Manufactura Lean (Módulos 4 y 5)

1. Manufactura Lean (Módulos 4 y 5) P. Reyes / Mayo 2004

2. Contenido • Filosofía Lean en Calidad • APQP, Matriz C-E, AMEF, Plan de Control • Poka Yokes • Filosofía Lean en áreas de apoyo • Recursos humanos • Ingeniería • Proveedores • Transportes • Control de producción

3. Contenido – Modulo 4 • Filosofía Lean en Calidad • Planeación avanzada de la calidad • Matriz de causa efecto • AMEF • Plan de control • Control de calidad cero con Poka Yokes

4. Filosofía Lean en la Calidad Planeación Avanzada de La Calidad (APQP) P. Reyes / Mayo 2004

5. PLANEACION AVANZADA DE CALIDAD DEL PRODUCTO Y PLAN DE CONTROL Beneficios esperados: • Reducción en la complejidad de la planeación de calidad del producto para los clientes y proveedores. • Un medio para facilitar a las empresas la comunicación de sus requerimentos de planeación de calidad a los proveedores.

6. CICLO DE PLANEACION DE CALIDAD DEL PRODUCTO P R A L U A T N C DESARROLLO DE E TECNOLOGIA Y A CONCEPTO MEJORA A CONTINUA RETROALIMENTACION DE LA EVALUACION Y ACCION CORRECTIVA R VALIDACION DE PRODUCTO Y PROCESO PLANEAR Y DEFINIR DISEÑO Y DESARROLLO DEL PRODUCTO R A DISEÑO Y DESARROLLO DEL PROCESO H I DESARROLLO DE PRODUCTO\ PROCESO Y VERIFICACION DE PROTOTIPO CONFIRMACION DEL PRODUCTO A D Y VALIDACION DEL PROCESO C U E T S R E

7. PROGRAMA DE PLANEACIÓN DE LA CALIDAD INICIACION \ APROBACION DEL CONCEPTO APROBACION DEL PROGRAMA LANZAMIENTO PROTOTIPO PILOTO PLANEA- CION PLANEACION DISEÑO Y DESARRO- LLO DEL PRODUCTO DISEÑO Y DESARROLLO DEL PROCESO VALIDACION DE PRODUCTO Y DEL PROCESO PRODUCCION RETROALIMENTACION DE EVALUACION Y ACCION CORRECTIVA

8. FUNDAMENTOS DE PLANEACION DE CALIDAD Método estructurado que define y establece los pasos necesarios para asegurar que un producto satisfaga al cliente. Su meta es facilitar la comunicación con todos los involucrados para asegurar que todos los pasos requeridos se completen a tiempo.

9. BENEFICIOS DE LA PLANEACION DE CALIDAD • Enfoca los recursos para satisfacer al cliente. • Promueve la identificación temprana de cambios requeridos. • Evitar cambios posteriores en producción. • Proporcionar un producto de calidad a tiempo y al menor costo. ORGANIZAR AL GRUPO Asignar las responsabilidades a un grupo multifuncional con representantes de ingeniería, manufactura, control de materiales, compras, calidad, ventas, servicio, proveedores y clientes.

10. 1.0 PLANEACION Y DEFINICION DEL PROGRAMA ENTRADAS SALIDAS Etapa de traducción de las necesidades y expectativas del cliente en especificaciones y objetivos de calidad del producto. Asegura que las necesidades y expectativas del cliente estén bien definidas 1.7 Metas de diseño 1.1 Voz del cliente 1.8 Metas de Confiabilidad y Calidad 1.2 Plan de Negocios y Estrategias de Mercado 1.9 Lista preliminar de Materiales 1.3 Comparación competitiva del producto/proceso 1.10 Diagrama de flujo preliminar del Proceso 1.4 Suposiciones del producto/proceso 1.11 Características especiales de Producto y Proceso 1.5 Estudios de Confiabilidad del producto 1.12 Plan de Aseguramiento del Producto 1.6 Información del cliente interno 1.13 Soporte de la Dirección

