4 guia imp lss iv mejorar weps 02 ago 13

2013
Sociedad Nacional de
Industrias.
Centro de Desarrollo
Industrial
Wilfredo Elías Pimentel Serrano,
Estuardo Castañeda Trevejos
MANUAL PARA INTERVENCION PAIS
BLACK BELT
LEAN SIX SIGMA
FASE IV- MEJORAR
Propuesta elaborada para ser discutida y Mejorada con el aporte
de los Black Belt del Programa OPTISIGMA
Desarrollada en la ciudad de Lima –Perú en 2013.
MANUAL DE INTERVENCION PAIS
FASE IV-MEJORAR
2013

Manual de Intervención País. Lean Six Sigma. Fase MEJORAR
Edición2013
2
El Manual de Intervención para proyectos Lean Six Sigma es un material
que tiene el propósito de ayudar a los estudiantes del programa Black
Belt, en la formulación de sus Proyectos Lean Six Sigma.
Es un documento abierto y receptivo a sugerencias y mejoras,
actualmente se encuentra en su fase aplicativa y puesta en práctica con
los participantes de los Black Belt formados por la Sociedad Nacional de
Industrias y de otras instituciones especializadas
La publicación de la Versión N°01 en la Fase MEJORAR, está prevista para
su mejora hasta el 31de Diciembre 2013
Se invita a todo el público lector hacer llegar las sugerencias y
recomendaciones para mejorar el presente proyecto a los autores del
proyecto
Sociedad Nacional de Industrias: www.sni.org.pe/
Centro de Desarrollo Industrial: www.cdi.org.pe/
Wilfredo Elías Pimentel Serrano: wilpicos@yahoo.com,
Estuardo Castañeda Trevejo: estuardoct@hotmail.com
Lima Perú 2013

Edición2013
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MANUAL DE INTERVENSION PAIS
LEAN SIX SIGMA
FASE IV - MEJORAR
2013

Edición2013
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INTRODUCCION
“Lean Six Sigma”, es una de las estrategias de gestión más completas y con más
éxito de los últimos 25 años, permite la consecución de niveles de eficacia y
eficiencia, absolutamente extraordinarios: 3.4 defectos por millón de
oportunidades, concentrándose en los procesos de negocio y en los
componentes que comprometen esos procesos.
Es un enfoque disciplinado, que busca eliminar los defectos que ocurren en los
productos, procesos y transacciones de la organización, disminuyendo el costo
de las operaciones y de los bienes, sobre la base del procesamiento estadístico
de la información y el uso de las herramientas Lean. Es un proceso práctico y
activo que logra resultados, ha demostrado ser la vía más rápida para mejorar
los procesos con una estrategia que conduce a la excelencia y eficiencia de
clase mundial.
Considerando la necesidad de apoyar el sostenimiento de las empresas en la
región, el BID viene auspiciando la implementación de esta metodología en el
Perú, a través del Programa Optisigma que es conducido por el Centro de
Desarrollo Industrial de la SNI. Los logros alcanzados por los Proyectos Lean Six
Sigma son presentados en la Semana de la Calidad anualmente.
El CDI tiene la responsabilidad de multiplicar este programa por lo que busca el
perfeccionamiento de nuestros futuros Black Belts y Green Belts. El presente
Manual de Intervención País, pretende ayudar en la formulación de más
proyectos Lean Six Sigma y descubrir nuevas oportunidades para que las
empresas en diferentes sectores, organismos públicos y privados, puedan
beneficiarse en la mejora de sus procesos en forma rápida con alto impacto,
esfuerzos razonables y mínimo riesgo.
En ese sentido, el presente material, está centrado en desarrollar la metodología
del Lean Six Sigma, teniendo como soporte el uso del Minitab para los
desarrollos estadísticos. Consideramos que la profundización de los conceptos
estadísticos por la amplitud y profundidad requiere ser complementados con la
lectura de material especializado en cada tema.
El Manual focaliza cada una de las fases del Lean Six Sigma, así como los
contenidos mínimos con los cuales se puede formular el proyecto. Solo el trabajo
sostenido y la profundización en el estudio le permitirán al Black Belt tener
avances más específicos y pueda ir incorporando mayores conceptos que le
permitan obtener las mejores soluciones en sus proyectos.
Director del CDI

Edición2013
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INDICE
1. Objetivos
2. Diseño de Experimentos DOE
2.1 Que es un Diseño de Experimentos
2.2 Objetivos por determinar en el DOE
2.3 Factoriales Completos Vs Fraccionados
2.4 Resolución
2.5 Tipos de Diseños
2.6 Aplicaciones del DOE
2.7 Pasos del DOE
2.8 Objetivos Experimentales
2.9 Interacciones
2.10 Experimentos de Un factor
2.11 Experimentos de 2k
2.12 Diseño factorial Fraccional, con Bloques y Punto Central
2.13 Diseño de Experimentos de Taguchi
3. Herramientas lean
3.1 Eliminación del Desperdicio o Muda
3.2 Empresa Lean y Creación de Flujos
3.3 Metodología Lean
3.4 Las 5 S´s
3.5 Kaizen
3.6 TPM
3.7 SMED
3.8 Kanban
3.9 Mapeo de la Cadena de Valor
3.10 Prueba e Implantación de Soluciones

Edición2013
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Esquema General de la Fase Mejorar1
1 World Enterprise.- Lean Six Sigma
SOLUCIONES
BASICAS
VIABLE
REQUERIMIENTOS
Causas Raiz
Diseño de
Experimentos
Herramientas
lean
Implementación de
Soluciones
BPM
Optimización
Innovación

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1Objetivos
Formular Diseños de Experimentos, como una de las formas por medio de las
cuales se logra desarrollar, probar e implementar soluciones que atiendan a las
causas raíz.
Planear acciones que permitan eliminar o reducir el impacto de las causas que
origina la raíz identificada, se comparan las situaciones anteriores y la propuesta
para determinar la magnitud de la mejora.

