Six+Sigma+-+Taguchi+-+Dipl+Lean+Manufacturing-+Javier+Mejía+Nieto
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JAVIER MEJIA NIETO
CONSULTOR EMPRESARIAL
LEAN
MANUFACTURING
Dr. Genichi Taguchi
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JAVIER MEJIA NIETO
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MANUFACTURINGEl sistema integrado de Ingeniera de Calidad
del Dr. Genichi Taguchi es uno de los grandes logros en ingeniera del siglo XX.
Ha sido ampliamente reconocido como lder del movimiento de la Calidad Industrial en los Estados Unidos, y fue el iniciador del movimiento de Diseo
Robusto en Japn.
La filosofa del Dr. Taguchi empez a ser considerada a principios de los aos 50, cuando fue reclutado para
ayudar a subsanar el dbil sistema telefnico de Japn de la postguerra. Buscando deficiencias en el sistema tradicional de prueba y error para identificar problemas de diseo, lleg a desarrollar su propia
metodologa para el diseo de experimentos.
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MANUFACTURINGEl Dr. Taguchi, ha contribuido significativamente al progreso de las industrias japonesas en la fabricacin a corto plazo de productos de clase mundial, a bajo coste, y con alta calidad.
Su contribucin ms importante ha sido la combinacin de mtodos estadsticos y de ingeniera para conseguir rpidas mejoras en costes y calidad mediante la optimizacin del diseo de los productos y sus procesos de fabricacin.
Adems de la rpida mejora del diseo de productos y procesos, los mtodos del Dr. Taguchi proporcionan un lenguaje comn y un enfoque que mejora la integracin
del diseo del producto y los procesos de fabricacin. La formacin de ingenieros de diseo y de personal de
fabricacin en estos mtodos proporciona perspectivas y objetivos comunes (un gran paso adelante para derribar
las tradicionales barreras entre estos dos grupos).
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El mtodo Taguchi busca hacer productos y procesos
con calidad robusta, que se pueden
producir en forma uniforme y consistente,
en condiciones ambientales y de manufactura adversa.
La idea es quitar los efectos de condiciones adversas
en lugar de remover las causas.
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Taguchi sugiere que el remover los efectos es muchas veces
mas barato que eliminar las causas y que es ms efectivo para
producir un producto consistente. De esta manera las
pequeas variaciones en materiales y procesos no destruyen
la calidad del producto.
Taguchi tambin ha definido lo que la llama funcin de prdida
de calidad. Una funcin de prdida de calidad identifica todos
los costos asociados con la baja calidad y muestra la manera
en que estos costos se incrementan cuando el producto se
separa de lo que exactamente pidi el cliente. Mientras menor
sea la prdida, ms deseable es el producto, mientras ms
alejado se encuentra del valor objetivo, ms severa es la
prdida.
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Funcin de Prdida.el Dr. Genichi Taguchi desarroll en Japn un mtodo aproximado
para calcular las prdidas que ocasiona a la sociedad un producto de
mala calidad. En su definicin de la calidad deja claro este concepto:
Calidad es la prdida que un producto causa a la sociedad despus de embarcarlo
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Para Taguchi, la prdida de la sociedad incluye;
Los costos incurridos por no cumplir el producto con las
expectativas del cliente.
Los costos por no cumplir el producto con las caractersticas
de funcionamiento, y
Los costos causados por los efectos peligrosos secundarios
causados por el producto.
En las empresas de manufactura, la Funcin de Prdida tambin
se puede aplicar en el "cumplimiento de las especificaciones" de
un producto.
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MANUFACTURINGFactores de ruido.
Causan que una caracterstica funcional se desvi de su valor objetivo.
Los factores de ruido causan variacin y prdida de calidad....
Taguchi ha observado que esta perdida de calidad constituye una perdida de tiempo y dinero tanto a los consumidores como a los fabricantes y en ultimo termino a la sociedad.
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MANUFACTURINGTipos de ruido
Ruido externo: Este ruido se da durante el uso del producto y puede ser producido por cambios de temperatura, humedad y polvo.
Ruido interno: (Deterioro) Este es un gasto de los componentes del producto.
Ruido entre productos: Variacin entre productos que son manufacturados bajo especificaciones similares.