11. 2.0 DISEÑO Y DESARROLLO DEL PRODUCTO Etapa de revisión critica de los requisitos de diseño y de la información técnica. Desarrollo y verificación del diseño evaluando los problemas potenciales del diseño en la manufactura. Definición de los controles especiales del producto/proceso SALIDAS ENTRADAS 2.1 AMEF de diseño 1.7 Metas de diseño 2.2 Diseño para manufactura y ensamble 1.8 Metas de Fiabilidad y Calidad 2.3 Verificación del Diseño 2.4 Construcción de Prototipo 1.9 Lista preliminar de Materiales 2.5 Dibujos de Ingeniería 2.6 Especs. de Ingeniería 1.10 Diagrama de flujo preliminar del Proceso 2.7 Especs. de Materiales 2.8 Cambios a dibujos y especificaciones 1.11 Características especiales de Producto y Proceso 2.9 Reqs. de equipo, herramental e instalaciones 1.12 Plan de Aseguramiento del Producto 2.10 Características esp.de Producto/Proceso 2.11 Plan de control de Prototipo 1.13 Soporte de la Dirección 2.12 Req. de Equipo de Prueba y gages 2.13 Compromiso de factibilidad del grupo y Soporte de la Dirección

12. 3.0 DISEÑO Y DESARROLLO DEL PROCESO ENTRADAS SALIDAS 2.1 AMEF de diseño 3.1 Estandares de empaque 2.2 Diseño para manufactura y ensamble 3.2 Revisión del Sistema de Calidad 2.3 Verificación del Diseño 3.3 Diagrama de Flujo del Proceso En esta etapa se asegura que el proceso será efectivo para cumplir con las necesidades y expectativas del cliente 2.4 Construcción de Prototipo 3.4 Distribución del Planta 2.5 Dibujos de Ingeniería 2.6 Especs. de Ingeniería 3.5 Matriz de carácterísticas 2.7 Especs. de Materiales 3.6 AMEF de Proceso 2.8 Cambios a dibujos y especs. 3.7 Plan de Control de Pre-producción 2.9 Reqs. de equipo, herr. e instalaciones 3.8 Instrucciones de Proceso 2.10 Características esp.de Producto/Proceso 3.9 Plan de analisis de los sistemas de medición 2.11 Plan de control de Prototipo 3.10 Estudio preliminar de habilidad del proceso 2.12 Req. de Equipo e instr. de Prueba 2.13 Compromiso de factibilidad 3.11 Especificaciones de empaque 3.12 Soporte de la Dirección

13. 4.0 VALIDACION DEL PRODUCTO Y PROCESO ENTRADAS SALIDAS (PPAP) Etapa donde el proceso de manufactura es validado por medio de la evaluación de una corrida piloto de prueba. El grupo de APQP debe verificar que el Plan de Control y el Diagrama de Flujo del proceso se aplican en piso y aseguran el cumplimiento de los requisitos del cliente. 3.1 Estandares de empaque 4.1 Corrida de Prueba de Producción 3.2 Revisión del Sistema de Calidad 4.2 Evaluación del Sistema de Medición 3.3 Diagrama de flujo del Proceso 4.3 Estudio Preliminar de Capacidad del Proceso 3.4 Distribución de planta 4.4 Aprobación de Partes de Producción 3.5 Matriz de caracter. 3.6 AMEF de Proceso 4.5 Pruebas de Validación de Producción 3.7 Plan de Control de Pre-producción 3.8 Instrucciones de Proceso 4.6 Evaluación de Empaque 4.7 Plan de Control para Producción 3.9 Plan de analisis de los sistemas de medición 3.10 Estudio preliminar de habilidad del proceso 4.8 Cierre de la Planeación de Calidad y Soporte de la Dirección 3.11 Especificaciones de empaque 3.12 Soporte Gerencial

14. 5.0 RETROALIMENTACION, EVALUACION Y ACCION CORRECTIVA • ENTRADAS: • Las salidas de la fase anterior. • SALIDAS: • Variación reducida. • Satisfacción de cliente. • Entrega y servicio.

15. QFD abreviado Matriz de Causa Efecto

16. Objetivos • Unir la matriz de Causa y Efecto (C-E) con el Diagrama del Proceso. • Revisar los pasos para hacer la matriz de Causa y Efecto. • Unir la matriz (C-E) con otros pasos adicionales del proceso de mejoramiento continuo. • Desarrollar un ejercicio para crear una matriz (C-E).

17. Matriz de Causa y Efecto • QFD abreviado (Quality Function Deployment) para enfatizar la importancia de los requerimientos del cliente. • Relaciona las entradas claves a los CTQs y el diagrama de flujo del proceso como su principal fuente. • Los CTQs se clasifican de acuerdo a la importancia que le da el cliente

18. Matriz de Causa y Efecto • Las entradas claves se registran en relación con los CTQs. • Resultado: Pareto de las entradas clave a usar en AMEFs y Planes de Control del proceso. • Resultado: Entrada para los Estudios de Capacidad en la Fase de Medición.

