Curso de actualización
en Ingeniería de calidad
I. II. ORGANIZACIÓN LEAN Y
II. DISEÑO PARA SEIS SIGMA DFSS
Dr. Primitivo Reyes Aguilar / febrero 2009
1
II. PRINCIPIOS LEAN Y DFSS
II. A Principios Lean
1. Conceptos Lean
2. Actividades sin valor o Muda
3. Métodos Lean
4. Gestión de restricciones
II.B DFSS
1. Introducción a DFSS
2. QFD
3. Diseño y producto robusto
4. AMEF
2
1I.A PRINCIPIOS LEAN
1. Conceptos Lean
2. Actividades sin valor agregado
3. Métodos Lean
4. Teoría de restricciones
3
IIA.1 CONCEPTOS
LEAN
4
Evolución del pensamiento Lean

1903 Henry Ford – Modelo A

1908 Henry Ford – Modelo T (514 a 2.3 min.)

1920 GM entra la mercado

1950 Taichi Ohno – Toyota Production System

1991 Womack – MIT: Concepto Lean
◦ “The machine that changed the world”
◦ “Lean thinking”

Otros autores
5
Concepto de valor

Valor para los norteamericanos - rentabilidad

Valor para los alemanes – excelencia técnica

Valor para los japoneses – economía local
El cliente quiere productos específicos, con
capacidades específicas, a precios específicos
 Establecer el valor es el primer paso de Lean

6
Concepto de valor

La cadena de valor por familia – materiales,

Flujo de valor – producción masiva vs lean

Jalar el valor – por el cliente

Perfección – eliminar muda con tecnología

Conversión a Lean - Likert
información
http://www.boxesandarrows.com/view/searching_for_t
he_center_of_design
7
Resultados
Reducciones de Throughput
Proceso
% de reducción
Desarrollo del
50%
producto
Proceso de
75%
pedidos
Producción física
90%
http://www.agfa.com/en/inkjet_solutions/facilities/index.jsp
Área de mejora
Productividad del
personal
Tiempos de
throughput
Inventarios
Reducción /
mejora
+ 100%
- 90%
-90%
Errores con el cliente
-50%
Desperdicio interno
-50%
Accidentes
-50%
Tiempo de
desarrollo del
producto
-50%
Inversión de capital
Modesta
8
II.A.2 ACTIVIDADES SIN
VALOR AGREGADO MUDA
http://www.lmspi.com/pages.asp?pageid=34163
http://www.dugganinc.com/cms/index.php?aid=52
9
Actividades sin valor - Muda
Sobreproducción
 Defectos / Rechazos
 Inventarios
 Movimientos excesivos
 Procesos que no agregan valor
 Esperas
 Transportes innecesarios

10
http://www.leaninnovations.ca/
seven_types.html
http://www.hbc.co.nz/pages/186/
http://www.dobbinscompany.com/inventories.shtml
http://www.rfida.com/labels/gillette.htm
11
http://www.aradmetal-p.com/services.html
http://bonnvoyage.wordpress.com/
http://lugardaincerteza.blogspot.com/
http://www.usmaterialshandling.com/hytrol_conveyors.
12
html
II.A.3 MÉTODOS LEAN
http://interpro.engin.umich.e
du/proeddelivery.htm?id=5
http://www.lean-sigma.es/lean-manufacturing.php
13
Métodos Lean



Eliminar actividades sin
valor
Cambios rápidos
(SMED)
Documentos
estandarizados
Administración visual
 Mantenimiento
productivo total (TPM)

Poka Yokes
 Tiempos y movimientos
 5S’s





Justo a tiempo
Kaizen
Flujo continuo de
manufactura
Mapeo de la cadena de
valor
14
Símbolos para el VSM
15
Mapa de la cadena de valor

Mapa del proceso actual

Preguntas del mapa futuro

Desarrollo del mapa futuro de proceso

Implementación del plan
16
http://www.epa.gov/epainnov/lean/toolkit/ch3b.htm
17
http://www.kaizenproject.com/about.php
18
Las 5 S´s

Clasificar

Ordenar

Limpieza

Estandarización

Disiciplina
http://disenoenbogota.blogspot.com/2007/04/
diseadores-entrense-5-pasos-hacia-la.html
19
Kanban

