1 Curso de actualización en Ingeniería de calidadLean Seis Sigma Curso de actualización en Ingeniería de calidad V. FASE DE MEDICIÓN 1. Datos y análisis de proceso Dr. Primitivo Reyes Aguilar / febrero 2009

2 V. mediCIÓN: datos y análisis del proceso1. Introducción 2. Análisis y documentación del proceso 3. Mapa de la cadena de valor 4. Herramientas 5. Colección/resumen de datos 6. Estadística descriptiva

3 V.1 introducción

4 Fase de medición - PropósitosDet. requisitos de información y métricas Fuentes y causas de la variación en el proceso Plan de Recolección de Datos Análisis del Sistema de Medición (MSA) Recolección de datos Diagnóstico de la situación actual del problema

5 Introducción Determinar los CTQs del proceso (X’s) HerramientasEstadística Descriptiva Probabilidad Distribución Normal Lluvia de ideas Etc.

6 Introducción Estándares de desempeño Definición operacionalMeta de desempeño Límites de especificación Defecto Establecer y validad el plan de coleccíón de datos

7 V.2 Análisis y documentación del proceso

8 V. Análisis y documentación del proceso - HerramientasDiagramas de flujo Mapas de proceso Procedimientos escritos Instrucciones de trabajo

9 Símbolos de diagrama de flujo

10 Símbolos para Diagramas de FlujoIniciar/Detener Transmisión Operaciones (Valor agregado) Almacenar Decisión Entrada/Salida Inspección /Medición Retraso Transportación Líneas de Flujo

11 Diagrama de flujo del Proceso:El diagrama de flujo de un proceso, muestra cómo se realiza un trabajo. Inicio Paso 1 Paso 2A Paso 2B Paso 2C Paso 3 ¿Bueno? Sí No Retrabajo Fin

12 Diagrama de flujo ¿Hay complejidad innecesaria?¿Existe duplicación o redundancia? ¿Hay puntos de control para evitar errores y rechazos? ¿Se realiza el proceso de acuerdo a como está planeado? ¿Puede realizarse el proceso de manera diferente? ¿las ideas de mejora pueden venir de procesos muy diferentes?

13 Diagrama de flujo / Análisis del valorActividades con valor agregado Actividades sin valor agregado

14 Diagrama de espaghetti

15 Procedimientos escritosDeben ser desarrollados por los que tienen la responsabilidad del proceso de interés La documentación del proceso facilita la consistencia en el proceso. Los procedimientos críticos deben tener su diagrama de flujo correspondiente

16 Instrucciones de trabajoLas instrucciones de trabajo proporcionan los pasos detallados de la secuencia de actividades Los diagramas de flujo pueden mostrar las relaciones entre pasos del proceso. Las copias controladas de estas instrucciones se guardan en el área de trabajo

17 V.3 mapa de cadena de valorSon todas las actividades que la empresa debe realizar para diseñar, ordenar, producir, y entregar los productos o servicios a los clientes.

18 Pensamiento Lean Principios guía de Womack :Especificar valor por producto Identificar la cadena de valor para cada producto Hacer el flujo de valor Permitir que el cliente jale valor del proveedor Perseguir la perfección

19 Valor El valor es definido por el cliente Valor El valor es definido por el cliente En EUA los gerentes no tienen contacto con clientes, se enfocan a rentabilidad En Alemania se hace énfasis técnico en el producto y proceso En Japón se enfocan a crear valor desde la manufactura, solo proveedores japoneses

20 Valor definido por el clienteEl cliente quiere productos específicos, con capacidades específicas a precios específicos, esta definición es 1er. Paso de Lean El costo objetivo es una mezcla de los precios de venta de la competencia y de la eliminación de muda por métodos Lean

21 Cadena de Valor ampliadaIncluye proveedores, actividades productivas y clientes. Actividades en la cadena: Agrega valor de acuerdo a la percepción del cliente No agrega valor, pero es necesaria por el proceso No agrega valor y puede eliminarse