19. Pasos para elaborar la Matriz C-E • Identificar los requerimientos (salidas) clave del cliente en el Diagrama de flujo del Proceso. • Ordenar por categorías y asignar el factor de prioridad a cada salida (en escala del 1 al 10). • Identificar todos los pasos del proceso y los materiales (entradas) del diagrama de flujo del proceso.

20. Pasos para elaborar la Matriz C-E • Evalúar la relación de cada entrada con cada salida. • Puntuación baja: Los cambios en las variables de entrada (cantidad, calidad, etc.) tienen un efecto pequeño en la variable de salida. • Puntuación alta: Los cambios en la variable de entrada pueden afectar drásticamente la variable de salida. • Multiplicar los valores de relación por los factores de prioridad y sumar el total para cada entrada.

21. Ejemplo 1. Anote los Requerimientos Clave del Cliente Matriz de Causa y Efecto Rango de Importancia Del Cliente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Salidas, Req. o CTQ’s Resistencia Requisito Requisito Requisito Tierra Corto Entradas del Proceso Total 1 2 3 4 5 6 7 Estos datos se toman del Diagrama de Flujo del Proceso

22. 2. Clasificar requerimientos en orden de importancia para el cliente Ejemplo Matriz de Causa y Efecto Rango de Importancia al Ciente 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Salidas o CTQ’s Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Resistencia Requisito Corto Tierra Entradas del Proceso Total 1 2 3 4 5 6 7 8 Deben participar: Mercadotecnia, Desarrollo del Producto, Manufactura y de ser posible el usuario.

23. Ejemplo Matriz de Causa y Efecto 3. Anotar entradas clave Rango de Importancia al Ciente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Salidas o CTQ’s Tierra Resistencia Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Corto Entradas del Proceso Total 1 Ensamble A 2 Operación B 3 Ensamble C 4 Ensamble D 5 Ensamble E 6 Prueba Final 7 8 9 10 Las entradas del Proceso siguen el Diagrama de Flujo paso a paso.

24. Ejemplo Matriz de Causa y Efecto 4. Relacionar las Entradas con los requerimientos Rango de Importancia al Ciente 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Salidas o CTQ’s Corto Tierra Resistencia Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Entradas del Proceso Total 9 10 10 1 Ensamble de A 9 9 10 2 Operación B 8 10 6 3 Ensamble de C 6 7 6 4 Ensambled de D 4 8 7 5 Ensamble de E 8 4 0 6 Prueba Final 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Hacer una estimación subjetiva de qué tanto influyen las variables de entrada en los requerimientos o salidas CTQs

25. Ejemplo Matriz de Causa y Efecto 5. Multiplicar e identificar prioridad Rango de Importancia al Ciente 10 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Salidas o CTQ’s Tierra Resistencia Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Corto Entradas del Proceso Total 9 10x10+9x10+8x9 = 262 262 10 10 1 Ensamble A 9 252 2 Operación B 9 10 218 8 3 Ensamble C 10 6 171 6 4 Ensamble D 6 7 168 5 Ensamble E 4 8 7 104 8 6 Prueba Final 4 0 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Se identifican las variables que más influyen en la variación de las salidas

26. Ejemplo - Pareto de operaciones clave Lista para el Pareto Causa y Efecto Matriz Ordenando los números resultantes se observa que: El ensamble A, Operación B y Ensamble de C son importantes. Ahora se evalúan los planes de control para sus variables clave (KPIV’s) Rango de Importancia al Ciente 10 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Salidas o CTQ’s Tierra Resistencia Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Requisito Corto Entradas del Proceso Total Ensamble A 262 9 1 10 10 Operación B 252 9 2 9 10 Ensamble C 8 218 3 10 6 6 5 Ensamble D 6 7 171 10 Ensamble E 4 8 168 7 8 9 Prueba Final 4 0 104 11 13 15 12 14 4 7 8 6

27. Matriz de C-E Capacidad Plan de Control AMEF Las salidas claves se anotan y evalúan. Las entradas claves se evalúan Uniendo la Matriz de C-E con otras herramientas

28. Histograma DEFINICION • Un Histograma es la organización de un número de datos muestra que nos permite visualizar al proceso de manera objetiva. • Permite ver la distribución que tienen los procesos de • manufactura y administrativos vs. especificaciones • Permiten ver la frecuencia con la que ocurren las cosas. • La variabilidad del proceso se representa por el ancho • del histograma, se mide en desviaciones estándar o . • Un rango de ± 3 cubre el 99.73%.

