1. 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
2. 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
3. 1I.A PRINCIPIOS LEAN
1. Conceptos Lean
2. Actividades sin valor agregado
3. Métodos Lean
4. Teoría de restricciones
3
5. 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
6. 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
7. Concepto de valor
La cadena de valor por familia – materiales,
información
Flujo de valor – producción masiva vs lean
Jalar el valor – por el cliente
Perfección – eliminar muda con tecnología
Conversión a Lean - Likert
7
http://www.boxesandarrows.com/view/searching_for_t
he_center_of_design
8. Resultados
8
Reducciones de Throughput
Proceso % de reducción
Desarrollo del
producto
50%
Proceso de
pedidos
75%
Producción física 90%
Área de mejora Reducción /
mejora
Productividad del
personal
+ 100%
Tiempos de
throughput
- 90%
Inventarios -90%
Errores con el cliente -50%
Desperdicio interno -50%
Accidentes -50%
Tiempo de
desarrollo del
producto
-50%
Inversión de capital Modestahttp://www.agfa.com/en/inkjet_solutions/facilities/index.jsp
9. II.A.2 ACTIVIDADES SIN
VALOR AGREGADO -
MUDA
9
http://www.dugganinc.com/cms/index.php?aid=52
http://www.lmspi.com/pages.asp?pageid=34163
10. Actividades sin valor - Muda
Sobreproducción
Defectos / Rechazos
Inventarios
Movimientos excesivos
Procesos que no agregan valor
Esperas
Transportes innecesarios
10
14. 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
16. Mapa de la cadena de valor
Mapa del proceso actual
Preguntas del mapa futuro
Desarrollo del mapa futuro de proceso
Implementación del plan
16
21. 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
23. 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
24. 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
26. Trabajo estandarizado en
Gemba
Otros
Línea amarillas en el piso
Códigos de colores
Tableros de control de producción
Indicadores de inventarios
Matrices de capacitación cruzada
Luces de falla
26
http://news.cnet.com/
8301-13924_3-10010267-64.html
27. 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
29. Kaizen
Kai – mejora, zen – bueno: mejora
incremental
Kaizen Blitz
◦ Espacio ahorrado
◦ Más flexibilidad de línea
◦ Flujo de trabajo mejorado
◦ Ideas de mejora
◦ Niveles incrementados de calidad
◦ Ambiente de trabajo más seguro
◦ Tiempo de valor no agregado reducido
29
http://hottomali.files.wordpress.c
om/2007/06/kaizen.jpg
31. 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 31
34. Teoría de restricciones
TOC de Eliyau Goldratt
Medidas de desempeño
◦ Throughput
◦ Inventarios
◦ Gastos de operación
34
http://www.afinitus.com/production.html
http://www.12manage.com/methods_goldratt_theory_
of_constraints.html
35. 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
36. Herramientas de TOC
Efecto – causa - efecto
Nubes evaporantes
Árbol de prerrequisitos
Restricciones de política
36
http://virtuallypriceless.org/blog/tag/phd/
37. 1I.B DISEÑÓ PARA SEIS
SIGMA - DFSS1. Introducción a DFSS
2. Despliegue función calidad
(QFD)
3. Diseño y producto robusto
4. AMEF
37
http://www.leansixsigmatraining.us/Distance%20DFSS
%20Program%20Description.html
38. II.B.1 INTRODUCCIÓN AL
DISEÑO PARA SEIS SIGMA
DFSS
38
http://www.product-reviews.net/2007/05/21/mustek-
gps-200-not-the-most-innovative-satellite-navigation/
39. 39
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
41. 41
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
42. 42
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
43. 43
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
45. 45
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
46. 46
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
47. 47
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
50. 50
Modelo IDOV - Treffs
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
http://www.sipoc.org/sipoc_met_idov.htm
51. 51
Modelo DMADV - Simon
Definir: metas del proyecto y necesidades del
cliente
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
http://www.statamatrix.com/sixsigmadmadv/sixsigmad
madvoverview.php
53. 53
DMADOV
Definir el proyecto
Medir la oportunidad
Analizar las opciones del proceso
Diseñar el proceso
Optimizar el proceso
Verificar el desempeño
http://www.trackersuite.com/
methodology_six_sigma.html
55. 55
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
58. 58
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
59. 59
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
60. 60
Modelo de diseño francés
Necesidad
Análisis del
problema
Definición
del problema
Selección de
esquemas
Diseño del
producto
Detallado
Diseño
conceptual
Dibujos de
trabajo, etc.