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2Diseño de Experimentos
Es una metodología basada en conceptos matemáticos y estadísticos, por medio
de los cuales un experimentador puede conseguir:
 Seleccionar la estrategia experimental óptima que permita obtener la
Información buscada con el mínimo costo.
 Evaluar los resultados experimentales obtenidos, garantizando la máxima
Fiabilidad en las conclusiones que se obtengan.
Puede ser aplicada a sistemas en los cuales se observan una o más variables
experimentales dependientes o respuestas (y) cuyo valor depende de los valores
de una o más variables independientes (x) controlables llamadas factores.
Las respuestas además pueden estar influidas por otras variables que no son
controladas por el experimentador. La relación entre x e y no tiene porqué ser
conocida.
Se considera a Ronald Fisher como el desarrollador de la metodología en su
estación agrícola experimental de Rothamsted en Londres (ANOVA) 1930. Otros
que han contribuido son: F. Yates, G.E.P. Box, R.C. Bose, O. Kempthorne, W.G.
Cochran, G. Taguchi
Su aplicación ha sido diversa: agricultura, biología, industria textil, química,
electrónica, etc

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2.1 ¿Qué es un diseño de experimentos?
Son cambios deliberados y sistemáticos de las variables de entrada
(factores) para observar los cambios correspondientes en la salida
(respuesta).
Proceso proactivo y estructurado para investigar las relaciones entre los factores
de entrada (x’s) y salida (y) de un proceso.
Los múltiples factores de entrada se consideran y controlan al mismo tiempo
para asegurar que el efecto en la(s) respuesta(s) es causal y estadísticamente
significativo.
2.2 Objetivos por determinar en el DOE:
 Las X’s con mayor influencia en las Y’s
 Cuantifica los efectos de las principales X’s incluyendo sus interacciones
 Produce una ecuación que cuantifica la relación entre las X’s y las Y’s
 Se puede predecir la respuesta en función de cambios en las variables de
entrada
Términos
Aleatorización: hacer en forma aleatoria:
Permite confundir el efecto de los factores no controlables
La asignación de los materiales utilizados en la
experimentación
El orden en que se realizan los experimentos
Bloques:
Grupo de unidades experimentales homogéneas con
respecto a un factor. Todas las unidades experimentales
del bloque son afectadas de la misma manera por el factor
del bloque con la cual se ha formado. Orden de corridas
aleatorio en cada bloque (Ej. bloque de tiempo: AM vs PM,
o Día 1 vs Día 2).
Bloqueo
Cuando se estructuran experimentos factoriales
fraccionales, el bloqueo se usa para agrupar las variables
que desea evitar. Un bloque puede ser un factor artificial
que no interactúa con los factores reales
Colinealidad
Ocurre cuando 2 variables están completamente
correlacionadas
Confundidos
Cuando el efecto de un factor no se puede separar del
efecto de alguna de sus interacciones (A y BC, B y AC)

Edición2013
10Correlación
Un número entre -1 y +1 que indica el grado de relación
lineal entre dos conjuntos de números. El cero indica que
no hay relación
Covarianza
Cosas que cambian durante los experimentos pero no
fueron planeadas a cambiar, como temperatura o
humedad. Con la aleatorización se alivia este problema.
Registrar los valores del covariado para su posible uso en
análisis de regresión
Curvatura
Comportamiento no lineal que requiere un modelo de al
menos segundo grado
Grados de libertad (DOF, DF, df)
Número de mediciones independientes para estimar un
parámetro poblacional (vg. la media con n-1)
EVOP (Evolutive operations)
Describe una forma secuencial de experimentación
haciendo pequeños cambios en el proceso para mejorarlo
Error experimental
No todas las variables pueden ser consideradas en un
experimento de manera explícita, a todas ellas se les
denomina Nivel de Ruido. La idea es que en el
experimento se les reduzca al nivel mínimo.
Error residual (e o E)
Es la diferencia entre los valores observados y los
estimados por un modelo determinado empíricamente.
Puede ser la variación en resultados de condiciones de
prueba virtualmente idénticas
Efecto principal
Un estimado del efecto de un factor independientemente
del efecto de los demás
Experimento con mezclas
Experimentos en los cuales las variables se expresan
como proporciones del todo sumando 1.0
Experimentos aleatorios
Reduce la influencia de variables extrañas en la
experimentación
Fraccional
Un arreglo con menos experimentos que el arreglo
completo (1/2, ¼, etc.)

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Factores
Las diversas influencias que afectan la respuesta (no se
consideran a los tratamientos), debe ser controlada por el
experimentador. La idea es estudiar los Efectos de estas
variables sea una o varias respuestas las que produzca.
Su naturaleza puede ser cualitativa o cuantitativa.
Factorial completo
Arreglo experimental que considera todas las
combinaciones de factores y niveles
Fraccional
Un arreglo con menos experimentos que el arreglo
completo (1/2, ¼, etc.)
Interacción
Ocurre cuando el efecto de un factor de entrada en la
respuesta depende del nivel de otro factor diferente
Niveles de un Factor (tratamiento)
Son los estados, categorías o intensidades de un factor.
Un valor específico para un factor controlable de entrada
(100ºC, 150ºC, 200ºC)
Optimización
Hallar las combinaciones de los factores que maximizen o
minimizen la respuesta
Obtención de réplicas:
Repetición del experimento (5 resultados en cada corrida
experimental)
Primer orden
Se refiere a la potencia a la cuál un factor aparece en el
modelo. Si la “X” representa un factor y “B” su efecto,
entonces el siguiente modelo es de primer orden para X1 y
X2:
Y = Bo + B1*X1 + B2*X2 + error
2.3 Factoriales Completos vs Fraccionales
Un diseño factorial completo es el que contiene todos los niveles de todos los
factores, no se omite ninguno
Un diseño factorial fraccional es un diseño experimental balanceado que
contiene menos combinaciones de todos los niveles y factores.

