Control de procesos y muestreo de aceptación PDF

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Control de procesos y muestreo de aceptación Introducción Todo proceso tiene ciertas entradas, un conjunto de actividades que las transforman y las salidas o resultado: un producto o servicio con ciertas características o especificaciones. Esas salidas tendrán variación debido a la interacción de elementos presentes en las actividades que transforman las entradas, llamadas las 6 M. De acuerdo con Gutiérrez (2014), estos elementos son: "materiales, máquinas, mano o mente de obra (gente) mediciones, medio ambiente y métodos" (p. 155).

Cada uno de estos elementos agrega una variabilidad individual dando resultados diferentes, por lo que se hace necesario monitorear los procesos para mantenerlos en control (estadístico). Dependiendo de la etapa en la que se encuentre el proceso, se puede aplicar alguno de los siguientes tipos de monitoreo:

El monitoreo se hace para verificar si el proceso está cumpliendo con las especificaciones o para proponer mejoras a la calidad de los procesos y minimizar la variación en los mismos. En esta Unidad realizarás dos Evidencias de Aprendizaje: en la primera pondrás a prueba tus conocimientos sobre los conceptos de variabilidad, medidas de tendencia central, de dispersión, variables y atributos; en la segunda también verificarás tu aprendizaje sobre los conceptos de muestreo, tipos de muestreo y el uso de un sistema de muestreo de aceptación en una situación dada.

Aprendizaje esperado 

Comprende los conceptos de variabilidad de proceso, control de proceso y muestreo, así como la aplicación de los elementos que los constituyen y complementan.

Cronograma de Actividades de Aprendizaje Haz clic en el nombre de cada Actividad de Aprendizaje (AA) y, una vez dentro, efectúa lo que ahí se indica. En cada AA deberás realizar una o más Evidencias de Aprendizaje (EA). Toma en cuenta el número de días que se estima que tardes en desarrollar cada una de ellas y organiza tu tiempo.

Actividad de Aprendizaje

AA1. Variabilidad, control y muestreo

Evidencia de Aprendizaje EA1. Variabilidad de un proceso y conceptos básicos de control estadístico EA2. Muestreo Total de Unidad de Aprendizaje

Haz clic en el siguiente ícono para conocer los conceptos principales de los temas de la Unidad 1.

Glosario Unidad 1 Elemento "… objeto o individuo al cual se toman las mediciones o la información" (Gutiérrez, 2014, p. 316). Inspección al 100% "revisión de todos los artículos de un lote para quitar aquellos que no cumplen con las especificaciones o características establecidas" (Gutiérrez, 2014, p. 322). Medidas de tendencia central "valor en torno al cual los datos o mediciones de una variable tienden a agruparse o concentrarse" (Gutiérrez, 2014, p. 159). Muestreo de aceptación "proceso de inspección de una muestra de unidades de un lote con el propósito de aceptar o rechazar todo el lote" (Gutiérrez, 2014, p. 322). Planes por atributos

Consisten en que a cada artículo de la muestra se le inspeccionan las variables o características cualitativas o de atributos. El número de defectos o de artículos defectuosos en la muestra será la base para aceptar o rechazar el lote (Gutiérrez, 2014, p. 323).

Planes por variables "consisten en que a cada unidad de la muestra se le mide una variable continua y con los datos se calcula un estadístico, con base en el cual se rechaza o acepta el lote" (Gutiérrez, 2014, p. 323). Población "una colección de elementos acerca de los cuales se desea tener una cierta información o tomar alguna decisión" (Gutiérrez, 2014, p. 316). Unidades de muestreo "colecciones no traslapadas de elementos de la población que cubren la población completa" (Gutiérrez, 2014, p. 316). Variabilidad o dispersión "se refiere a las diferencias que se hallan entre los datos de un conjunto" (Gutiérrez, 2014, p. 161). Variables continuas "variables cuantitativas que pueden tomar cualquier valor en un intervalo de números reales" (Gutiérrez, 2014, p. 157). Variables cualitativas o de atributos "son aquellas cuyos valores representan categorías o atributos que no tienen de base una escala numérica" (Gutiérrez, 2014, p. 157). Variables cuantitativas "sus valores proceden de mediciones o conteos referidos a escalas numéricas" (Gutiérrez, 2014, p. 157). Variables de entrada "son variables que reflejan las condiciones de operación de un proceso o de sus insumos (las X)" (Gutiérrez, 2014, p. 157). Variables de salida "son aquellas que reflejan los resultados de un proceso (las Y)" (Gutiérrez, 2014, p. 158). Variables discretas "viables cuantitativas que, con frecuencia, proceden de conteos y que solo pueden tomar valores dentro de un conjunto numerable" (Gutiérrez, 2014, p. 157).

