Herramientas básicas de calidad: el histograma

 En los años 50, los japoneses comenzaron a aprender y aplicar las herramientas de control estadístico de la calidad, desarrolladas en décadas anteriores por Walter Shewhart y W. Edward Deming. Sus progresos en la mejora continua lideraron la expansión de estas técnicas y herramientas y su uso intensivo en los procesos de control  y mejora de la calidad.


Kaoru Ishikawa
, cabeza visible de la Japanese Union of Scientists and Engineers (J.U.S.E.), extendió su uso con la introducción de las llamadas 7 herramientas de control de la calidad (7QC), que pueden considerarse como las herramientas básicas de gestión y control de calidad.

Entre estas herramientas se encuentra el histograma. Los histogramas, representan gráficamente la distribución de una muestra de datos (cotas, alturas, pesos, densidades, tiempo, temperaturas, etc.), a partir de la cual se podrá tener una idea de cómo lo hace la población a la que representa. A la vista del histograma se podrá comprobar si dichos datos están dentro de los límites permitidos de variación y si el valor deseado está centrado, lo cual sería lo ideal.

Se suelen utilizar cuando el equipo de mejora debe analizar múltiples mediciones de una variable (discreta o continua) que presenta variaciones, y establecer cuál es la pauta de esta variación (valor medio, recorrido y forma) y sus causas. El resultado de este análisis proporcionará una explicación admisible y razonada de dicha pauta, que permitirá comprender mejor el funcionamiento del proceso, máquina o equipo que está en el origen del problema que se está analizando.

Se suele utilizar tanto en la fase de análisis del problema, como en la fase posterior de verificación de las acciones correctivas implementadas, una vez establecida las causas de la variación.

La metodología de realización del histograma consta de las siguientes etapas:

1.    Seleccionar una muestra del proceso o producto en estudio

2.    Registrar los datos mediante una hoja de chequeo preparada a tal efecto.

3.    Tras el registro de datos, se procede a contar el número de puntos de datos (n) en la muestra seleccionada.

4.    Determinar el rango, R, para todo el conjunto de datos, restando el valor menor de los datos al mayor.

R = Valor Mayor – Valor Menor

 

5.    Determinar el número de intervalos, K. Para ello, se empleará la siguiente pauta:

Puntos de Datos

Intervalos

30 – 50

5 –7

51 – 100

6 – 10

101 – 250

7 – 12

Más de 250

10 – 20

 

6.    Determinar la extensión del intervalo, h. La fórmula para calcularla es la siguiente.

h = R / K

7.    Construir los intervalos determinando el límite del intervalo, o los puntos finales.

-       Tomar la medida individual más pequeña en el conjunto de datos.

-       Utilizar este número o aproximarlo al siguiente número entero más bajo. Este se convierte en el punto final más bajo para el primer límite del intervalo.

-       Ahora, se debe tomar este número y sumar la duración del intervalo.

-       El primer intervalo es el número más bajo y todo hasta, pero sin incluir, el número que empieza el próximo intervalo más alto. Esto hará que cada uno de los datos se ajuste en una y solo una clase.

-       Construir de este modo todos los intervalos necesarios.

8.    Construir una tabla de frecuencias basada en los valores computados arriba. La tabla de frecuencia es realmente un histograma en forma tabular.

9.    Trazar y marcar los ejes horizontal y vertical

10. Dibujar las barras para representar el número de puntos de datos en cada intervalo. La altura de las barras deberá ser igual al número de puntos de datos en ese intervalo, según se mide en el eje vertical.

11.  Poner título y fecha a la gráfica. Indicar el número total de puntos de datos y mostrar los valores nominales y límites.

12.  Identificar y clasificar el patrón de variación. Desarrollar una explicación lógica y pertinente del patrón.

Vamos a analizar las situaciones más frecuentes y sus interpretaciones más probables.

El histograma siguiente representa una situación normal de fabricación. Es la que se denomina forma general o distribución en campana, en la que la distribución es relativamente simétrica alrededor del valor máximo.

En relación con la posición del diagrama respecto a los límites permitidos, se puede decir que lo ideal será que esté centrado, es decir, que la medida deseada coincida con la barra más alta y que las otras se distribuyan uniformemente a izquierda y derecha de la central, a la vez que van disminuyendo, sin llegar a la zona marcada por los límites.

Cuando esto no ocurre, suele ser debido a distintos problemas, siendo dos los más frecuentes: el primero, la falta de centrado, en cuyo caso se debe comprobar el ajuste de la máquina, ya que suele ser éste el motivo más común.