Tarjeta kanban
http://www.rmkco.com/Value_Added/Value_Added.html
http://www.xberry.fsnet.co.uk/Kanban.htm
20
Fabrica visual

Hacer visibles los
problemas




Permite que
empleados y
administración estén
en contacto con área
de trabajo







Para clarificar metas
de mejora


Problemas de calidad
Cartas de tendencias
Listas de verificación
Tendencias en accidentes
Productividad
Registros de capacitación
Reducciones de costos
Mantenimiento productivo
total
Tiempos muertos de
máquina
Actividades de 5S’s
Instrucciones de trabajo
estandarizado
21
http://www.nodelaysachiever.nhs.uk/ServiceImprovement/T
ools/IT191_SortandShine.htm
http://learnsigma.com/lastfm-quality-control/
http://garethisaacsigns.co.uk/content/manage/manage_trw_04.htm
22
Trabajo estandarizado en Gemba

La operación de la planta depende del uso de
políticas, procedimientos e instructivos de
trabajo, referidos como estándares.

Su mantenimiento y mejora orienta a la mejora
de los procesos y la efectividad de la efectividad
de la planta.

La gerencia siempre debe buscar su mejora.
23
Trabajo estandarizado en Gemba
Características
 Son la mejor forma, la más fácil y segura de hacer una
tarea
 Los estándares preservan el know how y la experiencia
 Proporcionan una forma de medir el desempeño
 Muestran las relaciones entre causas y efectos
 Proporcionan la base para mantenimiento y mejora
 Señales visuales de cómo hacer el trabajo
 Son la base de entrenamiento y auditoría
 Son un medio para prevenir la recurrencia de errores
 Minimizan la variabilidad
24
http://www.systems2win.com/solutions/stdwork.htm
http://www.productionmanuals.com/
25
Trabajo estandarizado en Gemba
Otros
 Línea amarillas en el piso
 Códigos de colores
http://news.cnet.com/
8301-13924_3-10010267-64.html
Tableros de control de producción
 Indicadores de inventarios

Matrices de capacitación cruzada
 Luces de falla

26
Mantenimiento Productivo Total (TPM)

El TPM combina técnicas de mantenimiento
preventivo, predictivo, mejora de la mantenibilidad
costos de ciclo de vida del equipo para incrementar
su confiabilidad y facilitar el mantenimiento.
“Seis grandes pérdidas” afectan efectividad del equipo:
 Falla del equipo
 Preparación y ajuste
 Trabajo en vació y paros menores
 Velocidad reducida
 Defectos de proceso
 Rendimiento reducido
27
http://www.beyondlean.com/kaizen_es.html
http://picasaweb.google.com/lh/photo/HTeLH2x9rSFLe
uM4MDSaTw
http://www.tpmonline.com/Dynasol/default.htm
28
Kaizen

Kai – mejora, zen – bueno: mejora
incremental

Kaizen Blitz
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Espacio ahorrado
Más flexibilidad de línea
Flujo de trabajo mejorado
Ideas de mejora
http://hottomali.files.wordpress.c
om/2007/06/kaizen.jpg
Niveles incrementados de calidad
Ambiente de trabajo más seguro
Tiempo de valor no agregado reducido
29
http://www.strategosinc.com/kaizen_quick_easy.htm
http://www.tbmcg.com/es/workshops/courses/kbe.php
30
Poka Yokes – a prueba de error


Eliminación de componentes propensos a error
Amplificación de los sentidos humanos


Redundancia en el diseño (sistemas de respaldo)
Simplificación por el uso de menos componentes


Considera factores ambientales funcionales
Proporciona mecanismos seguros de corte y falla


Mejora de la producibilidad y la mantenibilidad
Seleccionar componentes y circuitos ya probados
31
http://www.seisdeagosto.com/indica/prevencion-delerror-humano-hablemos-de-poka-yoke/
http://www.free-logistics.com/index.php/fr/FichesTechniques/Concepts-Logistiques-et-SupplyChain/Poka-Yoke.html
http://www.qualitycoach.net/land/gbmp.htm
32
II.A.4 GESTIÓN DE
RESTRICCIONES
33
Teoría de restricciones
TOC de Eliyau Goldratt
 Medidas de desempeño

