Como norma general, existen algunas características que se denominan
críticas para establecer la calidad de un producto o servicio. Lo más común es
efectuar mediciones de estas características, obteniendo así datos numéricos. Si
se mide cualquier característica de calidad de un producto o servicio, se
observará que los valores numéricos presentan una fluctuación o variabilidad
entre las distintas unidades del producto fabricado o servicio prestado.
Las siete
herramientas de la calidad son:
Diagramas de Causa - Efecto
Planillas de inspección
Gráficos de control
Diagramas de flujo
Histogramas
Gráficos de Pareto
Diagramas de dispersión
HERRAMIENTA 1: DIAGRAMAS DE CAUSA - EFECTO
La variabilidad
de una característica de calidad es un efecto o consecuencia de múltiples
causas, por ello, al observar alguna inconformidad con alguna característica de
calidad de un producto o servicio, es sumamente importante detallar las
posibles causas de la inconsistencia. La herramienta de análisis más utilizada
son los llamados diagramas de causa - efecto, conocidos
también como diagramas de espina de pescado, o diagramas
de Ishikawa. Para hacer un diagrama de causa - efecto se
recomienda seguir los siguientes pasos:
1. Elegir la
característica de calidad que se va a analizar. Por ejemplo, en la producción
de frascos de mermelada, la característica podría ser el peso del frasco lleno,
la densidad del producto, los grados brix, etc. Trazamos una flecha
horizontal gruesa en sentido izquierda a derecha, que representa el
proceso y a la derecha de ésta escribimos la característica de calidad.
2. Indicamos
los factores causales más importantes que puedan generar la fluctuación de la
característica de calidad. Trazamos flechas secundarias diagonales en dirección
de la flecha principal. Usualmente estos factores causales se ven representados
en Materias primas, Máquinas, Mano de obra, Métodos de medición, etc.
3. Anexamos en
cada rama factores causales más detallados de la fluctuación de la
característica de calidad. Para simplificar ésta labor podemos recurrir a la técnica del interrogatorio. De ésta forma
seguimos ampliando el diagrama hasta asegurarnos de que contenga todas las
posibles causas de dispersión.
4. Verificamos
que todos los factores causales de dispersión hayan sido anexados al diagrama.
Una vez establecidas de manera clara las relaciones causa y efecto, el diagrama
estará terminado.
El siguiente
gráfico corresponde a un ejemplo de diagrama de causa - efecto de la Guía de
Control de Calidad de karou Ishikawa. El proceso corresponde a una máquina en
la que se observa un defecto de rotación oscilante, la característica de
calidad es la oscilación de un eje durante la rotación:
HERRAMIENTA 2: PLANILLAS DE INSPECCIÓN
Las planillas
de inspección son una herramienta de recolección y registro de información. La
principal ventaja de éstas es que dependiendo de su diseño sirven tanto para
registrar resultados, como para observar tendencias y dispersiones, lo cual
hace que no sea necesario concluir con la recolección de los datos para
disponer de información de tipo estadístico. El diseño de una planilla de inspección
precisa de un análisis estadístico previo, ya que en ella se preestablece una
escala para que en lugar de registrar números se hagan marcaciones simples.
Supongamos que
tenemos un lote de artículos y efectuamos la medición del peso de estos. Por
ejemplo si obtuvimos los 3 valores siguientes: 1,7 - 2,5 - 2,5. Cada anotación
la representaremos con el signo +.
En nuestra
planilla podemos discriminar nuestros límites de control estadístico. Luego de
una cantidad considerable de mediciones, así luciría nuestra planilla:
Podemos
observar como al mismo tiempo que registramos nuestros resultados, la planilla
nos va mostrando cual es la tendencia central de las mediciones, el rango de
las observaciones y al tener discriminados nuestros límites de control, podemos
observar qué cantidad de nuestro producto cumple con las especificaciones.
HERRAMIENTA 3: GRÁFICOS DE CONTROL
Los gráficos o
cartas de control son diagramas preparados donde se van registrando valores
sucesivos de la característica de calidad que se está estudiando. Estos datos
se registran durante el proceso de elaboración o prestación del producto o
servicio.
Cada gráfico de
control se compone de una línea central que representa el promedio histórico, y
dos límites de control (superior e inferior).