El segundo, la dispersión de los datos, que, lógicamente, deberían quedar dentro de los límites permitidos; a medida que aumenta aquélla, los valores del diagrama se acercan a los límites, pudiendo llegar a salirse fuera de ellos. Aquella parte de la producción que estuviera fuera del campo de tolerancias sería inservible. Este defecto se suele presentar cuando la máquina utilizada no es lo suficientemente precisa.


Además de estas situaciones, pueden ocurrir otras provocadas por distintas razones, algo más complejas de resolver, y que requerirían otro artículo para su explicación.

 Imagen | K. Ishikawa; Imagen destacada de histograma; Ejemplo Datos-Pareto y Diagrama Pareto

Más información | Normalización de Sistemas de Gestión; Siete herramientas básicas de la calidad; Histograma en la Wikipedia.

Herramientas Básicas de calidad: el diagrama de Pareto

 En los años 50, los japoneses comenzaron a aprender y aplicar las herramientas de control estadístico de la calidad, desarrolladas en décadas anteriores por Walter Shewhart y W. Edward Deming. Sus progresos en la mejora continua lideraron la expansión de estas técnicas y herramientas y su uso intensivo en los procesos de control  y mejora de la calidad.


Kaoru Ishikawa
, cabeza visible de la Japanese Union of Scientists and Engineers (J.U.S.E.), extendió su uso con la introducción de las llamadas 7 herramientas de control de la calidad (7QC), que pueden considerarse como las herramientas básicas de gestión y control de calidad.

Entre estas herramientas se encuentra el diagrama de Pareto, con el que se pretende separar las causas que generan la mayoría de las pérdidas (a este grupo de causas se le suele llamar vitales) de las restantes, que, como es lógico, también generarán pérdidas, pero de mucha menor importancia (a éstas se les suele llamar triviales).

V. Pareto, economista italiano del siglo XIX, presentó en 1897 una fórmula en la que mostraba que la distribución del ingreso era desigual. Diez años más tarde, en 1907, el economista norteamericano M. C. Lorenz expresó una teoría similar, pero basándose en unos diagramas. Ambos demostraron que la mayor parte de los ingresos está en manos de muy pocas personas.

Fue Juran el que aplicó los diagramas de Lorenz como fórmula para clasificar los problemas de calidad en los pocos vitales y muchos triviales, denominando a este método “el análisis de Pareto”.

Dicho análisis muestra que, en muchos casos, la mayoría de los defectos y, por tanto, los costes por ellos generados, se deben a un número relativamente pequeño de tipos o clases de defectos.

El principio de Pareto se enuncia diciendo que el 80% de los problemas están producidos por un 20% de las causas. Entonces lo lógico es concentrar los esfuerzos en localizar y eliminar esas pocas causas que producen la mayor parte de los problemas.

El diagrama de Pareto no es más que un histograma en el que se han ordenado cada una de las "clases" o elementos por orden de mayor a menor frecuencia de aparición.

A veces sobre este diagrama se superpone un diagrama de frecuencias acumuladas.

Para la elaboración de este diagrama, se seguirá el siguiente procedimiento:

1.    Decidir qué problemas o defectos se van a estudiar, y cómo se recogerán los datos.

2.    Registrar los datos elegidos (por ejemplo, mediante una hoja de revisión) y  realizar un recuento

3.    Ordenar los datos de forma tabulada de mayor a menor número de defectos, tal como puede verse en el Ejemplo.

4.    Calcular el porcentaje que cada tipo de defecto representa sobre el total y el tanto por ciento acumulado, de donde se obtienen los valores de la curva a representar.

5.    Trazar los ejes horizontales y verticales.

6.    Trazar la escala de los ejes verticales. Esta escala puede representar los porcentajes acumulados sobre el total, o bien simplemente el porcentaje.

7.    Trazar la curva. Una vez realizada ésta, se tendrán claramente separados los «pocos vitales» de los «muchos triviales».

A modo de ejemplo, en la tabla siguiente, se proporcionan los datos de las reclamaciones de los pasajeros de una línea aérea durante un año, agrupadas por motivos (tipos o clases).



En la siguiente ilustración se ha representado el diagrama de Pareto. En él puede verse que el “efecto Pareto” es muy acusado y que pueden priorizarse los tipos de reclamación.

 

En algunos casos la importancia de cada grupo no es la misma. Por ejemplo, no es igual la predisposición del cliente hacia la compañía aérea si le han perdido la maleta o si simplemente no había un periódico de su gusto. En este caso se pueden fijar factores de peso para cada uno de los grupos.

 

Imagen | K. Ishikawa; Imagen destacada de diagrama de Pareto; Ejemplo Datos-Pareto y Diagrama Pareto

Más información | Normalización de Sistemas de Gestión; Siete herramientas básicas de la calidad; Diagrama de Pareto en la Wikipedia.