◦ Throughput
◦ Inventarios
◦ Gastos de operación
http://www.afinitus.com/production.html
http://www.12manage.com/methods_goldratt_theory_
of_constraints.html
34
Procedimiento de TOC
1. Identificar las restricciones del sistema
2. Decidir como explotar las restricciones
3. Subordinar cada cosa a las decisiones
anteriores.
4. Elevar las restricciones del sistema.
5. Regresar
35
Herramientas de TOC

Efecto – causa - efecto

Nubes evaporantes

Árbol de prerrequisitos

Restricciones de política
http://virtuallypriceless.org/blog/tag/phd/
36
http://www.leansixsigmatraining.us/Distance%20DFSS
%20Program%20Description.html
1I.B DISEÑÓ PARA SEIS
SIGMA - DFSS
1. Introducción a DFSS
2. Despliegue función calidad (QFD)
3. Diseño y producto robusto
4. AMEF
37
II.B.1 INTRODUCCIÓN AL
DISEÑO PARA SEIS SIGMA
DFSS
http://www.product-reviews.net/2007/05/21/mustekgps-200-not-the-most-innovative-satellite-navigation/
38
Introducción a DFSS

Diseño para Seis Sigma es el método sugerido
para hacer diseños de producto.

El 70-80% de los problemas de calidad se generan
desde el diseño. Corregirlo en producción es
mucho más costoso

Los nuevos productos pueden incrementar las
ventas
39
Introducción

Experiencias.
Artículos
desarrollados
Nuevos productos
Estudio A
Estudio B
7
11
4
3
Productos lanzados
1.5
1.3
Productos exitosos
1
1
Productos para
desarrollo
40
Introducción a DFSS
Cooper sugiere que los productos exitosos:
Deben ser únicos y superiores
 Bien definidos y orientados al mercado

Esfuerzo de equipo en el desarrollo del producto
 Liderazgo de la alta dirección

Lanzamiento rápido a un mercado atractivo
 En línea con las fortalezas de la empresa

41
Introducción a DFSS
Proceso de desarrollo de producto: Generación y selección
de ideas y el desarrollo del nuevo producto (NPD):
Estudio del concepto:
 Investigaciones de factibilidad:
 Desarrollo del nuevo producto
 Mantenimiento
 Aprendizaje continuo

42
Proceso Stage Gate

Revisión de proyectos conforme avanzan en sus etapas.
La dirección puede “cancelar” o apoyar:

Generar la idea
Probar que funciona
Evaluación financiera
Desarrollo y prueba
Ampliar a producción
Lanzar el producto
Soporte post venta
Aprendizaje continuo







43
Proceso Stage Gate
http://www.stage-gate.dk/stagegate.html
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/MechanicalEngineering/2-96Fall-2004/E71375A9-95514528-B13A-D9ABE162DF16/0/
44
Introducción a DFSS
Clarificación de etapas del proyecto:








Ideas – Pre concepto, idea
Probar que funcione – concepto, eval. Inicial
Evaluación financiera - especificaciones de mercado
Desarrollo y prueba – Demostraciones,
verificaciones
Escalamiento – Producción, validación
Lanzamiento – Lanzamiento comercial
Soporte post liberación – mantenimiento, obsoleto
Aprendizaje continuo - revisión
45
Desarrollo del producto
Tipos de nuevos productos:
 Nuevo en el mundo
◦ Invenciones y descubrimientos

Nuevas categorías del producto
◦ Innovaciones a productos actuales
Adiciones a líneas actuales de productos
 Mejora a los productos

Reposionamiento de los productos en el mercado
 Reducciones de costos

46
Introducción a DFSS
GE Plastics sugiere usar las mejores prácticas en cada
etapa de desarrollo de los productos:

Entender las características críticas de calidad
(CTQs) para los clientes internos y externos

Realizar un estudio de modos y efectos de falla
FMEA

Realizar Diseño de experimentos para identificar
variables clave

Hacer Benchmarking de otras plantas
47
http://weblog.obso1337.org/2008/6-research-anddesign-methods-for-developers/
48
Metodologías comunes DFSS