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2.4 Resolución
Resolución I
Experimentos donde se varia sólo un factor a la vez
Resolución II
Experimentos donde algunos efectos principales se
confunden, es indeseable
Resolución III- Exp. fraccionales
Experimentos fraccionales donde no se confunden los
efectos principales entre sí, sólo con sus interacciones de
dos factores
Resolución IV- Exp. fraccionales
No se confunden los efectos principales ni con sus
interacciones pero si lo hacen las interacciones entre si
Resolución V – Exp. Fraccionales
Sólo puede haber confusión entre interacciones de dos
factores con interacciones de tres factores o de mayor
orden
Resolución VI - Exp. Factorial completo V+
Experimentos sin confusión, factoriales completos o dos
bloques de 16 experimentos
Resolución VII – Exp. Factoriales completos
Experimentos en 8 bloques de experimentos

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2.5 Tipos de Diseños

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2.6 Aplicaciones del DOE
El cambiar un factor a un tiempo presenta las desventajas siguientes:
 Se requieren demasiados experimentos para el estudio
 No se puede encontrar la combinación óptima de variables
 No se puede determinar la interacción
 Se puede llegar a conclusiones erróneas
 Se puede perder tiempo en analizar las variables equivocadas
El DOE varía varios factores simultáneamente de forma que se puede identificar
su efecto combinado en forma económica, Se identifican los Factores que son
significativos y se pueden encontrar los mejores niveles de factores controlables
que inmunicen al proceso contra variaciones en factores no controlables. La
aplicación del Diseño de Experimentos permite:
 Obtener un conocimiento inicial sobre un nuevo sistema en estudio. ¿En
qué valores de los factores se puede centrar la investigación?.
 Determinar la influencia de los factores sobre las respuestas observadas.
De entre todos los factores que afectan al proceso, ¿cuáles influyen
más?,
 ¿cómo interaccionan entre ellos?.
 Optimizar respuestas. ¿Qué valores de los factores proporcionan las
 respuestas de mayor calidad?.
 Determinar la robustez del sistema. ¿Cómo afectan a la respuesta
variaciones no controladas en el valor de los factores?.
 Selección de los factores clave que afectan la respuesta
 Modelado de la superficie de respuesta para reducir la variabilidad,
maximizar o minimizar una respuesta.
2.7 Pasos del DOE
La aplicación del diseño de experimentos requiere considerar las siguientes
etapas:
a. Comprender el problema y definir claramente el objetivo.
b. Identificar los factores que potencialmente podrían influir en la función
objetivo, y los valores que éstos pueden tomar. Entre estos valores se
buscará la información necesaria.
c. Establecer una estrategia experimental, llamada plan de
experimentación.
d. Efectuar los experimentos con los valores de los factores decididos en el
punto “c” para obtener los valores de las respuestas estudiadas.
e. Responder las preguntas planteadas, sea directamente, sea utilizando un
modelo matemático.
f. Aspectos a tener en cuenta en el Proceso
 Definir los objetivos del experimento, (CTQs a mejorar).
 Observar datos históricos y/o recolectar datos para establecer la
capacidad actual del proceso debe estar en control estadístico

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 Aprender acerca del proceso antes de la tormenta de ideas
 Tormenta de ideas para definir la lista de las variables clave
dependientes e independientes
 Determinar qué se va a medir como resultado del experimento
 Identificar los factores de control y de ruido que pueden afectar el
resultado
 Determinar el número de niveles de cada factor y sus valores
reales.
 Verificar todos los sistemas de medición (R&R < 10%)
 Asignar niveles a cada variable independiente en función del
conocimiento sobre el proceso
 Seleccionar un plan estándar de DOE o desarrollar uno
 Correr experimentos preliminares para afinar el equipo y obtener
resultados preliminares
 Correr los experimentos en orden aleatorio y analizar los
resultados periódicamente
 Establecer conclusiones
.
2.8 Objetivos Experimentales
Es muy importante identificar y listar todos los factores (las variables
independientes) que se cree que pueden tener influencia en el proceso y en la
respuesta, aunque se crea que pueden tener poca importancia. Se debe
considerar si cada factor especificado se mantendrá constante, se variará
controladamente, si es incontrolable pero se pueden conocer sus valores o si es
incontrolable e imposible de medir
Número de
factores
Objetivo
comparativo
Objetivo de
filtraje de factores
Objetivo de
superficie de
respuesta
1 Factor completamente
aleatorizado
- -
2-4 Diseño aleatorizado
por bloques
Factorial completo
o fraccional
Diseño central
compuesto o
Box-Behnken
5 o más Diseño aleatorizado
por bloques
Factorial fraccional
o Placket Burman
Fltrar primero
para reducir el
número de
factores

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18Las variables de proceso incluyen ambas entradas y salidas, es decir
factores y respuestas. La selección de estas variables debe:
Incluir todos los factores relevantes
 ¿Son capaces los sistemas de medición para todas las respuestas?
 ¿Es estable el proceso?
 ¿Los residuos se comportan adecuadamente?
2.9 Interacciones
Ocurren cuando el efecto de un factor de entrada en la respuesta depende del
nivel de otro factor de entrada diferente
Una interacción ocurre cuando el efecto de un factor de entrada en la
salida depende del nivel de otro factor de entrada. A veces se pierden con
los diseños factoriales fraccionales
8040 BA
80
60
40
80
60
40
T po Reacc (horas)
T emperatura
Sustancia
6
8
(horas)
Tpo Reacc
40
80
Temperatura
Gráfica de interacción para Rpta
Medias de datos
07