29. Histograma de Frecuencia M E D I C I O N E S Media 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 I O N E S TAMAÑO TAMAÑO

30. Control, Capacidad y centrado del proceso Existen tres condiciones estadísticas que un proceso debe satisfacer: Control, Capacidad y Centrado. Si los datos forman una distribución normal, están estadísticamente bajo control. Ahora determinaríamos si el proceso es capaz y si está centrado.

31. Teoría del camión y el túnel • El túnel tiene 9' de ancho (especificación). El camión tiene 10’ y el chofer es perfecto • (variación del proceso). ¿Pasará el camión? NO, la variabilidad del proceso es mayor • que la especificación. • Centrado es cuando la el promedio del proceso está alineado al centro de la • especificación. Si el camión tiene 8 pies de ancho ¿pasará el camión?, Si. Si • el chofer puede mantener el centro del camión en el centro del túnel.Pero si • el chofer tiene sueño y no puede mantener centrado el camión podría chocar • con las paredes del túnel. Ancho 9´ Nigel´s Trucking Co.

32. X -3 -2 -1 0 1 2 3 La Distribución Normal Estándar La desviación estándar sigma representa la distancia de la media al punto de inflexión de la curva normal x-3s x-2s x-s x x+s x+2s x+s3 z

33. Características de la Distribución Normal 68% 34% 34% +1s 95% +2s 99.73% +3s

34. El valor de Z Determina el número de desviaciones estándar entre algún valor x y la media de la población, mu Donde sigma es la desviación estándar de la población. En Excel usar Fx, ESTADISTICAS, NORMALIZACIÓN, para calcular el valor de Z z = x - m s

35. Capacidad del proceso – Fracción defectiva La capacidad en función de la fracción defectiva del Proceso se calcula En función de la fracción defectiva para cada lado del rango de Especificación. Rango medio = Desv. Est. Constante d2 de acuerdo al tamaño de subgrupo en X-R Los valores de Z inferior y Z superior se calculan de acuerdo a las fórmulas Siguientes: LIE - promedio del proceso LSE - Promedio del proceso Zi Zs = = Desviación Estandar Desviación Estandar La fracción defectiva se calcula con las tablas de distribución normal P(Zi) = Área en tabla (-Z) P(Zs) = 1 – Área corresp. a Zs en tabla (+Z) Fracción defectiva = P(Zi) + P(Zs)

36. Área bajo la curva normal ¿Que porcentaje de las baterías se espera que duren 80 horas o menos? Z = (x-mu) / s Z = (80-85.36)/(3.77)= - 5.36/ 3.77 = -1.42 P(Z) = distr.norm.estand(-1.42) = 7.78% 80 85.36 -1.42 0

37. Cálculo de la capacidad del proceso Habilidad o capacidad potencial Cp = (LSE - LIE ) / 6  Debe ser  1 para tener el potencial de cumplir con especificaciones (LIE, LSE) Habilidad o capacidad real Cpk = Menor | ZI - ZS | / 3 El Cpk debe ser  1 para que el proceso cumpla especificaciones

38. Ejemplo (cont…) Calculando la media y la desviación estándar se tiene: X-media = 264.06 s = 32.02 La variabilidad del proceso se encuentra en 6  = 192.12 Si las especificaciones fueran LIE = 200 y LSE = 330 Cp = (330 - 200 ) / 192.2 < 1 no es hábil el proceso Zi = (330 - 264.06) / 32.02 Zs = (200 - 264.06) / 32.02 Cpk = menor de Zi y Zs < 1 el proceso no cumple especificaciones

39. Control Estadístico del Proceso • El Control estadístico del proceso permite identificar situaciones anormales en el proceso y tomar acciones, no previene defectos en el 100% de los productos • LAS CARTAS DE CONTROL : Permiten diferenciar la Variabilidad normal del proceso (del sistema) y la Variabilidad por causas asignables ( Fuera de LCS o LCI o patrones anormales – causados por las 5 M’s)