IDOV

DMADV

DMADOV

DFX

Diseño sistemático

Modelo Francés
http://www.joeks.com/archives_aug2006/4StagesOfLife.htm
49
Modelo IDOV - Treffs
http://www.sipoc.org/sipoc_met_idov.htm

Identificar: proyecto

Diseñar: identificar los requisitos
funcionales, desarrollar alternativas
evaluarlas y seleccionar

Optimizar: diseñar usando herramientas de
Seis Sigma

Validar: Probar y validar el diseño
50
Modelo DMADV - Simon

Definir: metas del proyecto y necesidades del
cliente
http://www.statamatrix.com/sixsigmadmadv/sixsigmad
madvoverview.php

Medir: medir necesidades del cliente y
especificaciones

Analizar: Determinar las opciones del proceso

Diseñar: Desarrollar los detalles para producir y
cumplir los requerimientos del cliente

Verificar:Validar y verificar el diseño
51
DMADV
http://www.statamatrix.com/sixsigmadmadv/sixsigmad
madvconsulting.php
52
DMADOV
Definir el proyecto
 Medir la oportunidad

Analizar las opciones del proceso
 Diseñar el proceso
http://www.trackersuite.com/

methodology_six_sigma.html
Optimizar el proceso
 Verificar el desempeño

53
DMADOV
http://www.trackersuite.com/
methodology_six_sigma.html
54
Metodología de DFX

Enfoque de Diseño de productos de modo
que tengan tantas características deseables
como sea posible (calidad, confiabilidad,
serviciabilidad, seguridad, facilidad de uso,
etc..) - AT&T

Los métodos son guías de diseño
55
Características de proyectos DFX

DFS - Función y desempeño

DFS – Seguridad

DFQ – Calidad

DFR - Confiabilidad

DFT - Facilidad de prueba
56
Características de proyectos DFX

DFM – Manufacturabilidad

DFS – Facilidad de servicio de mantto.

DFE – Ergonomía

DFA - Apariencia
57
Diseño sistemático
Consta de 4 fases de diseño Phal y Beitz
 Clarificación de la tarea: formula conceptos e
identificación de necesidades

Diseño conceptual: identificar problemas
esenciales y subfunciones

Diseño del producto: desarrollo de conceptos,
layouts, distribuciones

Diseño detallado: finalizar dibujos, conceptos y
generar documentación
58
Diseño sistemático
La estructura alemana es:

Determinación de los requerimientos de diseño

Selección de los elementos de proceso adecuados

Un método paso a paso transforma los puntos
cualitativos a cuantitativos

Se utiliza una combinación deliberada de
elementos de complejidades diferentes
59
Modelo de diseño francés
El diseñador del nuevo producto es responsable de
Coordinar todo su desarrollo participando con el
Gerente de producto, mercadotecnia, ventas,
Operaciones, diseño y finanzas en un equipo
Necesidad
Análisis del
problema
Definición
del problema
Diseño
conceptual
Selección de
esquemas
Diseño del
producto
Detallado
Dibujos de
trabajo, etc.
El modelo de diseño Francés
60
Modelo de diseño francés





El diseño determina necesidades y el problema.
El diseño conceptual produce dibujos de trabajo a
partir del concepto abstracto
El diseño detallado consolida y coordina los
puntos finos al producir el producto
El diseñador del nuevo producto es responsable
de llevar el concepto inicial hasta el lanzamiento
final
La dirección dirige el proceso
61
II.B.3 DESPLIEGUE DE
LA FUNCIÓN
DE CALIDAD (QFD)
1. Casa de la calidad
2. Matriz de Pugh
62
Despliegue de la función de calidad
(QFD) – Casa de calidad

Los diferentes grupos (ingeniería, ventas, etc.)
pueden visualizar el efecto de cambios de
planeación y diseño de forma de balancear las
necesidades del cliente, costos y características
de ingeniería en el desarrollo de productos y
servicios nuevos o mejorados
63
Despliegue de la función de calidad
(QFD) – Casa de calidad

Tiene secciones de QUEs, COMOs,
CUANTO, paredes y techo
http://quanterion.com/Training/REPERTOIRE/in
dex.asp
http://sixsigma123.blogspot.com/2007/04/qualityfunction-deployment-qfd.html
64
Despliegue de la función de calidad
(QFD) – Casa de calidad

Su techo ayuda a los ingenieros a especificar
varias diversas características de ingeniería
que deben ser mejoradas colateralmente

Los cimientos de la casa contiene los valores
objetivo o benchmarking (“cuánto de cada
valor”).