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.
2.10 Experimentos de Un Factor
ANOVA – CONTENIDO desarrollado en la Fase Mejorar
temperatura d1 d2 d3 d4
100 21.8 21.9 21.7 21.6
125 21.7 21.4 21.5 21.4
150 21.9 21.8 21.8 21.6
175 21.9 21.7 21.8 21.4
ANOVA unidireccional: Densidad vs. Tempt
Fuente GL SC CM F P
Tempt 3 0.1869 0.0623 2.51 0.108
Error 12 0.2975 0.0248
Total 15 0.4844
S = 0.1575 R-cuad. = 38.58% R-cuad.(ajustado) = 23.23%
ICs de 95% individuales para la media
basados en Desv.Est. agrupada
Nivel N Media Desv.Est. -------+---------+---------+---------+--
100 4 21.750 0.129 (---------*----------)
125 4 21.500 0.141 (----------*---------)
150 4 21.775 0.126 (----------*----------)
175 4 21.700 0.216 (---------*----------)
-------+---------+---------+---------+--
21.44 21.60 21.76 21.92
Desv.Est. agrupada = 0.157
Como p > 0.05 no se rechaza H0, o sea que la temperatura de horneado no parece afectar
significativamente la densidad del ladrillo (No hay diferencias en el nivel medio de la densidad,
esto lo podemos observar en el grafico); pero la eficiencia de esta experiencia observable en:

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2.11 experimentos 2k
Una matriz de experimentos factorial completa 2k
, cada factor se estudia a sólo
dos niveles y sus experimentos contemplan todas las combinaciones de cada
nivel de un factor con todos los niveles de los otros factores.
La Tabla siguiente muestra las matrices 22
, 23
y 24
, para el estudio de 2, 3 y 4
factores respectivamente. La matriz comprende 2k
filas (2 x 2 ... x 2 = 2k
experimentos) y k columnas, que corresponden a los k factores en estudio.
Si se construye en el orden estándar, cada columna empieza por el signo –, y se
alternan los signos – y + con frecuencia 20
para x1, 21
para x2, 22
para x3, y así
sucesivamente hasta xk, donde los signos se alternan con una frecuencia 2k-1
.
Diseños factorial completo 2K
Matriz de experimentos para los diseños factoriales completos de 2k
x1 x2 x1 x2 x3 x1 x2 x3 x4
1   1    1    
2 +  2 +   2 +   
3  + 3  +  3  +  
4 + + 4 + +  4 + +  
5   + 5   + 
6 +  + 6 +  + 
7  + + 7  + + 
8 + + + 8 + + + 
9    +
10 +   +
11  +  +
12 + +  +
13   + +
14 +  + +
15  + + +
16 + + + +

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Experimentos de Factoriales Completos- todas las
combinaciones (Efecto 3 Factores)
Para ilustrar el uso de un diseño factorial 23
, se muestra un experimento en el
que se desea comprobar qué efecto tienen dos insumos A y B sobre el
Rendimiento de una reacción. Se cree que el tiempo de reacción y la
temperatura también pueden influir, y quizás de modo distinto según qué insumo
se utilice.
.
Factores y dominio experimental
Factores Dominio Experimental
Nivel (-) Nivel (+)
x1 : Tiempo de reacción (horas) 5 10
x2 : Temperatura (ºC) 50 100
x3 : Insumos A B
Matriz de experimentos: el diseño factorial completo 23
Representan el domino experimental combinado para los tres factores. Cada fila
indica un posible experimento con valores concretos de cada factor.
Todas estas combinaciones están contempladas en el diseño factorial completo
23
. Ocho experimentos correspondientes a 2 niveles del tiempo de reacción, 2
niveles de la temperatura y 2 niveles de insumos.

Edición2013
22
La grafica de los Electos Principales que corresponde es la siguiente:
La grafica de las interacciones de los factores es como sigue:
La Grafica de Cubos que corresponde es la siguiente:
105
80
70
60
10050
BA
80
70
60
Tiempo Reaccion
Media
Temperatura
Insumos
Gráfica de efectos principales para Respuesta
Medias de datos
09/07
10050 BA
100
75
50
100
75
50
T iempo Reaccion
T emperatura
Insumos
5
10
Reaccion
Tiempo
50
100
Temperatura
Gráfica de interacción para Respuesta
Medias de datos
09/07
B
A
100
50
105
Insumos
Temperatura
Tiempo Reaccion
92
4247
39
95
7266
82
Gráfica de cubos (medias de los datos) para Respuesta
09/07

Edición2013
23El análisis de los factores se facilita con la gráfica de Pareto, la línea roja indica
el grado de incidencia de un determinado factor en el Diseño de Experimento
En el análisis del Experimento se evalúa cada uno de los factores, estableciendo su incidencia en
base al valor de P (se esperan los valores más cercanos a Cero), sucesivamente se van
eliminando aquellas interacciones en las cuales los valores de P son elevados. En sucesivas
corridas el Grafico de Pareto desde una condición inicial en la parte izquierda debe tender hacia
una gráfica semejante a la derecha (observe la posición de la línea roja)
2.12 Diseño Factorial Fraccional, con Bloques y Punto
Central
EI número de experimentos a realizar en un diseño factorial a dos niveles
responde siempre corresponde a la expresión 2k
, es decir, pueden ser 4, 8, 16,
32... (2 es un caso elemental que no se considera}. Sin embargo los problemas
en situaciones reales, generalmente implican el uso de mayor cantidad de
factores y de niveles, con los cuales el desarrollo del experimento se puede
complicar.
Recordemos que la idea básica de un Diseño de Experimentos visa lo siguiente:
a. Determinar cuáles variables influyen en la respuesta.
b. Determinar el mejor valor de las Xs que influyen en Y de modo que Y
tenga casi siempre un valor cercano al nominal.
c. Determinar el mejor valor de las Xs que influyen en Y, de modo que la
variabilidad de Y sea lo menor posible.
d. Determinar el mejor valor de las Xs que influyen en Y, de modo que se
minimicen los efectos de las variables incontrolables.
AC
ABC
AB
A
B
C
35302520151050
Término
Efecto estandarizado
12.71
A Tiempo Reaccion
B Temperatura
C Insumos
Factor Nombre
Diagrama de Pareto de efectos estandarizados
(la respuesta es Respuesta, Alfa = 0.05)
09/07
BC
AC
ABC
AB
A
B
C
9080706050403020100
Término
Efecto
91.75
A Tiempo Reaccion
B Temperatura
C Insumos
Factor Nombre
Diagrama de Pareto de los efectos
(la respuesta es Respuesta, Alfa = 0.05)
09/07
PSE de Lenth = 24.375