Referencia

Gutiérrez, H. S. (2014). Calidad y productividad (4.ª ed.). México, D.F., México: McGraw-Hill Interamericana. Disponible en la base de datos e-libro Colección McGraw-Hill. (3217748)

Referencia de la imagen drical / Istock (2017). Carrot juice fabrication process. Recuperado de https://www.istockphoto.com/es/vector/carrot-juice-fabrication-process-gm639067162114978475 (Imagen publicada bajo licencia ISTOCK CONTENT LICENSE AGREEMENT, de acuerdo a: http://www.istockphoto.com/legal/license-agreement)

Control de procesos y el muestreo de aceptación ACTIVIDAD 1. Variabilidad, control y muestreo

Introducción En esta Actividad de Aprendizaje estudiarás las características esenciales para el control de un proceso, los elementos que interactúan en el proceso, su variabilidad y causas; también revisarás los elementos de la estadística descriptiva y reconocerás la importancia del muestreo para delimitar la población a analizar. De igual forma analizarás algunos ejemplos de la vida cotidiana y los relacionarás con la teoría.



Los temas de esta Unidad son los siguientes: 1.1 Control de un proceso

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1.2 Variabilidad de un proceso

o

1.2.1 Causas

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1.3 Muestreo

o

1.3.1 Frecuencia del muestreo

o

1.3.2 Tamaño de la muestra

o

1.3.3 Especificaciones del nivel de aceptación

Guía didáctica Para comenzar esta Unidad de Aprendizaje es muy importante tener en cuenta el concepto de proceso. De acuerdo con Gutiérrez (2014), un proceso es un "conjunto de actividades mutuamente relacionadas o que interactúan, las cuales transforman elementos de entrada en resultados" (p. 17).

En un proceso de producción de bienes hay una interacción entre elementos, denominados 6M, que transforman las entradas en salidas. Estos elementos son los siguientes:

¿Te imaginas cómo aporta variabilidad cada uno de estos elementos al resultado del proceso (producto)? O, más aún, ¿qué efecto tiene la variación de cada elemento en el producto fabricado? Más delante revisaremos con más detalle las 6M; sin embargo, ahora debemos considerar que mediante el control de los procesos observamos un proceso, tomamos datos del mismo y los analizamos para tomar decisiones o hacer propuestas de mejora con el objetivo de minimizar la variabilidad. Dado que no es posible inspeccionar al 100% la producción o las entregas de materias primas, podemos enfocarnos en realizar la actividad de control de calidad más utilizada para aceptar o rechazar lotes de productos (por ejemplo materias primas o productos terminados): el muestreo de aceptación, donde se inspecciona una muestra tomada de un lote y se revisa su nivel de calidad. Revisa algunos conceptos importantes de la calidad y la variabilidad en el siguiente recurso.

Base de datos: e-libro Colección McGraw-Hill Título: Calitividad: la mejora simultánea de la calidad y la productividad Autor: John York Sección a consultar: Capítulo 5 (Páginas de la 104 a la 123) ID: 45888 Como pudiste observar en el documento anterior, la variabilidad está presente en todos los procesos de producción, incluso en los automatizados, por lo que la variación de cada elemento influye en las características del producto final. Para seguir con el tema, lee con atención la información de los siguientes enlaces, en los cuales se presentan algunos aspectos que debes considerar en cada una de las 6M. Autor: Jairo Caballero Acevedo Título: Método 6M o análisis de dispersión Páginas: completo URL: http://jairocaballero.blogspot.mx/2011/08/metodo-6m-o-analisis-de-dispersion.html Autor: Edgar Jiménez Saldaña Título: Diagramas Ishikawa Páginas: de la 9 a la 15 URL: https://es.slideshare.net/edgarsjimenez/diagramas-ishikawa Cuando nos encontramos con un problema de calidad, nos volvemos conscientes de la importancia que tiene recolectar datos e información relevante, en los que sea posible apoyarse para decidir un determinado plan de acción o estrategia a seguir. La estadística descriptiva es una herramienta que nos puede ayudar en estas situaciones. "ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA. Conjunto de métodos para organizar, resumir y presentar los datos de manera informativa" (Lind, Marchal y Wathen, 2005, p. 6). Denominamos variables a las cantidades medibles o cualidades de los productos que nos interesa verificar en cuanto a su calidad, con el objetivo de revisar si cumplen o no con las especificaciones. Existen dos tipos de variables: cualitativas y cuantitativas. Revisa el siguiente esquema para conocer sus características.

Revisa los siguientes ejemplos donde se analizan diferentes variables en las situaciones planteadas.

Ejemplo 1 Una maestra tiene la inquietud de abrir una escuela primaria privada en la zona norte del municipio de Irapuato. Ella quiere saber la afluencia de alumnos que podría tener en su escuela, para lo cual requiere analizar los datos de la niñez del municipio. ¿Qué características o variables revisará?