Los elementos de la casa de la calidad son
personalizados de acuerdo al servicio o
producto específico
65
Despliegue de la función de calidad
Liga de Casas de calidad (HOQ)

HOQ principal (QUE’s = Atributos del cliente,
COMO’s = Características de ingeniería)
http://sixsigma123.blogspot.com/2007/04/qualityfunction-deployment-qfd.html
66
Despliegue de la función de calidad
(QFD) – Casa de calidad

HOQ de las partes (QUE’s = caract. de Ingeniería,
COMO’s = Características de las partes)

HOQ del proceso (QUE’s = caract. de las partes
y COMO’s = Operaciones clave del proceso)

HOQ de producción (QUE’s = Oper. clave del
proceso y COMO’s = requisitos de producción)
67
Selección de
conceptos de Pugh
El QFD se utiliza para determinar los
requerimientos técnicos del cliente al inicio.
Pugh sugiere un equipo multifuncional para
el desarrollo de conceptos (10 pasos):

Seleccionar criterios:
◦ Criterios en base a los requerimientos técnicos
68
Matriz de evaluación de Pugh
Formar la matriz
 Clarificar los conceptos

CARACTERÍSTICAS DE DISEÑO
Criterios
1
2
3
4
5
6
7
A
-
-
-
S
D
S
-
B
-
S
-
-
A
S
-
C
+
+
-
-
T
-
-
D
+
-
-
+
U
-
+
E
+
+
-
-
M
-
-
Más
3
2
0
1
0
1
Menos
2
2
5
3
3
4
Mismo
0
1
0
1
2
0
69
Selección de conceptos de Pugh

Seleccionar el concepto Datum:
◦ El mejor diseño disponible

Correr la matriz:
◦ Comparar cada concepto con el Datum (+ para el
mejor concepto, - para el peor diseño, s para el mismo
diseño)

Evaluar los resultados:
◦ (sumar los + y -; los + contribuyen a la visión interna del
diseño)
70
Selección de conceptos de Pugh

Atacar los negativos y reforzar los positivos:
◦ Activamente discutir los conceptos más prometedores.
Cancelar o modificar los negativos

Seleccionar un nuevo Datum y rehacer la matriz:
◦ se puede introducir un nuevo híbrido. El concepto final
generalmente no será igual al concepto original
Planear tareas futuras
 Iterar:

◦ para llegar a un nuevo concepto ganador
71
Selección de conceptos de Pugh

Aplicando estos conceptos el equipo
adquirirá una mayor comprensión de los:
◦ Requerimientos
◦ Problemas de diseño
◦ Soluciones potenciales
◦ Iteración de conceptos
◦ Porqué ciertos diseños son mejores que otros
◦ El deseo de crear conceptos adicionales
http://www.pro-des.com/concept.htm 72
II.B.3 DISEÑO ROBUSTO
Factores de ruido
no controlables
por el diseñador
Factores
de señal
ajustados
para
obtener
la
respuesta
esperada
Productos y
procedimientos
Respuesta
Factores de control
por el diseñador
Esquema de producto robusto
73
Producto robusto
http://www.racing5.cl/wordpress/?p=18

Desempeño de su función robusta bajo
diversas condiciones de operación y
exposición

Fabricación al menor costo posible

Con valores nominales y tolerancias para
obtener un diseño óptimo
74
Ejemplo de diseño robusto
Se identificaron 7 factores de control dimensional
 Contenido de caliza en la mezcla
 Finura de los aditivos
 Contenido de amalgamato
 Tipo de amalgamato
 Cantidad de materia prima
 Contenido de material reciclado
 Tipo de feldespato
Horno de quemado de ladrillos
Quemadores
Ladrillos internos
Ladrillo externos
75
Ejemplo de diseño robusto