Edición2013
24
En el ejercicio real del proceso la dinámica de los cambios se producen todos
juntos, por eso una experiencia previa a nivel de prueba permite conocer a un
costo muy económico no sólo los efectos de los factores principales sino los
efectos de las interacciones entre factores.
Sin embargo, cuando la cantidad de experimentos por desarrollar es muy
numerosa, es importante considerar obtener resultados semejantes mediante
métodos de fraccionamiento, que deben establecerse según sean los
objetivos por alcanzar:
Entre los objetivos del diseño de experimentos fraccional podemos
citar:
a. Ventajas
Se pueden obtener conclusiones parecidas que con experimentación de
diseños factoriales completos con menos experimentos (1/2 o ¼)
b. Resulta más económico
Dado que en muchos casos las interacciones no son significativas, no
importa que su efecto se confunda con los de los factores principales
c. Desventajas
En muchos casos sólo se pueden estimar los efectos principales de los
factores (diferencia de promedios)

Edición2013
25
Diseño de Experimentos 4 factores 2 niveles
Diseño de Experimentos Fraccional de 4 factores 2 niveles
Diseño factorial con bloques

Edición2013
26
Diseño factorial con Punto Central
2.13 Diseños de experimentos de Taguchi
.
Taguchi, considera que la calidad antes que la satisfacción de especificaciones,
es la medición de los términos de lo que él denomina función de pérdida, que
establece la pérdida que la sociedad sufre como consecuencia de la mala
calidad.
Taguchi realizó un gran esfuerzo para llevar a un terreno práctico el diseño
experimental. Introdujo, además, conceptos revolucionarios que afectaron la
forma de medir la calidad y su costo
Un producto de calidad, cumple con las expectativas de performance o
rendimiento cada vez que lo utiliza, sin fallas y en cualquier condición o
circunstancia.
Los productos que no cumplen con dichas expectativas causan pérdidas, tanto
para los clientes y los productores y para el resto de la sociedad.
Eso significa que la calidad debe medirse en función de la pérdida que causa:
mientras mayor es la pérdida que se produce, menor es la calidad.
Para reducir esta “función perdida”, es posible incorporar la calidad en los
productos desde su diseño, sin aumentar su costo; los problemas deben
eliminarse en el laboratorio de diseño, no en la fábrica o en el campo.
Según esta perspectiva, es necesario diseñar productos robustos que toleren
variaciones en el proceso de producción y durante el servicio de mantenimiento.
Los métodos estadísticos deben seleccionar los factores importantes que afectan
el diseño.

Edición2013
27Uso de la Metodología Taguchi
 Diseñar productos y procesos robustos a las condiciones ambientales.
 Diseñar y desarrollar productos robustos a la variación en sus
componentes;
 Minimizar la variación alrededor de un valor objetivo
Etapas en el diseño de un producto o de un proceso:
 Diseño del sistema
 Diseño de los parámetros y
 Diseño de las tolerancias
Método Taguchi
Taguchi divide los factores de un experimento en factores controlables y factores
incontrolables, o ruido.
Recomienda seleccionar dos diseños experimentales, uno para los factores
controlables y otro para el ruido.
Los diseños se combinan en el layout del diseño de los parámetros, un esquema
de dos componentes:
 el arreglo de los factores controlables (arreglo interior);
 y el arreglo de los factores no controlables (arreglo exterior).
Desarrollo del Método de Taguchi
a. Suponen que los usuarios de estos métodos poseen cierto entendimiento
del proceso estudiado y de las interacciones subyacentes entre las
entradas.
b. Identificar los factores controlables y de ruido más significativos.
c. Desarrollar un ratio señal-ruido para representar la robustez, (análisis de
la varianza o el desvío standard).
d. Se sugiere una ronda final de experimentos de confirmación.
e. Los factores de ruido se usan para contrastar la robustez del sistema, así
como para encontrar las entradas óptimas.

Edición2013
28
3Herramientas Lean
3.1 Eliminación del desperdicio o Muda
La eliminación de los desperdicios es la idea básica que tienen como propósito
reducir el tiempo transcurrido (“leadtime”), mediante la eliminación de los
desperdicios (“muda”) para aumentar la velocidad de respuesta al cliente.
Se inicia por los años 1890, cuando el Sr Sakichi Toyoda manifiesta que:
“Ninguna máquina o proceso llegarán a un punto a partir del cual no se
pueda seguir mejorando”, dando lugar a una de las líneas de pensamiento más
importantes en la mejora de los Procesos Incrementales que se conoce como
“Kaizen”.
Contribuyeron también con los propósitos de la reducción de los desperdicios
las ideas de Henry Ford en la década de 1910, que desarrolla la metodología del
Flujo Continuo.
A partir de 1920, sucesivamente se fueron sumando una serie de iniciativas para
fortalecer la idea de eliminar desperdicios, siendo uno de los propulsores más
importantes la Toyota Motor Company. Su propietario el Sr Toyoda plantea en
1937 la iniciativa de JUST IN TEME, iniciando una serie de mejoras en los
procesos productivos que se fueron perfeccionando con la incorporación de los
importantes aportes de Ohmo. Shigeo y Shingo hasta los años 1975, en el que
se establece el Sistema de Producción Toyota.
En 1990 el Sistema de Producción Toyota llega a los EEUU y es aplicado en la
General Motors, posteriormente Womack y Jones, publican “The Machine that
Changed the Time” y empieza a utilizar el término de Lean Manufacturng.
Desperdicio
Desperdicio, es la expresión que representa todo detalle que implique el uso de
un recurso de manera INNECESARIA, bajo la creencia de que agregará valor al
producto de la organización

