planificación y diseño de productos y procesos y qué herramientas utilizar en cada etapa. El cuadro que adjuntamos a continuación, presenta el esquema general de las acciones a emprender y las técnicas a utilizar en las distintas etapas del diseño, desarrollo, implantación y producción, en base a la calidad. Para cada etapa se definen las acciones a emprender, las magnitudes clave a controlar, así como aquellas actuaciones que permitirán optimizar el resultado (para el diseño, proceso, etc.), junto a las técnicas a utilizar de entre las desarrolladas en la actualidad y que se describen en esta obra. El cuadro se completa con un ejemplo de cada etapa. Ó Etapa PROCESO Ó Ó Ó REQUERIMIENTOS MERCADO PRODUCCIÓN COMPONENTES Magnitud de control: Volumen de PRODUCCIÓN y CONTROL DE CALIDAD por VARIABILIDAD y TOLERANCIAS Acción: Planificación y desarrollo de la producción y control de producción y calidad Magnitud de control: CARACTERÍSTICAS de producto a controlar y sus TOLERANCIAS Acción: Planificación y diseño de procesos productivos de componentes y producto Magnitud de control: PARÁMETROS de diseño a definir en los componentes y el producto. Acción: Diseño y desarrollo de componentes en base a los del producto Magnitud de control: TECNOLOGÍAS de diseño y desarrollo del producto y su ajuste al MERCADO Acción: Diseño del producto en base a los requerimientos del MERCADO ACCIÓN A EMPRENDER MAGNITUD A CONTROLAR Procesos gestionados para ASEGURAR LA CALIDAD Y SU CONTROL A MÍNIMO COSTE para los PARÁMETROS y sus TOLERANCIAS AJUSTAR TOLERANCIAS AL MÁXIMO ACEPTABLE por el mercado, y definirlas para las CARACTERÍSTICAS MAS ROBUSTAS a optar [Mismas finalidades] DISEÑO ROBUSTO DE COMPONENTES Y DE SU ENSAMBLAJE [Para el funcionamiento sin problemas en condiciones adversas y para ajustarse a las exigencias del mercado] DISEÑO ROBUSTO DEL PRODUCTO ROBUSTEZ • Parámetros robustos • Capacidad procesos maximizada • Calidad y su control automatizada Efectuar los CONTROLES MÍNIMOS NECESARIOS: tras haber ya implantado: Previsión de la CAPACIDAD DE PROCESOS con valores LO MÁS ELEVADOS posible TECNOLOGÍA DE PROCESOS con la CAPACIDAD PRECISA para las TOLERANCIAS definidas PROCESOS que ASEGURAN (AUTOMÁTICAMENTE) LA CALIDAD Y SU CONTROL (y con ello puedan minimizarse los costes y el control) Seleccionar PARÁMETROS que den lugar a la MÍNIMA VARIABILIDAD posible en características Por ROBUSTEZ DEL DISEÑO o por la TECNOLOGÍA del mismo CONTROL MINIMIZADO [Directamente o a través de las correlaciones] TECNOLOGÍA DE COMPONENTES con MÍNIMA COMPLEJIDAD Y COSTE TECNOLOGÍAS DE DISEÑO Y SUS EXIGENCIAS DOMINADAS directamente o a través de la matriz de CORRELACIONES TECNOLOGÍA CALIDAD A BAJO COSTE EN BASE A REDUCIR AL MÁXIMO LA COMPLEJIDAD Y NECESIDAD DE CONTROLES EN EL PROCESO PLANIFICACIÓN, DISEÑO Y DESARROLLO DE PRODUCTOS Y SUS PROCESOS Producción (Integrada por QFD) de alta calidad, bajo coste y según requerimientos del mercado Con ingeniería concurrente con las demás etapas JIDOKA POKA-YOKE SPC QFD AMFE Medios Con ingeniería concurrente con las demás etapas AMFE Proceso QFD Con ingeniería concurrente con las demás etapas DEE TAGUCHI QFD AMFE Diseño Con ingeniería concurrente con las demás etapas QFD TÉCNICAS A UTILIZAR • Control mínimo por POKA-YOKE: Enrollamiento sobre cilindro galgado y taladro pasa-hilo • Control mínimo por JIDOKA: Sistema automático de control de composición-tiempo-temp. baño CONTROL MINIMIZADO CON CALIDAD ASEGURADA: en el proceso del resorte: • Proceso de fabricación por enrollamiento en frío • Tratamiento térmico con la composición-tiempo-temperatura del baño, adecuados ROBUSTEZ Y TECNOLOGÍA por: PROCESO: Resorte: • Por diseño de producto (anterior): Resorte tipo compresión • Relación de diámetros de espira a hilo, elevada • Material del resorte tipo «cuerda de piano» ROBUSTEZ Y TECNOLOGÍA por: COMPONENTE: Resorte: Robustez: • Por diseño de mecanismo con resorte de compresión • Por cable trenzado de alta resistencia • Polea de diámetro máximo Requerimientos: • Diseñar asegurando el recorrido, la fuerza y su variación con aquél SISTEMA DE CONTRAPESO POR RESORTE, CABLE Y POLEA Ejemplo práctico: Optimización del diseño: Diseño Estadístico de Experimentos: (DEE) 243 7 Implantación y control de procesos: SPC Como se ha venido diciendo desde el comienzo de esta obra, el control es la forma más antigua de gestionar la calidad resultante de los procesos. Este control se ejercía inicialmente sobre los productos, con el resultado de una calidad pobre (la que se obtenía «espontáneamente») a un coste muy elevado, dado que cuando se detectaban los errores, éstos eran ya inevitables. Posteriormente se pasó a ejercer el control sobre los procesos tratando de asegurar que cada proceso diera lugar a una calidad asegurada y ya no fuera inevitable encontrar defectos en el control final del producto, e incluso en ocasiones pudiera llegar a evitarse este control. Asegurar la calidad de los procesos supone ya una calidad elevada a un coste admisible. La herramienta que ha permitido asegurar la calidad controlando el proceso es el Control Estadístico de Procesos o SPC.1 Recordemos, sin embargo, como ya ha sido exhaustivamente expuesto en esta obra, que la tendencia actual es la de trasladar el peso de la gestión de la calidad a las etapas de planificación y diseño, optimizando la calidad y el coste en estas etapas anteriores al proceso. Tal como vimos en el capítulo tercero, éstas son las primeras etapas a abordar en una gestión completa y avanzada de la calidad, para luego pasar a la fase de implantación y control del proceso. Por ello, una vez que han sido por nuestra parte debidamente expuestas las etapas de planificación y diseño, pasaremos a exponer la implantación del proceso con el debido control que asegure el nivel de calidad que ha podido ya preverse en las etapas anteriores de diseño; utilizaremos para ello el SPC, con el objetivo adicional de reducir al mínimo la necesidad de un control final sobre el producto. El concepto de calidad basado en la inspección del producto terminado dio paso, según acabamos de recordar, a la calidad asegurada en el proceso, es decir, tratar de obtener la mejora y prevención de la calidad desde el origen, controlando todas las fases del proceso en cuestión, recopilando y analizando información mediante el uso de técnicas estadísticas. 1. Siglas en inglés de Statistical Process Control. También se puede encontrar con las siglas en castellano: CEP. 245 246 Gestión Integral de la Calidad Los orígenes del control estadístico comienzan de la mano de uno de los padres de la calidad, el doctor A. Shewhart. Publicó varios libros basados en su experiencia sobre la aplicación de la estadística en el control de la calidad e introdujo los diagramas para el Control Estadístico del Proceso. Durante la Segunda Guerra Mundial, maestros como Joseph M. Juran y sobre todo Walter E. Deming generalizan el uso del SPC aplicando los «diagramas de control», ya vistos en otros capítulos, para reducir la variabilidad. Las técnicas estadísticas para el control de la calidad se comenzaron a emplear en los procesos industriales. En la actualidad su uso se ha extendido a cualquier tipo de proceso. Hoy en día, el control de la calidad abarca, por una parte, el correspondiente a los productos ya terminados y la recepción de productos entregados por los proveedores y, por otra, el Control Estadístico del Proceso de fabricación o SPC. Dentro de las diferentes etapas de gestión de la calidad, planificación, optimización y control, el SPC constituye el último eslabón correspondiente al control de la calidad. Siempre debe existir algún tipo de control que confirme la existencia de la calidad final y analice los datos para ajustar y controlar los procesos, de forma que aseguren que se obtenga la calidad planificada. La variabilidad de los procesos En general, los procesos emplean diferentes recursos con la finalidad de producir productos o servicios. Los principales recursos y elementos que intervienen en los procesos son: la maquinaria, los materiales, los procedimientos, el ambiente y las personas. El hecho de integrarlos conjuntamente provoca variaciones causadas por las diversas interacciones, además de las variaciones que puedan existir a nivel individual. Por tanto, todo proceso, por muy preciso que sea, presenta una variabilidad. La variabilidad se manifiesta sobre determinadas magnitudes que pueden ser determinantes para alcanzar la calidad exigida; a las magnitudes cuya variabilidad puede afectar a la calidad del producto, las llamaremos «características de calidad». Por ejemplo, en el capítulo dedicado al AMFE, hemos hecho una primera aproximación a la problemática que nos ocupa en este capítulo y hemos utilizado el caso de la fabricación de pilas de 1,5 voltios; retomando este caso, la tensión eléctrica (voltios) será una característica de calidad, la cual, debido a la variabilidad de todos los elementos del proceso acabará por ser distinta en cada producto acabado (pila eléctrica) y, por tanto, distinta también de «nominal» de 1,5 voltios; por ejemplo, una tendrá 1,48 voltios, otra 1,51, otra 1,54, otra 1,49, etc. Ahora bien, para que esta variabilidad no afecte a la calidad deben establecerse unos límites de «tolerancia». Por ejemplo, en el caso expuesto podemos establecer la aceptación de las pilas cuya tensión sea igual o superior a 1,45 voltios Implantación y control de procesos: SPC 247 (que llamaremos «límite de tolerancia inferior LTI») y no supere 1,55 voltios (o «límite de tolerancia superior LTS»). En el capítulo dedicado al AMFE, al anticipar el concepto de capacidad que desarrollaremos en este capítulo y en el capítulo dedicado al diseño de experimentos, al comparar esta técnica con la forma de operar del SPC ya hemos presentado el concepto de tolerancia y la necesidad de que la variabilidad se mantenga dentro de los límites de tolerancia. Así pues, la variabilidad de las características de calidad no podrá evitarse (aunque sí reducirse y acotarse) y serán admitidos como buenos los productos cuya magnitud para esta característica esté situada entre los límites de tolerancia. Recordemos que el Diseño Estadístico de Experimentos es muy adecuado para tratar de mantener la variabilidad dentro de los límites de tolerancia, lo que supone que el proceso sea capaz, concepto este que desarrollaremos en este capítulo. La citada variabilidad es debida, como resulta lógico, a causas procedentes de los distintos elementos que intervienen en el proceso, y por ello puede ser de dos tipos: una inherente o natural, que existe siempre y que sólo se puede acotar y que actuará aleatoriamente, junto con otra no natural o especial, que cuando aparece se debe corregir y eliminar. Esta clasificación determinará, pues, la existencia de dos tipos de causas que provocan variación: a) Causas comunes o aleatorias: La variación es el resultado de la conjunción aleatoria de muchas causas que originan diferentes efectos con una aportación individual normalmente pequeña, de aquí que también sean conocidas como causas «no asignables». La característica principal que define a este tipo de causas es que actúan constantemente, de una forma estable, provocando una variabilidad homogénea y, sobre todo, previsible. Son causas inherentes al proceso que aparecen y desaparecen de forma aleatoria, produciendo una variabilidad regular que podemos disminuir, pero no eliminar. Su comportamiento estable a lo largo del tiempo en las curvas de características de calidad y el hecho de que los efectos sean pronosticables permiten un buen control del proceso. La función de distribución de las características de calidad que origina estas causas es la conocida distribución normal o gaussiana, puesto que como es conocido, la variabilidad de la distribución estadística de una magnitud motivada por causas aleatorias se ajusta a una ley normal y la curva es, pues, la conocida «campana de Gauss». Causas de este tipo pueden ser variaciones de la temperatura o humedad ambientales, variaciones en el comportamiento de los equipos, incluso los más precisos, por el pequeño juego de los cojinetes o rodamientos, por variaciones en la tensión eléctrica de alimentación, etc. b) Causas especiales: La variación está provocada por pocas causas, con una aportación individual grande, formando grandes discontinuidades. También se denominan «asignables», porque son originadas por motivos concretos. Su comportamiento es irregular e inestable en el tiempo, por lo 248 Gestión Integral de la Calidad que resultan imprevisibles. Son causas extrañas al proceso en sí, pero imputables a la forma de llevarlo a cabo, que producen grandes variaciones, distorsiones y descentrados en las curvas de características de calidad. Sus efectos perduran hasta que son eliminadas. Causas de este tipo pueden ser una utilización errónea de las máquinas y materiales, errores en el método de trabajo, errores en la ejecución de los procesos por no ajustarse al método, por falta de formación del trabajador, etc. etc. El estado normal o natural de los procesos no sometidos a control es la inestabilidad, es decir, procesos que no tienen un patrón de comportamiento fijo. Mediante la mejora que aporta el control estadístico se eliminarán en primer lugar las causas especiales o asignables de variación, alcanzando el nivel de «proceso en estado de control», como se indica en la figura 7.1. De esta forma, el proceso se considera estable, con un patrón regular de comportamiento y, por lo tanto, previsible o pronosticable. Cuando el proceso alcanza tal estado la distribución se aproxima a la gaussiana o normal. En este punto no tiene por qué coincidir la media de la distribución con el valor central óptimo que se establece de forma externa. Para conseguirlo será necesario un ajuste o centrado posterior. No obstante, aunque el proceso sea estable sigue existiendo una variabilidad debida a las causas comunes o no asignables. El paso siguiente consistirá en tratar de reducir y acotar esa variabilidad, minimizando la dispersión para aumentar el número de unidades de producto que caigan dentro del intervalo de tolerancias establecido en torno al valor óptimo de la característica de calidad considerada. Es necesario identificar claramente cuáles son las causas comunes y cuáles las especiales, porque el tratamiento que se emplea depende de qué tipo de causa sea. De hecho, la inadecuada identificación de ambas causas crea confusión y frustración y no logra reducir la variación. La distinción entre causas especiales y comunes tiene una interpretación más, que puede ilustrarnos mejor la necesidad de distinguirlas. En efecto, mientras existan causas especiales, hay «algo que se está haciendo mal» y que debe corregirse, por lo que estas causas y la variabilidad a que dan lugar pueden y deben eliminarse; de hecho, sólo cuando se dan causas especiales puede decirse con propiedad que hay fallos en la ejecución de los procesos que darán lugar a defectos de calidad. Eliminadas estas causas, el proceso estará, como se ha dicho, en «estado de control» y no quedarán más que causas aleatorias de variabilidad (y la distribución pasará a ser de tipo normal o gaussiano). La variabilidad remanente ya no será debida a errores de procedimiento. Sin embargo, ello no significa que el producto ya tenga la calidad deseada, puesto que esta variabilidad puede ser aún excesiva y superar los límites de tolerancia; así pues, deberá reducirse, ya que al tratarse de causas aleatorias, la variabilidad no puede eliminarse. La pregunta que nos hacemos ahora es ¿de dónde procede esta variabilidad si ya hacemos las cosas bien, y cómo reducirla? 249 Implantación y control de procesos: SPC TI Tolerancia inferior VCO Valor central óptimo Proceso sin control, no centrado. Existencia de causas especiales y comunes de variación. (Distribución sin patrón fijo.) TS Tolerancia superior x LCI LCS TI VCO LCI TI TS LCS VCO = x TS Proceso de estado de control no centrado. Sólo hay causas comunes de variación. (Distribución normal.) Proceso centrado y con dispersión minimizada mediante la reducción de la variabilidad de las causas comunes. (Distribución normal centrada.) Figura 7.1 La variabilidad derivada exclusivamente de causas aleatorias, es decir, la existente cuando el proceso está en estado de control, se deriva de la capacidad del sistema productivo, concepto ya introducido anteriormente y que, como se ha dicho, desarrollaremos en este capítulo. La capacidad supone, precisamente, que el proceso sea capaz de mantener su variabilidad dentro de los límites de tolerancia. Sabemos también que la herramienta por excelencia para mejorar la capacidad, reduciendo a su vez la variabilidad, es el diseño estadístico de experimentos, tal como se expuso en el capítulo que dedicamos al mismo. Mejorar la capacidad, en el fondo, supondrá mejorar lo que podríamos llamar precisión del sistema productivo; así, por ejemplo, si queremos tornear una pieza con un error máximo de una 250 Gestión Integral de la Calidad centésima de milímetro alrededor de un diámetro nominal, es decir, que los límites de tolerancia estén una centésima de milímetro por encima y por debajo del valor nominal, puede ser que no nos sea suficiente utilizar un torno normal, aunque llevemos a cabo la operativa correctamente, por lo que necesitaríamos un torno de alta precisión. Con la ayuda de técnicas estadísticas y de las herramientas básicas para la mejora de la calidad expuestas en el capítulo 2, se identificarán las diferentes causas especiales que provocan variación, actuando sobre ellas en cada caso para eliminar sus efectos; asimismo, se deberá reducir la variabilidad derivada de las causas aleatorias. El esfuerzo debe ser constante. No tan sólo se pretende alcanzar el estado de control del proceso. Además, se debe mantener este estatus, reducir los efectos de las causas comunes, vigilar la posible aparición de causas especiales nuevas, etc., para conseguir la mejora continua de los procesos. Obtener procesos que estén bajo estado de control estadístico, estable y predecible, alcanzando con ello un nivel de calidad determinado, será fundamental para la implantación de sistemas de producción avanzados altamente eficientes, conocidos como la «producción ajustada»,1 basados en operar con el mínimo de actividades estrictamente necesarias, así como el evitar todo tipo de despilfarros de recursos, lo que incluye la ausencia de stocks, la sincronización que evite tiempos muertos y, desde luego, la producción sin defectos de calidad. La gestión de los procesos basada en el «Just in Time» es el máximo exponente de este enfoque. El Control Estadístico de Procesos El Control Estadístico de Procesos (Statistical Process Control o SPC) constituye una herramienta esencial para el seguimiento de las diversas fases de un proceso mediante el tratamiento estadístico de los datos recopilados, con el objeto de reducir la variabilidad y controlar y mejorar dicho proceso. El SPC permitirá abordar y resolver los dos problemas clave que se presentan en la implantación de los procesos: la mejora y el control de la calidad obtenida. Para ello se hará uso de la herramienta basada en el control estadístico de la variabilidad: los gráficos de control, que se describirán en este capítulo y que básicamente tratan de representar la variabilidad de las características de calidad dentro de los límites correspondientes; junto a esta herramienta se utilizarán conjuntamente el resto de las que ya se denominaron las «siete herramientas básicas» de la calidad; éstas, además de los gráficos de control, recordemos que incluyen las que facilitan el estudio de las causas de los defectos (que ahora ya sa- 1. Conocidos también por la terminología anglosajona Learn Manufacturing. 251 Implantación y control de procesos: SPC bemos que podrán ser comunes o bien asignables). El diagrama de Ishikawa, el de Pareto, el histograma y el análisis de dispersión son, en efecto, herramientas que pueden ser de gran utilidad en el control de los procesos. Los dos tipos de herramientas citados se utilizan de forma que unas conducen a las otras de manera recurrente: los gráficos de control «denunciarán» los problemas derivados de un exceso de variabilidad, mientras que, por medio de las herramientas de análisis de las causas se identificarán éstas, se eliminarán o reducirán (según el tipo) y de nuevo se procederá a llevar a cabo el gráfico de control para apreciar las mejoras habidas en el proceso, y vuelta a empezar. Como hemos dicho, el objetivo podrá ser doble: controlar o mejorar; en este último caso, como resulta evidente, la metodología será más compleja. La figura 7.2 ilustra la utilización de los dos tipos de herramientas y cómo se aborda la consecución de cada uno de los dos objetivos citados. Como puede apreciarse, los gráficos de control permiten cubrir el objetivo de controlar a partir de su variabilidad, pero además de ello, su evolución comparada con unos patrones dados permitirá identificar problemas y enfocar el tratamiento de las mejoras. Metodología del SPC La estadística permite establecer las leyes que caracterizan un suceso, su análisis y descripción y, también, prever su evolución y futuro comportamiento. Mediante la estadística se pueden extrapolar los resultados obtenidos operando con muestras al resto de la «población».1 Variabilidad Aceptación o rechazo del producto Patrones de test Proceso OK o mejorado Gráficos de control Corrección de defectos Mejora del proceso Diagramas de análisis de causas de efectos Problemas Figura 7.2. Esquema de la metodología del SPC para controlar y mejorar los procesos 1. Conjunto total de personas, cosas o datos que se quiere estudiar. También es conocido como «universo». 252 Gestión Integral de la Calidad Por estos motivos, el empleo de técnicas estadísticas para la recogida y análisis de los datos mediante procedimientos sencillos y rápidos que puedan ser utilizados por cualquier persona, representa una gran ayuda y un ahorro en tiempo y coste en el control de procesos. El Control Estadístico de Procesos comienza con la adecuada recopilación de los datos. En este sentido, no hay que caer en el error de amontonar datos sin más. Es necesario recopilar de forma ordenada y crítica los datos que realmente sean útiles y fiables para el óptimo conocimiento del proceso, que posteriormente permitan adoptar las medidas necesarias para la mejora de dicho proceso. Una técnica empleada con frecuencia es el «muestreo», que consiste en una inspección sobre una serie de muestras extraídas de la población para obtener un resultado o información que posteriormente se extenderá al resto de dicha población. Esto permitirá un ahorro de costes apreciable respecto a lo que supondría una inspección de todos y cada uno de los «individuos»1 que constituyen el conjunto total. Existen diversos métodos o formas de realizar el muestreo, teniendo que decidir cuál de ellos es el más adecuado según cada caso. En la actualidad, sin embargo, vuelve a cobrar importancia controlar el 100% de los productos obtenidos, y la maquinaria de fabricación más avanzada llega a efectuarlo por sí misma y puede llegar a realizar los gráficos de control de cada unidad automáticamente. Una vez recopilados todos los datos necesarios comienza el análisis e interpretación de los mismos. El concepto de control implica la confirmación de la implantación de la calidad a lo largo del proceso, supervisando el funcionamiento correcto de todas sus etapas, detectando los posibles errores o desviaciones, estableciendo las causas posibles de tales variaciones, así como la elección de las medidas correctivas que deban emprenderse para la prevención de fallos y la mejora del proceso. Todo esto se consigue con el estudio adecuado de los datos extraídos de los procesos. Para realizar el estudio estadístico de la información se emplean los gráficos de control, que a través de unos diagramas lineales permitirán supervisar los procesos, apreciando las alteraciones o desviaciones posibles que puedan surgir. La correcta interpretación de tales gráficos ayudará, primero, en la detección de anomalías y, luego, en la determinación de las posibles causas y el establecimiento, en base a estos datos, de las mejoras pertinentes. El control también consistirá en comprobar la evolución adecuada de las medidas correctivas y los ajustes llevados a cabo. El objetivo perseguido por el Control Estadístico de Procesos es supervisar la correcta implantación de la calidad desde el origen, reduciendo la variabilidad en dichos procesos. La ventaja más apreciable de este aumento del nivel de calidad es la reducción de costes derivados de los rechazos de producto final, así como los producidos por el reprocesado de los mismos. El SPC vigilará y contri1. Cada uno de los elementos que pertenece a la «población». Implantación y control de procesos: SPC 253 buirá al aseguramiento de la calidad a lo largo de todas las fases que forman el proceso. Para poder controlar la implantación de la calidad en los procesos, previamente se deben establecer las características de calidad sobre las que se realizará un seguimiento a través de los gráficos de control. Dichas características actuarán como sensores del grado de salud del proceso. Se pueden diferenciar dos tipos de características de calidad: • Variables, que son características medibles y cuantitativas; los gráficos de control por variables representan los valores que van tomando como fruto de su variabilidad. Son muy adecuados para la mejora de procesos (objetivo que va mucho más allá del control del proceso), para poder compararlos con patrones, tal y como ya hemos mencionado. Recordando nuestro ejemplo de la fabricación de pilas eléctricas, la tensión eléctrica de las pilas y sus valores alrededor de 1,5 voltios, sería una característica de tipo variable. • Atributos, que son características no medibles ni cuantificables (son, pues, de carácter cualitativo). Sólo pueden tener dos valores: ACEPTABLE o DEFECTUOSO. Los gráficos de control por atributos no pueden representar entonces su valor, sino la cantidad o porcentaje de unidades de producto que son aceptables de entre un total. Se utilizan con mayor frecuencia cuando el objetivo es el de controlar el proceso (no para mejorarlo). En nuestro ejemplo anterior, un control de calidad sobre la pila recién fabricada para ver si funciona o está, por ejemplo, cortocircuitada, sería un ejemplo de atributo. De hecho, siempre que se quiera se puede utilizar este tipo de gráfico más sencillo que el de variables, ya que toda característica de calidad puede ser tratada como atributo. Nuestro ejemplo de las pilas nos permitirá comprender el porqué: supongamos que los límites de tolerancia son 1,45 y 1,55 voltios tal como ya se propuso anteriormente; podríamos construir un circuito electrónico que en lugar de mediar el voltaje tuviera un led que se iluminara cuando la tensión no superara estos límites, y no se iluminara en caso contrario; de este modo la prueba del voltaje se convertiría en una prueba sobre un atributo: ¿Se ilumina el led (aceptable) o no lo hace (defectuoso)? • Número de defectos, tipo de característica de calidad que resulta ser una variante de los atributos, consistente en medir la acumulación de defec- 254 Gestión Integral de la Calidad tos y decidir, en función de ello, la aceptabilidad del producto. Sus gráficos de control, como en el caso de los atributos, representarán la cantidad o porcentaje de defectos. La metodología para llevar a cabo el control estadístico de un proceso comienza a partir de la elaboración de una curva de distribución que determina la dispersión existente en torno a un «valor central óptimo» de la característica de calidad considerada. Estas curvas, realizadas sobre el proceso sin controlar, permiten apreciar el nivel de rechazo de la producción. Posteriormente, el estudio adecuado del proceso, identificando problemas en cada una de las etapas, necesidades de otros procesos adyacentes, etc., servirá para identificar las características más relevantes de calidad que conviene evaluar en cada una de las diferentes fases del proceso para llevar a cabo el control. Se determinarán, en cada caso, los atributos y las variables que se emplearán en los diversos gráficos de control. Mediante el diagnóstico e interpretación de los gráficos y aplicando las medidas adecuadas, se tratará de alcanzar la mínima dispersión de las curvas, logrando que un gran porcentaje de las muestras estén dentro de las tolerancias y con una gran concentración en torno al valor central óptimo1 de la característica de calidad en cuestión. La figura 7.3 es una representación de la curva de distribución mencionada, con los límites de la tolerancia; esta curva será de tipo normal o gaussiana cuando el proceso se halle en estado de control (en cuyo caso, sólo habrán causas comunes de variabilidad). La capacidad de los procesos La capacidad de un proceso trata de medir la frecuencia con que los productos que se obtienen de un proceso cumplen con las especificaciones y, por tanto, si la variabilidad de la característica cuya capacidad se trata de evaluar, figura entre los límites de tolerancias establecidos. Los cálculos de capacidad, mediante diferentes índices que se verán más adelante, deben realizarse cuando el proceso está en estado de control, es decir, una vez eliminadas las causas especiales de variación y, por tanto, con la variación de la característica de calidad ajustada a una curva o gaussiana. No obstante, se puede realizar un cálculo de la capacidad del proceso antes de actuar sobre él, al principio de todo el estudio, para evaluar aproximadamente la situación en la que se encuentra dicho proceso. Las evaluaciones acerca de la capacidad de máquinas y procesos persiguen un objetivo claro: determinar la probabilidad de que los productos que se obtienen de una máquina o de un proceso sean aceptables, es decir, la característica de ca1. Las tolerancias y el valor central óptimo son parámetros independientes de la distribución. 