22 Obstáculos para el flujo continuoSiempre se ha trabajado en lotes La planta tiene una multitud de funciones La planta no puede soportar cambios de herramental rápidos La planta tiene maquinaria con gran inercia e inflexible Mover la maquinaria tiene un alto costo

23 Requisitos para el Flujo continuoUsar celdas de manufactura en U, el operador debe ser confiable y multihabilidades Con el TPM se esperan cero fallas en máquinas El nivel de calidad es muy alto con Poka Yokes La programación de la producción es de flujo continuo balanceada, sin mudas

24 Valor de jalar El producto se fabrica solo cuando el cliente lo demanda, con reducción en: Tiempo de ciclo WIP y Inventario En una planta de producción masiva, cada operación trata de tener la máxima eficiencia creando inventarios

25 La Perfección se logra con:Equipos que trabajan con el cliente para especificar valor y mejorar el flujo Lean Colaboración entre socios de la cadena de valor para incrementar el valor Usar tecnología para eliminar Muda Desarrollar nuevos productos

26 Takt time Es el tiempo neto disponible de producción dividido entre la tasa de demanda del cliente en un cierto periodo Se sugiere revisar la distribución de la celda para: Mejorar los tiempos de ciclo Reducir los defectos Reducir los tiempos de cambio Atender problemas de confiabilidad de los equipos

27 La cadena de valor Tiene tres partes principales:El flujo de materiales, desde la recepción de proveedores hasta la entrega al cliente Etapas de transformación desde materia prima hasta producto terminado. El flujo de información que soporta y dirige a los flujos de materiales y transformación

28 Beneficios de la cadena de valorAyuda a visualizar el flujo de producción; las fuentes del desperdicio o Muda Forma la base del plan de optimización del flujo de puerta a puerta Muestra el enlace entre el flujo de información y el flujo de material Permite enfocarse en el flujo con una visión de un estado futuro deseado

29 Mapa de cadena de valor DEFINIR LA FAMILIA DE PRODUCTOSDIBUJAR EL MAPA DE ESTADO ACTUAL CREAR EL MAPA DE ESTADO FUTURO IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN

30 Tips para la cadena de valorColectar información del estado actual, con el proceso en operación normal, tanto de información como de materiales Identificar la cadena de valor completa de puerta a puerta para colectar información Iniciar desde el proceso más cercano al cliente al final de embarque y hacia atrás.

31 Tips para la cadena de valorUtilice el cronómetro para tomar tiempos personalmente, los estándares son referencia Dibujar a mano la cadena de valor completa, analizar su estado actual Resistir la tentación de usar la computadora.

32 Información para la cadena de valorTiempo del ciclo (C/T – tiempo entre la salida de dos partes consecutivas) Tiempo de cambio y de preparación (C/O – ajuste y cambio de un producto a otro) Tiempo disponible de máquina (De acuerdo a la demanda) Tamaño de lote de producción (EPE – every part every…..) Número de operadores

33 Información para la cadena de valorNúmero de productos diferentes Contenido de la unidad de empaque o contenedor Tiempo de trabajo (sin los descansos obligatorios) Tasa de desperdicio Capacidad del proceso sin tiempos de cambio de producto. Takt time (tiempo disponible para cubrir la demanda de productos).

34 Equipos y pasos del procesoFamilia de productos Equipos y pasos del proceso 1 2 3 4 5 6 7 8 A X B C D E F G H

35 Simbología utilizada

36 Simbología utilizada

37 Mapa incluyendo tiempos de ciclo y tiempo de entrega

38 Mapa futuro reduciendo tiempos de entrega

39 Mapa futuro reduciendo tiempos de entrega

40 Beneficios

41 Mapa de proceso de la Empresa ABC - final

42 Resultados de la aplicación de LeanTiempo de procesos de 40 a 7 días Tiempo de ciclo de 105 a 91 seg. Eventos Kaizen: Tiempo de cambio de estampado Calidad de soldadura Operadores entrenados multihabilidades Tiempo de proceso Defectos reducidos Clientes más satisfechos