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Lead Time con “Desperdicios”
Desperdicios
Proceso con Nuevo Lead Time (Desperdicios en proceso de eliminación)
Lean = Eliminación de Muda (Por lo general se identifican 08 desperdicios)
 Sobreproducción,
 Tiempo de espera,
 Transporte,
 Exceso de procesado,
 Inventario,
 Movimiento,
 Defectos y
 El potencial humano subutilizado.
Típicamente el 70% de los tiempos no agregan valor
3.2 Empresa Lean y Creación de Flujos
Se dice que una empresa crea flujos cuando sus procesos fluyen como la
corriente y en su paso va agregando valor de manera simple y visible.
El flujo será reducido o incluso eliminado, si no se ha desarrollado un adecuado
diseño, existen desperdicios, y los mecanismos de producción no son los
correctos resultando en el proceso como consecuencia: tiempos vencidos,
mínimos rendimientos, métodos inseguros, errores y reprocesos, conflictos y
usos de recursos no previstos
.
Métodos Lean en 3 actividades claves de la empresa
 Lanzamiento de nuevos productos:
Definir el concepto, diseño y desarrollo del prototipo, revisión de planes y
mecanismo de lanzamiento
 Gestión de información:
Desperdicio Desperdicio

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30
Toma de pedidos, compra de materiales, programación interna y envió al
cliente
 Transformación o Manufactura:
Realización del producto desde la transformación de materias primas
hasta producto terminado
3.3 Metodología Lean
En el cuadro se indica algunas de las complementaciones entre Lean y
Six Sigma
Existen diversas herramientas Lean, las más empleadas son las
siguientes:
 5S.
 KAIZEN.
 TPM.
 SMED.
 JIT – KANBAN.
3.4 Las 5S´s
Es una de las metodologías que están más difundidas, inicialmente puede
parecer muy sencilla de aplicar, en efecto puede ser así, pero su verdadero
aporte consiste en que esta metodología se convierta en una disciplina que
finalmente pueda ser reconocida como una práctica y cultura de la organización.
Su nombre deriva de 5 palabras japonesas que son las siguientes:
 Seiri: Arreglo metódico. Implica organización, clasificación y método.
 Seiton: Orden. Implica localización separada e identificada de cada cosa.
 Seiso: Limpieza de equipo, herramientas y área de trabajo. Como se
verá, la limpieza se convertirá en un elemento fundamental del TPM.
 Seiketsu: Mantener estado de equipo y herramientas. De hecho,
estamos refiriéndonos a aspectos de mantenimiento y por tanto estarán
directamente relacionados con el TPM.
 Shitsuke: Disciplina. Implica el cumplimiento de las reglamentaciones
establecidas, de forma regular y continuada
Columna Lean Six Sigma
Obtención de Resultados √ √
Perspectiva del Cliente √ √
Reducción de la Variabilidad √
Respuestas Rápidas √
Metodología Estructurada √
Gestión Visual √

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31
Lean significa “ágil”, “esbelto” o “sin grasa”. Según este sistema, existen ocho
tipos de despilfarros donde hay que incidir: sobreproducción, tiempo de
espera, transporte, exceso de procesado, inventario, movimiento, defectos
y el potencial humano subutilizado.
Como se dijo anteriormente hay 08 desperdicios, veamos cómo pueden ayudar
las 5S a eliminar cada uno de ellos:
SOBREPRODUCCIÓN: 1ª S, 2ª S – Separar Innecesarios, Situar Necesarios.
 Productos sin salida que ocupan espacio y generan gasto en
mantenimiento y seguridad
 Los excesos de materias para una determinada producción, por no
haberse calculado adecuadamente y no haberse considerado puntos de
reposición
TIEMPOS DE ESPERA: 2ª, 3ª, 4ª S – Situar Necesarios, Suprimir Suciedad,
Señalizar Anomalías.
Afectan la correcta ubicación de cada artículo necesario
 Afectan el funcionamiento correcto de las maquinas
 Insumos, artículos, herramientas, que implican pérdidas de tiempo en su
búsqueda
 Ausencia de señalizaciones que generan confusiones
TRANSPORTE / MOVIMIENTO: 2ª y 4ª S, el Lay-Out de la planta son
importantes.
 Movimientos innecesarios de personal al interior de la planta
 Movimientos innecesarios de materiales en la etapa de producción
 Sistema de transporte de los productos inadecuado
INVENTARIO:2ª y 4ª S – Situar Necesarios, Señalizar Anomalías.
 Dificultades de ubicar los materiales
 Ausencia de marcas y códigos de identificación
 Ausencia de control en cantidades mínimas y máximas y de instrucciones
de reposición
DEFECTOS: 3ª y 4ª S – Suprimir Suciedad, Señalizar Anomalías.
 No se han eliminado los focos de suciedad y de contaminación
 No se han detectado los focos que pueden generar anomalías sean por
mal funcionamiento o por su antigüedad, los cuales pueden estar
vencidos o por vencerse y generar interrupciones en los procesos
 No se ha implementado controles visuales que permitan rapidas
identificaciones o reduzcan la probabilidad de ocurrencia de riesgos

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POTENCIAL HUMANO SUBUTILIZADO: Todas las S-s pero especialmente la
5ª – Seguir Mejorando.
No se reconocen las capacidades del personal ni de las posibilidades de
que contribuya con sus aportes en la mejora de los procesos
 No se reconocen las buenas practicas, no se reconocen las iniciativas ni
las sugerencias, con los cuales se desmotiva el ímpetu de colaboración
 No se hacen prácticas de mejora por productividad
3.5 Kaizen
(Tomado de: Manuel F. Suáres- Barraza21
En los últimos años, el término Kaizen ha cobrado mayor importancia en el
entorno gerencial debido a que se ha popularizado el uso de su vertiente más
práctica el Kaizen Blitz (o bombardeo de mejoras) (Ortiz, 2009).
Sin embargo este término fue acuñado por primera vez por Masaaki Imai en sus
dos libros sobre el tema de 1989 y 1997. En términos sencillos, esta palabra
japonesa que significa «mejoramiento», todavía no tiene una explicación
detallada que le permita brindar mayor claridad de su contenido teórico.
Diferentes autores ha intentado explicarlo desde diferentes perspectivas.
El propio Imai (1989, p. 23) lo define como: “Mejoramiento y aún más significa
mejoramiento continuo que involucra a todos, gerente y trabajadores por igual”.
Para Newitt (1996), esta definición se basa en una derivación de dos ideogramas
japonesas que significan: KAI = Cambio, ZEN = Bueno (para mejorar); es decir,
Mejora Continua o Principio de Mejora Continua (Lillrank y Kano, 1989, p. 28).
Para nosotros se trata de “una filosofía de gestión
2 http://gcg.universia.net/pdfs_revistas/articulo_184_1301298865843.pdf