255 Implantación y control de procesos: SPC lidad correspondiente tenga su valor entre los límites de tolerancia. Para determinarlo tengamos en cuenta que, dado que estamos operando con una distribución normal, siempre habrá un porcentaje fijo de valores observados de la característica dentro de un intervalo alrededor de la media, y si este intervalo está medido en base a la desviación típica s, este porcentaje puede conocerse a partir de las tablas de la ley normal. Concretamente, en la distribución gaussiana, el 97,7% de las muestras se encuentran dentro del intervalo 6.s, desde media-3.s a media+3.s, así como el 95,4% está dentro del intervalo 4.s, etc. Así pues, y suponiendo de momento la situación más sencilla de un proceso centrado, para asegurar que el 99,7% de los productos serán aceptables basta con que el intervalo que define los límites de tolerancia (LTS – LTI) sea superior al que corresponde a 6.s, cuyos extremos definen los llamados «límites de control» (véase figura 7.3). En este caso debería cumplirse: Frecuencia 99,7% Productos LTI LTS Media 6.s Valores de la característica Figura 7.3. Proceso centrado con LTS – LTI mayor que 6.s Resultado que es la expresión primera y más sencilla para el índice de capacidad, y al que de hecho ya habíamos aludido a propósito del AMFE. La figura 7.4 muestra una distribución de la variación de la característica de tipo normal (proceso en estado de control), pero que no tiene por qué estar centrado, es decir, que el valor que aparece con más frecuencia no tiene por qué coincidir con el nominal deseado. Los datos usuales para el cálculo de los diferentes índices son, por una parte, las tolerancias superior, TS, e inferior, TI, así 256 Gestión Integral de la Calidad como el valor central óptimo VCO, que se establecen externamente y que son independientes de la distribución. Por otra parte, se determinarán la media y la desviación típica o estándar, como datos intrínsecos de la distribución, que se calculan, respectivamente, mediante las fórmulas siguientes: n = n.o total de muestras xi = muestra i-ésima Si el número de muestras n es pequeño, se puede dividir por (n-1) en lugar de hacerlo por n. x LCI LCS LTI VCO LTS 6.s Parámetros de la distribución LCI: LCS: X–: S: Límite de control inferior Límite de control superior Valor medio o media Desviación típica Parámetros externos LTI: Tolerancia inferior LTS: Tolerancia superior VCO: Valor central óptimo Figura 7.4 Se pueden establecer dos índices de capacidad diferentes: 1) Índice de Capacidad Potencial (Cp): Evalúa cuántas veces cabría el intervalo 6 ·s, también denominado «intervalo de tolerancias naturales», dentro del intervalo de tolerancias (LTS-LTI). Corresponde al concepto básico de índice de capacidad que hemos expuesto más arriba, y se caracteriza por no utilizar la media en su cálculo. Por tanto, no es necesario que la distribución esté centrada, es Implantación y control de procesos: SPC 257 decir, que el valor central óptimo que deseamos coincida con la media de la distribución: Recordemos la expresión de la capacidad para este caso: 2) Índice de Capacidad Real (Cpk): En este caso, sí se emplea la media en el cálculo. Este índice calcula cuántas veces cabe realmente la distribución tal como esté, centrada o no, en el intervalo de tolerancias (TS-TI): Esta expresión puede transformarse como sigue a fin de que tenga un formato con el que pueda utilizarse directamente en los cálculos, con las magnitudes definidas en la figura 7.4: Sean LTI y LTS los límites de tolerancia y su media: , el valor central óptimo, es decir la función objetivo a lograr, — que convendría que coincidiera con la media X, pero que, en — general, no tiene por qué ser así. Supongamos entonces que X>VGO (podría ser al revés): — Dado que puede ser X<VCO y conviene operar con la parte positiva de la dife— rencia X –VCO , tomaremos el valor absoluto: 258 Gestión Integral de la Calidad — Obsérvese que si X =VCO → Cpk = Cp, tal como habría de ser. Se puede comprobar que la relación Cpk ≤ Cp se cumple en todos los casos. Cuando se realizan estudios de capacidad de proceso a largo plazo hay que asegurarse de que los datos recogidos incluyan todas las diferentes causas de variación del proceso. Para ello es aconsejable la toma de datos espaciada en el tiempo, incluyendo diferentes lotes, diferentes operarios del proceso, diferentes horarios, etc., de tal manera que se puedan incluir o tener en cuenta todas las causas posibles de variación. El número mínimo de datos aconsejable se establece en torno a las 100 muestras. Según esto, se dice que un proceso es capaz a largo plazo cuando: lo cual, de hecho, ya hemos justificado más arriba al exponer el concepto básico de capacidad. Por debajo de dicho valor, el número de piezas defectuosas o muestras que no verifican las tolerancias es lo suficientemente elevado como para considerar el proceso no capaz de cumplir las especificaciones. Un proceso no puede ser capaz si las máquinas o equipos de producción que se emplean en él no lo son. En este sentido se puede considerar un índice de capacidad para cada máquina que deberá ser más exigente debido a que las probabilidades de fallos en las distintas máquinas deben multiplicarse para obtener la del proceso completo. Se habrán de considerar datos que sólo tengan en cuenta causas de variación inherentes a la máquina que se está estudiando, de tal forma que el resto de factores o causas de variación del proceso no influyan. Para conseguirlo se aconseja la recogida secuencial de datos que pertenezcan a un mismo lote y en un período de tiempo relativamente corto. En este caso, el número mínimo de datos se considerará menor, en torno a 50 muestras, pero el límite o umbral para decidir la capacidad de la máquina será más estricto: Una vez que el proceso se encuentra en estado de control se pueden comenzar a realizar los diversos cálculos de los índices de capacidad. A medida que se van aplicando las medidas correctivas, que persiguen el centrado de la distribución respecto al valor óptimo que queremos lograr y la minimización de la dispersión de muestras alrededor de la media, se conseguirá disminuir la desviación típica 259 Implantación y control de procesos: SPC S, de tal manera que, como indican la fórmulas, los índices de capacidad aumentarán llegando a superar el valor umbral. Esto significará que la mayor parte de la distribución, 6 ·S, cabe de forma holgada dentro del intervalo de tolerancias (LTS –LTI). De esta forma se podrá reducir paulatinamente, si conviene, dicho intervalo de tolerancias, manteniendo en todo momento los índices de capacidad por encima del umbral. Veamos un ejemplo de cálculo de las capacidades Cp y Cpk: Característica de calidad: X Valor central óptimo (VCO): 5 Límite tolerancia superior (Ls): 5,75 Límite tolerancia inferior (Li): 4,25 La tabla adjunta contiene 25 observaciones de la característica X. Tendremos: Unidad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 X 4,81 4,74 5,05 4,9 5,2 5,12 5,32 5,22 5,35 4,95 4,89 5,6 5,23 5,05 5,12 4,78 5,02 5,55 4,77 4,99 5,43 4,76 4,92 5,34 5,15 LC LCS M LTI Media de la serie (M): Desviación típica serie (s): Límite de control superior LCS=M+3.s: Límite de control inferior LCI=M+3.s: VCO LTS 5,0904 0,024292 5,81917 4,36163 Ante todo podemos comprobar el grado de «estado de control» de las observaciones: Rango de la serie: Máximo valor - Mínimo v5,60 - 4.740,86 Intervalo entre LCS y LCI: 5,8192 - 4,3616 = 1,4575 Por tanto, no hay valores de la serie fuera de los límites de control: Existe control pero no necesariamente distribución normal. Índice de capacidad Cp: Al ser mayor que uno, normalmente ha de ser suficiente, es decir, el proceso será capaz, si no tenemos en cuenta el descentrado. Para hacerlo calcularemos el coeficiente Cpk: Índice de capacidad Cpk: Este valor no llega a uno; por tanto, ahora el proceso no podemos decir que sea capaz. Si se trata de una máquina y no de un proceso, el resultado tendrá un diagnóstico peor, ya que, como sabemos, debe ser igual o mayor que 1,33. 260 Gestión Integral de la Calidad Capacidad de los procesos basada en atributos (de gran interés para los servicios) Cuando nos hallemos estudiando la variabilidad y, en consecuencia, la capacidad de procesos, en base a características de calidad del tipo atributos, el planteamiento será algo distinto. En el caso de los servicios, esto suele darse con frecuencia, ya que usualmente la calidad del servicio suele medirse por medio de atributos; preferentemente se utiliza la satisfacción o no, del cliente con el servicio, como atributo básico, que obviamente sólo tiene dos posibles respuestas: Sí o No. Sin embargo, pueden darse también estudios de capacidad en servicios, basados en características de calidad tipo variable; un caso bastante usual es el del plazo de entrega, que puede expresarse numéricamente (en días, semanas, etc.), y lógicamente, tendrá unos límites de tolerancia. Para plantear el estudio de la capacidad para atributos tomaremos varios grupos de observaciones de la característica de calidad con un mismo número de observaciones cada uno; por ejemplo, cada grupo puede corresponder a un período de tiempo (que puede ser un mes), en el cual tomamos al azar (es decir, aleatoriamente) un número invariable de personas que recibe un determinado servicio y medimos el atributo «satisfacción del cliente», determinando la cantidad de fallos, es decir, de clientes insatisfechos en cada período. Magnitudes que tendremos: k grupos de n observaciones cada uno. En el grupo i identificaremos los fallos (valor No para el atributo) por el término npij, donde j es una de las n observaciones del grupo i. A partir de estos datos calcularemos: Total de fallos en cada grupo: ; Media total: Medida de dispersión Este proceder en base a grupos de observaciones y la forma de calcular la dispersión para establecer los límites de control será desarrollada más adelante, cuando se expongan los gráficos de control por atributos y más concretamente, el basado en el número de unidades defectuosas np. De esta forma los límites de control serán: 0 LCI np LTS LCS Implantación y control de procesos: SPC 261 En la figura adjunta se aprecia que el planteamiento que podemos hacer ahora con respecto a la capacidad no difiere mucho del que se hizo para las variables; como diferencia, ahora todos los valores de límites, lo mismo de control que de tolerancia, deben ser positivos, dado que habrá cero o un número positivo de fallos. Por otra parte, los límites de tolerancia serán: 1) El inferior (LTI), siempre será cero y, de hecho, será objetivo ideal a obtener. 2) El superior (LTS) es evidente, al máximo número de fallos que estamos dispuestos a aceptar. Por otra parte, para que los límites de tolerancia estuvieran centrados con respecto a los de control, debería darse que np fuera igual a LTS/2, cosa que no tiene por qué suceder; por tanto, habrá que recurrir normalmente al índice de capaciad que admita descentrado, es decir, Cpk; cuyo valor será, de acuerdo con la forma que fue definido: (recordemos que LTI = 0). Utilizando la expresión que hemos desarrollado para CpK a partir de la del valor mínimo entre otros dos (que es la que acabamos de utilizar), obtendremos finalmente: Donde Cp sería el correspondiente índice de capacidad, es decir: Sin embargo, en la práctica, para determinar la capacidad basada en atributos, suele utilizarse el propio intervalo definido por los límites de control, sin más, es decir: 262 Gestión Integral de la Calidad Este intervalo de variabilidad de los fallos (por ejemplo, de clientes insatisfechos), sería pues, también, una forma correcta de referirse a la capacidad para atributos. Gráficos de control El Control Estadístico de Procesos se lleva a cabo por medio de los denominados «gráficos de control», que representan el valor de una característica de calidad cuya variabilidad se quiere controlar (en el eje de las ordenadas), en función de las unidades de producto controladas (en el eje de las abscisas). De acuerdo con la naturaleza de la característica de calidad se distinguen tres tipos de gráficos: • Gráfico de control por variables. • Gráfico de control por atributos. • Gráfico de control por número de defectos. En cada caso se valorará la conveniencia de utilizar uno u otro; aunque recordemos que al definir cada uno de estos tres tipos de características de calidad ya hemos mencionado la conveniencia de utilizar un tipo concreto; así, cuando de lo que se trata es de aplicar el SPC a la mejora de procesos, lo que procede es la utilización de gráficos de control por variables; de otro lado, cuando se trata de aplicar el SPC al control de la calidad de un proceso y sus productos, se mencionó que era suficiente el control por atributos (o por número de defectos); a este respecto será bueno recordar también ahora que se razonó que cualquier variable se puede utilizar como si fuera un atributo. Esto no impide que digamos que siempre que sea posible es preferible emplear los gráficos de control por variables, porque al ser magnitudes medibles aportan mayor información que el resto de los gráficos. Cuando se pretenda utilizar el control por atributos, por considerarlo adecuado y suficiente, deberá dilucidarse si resulta más adecuado el control por atributos, o bien puede resultar mejor realizar el estudio en base al número de defectos. Un gráfico de control, sea por variables, atributos o número de defectos, se completa con la inclusión de los denominados «límites de control». Son estas tres líneas horizontales que delimitan zonas del área ocupada por el gráfico, con interpretaciones que permitirán extraer conclusiones acerca de la evolución del gráfico de control. En efecto, la figura 7.5, que representa un gráfico de control con sus elementos, nos permite apreciar las zonas que delimitan las líneas horizontales LC, LCI y LCS, que se denominan, respectivamente, «Límite Central», «Límite de Control Inferior» y «Límite de Control Superior»; estos límites, que nada tienen que ver con los de tolerancia, expresan las zonas del gráfico por donde deberían estar los puntos representativos del valor de la característica de calidad. En el caso más simple, el gráfico de control por observaciones individuales, en el que los puntos del gráfico representan directamente los valores de la carac- 263 Implantación y control de procesos: SPC terística de calidad (veremos que hay otros tipos de gráfico), estos límites corresponderán a los valores que siguen: – LC, o Límite Central, es el valor de la media aritmética de las observaciones y, de estar centrada la distribución, corresponderá al valor nominal deseado para la característica de calidad. – LLCI, o Límite de Control Inferior, corresponde al valor obtenido de deducir de la media la cuantía de tres veces la desviación típica de la distribución. – LLCS, o Límite de Control Superior, corresponde al valor obtenido de sumar a la media la cuantía de tres veces la desviación típica de la distribución. Como se sabe, en caso de que esta distribución fuera una curva normal o gaussiana, es decir, si el proceso estuviera en «estado de control», lo que a su vez supondría que no existieran causas especiales o asignables de errores, se debería cumplir que el 99,7% de las observaciones estuvieran entre los límites de control inferior LCI y los de control superior LCS. CURVA DE DISTRIBUCIÓN GRÁFICO DE CONTROL LCS A B C LC C B A LCI Tiempo LCS: Límite de control superior LCI: Límite de control inferior LC: Límite central Figura 7.5 Como también puede apreciase en la figura 7.5, si se proyectan horizontalmente los puntos resultantes del gráfico de control y se hace un nuevo gráfico que nos visualice la frecuencia o cantidad de puntos proyectados, se tendrá la curva de distribución de los valores de la característica de calidad (a la derecha de la figura). Así pues, los gráficos de control se basan en diagramas lineales que representan gráficamente (véase nuevamente la figura 7.5) la evolución en el tiempo de las variables, atributos o el número de defectos. En el eje de ordenadas aparecen los límites de control superior LCS e inferior LCI, que establece el propio proceso, que no deben confundirse con las tolerancias que se establecen de forma ex- 264 Gestión Integral de la Calidad terna. También figura el límite central LC, situado en la zona intermedia, que tampoco debe confundirse con el valor central óptimo. Se suelen establecer en los gráficos, con los límites de control simétricos, una serie de zonas denominadas A, B y C (asimismo representadas en la citada figura 7.5), cada una de amplitud igual a la desviación típica s, hasta ocupar un intervalo total igual a 6.s; estas zonas permiten apreciar de forma más visual la dispersión de valores respecto al límite central y que se emplean en el análisis posterior de los gráficos. En los gráficos de control se pueden representar no solamente observaciones individuales, la modalidad con la que hemos expuesto el concepto y características de los gráficos de control, sino también medias, rangos o desviaciones de subgrupos de muestras. De ahí que no exista un único modelo de gráfico para cada tipo de característica de calidad. Muy al contrario, existen varios de ellos para cada tipo de variables debido a la tendencia a agrupar las observaciones de los valores de la característica en subgrupos y utilizar, por ejemplo, la media de los valores de dichos subgrupos. Esto tiene la ventaja de obtener un gráfico con menos valores y, sobre todo, una variabilidad menos acusada y más fácil de interpretar; además, la desviación típica de los subgrupos, que llamaremos sm, es menor que la del conjunto de observaciones individuales s: donde n es el tamaño o número de unidades de cada subgrupo; como puede verse, a medida que aumenta el tamaño del subgrupo se reduce la variabilidad, lo que hace más cómodo y rápido la utilización de los gráficos, dándose en ellos una mayor probabilidad de detectar cambios con menor número de observaciones, mientras que, por otra parte, sustituyendo los valores de las características de un subgrupo por su media, la distribución de las medias seguirá siendo normal, si la de las observaciones individuales lo era. Sin embargo, la utilización de los gráficos basados en subgrupos tiene un inconveniente: la reducción de la dispersión de valores que se obtiene al agrupar éstos en subgrupos y representar únicamente su media puede provocar que se pierda algún valor que sobrepasara los límites de control, mientras la media no lo haga, con lo que se pierde información de puntos fuera de los límites de control (véase figura 7.6). Por ello, los gráficos de medias se considera que sólo deben utilizarse para determinar la evolución del centrado de la característica y la variabilidad asociada al mismo, mientras que otro segundo gráfico que le acompañe podrá mediar la dispersión de la característica, tomando como base los mismos subgrupos y midiendo los rangos o las desviaciones típicas, en lugar de los valores de la característica de calidad, para determinar sus medias para cada subgrupo. 265 Implantación y control de procesos: SPC B D LCS C A M E LC LCI Figura 7.6. El punto M, que es el valor de la media del subgrupo formado por los puntos A, B, C, D y E, queda dentro del límite LCS, pero había dos puntos del subgrupo, B y D, fuera Así pues, normalmente utilizaremos los gráficos de control para el caso de variables en grupos de dos, uno de centrado y otro de dispersión. Los gráficos de control ponen de manifiesto la variabilidad que pueda existir en un proceso. En base a la información que proporcionan los gráficos, la labor a realizar consistirá en reducir la variabilidad mediante las medidas correctivas necesarias, realizando un seguimiento de dichas acciones para controlar su correcta evolución y comprobar su eficacia para reducir la variabilidad. A continuación se describen una serie de pasos previos que se deben seguir para la correcta elaboración de los gráficos de control: 1. Definir los objetivos y cómo se quieren alcanzar. Hay que establecer qué características de calidad de los procesos se emplearán, el nivel de reducción de variabilidad que se pretende alcanzar sobre cada una de ellas o qué tipo de gráfico de control es aconsejable emplear, entre otros aspectos. 2. Seleccionar un método de medición adecuado de los datos y que será aceptado por todas las personas implicadas en el estudio. 3. Establecer el criterio de formación de los subgrupos significativos de datos, en el caso de emplear medias, rangos o desviaciones. Cada subgrupo debe tener un tamaño constante y adecuado, formado por observaciones seguidas que reflejen únicamente causas comunes. 266 Gestión Integral de la Calidad 4. Determinar la frecuencia de los subgrupos, de tal manera que aparezcan las causas especiales que podamos apreciar. Si la variabilidad es grande, la frecuencia deberá ser alta. 5. Cálculo de los límites de control del proceso. Las fórmulas de cálculo difieren de un tipo a otro de gráfico. Existen una serie de coeficientes o factores que se emplean para el cálculo de los límites de control de los diferentes tipos de gráficos, como se verá más adelante. El motivo de esta variación y de la necesidad de utilizar coeficientes para cada tipo de gráfico es que sólo para las observaciones individuales los límites de control estarán a ± 3.s; para otros será distinto según el tipo de magnitud referida, y aun cuando ésta sea la desviación típica s, tampoco será 3.s la distancia a la que se halle el límite de control, puesto que, como ya sabemos, si se trata, por ejemplo, de un gráfico de medias la nueva desviación típica es la de las observaciones individuales dividida por la raíz cuadrada del número de observaciones de cada subgrupo. Los más usuales aparecen tabulados en la tabla 7.1, en función del número de observaciones n que incluye cada subgrupo. Al exponer cada uno de los tipos de gráficos se mostrará cómo se utilizan estos coeficientes. Dependiendo de la situación, se podrían aplicar otros coeficientes diferentes y más estrictos. Los límites de control constituyen un dato intrínseco de cada proceso y su respectiva función de distribución. Puede ocurrir que el límite de control inferior resulte negativo, en cuyo caso se tomará el valor cero. Una vez seleccionadas las características de calidad que serán estudiadas y determinados los gráficos de control más aconsejables en función de ellas, se elaborarán los diferentes gráficos de control para apreciar las posibles variaciones, y en este caso tomar las medidas adecuadas hasta conseguir que el proceso esté bajo control, mediante la eliminación de todas las causas especiales o asignables. Una vez que se ha logrado que el proceso alcance «el estado de control», los esfuerzos se centrarán en mantenerlo en ese estado y tratar de reducir la variabilidad producida por las causas comunes o no asignables, controlando de forma continua el proceso de producción y eliminando rápidamente las anomalías que surjan. No hay que olvidar que cuando se llevan a cabo cambios o ajustes necesarios en el proceso, se deberán actualizar los límites de control, antes de volver a elaborar los nuevos gráficos de control. Gráficos de control por variables Tal como ha sido ya expuesto y justificado, existen diferentes gráficos de control por variables. Los más significativos son cuatro: Implantación y control de procesos: SPC Tabla 7.1 Coeficientes para la determinación de los límites de control en los gráficos de variables 267 268 Gestión Integral de la Calidad • Gráfico de medias-rangos. • Gráfico de medias-desviaciones típicas. • Gráfico de observaciones individuales-rangos móviles. • Gráfico de medias móviles-rangos móviles. Los gráficos que emplean subgrupos de datos o muestras para representar la media, la desviación o el rango de cada uno de ellos tienen la ventaja de ganar en sensibilidad respecto a los que sólo emplean observaciones o muestras individuales. Como ya ha sido expuesto, la utilización de combinaciones de dos gráficos diferentes tiene su significado. Así, los gráficos de medias encubren los valores individuales que salen de los límites, por lo que es aconsejable realizar además un gráfico que permita visualizar esta característica, como puede ser un gráfico de rangos o un gráfico de desviaciones. Para que los límites de control resulten significativos es aconsejable tomar un mínimo de 100 observaciones, agrupadas en un mínimo de 20 subgrupos. En los casos en los que no se puedan agrupar los datos se empleará, según la situación, el gráfico de observaciones individuales-rangos móviles o el gráfico de medias móviles-rangos móviles. Gráfico de medias-rangos El gráfico de medias-rangos1 es el más utilizado. Una vez recogidos todos los datos, se establecen los subgrupos y se realizan los cálculos de la media Xmi y el rango Rmi de cada subgrupo para representar los gráficos, así como la media de las medias Xm y la media de los rangos Rm para el cálculo de los límites de control como se describe a continuación: Media de cada subgrupo: con k el número de observaciones de cada subgrupo Media de las medias: Rango de cada subgrupo: Rmi = Max (Xj) – Min (Xj) con 1⭐ j ⭐ k Media de los rangos: 1. El rango es la diferencia entre el mayor, y el menor valor de los que se den en un subgrupo. También es conocido como recorrido, por lo que el gráfico también se denomina de «medias recorridos». 269 Implantación y control de procesos: SPC a) Límites de control para el gráfico de medias: • Límite central: LC = Xm • Límite de control superior: LCS = Xm + A2 · Rm • Límite de control inferior: LCI = Xm – A2 · Rm Con A2 tomado de la tabla 7.1. b) Límites de control para el gráfico de rangos: • Límite central: LC = Rm • Límite de control superior: LCS = D4 · Rm • Límite de control inferior: LCI = D3 · Rm Con D3 y D4 tomados de la tabla 7.1. Una característica que poseen lo gráficos de medias es que la distribución de medias de subgrupos pequeños se aproxima a la distribución normal o gaussiana, ampliamente conocida. A continuación se representa un ejemplo sencillo de elaboración de estos gráficos, con los datos que siguen: n = 4 A2 = 0,729 D4 = 2,282 D3 = 01 Las tablas 7.2 y 7.3 permiten preparar los datos para determinar los límites de control y luego llevar a cabo los gráficos de control de medias y de rangos (figura 7.3). En efecto, utilizando las fórmulas dadas, previo cálculo de Xm y Rm (promediando las dos últimas columnas de la tabla 7.2), los límites de control serían: Límites de control Gráfico de medias Gráfico de rangos LC 10,55 3,1 LCS 12,81 7,07 LCI 8,29 0 Tabla 7.3 La figura 7.7 muestra los dos gráficos resultantes (medias y rangos) de nuestro caso. 1. Recordemos que los coeficientes A2, D3 y D4 se encuentran tabulados en la tabla 7.1. 270 Gestión Integral de la Calidad Gráfico de medias-desviaciones El gráfico de desviaciones típicas se emplea en sustitución del gráfico de rangos o recorridos cuando el tamaño de los subgrupos es grande. Normalmente los subgrupos oscilan entre 4 y 8 muestras o datos. Por encima de dichos valores Tabla 7.2 271 Implantación y control de procesos: SPC Gráficos: GRÁFICO DE MEDIAS 12,81 10,55 8,29 1 5 10 15 20 N.º de Subgrupo GRÁFICO DE RANGOS 7,07 3,1 0 1 5 10 15 20 N.º de Subgrupo Figura 7.7 el rango pierde precisión, siendo más aconsejable emplear la desviación típica. El gráfico de medias se realiza de forma similar, salvo por la utilización de un nuevo coeficiente, A3, que multiplique, en este caso, a la media de las desviaciones Sm en el cálculo de los límites de control: a) Límites de control para el gráfico de medias: • Límite central: LC = Xm • Límite de control superior: LCS = Xm + A 3 · Sm • Límite de control inferior: LCI = Xm – A 3 · Sm 272 Gestión Integral de la Calidad donde el coeficiente A3 se halla, una vez más, en la tabla 7.1. b) Límites de control para las desviaciones: • Límite central: LC = Sm • Límite de control superior: LCS = B4 · Sm • Límite de control inferior: LCI = B3 · Sm pudiendo hallar los coeficientes B3 y B4 en la tabla 7.1. La media Sm, de las desviaciones Smi de los n subgrupos, se calcula como sigue: Considerando los mismos datos del ejemplo del caso anterior (tabla 7.2) vamos a determinar los límites y gráficos correspondientes; para ello determinaremos las desviaciones de los subgrupos para realizar el gráfico de desviaciones. El gráfico de medias será similar salvo los nuevos límites de control: n = 4 A3 = 1,63 B3 = 0 B4 = 2,2661 Tabla 7.4 Los gráficos de medias y desviaciones quedan finalmente expuestos en la figura 7.8. 1. Los coeficientes A3, B3 y B4 se encuentran tabulados en la tabla 7.1. 273 Implantación y control de procesos: SPC Límites de control Gráfico de medias Gráfico de desviaciones LC 10,55 1,22 LCI 8,56 LCS 12,54 0 2,76 Tabla 7.5 Gráficos: GRÁFICO DE MEDIAS 12,54 10,55 8,56 1 5 10 15 20 N.º de Subgrupo GRÁFICO DE DESVIACIONES 2,76 1,22 0 1 5 10 Figura 7.8 15 20 N.º de Subgrupo 274 Gestión Integral de la Calidad Gráfico de observaciones individuales-rangos móviles Los gráficos de observaciones individuales a los que nos hemos referido al exponer qué son y cómo se constituyen los gráficos de control, son menos sensibles a los posibles cambios en el proceso y se emplean cuando se dispone de pocos datos, es complicado o costoso extraer muestras o, simplemente, cuando resulta complejo formar subgrupos significativos. Para mejorar sus prestaciones se realiza conjuntamente con un gráfico de rangos móviles. Para el cálculo de los rangos móviles se realizan subgrupos simulados de n observaciones individuales de forma superpuesta y progresiva. Así, por ejemplo, si hemos realizado las observaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6... podemos formar subgrupos de tipo «móvil» de, por ejemplo 3 observaciones, calculando la magnitud correspondiente (en nuestro caso es el rango) para un primer subgrupo formado por las observaciones 1-2-3, luego otro con las 2-3-4, otro con las 3-4-5, y así sucesivamente. El rango móvil será el rango de cada subgrupo. De esta forma, las n –1 primeras observaciones individuales carecerán de rango móvil. El cálculo de los límites de control se realiza de forma similar que en los gráficos de medias-rangos, tomando las observaciones individuales como si fuesen las medias de los subgrupos; de esta forma Xm será el promedio de las observaciones individuales y Rm el promedio de los rangos móviles: a) Límites de control para el gráfico de observaciones individuales: • Límite central: LC = Xm • Límite de control superior: LCS = Xm + E2 · Rm • Límite de control inferior: LCI = Xm – E2 · Rm Aquí el coeficiente E2, obtenido, una vez más, de la tabla 7.1, hubiera sido 3 si expresáramos los límites en función de la desviación típica y no los rangos, ya que el gráfico de observaciones individuales es el que hemos utilizado para obtener los gráficos de control. b) Límites de control para el gráfico de rangos móviles: • Límite central: LC = Rm • Límite de control superior: LCS = D4 · Rm • Límite de control inferior: LCI = D3 · Rm Con D4 obtenido, como siempre, de la tabla 7.1. Es aconsejable utilizar esta combinación de gráficos si la distribución de las observaciones individuales es normal o gaussiana. Veamos cómo se lleva a cabo un ejemplo sencillo con los datos ficticios que se presentan a continuación (véanse tablas 7.6 y 7.7 y figura 7.9): 275 Implantación y control de procesos: SPC n = 2 E2 = 2,660 D3 = 0 D4 = 3,2671 Obs. individual Rango móvil Obs. individual Rango móvil 1 2 11,2 10 – 3 4 5 10,7 10,2 10,5 1,25 0,75 6 7 8 9 10 9 9,7 11,5 11 12,7 0,75 1,75 0,5 1,75 18 19 20 0,5 0,25 1,5 15 16 11 12 13 14 17 12 11 9,2 8,7 10,5 12,2 10,5 8,5 10 11 0,75 1 1,75 0,5 1,75 1,75 1,75 2 1,5 1 Tabla 7.6 Gráfico de medias móviles-rangos móviles Se suelen emplear en los mismos casos que los gráficos de observaciones individuales-rangos móviles, pero cuando las observaciones individuales no se ajustan a una distribución normal. Por este motivo se emplea el gráfico de medias móviles, que se calculan de forma análoga a como se hace con los rangos móviles: la media de cada subgrupo de n observaciones individuales así obtenida será la media móvil. Las fórmulas para el cálculo de los límites de control son idénticas a las empleadas en los gráficos de medias-rangos, si bien en este caso Xm será el promedio de las medias móviles, y Rm el promedio de los rangos móviles: Límites de control Gráfico de observaciones individuales Gráfico de rangos móviles LC 10,525 1,1375 LCS 13,55 3,716 LCI 7,49 0 Tabla 7.7 1. Los coeficientes E2, D3 y D4 se encuentran tabulados en la tabla 7.1. 276 Gestión Integral de la Calidad Gráficos: GRÁFICO DE OBSERVACIONES INDIVIDUALES 13,55 10,52 7,49 1 5 10 15 20 N.º de Subgrupo GRÁFICO DE RANGOS MÓVILES 3,716 1,137 0 1 5 10 Figura 7.9 a) Límites de control para el gráfico de medias móviles: • Límite central: LC = Xm • Límite de control superior: LCS = Xm + A2 · Rm • Límite de control inferior: LCI = Xm – A2 · Rm Con D2 obtenido de la tabla 7.1. b) Límites de control para el gráfico de rangos móviles: • Límite central: LC = Rm • Límite de control superior: LCS = D4 · Rm 15 20 N.º de Subgrupo 277 Implantación y control de procesos: SPC • Límite de control inferior: LCI = D3 · Rm Con D3 y D4 obtenidos de la tabla 7.1. Considerando los mismos datos de observaciones del ejemplo anterior, que reproducimos en la tabla 7.8, ésta nos permite obtener las medias móviles y a continuación se obtienen los límites de control (tabla 7.9) y se realiza el gráfico de medias móviles (figura 7.9). El gráfico de rangos móviles no se incluye porque es idéntico al del ejemplo anterior. n = 2 A2 = 1,881 Obs. individual 1 2 11,2 10 – Media móvil Obs. individual 3 4 5 10,7 10,2 10,5 10,6 10,4 10,5 10,4 11 12 13 14 12 11 9,2 8,7 12,4 11,5 10,1 Media móvil Rm = 1,1375 15 6 7 8 9 10 9 9,7 11,5 11 12,7 9,7 9,4 10,6 11,2 11,9 16 17 18 19 20 10,5 11,2 10,5 8,5 10 11 9,6 9,5 9,2 10,5 9 11,4 11,4 Tabla 7.8 Gráfico: GRÁFICO DE MEDIDAS MÓVILES 12,1 9,97 7,83 1 5 10 15 20 Número de subgrupo Figura 7.9 1. El coeficiente A2 se encuentra tabulado en la tabla 7.1. 