Se realizó un diseño de experimentos de
Taguchi

Se identificó como factor significativo al Contenido de
caliza en la mezcla, cambiándola de 1% a 2% el rechazo
bajaba de 30% a menos de 1%. Como el amalgamato era
caro se redujo su cantidad sin afectar las dimensiones y
reduciendo el costo
Horno de quemado de ladrillos
Quemadores
Ladrillos internos
Ladrillo externos
76
Etapas de diseño (Taguchi)

Diseño del concepto:

Diseño de parámetros: utilizar los componentes y
arquitectura del producto o
proceso con base en tecnología, costo, cliente, etc.
técnicas de manufactura de menor costo. La respuesta
se optimiza para control y se minimiza para el ruido

Diseño de tolerancias:
si el diseño no cumple los
requerimientos, entonces se usan componentes de
tolerancia más cerradas
77
II.B. 4 ANÁLISIS DEL
MODO Y EFECTO DE
FALLA (FMEA – AMEF)
78
AMEF
El Análisis de del Modo y Efectos de Falla es
un grupo sistematizado de actividades
para:
 Reconocer y evaluar fallas potenciales y
sus efectos.
 Identificar acciones que reduzcan o
eliminen las probabilidades de falla.
 Documentar los hallazgos del análisis.
79
AMEF
Tipos de AMEFs, de:

FMEAC - Concepto

FMEAS - Sistema

FMEAD -Diseño

FMEAP - Proceso

FMEAM - Máquinas
80
ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA
AMEF de Diseño / Proceso
Componente ______________________
Responsable del Diseño ____________
AMEF Número _________________
Ensamble ________________
Pagina _______de _______
Preparó _______________
Equipo de Trabajo ___________
FECHA (orig.) de FMEA ______(rev.) ______
Resultados de Acción
C
Modo
Efecto (s) S
Causa(s)
l
Artículo / Potencial Potencial e
Potencial(es) /
a
Función de Falla
(es)
v
Mecanismos
s
de falla
.
de la falla
e
O
c
c
u
r
Controles Controles de
de Diseño/
Diseño/
Proceso
Proceso
Actuales
Actuales
Prevención Detección
D
e R Acción (es) Responsable
t P Recomenda y fecha objetivo
e N
da (s)
de Terminación
c
Acciones
Tomadas
S O D R
e c e P
v c t N
81
Ejemplo de AMEFD
http://www.gestiopolis.com/canales5/ger/manamedavid.htm
82
Ejemplo de AMEFD
http://www.reliasoft.com/newsletter/3q2002/fmea.htm
83
Evaluación del nivel de riesgo NPR
Item
Batería
Fun
ción
Falla
Efecto
Dar No da
El
el
la
sistema
volt poten
no
aje
cia
funciona
ade requer
bien
cua
ida
do
S
Causa
O
D
RPN
8
Placas de
la batería
en corto
5
1
40
84
Análisis de criticalidad (FMECA)
Item
Batería
Falla
Funció Falla FMFR
Efecto
PL Causa
Cr
esperada
n
0.0435
Dar el No da 0.25 El sistema 1.
Las
0.010875
Distribución volla
no
00 placas
De Weibull
taje poten
funciona
de la
Beta = 1.3,
adecia
batería
Eta =
cuado adeestán
22291.8,
cuada
en
t = 2000
corto
85
AMEFP de proceso
ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA
AMEF de Proceso
Componente ______________________
Responsable del Diseño ____________
AMEF Número _________________
Ensamble ________________
Pagina _______de _______
Preparó _______________
Equipo de Trabajo ___________
FECHA (orig.) de FMEA ______(rev.) ______
Resultados de Acción
C
Modo
Efecto (s) S
Causa(s)
l
Artículo / Potencial Potencial e
Potencial(es) /
a
v
Función de Falla
(es)
Mecanismos
s
.
de falla
de la falla
e
Ensamble
O Controles Controles de
c de Proceso
Proceso
c Actuales
Actuales
u Prevención Detección
r
D
e R Acción (es) Responsable
t P Recomenda y fecha objetivo
e N
da (s)
de Terminación
c
Acciones
Tomadas
S O D R
e c e P
v c t N
86
Ejemplo de AMEFP
87
Descargar

Presentación de PowerPoint - Contacto: 55-52-17-49-12