Las 7 Herramientas Básicas de la Calidad

Preguntas frecuentes

Las 7 herramientas basicas fueron compiladas por Kaoru Ishikawa en Japon, en la decada de los 1950s. Se han utilizado con exito como metodos practicos para la recopilacion de informacion relacionada con la calidad, su presentacion y priorizacion para el analisis y solucion de problemas cotidianos que enfrentan los equipos de trabajo de las organizaciones.

1. Estratificacion
2. Histograma
3. Hoja de verificacion (checklist)
4. Diagrama de Pareto (regla 80-20)
5. Grafico de Control
6. Diagrama de dispersion
7. Diagrama de causa y efecto (diagrama de espina de pescado o Ishikawa)

Para obtener informacion util de nuestros procesos, deberemos recopilar los datos en un formato que disenaremos especificamente para nuestras necesidades. La estratificacion es una herramienta basica de estadistica que clasifica los elementos o factores que inciden en un resultado requerido.

Cuando ocurre un problema de calidad, por ejemplo, un defecto, necesitamos saber mas detalles, en que maquina, con que molde o herramienta, en que posicion del producto se encontro, en que turno, etc. Si disenamos una hoja de datos que nos permita recopilar la informacion, la podemos analizar y darnos cuenta no solo de donde se encuentran los problemas sino su cuantificacion.

En este ejemplo el formato permite ir contabilizando los defectos para saber exactamente en donde se esta presentando el problema. Se pueden crear muchos formatos diferentes pero la clave es que sea practico y util.

Otra de las 7 herramientas basicas de la calidad es el Histograma, consiste en una representacion grafica de una variable en forma de barras, donde la superficie de cada barra es proporcional a la frecuencia de los valores representados.

En el eje vertical se representan las frecuencias, y en el eje horizontal los valores de las variables, normalmente senalando las marcas de clase, es decir, la mitad del intervalo en el que estan agrupados los datos.

En este ejemplo, tomamos lecturas de mediciones de una pieza (eje x), y contabilizamos la cantidad de piezas (eje y) que cayeron en cada rango de valores. Podemos utilizar herramientas de software como Excel o minitab para generar nuestros histogramas para mejor presentacion.

Los histogramas son mas frecuentes en ciencias sociales, humanas y economicas que en ciencias naturales y exactas. Y permite la comparacion de los resultados de un proceso.

Esta herramienta de la calidad tambien llamada Hoja de Control o de Chequeo, es un impreso con formato de tabla o diagrama, destinado a registrar y compilar datos mediante un metodo sencillo y sistematico, como la anotacion de marcas asociadas a la ocurrencia de determinados sucesos. 

Cuando tenemos definidas las condiciones en que se debe elaborar un producto, o bien dentro de que valores deben estar las caracteristicas de su proceso (por ejemplo, la temperatura, la presion, etc.) podemos generar una hoja de verificacion o checklist, que sera muy util para llevar el registro de las condiciones reales en que esta trabajando el proceso.

Esta tecnica de recogida de datos se prepara de manera que su uso sea facil e interfiera lo menos posible con la actividad de quien realiza el registro. Las hojas de datos nos sirven tambien para registrar las incidencias de defectos ocurridos en la linea.

El diagrama de Pareto como herramienta basica de la calidad tambien llamado Curva 80-20 o distribucion C-A-B, es una grafica para organizar datos de forma que estos queden en orden descendente, de izquierda a derecha y separados por barras. Permite asignar un orden de prioridades.

El diagrama proporciona una visualizacion del principio de Pareto, que indica que hay un pequeno numero de problemas criticos en comparacion con un gran numero de problemas triviales. La grafica ubica los problemas «vitales» a la izquierda y los problemas «triviales» a la derecha para ilustrar esta idea.

Siguiendo con nuestro ejemplo, veamos como lucirian los datos en forma de Pareto y su grafico correspondiente.

Otra de las herramientas de la calidad mas importantes es el grafico de control, que es una representacion grafica de los distintos valores que toma una caracteristica correspondiente a un proceso. Permite observar la evolucion de este proceso en el tiempo y compararlo con unos limites de variacion previamente establecidos los cuales son utilizados como referencia para ajustar o no el proceso y como base para la toma de decisiones.

Usamos esta herramienta para desplegar los diferentes valores que una caracteristica del proceso que nos interesa monitorear.

Existen varios tipos de graficos de control, los podemos clasificar en dos generales: Por variables (al medir caracteristicas con escala variable) y por atributos (al contar o usar caracteristicas no medidas como defectos, etc.)