278 Gestión Integral de la Calidad Límites de control Gráfico de medias móviles LC 9,97 LCS 12,10 LCI 7,83 Tabla 7.9 Gráficos de control por atributos Dado que los atributos son características de calidad no medibles, los gráficos de control por atributos se basarán en la determinación de la cantidad o porcentaje de unidades defectuosas en una población de productos obtenidos de un proceso. Normalmente se utilizan cuando las características de calidad no pueden cuantificarse, es decir, no se pueden representar como variables y tan sólo se puede establecer si se verifican o no dichas características; sin embargo, recordemos que toda variable admite, asimismo, un tratamiento como atributo. Un aspecto importante que aportan estos gráficos de control es que se elaboran de forma rápida y económica. Por este motivo resultan de gran ayuda para establecer los factores más relevantes que influyen en la calidad y así identificar los principales efectos y problemas con rapidez. Se consideran dos tipos de gráficos de control: gráfico p y gráfico Np. Gráfico p Controla la evolución de la proporción de unidades defectuosas. Para lo cual será necesario tomar la mayor cantidad de datos posibles agrupándolos en subgrupos, con la ventaja de que el tamaño de dichos subgrupos puede ser variable. Una vez recogidos los datos se debe especificar para cada uno de los subgrupos el tamaño ni, el número de defectos npi y la cantidad defectuosa por unidad pi, de la forma siguiente: 279 Implantación y control de procesos: SPC u Tabla 7.10 280 Gestión Integral de la Calidad La función defectuosa promedio pm se define como: Los cálculos de los límites de control se realizan de la forma siguiente: • Límite central: LC = pm • Límite de control superior: LCSi = pm + 3 √ (pm (1–pm) /ni) • Límite de control inferior: LCIi = pm – 3 √ (pm (1–pm) /ni) Como se puede apreciar, el cálculo de los límites superior e inferior depende del tamaño de cada subgrupo n, por lo que dichos cálculos irán variando a lo largo de la gráfica. Veamos un sencillo ejemplo considerando los datos de la tabla 7.10. El único límite que podemos calcular ahora para todos los subgrupos es: LC = pm = 0,134 El gráfico correspondiente, el de la figura 7.11. Gráfico: GRÁFICO P 0,407 0,295 0,134 0 1 5 10 Figura 7.11 15 20 N.º de Subgrupo 281 Implantación y control de procesos: SPC Gráfico Np Al igual que el gráfico p, el gráfico Np controla el número de unidades defectuosas, pero de forma absoluta. Para realizar este gráfico es completamente necesario que todos los subgrupos tengan el mismo tamaño, que será un valor fijo n. Sólo será necesario establecer el número de defectos npi por subgrupo. El producto de la función promedio pm, que se calcula de forma idéntica que en el gráfico P por el tamaño fijo n de los subgrupos, dará como resultado la fórmula:1 Los límites de control se calculan de la forma siguiente: • Límite central: LC = npm • Límite de control superior: LCS = npm + 3 √ (npm (1– npm /ni)) • Límite de control inferior: LCI = npm – 3 √ (npm (1– npm /ni)) Se describe a continuación un ejemplo de este tipo de gráfico en el que cada uno de los k = 20 subgrupos está formado por n = 5 muestras: Tabla 7.11 Límites de control Gráfico Np LC 3,2 LCS 6,42 LCI 0 Tabla 7.12 1. Aplicando la igualdad: Σni = k·n (k = número de subgrupos). 282 Gestión Integral de la Calidad Gráfico: GRÁFICO Np 6,42 3,2 0 1 5 10 15 20 N.º de Subgrupo Figura 7.12 Gráficos por número de defectos Cuando no se puedan utilizar ni los gráficos de control por variables ni los gráficos de control por atributos, se pueden emplear los gráficos por número de defectos. Puede ocurrir, por ejemplo, que cada producto en particular presente distintos tipos de defectos, resultando más eficaz numerarlos que presentar el producto como no apto o como unidad defectuosa que no cumple la característica de calidad en cuestión. Es aconsejable su empleo cuando los defectos no se identifican inequívocamente con las unidades defectuosas, porque de hecho, existen o pueden existir varios defectos por cada unidad. Se consideran dos tipos de gráficos: gráfico U y gráfico C. Gráfico U Controla la evolución del porcentaje de defectos por unidad de inspección o muestra. Se pueden utilizar cuando el tamaño de las muestras es variable, empleándose en algunos casos el número de defectos por área o longitud. De esta forma, los subgrupos de unidades inspeccionadas pueden tener diferentes tamaños. Una vez recogidos los datos se debe indicar la cantidad de defectos ci por subgrupo y el tamaño ni de cada subgrupo. La cantidad de defectos por unidad ui para cada subgrupo será lo que se representa en el gráfico, y se define a continuación: 283 Implantación y control de procesos: SPC Los límites de control para el gráfico U, donde Um se considera el promedio de defectos por unidad, se calculan de la forma siguiente: • Límite central: Um • Límite de control superior: LCS i = Um + 3 √ (Um /ni) • Límite de control inferior: LCI i = Um – 3 √ (Um /ni) Como se puede apreciar, también en este caso los límites de control resultan variables en función del tamaño de la muestra o unidad inspeccionada. A continuación se describe un sencillo ejemplo con los datos de la tabla 7.13, donde también están calculados los límites de control superior e inferior. El límite central será: Um Finalmente, la figura 7.13 contiene el gráfico de control con sus límites. GRÁFICO U 4,47 3,51 2,831 3,085 2,658 1,193 0 1 5 10 Figura 7.13 15 20 N.º de Subgrupo 284 Gestión Integral de la Calidad Número de subgrupo Tamaño ni Defectos ci 1 1 2 2 1 3 Defectos por unidad ui LCSi LCIi 2 4,47 0 3 3 4,47 0 1 1 1 4,47 0 4 1 4 4 4,47 0 5 3 3 1 3,085 0 6 3 4 1,33 3,085 0 7 3 2 0,66 3,085 0 8 3 5 1,66 3,085 0 9 3 3 1 3,085 0 10 5 6 1,2 2,658 0 11 5 4 0,8 2,658 0 12 5 5 1 2,658 0 13 5 3 0,6 2,658 0 14 5 7 1,4 2,658 0 15 4 5 1,25 2,831 0 16 4 4 1 2,831 0 17 4 3 0,75 2,831 0 18 2 4 2 3,510 0 19 2 1 0,5 3,510 0 20 2 5 2,5 3,510 0 Tabla 7.13 285 Implantación y control de procesos: SPC Gráfico C Controla la evolución del número de defectos encontrados en cada unidad inspeccionada. Es completamente necesario que el tamaño de los subgrupos sea constante. Únicamente se debe establecer el número de defectos por cada subgrupo ci , que será lo que se representa en el gráfico C. El promedio de defectos por subgrupo, Cm, se calcula mediante la fórmula que se indica a continuación: Los límites de control para el gráfico C se calculan de la forma siguiente: • Límite central: LC = Cm • Límite de control superior: LCS = Cm + 3 √ Cm • Límite de control inferior: LCI = Cm - 3 √ Cm Un ejemplo de cómo se realizan los cálculos anteriores se describe seguidamente en base a los datos de la tabla 7.14, donde se consideran k = 20 subgrupos. La tabla 7.15 permite obtener los límites y la figura 7.14 contiene el gráfico de control. Tabla 7.14 Límites de control Gráfico C LC 3,15 LCS 8,47 LCI 0 Tabla 7.15 286 Gestión Integral de la Calidad Gráfico: GRÁFICO C 8,47 3,15 0 1 5 10 15 20 N.º de Subgrupo Figura 7.14 Interpretación de los gráficos de control Los gráficos de control se limitan a registrar la variabilidad existente. Nuestra labor consistirá en interpretar la información que nos proporcionan, identificando las posibles variaciones y anomalías que pueden presentarse y aplicando las medidas convenientes en cada caso. Los objetivos principales del análisis e interpretación serán reducir y acotar en lo posible la variabilidad y mantener el proceso bajo control, con los dos posibles objetivos que ya se comentaron: decidir la aceptabilidad y mejorar los procesos. Existen numerosas normas y criterios diferentes que permiten la interpretación de la información que nos aportan los gráficos de control. Se describirán algunos de los más importantes. En general, se dice que un proceso está bajo control cuando todos los puntos del gráfico de control se encuentran dentro de los límites. Además, se debe verificar que estén agrupados de una forma homogénea, es decir, que no describan tramos o tendencias particulares, lo que indicaría que existe alguna variación importante. Existen diferentes reglas de interpretación de algunos de los gráficos de control, como pueden ser el de medias, el de observaciones individuales o el de medias móviles, que nos indican si existe alguna causa especial: a) Objetivo controlar y decidir la aceptabilidad: Cuando el objetivo es eliminar las causas especiales de errores, que como se recordará son las que indican que algo se está haciendo mal y, por tanto, Implantación y control de procesos: SPC 287 se pretenda poner el proceso en estado de control, se deberá procurar que todas las observaciones queden dentro de los límites de control (es decir, al menos, el 99,7% de ellas); si, además, se desea controlar que la variabilidad sea la correcta y dentro de los límites de tolerancia, es decir, se quieren controlar además las causas aleatorias, se deberá determinar la capacidad y procurar que no exceda de uno; en tal caso, los límites de tolerancia quedarán por fuera de los límites de control. b) Objetivo mejorar los procesos: De hecho, el que todas las observaciones queden dentro de los límites de control no es una garantía de que el proceso sólo esté sometido a causas aleatorias de variabilidad y, por tanto, está bajo control; la distribución puede presentar anomalías sin salirse de los límites de control; y su mejora, para que realmente quede en estado de control y pueda asegurarse que no hay causas especiales, es decir, que no se está haciendo nada mal, se lleva a cabo comparando la evolución del gráfico de control con patrones que pueden indicar anomalías concretas. Como ejemplo, incluimos en la figura 7.15 los ocho patrones de Lloyd Nelson. Veámoslos: Patrón 1: Puntos fuera de los límites de control. Tanto en el gráfico de medias como en el de observaciones individuales, el hecho de que algún punto caiga fuera de los límites de control, tanto superior como inferior, es indicativo de que el proceso no está bajo control o que ha empeorado, es decir, existe alguna causa especial de variación. Recordemos que dentro del intervalo 6.s, delimitado por los límites de control superior e inferior, debe encontrarse el 99,732 % de las muestras, lo que deja poco margen para que haya observaciones fuera de estos límites. Patrón 2: Dos puntos de cada tres se hallan en la zona A. Esto no es posible ya que si el proceso está en estado de control, las zonas C y B deben contener en conjunto el 95,4% de las observaciones, y las C, B y A el 99,7%; así que en C no debería haber más del 4,3% con una distribución normal (estado de control). En realidad, estos porcentajes acaban constituyendo una frecuencia media de aparición, por lo que apariciones esporádicas distintas sin más no deben hacer pensar en distribuciones no normales; sin embargo, el mérito de los patrones como el de Lloyd Nelson que estamos exponiendo es la experiencia que acumulan y que permite distinguir cuándo una aparición que no se ajuste a la frecuencia media es indicativo de problema real. En el caso de este segundo patrón, esta frontera se sitúa en dos de cada tres puntos en la zona A. 288 Gestión Integral de la Calidad LCS A LCS 1 B C A B LC C C C B B A LCI LCS A LCS 3 B A LC C C B A B A LCI LC LCI LCS A LCS 5 B A 6 B LC C C C B A B A LCI LCS 7 B LC LCI LCS A C 4 B C C LC A LCI C 2 A 8 B LC C C C B A B A LCI LC LCI Figura 7.15. Patrones de Lloyd-Nelson Implantación y control de procesos: SPC 289 Siguiendo esta misma filosofía, todos los patrones de aquí en adelante tienen un número concreto de apariciones de la situación a que se refieran, como constitutivos del problema a estudiar. Todos ellos supondrán situaciones que rompen con los porcentajes de distribución de la ley normal y se identificarán con un número de veces en que se dará la situación: Patrón 3: Cuatro puntos de cada cinco, en la zona B o más alejados. Patrón 4: Nueve puntos consecutivos en el mismo lado que C. Patrón 5: Quince puntos consecutivos en las zonas C superior o inferior, alrededor del límite central. Patrón 6: Ocho puntos consecutivos en las zonas A y B superiores o inferiores, alrededor del límite central. Patrón 7: Catorce puntos seguidos con alternancia creciente – decreciente. Patrón 8: Seis puntos seguidos con crecimiento sostenido o decrecimiento asimismo sostenido. Para los gráficos de rangos y desviaciones, así como para los diferentes gráficos de atributos y número de defectos, la presencia de puntos por encima del límite de control superior indica que el proceso ha empeorado y denota la presencia de causas especiales. Los motivos pueden ser el aumento de la dispersión en el caso de los gráficos de rangos y desviaciones. Para los gráficos de atributos y número de defectos se debe al incremento de unidades defectuosas o del número de defectos, respectivamente. Por el contrario, la presencia de puntos por debajo del límite de control inferior indicará que el proceso ha mejorado. En estos tipos de gráficos, las tendencias de puntos sucesivos, así como la distribución de los puntos dentro de la zona de control también delatan la mayor o menor existencia de anomalías y causas especiales. Por ejemplo, tramos crecientes o tramos consecutivos de puntos por encima del límite central indican un empeoramiento del proceso, de la misma forma que tramos decrecientes o tramos consecutivos por debajo del límite central denotan una mejoría. Estratificación de las series de observaciones Otra forma de obtener conclusiones de los gráficos de control proviene de la estratificación de las series de producción, sus gráficos y la distribución asociada. Supongamos el gráfico de control de la figura 7.16, con la distribución asociada que puede observarse a la derecha. 290 Gestión Integral de la Calidad Figura 7.16 Recordemos que esta distribución se obtiene proyectando horizontalmente los puntos de la serie sobre un eje vertical como el de la derecha y tomando luego la cantidad de ellos sobre el eje de ordenadas horizontal, situado a la derecha del gráfico. Supongamos ahora que en el momento T ha habido un cambio de alguno de los elementos que intervienen en el proceso (materiales, trabajador o turno, herramientas, utillajes, etc.); podemos determinar por separado los gráficos de control antes y después de esta situación, que supondremos que son los AT (antes de T) y DT (después de T). El gráfico completo sin esta separación o estratificación de la serie por situaciones diferenciables será el identificado como AT+DT. Puede apreciarse que los gráficos AT y DT no presentan diferencias sustanciales, por lo que podemos concluir que el cambio producido en el momento T no ha supuesto alteraciones apreciables. Pero supongamos que, por el contrario, y tal como indica la figura 7.17, las dos distribuciones parciales AT y DT presentan diferencias reveladoras de que las cosas han cambiado, e, incluso, de que una de ellas se comporta bien y la otra no; por ejemplo, en el caso de la figura, la segunda aparece descentrada. Se produce así una situación anómala, pero sabemos, gracias a la estratificación del gráfico de control, cuándo y sobre todo, debido a qué o quién se ha producido. La información hubiera sido más valiosa aún, si cabe, en el caso de que la anomalía fuera tal que la distribución final AT+DT no hubiera cambiado en absoluto, pues entonces nada hubiera hecho sospechar el origen de la misma e incluso su propia existencia, de no mediar la estratificación. Así pues, de los gráficos de control puede deducirse más información, al construirlos de forma estratificada, acción que podríamos llevar al límite sin más que empezar un nuevo gráfico cada vez que se produzca un cambio. Esto nos facilitará información de cuándo y por qué se producen las alteraciones, sobre todo, si Implantación y control de procesos: SPC 291 con ellos aparecen situaciones anómalas. No es de extrañar, pues, que la estratificación de gráficos de control pueda considerarse como una potente herramienta de análisis de causas de defectos. Figura 7.17 Ráfagas cortas (Short runs) Cuando no se dispone de la cantidad necesaria de subgrupos de un producto o servicio dado cuya calidad debe controlarse, a fin de determinar los límites de control, nos encontramos con una situación que denominamos «ráfagas cortas». Esta situación puede venir dada por tamaños de lotes muy pequeños (que no superen las 15 unidades de producto), lo que ocurre cada vez con mayor frecuencia, dada la tendencia, cada día más en boga, de operar con lotes cada vez más pequeños, fruto de la producción de acuerdo con la metodología lean y de la necesaria flexibilidad de la producción y sus productos. También puede darse esta situación en procesos en los que a pesar de que la producción es suficientemente elevada, la gran rapidez a que tiene lugar hace imposible tomar los subgrupos necesarios durante el proceso. Se considera que ello puede ocurrir cuando la producción supera las 100 unidades (correcto para la aplicación de gráficos de control), pero tiene lugar en menos de dos horas. Como soluciones para esta situación pueden arbitrarse las siguientes: a) Inspeccionar sólo la primera y la última pieza, es decir, un total de dos unidades; dado que ello es extremadamente arriesgado, sólo es aconsejable para capacidades Cpk iguales o superiores a cinco. 292 Gestión Integral de la Calidad b) Arbitrar la forma de inspeccionar el 100% de los productos uno a uno, renunciando a agruparlos, lo que puede llegar a ser costoso. c) Cuando el problema es de no poder llegar a agrupar unidades de producto en subgrupos, utilizar los gráficos individuales o los móviles. El precontrol El precontrol es una técnica de control de la calidad de procesos en la línea de los gráficos estadísticos de control, que permite, con muy pocos ensayos, llevar a cabo: – Actuar como precontrol, es decir, tener la seguridad de que el proceso puede ponerse en marcha, pues tiene la capacidad suficiente. – Controlar la producción que se va obteniendo del proceso cuando éste ya está en funcionamiento, con pequeños controles periódicos. La figura 7.18 muestra cómo se prepara un gráfico de control a fin de efectuar el precontrol. El intervalo entre los límites de tolerancia LTI y LTS, se divide en cuatro zonas iguales, separadas por los citados límites, el límite correspondiente al valor central objetivo VCO y otros dos PC, quedando dos zonas muy próximas al límite central, denominadas «verdes», otras dos entre éstas y los límites LTI y LTS denominadas «amarillas», y otras dos más allá de los límites de tolerancia superior e inferior, que se denominan «rojas». Figura 7.18. Distribución de zonas en el precontrol Implantación y control de procesos: SPC 293 La operativa en el precontrol se lleva a cabo como sigue: a) Preparación del proceso: Antes de poner en marcha el proceso, se prepara a fin de que el precontrol permita asegurar la capacidad adecuada y, por tanto, la calidad exigida. Para ello se toma una muestra de cinco unidades y se actúa como sigue: – Si todas se hallan en la zona verde, puede iniciarse el proceso; se considera el proceso en estado de control y que la capacidad Cpk es igual o superior a 1,33. – Si una sola de las unidades inspeccionadas queda fuera de la zona verde, se considera que el proceso no está en estado de control. Debe investigarse la(s) causa(s), corregir y volver a ensayar, antes de arrancar la producción. b) Proceso en funcionamiento: Se divide por seis el tiempo de proceso hasta la siguiente parada, y se procede a efectuar una comprobación durante el proceso, cada lapso de tiempo resultante de este cálculo; por ejemplo, para un proceso con una duración de 9 horas, se hará una comprobación cada 9/6 = 1,5 horas. Todas las comprobaciones correspondientes a cualquiera de estas 6 se llevan a cabo inspeccionando dos unidades seguidas de producto, y luego se procede como sigue: – Si ambas se hallan en la zona verde, se continúa el proceso. – Con una unidad en la zona verde y otra en la amarilla, el proceso está aún en estado de control y puede proseguirse. – Si ambas unidades caen en la zona amarilla, se parará el proceso y se investigará la causa de la variación que ahora resulta excesiva. Se corregirá la anomalía y se volverá a proceder como hemos hecho en la fase de preparación, para luego poder arrancar de nuevo la producción. – Con una sola observación en la zona roja se procede como acabamos de hacer en la situación anterior: parar, corregir, ensayar el precontrol y arrancar de nuevo. El precontrol actúa de forma que, con una capacidad Cpk por debajo de uno, parará el proceso con frecuencia y forzará una investigación de mejora; si Cpk no alcanzara 0,8, llegaría a parar en el 99% de las comprobaciones. Por el contrario, con capacidades elevadas, superiores a 1,33, el proceso difícilmente se parará y si se supera el valor 2,0, pueden llegar a hacerse miles de comprobaciones sin que llegue a detenerse. 8 Aseguramiento de la calidad. Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma En el capítulo anterior se ha expuesto cómo evaluar el nivel de calidad, mediante el control estadístico de procesos SPC y, en particular, mediante el índice de capacidad Cp o Cpk. El SPC proporciona la medida del nivel de calidad de los procesos, pero evidentemente no garantiza que mejore este nivel y, menos aún, que alcance un determinado objetivo; es el sistema productivo, su diseño, implantación y ejecución, lo que asegura el nivel de calidad. El SPC solo lo mide para conocer la calidad de lo que se entrega al cliente y para aumentar la mejora de la calidad. Una metodología para la mejora de procesos deberá proveer, junto a un sistema de medición, las herramientas necesarias para la mejora de procesos, a fin de que se alcancen objetivos de calidad elevados. Un programa que permite alcanzar resultados que entran de lleno en la excelencia, motivo por el cual en la actualidad goza de un gran prestigio, es la metodología Seis Sigma. Con ella, el objetivo en lo referente al nivel de calidad queda muy por encima del 99,7% de productos correctos que, recordemos, correspondía a una característica de calidad cuyas tolerancias cubrieran un intervalo de ± 3s (alrededor de la media) de la distribución estadística de los valores de la citada característica, siendo s (sigma) la medida de la desviación típica de la distribución. La metodología Seis Sigma queda, incluso, muy por encima de los objetivos de cubrir un intervalo de ± 4s o ± 5s. Se trata de que las tolerancias admitidas abarquen un intervalo de la distribución estadística de los valores de una característica de calidad, de una amplitud ± 6s (véase figura 8.1). De hecho, el nivel es tan elevado que los defectos ya no se miden en porcentajes, sino en ppm (partes por millón). Tan ambicioso es el objetivo, que sólo admite, 3,4 DEFECTOS POR MILLON DE UNIDADES Se trata de un objetivo realmente elevado, que raya la perfección y, en cualquier caso, confiere al proceso que lo alcanza la categoría de excelencia. Para po295 296 Gestión Integral de la Calidad der tener una referencia comparativa, digamos que con un nivel de calidad ± 3s (99,7% productos correctos), hay 2.700 defectos en un millón de unidades. Frecuencia Un máximo de 3,4 de cada millón de observaciones, fuera de tolerancia LTI LTS Valores de la característica 6σ 6σ Figura 8.1. En Seis Sigma el intervalo de tolerancias cubre otro de amplitud ± 6s La metodología Seis Sigma ha supuesto el espaldarazo definitivo para medir los defectos de calidad en ppm y no en porcentajes. Su origen se remonta a 1985 en la división de electrónica del gobierno de Motorola (Estados Unidos), a partir de un trabajo elaborado por Mikel Harry en el que ponía de relieve una clara relación entre la fiabilidad de un producto y el nivel de «retrabajos» o reprocesos sufrido por el producto en su proceso productivo, como fruto de los distintos controles de calidad, en los que manifestaba variabilidad en alguna característica de calidad, más allá de los límites de tolerancia. Es más, para Motorola, las pérdidas económicas originadas por un producto que debe sufrir reprocesos tienen una relación directa con la variabilidad manifestada por las características de calidad involucradas. Por todo ello, el equipo de ingeniería de Harry orientó la mejora de los procesos hacia la eliminación de las causas de defectos (y, por tanto, de la variabilidad que los genera), más que a los defectos en sí, que eliminadas sus causas ya no aparecerían. Así pues, para la metodología Seis Sigma, el nivel de reprocesados y las pérdidas económicas consecuentes están directamente relacionados con la variabilidad de los procesos y, en particular, a la variabilidad que excede los límites de tolerancia, la que genera los defectos. Así, por ejemplo, para Motorola, un nivel de calidad Seis Sigma, implica un volumen de costes en reparaciones antes y después de entregar el producto al cliente, inferior al 1% del importe de las ventas, mientras que un nivel de «sólo» cuatro sigmas, elevaría estos costes por encima del 10% de las ventas. Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 297 Para Motorola, además, la eliminación de fallos en los procesos debía ir más allá de los procesos productivos, para alcanzar los aspectos de ventas y distribución, el servicio al cliente, incluyendo los de posventa, la facturación y cobro y cualquier proceso que pudiera incidir en la satisfacción del cliente, el verdadero objetivo de la calidad. Para General Electric (Jack Welch, 1995), una de las empresas que más firmemente ha creído en esta metodología y la ha aplicado con brillantes resultados, el objetivo era que sus productos, servicios y transacciones no tuvieran virtualmente defecto alguno. Tanta relevancia está teniendo, desde su origen, esta metodología del mundo de la calidad, que Motorola creó el Instituto de Investigación Seis Sigma, de la mano del propio Harry quien, en la década de los noventa, ayudó a implantar la metodología en ABB para, finalmente, crear la Six Sigma Academy. La metodología Seis Sigma. Etapas de su implantación. Los proyectos Seis Sigma Para alcanzar todos los objetivos y al extraordinario nivel que se pretende en la metodología Seis Sigma y, por supuesto, los importantes ahorros en costes que suponen, ésta debe incluir necesariamente: – Dominio total sobre los requerimientos de calidad del producto y de los clientes a satisfacer. – Una organización que incluya la calidad como elemento cultural básico, de la que estén impregnados sus procesos. – Orientación de la actividad a la mejora permanente, tratando de alcanzar la perfección. – Una sistemática que permita determinar las fuentes de fallos y, no sólo eliminarlos, si no llegar a prevenirlos (ya que, como ha quedado establecido, el objetivo debe alcanzarse a la primera). – Una metodología para evaluar los niveles de calidad alcanzada y su progresión y, por tanto, para determinar hasta qué punto se alcanzan los objetivos propuestos. – Junto a los objetivos de calidad, la mejora de procesos debe redundar también en una reducción del coste derivado de la no calidad, según ha sido ya expuesto. Cada proyecto Seis Sigma tiene asimilado un beneficio económico acordado y validado. – Una metodología de trabajo «potente», tanto en los aspectos de mejora como de medición, lo que llevará a la utilización de equipos pluridisciplinares. – Esta metodología incluirá como elemento importante la formación de las personas involucradas (black belts y green belts, líderes de los proyectos y Master Black Belts, expertos Seis Sigma). La terminología importada del kárate se debe a Cliff Ames de Unisys (1987). 298 Gestión Integral de la Calidad De acuerdo con lo expuesto, resulta lógico que un proyecto Seis Sigma esté caracterizado por una mayor complejidad que cualquier otro tipo de proceso de mejora con metas más asequibles, tales como los círculos de calidad o la mejora continua kaizen, y el equipo humano que compone un proyecto Seis Sigma ha de tener una capacitación y experiencia mucho mayores. Las etapas que básicamente componen un proyecto Seis Sigma son, en definitiva: – Obtención de datos de los requerimientos de calidad. – Identificar los procesos objeto del proyecto de mejora y los problemas de calidad y sus fuentes. – Identificar las características de calidad clave involucradas y medir sus niveles de calidad y variabilidad. – Determinación de los objetivos de la mejora para las mismas y su medición. – Propuesta del equipo de proyecto Seis Sigma (teniendo en cuenta la formación necesaria). – Elaboración del proyecto. Téngase en cuenta que las herramientas desarrolladas para la implantación, medición y mejora de la calidad, expuestas a lo largo de este libro (desde el análisis causa-efecto al diseño de experimentos, pasando, evidentemente, por el control estadístico de procesos), son de una gran utilidad en un proyecto Seis Sigma y, por tanto, de normal utilización en el mismo. – Despliegue y ejecución del mismo. La metodología general podría adaptarse a la del ciclo PDCA, partiendo de un área piloto (Planificar, Realizar, Comprobar y Actuar). Sin embargo, en la práctica del Seis Sigma se aplica una metodología algo más desarrollada, la DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar, Controlar). – Obtención de las posibles soluciones y evaluación de las mismas. Los proyectos Seis Sigma se proponen y deben sufrir un proceso de selección y valoración para que, finalmente, sean elegidos para llevar adelante. Entre otras cosas es normal que precisen de la aprobación del director «espónsor» (champion). Como se verá más adelante, los espónsores buscan y proponen posibles proyectos Seis Sigma, movilizando a quien pueda estar involucrado para que se lleve adelante. Puede haber, además, un controller que audite la propuesta y, en todo caso, el comité de dirección hará su valoración. La propuesta final se hará pública, así como los premios establecidos y previamente aprobados. Además de los premios, que normalmente afectarán a la retribución, el personal involucrado en los proyectos Seis Sigma está incentivado por el reconocimiento a su labor, diplomas vinculados a los proyectos y, desde luego, la formación que reciben (en la que la estadística y las herramientas estadísticas ya expuestas en este libro, constituyen una parte muy importante). En relación a Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 299 los incentivos y reconocimiento a la participación en los proyectos Seis Sigma, es importante que incluyan también otras colaboraciones, tales como actividades kaizen (mejora continua) o de reingeniería (mejora rápida y directa), así como actividades relacionadas con aspectos complementarios de calidad en grupos de mejora o de mantenimiento preventivo, autónomo o de tipo 5S. Por otra parte, de cuanto ha sido expuesto se desprende que los proyectos Seis Sigma pueden generar importantes beneficios, no sólo en la reducción del nivel de defectos a unas pocas partes por millón, sino también: – Reducir los costes, objetivo claramente especificado en cada proyecto Seis Sigma, en una cuantía que ya hemos apuntado que podía relacionarse con el nivel de variabilidad (sigma). – Dado que el objetivo de la metodología es el de alcanzar la práctica totalidad de la producción con la calidad requerida «al primer intento», el tiempo de respuesta frente al cliente puede reducirse de forma sustancial. – Como consecuencia de la eliminación de reprocesados, pueden dedicarse los recursos productivos a la consecución de nuevas unidades de producto y, en consecuencia, aumentar la productividad. Asimismo, la mejora de la calidad llevada más allá de los procesos de producción de un producto concreto, lo que también se incluye como objetivo Seis Sigma, debe permitir: – Mejorar también los procesos de soporte de la producción de un producto dado, dentro y fuera de una planta (aprovisionamiento, mantenimiento, etc.). – Extender el concepto de calidad con filosofía Seis Sigma al diseño y desarrollo del producto, donde se genera una parte importante de la variabilidad manifestada en el producto. Como sabe el lector de este libro, en la actualidad hay una marcada tendencia hacia la optimización de la calidad en estas etapas y se dispone de herramientas adecuadas (QFD, AMFE y Diseño de Experimentos). – Extender, asimismo, la metodología a los procesos de aprovisionamiento y a las empresas que lo efectúan. En estos procesos se genera también una parte no desdeñable de la variabilidad que afecta a las características de calidad de los productos. La colaboración de los proveedores resulta de gran valor. Por lo que hace referencia al campo de aplicación, es preciso dejar constancia de que la metodología Seis Sigma es aplicable para mejorar procesos productivos, sean industriales o de servicios, y para cualquier tipo de proceso complementario de los anteriores (por ejemplo, las expediciones del producto acabado). Sin embargo, más allá de lo anterior, Seis Sigma tiene un gran campo de aplica- 300 Gestión Integral de la Calidad ción en el desarrollo de cualquier tipo de proyecto, así como para el desarrollo de actividades virtuales o de e-business. Como resumen de lo expuesto, la metodología Seis Sigma se caracteriza por tres aspectos: – Mide estadísticamente la eficiencia de los productos o procesos. – Se plantea una mejora radical de los mismos, con objetivos muy elevados (que rayan la perfección). Esta mejora debe implicar la satisfacción total del cliente, así como una mejora que pueda medirse