Ejemplo 2 Una persona quiere comprar un carro, pero primero desea comparar tres marcas de coches diferentes para poder seleccionar la mejor opción. ¿Qué características o variables puede comparar?

Variables cualitativas

Variables cuantitativas

Apariencia de la pintura

Kilómetros por litro de gasolina (rendimiento) – continua

Diferencia de color entre los paneles y sus componentes (espejos, fascia, etc.)

Precio del coche – continua

Gama de colores

Cantidad de pasajeros – discreta

Reputación de la marca Comodidad al manejar

Años de garantía en el tren motriz discreta

Transmisión manual o automática

Años de garantía en la carrocería – discreta

Tipo de gasolina que usa

Cantidad de bosas de aire – discreta

Compatibilidad con teléfonos inteligentes

Costos de mantenimiento – continua

Calidad en el servicio de la agencia

Cantidad de emisiones a la atmósfera (CO2) – continua

Tipo de vestidura

Potencia (HP) – Continua

Espejos con señales de cambio de carril Tabla 1. Variables cuantitativas y cualitativas de tres marcas de carros.

Piensa: ¿Qué otras variables se pueden analizar? Además del concepto de variable, es necesario que estudies otros conceptos básicos del control de la calidad, para lo cual te invito a revisar con atención la siguiente lectura: Autores: Felipe de la Rosa y Ma. Inés Díaz Sotomayor Título: Principios básicos del control estadístico Para ahondar en el tema de medidas de tendencia central y dispersión, revisa los ejemplos incluidos en los siguientes videos:

Autor: Gabriel Leandro Título: Estadística descriptiva: conceptos sobre medidas de posición y variabilidad URL: https://www.youtube.com/watch?v=1MY0IVs2-fk Autor: CPECH Título: Medidas de dispersión URL: https://www.youtube.com/watch?v=BSxdG6XpCwc En el Módulo de Estadística Inferencial estudiaste las medidas de tendencia central y de dispersión. Si quieres recordar la forma de calcularlas, revisa el recuadro Para aprender más que aparece a continuación. Título: Media mediana y moda | Datos sin agrupar URL: https://www.youtube.com/watch?v=fOuRqk1nzgY Título: Media mediana y moda | Datos agrupados en intervalos URL: https://www.youtube.com/watch?v=G3IXLgozzag Título: Medidas de dispersión rango, desviación media, varianza y desviación estándar Ejemplo 1 URL: https://www.youtube.com/watch?v=9atmBd5BEoU El control de los procesos es necesario porque la interacción de elementos como la capacitación de la mano de obra, la utilización de la maquinaria y su mantenimiento, los diferentes métodos de trabajo o la forma de medir las especificaciones, le agregan variabilidad. Con la variabilidad se podrían obtener productos fuera de especificaciones que le costarán dinero a las empresas, ya que se tendrían que enviar a scrap o retrabajar; también podría generar quejas que le restarían clientes a la empresa, o incluso el riesgo de ver afectada su reputación.

Podemos decir que entre mayor sea la variabilidad, la calidad de los productos baja. Para ejemplificar esto, revisa la siguiente noticia de un problema de calidad que tuvo la empresa Toyota en el año de 2010. Autor: Redacción BBC Mundo Título: Toyota admite falla en frenos del Prius URL: http://www.bbc.com/mundo/economia/2010/02/100204_toyota_vehiculos_prius_frenos_ganancias_prius _jp Ahora reflexiona:

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¿Qué consecuencias tuvo el problema de calidad para la empresa?

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¿Cuáles fueron las causas que propiciaron este problema?

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¿Cuál de las 6M fue la mayor causa?

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¿Crees que les faltó más control en la calidad para encontrar este problema desde antes de que el producto saliera de la planta? ¿Estás listo para evaluar el aprendizaje de los conceptos revisados hasta el momento? Si es así, ingresa al siguiente enlace y realiza lo que se te pide en la Evidencia de Aprendizaje 1. EA1. Variabilidad de un proceso y conceptos básicos de control estadístico Cuando queremos revisar la calidad de los productos enviados por un determinado proveedor para aceptarlos o rechazarlos, o incluso para revisar los productos terminados que estamos fabricando, es necesario inspeccionarlos. En este caso podemos realizar algunas de las siguiente opciones:

Figura 10. Tipos de inspección.

1.

Cero inspecciones: no realizar ningún tipo de inspección a los productos y aceptarlos para incluirlos en el proceso o, si son productos terminados, enviarlos a nuestros clientes.

2.

Inspección al 100%: significa revisar en su totalidad los productos que nos está entregando el proveedor o que estamos enviando a nuestros clientes para verificar su calidad.

3.