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El objetivo de la funcin de perdida del Dr. Taguchi
es evaluar cuantitativamente la perdida de calidad
debido a variaciones funcionales.
Para cada caracterstica de calidad existe una funcin que define la relacin entre la prdida
econmica y la desviacin de la caracterstica de
calidad de su valor meta.
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MANUFACTURINGL (Loss)
Y
Funcin
Objetivo
M
Meta
L
Mnima
Prdida
Prdida
FabricantePrdida
Consumidor
SOCIEDAD= Fabricante+ Consumidor
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MANUFACTURINGEs importante recordar.
Conformarse con los lmites de la especificacin es un indicador inadecuado de calidad o de perdida debido a la mala calidad.
La prdida de calidad resulta en la inspeccin del consumidor.
La prdida de calidad se relaciona con las caractersticas del producto.
La prdida de calidad es una prdida financiera.
La funcin de perdida es una herramienta excelente para evaluar la perdida en la etapa inicial del desarrollo de productos y procesos.
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SEIS SIGMA - 6
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Distribucin de
salida de 4
fabricas.
Producen
el mismo artculo
bajo las mismas
especificaciones
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Ejemplo:
Pieza critica del sistema de frenos de un automvil.
Todos los productos se inspeccionan al 100 %.
El costo es el mismo en cualquiera de las fbricas.
Cmo consumidor, que fabrica escogera usted?
Porqu?
En cual fabrica se da la mayor variacin.
Que fabricas tienen la misma variacin.
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MANUFACTURINGFuncin de prdida para una caracterstica del tipo:
Nominal es mejor.
Se expresa con la siguiente ecuacin:
L(y) = K(y-m)2
L (y) = Prdida en dinero por unidad de producto cuando las caractersticas de calidad son iguales a y.
y = Valor de la caracterstica (longitud, anchura, etc.) m = Valor nominal de y. K = Constante de proporcionalidad. L (y) = Es mnima cuando y=m L (y) = Aumenta en la medida en que y se desva de m. L (y)= Se expresa en unidades monetarias
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Nominal es mejor
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Ejemplo: Nominal es mejor.
Se fabrican aparatos de televisin con los valores nominales deseados para un voltaje de salida m= 118 volts, cuando el voltaje de salida adquiere un rango de 25 volts el costo promedio para reemplazarlo o reparar el aparato es de $ 185.
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Ejemplo: Menor es mejor.
Porcentaje de encogimiento.
Cuando el porcentaje de encogimiento de una cubierta del velocmetro es del 1.5%, el 50% de los
consumidores se queja del estuche y lo regresa para
reemplazarlo por otro.
El costo de reemplazo es de $80
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Ejemplo: Mayor es mejor.
Se desea maximizar la tensin de la soldadura protectora de las terminales de un motor.
Cuando la tensin de la soldadura es de 0.2 Ib/pulg2. Algunas soldaduras se quebraran y tendrn un costo promedio de reemplazo de $200
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Tipos de SalidasLas salidas se clasifican de acuerdo con nuestros objetivos.
3. El Valor Mximo es el Mejor
Tiempo de Ciclo Contraccin de la
Parte
Desviacin
Fuerza Durabilidad
Objetivo Ejemplos de Salidas
1. El Valor Meta es el Mejor
Meta
Lograr un
valor meta con
variacin mnima
Dimensin de la Parte Voltaje ILD de Uretano
2. El Valor Mnimo es el Mejor
0
Tendencia de salida
hacia arriba
Tendencia de
salida hacia cero
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MANUFACTURINGIngeniera de la Calidad- DISEO
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MANUFACTURING La Ingeniera de Calidad se puede definir como el conjunto de
actividades del control de Calidad que se incorporan en cada paso del desarrollo del producto y su fabricacin para minimizar el efecto de los factores de ruido.