43 V.4 Herramientas 1. SIPOC 2. Matriz de causa efecto3. Diagrama de causa efecto

44 SIPOC

45 Matriz de causa efecto

46 Diagrama de causa efecto

47 V.5 colección de datos 1. Tipos de datos 2. Escalas de medición3. Métodos de colección de datos

48 Tipos de datos Datos continuos Los datos que tienen un valor real (temperatura, presión, tiempo, diámetro, altura ) Datos discretos: Datos que toman valores enteros (0, 1, 2, 3, etc.) Datos por atributos: Bueno - malo, pasa - no pasa, etc.

49 Tipos de datos Datos de localización Escalas de medición NominalOrdinal Intervalo Razón

50 Métodos de colección de datosPlan de colección de datos (5W-1H) Codificación de datos Codificación por sustitución o truncamiento Codificar: Xc = X + C Decodificar: X’ = Xc – C S = Sc Codificar: Xc = X - C Decodificar: X’ = Xc + C S = Sc Codificar: Xc = fX Decodificar: X’ = Xc/f S = Sc/f Codificar: Xc = X/f Decodificar: X’ = fXc S = fSc

51 Hojas de registro / verificaciónAsegurar la integridad de los datos

52 Muestreo Muestreo aleatorio Muestreo secuencial Muestreo sistemáticoMuestreo estratificado Muestreo con probabilidades desiguales

53 V.6 Estadística descriptiva

54 Estadística DescriptivaNo existen en la naturaleza dos cosas exactamente iguales, ni siquiera los gemelos, por tanto la variación es inevitable y es analizada por la Estadística

55 Estadística descriptiva“Proporciona métodos para organizar y resumir información, la estadística inferencial se usa para obtener conclusiones a partir de una muestra” Por ejemplo, sí deseamos saber el peso promedio de las personas, se toma una muestra y con la media se pronostica o Infiere el peso promedio de la población.

56 Población y muestra Población: es la colección de todos los elementos (piezas, personas, mediciones, etc.). Muestra: es una parte o subconjunto representativo de la población, o sea una muestra de mediciones de las características.

57 Estadísticos y parámetros Estadístico: Es una medición tomada en una muestra que sirve para hacer inferencias en relación con una población (media de la muestra, desviación estándar de la muestra se indican con letras latinas X, s, p). Normalmente es una variable aleatoria y tiene asociada una distribución. Parámetro: Es el valor verdadero en una población (media, desviación estándar, se indican con letras griegas , , )

58 Estadística descriptivaIncluye: Medidas de tendencia central Medidas de dispersión Funciones de densidad de probabilidad Distribuciones de frecuencia y Funciones acumulativas de distribución

59 Medidas de tendencia centralRepresentan las diferentes formas de caracterizar el valor central de un conjunto de datos Media muestral poblacional

60 Medidas de tendencia centralMediana: es el valor medio cuando los datos se arreglan en orden ascendente o descendente, para n par, la mediana es la media de los valores intermedios

61 Medidas de tendencia centralModa: Valor que más se repite, puede haber más de una Media acotada (Truncated Mean): Se elimina cierto porcentaje de los valores más altos y bajos de un conjunto dado de datos (tomando números enteros), se calcula la media para los valores restantes.

62 Medidas de tendencia centralMedia acotada

63 Localización de la media, mediana y moda

64 Medidas de dispersión Rango: Es el valor mayor menos el valor menor de un conjunto de datos

65 Medidas de dispersión Varianza: es el promedio de las desviaciones al cuadrado respecto a la media (n para población y n-1 para muestra para eliminar el sesgo)

66 Medidas de dispersión Desviación estándar: es la raíz cuadrada de la varianza ya sea poblacional  o muestral S

67 Medidas de dispersión Coeficiente de variación: es igual a la desviación estándar dividida por la media y se expresa en porcentaje

68 Funciones de densidad de probabilidad f(x)

69 Función de distribución acumuladaEl área bajo la curva de densidad de probabilidad a la izquierda de un valor dado x, es igual a la probabilidad de la variable aleatoria en el eje x para X<= x Para distribuciones continuas Para distribuciones discretas