Supongamos que
tenemos un proceso de elaboración de sellos retenedores de aceite. Cada vez que
se elabora un sello se toma la pieza y se mide el diámetro interno. Las últimas
15 mediciones sucesivas del diámetro se registran en una carta de control:
N° de
Muestra
Diámetro
(milímetros)
1
74,012
2
73,995
3
73,987
4
74,008
5
74,003
6
73,994
7
74,008
8
74,001
9
74,015
10
74,030
11
74,001
12
74,015
13
74,035
14
74,017
15
74,010
Estas mediciones
pueden anotarse en una carta como la siguiente:
En éste caso
todas las observaciones fluctúan alrededor de la línea central y dentro de los
límites de control preestablecidos, sin embargo, no siempre será así, cuando
una observación no se encuentre dentro de los límites de control puede ser el
indicio de que algo anda mal en el proceso.
Existen una
gran cantidad de gráficos de control, por ejemplo, los gráficos X - R, gráficos
np, gráficos C, gráficos Cusum, entre otros. Cuál elegir dependerá del tipo de
variable a evaluar, o de lo que esperamos nos arroje el estudio, así mismo,
variará el método de cálculo de la línea central y los límites de control.
HERRAMIENTA 4: DIAGRAMAS DE FLUJO
Un diagrama de
flujo es una representación gráfica de la secuencia de etapas, operaciones,
movimientos, esperas, decisiones y otros eventos que ocurren en un proceso. Su
importancia consiste en la simplificación de un análisis preliminar del proceso
y las operaciones que tienen lugar al estudiar características de calidad. Ésta
representación se efectúa a través de formas y símbolos gráficos usualmente
estandarizados, y de conocimiento general. Los ingenieros industriales
usualmente recurrimos a la norma ASME - Guía para la elaboración de un diagrama de proceso, para efectuar
nuestros diagramas de flujo, sin embargo, existen otras representaciones, como
la siguiente:
HERRAMIENTA 5: HISTOGRAMAS
Un histograma o
diagrama de barras es un gráfico que muestra la frecuencia de cada uno de los
resultados cuando se efectúan mediciones sucesivas. Éste gráfico permite
observar alrededor de qué valor se agrupan las mediciones y cuál es la
dispersión alrededor de éste valor. La utilidad en función del control de
calidad que presta ésta representación radica en la posibilidad de visualizar
rápidamente información aparentemente oculta en un tabulado inicial de datos.
Supongamos que
estamos realizando mediciones sucesivas del peso de sacos de papa en una
central de acopio conforme estos llegan. Inicialmente teníamos un tabulado con
observaciones individuales que agrupamos en los siguientes intervalos con su
respectiva frecuencia:
Intervalo
(kilogramos)
N° de sacos
(frecuencia)
55-60
1
60-65
17
65-70
48
70-75
70
75-80
32
80-85
28
85-90
16
90-95
0
95-100
3
Así se representan
nuestras observaciones en un histograma:
HERRAMIENTA 6: DIAGRAMA DE PARETO
El diagrama de
Pareto es una variación del histograma tradicional, puesto que en el Pareto se
ordenan los datos por su frecuencia de mayor a menor. El principio de Pareto,
también conocido como la regla 80 -20 enunció en su momento que "el 20% de
la población, poseía el 80% de la riqueza".
Evidentemente
son datos arbitrarios y presentan variaciones al aplicar la teoría en la
práctica, sin embargo éste principio se aplica con mucho éxito en muchos
ámbitos, entre ellos en el control de la calidad, ámbito en el que suele
ocurrir que el 20% de los tipos de defectos, representan el 80% de las
inconformidades.
El objetivo
entonces de un diagrama de Pareto es el de evidenciar prioridades, puesto que
en la práctica suele ser difícil controlar todas las posibles inconformidades
de calidad de un producto o servicios.
Supongamos que
un proceso que produce refrigeradores desea establecer controles sobre los
defectos que aparecen en las unidades que salen como producto terminado en la
línea de producción. Para ello se hace imperativo determinar cuáles son los
defectos más frecuentes. En primer lugar se
clasificaron todos los defectos posibles:
Motor no detiene
No enfría
Burlete def.
Pintura def.
Rayas
No funciona
Puerta no cierra
Gavetas def.
Motor no arranca
Mala nivelación
Puerta def.
Otros
Después de
inspeccionar 88 refrigeradores defectuosos, se obtuvo la siguiente tabla de
frecuencias:
Ordenamos los
datos y anexamos una columna de frecuencias y otra de frecuencias acumuladas:
Lo que obtenemos es
lo que se conoce como Diagrama de Pareto:
En éste caso el
81,8% de los defectos del proceso corresponden al 25% de los tipos de defectos,
es decir que tan solo solucionando las 3 principales inconformidades se
solucionarían el 81,8% de unidades defectuosas.
