Core Tools – ¿Qué son, cuáles son y para qué se utilizan?

Preguntas frecuentes

Las herramientas Core Tools fueron desarrolladas originalmente en la industria automotriz y forman parte integral de los requerimientos de la especificación técnica IATF 16949:2016 Sistemas de Gestión de la Calidad en la Industria del Automóvil.

En 1982 Chrysler, Ford y General Motors fundan la AIAG (Automotive Industry Action Group) con el fin de proporcionar un foro para cooperar con el desarrollo de las soluciones que beneficien a la industria automotriz.

Entre 1990 y 1994 la AIAG publica los manuales de herramientas para la industria automotriz, los cuales se han venido actualizando de manera constante y han recibido la denominación genérica de “Core Tools”.

Las Core Tools son requeridas por la cláusula 7.1 de la norma IATF 16949:2016 para la sistemática de mejora continua de la calidad en la industria automotriz. La cláusula 7.1 especifica que la organización debe utilizar al menos cuatro de las siguientes herramientas básicas:

1. 1. Análisis de Modos y Efectos de Fallos y Efectos (FMEA)
   2. Control Estadístico de Procesos (SPC)
   3. Verificación y Validación de Procesos (PPA)
   4. Herramienta de Análisis de Capacidad (APQP)
   5. Herramienta de Mejora de Procesos (PPAP)

Por ello, las organizaciones que cuenten con la certificación en esta norma deberán aplicar las Core Tools en sus procesos.

Estas herramientas de Core Tools son una parte integral de la filosofía Lean y son ampliamente utilizadas en la industria automotriz para mejorar la calidad y la eficiencia en la producción.

A las herramientas Core Tools se les asocia a la planeación del diseño y desarrollo de productos, medición, control y aprobación del producto, y asegurar el cumplimiento de los requisitos del cliente.

Su implementación no es limitada, por lo que cualquier empresa puede implementar las Core Tools y gozar de sus beneficios. Dentro de las empresas su uso tampoco es limitado, cualquier proceso o área puede hacer uso de las Core Tools.

Las Core Tools son:

• • APQP: Advanced Product Quality Planning (Planeación Avanzada de la Calidad de Producto)
  • PPAP: Production Part Approval Process (Proceso de Aprobación de Partes de Producción)
  • FMEA: Potential Failure Mode and Effects Analysis (AMEF: Análisis del Modo y Efecto de Falla)
  • SPC: Statistical Process Control (Control Estadístico del Proceso)
  • MSA: Measurement Systems Analysis (Análisis de Sistemas de Medición)
  • CP: Control Plan (Plan de Control)

Veamos más a detalle en que consisten cada una de las Core Tools.

Esta Core Tool APQP se compone de cinco etapas principales:

1. 1. Planificación del proyecto: Establecimiento de objetivos, equipo de proyecto, planificación de recursos y planificación de tiempo.
   2. Desarrollo de producto y proceso: Análisis de requisitos del producto, definición de procesos, diseño de pruebas y verificación de procesos.
   3. Validación de producto y proceso: Realización de pruebas y verificación de procesos para validar que el producto y el proceso cumplen con los requisitos especificados.
   4. Comercialización de producto y proceso: Puesta en marcha de la producción, capacitación de los trabajadores y validación de la producción en masa.
   5. Mejora continua: Monitoreo y mejora continua de la eficiencia y la calidad de los procesos y productos.

Estas etapas son un proceso iterativo y deben trabajar juntas para garantizar una planeación de calidad eficiente y una producción de alta calidad.

En proyectos complejos la metodología de APQP facilita mucho la comunicación entre las partes involucradas, ya sean departamentos internos de un corporativo o clientes y proveedores.

Dicha documentación de PPAP está comprendida en 18 requerimientos:

1. 1. Documentación de diseño
   2. Análisis de modo y efecto de falla de diseño (DFMEA o AMEF de Diseño)
   3. Diagrama de flujo del proceso
   4. Análisis de modo y efecto de falla de proceso (PFMEA o AMEF de Proceso)
   5. Plan de control
   6. Análisis del sistema de medición (MSA)
   7. Muestra de piezas de producción
   8. Muestra maestra
   9. Comprobación de ayudas (jigs o fixtures)
   10. Requisitos específicos del cliente
   11. Resultados de estudios dimensionales
   12. Registros de pruebas de materiales o de desempeño
   13. Estudios del proceso inicial
   14. Documentación de cualificación de laboratorio
   15. Aprobación de apariencia del producto
   16. Documentación de cambios de ingeniería
   17. Aprobación de la ingeniería del cliente
   18. Part submission warrant o emission de garantía (PSW)

Esta técnica se compone de los siguientes pasos:

1. 1. Identificación de los componentes o procesos a analizar: Se identifican todos los componentes o procesos que se van a analizar y se describen sus funciones y requisitos.
   2. Identificación de modos de falla: Se identifican los posibles modos de falla de cada componente o proceso, es decir, cómo podría fallar cada componente o proceso.
   3. Evaluación de efectos: Se evalúan los efectos asociados con cada modo de falla identificado, incluyendo el impacto en la calidad, la seguridad, la funcionalidad, etc.
   4. Evaluación de la severidad: Se asigna un puntaje a la gravedad de los efectos asociados con cada modo de falla.
   5. Evaluación de la ocurrencia: Se asigna un puntaje a la frecuencia o probabilidad de que ocurra cada modo de falla.
   6. Evaluación de la detección: Se asigna un puntaje a la capacidad de detectar cada modo de falla antes de que ocurra un efecto negativo.
   7. Cálculo del Número de Riesgo Prioritario (RPN): Se calcula para cada modo de falla multiplicando la gravedad, la ocurrencia y la detección.
   8. A partir de 2019, el manual de AMEF ha incorporado el uso de tablas de acción prioritaria (AP) en vez del RPN. De esta manera, no se requiere calcular un RPN sino en base a los valores de severidad, ocurrencia y detección, la acción prioritaria puede localizarse en una tabla.
   9. Toma de acción: Se toman acciones para abordar los modos de falla con los RPN más altos, con el objetivo de minimizar el riesgo de falla.
   10. Revisión y actualización: Se revisan y actualizan los resultados del FMEA a lo largo del tiempo para garantizar que siga siendo relevante y efectivo.

Este proceso se realiza repetidamente hasta que se haya logrado una minimización adecuada del riesgo de falla y una optimización continua del proceso o producto.

Existen dos tipos de AMEF:

• • AMEF de diseño (DFMEA)
  • AMEF de proceso (PFMEA)

Las piezas varían de una a otra, la variación tiene un patrón, si es estable, forman una distribución y una distribución está caracterizada por:

• • Localización (valor central)
  • Dispersión (ancho)
  • Forma (simétrica, asimétrica, con sesgo, etc.)

Primeramente habremos de evaluar si nuestros procesos están estables y si son predecibles, generalmente a través del uso de los indicadores Cp y Cpk de habilidad de procesos.

Cuando nuestro proceso ya está en control, podemos aplicar las metodologías establecidas en el manual de Core Tools de SPC, dependiendo si es una característica variable o medible o bien si son atributos.

Las gráficas de control son una herramienta muy valiosa para que podamos monitorear el desempeño de nuestros procesos a través de las mediciones realizadas a las características de importancia para el cliente.

Esta herramienta de SPC nos ayuda a entender la variación de un proceso y posteriormente a distinguir lo que es una variación natural de un proceso. Adicionalmente nos ayuda a medir capacidades de procesos para el cumplimiento de especificaciones.

El MSA es una herramienta de las Core Tools que nos ayuda a disminuir riesgos al momento de tomar una decisión con respecto a una medición de una parte o proceso.

Mediante métodos estadísticos, podemos definir si el sistema de medición es adecuado para evaluar la característica que se está midiendo. El análisis incluye los estudios de discriminación, bias, linealidad, estabilidad y GR&R.

Control Plan

La herramienta Core Tool de Control Plan sirve una vez que nuestro AMEF de proceso nos ayudó a identificar las características de importancia a ser controladas, ya que debemos establecerlas en un documento que nos diga cómo se van a medir, quien lo hará, con qué equipo o instrumento y con qué frecuencia.

El propósito de esta metodología es ayudar a la manufactura de productos de calidad de acuerdo a los requerimientos del cliente. Nos da un enfoque estructurado para el diseño, selección e implementación de métodos de control de valor agregado para el sistema total.

Existen formatos definidos para la elaboración de un Plan de Control, y que son reconocidos por los clientes. En ellos plasmaremos una descripción escrita y resumida de los sistemas usados para minimizar la variación del producto y el proceso. Incluye las inspecciones de recibo, en proceso y finales.

Se recomienda que el Plan de Control, siga los mismos pasos y nomenclatura del diagrama de flujo del proceso y del AMEF para poder referenciarlos.

En resumen, las Core Tools son herramientas que apoyan a los sistemas de Gestión de la Calidad y aunque nacieron en el sector automotriz, actualmente tienen un amplio campo de aplicación en muchas industrias de manufactura.

SPC Consulting Group como miembros de la AIAG puede apoyarlo en el entendimiento, comprensión y aplicación de estas herramientas Core Tools en cualquier sector de la industria.

Artículo por SPC Consulting Group en colaboración con el Ingeniero Jaime Rodríguez y el Ingeniero Gustavo Gutiérrez.

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Las Herramientas de Core Tools – ¿Qué son, cuáles son y para qué se utilizan?
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