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3.6 TPM
Mantenimiento productivo total (del inglés de total productive maintenance, TPM)
es un sistema desarrollado en Japón para eliminar pérdidas, reducir paradas,
garantizar la calidad y disminuir costes en las empresas con procesos continuos.
El término TPM fue definido en 1971 por el JIMP (Instituto Japonés de
Mantenimiento de Planta). La “T”, de Total significa, la implicación de todos los
empleados. El objetivo del TPM es lograr cero accidentes, defectos y averías
Un sistema de máxima eficacia es aquel que combina JIT (Just in Time), TQM
(Total Quality Management) y TPM.3
La idea principal del JIT es reducir
despilfarros, y la de TQM es generar productos libres de defectos y a la primera.
El TPM se basa en 5 objetivos iniciales:
 Crear una cultura corporativa con la máxima eficiencia en el sistema de
Producción: eficiencia global.
 Implantación de un sistema de gestión de las plantas de producción con
el objetivo de facilitar la eliminación de las pérdidas antes de que se
produzcan y conseguir los objetivos de “reducción a cero”, como son:
defectos, averías y accidentes cero en todo el ciclo de vida de la
maquinaria del sistema de producción.
 Implantación de un sistema de gestión basado en actividades integrada
en pequeños grupos - mantenimiento autónomo, como medio prioritario
para alcanzar el objetivo de cero pérdidas.
 Aplicación de los sistemas de gestión a los cuales nos estamos refiriendo
a todos los aspectos de la producción, incluyendo: diseño y desarrollo,
ventas y dirección.
 Participación de todo el personal desde la alta dirección hasta los
operarios de planta (Total).
3 http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/9510/1/memoria.pdf

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3.7 SMED
Las siglas SMED se deben a Shigeo Shingo y significan Single Minute Exchange
of Die, que se puede traducir como “cambio de modelo en minutos de un solo
dígito”.
Permite una producción con flexibilidad y al mismo tiempo reducir al minimo los
tiempos tanto para los cambios de herramientas como para las preparaciones
Existe una serie de condiciones fundamentales a los efectos de poder disminuir
los tiempos de preparación, siendo ellas las siguientes:
 Tomar conciencia de la importancia los tiempos de preparacion para los
resultados de la organizacion.
 Necesidad de incrementar la productividad mediante la capacitacion y el
entrenamiento mediante la reduccion en los tiempos de preparacion.
Cada actividad, cada maquina, cada instrumento, tienen sus propias y
especiales caracteristicas que las hacen unicas y diferentes, razon por la cual
solo se puede contar con un esquema general y una capacidad de creatividad
aplicada a los efectos de dar o encontrar solucion a los problemas atinentes a la
reduccion en los tiempos de preparacion.
Etapas en el cambio de utiles
De forma general, un cambio de utiles suele tener las siguientes etapas:
 Preparación, ajuste post-proceso, comprobación de materiales y
herramientas: Este paso sirve para asegurar que todos los componentes
y herramientas están funcionando correctamente y colocados en su sitio.
Tambien se incluye en este proceso la retirada y limpieza despues de su
uso. (Proporción del tiempo sobre el total de preparación → 30%).
 Montaje y desmontaje de herramientas: En este proceso se incluye la
retirada de piezas y herramientas despues de concluir un lote y colocar
las necesarias para el siguiente. (Proporción sobre el total de tiempo de
preparación → 5%).
 Centrar, dimensionar y fijar otras condiciones: Se incluyen aqui todas las
medidas y calibraciones necesarias para realizar una operacion de
produccion, como por ejemplo, centrado, dimensionado, medicion de
presion y temperatura. (Proporción sobre el total de tiempo de
preparación → 15%).
 Pruebas y ajustes: Tras realizar una pieza de prueba se efectuan los
ajustes pertinentes. Estos ajustes serán mas fáciles cuanto mayor sea la
precision de las medidas y calibraciones del punto anterior. (Proporción
de tiempo -> 50%).
Se utilizan en el SMED seis técnicas destinadas a dar aplicación a los cuatro
conceptos anteriormente expuestos.
Técnica Nº 1: Estandarizar las actividades de preparación externa.