Muestreo de aceptación: "es el proceso de inspección de una muestra de unidades de un lote con el propósito de aceptar o rechazar todo el lote" (Gutiérrez y Vara, 2013, p. 304). La inspección de productos y procesos es una actividad de gran importancia en el control de calidad, sin embargo, debe realizarse de forma práctica y sencilla. Imagina que una empresa produce 5,000 unidades de llantas por semana y desea inspeccionar la resistencia de sus productos. Si quiere lograrlo deberá considerar dos limitaciones importantes:

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Si utiliza ensayos destructivos, no es posible aplicarlo a todos sus productos, de lo contrario no tendría producción alguna que vender.



Si utiliza ensayos no destructivos y decide analizar cada uno de sus productos, el costo de inspección será sumamente alto, pues consumirá demasiado tiempo y recursos.

Figura 11.

Con la finalidad de hacer frente a esta situación, la organización debe obtener muestras representativas para sacar conclusiones sobre la producción total. El muestreo estadístico es una técnica cuyo propósito es seleccionar y estudiar a un subgrupo representativo de la población para obtener conclusiones válidas respecto a una población en general. Debido a que el control estadístico se realiza con base en el muestreo estadístico, cada una de las afirmaciones sobre el proceso solo puede realizarse con un cierto grado de certeza, por lo cual, resulta necesario emplear una distribución de probabilidad en la que se consideren todos los resultados posibles. La mayoría de las mediciones y los procesos se comportan siguiendo una distribución desarrollada por Carl Friederich Gauss, a la que se conoce como normal, esto debido a que la mayoría de variables, cuando se miden en forma suficientemente representativa, se distribuyen de acuerdo con la característica forma de campana.

Figura 12. Muestreo estadístico , Humanitarian Icons 2 (UVEG, OCHA, S.f. ).

Algunos conceptos básicos del muestreo son: Elemento: persona o cosa de la que se originan las mediciones o alrededor del cual se recaba la información. Población: "conjunto de individuos u objetos de interés o medidas que se obtienen partir de todos los individuos u objetos de interés" (Lind, Marchal y Wathen, 2005, p. 7). Muestra: "porción o parte de la población de interés" (Lind, Marchal y Wathen, 2005, p. 7). Marco de muestreo: lista de unidades de muestreo. Dos elementos importantes para elegir una muestra representativa son: el método de muestreo y el tamaño de muestra. Para esto es muy importante que conozcas las características de la población, la cantidad de elementos que incluye y el patrón de variabilidad en función del problema que se esté teniendo. Al coordinador de calidad de una empresa que fabrica tortillas de harina le están reportando que han encontrado en el almacén de materia prima algunas bolsas de harina con menos cantidad de harina que lo señalado en la bolsa de 500 gramos. Si viene en camino un lote de 10,000 bolsas de harina de 500 gramos por parte de su proveedor, ¿qué decisión debería de tomar el coordinador de calidad?

Figura 13. Bolsas con harina (Msonick & iStock, 2010).

¿Debería regresar todas las bolsas? O ¿Debería inspeccionar una parte y tomar una decisión con respecto a ese lote? Al analizar la situación anterior, podemos observar que lo más conveniente sería seleccionar al azar una muestra representativa de bolsas de harina para realizar un muestreo aleatorio, pesar las bolsas y, dependiendo de estas mediciones, tomar una decisión con respecto al lote. A continuación revisa la definición de muestreo aleatorio y sus tipos.

Muestreo aleatorio: permite que todos los elementos de la población tengan las mismas probabilidades de ser seleccionados. Aleatorio simple

Sistemático

Estratificado

Por conglomerados

Tabla 2. Muestreo aleatorio.

Ya que tenemos el método de muestreo, es necesario saber la cantidad de elementos que se tendrán que analizar para que la muestra sea representativa, es decir, tenemos que definir el tamaño de la muestra. Al respecto, Velasco, Martínez, Roiz, Huazano, y Nieves (2003) afirman que: […] Existen al menos tres maneras para poder conocer cuántos elementos se requieren en la muestra, aunque los tres caminos tienen los mismos principios. El primero es someter los datos del estudio a fórmulas preestablecidas y mediante el desarrollo de las mismas, obtener dicho número. El segundo consiste en consultar tablas precalculadas, en donde, mediante la ubicación de los datos del estudio en las hileras y columnas correspondientes, se localice el número buscado. Y por último, incluir los datos en algún paquete estadístico dedicado a esta tarea para obtener el resultado mediante un cálculo electrónico (p. 38).

Continuando con la situación de la harinera, es necesario verificar la calidad del lote de 10,000 unidades que va a llegar a la planta para asegurarnos de que cumplen con el requisito de peso de las bolsas. Primero tendremos que inspeccionar una muestra de bolsas del lote, después tendremos que realizar las mediciones para aceptar o rechazar todo el lote. A este muestreo se le denomina muestreo de aceptación. Para ahondar en el tema y conocer más sobre los conceptos básicos del muestreo de aceptación, el...