Herramientas Básicas de calidad: el diagrama causa-efecto

 En los años 50, los japoneses comenzaron a aprender y aplicar las herramientas de control estadístico de la calidad, desarrolladas en décadas anteriores por Walter Shewhart y W. Edward Deming. Sus progresos en la mejora continua lideraron la expansión de estas técnicas y herramientas y su uso intensivo en los procesos de control  y mejora de la calidad.


Kaoru Ishikawa
, cabeza visible de la Japanese Union of Scientists and Engineers (J.U.S.E.), extendió su uso con la introducción de las llamadas 7 herramientas de control de la calidad (7QC), que pueden considerarse como las herramientas básicas de gestión y control de calidad. Entre estas 7 herramientas se encuentra el diagrama de causa y efecto, también conocido como diagrama de espina de pescado, por su forma, o diagrama de Ishikawa, por ser él quien desarrolló esta herramienta, cuya finalidad es servir de ayuda para identificar, clasificar y poner de manifiesto posibles causas de un problema específico.

Este diagrama ilustra gráficamente las relaciones existentes entre un resultado (efectos) y los factores (causas) que influyen en ese resultado.

Es importante ser conscientes de que los diagramas de causa-efecto presentan y organizan teorías. Sólo cuando estas teorías son contrastadas con datos podemos probar las causas de los fenómenos observables.

Errores comunes son construir el diagrama antes de analizar globalmente los síntomas, limitar las teorías propuestas enmascarando involuntariamente la causa raíz.

A efectos de poder poner en práctica esta técnica, se comienza por situar a la derecha del diagrama, el efecto o problema sobre el que se quiere investigar. A la izquierda, se sitúan todas las causas o factores que influyen en dicha característica.

Las causas se van clasificando conforme a con dos políticas diferentes: expandiendo las ramas grandes o las pequeñas. En ambos casos, la clasificación se puede realizar agrupando las causas en:

·         4 grandes grupos: Materiales, Métodos, Máquinas y Medidas, que son las “4M” definidas por Ishikawa.  

·         O bien en 5 M: Mano de obra, Método, Maquinaria, Materiales y Medio

·         O incluso en 6 M, si se fusionan las dos anteriores: Mano de Obra, Métodos, Maquinaria, Materiales, Medio y Medidas.

Para encontrar y estudiar las causas y subcausas es conveniente hacerse preguntas que guién el proceso. Por ejemplo, si queremos agrupar en 5 M:

En cuanto a la Mano de Obra: ¿El trabajador...

         ... conoce su trabajo?

         ... está entrenado para el trabajo?

         ... tiene un reemplazo adecuado?

En cuanto al Método: ¿El método...

         ... está estandarizado?

         ... existen procedimientos claros?

         ... se han definido medidas de excepción?

En cuanto a la Maquinaria: ¿La maquinaria...

         ... es adecuada para el trabajo que realiza?

         ... está adecuadamente mantenida?

         ... se encuentra/es periódicamente ajustada?

En cuanto a los Materiales: ¿El material...

         ... es adecuado para la maquinaria usada?

         ... tiene una calidad aceptable?

         ... están siempre disponibles?

En cuanto al Medio: ¿El ambiente es adecuado para ...

         ... las personas que trabajan?

         ... los equipos de proceso?

         ... los equipos de medición?

Una vez obtenido el diagrama definitivo, por cualquiera de las políticas propuestas, se procede al análisis del diagrama y a la obtención de conclusiones. Para realizar este trabajo se debe:
  • Generar las hipótesis que expliquen como la causa potencial contribuye a la aparición del problema o efecto. Si no es posible establecer dicha hipótesis debe desecharse la causa potencial.
  • Identificar la información numérica que puede soportar/negar la hipótesis.
  • Obtener la información numérica necesaria.
  • Estudiar la información obtenida para establecer mediante un análisis estadístico si se puede sostener la hipótesis.
  • Establecer las medidas correctoras necesarias para eliminar/prevenir las causas que han sido identificadas. Debe asegurarse que éstas hayan sido implantadas adecuadamente.

Ejemplo en 4M:

 

Imagen | K. Ishikawa; ejemplo

Más información | Normalización de Sistemas de Gestión; Siete herramientas básicas de la calidad; Diagrama de Ishikawa en la Wikipedia.


Herramientas Básicas de calidad: el diagrama de flujo

 En los años 50, los japoneses comenzaron a aprender y aplicar las herramientas de control estadístico de la calidad, desarrolladas en décadas anteriores por Walter Shewhart y W. Edward Deming. Sus progresos en la mejora continua lideraron la expansión de estas técnicas y herramientas y su uso intensivo en los procesos de control  y mejora de la calidad.