40. Métodos de Calidad para Manufactura Lean – C.E.P. LEAN MANUFACTURING 4-35

41. Patrones de anormalidad en la carta de control “Escuche la Voz del Proceso” Región de control, captura la variación natural del proceso original M E D I D A S C A L I D A D LSC LIC Tendencia del proceso El proceso ha cambiado Causa Especial identifcada TIEMPO

42. Desviación Estándar del proceso • = R d2 Donde,   = Desviación estándar de la población d2 = Factor en base al tamaño del subgrupo en carta X – R NOTA: En una carta por individuales, d2 se toma para n = 2 y RangoMedio=Suma rangos / (n -1)

43. Capacidad del proceso en base a la carta X - R De una carta de control X - R (con subgrupo n = 5) se obtuvo lo siguiente, después de que el proceso se estabilizó quedando sólo con causas comunes: Xmedia de medias = 264.06 Rmedio = 77.3 Por tanto estimando los parámetros del proceso se tiene:  = X media de medias  = Rmedio / d2 =77.3 / 2.326 = 33.23 [ d2 para n = 5 tiene el valor 2.326] Si el límite de especificación es: LIE = 200. El Cpk = (200 - 264.06) / (77.3) (3) = 0.64 por tanto el proceso no cumple con las especificaciones

44. PROCEDIMIENTO DE LAS 8 DISCIPLINAS • El responsable del área DESCRIBE LA NO CONFORMIDAD • Se toman ACCIONES INTERINAS DE CONTENCIÓN • Se identifican las causas potenciales, se prueban las teorías y se verifican para identificar la CAUSA(S) RAIZ • Se análizan las diferentes ACCIONES CORRECTIVAS, su impacto, consecuencias y recursos, seleccionado la óptima • Se implanta y VERIFICA LA ACCIÓN CORRECTIVA para asegurar su efectividad • Se VALIDA la acción correctiva y se documentan los cambios ENTERESE DEL PROBLEMA USE ENFOQUE DE EQUIPO DESCRIBA EL PROBLEMA IMPLEMENTE Y VERIFIQUE ACCIONES INTERINAS IDENTIFIQUE CAUSAS POTENCIALES SELECCIONE CAUSAS PROBABLES No ¿ES LA CAUSA POTENCIAL UNA CAUSA RAÍZ ? Sí IDENTIFIQUE SOLUCIONES ALTERNATIVAS VERIFIQUE ACCIONES CORRECTIVAS IMPLEMENTE ACCIONES CORRECTIVAS PERMANENTES PREVENGA RECURRENCIAS ¡FELICITE A SU EQUIPO!

45. Análisis del Modo y Efecto de Falla (AMEF)

46. ¿ Qué es el 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.

47. El AMEF es un procedimiento disciplinado para identificar las formas en que un producto o proceso puede fallar, y planear la prevención de tales fallas. Se tienen los sig.: • AMEF de Diseño: Se usa para analizar componentes de diseños. Se enfoca hacia los Modos de Falla asociados con la funcionalidad de un componente, causados por el diseño. • AMEF de Proceso: Se usa para analizar los procesos de manufactura y ensamble. Se enfoca a la incapacidad para producir el requerimiento que se pretende, un defecto. Los Modos de Falla pueden derivar de Causas identificadas en el AMEF de Diseño. • Otros: Seguridad, Servicio, Ensamble.

48. DEFINICIONES Modo de Falla - La forma en que un producto o proceso puede fallar para cumplir con las especificaciones. - Normalmente se asocia con un Defectoo falla. ejemplos: Diseño Proceso roto Flojo fracturado de mayor tamaño Flojo equivocado

49. Efecto • - El impacto en el Cliente cuando el Modo de Falla no se previene ni corrige. • - El cliente o el siguiente proceso puede ser afectado. • Ejemplos: DiseñoProceso • ruidoso Deterioro prematuro • operación errática Claridad insuficiente • Causa • - Una deficiencia que genera el Modo de Falla. • - Las causas son fuentes de Variabilidad asociada con variables de Entrada Claves • Ejemplos: Diseño Proceso . • material incorrecto error en ensamble • demasiado esfuerzo no cumple las especificaciones

50. Preparación del AMEF • Se recomienda que sea un equipo multidisciplinario • El ingeniero responsable del sistema, producto o proceso de manufactura/ ensamble se incluye en el equipo, así como representantes de las áreas de Diseño, Manufactura, Ensamble, Calidad, Confiabilidad, Servicio, Compras, Pruebas, Proveedores y otros expertos en la materia que sea conveniente.