Pasos basicos para realizar una grafica de control SPC:

1. Seleccionar la caracteristica a monitorear: El primer paso es identificar la caracteristica critica que se desea monitorear, como por ejemplo el peso de un producto, la dimension de una pieza, etc.
2. Tomar medidas de la caracteristica: A continuacion, se toman muestras regulares de la caracteristica y se registran los datos. Se recomienda tomar al menos 30 muestras para tener una representacion adecuada del proceso.
3. Calcular los limites de control: Con los datos recogidos, se pueden calcular los limites de control superior e inferior para la caracteristica en cuestion. Estos limites se pueden calcular utilizando formulas estadisticas o herramientas de software.
4. Crear la grafica de control: Con los datos y los limites de control, se puede crear una grafica de control que represente visualmente los resultados. Una grafica de control comun es una carta de control de Shewhart o una grafica de control de capacidad de proceso.
5. Analizar la grafica de control: Finalmente, se analiza la grafica para determinar si el proceso esta bajo control o si hay un problema que requiere correccion. Si hay puntos fuera de los limites de control, se deben investigar las causas y tomar medidas para corregirlas.

El manual de core tools de SPC contiene las formulas y formatos que se pueden utilizar. Minitab cuenta con un modulo de herramientas de calidad en el cual se pueden realizar estas herramientas.

Esta herramienta basica de la calidad tambien llamada Grafica de Dispersion, es un tipo de diagrama matematico que utiliza las coordenadas cartesianas para mostrar los valores de dos variables para un conjunto de datos. Los datos se muestran como un conjunto de puntos, entonces cada punto en el diagrama representa su localizacion en el eje horizontal para una variable y en el vertical para la otra.

Esto tiene una gran aplicacion practica, ya sea para confirmar o encontrar la relacion que existe entre una variable del proceso y otra. Por ejemplo, que pasa si queremos saber si hay relacion entre el tiempo del proceso y el espesor del producto.

Paso 1: Definir las variables: Tiempo y Espesor.

Paso 2: Tomar datos en parejas, es decir cada tiempo progresivamente y midiendo el espesor que resulta.

Paso 3: Podemos graficar estos datos usando papel grafico o en Excel.

Observamos que existe una correlacion entre ambas variables, a mayor tiempo mayor espesor.

Paso 4: Podemos generar una formula que prediga el valor de el tiempo para un espesor mayor. Utilizamos la aproximacion a una linea recta (y=mx +b) donde m es la pendiente de la recta y m el valor donde intercepta al eje x.

Excel nos proporciona las formulas para ambas (Slope e Intercept).

La pendiente (m)               =        4.199608611

Intercepcion (b)                 =        2.677103718

Supongamos que queremos el valor del tiempo con un espesor de 15.

Substituyendo: Tiempo = (4.199 x 15) + 2.677 = 65.67

Si la grafica tiene la pendiente inclinada en forma contraria a este ejemplo, es decir de mayor a menor, la correlacion sera negativa, esto tambien es importante, sabremos que a mayor valor de una variable la otra disminuye.

Si la grafica no presenta una pendiente o inclinacion, no habra correlacion entre ambas.

Podemos tambien calcular con Excel el coeficiente de correlacion(r) con la formula directamente, en este caso obtuvimos 0.9969 o 99.68%, lo cual indica una fuerte correlacion positiva.

Cuando tenemos un problema, puede resultar confuso el revisar y tomar en cuenta todas las posibles incidencias que lo pudieron causar. Para poner orden, se desarrollo esta tecnica de diagrama de Ishikawa, como herramienta de calidad, tambien llamada Diagrama de Causa-Efecto, Diagrama causal o por su forma, diagrama de espina de pescado formando parte de las herramientas basicas.

Esta herramienta de calidad consiste en una representacion grafica sencilla en la que puede verse de manera relacional una especie de espina central o columna vertebral, que es una linea en el plano horizontal, representando el problema a analizar, que se escribe a su derecha.

 La columna vertebral tiene ramas que se extienden hacia la izquierda y que representan las causas del problema, las cuales se organizan jerarquicamente en funcion de su relacion con el problema central.

El Diagrama de Ishikawa Es una de las diversas herramientas surgidas a lo largo del siglo XX en ambitos de la industria y posteriormente en el de los servicios, para facilitar el analisis de problemas y sus soluciones en esferas como lo son; calidad de los procesos, los productos y servicios.

Pasos a seguir para realizar un diagrama de Ishikawa:

1. Determinar las principales categorias de causas (Mediciones, Procedimientos, gente, ambiente, politicas, maquinaria en este ejemplo, pueden ponerse cualquier categoria relevante al problema.
2. Los integrantes comienzan a identificar y proponer sub-causas dentro de cada causa general.
3. Siguiendo el mismo proceso, llenar todas las categorias, no criticar las ideas, generar las causas de las sub-causas y asi sucesivamente.
4. Delinear y utilizar la informacion para generar un plan de accion congruente en base al consenso y las causas que se determinen son las mas probables.

Ejemplo de un diagrama mas detallado:

Las 7 herramientas pueden ayudar a resolver muchos problemas. Los circulos de calidad y los equipos auto-dirigidos son un excelente vehiculo para la aplicacion de estas tecnicas.

Articulo por SPC Consulting Group en colaboracion con el Ingeniero Gustavo Gutierrez.

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