HERRAMIENTA 7: DIAGRAMAS DE DISPERSIÓN
También
conocidos como gráficos de correlación, estos diagramas permiten básicamente
estudiar la intensidad de la relación entre 2 variables. Dadas dos variables X
y Y, se dice que existe una correlación entre ambas si éstas son directa o
inversamente proporcionales (correlación positiva o negativa). En un gráfico de
dispersión se representa cada par (X, Y) como un punto donde se cortan las
coordenadas de X y Y.
Supongamos que
en un proceso se ha evidenciado cierta fluctuación del peso del producto
terminado, luego de efectuar un análisis de posibles causas se presume que el
parámetro de humedad del proceso (que se puede controlar) tiene una directa
relación con los cambios del peso. Para ello se efectúa un registro del parámetro
del proceso y el peso del producto final, tal como observaremos en el siguiente
tabulado:
Se desea
establecer si existe una relación una correlación entre las variables del
proceso, por ello se tabula en un diagrama de dispersión:
Podemos
observar que existe cierta correlación positiva entre las variables del
proceso, su nivel de intensidad puede ser calculado mediante coeficientes de correlación lineal, pero desde el
diagrama se puede observar que las variables evidentemente se vinculan.
La Ingeniería
Industrial es por definición la rama de las ingenierías encargada del
análisis, interpretación, comprensión, diseño, programación y control de
sistemas productivos y logísticos con miras a gestionar, implementar y
establecer estrategias de optimización con el objetivo de lograr el máximo
rendimiento de los procesos de creación de bienes y/o la prestación de
servicios. Utiliza los principios, métodos del análisis,
síntesis de la ingeniería y el diseño para especificar, evaluar, predecir y mejorar los
resultados obtenidos de tales sistemas. Emplea conocimientos y métodos de otras
ciencias específicas y técnicas para determinar, diseñar, especificar,
analizar, implementar y mejorar continuamente los sistemas
Terminología
El
término industrial se ha prestado a malentendidos;
originalmente se aplicaba a la manufactura, pero se ha extendido a muchos otros
sectores de servicios. La ingeniería industrial está estrechamente identificada
también con la gestión de operaciones, ingeniería
de sistemaso ingeniería de manufactura, una distinción que parece depender del punto de vista o motivos de
quien la use. Por ejemplo, en el sector del cuidado de la salud, los ingenieros
industriales son conocidos comúnmente como ingenieros administradores o ingenieros
en sistemas de salud.
En América Latina
se refiere a la profesión que se especializa
en conocimientos de producción (simulación, investigación de operaciones, ingeniería de Métodos, manejos de datos, control de producción y estadística) así como también conocimientos de administración, finanzas y economía. Por lo último es que actualmente un Ingeniero Industrial desempeña
muchos cargos en el mundo laboral muy variado desde industria pesada hasta
bancos y hospitales.Así como en España, en Brasil, los ingenieros industriales
son responsables de todo el proceso de fabricación de los bienes producidos por
las industrias y, también, por el proyecto e implementación de las propias
plantas industriales. El ingeniero industrial formado en Brasil debe tener una
formación integral, que incluya, además del conocimiento en su propia área de
especialización (mecánica, eléctrica, química, etc.), también en las demás
áreas de la ingeniería, así como en los fundamentos técnicos y científicos de
toda la ingeniería. En el caso de las matemáticas, Física Teórica y Experimental,
Química Tecnológica, Diseño Técnico, Termodinámica, Electricidad, Mecánica de
los Fluidos, Resistencia de los Materiales y otras, que forman parte de la
rejilla curricular de un curso de ingeniería plena, pues es de eso que se trata
el curso de Ingeniería Industrial en Brasil.
Por otro lado,
aquel que en España es denominado ingeniero de organización industrial, en
Brasil, es llamado ingeniero de producción, y se especializa en productividad,
o sea, en optimizar la eficiencia y / o la eficacia de los procesos de
producción en las industrias . De este modo, el trabajo del ingeniero de
producción, se asemeja bastante con el de un administrador de empresas, pero
con mayor equipaje técnico, que incluye conocimientos de Física, Química,
Diseño de Proyectos, y Matemáticas, todos a nivel superior, que todo ingeniero
pleno debe tener, pues, en Brasil, así como la Ingeniería Industrial, la
Ingeniería de Producción también es un curso de ingeniería plena, que
normalmente dura, como mínimo, cinco años.