en términos económicos. – Debe incluir necesariamente una metodología de gestión para alcanzar este nivel de excelencia y, en lo posible, el liderazgo del mercado. Nivel Sigma de un proceso, nivel de calidad y requerimientos de productos y procesos Cuando, en el capítulo anterior, se definió el concepto básico de la capacidad de un proceso, empleábamos la expresión: la cual mide hasta qué punto el intervalo de tolerancias LTS – LTI de una característica de calidad cubre un intervalo de la distribución estadística de la misma, de amplitud ± 3 veces la desviación típica (que, como concepto estadístico, se indica con la letra griega sigma: σ ) , es decir, 2 × 3 s = 6 s. El número de observaciones de la distribución estadística que queda dentro del intervalo 6.s es, como sabemos, del 99,7%. En el caso de que la citada cobertura se diera de forma exacta, Cp sería igual a uno y estas observaciones se ajustarían exactamente al intervalo de tolerancias (al menos en una distribución centrada, como también se especificó en el capítulo anterior), con lo que el porcentaje de 99,7%, sería también el de observaciones de la característica de calidad correctas, dicho de otra forma, sería el nivel de calidad existente. Basándonos en el concepto de capacidad, definiremos ahora el nivel sigma, como: NS es el valor que ajusta exactamente el intervalo de tolerancias con el de la correspondiente distribución estadística de anchura 2.NS.s, ya que se daría: 2.NS.s = LTS – LTI Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 301 Sería, por ejemplo, el caso de que la capacidad Cp = 1, cuando NS = 3, ya que en este caso: LTS – LTI = 6.s En general, fuera cual fuera el valor de NS, el número de unidades sin defectos sería igual al de observaciones encerradas en el intervalo de la anchura referida. Así, por ejemplo, para el caso citado de NS=3, el número de defectos sería el propio de un intervalo de ± 3.s, el ya citado 99,7%, con lo que el nivel sigma no es otra cosa que el número de veces el valor de s, que queda cubierto por el intervalo de tolerancias, a cada lado del valor medio (± NS.s). El nivel sigma permite, pues, determinar directamente el nivel de calidad de las observaciones realizadas, ya que a cada intervalo ± NS.s le corresponde una fracción de unidades correctas que crece con NS. En la práctica, el cálculo tal y como ha sido planteado hasta aquí, es decir, con la distribución totalmente centrada con el intervalo de tolerancias, se considera poco real y al igual que, por este motivo, el índice de capacidad Cp evolucionó hasta el Cpk, que considera la posibilidad de una distribución descentrada, la metodología Seis Sigma considera un descentrado entre el intervalo de tolerancias y la distribución estadística de 1,5.s (una vez y media la desviación típica, conocida conceptualmente como sigma, según ha quedado establecido). La figura 8.2 muestra la distribución estadística de una característica de calidad, descentrada un valor de 1,5.s en relación al intervalo de tolerancias, tal como considera la metodología Seis Sigma. Veamos cuál es la incidencia de este descentrado. Recordemos que Cp es la relación: Cp = (LTS – LTI) /6.s En el caso de una distribución centrada, el valor medio de la característica de calidad, que denominaremos VM, estará situada exactamente entre LTS y LTI, como en la figura 8.1. En tal caso: Cp = (LTS – VM) / 3.s y también: Cp = (VM – LTI)/3.s Cuando la distribución se halle descentrada, estos dos valores serán distintos y el nuevo coeficiente de capacidad Cpk será el menor de ellos. Es decir, el coeficiente Cpk será, en este caso, menor que el coeficiente Cp; concretamente: Cpk = Mínimo [(LTS – VM) /3.s; (VM – LTI) /3.s] 302 Gestión Integral de la Calidad Frecuencia LTI LTS 1,5 σ Valores de la característica 4,5 σ VM 6σ 6σ Figura 8.2. Intervalo de tolerancia descentrado 1,5.s respecto a la distribución de la característica de calidad Evidentemente, los valores para el nivel de defectos de calidad, expresados en ppm (partes por millón) en función del nivel sigma, dependerán también de la existencia de este descentrado de la distribución estadística. La tabla 8.1 muestra los valores del coeficiente de capacidad Cp y el nivel de defectos en ppm, para los valores del nivel sigma comprendidos entre 3 (correspondiente a un intervalo ± 3.s), es decir, el que dio lugar a la definición inicial de la capacidad de un proceso y 6 (correspondiente a un intervalo ± 6.s), el que trata de alcanzar la metodología Seis Sigma. Nivel sigma Coeficiente Cp 3 Nivel calidad (ppm) Descentrado = 0 Descentrado = 1,5. σ 1 2.700 66.807 4 4/3 = 1,33 63 6.210 5 5/3 = 1,66 0,57 233 6 6/3 = 2 0,002 3,4 Tabla 8.1. Capacidad y niveles de calidad para distintos niveles sigma Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 303 En la figura 8.2 se observa que el nuevo valor de LTS - VM (donde VM es la media del valor de las observaciones) es menor que el que había con la distribución centrada, en una cuantía de 1,5.s, por lo que: Cp – Cpk = 1,5.s / 3.s = 0,5 con lo que el valor de Cpk para el nivel Seis Sigma será de 2 - 0,5 = 1,5 (o menor, por supuesto). Vamos a ocuparnos ahora, con un ejemplo, de los valores del nivel sigma y su incidencia en los niveles de calidad, a fin de extraer conclusiones acerca de los procesos y productos involucrados y su gestión. En efecto, supongamos un proceso en que se fabriquen pilas eléctricas de 1,5 voltios, el caso utilizado en el capítulo anterior. Supongamos también que se fija la tolerancia de la tensión de las mismas en base al intervalo ± 10 milivoltios (lo que supondría que cumplirían las especificaciones de calidad dentro del intervalo que va de 1,49 a 1,51 voltios). En tal caso, LTS - LTI sería igual a 20 milivoltios. La desviación típica sigma, según podemos recordar, responde a la expresión: donde las Vi son los valores de las tensiones eléctricas observadas, VM el del valor medio de las mismas y n es el número de tales observaciones. Supongamos que este valor, para el caso considerado, sea de 2,5 milivoltios. El nivel sigma será: NS = 20 / (2 × 2,5) = 4 con lo que el número de fallos será de 6.210, según la tabla de niveles sigma ya expuesta. Para alcanzar un nivel Seis Sigma, la desviación típica hubiera tenido que reducirse a: s = 20 / 2 × 6 = 1,66 milivoltios Por otra parte, recordemos que la expresión del cálculo del nivel sigma, permite obtener: LTS – LTI = 2.s.NS 304 Gestión Integral de la Calidad lo que supone que puede alcanzarse un nivel Seis Sigma sin la reducción efectuada en la desviación típica, sin más que validar el intervalo de tolerancias que se ajuste a estos valores, que en el caso considerado ahora, sería: LTS – LTI = 2 × 2,5 × 6 = 30 milivoltios ¿Qué consecuencia debemos sacar de ello? Es obvio que se trata de «aflojar» en el nivel de variabilidad aceptado en la tensión eléctrica de las pilas (y en general, de la característica de calidad de un producto cualquiera), dando como buenas pilas con valores de dicha tensión que antes estaban fuera de tolerancias. Sería el caso, por ejemplo, de pilas destinadas a circuitos con menor sensibilidad o a aplicaciones con menor exigencia aún (iluminación en linternas, sonido de una bocina, etc.). No cabe duda de que una menor exigencia en los niveles de variabilidad de una característica de calidad conducirá a menor número de fallos, sin variar los procesos y su ejecución y, por tanto, ello facilitará alcanzar niveles muy elevados de calidad y, llegado el caso, un nivel Seis Sigma. Por tanto, hay que hilar fino a la hora de determinar el nivel de tolerancias de las características de calidad de un producto o proceso, ya que ello puede influir mucho en el nivel de complejidad que supone alcanzar una meta Seis Sigma. Así, por ejemplo, todo el mundo sabe que un muelle de acero se rompe con mucha mayor facilidad cuando está sometido a tracción que cuando trabaja a compresión, por lo que la exigencia en características como el diámetro de la espira del muelle en relación a la del hilo será mayor en el primer caso, lo mismo que las características del acero (que sea «cuerda de piano» de alta calidad, tipo uno, por ejemplo). Esta última consideración es del mayor interés, ya que nos lleva a plantear la calidad en el propio diseño del producto (por ejemplo, con un producto diseñado para funcionar con un muelle de compresión, en lugar de operar a tracción). Asimismo, ello puede llevarnos a replantear cuáles deben ser las características de calidad, puesto que al cambiar el diseño pueden cambiar también. En efecto, ya que los niveles de exigencia pueden variar de unas características a otras, con un diseño robusto (cuyas características de calidad serán menos sensibles) se pueden alcanzar niveles de calidad mucho más elevados... ¡como los exigidos en Seis Sigma! Por tanto, herramientas del mundo de la calidad expuestas en este libro, como el QFD, expresamente desarrollada para facilitar el diseño de productos y procesos de forma que se alcancen fácilmente niveles importantes de calidad, el AMFE, desarrollado para prever los defectos ya en la etapa de diseño y poder así evitarlos, o el Diseño de Experimentos, herramienta con la que pueden materializarse diseños «robustos», adquieren la mayor importancia en el mundo Seis Sigma, facilitando los fortísimos niveles de calidad que exige. Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 305 Nivel de calidad y variabilidad La variabilidad de las características de calidad, sean éstas de tipo variable o atributo, es, como venimos insistiendo desde el capítulo anterior, la fuente de todos los problemas de calidad. La variabilidad es, precisamente, lo que pretende controlar la metodología Seis Sigma, no en vano sigma se refiere al concepto de desviación típica, una importante medida de la variabilidad. Ésta se debe, según ya sabemos, a causas especiales, identificables y eliminables, y también a causas comunes, de carácter aleatorio, que sólo pueden reducirse, pero no eliminarse. Como ya sabemos, el control de los procesos debe conducirnos a la máxima reducción de estas últimas, una vez se hayan eliminado las causas especiales. Por otra parte, la variabilidad puede tener un carácter esporádico, o bien, puede ser crónica. El primer caso tiene un tratamiento más sencillo y, además, suele deberse a causas especiales y, por tanto, identificables. La variabilidad de carácter crónico, muy importante, ya que suele ser persistente, se debe, por lo general, a causas de tipo aleatorio no identificables ni erradicables, por lo que su tratamiento consistiría en reducirlas a valores extremadamente bajos, lo que pretende la metodología Seis Sigma. Así pues, será de la mayor importancia, identificar y tratar de controlar las fuentes de variabilidad. Destacaremos entre ellas: – – – – – – – Diseños poco robustos. Errores en el diseño. Inestabilidad de la calidad de los materiales. Capacidad de máquinas y procesos, insuficiente. Sistemas de medida sometidos a variabilidad. Preparación inadecuada de las personas involucradas. Actitud incorrecta del personal. Para reducir la variabilidad de las características de calidad, sea cual sea la fuente de la misma, tal como pretende la metodología Seis Sigma, disponemos de herramientas, ya conocidas por los lectores de esta obra y a las que ya nos hemos referido en este capítulo. A modo de recordatorio, digamos que son de especial utilidad: – Las siete herramientas básicas y, en particular, los diagramas (que permiten ahondar en las causas de la variabilidad y, por tanto, de los defectos, debidos a una variabilidad excesiva). – Las siete herramientas de gestión. – El brainstorming, o tormenta de ideas, círculos de calidad o grupos de mejora. – Despliegue Funcional de la Calidad (QFD). 306 Gestión Integral de la Calidad – Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE). – Diseño de Experimentos. – Control estadístico de procesos (y, especialmente, lo concerniente al control de la capacidad Cp y Cpk). – Regresión lineal, análisis de la varianza, gráficos multivariable y otras herramientas estadísticas. De ellas, las herramientas básicas y de gestión permiten analizar las fuentes de variabilidad en el desarrollo de los procesos y gestionar adecuadamente el nivel de defectos, a fin de mejorarlo. QFD, AMFE y Diseño de Experimentos, en cambio, afectarán más a las fuentes de variabilidad derivadas del diseño y su robustez. Finalmente, el control estadístico de procesos y las herramientas de carácter estadístico tendrán una clara utilidad de medición de los niveles de calidad y, en consecuencia, serán de interés para la medición del nivel sigma, a fin de determinar cómo deberemos proceder. Niveles de defectos de calidad y su coste Según ya ha sido expuesto, el coste de la no calidad está directamente relacionado con el nivel de variabilidad de los procesos y, por tanto, con el nivel sigma. Asimismo y tal como también hemos constatado anteriormente, este coste puede ser realmente elevado, siendo posible reducirlo mucho si se alcanzan los niveles de excelencia Seis Sigma. La determinación del coste derivado de la no calidad, una vez decidido el método de estimación de costes, implica las siguientes acciones: • Identificar TODAS las actividades que causan la aparición de defectos. • Recogida de los datos de coste necesarios. • Aplicar el método de contabilización del coste y monitorizar debidamente los resultados. El montante de los costes derivados de la no calidad puede representar entre el 25 y el 40% del coste total, demasiado importante para no ser tenido demasiado en cuenta. Además, este montante está integrado por una gran cantidad de aspectos que generan costes, de los cuales sólo una pequeña parte aparece a la vista. Los demás se hallan «ocultos», como ocurre con la mayor parte de un iceberg (véase símil de la figura 8.3), lo que hace muy importante que el método para la determinación de costes de la no calidad, consiga llegar a «todos los rincones» del sistema donde puedan generarse costes de este tipo; no en vano, la gran cantidad de causas ocultas, genera la mayor parte del coste. Los costes de la no calidad, por otra parte, puede clasificarse en dos tipos: Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 307 – Inspección: tareas de control que garantizan que la calidad a todos los niveles (diseño, desarrollo, producción y servicio) se ajusta a los requerimientos de calidad. La tendencia actual es reducir y, aún eliminar, este tipo de costes, haciendo los distintos procesos cada vez mejores y más eficientes y robustos, de forma que no generen dudas acerca de la calidad obtenida. – Reparación: tareas de reprocesado del producto para subsanar los defectos detectados en los procesos, o ya en el cliente. Pueden realizarse con personal y medios internos o externos. Este tipo de coste también tenderá a eliminarse, pero ello se dará como consecuencia de la ausencia de defectos y, por tanto, un nivel muy elevado de calidad. La metodología Seis Sigma logrará este objetivo al eliminar la práctica totalidad de fallos. Control de calidad Reprocesos Reclamaciones y devoluciones Reparaciones en garantía Diseños con fallos y cambios en los diseños Diseños con exceso o complejidad de componentes Capacidad insuficiente de máquinas y procesos Útiles, herramientas, moldes, matrices, etc. defectuosos Materiales obsoletos Manipulación y transporte de materiales obsoletos Calidad insuficiente de materiales Reprocesos en los materiales Problemas asociados al aprovisionamiento Problemas asociados a los recambios Pérdidas de ventas por calidad Problemas servicio posventa Gestión de materiales Residuos Figura 8.3. Costes de la no calidad que afloran y costes ocultos 308 Gestión Integral de la Calidad Existe un tercer tipo de coste para afrontar, el coste de las actividades de carácter preventivo, pero éste no puede considerarse un coste de no calidad, ya que no se dará como consecuencia de fallo alguno; muy al contrario, trata de establecer las condiciones para que no se produzcan fallos a ningún nivel. Este tipo de actividades no trataremos de eliminarlas, al contrario, deberán promoverse. Por otra parte, el importe del beneficio económico de la reducción de costes debe tenerse muy en cuenta, dado que un proyecto Seis Sigma implica también unos costes a afrontar, que deben ser conocidos y controlados. Entre otros, incluirán los costes generados por: • Recogida de datos de los problemas de calidad a afrontar y selección. Información al personal involucrado, del programa y sus objetivos. • Análisis de los defectos a eliminar y, sobre todo, sus causas. • Formación de personal para integrarse en un proyecto Seis Sigma. En función de la participación de personal propio de la empresa, este coste puede ser elevado. • Coste de personal consultor externo, en la medida que participen en el programa de mejora. • Costes de adquirir la experiencia en la orientación de la mejora (benchmarking). • Otros costes de personal involucrado, en especial los salarios que perciben. • Otros costes del proyecto, tales como software, incentivos sobre objetivos alcanzados, etc. Implantación de la metodología Seis Sigma. Personal que debe componer el proyecto y sus roles La implantación de la metodología Seis Sigma persigue, como sabemos, una mejora en el planteamiento y ejecución de los procesos, tanto a nivel del negocio como a nivel de las áreas funcionales y, en particular, en la producción. Esta mejora pretende, ante todo, que las actividades se lleven a cabo correctamente, rayando la perfección, como también sabemos, pero, indirectamente, se pretenden otros objetivos y, en especial, mejoras en la productividad, en el tiempo de respuesta y en la satisfacción del cliente, con lo que además se obtendrá una fuerte reducción de las reclamaciones. En el ámbito del negocio global, la metodología Seis Sigma puede mejorar los procesos correspondientes y, teniendo en cuenta los objetivos que acabamos de exponer, en particular puede mejorar la respuesta al cliente, disminuyendo las incidencias de las entregas y mejorando la satisfacción del cliente. Además, puede reducir tiempos y costes en el lanzamiento de productos y desarrollo de los correspondientes procesos. En todos los casos, el coste se verá afectado. Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 309 Por lo que se refiere a los procesos productivos, además de cuanto acabamos de decir, es determinante alcanzar una mejora sustancial en la capacidad Cp Cpk de los mismos, tratando de lograr identificar las causas de la variabilidad para poder controlarla. La mejora en los sistemas de test y de control es otro objetivo importante y, en general, se trata de mejorar al máximo los costes y la eficiencia. En todo caso, es evidente que debe mejorarse la calidad por eliminación de causas de defectos y mejorar la capacidad de respuesta y la productividad, sin olvidar la satisfacción del cliente (tanto externo como interno). Todos los objetivos propuestos en un proyecto Seis Sigma deben cuantificarse y controlar el grado en que finalmente se asuman. Para alcanzar los objetivos aludidos que afectan a la empresa globalmente o a distintas áreas funcionales de la misma, es importante que estas áreas trabajen interconectadas, como lo hacen las modernas organizaciones «planas y horizontales». Las estructuras clásicas, con muchos niveles jerárquicos y mínima comunicación formal entre departamentos, son demasiado rígidas, lentas y fuente de toda clase de errores. Por contra, la creación de equipos de trabajo multidisciplinares (transversales u «horizontales»), facilita la ejecución rápida y correcta de los procesos cuyo destino es el cliente. Por ejemplo, los departamentos que intervienen en un pedido de un cliente: VENTAS PLANIFICACION PRODUCCIÓN EXPEDICIONES FACTURACIÓN Deben estar bien conectados y coordinados para que el proceso global se lleve a cabo de forma ágil, rápida y correcta. Además, la alta dirección debe ejercer un liderazgo decidido para facilitar esta coordinación e impulsar y dotar de recursos a los procesos y su correcta ejecución. Asimismo, el personal debe estar formado y capacitado, pero también motivado (aptitud más actitud). En un proyecto Seis Sigma, junto a la dirección desempeñan un papel importante los «espónsores» (champions), los colaboradores y otros miembros del equipo Seis Sigma y, desde luego el personal técnico (green belts, black belts y master black belts). Los espónsores buscan y proponen posibles proyectos Seis Sigma movilizando a quien pueda estar involucrado para que se lleve adelante. Los colaboradores y otros miembros tienen un papel de soporte con su experiencia, en cualquier aspecto en que puedan intervenir, no necesariamente relacionado con la propia metodología Seis Sigma. De los miembros del equipo han de surgir, sin embargo, los futuros expertos, entre ellos los green belts, primer eslabón en la categoría técnica que luego irá hacia black belt y master black belt, cuyo conocimiento de Seis Sigma es mayor. El champion tiene un papel realmente importante, ya que es responsable de identificar áreas o procesos en los que sean convenientes proyectos Seis Sigma. 310 Gestión Integral de la Calidad A partir de ahí debe involucrar a las personas que pueden proponer y seleccionar los proyectos, revisando personalmente las propuestas, así como los objetivos y el beneficio económico previsto. También tiene un papel importante en la disponibilidad de los recursos necesarios para el proyecto y para que la mejora obtenida con el mismo acabe siendo una realidad allí donde se precisa. Los colaboradores, a su vez, tienen, entre otras cosas, la misión de cooperar con el proyecto, llegando a coordinar las tareas a llevar a cabo con personal de distinta procedencia, a tenor de tales tareas. Los colaboradores deberían tener un perfil que, como mínimo, incluyera un conocimiento de las herramientas Seis Sigma, en especial las fundamentales, siendo recomendable un nivel mínimo de green belt. El nivel al que se desenvuelven en su papel, los champions, los colaboradores y, en general, las personas con responsabilidades en el desarrollo de los proyectos, queda evidenciado por los resultados obtenidos, la información difundida (que incluye los resultados) y, también, por medio de la supervisión del director del proyecto. El desarrollo de los proyectos Seis Sigma, a partir de la estructura y personal componente de los mismos, cuyo papel hemos expuesto, se lleva a cabo por medio de un proceso denominado DMAIC, ya citado anteriormente, cuyas etapas incluyen las siguientes tareas: – Definir el proyecto a abordar, seleccionando entre los planteados y elegir el equipo 6σ. – Medir los parámetros que cuantifican el problema, a fin de abordar su solución, documentando y validando las mediciones. – Analizar el problema y sus causas. Analizar los parámetros determinantes del problema y las posibles correlaciones entre ellos. – Mejorar la situación planteada en el proyecto, por medio de la solución que se elabore, identificando los parámetros clave de la solución. El diseño de experimentos, como ya se ha dicho, puede ser una herramienta importante en esta etapa. – Controlar la correcta implantación de la solución y sus resultados. Es importante plantear el proceso completo de control, identificando los parámetros a controlar y el sistema de medida y monitorizando adecuadamente la obtención de resultados. Entre los aspectos clave a controlar, debe tenerse especial atención con los relacionados con la capacidad de los procesos. Asimismo, el beneficio obtenido constituye un parámetro clave. En las etapas de mejora y control es donde se alcanza el grueso de los beneficios económicos del proyecto. Aseguramiento de la calidad: Programa de excelencia en calidad: Seis Sigma 311 Como conclusión, la metodología y proyectos Seis Sigma suponen una actuación cuyo objetivo es alcanzar niveles de calidad que rayan la perfección (3,4 ppm) y hacer extensivos tales objetivos de excelencia a todas las áreas de la actividad de una empresa o negocio. Por ello, Seis Sigma es una metodología que más que generar nuevas herramientas, implica una organización férrea, compleja y disciplinada, que utiliza las herramientas de la calidad ya conocidas y expuestas en este libro, de una forma y a unos niveles realmente sorprendentes. 9 Aseguramiento de la calidad: Programas Cero Defectos. Sistemas poka-yoke De acuerdo con lo expuesto hasta aquí, la ejecución de los procesos de producción debe llevarse a cabo asegurando al máximo la calidad obtenida (a la primera). El nivel de ésta puede ser evaluado mediante el control estadístico de procesos SPC (y con el índice de capacidad en particular), lo cual ha sido expuesto anteriormente. Sin embargo, la adecuada gestión de dichos procesos, de forma que tal evaluación sea satisfactoria, deberá llevarse a cabo mediante técnicas específicas que conduzcan a este resultado. Entre ellas, destaca con luz propia la metodología Seis Sigma, expuesta en el capítulo anterior, cuyo objetivo es reducir los defectos a un nivel muy bajo, tanto como 3,4 defectos en un millón de unidades. Esta metodología supone alcanzar «casi» la perfección. Tal y como se expuso en el capítulo primero (y hemos confirmado recientemente), al exponer las etapas de la implantación de la calidad en el producto y sus procesos, en la etapa denominada «proceso de producción» debía asegurarse, a la primera, el nivel adecuado de calidad. Allí se proponían técnicas de gestión tales como la Autonomatización y los sistemas poka-yoke, para asegurar que la ejecución de los procesos se hiciera de forma que dieran lugar a productos correctos. En efecto, estas técnicas tienen como objetivo eliminar toda posibilidad de cometer errores que den lugar a defectos, sin preocuparse por alcanzar un nivel que pueda medirse y reducirse al máximo, como en la metodología Seis Sigma. Se trata, simplemente, de eliminar toda posibilidad de cometer errores y el objetivo, si hubiéramos de cuantificarlo, respondería a la denominación de «Programas Cero Defectos». En este capítulo vamos a ocuparnos de estos programas y técnicas, que permitan asegurar que los procesos se desarrollan de forma que se cumplan los requerimientos de calidad y a la primera. 313 314 Gestión Integral de la Calidad La calidad asegurada y competitiva La ejecución de los procesos de producción debe, pues, llevarse a cabo de forma que quede garantizada la calidad, pero de manera que no se vea afectada la competitividad. Ello supone que los productos obtenidos no sólo tengan garantizado el nivel de calidad, sino que el coste resultante y el tiempo de entrega no se vean incrementados para alcanzar dicho nivel. Calidad, coste y tiempo son, en efecto, los tres grandes pilares de la competitividad. Para que ello pueda ser así, el sistema productivo debe obtener productos con el adecuado nivel de calidad a la primera, es decir, que los correspondientes procesos deben ejecutarse, gestionarse y controlarse para que de ellos sólo se obtenga un producto correcto. Cualquier rectificación o reprocesado aumentará el coste y el tiempo de entrega del producto. Llevando estos principios hasta el final, cada operación de cada proceso debe garantizar la calidad de lo que entrega al siguiente (o éste deberá comprobarla antes de proceder con la operación que a su vez le corresponda) ya que, de este modo, ningún puesto estará procesando un producto que no sea correcto. Para obtener esta seguridad, puesto a puesto, es necesaria la inspección del trabajo efectuado en cada puesto y sobre el 100% de los productos, lo que está muy lejos de la calidad controlada al final del proceso y por muestreo, que ha sido la moda predominante durante muchos años. De este modo, podemos alcanzar el nivel de calidad deseado a la primera, sin necesidad de reprocesar componentes después de trabajar en ellos, lo que asegura el ahorro del correspondiente coste y del tiempo perdido. Sin embargo, procediendo de esta manera puede incurrirse en un coste adicional, el de la inspección en cada puesto y al 100% y también puede verse afectado el tiempo de proceso, alargado en la medida que tales inspecciones requieran su tiempo. Es por este motivo que la inspección de la tarea realizada en cada puesto debe orientarse hacia sistemas que no supongan una especial dedicación para el operario y, en la medida de lo posible, puedan llevarse a cabo simultáneamente con las actividades propias del proceso; ello ahorraría costes de inspección y también alargamientos en el tiempo. Los sistemas que pueden hacer posible cuanto acabamos de decir y, en definitiva, permiten obtener una elevada calidad, pero competitiva, son: • Las inspecciones en la fuente. • La autonomatización o jidoka. • Los sistemas poka-yoke. Con las inspecciones en la fuente, trataremos de identificar el origen de los fallos, de forma que se eliminen las causas de los mismos, con lo que automáticamente se eliminarán los propios fallos. Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 315 Con la autonomatización (jidoka), las propias máquinas se encargarán de no producir fallos. Por este motivo no trataremos directamente la autonomatización en el presente capítulo; sin embargo y dado que vamos a ilustrar los diferentes conceptos que abordaremos en el mismo, con distintas situaciones de un caso relacionado con la fabricación de hilo, podemos ilustrar el concepto de autonomatización con un ejemplo referido a este tipo de procesos. En efecto, las bobinadoras de hilo modernas tienen un detector magnético del grosor del hilo que mide si éste se halla entre los niveles correctos de tolerancia; si no es así, ellas mismas cortan el hilo por el lugar que empieza a ser incorrecto, vuelven a cortar cuando vuelve a ser correcto y «empalman» los dos extremos del corte, eliminando así el trozo de hilo cuyo grosor está fuera de tolerancias. Finalmente, con los sistemas poka-yoke trataremos de asegurar que el trabajo humano se halle exento de fallos, pero sin necesidad de una inspección explícita por parte del operario y de forma simultánea con el proceso. Vamos a centrarnos, pues, en las inspecciones puesto a puesto (las inspecciones en la fuente, entre ellas) y los sistemas poka-yoke. Defectos de calidad e inspecciones. Tipos de inspección Denominaremos defecto de calidad a toda característica de un material o producto no conforme con las especificaciones establecidas para el mismo. Como ejemplo, podemos referirnos a la fabricación de hilo en una máquina continua de hilar; el hilo obtenido debe tener un grosor determinado, tal y como ya ha sido expuesto; para ello se establecen unos «límites de tolerancia» superior e inferior, de forma que todo grosor de hilo por encima del primero o por debajo del segundo constituye un defecto de calidad. Los límites de tolerancia constituyen las especificaciones del hilo. Los defectos se producen en algún punto del proceso, motivados por algún factor de la producción cuya actuación afecta a la característica de calidad involucrada, confiriéndole una variabilidad excesiva. Como ejemplo de que los defectos se producen por la variabilidad de factores que influyen en ciertas fases del proceso, podemos referirnos nuevamente a la fabricación de hilo, proceso en el que puede haber un fallo, bien sea en la composición de la fibra utilizada para ello (algodón u otra), bien sea en la composición de la mecha obtenida con ella o en el proceso de la máquina continua de hilar (mal estirado, etc.). La producción con defectos provoca la existencia de costes y retrasos evitables, por: • Necesidad de sistema de control de calidad (integrado por equipos y personas). • Productos rechazados en este control, que se pierden o deben reprocesarse. 