70 Funciones de distribución de probabilidad de densidad y acumuladaFunción de densidad = f(x = valor) puntual Probabilidad acumulada o área bajo la curva P(x <= valor) Función de densidad f(x) Función de distribución acumulada

71 Métodos gráficos Diagramas de caja Diagramas de tallo y hojasDiagramas de dispersión Análisis de patrones y tendencias Histogramas Distribuciones de probabilidad normales

72 Diagrama de caja QUARTILES Cada conjunto de datos ordenado tiene tres cuartiles que lo dividen en cuatro partes iguales. El primer cuartil es el valor debajo del cual clasifica el 25% de las observaciones y por arriba el 75% restante. El segundo cuartil divide a los datos a la mitad, igual a la mediana. El tercer cuartil es el valor debajo del cual se encuentra el 75% de las observaciones

73 Diagrama de caja PERCENTILES, DECILES Y QUARTILESLa ubicación de un percentil se encuentra en: Donde: Lp es el sitio del percentil deseado en una serie ordenada n es el número de observaciones P es el percentil deseado

74 Diagrama de caja Primer cuartil Tercer cuartil Mediana Valor mínimomáximo

75 Diagrama de caja Representan un resumen de los datos. La línea media es la mediana, los lados son el primer y tercer cuartil. El máximo y el mínimo se dibuja como puntos al final de las líneas (bigotes)

76 Diagrama de tallo y hojasEl diagrama consiste del agrupamiento de los datos por intervalos de clase, como tallos y los incrementos de datos más pequeños como hojas. Hojas Tallos

77 Diagramas de dispersiónEs una gráfica de muchos puntos coordenados X-Y que representan la relación entre dos variables. También se denomina carta de correlación. Se puede tomar la variable dependiente para el eje Y y la dependiente en el eje X.

78 Diagramas de dispersiónPositiva débil Positiva fuerte Sin correlación Negativa fuerte Relaciones no lineales

79 Coeficiente de correlaciónEl coeficiente de correlación “r” determina el grado de asociación entre dos variables X y Y R = -1, negativa fuerte, al incrementarX, Y decrece R = -0.5, negativa ligera, al incrementarX, Y gen. decrece R = 0, sin correlación, variables independientes R = 0.5, positiva ligera, al incrementar X, gen. Y incrementa R = +1, positiva fuerte, al incrementar X, Y aumenta

80 Análisis de correlaciónBusca descubrir relaciones, aplicar el sentido común. La línea de “mejor ajuste” es la línea de regresión, se puede ver con un análisis visual Los diagramas de dispersión deben ser analizados antes de tomar decisiones

81 Análisis de patrones y tendenciasPara visualizar el comportamiento de los datos en el tiempo Tendencia creciente Tendencia decreciente Corrida de proceso Valores anormales Ciclos Variabilidad creciente

82 Análisis de patrones y tendenciasPara visualizar el comportamiento de los datos en el tiempo Tendencia creciente

83 Histograma de FrecuenciaMedia TAMAÑO TAMAÑO TAMAÑO En un proceso estable las mediciones se distribuyen normalmente, a la derecha y a la izquierda de la media adoptando la forma de una campana. M E D I C O N S TAMAÑO TAMAÑO

84 Histograma de FrecuenciaPOSICIÓN AMPLITUD FORMA … O TENER CUALQUIER COMBINACIÓN

85 Ejemplo: Construcción del histogramaPaso 1. Número de datos N = 50 Paso 2. Rango R = = 60 Paso 3. Número de celdas K = 6; Paso 4. Ancho de clase = 60 / 6 = 10 Paso 5. Lím. de clase: , , , , , 65-74, 75-94 Paso 6. Número de datos: Marcas de clase Paso 7. Graficar el histograma y observar si tiene una forma normal

86 Histograma de Frecuencia

87 Histograma de Frecuencia

88 Distribución normal