Historia
Mucho se ha
escrito sobre los pioneros de la ingenieríaindustrial, quienes surgieron
durante y después de la revolución
industrial en Inglaterra y Estados
Unidos. Antes de la revolución
industrial, los bienes los producían los artesanos en el conocido sistema
casero. En aquellos días la administración de las fábricas no era problema. Sin embargo, a medida que se desarrollaban nuevos
aparatos y se descubrían nuevas fuentes
de energía, se tuvo la
necesidad práctica de organizar las fábricas para que pudieran aprovechar las
innovaciones.
Quizá el
primero de todos los pioneros fue Richard Arkwright (1732-1792), quien inventó en Inglaterra el torno
de hilar mecánico. Además creó y
estableció lo que probablemente fue el primer sistema de control administrativo
para regularizar la producción y el trabajo de los empleados de las fábricas.
La máquina de vapor
En 1774, más o menos por la misma época en que
Arkwright instalaba su sistema de control, otro inventor británico, James Watt, junto con
su socio Matthew Boulton, estaban
organizando una fábrica en el Soho en 1775 para
producir máquinas de vapor. Ellos
instituyeron la capacitación técnica para los artesanos que superó por mucho
cualquier tipo de capacitación que existiera en esa época y también
contribuyeron mucho a normalizar la administración de las fábricas. Subsecuentemente,
sus hijos James Watt Jr. y Matthew Robinson Boulton, establecieron la primera
fábrica completa de máquinas de manufactura en el mundo. Siguiendo el ejemplo
de sus padres, planearon y construyeron una instalación de manufactura
integrada que se adelantó mucho a su época. Entre otras cosas, instituyeron un
sistema de control de costos diseñado para disminuir el desperdicio y mejorar
la productividad.
Babbage y el
cálculo analítico
Otro inglés, Charles Babbage (1792-1871),
aportó muchas contribuciones significativas a la ciencia de la ingenieríaindustrial, ya que creó los sistemas analíticos para mejorar las operaciones,
que publicó en su libro The Economy of Machinery and Manufacturers, el cual se
distribuyó ampliamente en Inglaterra, resto de Europa y Estados Unidos. Los métodos
analíticos que Babbage originó fueron lo más avanzado durante décadas en el
campo del aumento de la productividad y tienen alguna semejanza con el trabajo
de Frederick Taylor.
Aparentemente, el trabajo de estos
pioneros británicos fue bastante exitoso, sobre todo cuando se aplicaba en sus
propias empresas. Aunque con toda seguridad debió haber existido intercambio de
ideas entre los líderes empresariales de aquellos días, muchos de los cuales
eran parientes, no hubo un movimiento generalizado entre los otros empresarios
para adaptar las exitosas ideas de esos pioneros y es por esta razón que la
industria manufacturera británica, aunque se la llamaba "el taller del
mundo", permanecía en cierta forma tosca y rudimentaria, aunque hacia
fines del siglo XIX los
mismos métodos primitivos de uso generalizado en Inglaterra estuvieron de moda
también en Estados Unidos.
Siglo XX
Posteriormente, otro desarrollador
de la ingeniería industrial fue Frederick
Winslow Taylor, a quien se llegó a conocer como el
padre de la administración científica cuando publicó en 1911 su último libro
titulado The Principles of Scientific Management. Creó lo que él
llamó la fórmula para máximas producciones en la que
establecía que: «la máxima producción se obtiene cuando a un trabajador se le
asigna una tarea definida para desempeñarla en un tiempo determinada y de una
forma definida». Aunque este concepto ha cambiado sigue siendo parte importante
de la ingeniería industrial. Más adelante Frank Gilbreth y Lillian Gilbreth contribuyeron
a la idea de Taylor al crear el método "therblig"
(Gilbreth escrito al revés) en el que identificaron y aislaron 18 movimientos
elementales que se realizan en casi todas las actividades humanas; cada uno de
estos movimientos o therbligs se deberían lograr en un rango definido de
tiempo.
Otros personajes que contribuyeron
fueron: Henri Fayol y Harrington Emerson, defensor de
las operaciones eficientes y del pago de premios para el incremento de la
producción, así como Henry Ford, padre de
la cadena de montaje moderna
utilizada para la producción en masa o producción en serie. En 1912 Henry Gantt popularizó
el Diagrama de Gantt para
representar y planificar las diversas actividades durante la producción.Tras la Segunda
Guerra Mundial se desarrollaron diversas técnicas y
herramientas para mejorar la producción en la industria, siendo
algunos de los avances más destacables los sistemas degestión total de la calidad (TQM),
los sistemas de planificación de los requerimientos de material (MRP),
los sistemas de Kanban, etc
La Ingeniería Industrial es por definición la rama de las ingenierías encargada del análisis, interpretación, comprensión, diseño, programación y control de sistemas productivos y logísticos con miras a gestionar, implementar y establecer estrategias de optimización con el objetivo de lograr el máximo rendimiento de los procesos de creación de bienes y/o la prestación de servicios.