El 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
61. 61
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
63. 63
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
64. 64
Despliegue de la función de
calidad (QFD) – Casa de calidad
Tiene secciones de QUEs, COMOs,
CUANTO, paredes y techo
http://sixsigma123.blogspot.com/2007/04/quality-
function-deployment-qfd.html
http://quanterion.com/Training/REPERTOIRE/in
dex.asp
65. 65
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
66. 66
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/quality-
function-deployment-qfd.html
67. 67
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
68. 68
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:
69. Matriz de evaluación de Pugh
Formar la matriz
Clarificar los conceptos
69
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
70. 70
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)
71. 71
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:
72. 72
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 adicionaleshttp://www.pro-des.com/concept.htm
73. II.B.3 DISEÑO ROBUSTO
73
Productos y
procedimientos
Factores de ruido
no controlables
por el diseñador
Factores
de señal
ajustados
para
obtener
la
respuesta
esperada
Factores de control
por el diseñador
Respuesta
Esquema de producto robusto
74. Producto robusto
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
http://www.racing5.cl/wordpress/?p=18
75. 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
75
Ladrillos internos
Ladrillo externos
Quemadores
Horno de quemado de ladrillos
76. 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
76
Ladrillos internos
Ladrillo externos
Quemadores
Horno de quemado de ladrillos
77. Etapas de diseño (Taguchi)
Diseño del concepto: arquitectura del
producto o proceso con base en tecnología, costo,
cliente, etc.
Diseño de parámetros: utilizar los
componentes y 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
79. 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
80. AMEF
Tipos de AMEFs, de:
FMEAC - Concepto
FMEAS - Sistema
FMEAD -Diseño
FMEAP - Proceso
FMEAM - Máquinas
80
81. 81
Componente ______________________Responsable del Diseño ____________ AMEF Número _________________
Ensamble ________________ Preparó _______________ Pagina _______de _______
Equipo de Trabajo ___________ FECHA(orig.) de FMEA______(rev.) ______
Artículo /
Función
Modo
Potencial
de Falla
Efecto (s)
Potencial
(es)
de falla
S
e
v
.
C
l
a
s
e
Causa(s)
Potencial(es) /
Mecanismos
de la falla
O
c
c
u
r
Controles
de Diseño/
Proceso
Actuales
Prevención
Controles de
Diseño/
Proceso
Actuales
Detección
D
e
t
e
c
R
P
N
Acción (es)
Recomenda
da (s)
Responsable
y fecha objetivo
de Terminación
Acciones
Tomadas
S
e
v
O
c
c
D
e
t
R
P
N
Resultados de Acción
ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA
AMEF de Diseño / Proceso
84. Evaluación del nivel de riesgo
NPR
84
Item Fun
ción
Falla Efecto S Causa O D RPN
Batería Dar
el
volt
aje
ade
cua
do
No da
la
poten
cia
requer
ida
El
sistema
no
funciona
bien
8 Placas de
la batería
en corto
5 1 40
85. Análisis de criticalidad
(FMECA)
Item Falla
esperada
Funció
n
Falla FMFR Efecto PL Causa Cr
Batería 0.0435
Distribución
De Weibull
Beta = 1.3,
Eta =
22291.8,
t = 2000
Dar el
vol-
taje
ade-
cuado
No da
la
poten
cia
ade-
cuada
0.25 El sistema
no
funciona
1.
00
Las
placas
de la
batería
están
en
corto
0.010875
85
86. AMEFP de proceso
86
Componente ______________________Responsable del Diseño ____________ AMEF Número _________________
Ensamble ________________ Preparó _______________ Pagina _______de _______
Equipo de Trabajo ___________ FECHA(orig.) de FMEA______(rev.) ______
Artículo /
Función
Modo
Potencial
de Falla
Efecto (s)
Potencial
(es)
de falla
S
e
v
.
C
l
a
s
e
Causa(s)
Potencial(es) /
Mecanismos
de la falla
O
c
c
u
r
Controles
de Proceso
Actuales
Prevención
Controles de
Proceso
Actuales
Detección
D
e
t
e
c
R
P
N
Acción (es)
Recomenda
da (s)
Responsable
y fecha objetivo
de Terminación
Acciones
Tomadas
S
e
v
O
c
c
D
e
t
R
P
N
Ensamble
Resultados de Acción
ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA
AMEF de Proceso