Todo producto, en su camino desde que se inicia su desarrollo hasta que se sirve al cliente, pasa por las siguientes etapas:
Diseo de Producto Diseo de Proceso Produccin Servicio al cliente
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INGENIERA DE CALIDAD
CONTROL DE CALIDAD
FUERA DE LNEA
CONTROL DE CALIDAD
EN LNEA
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CONTROL DE CALIDAD
FUERA DE LNEA
Se presenta en la etapa del diseo de productos y procesos mediante el diseo experimental e incluye:
Diseo de Sistemas - INNOVACION
Diseo de Parmetros - OPTIMIZACION
Diseo de tolerancias ELIMINAR CAUSAS
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MANUFACTURINGCONTROL DE CALIDAD EN LNEA:
Se presenta en la etapa de produccin e incluye sistemas de control de procesos, ajuste de factores e inspeccin. El SPC
(CONTROL ESTADISTICO DE PROCESOS) es una de las formas
ms comunes de control de calidad en lnea.
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Niveles de calidad.
La calidad debe estar relacionada con las necesidades y expectativas del cliente. Sin embargo, para que la investigacin y desarrollo sean efectivos, la calidad debe ser expresada en trminos compatibles con los objetivos de ingeniera y desarrollo.
Los niveles de calidad que debemos ejemplificar:
a) Calidad del costo: (calidad del cliente)
Calidad expresada por el cliente con su propio lenguaje.Para satisfacer las necesidades del cliente, los ingenieros
intentan convertir la voz del cliente en caractersticas especficas de calidad.
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MANUFACTURINGNiveles de calidad.
b) Calidad especificada.
Especificacin de los diseos de ingeniera. Son caractersticas de calidad que se constituyen en
objetivos para los ingenieros.
Son las caractersticas a partir de las cuales se desarrollan
los productos.
c) Calidad robusta.
Calidad protegida contra los factores de ruido.
d) Calidad funcional.
Confiabilidad de un producto, para conseguir la funcin de calidad pretendida.
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MANUFACTURING El diseo de sistemas: Requiere experiencia y conocimiento
tcnico en un rea determinada, pues es la especializacin la que permite disear el producto y proceso. Una de las caractersticas a la hora de disear un sistema es la innovacin.
El diseo de parmetros: Se caracteriza por la optimizacin. En l, se utiliza la tcnica del diseo experimental para aprovechar la mejor combinacin de niveles de los parmetros, los menos sensibles al cambio debido al ruido, de una forma econmica, intentando conseguir alta calidad a bajo coste.
El diseo de tolerancias: Tambin se caracteriza por la optimizacin, se diferencia del diseo de parmetros, en que intenta optimizar los procesos o productos eliminando directamente las causas que producen la variacin. Es por tanto una metodologa costosa dejndose para optimizaciones de productos o proceso finales.
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Proceso
Factores de ruido
Y1
Y2
Respuesta
(Salidas)
X2Factores
controlables
X1
(Entradas)
Diseo
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Opciones de experimentacin
Un factor cada vez
Experimentacin diseada
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Cmo maximizaramos la respuesta del proceso (Y)
cambiando un factor cada vez ?
Y
Experimentacin: Un factor cada vez
2 1 1 1 1
2 2 1 1 1
2 1 2 1 1
2 1 2 2 1
2 1 2 1 2
1 1 1 1 1
A B C D E Una prueba factorial completa
prueba todas las
combinaciones posibles
Para 3 factores, cada uno
en 2 niveles, hay 2x2x2 = 8
combinaciones de los
niveles de factores (23)
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MANUFACTURINGArreglos ortogonales
Por definicin, un diseo es ortogonal cuando sus columnas
son linealmente independientes, es decir si la multiplicacin de dos
columnas cualesquiera es igual a cero, esto es cumple con la propiedad
de ortogonalidad.
En la filosofa Taguchi un arreglo ortogonal puede se factorial,
completos, fraccionados o mixtos,
dependiendo del nmero de factores
a estudiar en un caso particular.
As desarroll una serie de arreglos particulares que denomin:
L a (b) cDonde:
a: Es el nmero de pruebas o condiciones experimentales que se tomarn.
b: Representa los diferentes niveles a los que se tomar cada factor.
c: Es el nmero de efectos independientes que se pueden analizar, esto
es el nmero de columnas.
