Herramientas básicas de calidad y Six Sigma: Guía práctica de control estadístico


1. Las 7 herramientas básicas de calidad

  • Son un conjunto de técnicas gráficas introducidas por Kaoru Ishikawa.
  • Están pensadas para personas con poca formación formal en matemáticas y estadística.
  • Nacieron en el Japón de la posguerra, inspiradas en el guerrero Benkei y sus siete armas.
  • Las 7 son: hoja de verificación, causa-efecto, flujo/estratificación, histograma, Pareto, dispersión y gráficas de control.

Hoja de verificación

  • Sirve para recolectar datos en tiempo real y en el mismo lugar donde se generan.
  • Registra la información de forma rápida, fácil y eficiente.

Diagrama causa-efecto

  • También se llama diagrama de Ishikawa o de espina de pescado.
  • Sirve para identificar las causas potenciales de un problema.
  • Se trabaja con tormenta de ideas.
  • 8 M (manufactura): máquina, método, materiales, mano de obra, medio, medición, mantenimiento, management.
  • 8 P (servicio): producto/servicio, precio, lugar, promoción, gente, proceso, evidencia física, productividad y calidad.
  • 4 S (servicios): entorno, proveedores, sistemas, destrezas.

Diagrama de flujo y estratificación

  • El diagrama de flujo es un diagrama esquemático de la secuencia de pasos de un proceso.
  • La estratificación consiste en separar los datos por grupos para ver dónde se concentra el problema.

Histograma

  • Muestra la distribución de frecuencia de una variable.
  • Es una estimación de la distribución de probabilidad de una variable continua.

Diagrama de Pareto

  • Clasifica los problemas según su grado de importancia: pocos vitales frente a muchos triviales.
  • Viene de Vilfredo Pareto y su regla 80-20: la mayoría de los problemas se deben a unas pocas causas.
  • Las barras se ordenan de mayor a menor.

Diagrama de dispersión

  • Muestra cómo se relacionan dos variables y su grado de correlación.
  • Correlación positiva: ambas variables suben juntas.
  • Correlación negativa: cuando una sube, la otra baja.
  • Sin correlación: los puntos no siguen ningún patrón.

Gráficas de control

  • Evalúan si un proceso opera normalmente, es decir, si está bajo control.
  • Son la herramienta fundamental del control estadístico de procesos.
  • Un punto fuera de los límites indica una causa especial.
  • Datos continuos: X-MR (n = 1), X̄-R (de 2 a 10 datos), X̄-S (10 datos o más).
  • Defectos: gráfica c si n es constante, gráfica u si n es variable.
  • Defectuosos: gráfica np si n es constante, gráfica p si n es variable.

2. Control Estadístico del Proceso

Las 3 ramas del control estadístico de la calidad

  • Estadística descriptiva: describe las características de calidad (promedio, desviación, rango, distribución).
  • Control estadístico del proceso (SPC): inspecciona una muestra aleatoria de la salida del proceso.
  • Muestreo de aceptación: según una muestra, se acepta o se rechaza todo el lote.

Causas de la variabilidad

  • No existen dos productos exactamente iguales.
  • Causas comunes: son aleatorias y naturales. No se pueden identificar.
  • Causas especiales o asignables: sí se pueden identificar y eliminar.

Gráfica de control

  • Se llama diagrama de Shewhart.
  • Sirve para monitorear la estabilidad y la variabilidad de un proceso a lo largo del tiempo.
  • Con límites a ±3 sigma se cubre el 99,74% de los valores.
  • Gráficas de variables: lo que se mide. Gráficas de atributos: lo que se cuenta.

Gráficas x̄ y R

  • La gráfica x̄ detecta cambios en el promedio.
  • La gráfica R mide la dispersión o variabilidad.
  • Se usan juntas, y conviene revisar primero la del rango.
  • Si aparecen causas especiales, se investigan, se eliminan y se recalculan los límites.

Las 8 pruebas de causas especiales (Juran y De Feo, 2010)

  • Zonas: la zona C va de la línea central a 1σ, la B de 1σ a 2σ, y la A de 2σ a 3σ.
  • Prueba 1: un punto más allá de la zona A, es decir, fuera de los límites.
  • Prueba 2: nueve puntos seguidos en la zona C o más allá, del mismo lado.
  • Prueba 3: seis puntos seguidos que crecen o decrecen.
  • Prueba 4: catorce puntos seguidos alternando arriba y abajo.
  • Prueba 5: dos de tres puntos seguidos en la zona A o más allá, del mismo lado.
  • Prueba 6: cuatro de cinco puntos seguidos en la zona B o más allá, del mismo lado.
  • Prueba 7: quince puntos seguidos en la zona C, arriba y abajo (variabilidad demasiado baja).
  • Prueba 8: ocho puntos seguidos a ambos lados de la línea central, sin ninguno en la zona C.

Gráficas de atributos

  • El límite inferior nunca puede ser negativo: si sale negativo, se toma 0.
  • Una muestra pequeña tiene límites más amplios.
  • Si el tamaño de muestra varía menos del 25%, se puede usar un tamaño promedio.

Capacidad del proceso

  • Que un proceso esté bajo control no garantiza que sea capaz.
  • El proceso debe ser capaz y estar bajo control antes de empezar la producción.
  • Los límites de control provienen del propio proceso. Los de especificación los fija el cliente o el diseño.
  • El Cp se aplica solo a procesos estables:
    • Cp < 1: el proceso no es capaz.
    • Cp entre 1 y 1,33: es apenas capaz.
    • Cp > 1,33: el proceso es capaz.
    • Cp = 2: corresponde a Six Sigma.
  • El Cpk considera el ancho y la ubicación.
  • Cp = Cpk solo cuando el proceso está perfectamente centrado.
  • Si el Cp es alto y el Cpk es bajo, hay que centrar el proceso.

3. Six Sigma

  • Busca reducir la variabilidad y eliminar defectos.
  • Seis sigma equivale a 3,4 defectos por millón de oportunidades (DPMO).
  • Lo introdujo Motorola. Su metodología principal es DMAIC.
  • Sus objetivos son aumentar la eficiencia, reducir costos y mejorar la satisfacción del cliente.
  • Su enfoque es riguroso, sistemático y basado en datos.

Cinturones

  • Negro maestro: consultor, cinturón negro durante al menos dos años.
  • Negro: líder de proyecto a tiempo completo.
  • Verde: usa herramientas analíticas y la metodología DMAIC.
  • Amarillo: conoce los principios de Six Sigma.

DMAIC

  • Definir: el problema, los objetivos y las necesidades del cliente.
  • Medir: el rendimiento actual, para fijar la línea de base.
  • Analizar: encontrar la causa raíz, no solo los síntomas.
  • Mejorar: implementar soluciones a la causa raíz.
  • Controlar: mantener las mejoras con monitoreo continuo.

Construcción, SIPOC y Lean

  • La construcción sufre de variabilidad, retrasos, desperdicio de materiales y sobrecostos. Six Sigma ayuda, entre otras cosas, a eliminar cuellos de botella.
  • El SIPOC sirve para visualizar un proceso completo, desde los proveedores hasta los clientes. Sus siglas son proveedores, entradas, proceso, salidas y clientes.
  • El SIPOC es clave en la fase de definición de DMAIC. El COPIS es su versión centrada en el cliente.
  • Lean ataca el desperdicio. Six Sigma ataca los defectos.
  • Lean Six Sigma une el rigor estadístico de Six Sigma con la filosofía Lean.