316 Gestión Integral de la Calidad • Esfuerzos necesarios para investigar el origen de las causas de defectos. • Stock de seguridad que el sistema se ve obligado a mantener. • Pérdida de prestigio en el mercado. La inspección del trabajo efectuado permite evitar la transferencia de productos con fallos de calidad de un proceso a otro o de una operación a otra. La inspección, por tanto, es una acción a desarrollar en las operaciones de un proceso o al finalizar el mismo, consistente en comparar una característica de calidad del producto obtenido, con un patrón estándar, a fin de eliminar los productos con una diferencia excesiva entre ambos, que constituirán defectos de calidad. A título de ejemplo y abundando en el caso de la fabricación de hilo, podemos poner como ejemplo de tal comparación el sistema magnético para determinar el grosor del hilo en las máquinas donde se enrolla el hilo fabricado (bobinadoras), el cual detectará si algún tramo del mismo no cumple con las especificaciones de grosor. Veamos ahora cuáles son los tipos de inspección que pueden llevarse acabo: Inspecciones de conformidad El tipo más sencillo de inspección y también el primero que se realiza en todo proceso productivo es el que trata de averiguar si el producto resultante de un proceso cumple todas las especificaciones de calidad exigibles para que pueda considerarse conforme. Este tipo de inspección no evita, en absoluto, que se produzcan fallos y el producto no conforme deberá desecharse o ser reprocesado. Así pues, este tipo de inspección trata únicamente de identificar defectos e impedir que éstos lleguen al cliente o consumidor. Como actúa a posteriori, no contribuye a reducir la tasa de defectos. Además, es costosa, puesto que deberán someterse a inspección tanto los productos con fallos como los que no los tienen; por ello, será conveniente eliminar o automatizar la inspección. Para que pueda eliminarse deberá procederse a efectuar otros tipos de inspección que aseguren que no existan fallos en la conformidad del producto final y, en definitiva, ello implica la implantación de un programa cero defectos. Un ejemplo de inspección de conformidad lo tendríamos en la comprobación bobina a bobina, en una planta de hilatura, de que el hilo acabado no tenga diferencias de tonalidad (en cámara de luz violeta, para Figura 9.1. Bobina de el color blanco). La figura 9.1 muestra este tipo de hilo con zona con defectos a identificar en una bobina de hilo. cambio de tonalidad Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 317 Inspecciones informativas para correcciones a futuro Con el control estadístico de procesos SPC se pueden controlar los defectos que se producen en los procesos de producción y establecer las causas de los mismos. Posteriores acciones correctivas pueden evitar su repetición y, por tanto, impedir que se produzcan fallos. Puesto que las acciones correctivas son posteriores a la ejecución de un proceso, las inspecciones informativas a futuro y herramientas como el SPC no eliminan la producción de fallos en el proceso actual. Su acción es selectiva y su actuación no se efectúa en tiempo real, sino con posterioridad al fallo. Como ejemplo de este tipo de inspecciones y continuando con nuestra fábrica de hilo, podemos volver a referirnos al control del grosor del hilo en las bobinadoras por medio de un sistema magnético, de forma que las mediciones obtenidas se utilizaran para elaborar los correspondientes gráficos de control propios del SPC, para luego (en el futuro) proceder de acuerdo con la evolución de los mismos. Para obtener mejoras en los procesos a partir de la información suministrada por el SPC pueden utilizarse técnicas, tales como el diseño estadístico de experimentos o el análisis modal de fallos y efectos, ya expuestas en esta obra. El resultado será un aumento del índice de capacidad Cpk. Inspecciones en el puesto de trabajo: inspecciones informativas en el proceso actual Mediante listas de chequeo u otros métodos similares, puede comprobarse la calidad del producto obtenido en un puesto de trabajo. Si el producto es no conforme, no se entrega a puestos posteriores del proceso, por lo que se pueden eliminar los fallos. Sin embargo, en la medida que debe corregirse en el propio puesto de trabajo una acción ya hecha con anterioridad, este tipo de inspecciones participa de las características de la inspección informativa, con la diferencia con respecto a las del epígrafe anterior de que se corrige el proceso actual y no afecta a procesos a ejecutar en el futuro. Existen dos variantes de inspecciones en el puesto de trabajo: a) Autocontrol: en este caso, un puesto de trabajo inspecciona el producto que él mismo produce. Como ejemplo, citaremos el operario de una máquina de hilar que comprueba que un huso de hilo fabricado no tiene contaminación de fibras de otro color, antes de enviarlo a la bobinadora. Las inspecciones informativas por autocontrol son muy adecuadas para obtener una muy rápida eliminación del defecto y corrección del proceso. Sin embargo, deben superar su mayor tendencia a la benevolencia. Para ello puede procederse a: 318 Gestión Integral de la Calidad – Utilizar check-lists o sistemas muy objetivos de control. – Intercalar sistemas poka-yoke que pueden garantizar un control estricto, tal y como se verá más adelante. Por otra parte, las contramedidas para atajar fallos pueden desarrollarse mejor si el defecto lo descubre uno mismo; además, de efectuarse el control en el puesto siguiente (inspección sucesiva) en lugar de hacerlo en el propio puesto, la(s) causa(s) de los defectos puede(n) haber desaparecido o cambiado cuando el producto llegue al puesto en cuestión. b) Inspección sucesiva: en este caso, un puesto de trabajo inspecciona el producto recibido del puesto anterior. Como ejemplo, relacionado con el mismo caso expuesto para el autocontrol, el operario de la bobinadora podría ahora ser el que comprueba que el huso de hilo recibido de la máquina de hilar no tiene contaminación de fibras de otro color. Objetivo cero defectos: eliminación total de la producción de fallos De acuerdo con lo ya expuesto en la introducción de este capítulo, existen dos enfoques para los procedimientos cuyo objetivo es la eliminación total de fallos: • Realizar inspecciones en el puesto de trabajo (propio o sucesivo) que impidan la progresión de productos defectuosos hacia delante en el proceso productivo, o • Sistemas de control en el puesto de trabajo que impidan «físicamente» la producción de errores, de forma que si el proceso no se realiza correctamente, resultará imposible que pueda efectuarse (quedaría detenido o bloqueado o, cuando menos, recibiría una información o aviso de que se está produciendo un fallo). Ya hemos hecho referencia a que los dispositivos que permiten establecer este tipo de control se denominan poka–yoke (a toda prueba). Como ejemplo de una solución de tipo poka-yoke, extraído una vez más del caso de la fabricación de hilo, al situar un huso en una máquina de hilar, éste podría, por error, ser colocado al revés sin advertirlo. Para que sea imposible tal error, puede diseñarse el interior del huso y su alojamiento de forma que sólo encajen si se coloca el huso correctamente. La figura 9.2 ilustra este tipo de solución. El objetivo cero defectos puede alcanzarse, pues, por medio del autocontrol, que puede adolecer de poco rigor en el control sobre el propio trabajo y, como alternativas, entonces estarían: Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 319 • Inspección sucesiva: el controlador es externo y mejora el rigor. • Dispositivos poka–yoke: variante del autocontrol que garantiza el rigor y, según se irá viendo, no implica pérdidas de tiempo en inspeccionar por parte del trabajador. • Dispositivos poka–yoke en el control sucesivo, cuando no sea posible o conveniente en el propio puesto de trabajo. Figura 9.2. Solución del tipo poka-yoke Con todas estas alternativas, existe una mayor garantía que, con los sistemas de inspección informativa a futuro, como el SPC, garantía que deriva de inspeccionar al 100% y también de la actuación inmediata. La figura 9.3 ilustra un caso en el que se combinan las anteriores alternativas. PUESTO ACTUAL Poka–yoke para evitar fallos (p.e. asegurar correcto alojamiento) Pieza a realizar operación (p.e. alojar otra en su interior) PUESTO SUCESIVO Autocontrol (p.e. comprobar nivel final pieza correcto) Poka–yoke Inspección en control sucesivo sucesiva (p.e. asegurar que la pieza (p.e. volver a alojada procedente de una comprobar el nivel operación anterior encaja final de la pieza) correctamente con otra) Figura 9.3. Alternativas para inspección y control de efectos Aunque la inspección al 100% es más costosa, utilizando sistemas poka–yoke resulta mucho menos gravosa. Eliminación total de defectos: inspecciones en la fuente Por medio de las inspecciones en la fuente se tratan de identificar y eliminar las causas de los fallos o defectos de calidad. El objetivo de las inspecciones en la fuente es el de prevenir estos fallos o defectos antes de que ocurran la primera 320 Gestión Integral de la Calidad vez, no después de darse (como ocurre en las inspecciones informativas, sean a futuro o en el proceso actual). Las causas de los fallos pueden provenir de errores cometidos por parte de algún factor de la producción, o bien por olvidos. Tanto un tipo de causa como el otro tienen una especial importancia cuando el factor involucrado es la persona responsable de la operación; así, en el caso de errores personales, éstos pueden provenir de operar con especificaciones incorrectas o poco claras, de un mal adiestramiento o de un exceso de confianza, sin tener en cuenta el caso de que el error pueda ser intencionado... En el caso de que la causa sea el olvido, la importancia radica en las situaciones repetitivas, es decir, cuando tales olvidos son crónicos. Las inspecciones en la fuente exigen una planificación adecuada de los estándares de operación y revisar en profundidad que no sean causa de fallos. Como ejemplo de una inspección que trataría de eliminar las causas de los defectos en una planta de hilatura, podemos referirnos a la contaminación en las bobinas de hilo procedentes de una máquina de hilar, causada por hebras de fibra de otro color, procedentes de otra máquina de hilar contigua (información que puede haber sido obtenida por medio de cualquiera de los tres tipos de inspección informativa anteriores). La acción correctora podría consistir en la instalación de una separación de material plástico transparente entre las dos continuas de hilar, a fin de que la fibra no «vuele» de una máquina a otra. La figura 9.4, muestra un esquema representativo de esta solución, con una separación entre los dos tipos de bobina de hilo cuyas tonalidades son distintas. Figura 9.4. Eliminación de la causa de la contaminación Las inspecciones en la fuente permiten, pues, la eliminación de fallos incluso en el proceso actual, ya que, a diferencia de las inspecciones informativas en el puesto (autocontrol y control sucesivo), no se llega a producir el fallo, para luego tener que corregirlo. Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 321 Así pues, resumiendo, los programas cuyo objetivo sea alcanzar los cero defectos pueden operar simultaneando los siguientes tipos de inspección y sistemas de control: Inspecciones en la fuente Autocontrol Inspecciones sucesiva Mecanismos poka-yoke. Eliminar las causas de los defectos, para evitar su aparición Con inspecciones al 100% Los trabajadores tienden a cometer errores: ¡impedírselo! En cualquier caso, queremos insistir en que la combinación más efectiva para alcanzar el objetivo cero defectos es la de inspecciones en la fuente + dispositivos poka yoke. En efecto, los sistemas poka–yoke son realmente efectivos cuando se combinan con inspecciones en la fuente que permitan eliminar las causas de los defectos. Las inspecciones informativas en el proceso actual cubren también este papel, aunque de forma más costosa, al inspeccionar también todos los productos correctos y no impedir el fallo en primera instancia. La automatización de la inspección puede reducir el coste, pero no la tasa de defectos. Llegados a este punto nos podemos preguntar cuál es, pues, la utilidad del control estadístico de procesos SPC. En efecto, esta importante herramienta de inspección informativa tiene su papel, el cual puede asimilarse a los dos siguientes objetivos: • Planificación y mejora continua de procesos a desarrollar en el futuro. • Control del proceso actual, con el fin de mejorarlo, si éste aún no ha alcanzado el grado de aseguramiento de la calidad deseado y, en particular, el objetivo cero defectos. Curva de experiencia de la instauración de inspecciones en los puestos de trabajo La instauración de inspecciones por autocontrol o control sucesivo (además de las inspecciones en la fuente y los sistemas poka-yoke, cuando se da el caso) permiten asegurar la calidad de los procesos afectados; sin embargo, ya hemos comentado que pueden suponer un plus de coste y tiempo para el proceso, sobre todo si se da la circunstancia de que ante un fallo en un puesto de trabajo, la línea deba parar, por lo que el ciclo de trabajo empeoraría, al menos de momento. Sin embargo, y gracias a la curva de experiencia, a la larga, el ciclo no solamente no debe empeorar, sino que debería incluso mejorar. La figura 9.5 muestra la 322 Gestión Integral de la Calidad Tasa de defectos Ciclo del proceso (por unidad de producto y sin defectos) Ciclo aumenta 10% Ciclo vuelve a valor inicial Tasa de fallos: 0,2-0,3 de inicial Antes del control en el puesto Control en puesto instaurado 30 días después Ciclo reducido hasta un 10% Tasa de fallos: 0 o muy próxima Estabilización final Figura 9.5. Curvas de experiencia de la tasa de defectos y duración del ciclo posible evolución de las curvas de tasa de defectos y duración de ciclo con el tiempo. De todos modos, es importante que no se pretendan controlar demasiadas características de calidad en un único puesto de trabajo, con el fin de que puedan obtenerse los efectos benefactores de la curva de experiencia, así como también no preocuparse por el hecho de detener la línea cuando se produzcan fallos, para identificar y resolver cada fallo y para que el supervisor asuma todo ello. Sistemas y dispositivos poka–yoke Intercalados en las operaciones de un proceso, los sistemas y dispositivos pokayoke realizan por sí solos una inspección al 100% y, de haber anomalías, retrotraen la información y actúan para impedir que se produzcan fallos. Los dispositivos que permiten cubrir tales funciones pueden ser de toda índole (mecánicos, electrónicos, etc.) y los sistemas poka-yoke son conjuntos de dispositivos que actúan de forma coordinada. Pueden llegar a asegurar la ausencia total de defectos, dependiendo de su naturaleza y de los sistemas de inspección con los que se combinen. Tal y como se ha dicho, estos sistemas, junto a los controles en la fuente, suponen, en la actualidad, los pilares básicos de los programas que permiten alcanzar el cero defectos. Las funciones que desempeñan los sistemas y dispositivos poka-yoke son: • Evitar olvidos y errores humanos y con ello los orígenes de las causas de defectos. • Detectar defectos (cuando se aplican con este objetivo). • Garantizar un nivel de calidad del 100% (cuando se intercalan en el proceso con esta misión). Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 323 • Informar de la presencia de olvidos, errores y también de defectos, cuando su finalidad es de tipo informativa. Hay distintos tipos de dispositivos poka–yoke, de acuerdo con el tipo de control que ejercen y la forma cómo actúan. De acuerdo con ello podríamos establecer la clasificación que sigue: 1) Por el tipo de control del proceso: a) Métodos de control o bloqueo: se trata de métodos que ante un defecto, detienen o bloquean el proceso e impiden, físicamente, que pueda producirse un fallo. b) Métodos informativos y de aviso: sistemas que advierten de anomalías en el proceso, para que el operador tome las medidas oportunas. Estos métodos: – No garantizan la ausencia de defectos sin la actuación del operador. – Se utilizan, por lo general, cuando es complejo o costoso emplear los anteriores. 2) Por el tipo de detección que ejercen: a) Sistemas de contacto: dispositivos que, por medio de contacto físico o de otro tipo (por ejemplo electrónico), detectan anomalías en la forma, dimensiones u otros parámetros físicos de un producto. b) Sistemas de valor constante: dispositivos que permiten detectar anomalías en la ejecución repetida de una misma actividad de un proceso y garantizan que ésta se ha realizado un número predeterminado de veces, por medio de un sistema establecido (por determinación de un total, identificando un resultado previsto o identificando el total de componentes no utilizados). c) Sistemas de pasos de movimiento: dispositivos que permiten detectar anomalías en la ejecución de las actividades de un proceso, cuando éstas deban efectuarse de acuerdo con una determinada secuencia (por ejemplo, el olvido de alguna(s) de ellas, repeticiones, alteración en el orden, etc.). Desarrollo y documentación de un sistema poka–yoke. La figura 9.6 muestra un posible formato de documento para recoger la información relativa a un dispositivo o sistema poka-yoke, correspondiente a una actividad u operación concreta de un componente o subconjunto de un producto. Dicho documento muestra, ante todo, una identificación del dispositivo pokayoke, de la actividad afectada y del componente o subconjunto, para luego reflejar, mediante cruces a introducir en los correspondiente recuadros, el propósito del dispositivo (controlar efectivamente el proceso o sólo informar o avisar), el tipo de inspección que realiza, de entre las expuestas en los epígrafes anteriores 324 Gestión Integral de la Calidad Dispositivo poka-yoke: ........................................... Actividad: . ...................... Componente/Subconjunto: ...................... PROPÓSITO: TIPO DE INSPECCIÓN: TIPO DE DETECCIÓN: FUNCIÓN DE CONTROL Control proceso: En la fuente: Contacto: Prevención de errores: Informativo: Informativa: Valor constante: Detección de errores: Aviso: De conformidad: Pasos de movimiento: Detención proceso: Proceso a controlar: Operación/máquina: Defecto/fallo a evitar: Descripción dispositivo/sistema poka-yoke: C R O Q U I S – D E S A R R O L L O: Figura 9.6. Documento de un sistema poka-yoke de este mismo capítulo (en la fuente, informativa o de conformidad), el sistema de detección empleado por el dispositivo, de entre los que acabamos de exponer (de contacto, de valor constante o pasos de movimiento) y, finalmente, el tipo de función de control que se espera del dispositivo en cuestión: prevenir errores (y, por tanto, evitar que lleguen a producirse), detectarlos (si se producen) o detener el proceso (en caso de realizar una operación incorrecta que llevaría a provocar algún defecto). El cuerpo del documento de la figura 9.6 contiene una descripción del proceso en el cual se trata de insertar el dispositivo o sistema poka-yoke, la operación y/o máquina afectadas, el defecto o fallo a evitar o detectar y, finalmente, una descripción del dispositivo o sistema poka-yoke, acompañada de un croquis que permita comprenderlo cabalmente y desarrollarlo con la mayor precisión posible. Veamos a continuación la descripción de algunos tipos significativos de dispositivos poka-yoke. Dispositivos poka-yoke: tipología y características Hay dispositivos poka-yoke de diversa índole, como acabamos de establecer; algunos bloquean el proceso y otros sólo informan. De unos y de otros, los hay de Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 325 tipo mecánico, electrónico y de otras tecnologías; la mayoría de los dispositivos y sistemas poka-yoke son consecuencia de un diseño específico para resolver problemas concretos, como se verá en los casos de ejemplo que se expondrán más adelante. Sin embargo, los sistemas de tipo electrónico utilizan algunos dispositivos estándar, que actúan bien sea por bloqueo o con carácter informativo y que cubren los tres tipos de detección que hemos citado (contacto, valor constante y pasos de movimiento). Veamos, pues, antes de exponer casos de sistemas poka-yoke, algunos de estos dispositivos electrónicos, clasificados por la forma en cómo efectúan la detección. a) Sensores por contacto: – MICRORRUPTORES: dispositivos que bloquean el proceso. Detectan posiciones de objetos sobre una línea. – CONMUTADORES DE LÍMITE: dispositivos que bloquean el proceso, pero por empuje sobre una ruedecilla situada en el extremo del brazo de una pequeña palanca. Detectan posiciones de objetos sobre una línea. – CONMUTADORES DE PROXIMIDAD: dispositivos que bloquean el proceso, detectando cambios en las distancias a objetos magnetizables. Detectan posiciones de objetos sobre una línea. – CONMUTADORES DE TACTO: dispositivos que bloquean el proceso, detectando objetos por contacto con una antena. Detectan posiciones de objetos sobre una línea. – TRANSFORMADORES DIFERENCIALES: dispositivos que bloquean el proceso, por detección de cambios en el grado de contacto con un objeto, a partir de las variaciones de flujos magnéticos. Tiene una gran precisión de detección. Detectan posiciones de objetos sobre una línea. – INSTRUMENTOS DE MEDIDA: dispositivos de diversa índole que informan (y por tanto no bloquean) acerca de alguna característica del proceso, determinando una medición electrónica, cuya señal puede enviarse a distintos dispositivos vinculados al proceso. Detectan posiciones de objetos sobre una línea. La figura 9.7 muestra algunos de estos dispositivos. b) Sensores sin contacto (por haz o magnéticos): – SENSORES DIMENSIONALES DE RAYOS DE LUZ: dispositivos de tipo informativo. Detectan las medidas de objetos, de carácter lineal, como, por ejemplo, anchos y diámetros de secciones o anchuras de superficies planas. 326 Gestión Integral de la Calidad Conmutador de límite Conmutador de proximidad Transformador diferencial Instrumento de medición Conmutador de tacto Figura 9.7. Dispositivos sensores por contacto – SENSORES SUPERFICIALES DE RAYOS DE LUZ (MULTIHAZ): dispositivos de tipo informativo. Detectan la presencia de objetos por barrido de una superficie dada, por lo que su tipo no es lineal sino por área. – SENSORES DE MARCAS DE COLORES O EN B/N: dispositivos de tipo informativo que actúan detectando marcas (que pueden ser de colores distintos y distinguibles) y lo hacen con carácter lineal. – SENSORES DE FIBRA ÓPTICA: dispositivos que pueden bloquear el proceso y operan con fibra óptica y haces proyectados o reflejados. Detectan la presencia de objetos, con carácter lineal. – DISPOSITIVOS DE SENSORES MÚLTIPLES: varios sensores situados en diferentes posiciones en el plano o en el espacio detectan posiciones absolutas o relativas de objetos, con carácter informativo y de forma lineal, aunque detectando sobre una línea distinta cada uno de los sensores. La figura 9.8 muestra algunos de estos dispositivos y la forma en que operan. Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke Sensor de medidas de secciones 327 Sensor de medidas de anchura Sensor multihaz plano Sensor de marcas Sensor de fibra óptica Sensor posicional Figura 9.8. Dispositivos sensores sin contacto (por haz) c) Detectores: – DETECTORES DE METALES: operan por medio de un sistema magnético que permite detectar la presencia de metales, normalmente con carácter informativo, con un barrido de tipo área. – DETECCIÓN MÚLTIPLE PARA MEDIDAS: detectores que operando desde posiciones distintas, normalmente por haces luminosos reflejados, permiten detectar los cambios en las medidas de un objeto, con carácter informativo y de forma lineal. – DETECCIÓN MÚLTIPLE DE DESPLAZAMIENTOS: detectores que operando desde posiciones distintas, normalmente por haces luminosos reflejados, permiten detectar los cambios y anormalidades en la posición de los objetos (por ejemplo, cuando se han desplazado de la posición correcta); actúan con carácter informativo y de forma lineal. La figura 9.9 muestra algunos de estos dispositivos y la forma en que operan. 328 Gestión Integral de la Calidad Detector de metales Detector de desplazamientos Detector de cambios medidas Figura 9.9. Dispositivos de detección Casos de desarrollo de sistemas poka-yoke Para finalizar, expondremos algunos casos concretos de aplicación de sistemas poka-yoke. Dado que cada uno se referirá a alguna aplicación concreta, podremos utilizar distintos dispositivos, incluidos los que acabamos de exponer (basados en la tecnología electrónica) y también otros de tipo mecánico. Con los casos que vamos a exponer, trataremos de cubrir aplicaciones de diversa índole, por lo que hace referencia al tipo de inspección, al método de detección, al tipo de función de control y al propósito del sistema (bloqueo o informativo). Caso 1: Problema de posicionamiento El primer caso tratará de un proceso en el que se producen errores por un problema de mal posicionamiento de una pieza en el útil en el que se llevará a cabo la operación correspondiente. De acuerdo con los aspectos a incluir en la documentación del sistema pokayoke mostrados en la figura 9.6, que aquí se mostrarán en un formato más cómodo para un libro, describimos a continuación las características, modo de operar y croquis esquemático del proceso a controlar (antes y después de la introducción del sistema poka-yoke): Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 329 – Proceso a controlar: realización de cuatro taladros en una pieza plana de acero. – Operación/máquina: taladro de cabezal múltiple. – Defecto/fallo a evitar: la pieza no se sitúa correctamente para que cada taladro se efectúe en la posición exacta que corresponde. – Descripción del dispositivo/sistema poka–yoke: dos conmutadores de tacto aseguran el posicionado exacto de la pieza a taladrar, contra dos topes y, por medio de los circuitos a los que están conectados los conmutadores, se bloquea la operación si el posicionado de la pieza es incorrecto. La figura 9.10 muestra un croquis esquemático del sistema propuesto, antes (con la pieza posicionada de forma incorrecta) y después de la introducción del sistema poka-yoke; en este último caso, la pieza se halla correctamente posicionada contra los correspondiente topes y los conmutadores de tacto lo comprueban, enviando la señal para poder arrancar el taladro. Sin sistema poka-yoke Sin sistema poka-yoke de 2 conmut. de tacto A arranque taladro Figura 9.10. Sistema poka-yoke para asegurar el funcionamiento de una pieza Caso 2: Olvido de una comprobación o control El sistema que describimos a continuación bloquea el proceso productivo por un olvido: – Proceso a controlar: unir con adhesivo de alta adherencia un botón a una pieza cilíndrica. 330 Gestión Integral de la Calidad – Operación/máquina: útil posicionador de las piezas a unir. – Defecto/fallo a evitar: olvido de efectuar una prueba de esfuerzo de tracción una vez terminada la operación, para comprobar que la unión realizada tiene la suficiente resistencia. – Descripción del dispositivo/sistema poka–yoke: modificación en el útil donde se lleva a cabo la unión, de forma que al extraer el conjunto ya unido deba realizarse un esfuerzo previamente tarado; un dispositivo que consta de uno o varios conjuntos de muelle y bola, presiona en una zona hendida de una de las piezas a unir. La figura 9.11 muestra la operación sin el dispositivo y con dicho dispostivo poka-yoke, pudiéndose apreciar con detalle el modo en que opera. Con sistema poka-yoke Sin sistema poka-yoke Adhesivo por sistema de dos bolas de retén sujetas por muelles (para tarado) y tornillos • Figura 9.11. Sistema poka-yoke para evitar el olvido de una prueba Caso 3: Olvido de una operación El sistema que describimos a continuación bloquea el proceso productivo por un olvido, en este caso, de una operación de un proceso: – Proceso a controlar: colocar un tapón y soldar una pieza sobre una placa de acero que tiene practicado un taladro. – Operación/máquina: equipo de soldadura al arco. – Defecto/fallo a evitar: olvidos esporádicos de la actividad de colocar el tapón. Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 331 – Descripción del dispositivo/sistema poka–yoke: disponer un conmutador de límite en el taladro donde va ubicado tapón; al colocar éste, y solamente si se coloca, el conmutador da una orden para poder iniciarse la soldadura, la cual, de otra forma se hallaría bloqueada. La figura 9.12 muestra la operación sin el dispositivo y con dicho dispostivo poka-yoke, pudiéndose apreciar con detalle el modo en que opera. Con sistema poka-yoke por conmutador de límite que detecta la presencia del tapón Sin sistema poka-yoke Figura 9.12. Sistema poka-yoke para evitar el olvido de una operación Caso 4: Errores en una operación El sistema que describimos a continuación informa del error cometido al efectuar una selección equivocada: – Proceso a controlar: seleccionar una tarjeta de instrucciones en un cajetín rotulado, de acuerdo con una orden de trabajo recibida y siguiendo las instrucciones que figuran en dicha orden, seleccionar también los componentes y herramientas adecuados de otros cajetines asimismo rotulados. – Operación/máquina:. un casillero con cajetines. – Defecto/fallo a evitar: puede cometerse algún error al seleccionar la tarjeta y también al seleccionar los componentes y herramientas correspondientes, de acuerdo con las instrucciones de la tarjeta. – Descripción del dispositivo/sistema poka–yoke: la orden de trabajo puede substituirse por una tarjeta con un código de barras; al pasar dicho código 332 Gestión Integral de la Calidad por un lector dispuesto al efecto, se enciende un piloto luminoso en el cajetín donde se halla la tarjeta correcta de instrucciones a seleccionar, así se encienden otros tantos pilotos en los cajetines con los componentes y herramientas correctos correspondientes. La figura 9.13 muestra la operación sin el dispositivo y con dicho dispostivo poka-yoke, pudiéndose apreciar con detalle el modo en cómo opera. Con sistema Poka-yoke Sin sistema Poka-yoke por pilotos comandados por código de barras Figura 9.13. Sistema poka-yoke para evitar errores en la selección Caso 5: Olvido de alguna operación o inspección, dentro de un conjunto de ellas El sistema que describimos a continuación confirma de la ejecución de varias tareas de chequeo, a medida que se van realizando: – Proceso a controlar: inspección visual de varias tareas de chequeo a llevar a cabo en un producto obtenido en un proceso. – Operación/máquina: las tareas se deben llevar a cabo directamente sobre un producto fabricado o ensamblado, el cual debe someterse a este chequeo múltiple. – Defecto/fallo a evitar: olvido de alguna de las tareas de chequeo o efectuada mediante una inspección superficial con resultado erróneo. – Descripción del dispositivo/sistema poka–yoke: dispositivo de luces-piloto que se encienden sólo cuando se oprime expresamente un pulsador, cada vez que concluye satisfactoriamente una de las tareas de chequeo. Cuando Aseguramiento de la calidad: Programas Cero defectos. Sistemas poka-yoke 333 han sido concluidas todas las mencionadas tareas y se han encendido todos y cada uno de los anteriores pilotos, se enciende otro piloto que informa de que el conjunto de las tareas ha sido llevado a cabo con éxito. La figura 9.14 muestra la operación sin el dispositivo y con dicho dispostivo poka-yoke, pudiéndose apreciar con detalle el modo en que opera. Con sistema poka-yoke por pilotos encendidos por pulsador Sin sistema poka-yoke LISTA LISTA COMPROBAR COMPROBAR 1.1.Tensión Tensióncorrea correa 2.2.Tarado Taradomuelle muelle 3.3.Engrase Engrasecohinetes cojinetes 4.4.Juego Juegoeje ejelargo largo 5.5.Juego Juegoeje ejecorto corto 6.6.Alineació Alineaciódiapas.ón diapas.