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Arreglo L4
Nmero
de
corrida
Nmero de columna
1 2 3
1 1 1 1
2 1 2 2
3 2 1 2
4 2 2 1
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Arreglo L8
Nmero
de corrida
Nmero de columna
1 2 3 4 5 6 7
1 1 1 1 1 1 1 1
2 1 1 1 2 2 2 2
3 1 2 2 1 1 2 2
4 1 2 2 2 2 1 1
5 2 1 2 1 2 1 2
6 2 1 2 2 1 2 1
7 2 2 1 1 2 2 1
8 2 2 1 2 1 1 2
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DISEO DE EXPERIMENTOS
Usado para identificar los factores o pasos que ms contribuyen a la generacin de variaciones dentro de las
especificaciones de un producto.
Tres enfoques distintos:- Clsico. Fisher, agricultura
- Taguchi. Japn
- Shainin. Estados Unidos
Uno de los usos ms importantes del DOE es el Diseo de Parmetros, es decir las tolerancias y los valores nominales
que formarn parte de los objetivos de calidad.
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Identificar el impacto de los factores en las respuestas
Identificar las interacciones especficas entre factores
Mxima informacin Mnimos recursos
Poder obtener respuestas pronosticadas
Objetivos del DoE
Optimizacin: ajuste de factores
respuesta deseada
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La Voz del Cliente
Voz del Consumidor
Informacin en Continuo
Define los Lmites de las Especificaciones y los Objetivos
Defectos Defectos
OK
Lmite Inferior de
Especificaciones LSL
Objetivo Lmite Superior de
Especificaciones USL
Frecuencia
Medidas de Salidas del Proceso
Voz del proceso
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MANUFACTURINGObjetivos del proceso de mejora
LSL USL
Y
LSL USLLSL USL
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Con el objetivo de entender de qu manera
influyen las diferentes Longitudes de las partes
del helicptero en el tiempo de permanencia en
el aire se decidi realizar un diseo de experimentos
Tipo Taguchi.
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MANUFACTURINGLas 6 fases de un experimento
(considerar la teora y la prctica)
A. Preparacin
Presupuestos, literatura relacionada, completar Definir y Medir del DMAIC e iniciar la fase de Anlisis
B. Identificar respuestas, factores y niveles de factores
Seleccionar una o ms respuestas medibles, definir el procedimiento de medicin, identificar todos los factores que
puedan impactar la respuesta de inters
Considerar todos los pares de factores que puedan interactuar
Fijar los niveles bajo y alto para cada nivel
Revisar las combinaciones de factores para identificar posibles problemas
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C. Colectar los datos
Preparar un formato para colectar toda la informacin
Programar el equipo, personal, materiales, etc.}
Capacitar al personal que participar en el experimento
Etiquetar y guardar todas las muestras de ser posible
Monitorear el desarrollo de los experimentos, llevar una bitcora detallada de eventos con desviaciones
Revisar los datos y corregir los errores de ser necesario
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E. Analizar los datos
Graficar los datos de varias formas
Si el experimento incluye replicas, calcular medias, desv, est., y residuales para cada condicin experimental y graficarlas de varias formas, en caso necesario transformar los datos
Calcular los efectos de los factores y las interacciones y graficarlas de diversas formas
Cuando sea til desarrollar un modelo de prediccin para relacionar los factores a la respuesta
Cuando sea posible confirmar resultados de grficas con anlisis estadsticos apropiados
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F. Obtener, verificar y reportar conclusiones
Interpretar los resultados del experimento usando toda la informacin conocida (terica y observada)
Formular y registrar conclusiones en un lenguaje no estadstico entendible por todos
Verificar las conclusiones con corridas adicionales
Si es necesario ir a la prxima iteracin en el estudio
Preparar un reporte escrito de las conclusiones y recomendaciones para finalizar la fase de Anlisis del
DMAIC
Implementar recomendaciones
Continuar con la mejora y control del DMAIC
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A. Preparacin
Metas, problema, balance de recursos
B. Planeacin
C. Diseo
Especificaciones, controles, instrucciones, planes
D. Implementacin
Organizar, dirigir, controlar, monitorear
E. Proceso
Revisin, editar, tabular, entrada de datos
F. Interpretacin
Clculos y anlisis estadstico
G. Evaluacin
Evaluar la efectividad del estudio respecto a las metas
Dirigiendo el experimento