Kaoru Ishikawa, cabeza visible de la Japanese Union of Scientists and Engineers (J.U.S.E.), extendió su uso con la introducción de las llamadas 7 herramientas de control de la calidad (7QC), que pueden considerarse como las herramientas básicas de gestión y control de calidad. Entre estas 7 herramientas se encuentra el diagrama de flujo.

 Un Diagrama de Flujo o Flujograma es una representación gráfica de los pasos de un proceso, útil para determinar cómo funciona realmente el proceso para obtener un resultado. El resultado puede ser un producto, un servicio, información, etc.

La construcción de un diagrama de flujo permite una mejor comprensión del proceso. Al examinar cómo los diferentes pasos de un proceso se relacionan entre sí, se pueden descubrir con frecuencia las fuentes de problemas potenciales.

Los diagramas de flujo se pueden aplicar a cualquier aspecto del proceso, desde el flujo de materiales hasta los pasos para hacer una venta u ofrecer un producto.

El diagrama de flujo se utiliza cuando un equipo de trabajo necesita ver cómo funciona realmente un proceso completo. Este esfuerzo, como ya se ha dicho, a menudo revela problemas potenciales, tales como cuellos de botella en el sistema, pasos innecesarios y círculos de duplicación de trabajo.

La metodología para preparar un diagrama de flujo es:

1)   Establecer el propósito del diagrama de flujo.

2)   Determinar el nivel de detalle requerido.

3)   Definir los límites del diagrama. Dónde comienza el diagrama, y dónde acaba.

4)   Utilizar símbolos apropiados en su construcción.

5)   Hacer preguntas que ayuden a construir el diagrama.

6)   Documentar cada paso del proceso.

7)   Completar el diagrama hasta alcanzar los límites establecidos.

8)   Revisar el diagrama.

9)   Determinar oportunidades de cambio en el proceso. Para ello se vuelve a hacer preguntas.

A efectos de poder poner en práctica este método, es necesario conocer la simbología apropiada para la construcción del diagrama. Aunque hay una docena de simbologías especializadas para la construcción de diagramas de flujo, la más utilizada es la que a continuación se propone, que viene avalada por la International Organisation for Standardisation (ISO) (International Standard 1028, “Information Processing – Flowchart Symbols”) y la American National Standard (ANSI X3.6-1970, “Flowchart Symbols and their Usage in Information Processing”).

Dentro de cada símbolo se presentará una breve descripción del evento de que se trate.



Lo importante a la hora de elaborar el Flujograma, por tanto, será establecer previamente la simbología a emplear, y definir su significado y normas de uso.

 En cuanto a las preguntas que habitualmente se formulan para construir el diagrama de flujo, se encuentran las siguientes:

·         ¿Qué es lo primero que ocurre?

·         ¿Qué es lo siguiente que ocurre?

·         ¿Qué es lo último que ocurre?

·         ¿De dónde viene el/la (material, servicio, información)?

·         ¿Cómo llega el/la (material, servicio, información) al proceso?

·         ¿Quién toma las decisiones (si es necesario)?

·         ¿Qué pasa si la decisión es “si”/”no”?

·         ¿Adónde va el (producto, servicio, información) de esta operación?

·         ¿Qué revisiones/verificaciones/controles se realizan en el (producto, servicio, información) en cada parte del proceso?

·         ¿Qué pasa si la revisión/verificación/control no cumple con los requisitos?

 

Por último, las preguntas que se suelen realizar, una vez completado el diagrama de flujo, para identificar oportunidades de cambio o mejora, son las siguientes:

·         Propósito

-      ¿Qué se hace realmente?

-      ¿Por qué la actividad es necesaria?

-      ¿Qué otra cosa se podría o se debería hacer?

·         Lugar

-      ¿Dónde se lleva a cabo?

-      ¿Por qué lleva a cabo en ese lugar en particular?

-      ¿Se podría o se debería llevar a cabo en otro lugar?

·         Secuencia

-      ¿Cuándo se hace?

-      ¿Por qué se hace en ese momento en particular?

-      ¿Cuándo se podría o se debería hacer?

·         Responsables

-      ¿Quién lo hace?

-      ¿Por qué lo hace esa persona?

-      ¿Quién más podría o debería hacerlo?

·         Método

-      ¿Cómo se hace?

-      ¿Por qué se hace así?

-      ¿De que otra forma se podría o debería hacer?

 

Ejemplo:



Imagen | K. Ishikawa

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