ón 7.7.Alineac. Alineac.eje ejemuelle muelle ejeeje 8.8.Posicionamiento Posicionamiento 9.9.Perpendicularidad Perpendicularidad INSPECCIÓN INSPECCIÓN OK OK Figura 9.14. Sistema poka-yoke para asegurar la ejecución de un conjunto completo de tareas Caso 6: Detección de olvido o error de posición, por inspección sucesiva El sistema que describimos a continuación permite evitar el olvido de una operación o su ejecución incorrecta, antes de iniciarse la que le sigue: – Proceso a controlar: grabar el número de serie en una pieza de forma toroidal, después de practicar dos taladros en la misma. – Operación/máquina: un taladro, una prensa y los correspondientes troqueles para grabar. – Defecto/fallo a evitar: olvido de efectuar alguno de los taladros; también podría controlarse la posición de los mismos. – Descripción del dispositivo/sistema poka–yoke: en este caso diseñaremos un sistema que actúa como una inspección sucesiva: se disponen dos dispositivos que envían sendos haces fotoeléctricos de tipo reflexión (uno por ta- 334 Gestión Integral de la Calidad ladro), de forma que pasen a través de los taladros, si existen y están bien posicionados; en el caso de no haberse practicado alguno de los taladros o no hallarse en su posición correcta, estos haces se reflejan y envían una señal a la prensa, que la bloquea, por lo que no podrá efectuar la operación del grabado del número de serie. La figura 9.15 muestra la operación sin el dispositivo y con dicho dispostivo poka-yoke, pudiéndose apreciar con detalle el modo en que opera. A004 -H124 A004-H124 Con sistema poka-yoke A004 -H124 A004-H124 Sin sistema poka-yoke constituido por dos haces fotoeléctricos tipo reflexión que comprueban la existencia de los taladros. Figura 9.15. Sistema poka-yoke para controlar la ejecución de dos operaciones consecutivas 10 Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000 Hasta aquí nos hemos referido a los conceptos y definiciones relacionados con la calidad, la evolución histórica de la misma y los modelos para su implantación, todo ello en la primera parte de esta obra; asimismo, hemos abordado con gran detenimiento, a partir del capítulo tercero, las herramientas que nos permiten planificar, diseñar, optimizar, implantar y controlar la calidad. Veamos ahora, para concluir, cómo implantar un sistema de gestión de la calidad total, con el objetivo de obtener el máximo beneficio de todas las partes implicadas, el reconocimiento público y la certificación. En la actualidad ya no se habla de calidad únicamente bajo el aspecto del control, sino como un sistema de gestión que incluya la calidad a todos los niveles y, en todo momento, involucrando, además, a todo el personal. Hacer las cosas bien a la primera no es ya una meta lejana, sino el objetivo de cada día. Cronológicamente, con la década de los setenta del siglo pasado se acabó la hegemonía de la verificación y el control de calidad en los procesos industriales. Al mismo tiempo se iba consolidando la práctica del autocontrol como preludio de un nuevo orden de valores, que suponía la implicación de todos los agentes de la organización en todos y cada uno de los objetivos de calidad. AENOR, Asociación Española de Normalización y Certificación, nace en los años ochenta y, poco después, las normas ISO 9000 aportan al mundo un concepto revolucionario de la calidad basado en un modelo de gestión diseñado para asegurar la satisfacción de las expectativas del cliente. Con él nace lo que luego se ha denominado el aseguramiento de la calidad que, en muchas empresas (sobre todo de gran tamaño), ha supuesto crear la figura del responsable de tal aseguramiento que, en definitiva, supone garantizar que en los procesos se hacen las cosas bien a la primera. En el año 1990 se planificó una revisión en dos etapas de la familia de normas ISO 9000 (que expondremos más adelante). La primera etapa se recoge en la edición de 1994 (ISO 9000:1994) hasta que el 15 de diciembre de 2000 se publicó la que le siguió (ISO 9000:2000). 335 336 Gestión Integral de la Calidad La definición de sistema de calidad de ISO, que también se ocupa de normalizar conceptos y vocabulario de la calidad, es: Conjunto de la estructura de organización, de responsabilidades, de procedimientos, de procesos y de recursos, que se establecen para llevar a cabo la gestión de calidad. De ahora en adelante vamos a utilizar acrónimos y siglas muy comunes en el vocabulario de la gestión de la calidad, los más importantes de los cuales exponemos a continuación: ISO: La Organización Internacional de Normalización es una federación mundial de organismos nacionales de normalización. CEN: Comité Europeo de Normalización. EN: Norma Europea/European Standard/Norme Européene/Europäische Norm (inglés, francés y alemán son las tres versiones oficiales. Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional y notificada a la Secretaría Central tiene el mismo rango que aquéllas). UNE: Una Norma Española (la norma UNE es la versión oficial, en español, de la Norma Europea que a su vez adopta íntegramente la Norma Internacional ISO). CT/TC: Comité técnico. ENAC: Entidad Nacional de Acreditación: es una organización auspiciada y tutelada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología que se constituye con arreglo a lo dispuesto en la Ley de Industria 21/1992 y al Real Decreto 2200/95, por el que se aprueba el Reglamento para la Infraestructura de la Calidad y Seguridad Industrial. ENAC es una entidad privada, independiente y sin ánimo de lucro que coordina y dirige, en el ámbito nacional, un Sistema de Acreditación. ENAC acredita organismos que realizan actividades de evaluación de la conformidad, sea cual sea el sector en que se desarrolle su actividad, su tamaño, su carácter público o privado, o su pertenencia a asociaciones o empresas, universidades u organizaciones de investigación. AENOR: Asociación Española de Normalización y Certificación. ANSI: American National Standards Institute. Así pues, UNE-EN ISO 9000 será la correcta denominación española de la norma ISO 9000. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 337 El camino hacia la implantación de un sistema de calidad y su certificación El primer paso que debe plantearse una empresa que pretende incorporar la calidad a la estrategia empresarial es la confección de un plan para el desarrollo e implantación de un sistema de calidad. Un sistema de calidad consta fundamentalmente de tres elementos básicos: • Documentación en forma de manuales de calidad. • Medios materiales y técnicos. • Medios humanos. El nivel de profundidad y alcance del proyecto puede ser variable, pero la opción más positiva pasaría por realizar un estudio completo y estructurado que abarque toda la organización, sus procesos, medios y personas, para lograr una adecuada implantación global de la calidad y su mejora continua. Una vez que se haya logrado la implantación del sistema de calidad, aparece la posibilidad de alcanzar la certificación respecto a los criterios establecidos en la norma de la familia ISO 9000. La certificación no debería nunca ser el objetivo prioritario de un sistema de calidad, sino más bien un beneficio o consecuencia de su implantación y un paso más en la consecución de objetivos mayores. De cualquier modo, las normas de la serie ISO 9000 conviene que estén presentes y sirvan como referencia en todo el proceso de elaboración e implantación del sistema, para verificar todas las exigencias. En particular, existe una norma, la ISO 9004, que sirve de guía en el desarrollo e implantación del sistema de calidad, describiendo detalladamente los elementos y aspectos a considerar. Algunos de los aspectos más importantes que debe contemplar el proyecto de implantación del sistema de calidad se exponen a continuación: 1. Diagnóstico y evaluación de la situación actual, identificando los puntos débiles y aportando las propuestas de mejora. 2. Organización del equipo de implantación, designando responsables y planificando el aseguramiento de la calidad mediante acciones sistemáticas que proporcionen la confianza de que un producto, servicio o cualquier actividad o procedimiento cumpla los requisitos y exigencias de calidad. En este sentido, será de la mayor importancia contar con el compromiso y el liderazgo de la dirección que impulse y supervise todo el proyecto. 3. Información, formación y entrenamiento a todos los niveles de la propia organización: directivos, mandos intermedios y operarios. 4. Definición de elementos, criterios e indicadores de calidad. 338 Gestión Integral de la Calidad 5. Elaboración de un manual de calidad que actúe como soporte documental, en el que se incluyan la «cultura» y la política relacionadas con la implantación de la calidad, la organización, las acciones, los procedimientos, las especificaciones, los documentos empleados, etc. En definitiva, establecer el «qué», «quién», «cómo», «cuándo», «cuánto» y «dónde» acerca de todas las actividades incluidas en el sistema de calidad. 6. Auditorías internas y evaluación de los resultados, para supervisar el proyecto e identificar los aspectos a pulir o mejorar. El proceso para desarrollar e implantar el sistema de calidad debe llevarse a cabo de una forma estructurada y ordenada. El objetivo que se persigue es la mejora continua de la calidad. En este sentido, el ciclo Deming o ciclo PDCA1 (Plan /Do/Check/Act), es asimismo aplicable a la mejora continua de un sistema de calidad (el hecho de ser un ciclo cerrado de actuaciones favorece su aplicación a una mejora de carácter continuo). Recordando su metodología y pensando en un sistema de calidad, deberíamos aplicarlo por medio de las etapas que siguen: a) Plan/Planificación: Dentro de esta fase se incluye la determinación de objetivos y métodos. Previamente se debe realizar un análisis de la situación actual, tanto a nivel externo, es decir, proveedores, clientes, mercado, etc., como a nivel interno, identificando las causas de no calidad, aspectos a mejorar, etc. El resultado será la realización de un plan de calidad que diseñe y defina un conjunto de actuaciones y propuestas de mejora de la situación actual. b) Do/Realización: Consiste en la implantación de los aspectos y acciones definidas en el plan de calidad elaborado anteriormente. Esta fase incluye la educación y formación de las personas para la adecuada implantación del plan. c) Check/Verificación: El paso siguiente a la implantación será la verificación y evaluación del sistema, para valorar las acciones acometidas y su eficacia, y supervisar el cumplimiento de los objetivos. d) Act/Actuación: De acuerdo con el análisis efectuado en la fase anterior, se desprenden algunos aspectos que debemos retocar, mejorar o cambiar. Normalmente la aplicación de estas medidas suele consistir en un ajuste fino del sistema implantado. Un aspecto fundamental para lograr el éxito de un sistema de calidad radica en la actitud positiva de las personas. Sin una adecuada formación y, sobre todo, 1. Expuesto en el capítulo 2 (pág. 65). Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 339 motivación de nuestros recursos humanos, de nada servirá la aplicación de sistemas de calidad, así como, en general, cualquier intento de mejorar y progresar en la empresa mediante la aplicación de cualquier tipo de técnica o herramienta, relacionada o no con la calidad. La consecución del sistema de aseguramiento de la calidad se debe considerar no como una meta, sino como punto de partida para la mejora continua de la calidad, avanzando en busca de la calidad total y la excelencia como empresa. Implantación del sistema de calidad La implantación de un sistema de calidad en una empresa, uno de los objetivos estratégicamente más importantes para alcanzar y refrendar la competitividad, es a la vez uno de los proyectos más complicados, completos y largos que se pueden emprender. Ante todo, se tratará de adoptar la filosofía de la calidad total, es decir, controlar todos los procesos de la empresa, involucrar a todo el personal, primando los aspectos humanos por encima de todo, y aplicar una metodología que se ajuste a los requisitos de las normas existentes, con el objetivo de satisfacer plenamente al cliente. De este modo e indirectamente, se conseguirá mejorar la competitividad, aumentar la cuota de mercado, reducir costes (al primar la prevención de errores) y disponer de un grupo de trabajo eficaz y satisfecho en el que no haya lugar para la improvisación. Este sistema no sólo se implantará, sino que se mantendrá y revisará periódicamente en un continuo esfuerzo por mejorar. Para implantar el sistema será necesario que la dirección de la empresa tome la correspondiente decisión, de forma unánime y firme, decisión que deberá incluir la motivación y entrenamiento de todo el personal para asegurar el éxito del proyecto. La implantación es independiente del tamaño de la empresa; lo que importa es llevarlo a la práctica con eficacia, diseñándolo de forma ajustada a las necesidades concretas; es decir, de acuerdo a sus objetivos, su producción o servicios, a su economía y especialmente debe ajustarse a las exigencias de los objetivos de calidad y a los requerimientos contractuales o, lo que es lo mismo, a la relación proveedor–cliente. Muchas son las razones que pueden justificar la implantación de un sistema de calidad; algunas de ellas son las siguientes: • Reducir costes, eliminando la no calidad y hacer la empresa competitiva. • Necesidad de destacar sobre otras empresas por la calidad, el prestigio y el aumento de la cuota de mercado. 340 Gestión Integral de la Calidad • Crecer como organización y mejorar la misma, la planificación y la coordinación interna. • Reducir el número de devoluciones y reclamaciones, lo que a su vez reportará beneficios y mejora de imagen. • Aumentar el prestigio frente a los clientes y la fidelidad de los mismos. • Motivar, integrar y responsabilizar a todos los trabajadores de cualquier nivel, de forma que se vean afectados la totalidad de los procesos de la empresa. • Cumplir con la exigencia recibida de los clientes, en relación a la garantía sobre la calidad de los productos o servicios. • Necesidad de la certificación de la calidad de la empresa, que puede ser también exigida por los clientes, a nivel nacional y mundial. • Poder evaluar a los suministradores y concertar niveles de calidad, evitando pérdidas de tiempo y energía en revisar o controlar actuaciones mal hechas por otros. • Mejorar al máximo la calidad del conjunto de la actividad empresarial. • Mejorar la eficacia de la gestión comercial. • Simplificar el comercio y eliminar las barreras técnicas entre países o grupos. Los recursos humanos en los sistemas de calidad Como ya se ha mencionado en capítulos anteriores, en un sistema de calidad la persona humana, su aptitud, actitud y motivación, son primordiales; por ello, la política y la gestión de los recursos humanos se convierte en un factor clave. De hecho, los recursos humanos responden al límite si se motivan adecuadamente, de tal manera que se podría decir que el recurso más importante en cualquier organización es el conjunto de personas que la componen. Ante todo, es preciso disponer de un responsable dispuesto a recabar información acerca de cuál es la situación de los recursos humanos en la empresa, así como en otras cuya actividad pueda ser similar (benchmarking) e informarse acerca de nuevos sistemas y normativas. Es necesario igualmente, que los directivos se comprometan con la calidad, adoptando un estilo unificado que ayude a las personas a integrarse, cooperar, aportar sugerencias, participar y comprometerse con su futuro, con el de la empresa y con la calidad. Globalmente, es indispensable que todos sientan la calidad como algo propio y conozcan para cada actividad, el objeto y la forma de realizarla. Para alcanzarlo hay dos factores importantísimos: Formación: Se requiere que todas las personas estén adecuadamente formadas para realizar su trabajo, habiendo recibido formación técnica Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 341 desde lo más elemental y formación complementaria en técnicas de calidad. Los mandos deben recibir un buen entrenamiento que les capacite como «conductores del equipo humano»; es una faceta que debe aprenderse. La formación debe ser sistemática y sostenida. Motivación: Es un factor importantísimo para el éxito del proyecto. Una motivación que permita una global participación y sensibilización por parte de todo el personal de la empresa. Los recursos tecnológicos Entendemos como medios o recursos tecnológicos, el conjunto de equipamientos, materiales y otros recursos, de los cuales los medios humanos se van a servir para llevar a cabo los objetivos establecidos. Todos los equipamientos deben integrarse en el sistema, recayendo sobre ellos un eficaz sistema de control, revisiones y mantenimiento; todo redactado con procedimientos que deben cumplirse, deberá asimismo actualizarse a medida que sea conveniente. Medios documentales Las directrices de actuación, los procedimientos y las instrucciones de trabajo desarrolladas para realizar las actividades de los procesos de todo el sistema, deben estar debidamente documentados. Una instrucción, para ser eficaz, deberá ser operativa, clara y sencilla de utilizar. Además, no basta con disponer de instrucciones adecuadas, éstas deben estar disponibles en los puestos de trabajo para que puedan ser utilizadas. La implantación de un sistema de calidad requiere un esfuerzo importante de documentación, puesto que todo debe estar controlado, documentado y registrado. Etapas del proceso de implantación del sistema Las etapas que de una forma general podemos considerar que componen la implantación de un sistema de calidad son las siguientes: 342 Gestión Integral de la Calidad 1. Decisión de implantar el sistema de calidad Es necesario que tanto el equipo directivo, en primer lugar, como los mandos y resto de los trabajadores, más tarde, se conciencien de la necesidad de implantar un sistema de calidad. Asimismo, se ha de tener claro las dificultades, ventajas, inconvenientes, etapas, procesos, costos, mantenimiento, requerimientos y situación de la empresa. Sólo así tendrá sentido tomar la decisión de llevar adelante la implantación del sistema. 2. Análisis de la situación actual de la organización y sus procesos Este estudio constituye el primer paso después de la decisión de llevar a cabo la implantación y resulta aconsejable realizarlo con la ayuda de un equipo consultor externo. El chequeo debe incluir: • Estilo de dirección. • Estilo de mando. • Clima. • Problemas organizacionales. • Relaciones con proveedores y clientes. • Capacidad de la organización para asumir el cambio. • Aspectos tecnológicos. • Situación actual de la empresa. • Características, tanto profesionales como psicológicas del grupo ejecutivo. 3. Creación de una comisión para llevar adelante la implantación En ella debe estar involucrada la alta dirección, los principales directivos y consultores externos quienes, en base a su conocimiento de la organización, de los temas de calidad y de los datos del chequeo, redacten el proyecto, fijando las etapas y su calendario. Las responsabilidades fundamentales de esta comisión podrían ser: • Fijar los objetivos del proyecto. • Describir el proyecto. • Preparar un plan general del proyecto. • Difundir la información. • Preparar la documentación de nivel más general, según las normas elegidas. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 343 • Establecer los grupos de trabajo. • Estudiar, evaluar y comentar los borradores de documentos redactados por los grupos de trabajo. • Llevar a cabo el seguimiento y control de la implantación. 4. Motivación y formación de las personas involucradas en la implantación Es una etapa vital en la que debe conseguirse la sensibilización y motivación de todo el personal. Como ya se ha indicado, este punto es de suma importancia, pues en gran medida de él depende el éxito de la implantación. Se comenzará por la alta dirección y el propio equipo de trabajo para la implantación del sistema, para posteriormente ir extendiéndose a mandos intermedios y el resto del personal. 5. Puesta en práctica del plan de implantación De acuerdo con el programa propuesto y los objetivos especificados se comenzará a poner en práctica el plan. Se procederá de forma que las normas elegidas se adapten a las necesidades y características de la empresa, creándose grupos de trabajo para redactar la documentación (manuales de procedimientos, documentos y circuitos). Posteriormente se comenzará a trabajar con un método de mejora continua, poniendo énfasis en erradicar acciones de no calidad. 6. Análisis y diagnóstico de los resultados. Rectificaciones para la mejora continua Se evaluará si se van alcanzando los objetivos de cada etapa. El director o responsable de la calidad es el que, generalmente, asume esta tarea. Para ello se realizarán las auditorías internas que se estimen oportunas. De acuerdo con los primeros resultados obtenidos, se planificarán y tomarán las acciones necesarias para corregir las posibles desviaciones. De hecho, será conveniente iniciar una andadura en la línea de la mejora continua que no debe acabar. Elaboración de un proyecto de implantación de un sistema de calidad El proyecto de implantación de un sistema de calidad puede tener un elevado nivel de complejidad y su duración suele ser de dos a tres años; por otra parte, 344 Gestión Integral de la Calidad debe estar cuidadosamente planificado para alcanzar los objetivos en el plazo de tiempo estipulado. El proceso comportará, para su elaboración, estudios, cooperación e intercambio de ideas e iniciativas que han de conducir con un sistema adecuado a los objetivos previstos y altamente eficaz. La dirección del proyecto suele encomendarse a una comisión de implantación del sistema de calidad presidida por el director ejecutivo. La realización de un proyecto consta, generalmente, de las siguientes fases: 1. Creación de la comisión y otros grupos de trabajo. 2. Líneas generales del proyecto, identificando los objetivos más importantes. 3. Plan general y presupuesto. 4. Puesta en marcha de las diferentes etapas del proyecto de implantación. 5. Análisis, diagnóstico y correcciones de la implantación del sistema. 6. Información acerca del proyecto. 7. Certificación. El plan general de la implantación del sistema de calidad es el documento de trabajo más importante de los que utiliza la comisión. Por tanto, es fundamental mantenerlo al día, puesto que los plazos programados inicialmente podrían no cumplirse estrictamente, ya que el plan general se deberá ir ajustando a las necesidades que vayan apareciendo. Este documento incluye las actuaciones principales, el nombre de la persona responsable de cada una y la estimación de la duración. Debe ser realista, lo que significa concretamente que los plazos fijados deben ser generosos. La combinación de un optimismo injustificado y la falta de experiencia puede ser nefasta para el proyecto. Para cada grupo principal de actuaciones, el responsable del grupo debe preparar un plan coordinado con el plan general. La implantación propiamente dicha comienza una vez que se han desarrollado los planes; para ello será necesario que la formación mínima a todos los niveles se haya completado correctamente. Además, mientras se redactan los documentos se pueden realizar acciones de sensibilización, motivación y entrenamiento en temas, tanto técnicos como humanos. Asimismo, se puede comenzar a trabajar en la toma de contacto con los métodos de mejora continua, mediante los grupos y círculos de calidad. Por otra parte, y tal como ya se ha comentado anteriormente, implantar un sistema de calidad es, ante todo, una decisión política de la dirección, que debe contar con la colaboración de todos los ejecutivos, técnicos y trabajadores; la formación, y también la psicología, son fundamentales para involucrar a todos ellos, evitando el típico «no tengo tiempo para cosas nuevas». Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 345 Por todo ello, la información debe ser correcta, suficiente y oportuna. El contenido de la misma, su extensión y distribución deben adaptarse a las necesidades individuales de los destinatarios y su aptitud para comprenderla. La información conviene que incluya: • Una introducción dirigida al personal acerca del propósito, extensión y resultados esperados del proyecto. • Datos generales acerca de la serie de normas internacionales ISO 9000 y de las ventajas de la calidad. • Sesiones informativas específicas dirigidas a los grupos de trabajo sobre sus actividades y sobre las expectativas de la comisión de implantación, acerca de los resultados que se espera obtener, así como información continuada dirigida a todo el personal, sobre la iniciación de las actuaciones parciales, el estado de las mismas y cuáles han sido ya realizadas. • Información continuada dirigida a todo el personal sobre el avance del proyecto, las ventajas conseguidas y ejemplos escogidos de los logros para que sirvan de modelo a los demás. • Información sobre cursos interiores y exteriores. • Sesiones informativas específicas acerca del modelo elegido para garantizar la calidad. La información continuada deberá darse en los momentos más oportunos para: • Demostrar que hay una voluntad de moverse, es decir, que la implantación sigue su marcha. • Hacer patentes las ventajas que se persiguen con la implantación. • Mantener una actitud positiva hacia la misma. • Hacer patente que los objetivos trazados son asumibles y alcanzables. • Motivar a los grupos de trabajo. La formación deberá ser intensiva al principio, de manera que se pueda comenzar la implantación con éxito; luego, deberá hacerse más esporádica, pero siempre continua en función de las necesidades y de los resultados. Si los resultados no son los esperados, probablemente se tendrá que hacer un esfuerzo añadido en formación. Diagnóstico del Sistema de Calidad Para acometer la implantación de un sistema de calidad eficaz, se partirá de la situación actual, se comparará la misma con el modelo de sistema a implantar 346 Gestión Integral de la Calidad que se haya elegido y, fruto de ello, se establecerá un diagnóstico acerca de las deficiencias e insuficiencias existentes. El análisis debe estar basado en el estudio de los documentos, pruebas objetivas y entrevistas con el personal apropiado. Suele ser útil preparar y utilizar una tabla de doble entrada que incluya pormenorizadamente los requisitos del modelo. Se utilizará una tabla para las descripciones y los documentos y otra para el funcionamiento real del sistema. Los requisitos pueden evaluarse, además de con los comentarios oportunos, por medio de un sistema de puntuación. Se realizarán auditorías internas en las que se irá rellenando la tabla. La interpretación de los resultados dará lugar a un informe que incluirá: • Descripción del objeto y campo de aplicación. • Descripción de las cualidades y defectos de los diferentes servicios, destinados a obtener la conformidad con la norma escogida. • Propuestas de mejoras. • Un borrador de un nuevo plan general, o propuestas de modificación del plan general existente. • Comentarios acerca de la situación real de los conocimientos del personal y sobre el estado del equipo. Puede ser conveniente que se incluya un cuestionario de autodiagnóstico, que puede contener los siguientes capítulos: • Liderazgo. • Gestión y desarrollo de los recursos humanos. • Planificación estratégica de la calidad. • Mejora continua de la calidad. • Innovación. • Orientación al cliente. • Sistemas de medición. • Evolución de los resultados de la calidad. • Uso de la información. • Diseño del producto o servicio. • Gestión de proveedores y compras. • Gestión de la producción. • Instalaciones/equipos/maquinaria. • Marketing y ventas. • Administración y finanzas. • Comunicación. • Orden y limpieza. • Seguridad. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 347 • Medio ambiente. • Homologación y certificación. Auditorías y mantenimiento de los sistemas de calidad Por auditoría de calidad entendemos el examen metódico, sistemático e independiente para determinar si las actividades y los resultados relativos a la calidad satisfacen las disposiciones previamente establecidas y para comprobar que estas disposiciones se realizan y son adecuadas para lograr los objetivos previstos. Para realizarlas de forma correcta deben ser llevadas a cabo por personal independiente del área o actividad sobre la que trate la auditoría en cuestión, con el objeto de evitar subjetividades. Según se efectúe desde la empresa o por parte de una entidad independiente, las auditorías pueden ser internas o externas. Las auditorías internas se elaboran en la propia empresa, a solicitud de la alta dirección. Se llevan a cabo por personal cualificado que actuará como auditor con el objeto de realizar una autoevaluación de la propia empresa. La responsabilidad de todo el sistema de calidad, así como de las auditorías, siempre recae sobre la alta dirección, aunque será un responsable de calidad el encargado de dirigir las actuaciones pertinentes. Las auditorías externas, al contrario que las anteriores, se llevan a cabo por personal totalmente independiente de la empresa, como puedan ser las auditorías realizadas a una empresa proveedora por encargo de sus clientes, o auditorías realizadas en la propia empresa por un consultor-auditor externo. La norma ISO 10011 es la guía para auditar los sistemas de gestión de la calidad. En ella se encuentran pautas que nos facilitarán la estructuración del trabajo, como pueden ser los objetivos de la auditoría, las funciones de los auditores, el objeto y el plan de la auditoría e incluso la ejecución de la auditoría. Según la norma ISO 10011, en el plan de auditoría se determinan el objeto y campo de aplicación de la auditoría, las personas que ejercen responsabilidades directas relacionadas con la auditoría, los documentos de referencia, como pueden ser las normas, el manual de calidad y de procedimientos, el equipo auditor, el idioma, el departamento o actividades sometidas a auditoría, la fecha y duración prevista de las principales actividades de auditoría, el calendario de reuniones con la alta dirección, las exigencias en materia de confidencialidad y la lista de difusión del informe de auditoría. Deben prepararse planes específicos de auditoría para los elementos del sistema de calidad, que aseguren que se disponen en los lugares de utilización los documentos adecuados vigentes, que se llevan a cabo las actividades reales de acuerdo con dichos documentos y que dichas actividades son adecuadas y efectivas. 