La Ingeniería Industrial es por convicción una herramienta interdisciplinar de conocimientos cuyo propósito es la integración de técnicas y tecnologías con miras a una producción y/o gestión competente, segura y calificada.
"La Ingeniería Industrial se ocupa del diseño, mejora e instalación de sistemas integrados de personas, materiales, información, equipo y energía. Se basa en el conocimiento especializado y habilidades en las ciencias matemáticas, físicas y sociales junto con los principios y métodos de análisis de ingeniería y diseño, para especificar, predecir y evaluar los resultados que se obtengan de tales sistemas".
"La ingeniería industrial en la actualidad se entiende como el conjunto de principios, reglas, normas, conocimientos teóricos y prácticos que se aplican profesionalmente para disponer de las bases, recursos y objetos, materiales y los sistemas hechos por el hombre para proyectar, diseñar, evaluar, planear, organizar, operar equipos y ofrecer bienes, y servicios, con fines de dar respuesta a las necesidades que requiere la sociedad. Como consecuencia no puede estar aislada a los cambios en los procesos generados por la globalización e internacionalización, caracterizados por el cambio de los estándares que de alguna forma afectan las realidades del país y por ende las realidades locales".
Definición de ingeniería industrial:
"El profesional de Ingeniería Industrial puede ser visto como el agente gestor del mejoramiento de la productividad. Sus esfuerzos se dirigen a implementar el mejor proceso de producción, a través del diseño de sistemas integrados que involucran los aspectos más importantes de una empresa tales como: los empleados, los materiales utilizados, la información, los equipos incluyendo las nuevas tecnologías, y por supuesto la energía disponible".
INSTITUTE OF INDUSTRIAL ENGINEERS, 2009.
:
"El objeto de estudio de la Ingeniería Industrial es el mejoramiento continuo de sistemas productivos de bienes y servicios conformado por: recursos humanos, tecnológicos, financieros, económicos, materiales y de información; con el fin de incrementar la productividad y competitividad de las organizaciones. La Ingeniería Industrial es quizás la rama de la ingeniería ligada más estrechamente al desarrollo socio-económico de un país, por lo menos visto desde el interior de las organizaciones ya sean públicas o privadas".
"La ingeniería industrial es aquella área del conocimiento humano que forma profesionales capaces de planificar, diseñar, implantar, operar, mantener y controlar eficientemente organizaciones integradas por personas, materiales, equipos e información con la finalidad de asegurar el mejor desempeño de sistemas relacionados con la producción y administración de bienes y servicios.".
¿Qué es Ingeniería de Organización Industrial?
La Ingeniería de Organización Industrial es un programa académico cuyo referente de formación corresponde al Industrial Engineering norteamericano. Entre los referentes académicos se encuentran las áreas afines de Cornell University, Georgia Institute of Techonology, Stanford University, University of Purdue y otros más. Del mismo modo puede afirmarse que los programas académicos de Ingeniería de Organización Industrial se encuentran determinados por las mismas instituciones norteamericanas para el caso latinoamericano, pero bajo el título de Ingeniería Industrial; programa académico dictado en instituciones como el Instituto Tecnológico de Monterrey (México), Universidad de Palermo (Argentina), Universidad Nacional de Colombia, Pontificia Universidad Católica de Río (Brasil), Universidad Católica de Valparaiso (Chile), por citar algunas. Debe aclararse que en el caso particular de España el título de Ingeniería Industrial se usa para todas las ingenierías empleadas en la industria (Ingeniería Química, Ingeniería Eléctrica, etc.).
"La ingeniería de Organización Industrial es aquella área del conocimiento que forma competencias en gestión, organización y dirección de personas, proyectos, departamentos y empresas.
Su plan de estudios fomenta la toma de decisiones efectivas en entornos de incertidumbre y permite adquirir los conocimientos y desarrollar las habilidades necesarias para diseñar y gestionar organizaciones complejas, incluida la dirección de personas, los aspectos financieros, la producción, logística, gestión de proyectos y asignación de recursos para la resolución eficaz de problemas organizativos.