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Las operaciones de preparación de los moldes, herramientas y materiales deben
convertirse en procedimientos habituales y estandarizados. Tales operaciones
estandarizadas deben recogerse por escrito y fijarse en la pared para que los
operarios las puedan visualizar. Después, los trabajadores deben recibir al
correspondiente adiestramiento para dominarlas.
Técnica Nº 2: Estandarizar solamente las partes necesarias de la máquina.
Si el tamaño y la forma de todos los troqueles se estandarizan completamente, el
tiempo de preparación se reducirá considerablemente. Pero dado que ello
resulta de un costo elevado, se aconseja estandarizar solamente la parte de la
función necesaria para las preparaciones.
Técnica Nº 3: Utilizar un elemento de fijación rápido.
Si bien el elemento de sujecion mas difundido es el perno, dado que el mismo
sujeta en la ultima vuelta de la tuerca y puede aflojarse a la primera vuelta, se
han ideado diversos elementos que permiten una mas eficaz y eficiente sujecion.
Entre tales elementos se cuenta con la utilizacion del orificio en forma de pera, la
arandela en forma de U y la tuerca y el perno acanalado.
Técnica Nº 4: Utilizar una herramienta complementaria.
Se tarda mucho en unir un troquel o unas mordazas directamente a la prensa de
troquelar o al plato de un torno. Por consiguiente, el troquel o las mordazas
deben unirse a una herramienta complementaria en la fase de preparación
externa, y luego en la fase de preparación interna esta herramienta puede fijarse
en la maquina casi instantáneamente. Para hacer ello factible es necesario
proceder a la estandarización de las herramientas complementarias. Puede
hacerse mención, como ejemplo de esta técnica, la mesa móvil giratoria.
Técnica Nº 5: Hacer uso de operaciones en paralelo.
Una prensa de troquelar grande o una maquina grande de colada a presión
tendrán muchas posiciones de fijación en sus cuatro costados. Las operaciones
de preparación de tales maquinas ocuparan mucho tiempo al operario. Pero, si
se procede a aplicar a tales maquinas operaciones en paralelo por dos
personas, pueden eliminarse movimientos inútiles y reducirse así el tiempo de
preparación.
Técnica Nº 6: Utilización de un sistema de preparación mecánica.
Al poner el troquel, podría hacerse uso de sistemas hidráulicos o neumáticos
para la fijación simultanea de varias posiciones en cuestión de segundos. Por
otra parte, las alturas de los troqueles de una prensa de troquelar podrían
ajustarse mediante un mecanismo electrónico.
3.8 KANBAN
El proceso de la demanda puede ser tan general como se desee cuando el
tiempo entre llegadas de dos demandas es representado por una distribución
etapa-pieza

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Limitación de la cantidad de materiales entre procesos.
Kanban prohíbe al proceso anterior comenzar la producción a su voluntad. Este
puede producir solamente en el caso que reciba una instrucción por Kanban. De
esta manera, se puede mantener una cantidad fija de materiales entre procesos.
Además, disminuyendo la cantidad de Kanban se puede dar motivación
.
Básicamente Kanban sirve para lo siguiente:
 Poder empezar cualquier operación estándar en cualquier momento
 Dar instrucciones basados en las condiciones actuales del área de
trabajo
 Prevenir que se agregue trabajo innecesario a aquellas ordenes ya
empezadas y prevenir el exceso de papeleo innecesario.

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 Otra función del Kanban es la de movimiento de material, la tarjeta
Kanban se debe mover junto con el material, si esto se lleva a cabo
correctamente se lograra lo siguiente:
 Eliminación de la sobreproducción
 Prioridad en la producción, el kanban con más importancia se pone
primero que los demás
 Se facilita el control de material, las funciones principales del Kanban son
control de la producción y mejora de procesos
3.9 Mapeo de la Cadena de Valor
Los mapas de flujo de valor (o VSM, Value Stream Maps)
Son los planos de las transformaciones lean, es una representación de dibujo
de cada proceso, movimiento de material y circulación de información
proveyendo de la información clave.
Es distinto a un diagrama de flujo o a un layout, ya que muestra también los
flujos de material e información.
Son todas las actividades que la empresa debe realizar para diseñar, ordenar,
producir, y entregar los productos o servicios a los clientes.
La cadena de valor tiene tres partes principales:
 El flujo de materiales, desde la recepción de proveedores hasta la
entrega a los clientes.
 La transformación de materia prima a producto terminado.
 Flujo de información.- El flujo de información que soporta y dirige tanto
al flujo de materiales como a la transformación de la materia prima en
producto terminado.
Beneficios del Mapeo de la cadena de valor
 Ayuda a visualizar el flujo de producción; las fuentes del desperdicio o
Muda
 Suministra un lenguaje común sobre los procesos de manufactura y
Vincula los conceptos y técnicas Lean
 Forma la base del plan de ejecución, permitiendo optimizar el diseño del
flujo de puerta a puerta
 Muestra el enlace entre el flujo de información y el flujo de material
 Permite enfocarse en el flujo con una visión de un estado ideal o al
menos mejorado

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3.10 Prueba e implantación de soluciones
 Probar las soluciones investigando los efectos secundarios que puedan
afectar a otras áreas y después ponerlas en práctica.
 Planear la implantación de las alternativas seleccionadas.
 Ejecutar las acciones del plan de acciones, comprobando su efectividad
con: diagramas, fotos, cartas de control, Paretos, histogramas, etc.
 Verificar hasta obtener efectos estables ampliando los datos históricos
como confirmación inicial.
 Comparar el efecto antes y después del proyecto Seis Sigma respecto al
objetivo.
 Verificar los efectos intangibles sin omisiones(relación humana,
capacidad, trabajo en equipo, entusiasmo, área de trabajo alegre).
 Convertirlo en monto de ahorro en lo posible

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Gestión de la Fase Mejorar
FASE 4
FECHA
h formación
FECHA h asesoría
h auditoría
No. TEMA COMPROMISOS RESPONSABLES FECHA
% AVANCE
COMPROMISOS
1
Brainstorming de posibles
soluciones de mejora.
100%
2
Definir plenamente las principales
soluciones de mejora.
100%
3
Definir la estrategia de mejora,
seleccionando las soluciones
más eficaces para conseguir
optimizar el rendimiento del
proceso.
100%
4
Realizar una evaluación de los
riesgos de las soluciones
seleccionadas y determinar
cuáles serán las acciones de
mejora a implantar.
100%
5
Probar las acciones de mejora
para verificar su aplicabilidad y
resultados.
6
Evaluar el coste de las acciones
de mejora y el beneficio esperado,
realizando un análisis coste-
beneficio de cada una de las
acciones.
7
Desarrollar un plan de
implantación de las mejoras y
transferirlo al Champion o al
propietario del proceso para su
aplicación.
8
Implantar definitivamente las
mejoras por parte del Champion o
del propietario del proceso.
100%
100%
NOMBRE DE LA EMPRESA:
AVANCE TERCERA FASE MEJORAR
OBSERVACIONES Y/O PROBLEMAS DETECTADOS
INFORME DE INSPECCIÓN
FASE MEJORAR
NOMBRE DEL PROYECTO:
NOVEDADES CONTRACTUALES

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