348 Gestión Integral de la Calidad Se da prioridad a aquellas actividades cuyos procesos sean más deficientes o tengan una importancia especial para conseguir la calidad especificada. Los grupos de auditoría deben prepararse para la misma estudiando tanto los planes específicos como el procedimiento general de auditoría. Antes de la auditoría, los miembros del grupo que va a realizarla deberán familiarizarse bien con los requisitos correspondientes. Las auditorías no anunciadas no son deseables, porque es importante asegurarse de que el funcionamiento es el normal y de que el personal implicado está presente. El ejecutivo responsable acompañará al grupo de auditoría para aportar información, pero no contestará a las preguntas cuyas respuestas debiera conocer el personal a sus órdenes. Los auditores procurarán hacer sus preguntas de tal forma que no sea posible contestarlas satisfactoriamente con un «sí» o un «no» y comprobarán si las cuestiones solicitadas figuran en los documentos correspondientes. Estos deberán ser en todo momento objetivos, estar atentos a todo indicio de prueba que pueda influir en las conclusiones de la auditoría y, en cualquier circunstancia, comportarse con ética. Si se descubre alguna deficiencia o error, deberá procederse a su esclarecimiento inmediato. Una vez finalizada, el grupo que la haya realizado preparará un informe de la auditoría en el cual se definirá la extensión de la misma y se destacarán sus puntos sobresalientes; igualmente se describirá la casuística de las deficiencias o no conformidades, así como de cualquier inadecuación o ineficacia de un servicio auditado. Además, será conveniente preparar formularios para la corrección de los defectos y no conformidades más graves. El informe de auditoría, junto con los formularios de corrección, se presentarán al ejecutivo del servicio auditado. Éste deberá emprender puntualmente la acción correctiva recomendada en las conclusiones de la auditoría. El plazo concedido dependerá de la mayor o menor importancia de las consecuencias potenciales de los defectos. Deberán ser supervisadas las acciones correctivas por la persona responsable, una vez completado el informe. La comisión de implantación del sistema de calidad, en base al informe de auditoría entregado deberá decidir si dichas conclusiones garantizan el sistema o bien, si se han de realizar modificaciones en la organización, el sistema de calidad, la asignación de recursos, la formación y entrenamiento. En cualquier caso, siempre que existan dudas se puede disponer de una auditoría externa realizada por personal más cualificado, que refleje el actual estado del sistema de calidad. Las auditorías de sistemas de calidad pretenden evaluar y supervisar todas las actividades que se llevan a cabo sobre los diferentes elementos que forman el sistema de calidad, comprobando que cumplen los requisitos establecidos y que son realmente efectivos. Algunos de los aspectos que abarcan estas auditorías se describen seguidamente: Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 349 • Medidas de la eficiencia de la estructura organizativa, procedimientos, métodos estadísticos, etc. • Comprobar la adecuación de toda la documentación necesaria. • Identificar las áreas, procesos y actividades, potenciales o reales, originarias de problemas. El objetivo es prevenir, reducir y eliminar las no conformidades. • Evaluar la eficacia de los recursos humanos, equipos y material que participan en el sistema de calidad. • Comprobar si los objetivos de calidad, las necesidades y las expectativas de los clientes han sido satisfechas. • Difusión e implantación de la política de calidad de la empresa. Las auditorías de los sistemas de calidad se pueden realizar en tres momentos distintos: previamente a la implantación de un nuevo sistema, con el fin de evaluar la situación inicial, durante el proceso de implantación, para supervisar la correcta aplicación y, al final del proceso para constatar que se han cumplido todos los requisitos específicos de cada uno de los elementos que constituyen el sistema de calidad. No obstante, existen otras situaciones en las que sería conveniente realizar una nueva auditoría, como sería el caso de que se realicen cambios importantes en el sistema de calidad a nivel de política de calidad, documentación, nuevas acciones, etc., o regularmente, para realizar un seguimiento del buen funcionamiento del sistema. Calidad y normalización La normalización referida a la calidad es una actividad de gran importancia para conseguir los objetivos que persigue todo sistema de calidad; es decir, que los procesos incluidos en el mismo den lugar a productos y servicios de calidad elevada, costes bajos y que la constatación de todo ello sea posible entre los clientes potenciales. Por ello, no debe sorprendernos que la tendencia a la normalización sea cada vez más acusada. La normalización se ha de entender como un medio activo, como una herramienta que posibilite hallar, a través de la práctica y la aplicación de las normas ya existentes, caminos cada vez más apropiados para llegar al objetivo último: satisfacer más y mejor al cliente, para seguir obteniendo y aumentando las utilidades que de ello se derivan. La normalización, en palabras de la Real Academia de la Lengua y, por tanto, aplicada a cualquier fin y no exclusivamente a la calidad, puede definirse como «la regulación o puesta en buen orden de aquello que no estaba». La ISO en un ámbito más restringido a la tecnología, la define como «toda actividad que aporta soluciones para aplicaciones repetitivas que se desarrollan, fundamen- 350 Gestión Integral de la Calidad talmente, en el ámbito de la ciencia, la tecnología, y la economía, con el fin de conseguir una ordenación óptima en un determinado contexto». En particular, esta actividad consiste en la elaboración, difusión y aplicación de normas. La normalización ofrece a la sociedad importantes beneficios al facilitar la adaptación de los productos, procesos y servicios a los fines a los que se destinan, protegiendo la salud y el medio ambiente, previniendo los obstáculos al comercio y facilitando la cooperación tecnológica. Una norma es un documento regulador de una cierta actividad, elaborada voluntariamente y con el consenso de las partes interesadas,1 que conteniendo especificaciones técnicas extraídas de la experiencia y los avances de la tecnología (para hacer posible su utilización) es de público conocimiento y que, en razón de su conveniencia o necesidad de aplicación extensiva, puede estar aprobada como tal por un organismo acreditado al efecto. Las ventajas de la normalización son, a primera vista, obvias, ya sean fabricantes, consumidores o la Administración: Para los fabricantes: • Racionaliza variedades y tipos de productos. • Disminuye el volumen de existencias en almacén y los costes de producción. • Mejora la gestión y el diseño. • Agiliza el tratamiento de los pedidos. • Facilita la comercialización de los productos y su exportación. • Simplifica la gestión de compras. Para los consumidores: • Establece niveles de calidad y seguridad de los productos y servicios. • Informa de las características del producto. • Facilita la comparación entre diferentes ofertas. Para la Administración: • Simplifica la elaboración de textos legales. • Permite establecer políticas de calidad, medioambientales y de seguridad. • Ayuda al desarrollo económico. • Agiliza el comercio. 1. Fabricantes, administraciones, usuarios y consumidores, centros de investigación y laboratorios, asociaciones y colegios profesionales, agentes sociales, etc. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 351 Certificación de sistemas de calidad La certificación se puede definir como la acción realizada por una entidad reconocida como independiente, manifestando a través de un documento o certificado, que existe la confianza suficiente de que un sistema de calidad, producto o servicio, debidamente identificado, resulta ser conforme con alguna norma específica. Más brevemente podemos decir que la certificación es la actividad consistente en la emisión de documentos que atestigüen que un producto o servicio se ajusta a normas técnicas determinadas. Para llegar a obtener la certificación debe existir un plan previo de desarrollo e implantación de un sistema de gestión de la calidad. En este sentido, los ocho principios definidos en la norma ISO 9000 y en la ISO 9004 pueden ser de gran ayuda. Como resultado final de la implantación del sistema de calidad se puede solicitar la certificación del mismo a través de una empresa certificadora externa e independiente como puede ser AENOR, en España, u otra debidamente acreditada.1 Por otra parte, una cosa es utilizar normas y otra demostrar a quien se estime oportuno, las ventajas diferenciales de que dispone una empresa y su capacidad de ofrecer productos o servicios capaces de satisfacer adecuadamente los requisitos demandados y, por tanto, demostrar su nivel de calidad. La certificación tiene un carácter de voluntariedad inicial que se complementa con las pruebas documentales que permiten ratificar que el proceso o procesos objetivos de la certificación poseen los méritos o valores que se pretenden demostrar y, por tanto, los productos o servicios que se derivan de los mismos ofrecen la suficiente confianza para su utilización o consumo. La certificación de un producto, proceso o servicio, tiene el valor de un aval que permite confirmar una ventaja diferencial en ellos, lo que mejorará la competitividad, y en definitiva, permitirá que los clientes se sientan más satisfechos con el producto. AENOR concede un certificado específico, indicativo de que una empresa dada se halla inscrita en el Registro de Empresa. Dicho certificado es el testimonio de la conformidad del sistema de aseguramiento de la calidad, adoptado e implantado por la empresa, con los requerimientos de la norma ISO 9001. El certificado de Registro de Empresa garantiza la presencia de una serie de elementos y actividades de gestión que permiten el aseguramiento de un cierto nivel de calidad. Es decir, certifica la presencia de un sistema de gestión de la ca1. Existen otros organismos autorizados como el LGAI (Laboratorio General de Ensayos de la Generalitat), Det Norske Veritas España, Bureau Veritas Quality International España, SA, SGS ICS Ibérica, SA, y otras entidades acreditadas por el ENAC. 352 Gestión Integral de la Calidad lidad pero, por ejemplo, no garantiza que una empresa entrega un producto adecuado para un propósito determinado. Proceso de certificación Una vez que la empresa juzgue convenientemente desarrollado e implantado el sistema de aseguramiento de la calidad de acuerdo con las exigencias definidas en las normas y con toda la documentación necesaria a disposición, incluyendo el manual de calidad, es entonces cuando puede solicitar a una entidad certificadora la concesión del certificado. En el caso de AENOR, el proceso de certificación discurre en tres etapas bien definidas: a) Formulación de la solicitud. Se acompañará de un cuestionario preliminar redactado por AENOR y cumplimentado por la empresa peticionaria, para definir la naturaleza de la petición y la situación actual de dicha empresa en cuanto a la gestión de la calidad. b) Examen previo de la solicitud. Se lleva a cabo de forma conjunta por AENOR y la empresa peticionaria, principalmente para determinar toda la documentación que la empresa debe entregar, incluyendo el manual de calidad, y evaluar de forma preliminar las posibilidades que existen de alcanzar la certificación. c) Tramitación de la solicitud. Esta etapa comprende el análisis de toda la documentación aportada por la empresa y la evaluación del sistema de calidad de la misma, para constatar que cumple y aplica de forma efectiva los requisitos definidos en la norma. El resultado de dicho estudio será un informe en el que se evalúa la situación, con las posibles carencias y desviaciones respecto a la conformidad de la norma. Dicho informe se entregará a la empresa peticionaria para que tome, en el caso de ser necesario, las medidas correctivas oportunas en un plazo determinado. El proceso de evaluación seguirá su curso, repitiéndose los últimos pasos descritos, hasta que se cumplan todos los requisitos de la certificación, momento en el cual la empresa certificadora AENOR emitirá el certificado de registro de empresa. La validez de la certificación es de tres años, al cabo de los cuales se realizará una auditoría de renovación. No obstante, de forma anual se suelen realizar auditorías de seguimiento para verificar el cumplimiento de los requisitos o aspectos pendientes de evaluar después de la aplicación de medidas correctivas. En el caso de repetidos incumplimientos de los requisitos, la empresa certificadora puede provocar la retirada de la certificación. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 353 Solicitud de Certificación Análisis Previo Cumplimiento de las exigencias Manual de calidad Información de desviaciones y aplicación de acciones correctivas Auditoría del sistema y evaluación del informe Certificado de Registro de Empresa Otras auditorias de seguimiento: anual de renovación: trienal Figura 10.1. Etapas del proceso de certificación El proceso de certificación descrito corresponde a un caso particular, referido a la entidad certificadora AENOR, que como ya se ha dicho, no es la única autorizada a nivel nacional, pero sirve como ejemplo para describir de forma genérica los principales pasos que se deben llevar a cabo para obtener la certificación de un sistema de calidad. 354 Gestión Integral de la Calidad Las normas ISO 9000/20001 Las Normas ISO 9000 son un conjunto de normas y directrices internacionales para la gestión de la calidad que, desde su publicación inicial en 1987, han obtenido una reputación global como base para el establecimiento de sistemas de gestión de la calidad. Estas normas se estructuraron tomando como base la norma británica BS 5750. Las normas ISO 9000 adoptadas por más de 150 países y empleadas por más de 350.000 empresas, organizaciones públicas y privadas de todo el planeta, para la creación y posterior certificación del sistema de calidad aplicado a sus procesos productivos, han superado un período de revisión exhaustiva2 que de forma destacada presenta los siguientes cambios: • La reducción total de normas aplicables y la simplificación de las mismas para fomentar su uso por parte de las empresas del sector servicios, así como por parte de las Pymes. Asimismo, presentan una importante reducción de la cantidad de documentos exigidos a las organizaciones a fin de cumplir la norma. • Una nueva estructura más centrada en los procesos3 efectuados y con una secuencia más lógica de contenidos. • La incorporación o ampliación de los requisitos aplicables a la función desempeñada por la alta dirección de la empresa en lo que respecta al sistema de la calidad, a la satisfacción del cliente y al seguimiento continuo tanto de los procesos en sí, como de los resultados obtenidos por la empresa en cuanto a la mejora sostenida de su sistema de calidad. Para esto último será preciso concretar una serie de indicadores para la medida y el análisis de las prestaciones del sistema, así como de los procesos y productos. • Un mayor grado de compatibilidad con otros sistemas de gestión, tales como el que plantea la norma ISO 14000 para la gestión medioambiental de la empresa. Por primera vez existe un texto plenamente unificado para la totalidad de los países miembros de habla hispana. Como hecho anecdótico y quizá indicativo 1. Presentación oficial y simultánea en todo el mundo el 15 de diciembre de 2000 de estas versiones que sustituyen a las anteriores ISO 9000 del año 1994. 2. Los protocolos de ISO requieren que todas las normas sean revisadas al menos cada cinco años para determinar si deben mantenerse, revisarse o anularse. 3. «Un proceso es un conjunto de actividades que reciben una o más entradas y crean un producto o servicio de valor para el cliente» (Hammer y Champy, 1993). «Un proceso es cualquier actividad o grupo de actividades que emplee unas entradas, les agregue valor y suministre un producto a un cliente interno o externo» (H.H. Harrington). Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 355 del avance del español en el mundo, el grupo especial de trabajo dedicado en exclusiva a este fin, contó también con la participación del organismo nacional de normalización de Estados Unidos (ANSI). Para poder reflejar los modernos enfoques de gestión y para mejorar las prácticas organizativas habituales, las normas ISO 9000/2000 han introducido cambios estructurales, manteniendo los requisitos esenciales de las normas precedentes. Estos cambios de la estructura están inspirados en el ciclo Deming de la mejora continua: • Responsabilidad de la dirección. • Gestión de los recursos. • Realización del producto y servicio. • Medición, análisis y mejora. En la terminología utilizada por la ISO 9000/2000 se aprecian los siguientes cambios importantes: • En el título de la ISO 9001, «gestión de la calidad» sustituye a «aseguramiento de la calidad», expresión que estaba dirigida más exclusivamente al logro de la conformidad del producto, como objetivo principal de la calidad. • El «suministrador» (la empresa objeto de la certificación) pasa a denominarse «organización», nombre genérico de «empresa». El «subcontratista» (proveedor) pasa a ser «proveedor» y en lugar de «producto», ahora se utiliza siempre el término «producto o servicio». La familia de normas ISO 9000 del año 2000 está constituida por cuatro documentos básicos: ISO 9000: Sistemas de Gestión de la Calidad – Conceptos y vocabulario. ISO 9001: Sistemas de Gestión de la Calidad – Requisitos. ISO 9004: Sistemas de Gestión de la Calidad – Guía para llevar a cabo la mejora. ISO 10011:1 Guía para auditar Sistemas de Gestión de la Calidad. Las anteriores normas ISO 9001, ISO 9002 e ISO 9003 (las ISO 9000 de 1994) se integran en una única norma ISO 9001. El sistema de gestión de la calidad cubre, con la nueva norma ISO 9001, todas las actividades de una organización y esto proporcionará a los clientes la seguridad de que todos los procesos de una 1. Esta norma ha sido revisada y sustituida por la 19011/2001 Directrices sobre auditorías de Sistemas de Gestión de la Calidad y Medio ambiente. 356 Gestión Integral de la Calidad organización han sido tratados. Las empresas que tenían su sistema de calidad conforme a estas versiones de 1994 no tuvieron que someterse a una completa reestructuración a partir de cero, puesto que se trataba de un proceso de revisión destinado a mejorar determinados aspectos de lo ya existente. En la norma ISO 9001/2000 se introduce el concepto de la «mejora continua» para estimular la eficacia de la organización, incrementar su ventaja competitiva en el mercado y así responder mejor a las necesidades y expectativas de sus clientes. Las normas ISO 9001 e ISO 9004 se han desarrollado como un par consistente o par coherente de normas. Mientras que la norma ISO 9001 se orienta más claramente a los requisitos del sistema de gestión de la calidad de una organización (y su mejora continua), la norma ISO 9004 va más lejos y proporciona recomendaciones para llevar a cabo la citada mejora. Aunque son normas «independientes», la nueva estructura fomenta una sinergia mejorada entre ambas y facilita la eficiencia y la eficacia organizativa. Este par coherente tiene como principal objetivo relacionar la gestión moderna de la calidad con los procesos y actividades de una organización, incluyendo la promoción de la mejora continua y el logro de la satisfacción del cliente. También se pretende que las normas ISO 9000 tengan una aplicación global, de acuerdo con las siguientes directrices: • Aplicación a todos los sectores de actividad, a todo tipo de productos y a todo tipo de organizaciones. • Sencillez de uso, lenguaje claro, facilitar su traducción y hacerlas más comprensibles. • Aptitud para conectar los sistemas de gestión de la calidad con los procesos de la organización. • Gran orientación hacia la mejora continua y la satisfacción del cliente. • Compatibilidad con otros sistemas de gestión tales como la norma ISO 14000 para la gestión medioambiental. • Necesidad de suministrar una base consistente y de identificar las necesidades primarias y los intereses de las organizaciones en sectores específicos, tales como la automoción y las telecomunicaciones entre otros. Con ello se persigue ofrecer herramientas con las cuales organizar las actividades para alcanzar beneficios tanto internos como externos y extenderlos a todas las organizaciones tanto públicas como privadas, sean grandes o pequeñas y sean productoras de bienes o de servicios. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 357 Principios1 de la gestión de la calidad Estos principios se implementarán de acuerdo con la naturaleza de cada organización y sus objetivos específicos. Lo que sí es común a todos ellos es que su utilización plantea una perspectiva que puede constituir la base para la mejora del desempeño y la excelencia de una organización. Los ocho principios de la gestión de la calidad en los que se sustentan las normas de la serie ISO 9000/2000 se presentan para su utilización por parte de la alta dirección, como una estructura destinada a llevar a sus organizaciones hacia la mejora de su funcionamiento. Estos principios son: 1. Enfoque de la organización, al cliente Las organizaciones dependen de sus clientes y por lo tanto deberían comprender las necesidades actuales y futuras de los mismos, satisfacer sus requisitos y esforzarse en sobrepasar sus expectativas. Beneficios que reporta: • Respuesta rápida y dotada de la flexibilidad necesaria ante las oportunidades del mercado a fin de aumentar los beneficios y la cuota de mercado. • Orientar la utilización de los recursos de la organización hacia el logro de la satisfacción del cliente. • Mejora en la fidelidad del cliente. Acciones que permite impulsar: • Analizar y asumir de forma completa las necesidades y expectativas de los clientes. • Vincular los objetivos de la organización a las mismas. • Informar acerca de dichas necesidades y expectativas a toda la organización. • Actuar de acuerdo con los resultados obtenidos en estos aspectos. • Gestionar sistemáticamente las relaciones con los clientes. • Mantener el adecuado equilibrio entre la satisfacción del cliente y del resto de los grupos de interés (tales como propietarios, empleados, suministradores, entidades financieras, comunidades locales y la sociedad en general). 1. Los ocho principios están definidos en la norma UNE-EN ISO 9000/2000, Sistemas de gestión de la calidad – Fundamentos y vocabulario, y en la norma UNE-EN ISO 9004/2000, Sistemas de gestión de la calidad – Directrices para la mejora del desempeño. 358 Gestión Integral de la Calidad 2. Liderazgo de la dirección Los líderes unifican la finalidad y la dirección de la organización. Ellos deberían crear y mantener un ambiente interno en el cual el personal pueda llegar a involucrarse totalmente en la consecución de los objetivos de la organización. Beneficios que reporta: • Comprensión de los objetivos de la empresa y motivación para alcanzarlos por parte del personal. • Evaluación e implantación integradas de las actividades. • Reducción de la falta de comunicación entre los niveles de la organización. Acciones que permite impulsar: • Tener muy en cuenta las necesidades de todos los grupos de interés incluyendo clientes, propietarios, personal, suministradores, entidades de financiación, comunidad local y la sociedad en general. • Crear y mantener valores compartidos, imparcialidad y modelos éticos de comportamiento en todos los niveles de la organización. • Mitigar los temores que pueden atenazar al personal, creando un clima de confianza. • Proporcionar formación, capacitación y recursos al personal, así como la iniciativa para actuar con responsabilidad y autoridad. • Impulsar las contribuciones del personal y reconocimiento de las mismas. 3. Implicación de los recursos humanos El personal, con independencia del nivel de la organización en la que se encuentre, es la esencia de la misma y su total implicación posibilita que sus capacidades sean usadas para el beneficio de dicha organización. Beneficios que reporta: • Recursos humanos con la necesaria motivación e involucrados y comprometidos con la organización. • Innovación y creatividad en el personal para alcanzar los objetivos de la organización. • El personal se sentirá realmente valorado por su trabajo. • El personal estará deseando participar en los programas de mejora continua. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 359 Acciones que permite impulsar: • El papel de las personas y, por tanto, su contribución en la organización. • Identificar las limitaciones existentes en las actividades del personal. • Evaluar la actuación del mismo de acuerdo a sus propios objetivos y metas. • Aumentar las competencias propias de cada persona e impulsar su formación y capacitación. • Compartir abiertamente los conocimientos y experiencia de las personas que integran la organización. • Discusión sin trabas de los problemas de la organización y sus procesos y búsqueda en común de soluciones. 4. Gestión enfocada hacia los procesos Los resultados deseados se alcanzan más eficientemente cuando los recursos y las actividades relacionadas se gestionan como un proceso. Beneficios que reporta: • Posibilidad de reducción de los costes y tiempo necesario, por medio de una utilización efectiva de los recursos de la organización. • Mejora de los resultados y de su consistencia y predictibilidad. • Posibilidad de que las oportunidades de mejora estén centradas y priorizadas. Acciones que permite impulsar: • Identificación sistemática de las actividades necesarias para lograr el resultado deseado. • Establecimiento de responsabilidades e instrucciones claras, para la gestión de las actividades clave. • Comprensión y medida cabal de dichas actividades clave. • Identificación de los nexos de las interfaces de las actividades clave en las funciones de la organización y entre ellas. • Gestión orientada a partir de los recursos a emplear, los métodos y los materiales, con la correspondiente mejora de las actividades clave de la organización. • Evaluación de los riesgos de las actividades realizadas para los clientes, suministradores y otros grupos de interés, así como todo tipo de consecuencias o impactos que puedan acarrear. 360 Gestión Integral de la Calidad 5. Sistema integrado por procesos enfocados hacia la gestión La identificación, comprensión y gestión de los procesos interrelacionados como un sistema, contribuye a la eficacia y eficiencia de una organización a la hora de alcanzar sus objetivos. Beneficios que reporta: • Integración de los procesos que permitirá alcanzar mejor los resultados deseados. • Facilidad para orientar los esfuerzos en los procesos principales. • Mejora de la confianza de los grupos de interés en la consistencia y mejora de la organización en eficacia y eficiencia. Acciones que permite impulsar: • Sistema estructurado para alcanzar los objetivos de la organización de la forma más efectiva posible. • Integración armonizada de los procesos del sistema y sus interdependencias. • Interpretación clara de las responsabilidades exigibles para alcanzar los objetivos comunes. • Reducción de barreras interfuncionales. • Asumir las capacidades y limitaciones de la organización y los recursos de que se vale. • Definir claramente cómo han de desarrollarse las actividades del sistema. • Evaluar de forma continua el sistema a fin de mejorarlo. 6. Mejora continua de las actividades de la organización La mejora continua de la organización y sus actividades debe convertirse en un objetivo prioritario y permanente. Beneficios que reporta: • Mejorar las capacidades de la organización y así, aumentar la ventaja competitiva. • Integración de las actividades de mejora de los distintos niveles de la organización y orientación de las mismas de acuerdo con la estrategia de la organización. • Flexibilidad para reaccionar rápidamente ante las oportunidades. Acciones que permite impulsar: • Emprender una orientación sistemática hacia la mejora continua, para toda la organización. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 361 • Disponer de lo necesario para la formación y capacitación del personal, hacia la mejora continua. • Mentalizar a cada persona para que la mejora continua sea un objetivo prioritario. • Establecer objetivos que orienten hacia la mejora continua y sistemas de evaluación de su aplicación real. • Distinguir las mejoras y evaluarlas. 7. Orientación de datos e información para la toma de decisiones Las decisiones efectivas se basan en el análisis de datos y en la información. Beneficios que reporta: • Decisiones basadas en la información necesaria. • Mejora de la efectividad de las decisiones. • Mejora de la efectividad de revisar, cuestionar y cambiar opiniones y decisiones. Acciones que permite impulsar: • Garantizar que los datos y la información son suficientemente precisos y fiables. • Aumentar la accesibilidad de dichos datos e informaciones. • Análisis mejorado de los datos y la información. • Decisiones y actuaciones posteriores basadas en un equilibrio entre el análisis de los hechos y la experiencia e intuición. 8. Mejora de las relaciones con los proveedores Existe una clara interdependencia entre una organización y sus proveedores; cuando las relaciones entre ambos mejoran, se aumenta la capacidad de ambos para crear valor. Beneficios que reporta: • Incrementa la capacidad de crear valor para ambas partes. • Flexibilidad y rapidez de respuesta en relación a los cambios experimentados por el mercado y sus clientes. • Optimización de costes y recursos de cualquier tipo. Acciones que permite impulsar: • Equilibrio en las actuaciones y sus resultados, a corto y largo plazo. • Identificar y elegir adecuadamente los proveedores clave. • Comunicaciones claras y abiertas a todos los niveles. 362 Gestión Integral de la Calidad • Posibilidad de compartir la información y los planes de actuación. • Posibilidad de compartir actividades de mejora. • Orientar, respaldar y reconocer las mejoras que obtengan los proveedores, así como sus resultados. A partir de estos ocho principios y con la aplicación de los capítulos de la norma 9001/2000 que resumiremos a continuación, la empresa se hallará en condiciones de iniciar el proceso de certificación de su organización, producto o servicio. Contenido de la Norma ISO 9001/2000 A diferencia de la anterior norma, la ISO 9001/1994 que contaba con veinte capítulos, ésta los reduce a una introducción con tres capítulos y otros cinco capítulos fundamentales. Ello es debido a que al tener en cuenta los ocho principios de la gestión de la calidad que acabamos de exponer, la identificación de cada caso con estos cinco grandes capítulos se hace mucho más sencilla, a la vez que se dejan menos cabos sueltos en todos los sentidos. Se ha ganado en flexibilidad, así como en alcance a cualquier nivel de la organización que se pretenda certificar. Los cinco capítulos o requisitos fundamentales a los que acabamos de referirnos son: • Sistema de Gestión de la Calidad. • Responsabilidad de la Dirección. • Gestión de los recursos. • Realización del producto. • Medición, análisis y mejora. Podemos observar en esta versión de la norma una convergencia bastante clara con el modelo de calidad de la EFQM, expuesto en el capítulo primero de esta obra, ya que tras la definición del sistema de calidad en el primer capítulo de la norma, los tres capítulos siguientes de la misma encajan muy bien con los agentes del modelo EFQM y el capítulo quinto de la norma encaja con los resultados del modelo EFQM. Sin embargo, en la introducción de la norma ISO 9001/2000 se hallan además los capítulos correspondientes a: Generalidades, Aplicación, Normas para la consulta y Términos y definiciones, recordando, una vez más, que en todo momento resultará prioritario tener en cuenta: • El enfoque basado en procesos. • La satisfacción del cliente. • La relación con la norma ISO 9004 (ya referida). Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 363 • Compatibilidad con otros sistemas de gestión, tales como ISO 14000 (ya aludida anteriormente). Si revisamos lo expuesto en esta obra acerca del TQM, el QFD o el AMFE, podemos percibir la fuerte relación que existe entre las teorías que sustentan dichas herramientas y la nueva ISO 9001/2000. De ahí la importancia de los procesos, así como de la satisfacción del cliente, en la definición de requisitos como elementos de entrada (inputs) del proceso de producción del producto o servicio; asimismo, resultará importante la definición de los correspondientes elementos de salida (outputs) en la medición, análisis y mejora, con el mismo fin de obtener la satisfacción del cliente. La figura 10.2 trata de ilustrar este aspecto. Figura 10.2. Papel de los distintos elementos del sistema en la calidad alcanzada La norma ISO 9001/2000 se compone, pues, de ocho capítulos, tres de ellos introductorios: 1. Objeto y campo de aplicación. 2. Normas para consulta. 3. Términos y definiciones. 4. Sistema de gestión de la calidad. 5. Responsabilidad de la dirección. 6. Gestión de los recursos. 364 Gestión Integral de la Calidad 7. Realización del producto. 8. Medición, análisis y mejora. Dado que los contenidos de los capítulos introductorios no ofrecen aspectos relevantes que no hayan sido comentados, de una manera u otra, a lo largo del presente capítulo, vamos a exponer brevemente, a continuación, los contenidos de los cinco capítulos fundamentales, que como ya ha sido comentado, se basarán en los principios ya expuestos anteriormente. Por otra parte, podemos encontrarnos que en alguna bibliografía sólo se destaquen cuatro capítulos, en lugar de cinco, entendiendo el de Sistema de Gestión de la Calidad como un capítulo de generalidades ya conocidas, pero no por ello menos relevantes. Los cinco capítulos que resumimos para concluir esta referencia a la norma ISO 9001/2000, son: 4. Sistema de Gestión de la Calidad Los requisitos generales determinan lo que la organización debe establecer a nivel de documentos, criterios, seguimiento e implementación de las acciones necesarias para la mejora continua. Asimismo, los requisitos de la documentación ponen mayor énfasis en la declaración de una política de calidad y destacan la importancia del Manual de calidad. Finalmente, en el apartado de Control de los documentos se pretende no dejar nada a la improvisación, esto es legibilidad, disponibilidad, actualidad, etc. Los requisitos generales para el control de la documentación definidos en este capítulo quedan recogidos en los siguientes apartados: 4.1. Generalidades: la documentación debe incluir: • Las declaraciones documentadas de la política y los objetivos de calidad. • El manual de calidad. • Los procedimientos y registros requeridos por la norma. • Los documentos requeridos por la organización. 4.2. Manual de calidad: deberá crearse y mantenerse actualizado con los siguientes contenidos: • El campo de aplicación del sistema de gestión de la calidad, con justificación de cualquier exclusión. • Los procedimientos definidos para el sistema o referencia a los mismos. • La descripción, que debe incluir las interacciones existentes, para los procesos comprendidos en el sistema de gestión de calidad. 4.3. Control de los documentos: los documentos requeridos por el sistema de calidad deben ser controlados por medio de un procedimiento que cubra los siguientes aspectos: Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 365 • Aprobar los documentos. • Revisarlos, actualizarlos y aprobarlos nuevamente. • Identificar los cambios y el estado de revisión actual de los documentos. • Asegurar que la documentación esté disponible allí donde ha de ser utilizada y actualizada. • Asegurar que la documentación sea legible y se halle identificada de forma clara. • Asegurar que la documentación externa esté identificada y controlada su distribución. • Evitar la utilización de documentación obsoleta y garantizar su correcta identificación como tal. 5. Responsabilidad de la dirección El compromiso de la dirección, el enfoque al cliente, la política de la calidad, la planificación, la responsabilidad, autoridad y comunicación y también la revisión, atañen directa e ineludiblemente a la alta dirección. Cada uno de estos aspectos se recogen en la norma por medio de los siguientes apartados: 5.1. El compromiso de la dirección supone que ésta deberá ocuparse debidamente de: • Comunicar a toda la organización la necesidad de cumplir con los requisitos de los clientes, los contractuales y los reglamentarios. • Establecer la política y objetivos de calidad. • Impulsar la realización de las revisiones del sistema de gestión de calidad. • Asegurar la disponibilidad de recursos. 5.2. Con relación al enfoque al cliente, la total satisfacción del mismo exige que la alta dirección se asegurare de que: • Las necesidades y expectativas del cliente se determinen correctamente. • Las citadas necesidades y expectativas se comprendan y se cumplan. • En la determinación de estas necesidades y expectativas se tengan en cuenta todos los requisitos legales y reglamentarios. 5.3. En relación con la política de calidad, la alta dirección debe asegurarse de que: • Es la adecuada para los objetivos de la organización. • Está orientada hacia la satisfacción del cliente y hacia la mejora continua. • Asegura el establecimiento y la revisión de los objetivos de calidad. • Se comunica y es comprendida por los niveles apropiados de la organización. • Se revisa periódicamente para su continua adecuación. 5.4. Por lo que hace referencia a la planificación, la norma incide en los siguientes puntos: 366 Gestión Integral de la Calidad • La alta dirección se asegurará de que los objetivos de calidad: • Se establezcan para cada nivel y función pertinente. • Sean coherentes con la política de calidad y medibles. • La alta dirección debe identificar y planificar los recursos necesarios para alcanzar los objetivos anteriores; en este sentido, la planificación deberá incluir: • Los procesos del sistema de gestión de la calidad. • Los recursos necesarios. • La mejora continua. 5.5. La responsabilidad, autoridad y comunicación incluye los siguientes puntos: • Responsabilidad y autoridad: la alta dirección deberá asegurar la definición y comunicación de sus responsabilidades y autoridad, así como su interrelación. • Representación de la alta dirección: la alta dirección deberá nombrar un miembro de la dirección, que la representará, el cual tendrá las siguientes responsabilidades y autoridad: • Implantar y mantener el sistema de gestión de la calidad. • Informar a la alta dirección. • Asegurar que se conocen los requisitos del cliente. • Comunicación interna: la organización debe garantizar una comunicación efectiva entre los diferentes niveles y funciones. 5.6. Finalmente, la revisión por la dirección, incluye los puntos que siguen: • Generalidades: la alta dirección revisará el sistema de calidad: • A intervalos planificados. • Para verificar la consistencia, adecuación, efectividad y cambios. • Información para la revisión: en la revisión por parte de la dirección deben tenerse en cuenta la situación actual y las oportunidades de mejora asociadas a: • Auditorías. • Retroalimentación de la información procedente de los clientes. • Análisis de los productos y procesos. • Acciones correctivas o preventivas. • Seguimiento de las revisiones previas. • Cambios habidos. • Recomendaciones para la mejora. • Resultados de la revisión por la dirección, que necesariamente deberán incluir: • Mejora alcanzada en la eficacia del sistema y sus procesos. • Mejoras obtenidas en el producto. • Necesidades de recursos. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 367 6. Gestión de los recursos Los recursos adecuados para conseguir la máxima eficacia y eficiencia deben determinarse por la propia organización, que tendrá presente que el objetivo será la implantación y mejora de los procesos del sistema de calidad y aumentar asimismo la satisfacción del cliente. En este apartado la norma destaca cuatro grandes temas: 6.1. Suministro de los recursos: los recursos adecuados para conseguir la máxima eficacia y eficiencia deben ser determinados por la organización, según hemos expuesto, para: • Implantar y mejorar los procesos del sistema de gestión de la calidad. • Aumentar la satisfacción del cliente. 6.2. Recursos humanos, que abarca los aspectos que siguen: • Generalidades: el personal que realice trabajos que afecten a la calidad debe ser competente en base a la educación, formación, habilidades y experiencia apropiadas. • Competencia, toma de conciencia y formación. En estos aspectos, la organización debe: • Determinar las competencias del personal. • Satisfacer las necesidades de formación. • Evaluar la eficacia en relación con la formación. • Asegurarse de que el personal es consciente de su relevancia y contribución en la obtención de objetivos. • Mantener registros de formación, educación, cualificación y experiencia. 6.3. Infraestructura: la organización debe identificar, proporcionar y mantener la infraestructura necesaria para conseguir un producto conforme, teniendo en cuenta: • Edificios, espacio de trabajo y servicios asociados. • Equipos de hardware y de software. • Todos los servicios de soporte. 6.4. Ambiente de trabajo: la organización debe lograr la conformidad del producto a través de la identificación y la gestión de las condiciones del ambiente de trabajo. 7. Realización del producto Por lo que a este apartado hace referencia, la norma ISO 9001/2000 incide, ante todo, en la necesidad de determinar los requisitos relacionados con el producto, atendiendo a las necesidades y especificaciones del cliente. Asimismo, se 368 Gestión Integral de la Calidad deberán planificar y controlar el diseño y desarrollo del producto, las operaciones de producción y servicio, las compras, etc. La norma determina seis apartados para este capítulo, que desarrollamos brevemente a continuación: 7.1. Planificación de la realización del producto: La planificación ha de ser consistente con los requisitos de otros procesos del sistema de calidad. Para esta planificación, la organización debe determinar, cuando sea conveniente: • Los objetivos de la calidad y requisitos para el producto. • La necesidad del establecimiento de procesos, documentación y recursos específicos. • Actividades de verificación, validación, seguimiento, inspección y ensayos para el producto, así como los criterios de aceptación. • Los registros que se consideren necesarios. 7.2. Procesos relacionados con el cliente, apartado integrado por los siguientes puntos: • Determinación de los requisitos relacionados con el producto, para lo cual la organización deberá determinar: • Los requisitos especificados por el cliente, que incluirán los correspondientes a las actividades de entrega y posteriores. • Los requisitos no establecidos por el cliente, para un uso especificado o para un uso previsto, cuando sean necesarios. • Los requisitos legales y reglamentarios relacionados con el producto. • Cualquier requisito adicional determinado por la organización. • Revisión de los requisitos relacionados con el producto, a revisar por la organización. Esta revisión debe ser efectuada antes de que la organización se comprometa a proporcionar un producto al cliente (por ejemplo, al envío de las ofertas, en la aceptación de contratos o pedidos o de cambios en los contratos o pedidos). Asimismo, deberá asegurarse de que: • Se hayan definido los requisitos del producto. • Se hayan resuelto todas las diferencias existentes entre los requisitos del pedido o contrato y los expresados previamente. • La organización tenga capacidad para cumplir los requisitos definidos. Es necesario mantener registros de los resultados de la revisión y de las acciones originadas. • Comunicación con los clientes. La organización debe determinar e implementar disposiciones eficaces para la comunicación con los clientes, relativas a: • La información sobre el producto. • Las consultas, contratos o pedidos, incluyendo las modificaciones. • La retroalimentación procedente del cliente, incluyendo las reclamaciones. Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 369 7.3. Diseño y desarrollo • Planificación del diseño y desarrollo. La organización debe planificar y controlar el diseño y desarrollo del producto. Durante la planificación del diseño y desarrollo, la organización debe determinar claramente: • Las etapas del diseño y desarrollo del producto. • Para cada una de ellas, determinará la revisión, verificación y validación apropiadas. • Las responsabilidades y autoridades para el diseño y el desarrollo. • Entradas al diseño y desarrollo, relacionadas con los requisitos del producto, las cuales deberán ser definidas y documentadas, incluyendo: • Los requisitos funcionales y de rendimiento. • La legislación y reglamentación aplicables. • La información aplicable de diseños similares anteriores. • Otros requisitos esenciales para el diseño y el desarrollo. • Resultados del diseño y desarrollo respecto a los requisitos de entrada. Las salidas correspondientes, que deberán ser aprobadas antes de su liberación, deberán documentarse de manera que: • Puedan satisfacer los requisitos de entrada del diseño y desarrollo. • Sean fuente de información apropiada para las operaciones de compra, producción y de servicio. • Puedan servir para contener o referenciar los criterios para la aceptación del producto. • Puedan definir las características esenciales del producto para que éste pueda ser utilizado de forma segura y apropiada. • Revisión del diseño y desarrollo. Deben hacerse revisiones sistemáticas del diseño y desarrollo, en etapas adecuadas para: • La evaluación de la capacidad para satisfacer los requisitos. • La identificación de problemas y realizar propuestas para solucionarlos, así como para su seguimiento. Estas revisiones deberán ser documentadas y en ellas deben participar representantes de las funciones relacionadas con la(s) fase(s) de diseño y desarrollo que se esté(n) revisando. • Verificación del diseño y desarrollo, que deberá realizarse para asegurar que las salidas satisfagan las entradas de dicho diseño y desarrollo; los resultados de dicha verificación y de las acciones de seguimiento que se deriven de la misma, deberán ser registrados. • Validación del diseño y desarrollo, que es necesario realizarla (y siempre que se pueda, se hará antes de la entrega o implantación del producto), para confirmar su uso previsto. Si no es posible efectuar totalmente esta validación antes de la entrega o implantación del producto, se llevará a cabo una validación parcial en la extensión que sea aplicable. 370 Gestión Integral de la Calidad • Control de cambios del diseño y desarrollo, los cuales deberán ser identificados, documentados y controlados, incluyendo la evaluación de los efectos de los cambios sobre las partes constitutivas, componentes y productos entregados. Cuando sea oportuno, estos cambios deberán ser verificados, validados y aprobados antes de su implantación. 7.4. Compras. Los apartados y puntos que comprenden son: • Procesos de compras: • La organización deberá controlar sus procesos de compras para asegurar que el producto comprado cumple todos los requisitos. • La organización deberá asimismo evaluar y seleccionar periódicamente a sus proveedores (documentando los resultados de la evaluación y las acciones posteriores de seguimiento), teniendo en cuenta su capacidad para suministrar productos según los requisitos de la organización. • Información de las compras. El producto que se ha comprar deberá estar descrito en la documentación de compras. Cuando sea necesario, esta descripción deberá incluir: • Los requisitos de aprobación del producto, procedimientos, procesos y equipos. • Los requisitos para la cualificación del personal. • Los requisitos del sistema de gestión de calidad. • Verificación de los productos comprados. La organización identificará e implantará las acciones que sean necesarias para la verificación de los productos comprados. 7.5. Operaciones de producción y de servicio, que incluirán los apartados y puntos que siguen: • Control de las operaciones de producción y de servicio, a efectuar por la organización, por medio de: • Disponibilidad de toda la información precisa sobre las características del producto. • Disponibilidad de instrucciones de trabajo, allí donde sea necesario. • Utilizar y mantener los equipos apropiados para las operaciones de producción y servicio. • Disponer y utilizar equipos de medida y seguimiento. • Implantar actividades para la medida y seguimiento. • Implantar procesos relacionados con las actividades de expedición, entrega y posteriores a la entrega. • Validación de los procesos productivos o de servicios, con el objetivo de demostrar la capacidad de los mismos y para alcanzar los objetivos planificados, siempre que no puedan ser validados por medio de una medida posterior o de seguimiento. Este proceso de validación, siempre que sea posible, deberá incluir: Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 371 • Criterios para la revisión y aprobación de los procesos. • La cualificación de los equipos y del personal. • El uso de metodologías y procedimientos definidos. • Requisitos para los registros. • La revalidación, cuando sea oportuna. • Identificación y trazabilidad: cuando corresponda, es necesaria la identificación del producto durante las operaciones de producción y de servicio, utilizando los medios oportunos. Cuando la trazabilidad sea un requisito expresamente especificado, deberá ser controlada y registrada una única identificación del producto. • Bienes del cliente. Cuando la organización tenga bienes de sus clientes, deberá identificarlos, verificarlos, protegerlos y mantenerlos. Cuando un bien del cliente se extravíe, se deteriore o por cualquier motivo se estime que no es adecuado para su utilización, se registrará y comunicará al cliente. • Preservación del producto. La organización deberá garantizar, tanto en el proceso interno como en la entrega final (identificación, manipulación, embalaje, almacenamiento y protección), la conformidad del producto según las especificaciones del cliente. 7.6. Control de los equipos de medida y seguimiento. Se identificarán las medidas y los equipos de medida adecuados para asegurar la conformidad del producto; además, deberá asegurarse que la capacidad de medida es coherente con sus requisitos. Los equipos de medida y seguimiento deben: • Calibrarse o verificarse a intervalos específicos o previos a su uso. • Ajustarse o reajustarse, según sea necesario. • Identificarse. • Salvaguardarse de ajustes no autorizados. • Protegerse de daños y deterioros. • Tener evaluada la validez de los resultados previos y adoptar medidas correctoras cuando un equipo esté fuera de calibrado. 8. Medición, análisis y mejora Para alcanzar la mejora continua, la organización debe definir, planificar e implantar actividades de medición, seguimiento y análisis, para así verificar que esta mejora se desarrolla correctamente. Esto incluye la determinación de los métodos a aplicar, pudiendo incluir también técnicas estadísticas y el alcance de su utilización. Para el seguimiento y medición es relevante que la organización tenga muy en cuenta la satisfacción del cliente, lleve a cabo auditorías internas y realice el seguimiento y medición efectivos de los procesos y los productos. El control del producto no conforme debe prevenir su uso o entrega no intencional. 372 Gestión Integral de la Calidad Para que la mejora sea continua, la organización también deberá aplicar acciones correctivas apropiadas a los efectos de las no conformidades, así como acciones preventivas enfocadas a problemas potenciales. Los apartados que incluye este capítulo son: 8.1. Generalidades, donde se especifica la necesidad de la mejora continua y de la planificación e implantación de actividades de medida, seguimiento y análisis para verificar que esta mejora se desarrolla correctamente. También se especifica la utilización de diferentes metodologías para implantar la mejora, incluidas las herramientas estadísticas. 8.2. Medida y seguimiento, que comprende los siguientes puntos: • Satisfacción del cliente. La organización debe realizar un seguimiento de la información relativa a la percepción que el cliente tiene del cumplimiento de los requisitos por parte de la organización, estableciendo una metodología para obtener esta información y utilizarla como herramienta de mejora. • Auditorías internas, periódicas, con el objetivo de determinar si el sistema de gestión de la calidad se adecua a la norma ISO, a los requisitos establecidos para el mismo y a las actividades planificadas. También se verificará si la implementación es la correcta y se mantiene de forma eficaz. La planificación de las auditorías se realizará teniendo en cuenta el estado y nivel de importancia de las actividades y áreas a auditar. Asimismo, se tendrán en cuenta las auditorías llevadas a cabo en el pasado y será muy importante que el personal auditor no pertenezca al área de actividades a auditar. Es asimismo importante que se elabore un procedimiento documentado que contemple las responsabilidades y requisitos para la realización de las auditorías. En caso de detectarse deficiencias durante la auditoría, la dirección del área auditada deberá tomar medidas correctivas; asimismo, deberán hacerse actividades de seguimiento para verificar la correcta aplicación de cuanto ha quedado expuesto. • Seguimiento y medición de los procesos del sistema de calidad, que deberá efectuarse con los métodos adecuados y, en su caso, con la medición apropiada. Los métodos aplicados deberán demostrar la capacidad de los procesos para alcanzar los resultados planificados. Cuando no se alcancen, deberán desarrollarse acciones correctivas para asegurar la conformidad del producto. • Seguimiento y medición del producto y de los requisitos que debe cumplir, que implicará un seguimiento y medida de las características del producto, en las etapas apropiadas del proceso, de acuerdo con los preparativos planificados. La evidencia de la conformidad con los criterios de aceptación debe ser mantenida y los registros indicarán las personas Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 373 que pueden autorizar la expedición del producto o realización del servicio, que no podrá llevarse a cabo hasta cumplimentar los preparativos planificados. Sólo la autoridad competente o el cliente pueden autorizar la expedición del producto o prestación del servicio. 8.3. Control del producto no conforme. Para evitar la utilización y entrega de producto no conforme, la organización deberá asegurarse de que el producto se halle perfectamente identificado y controlado, para lo cual se definirán en un procedimiento documentado, los controles y las responsabilidades relacionadas con estos controles, así como también las personas autorizadas para su tratamiento. Este tratamiento para los productos no conformes comprenderá alguna de las acciones que siguen: • Las que permitan eliminar directamente las no conformidades. • Emisión de una concesión para su aceptación con la autorización de uso o expedición, siempre que esta autorización emane del cliente o de una persona debidamente autorizada. • Acciones para prevenir la utilización o aplicación original. Cuando se detecta un producto no conforme después de ser entregado e, incluso, una vez iniciada su utilización, deberá actuarse dirigiendo en esta ocasión las acciones hacia las consecuencias o efectos potenciales de la no conformidad. Además, se registrarán las causas de la no conformidad, así como cualquier acción tomada al respecto. Por otra parte, cualquier corrección sobre un producto no conforme exigirá someterlo a una nueva verificación, para comprobar la adecuación a las especificaciones. 8.4. Análisis de datos Para demostrar la adecuación y eficacia del sistema de gestión de la calidad, se deberán determinar, recopilar y analizar los datos apropiados. Los análisis de estos datos han de proporcionar información acerca de: • La satisfacción del cliente. • La conformidad con los requisitos del producto. • Características de los procesos y productos y sus tendencias. • Los proveedores. 8.5. Mejora. Contemplaremos en este apartado los puntos siguientes: • La mejora continua de la eficacia del sistema de gestión de la calidad, por medio de la aplicación de la política de calidad, los objetivos de calidad, los resultados de las auditorías, los análisis de datos, las acciones correctivas y preventivas y la revisión de la dirección. • Acciones correctivas para evitar la aparición de nuevas no conformidades; ello supone que deberán acometerse acciones para eliminarlas. • Acciones preventivas para prevenir la ocurrencia de las no conformidades; ello supone que deberán acometerse acciones para eliminar, en esta ocasión, las causas potenciales de las no conformidades. 374 Gestión Integral de la Calidad La última versión: Normas ISO 9000/2008 La versión actual de las normas ISO 9000 data de 2008, y fue publicada el 13 de noviembre del año 2008. Esta nueva actualización es fruto, con cierto retraso, de la revisión periódica (en teoría, cada cinco años) que requieren los estándares definidos por ISO, con el fin de actualizarlos y mantenerlos de acuerdo con las tendencias vigentes en cada momento, acerca de los distintos aspectos de la gestión. Como en las anteriores versiones, la norma central es la ISO 9001, relacionada con la gestión de la calidad y sus requisitos. La versión de ISO 9001/2008 ha sido publicada con el título La Gestión para el éxito sostenible - Un enfoque desde la Gestión de la Calidad (Managing for Sustainable Success - A Quality Management Approach). Como aspecto realmente destacado, incluye una herramienta de autoevaluación con dos objetivos, la evaluación estratégica destinada a la Dirección General y, también, la evaluación de las operaciones. Por otra parte, la norma ISO 9000 /2008 supone la confirmación del papel relevante del ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Act) que ya fue una de las principales novedades de la versión de 2000. Ello supone la definitiva confirmación de la importancia de la gestión orientada a los procesos y de la mejora continua. En efecto, ISO 9001/2008 guarda un gran paralelismo con el ciclo Deming o PDCA, estando por ello estructurada en cuatro grandes bloques lógicos. Entre otras cosas, ello implica que el modelo ISO permite desarrollar todo tipo de actividad, con una estructura válida para diseñar e implantar cualquier sistema de gestión (más allá de la calidad) y, también, lograr la integración de distintos sistemas. Por otra parte, esta última revisión de la norma ISO 9001 tiene como objetivos principales: • Mejorar la norma de 2000 en todo aquello que se haya considerado necesario. • Mejorar aún más la claridad y facilidad de uso, lo que el lector recordará que ya se hizo en buena medida en la versión 2000. • Aumentar aún más la compatibilidad con la ISO 14001:2004. Los cambios habidos, consecuencia de todo ello, no son esencialmente estructurales, más bien se ha profundizado en la misma dirección que la norma del año 2000, que ha sido descrita en este capítulo, puesto que se ha mantenido la estructura de dicha norma, incluyendo: • Requisitos del sistema (cláusulas 4) • Responsabilidad, autoridad y comunicación (cláusulas 5) • Administración de los recursos (cláusulas 6) • Realización de producto (cláusulas 7) • Medición, análisis y mejora (cláusulas 8) Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 375 Además, continúan sin nuevos cambios los ocho principios de la gestión de la calidad, que hemos descrito en relación con la norma del año 2000, además de mantenerse el enfoque a procesos de dicha versión. Otro aspecto que se ha mantenido, en relación a la versión anterior, es el carácter genérico de la norma, lo que la hace aplicable para cualquier tipo y tamaño de organización, sea cual sea el sector al que pertenezca. Otro aspecto a destacar es el haber mantenido y mejorado la compatibilidad con la norma ISO 14001/2004, logrando una mejor consistencia entre las normas ISO 9001 e ISO 9004. Estructura de la norma ISO 9001/2008 La norma ISO 9001/2008 se halla estructurada en ocho capítulos, los tres primeros referidos a declaraciones de principios, estructura y descripción de la organización, requisitos generales, y otros aspectos asimismo generales, por lo cual puede considerarse que son de carácter introductorio, exactamente igual que en la anterior versión del año 2000, según recordará el lector. Los capítulos cuatro hasta el ocho están orientados a los procesos. Concretamente, los ocho capítulos de ISO 9001 son: 1. Guías y descripciones de carácter general y una referencia al alcance de la norma. 2. Normativas de referencia. 3. Términos y definiciones. 4. Sistema de gestión, que hace referencia a los requisitos generales y los requisitos para la gestión de la documentación. 5. Responsabilidades de la Dirección, capítulo relacionado con los requisitos de obligado cumplimiento por parte de la dirección de la organización, como es el caso de la definición de la política, la definición de las responsabilidades y autoridad, la aprobación de los objetivos, el compromiso de la dirección con la implantación de la calidad a todos los niveles y otros aspectos similares. Estos aspectos se hallan agrupados como sigue: • Requisitos generales. • Requisitos del cliente. • Política de calidad. • Planeación. • Responsabilidad, autoridad y comunicación. • Revisión gerencial. 6. Tipos de recursos, según distingue la norma en este capítulo, con los requisitos exigidos en su gestión, junto a un apartado previo general. Son: • Requisitos generales. 376 Gestión Integral de la Calidad • Recursos humanos. • Infraestructura. • Ambiente de trabajo. 7. Realización del producto, que abarca los requisitos relacionados con la producción, desde la planificación hasta la entrega del producto o el servicio. Son los seis que siguen: • Planificación de la realización del producto y/o servicio. • Procesos relacionados con el cliente. • Diseño y desarrollo. • Compras. • Operaciones de producción y servicio. • Control de dispositivos de medición, inspección y monitoreo. 8. Medición, análisis y mejora, que abarca, como en la norma anterior, cuanto hace referencia a los procesos que reúnen la información y la analizan, así como las actuaciones ulteriores. Su objetivo no es otro que la mejora permanente de la capacidad de la organización para entregar productos que cumplan los requerimientos del cliente. La norma expresa explícitamente que la organización debe perseguir la satisfacción del cliente atendiendo a sus requerimientos. El capítulo comprende los siguientes apartados: • Requisitos generales. • Seguimiento y medición. • Control de productos no conformes. • Análisis de los datos para mejorar la eficiencia. • Mejora continua. Requisitos y modificaciones de la norma ISO 9001/2008 Esta última versión de la norma no contiene ningún nuevo requisito, es algo bien reconocido. En todo caso, incorpora aclaraciones a los requisitos propios de la norma ISO 9001 / 2000, basadas en los ocho años de experiencia acumulada, en los que ha sido ampliamente implementada en todo el mundo (se han realizado un millón de certificados en ciento setenta países). Presenta, también, algunos cambios con el fin de mejorar la consistencia de la norma con la ISO 14001/2004. Sin embargo, debemos precisar que el cambio de versión afecta, por supuesto, a los usuarios de la norma, es decir, las empresas, certificadas o no, que hacen uso de esta norma para sus operaciones con su sistema de gestión de la calidad; también se hallan afectadas las empresas consultoras y entidades de certificación, obligadas a cumplir las directrices relacionadas con la certificación acreditada conforme a la norma ISO 9001/2000. De hecho, las modificaciones han sido restringidas al máximo, con el fin de limitar el impacto sobre los usuarios. Puede decirse que tan sólo se han introduci- Sistema de gestión de la calidad. Auditoría y certificación. Normas ISO 9000/2000 377 do modificaciones que supongan mejoras evidentes. No existen, realmente, modificaciones de carácter conceptual o de fondo. Por otra parte, las modificaciones realizadas por su impacto claramente positivo han sido programadas para ser implementadas muy lentamente (hasta el año 2012). Los cambios más destacados se encuentran en los apartados que siguen (correspondientes a las cláusulas 1, 4, 6, 7 y 8): 1.1. Generalidades: Se amplía el término producto a las compras realizadas y a los subproductos obtenidos en las fases intermedias durante el proceso de realización. Además, se promueven dos nuevos términos asociados a los productos y servicios: legal y reglamentario. 4.1. Requisitos generales: Nueva terminología para los procesos que precisa el sistema de gestión, que deben determinarse en lugar de identificarse. 4.2.1. Requisitos de la documentación (Generalidades): Admite que, con un único procedimiento, puedan ser cubiertos varios requisitos y, también, que puedan ser varios los procedimientos para cubrir determinados requisitos. 4.2.3. Control de los documentos: En relación con la documentación de origen externo necesaria para el sistema de gestión de calidad, debe ser convenientemente identificada. Hace referencia también a los registros determinados por la organización necesarios para asegurar la planificación eficaz, que en la versión del año 2000 aparecían en otro apartado (7.1). 6.2.2. Competencia, toma de conciencia y formación: Un cambio importante es el referente a asegurar que se hayan alcanzado las competencias necesarias, en lugar de asegurar la efectividad de las acciones tomadas, dando pues mayor importancia a las competencias personales que al resultado final de las actuaciones. 7.2.1. Determinación de los requisitos relacionados con el producto: En relación con las actividades del servicio posventa, precisa que se deben incluir garantías, obligaciones contractuales, mantenimientos y servicios suplementarios tales como el reciclaje o su disposición final. 378 Gestión Integral de la Calidad 7.3.1. Planificación del diseño y desarrollo: Por lo que hace referencia a la planificación, la norma precisa que la revisión, verificación y validación deben llevarse a cabo y registrarse por separado o en combinación, cuando sea adecuado para el producto o la organización. 7.5.4. Propiedad del cliente: En línea con la tendencia actual en relación con la protección de datos, se aclara que los datos personales deben definirse como propiedad del cliente. 7.6. Control de los equipos de seguimiento y medición: Para que el software utilizado sea considerado idóneo, debe incluir la gestión de la verificación y configuración del mismo. 8.2.1. Satisfacción del cliente: Se insiste en la medición de la satisfacción del cliente (paralelismo, una vez más, con el modelo EFQM), destacándola como uno de los indicadores para el desempeño del sistema de gestión de calidad. Apartado 8.2.3. Seguimiento de los procesos: El grado y tipo de seguimiento que requiera un proceso sometido a la norma, vendrá determinado por el impacto de los requisitos de producto y la efectividad del Sistema de Gestión de la Calidad, en la conformidad. 8.5.2. – 8.5.3. Acciones correctivas y acciones preventivas Se hace necesaria una revisión de la efectividad de estos dos tipos de acciones. Finalmente y, aunque como concepto no sea una novedad, en esta última edición de la norma, se vuelve a insistir, con nuevas aclaraciones, en el propósito de dicha norma, de simplificar y facilitar su aplicación a un mayor número de sectores, como hacía ya la versión de 2000, según tuvimos ocasión de exponer. Bibliografía Adams, M., Kiemble, M., Pollock, L., Quan, T., Lean Six Sigma: A tools guide. Air Academy Associates, 2004. Akao, Y., Despliegue de Funciones de Calidad: QFD. Productivity Press. Cambridge, Massachusetts. 1993. Alonso, V., Dirigir con Calidad total. ESIC Editorial, 1990. 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