Fundamentos de Control de Calidad y Herramientas Estadísticas en Ingeniería

Control Estadístico de Procesos: Gráficos de Control

Los gráficos de control son herramientas fundamentales en el Control Estadístico de Procesos (CEP), permitiendo monitorear la variabilidad y estabilidad de un proceso a lo largo del tiempo.

Gráficos de Control por Variables

En este tipo de gráfico, se controla la variación de una característica medible del producto o proceso. Para un proceso que sigue una distribución normal, es posible calcular los límites de control superior e inferior para determinar si el producto está bajo control estadístico. Los límites se calculan utilizando las siguientes fórmulas:

• Límite de Control Superior (LCS): LCS = X + 3S
• Límite de Control Inferior (LCI): LCI = X - 3S

Donde X representa la media del proceso y S la desviación estándar.

Gráficos de Medias y Recorridos (X-R)

Estos gráficos se utilizan para monitorear características medibles a partir de diferentes muestras tomadas periódicamente. Cada muestra contiene, a su vez, varios valores.

• Un gráfico de medias (X-barra) es un gráfico de control que se realiza sobre las medias obtenidas de las diferentes muestras. Permite detectar cambios en la media del proceso.
• Un gráfico de recorridos (R) es un gráfico de control en el que se traza el comportamiento del recorrido (rango) de cada una de las muestras. Es útil para monitorear la variabilidad del proceso.

Gráficos de Control por Atributos

En este tipo de gráfico, se controla si un elemento cumple o no cumple con unas determinadas condiciones (criterio binario: sí o no). Son muy útiles cuando la característica a controlar es más difícil de cuantificar con una medida directa. Estos controles suelen realizarse al final del proceso y se enfocan en la proporción de unidades defectuosas o el número de defectos por unidad.

Planes de Muestreo para Inspección de Calidad

La inspección por muestreo consiste en tomar una muestra de forma aleatoria de un determinado lote de producto y comprobar si cumple las especificaciones establecidas. Es una alternativa eficiente a la inspección del 100% de los productos.

Planes de Muestreo por Atributos

En estos planes, se comprueba en la inspección el número de productos que no son conformes (defectuosos) dentro de la muestra. La decisión de aceptar o rechazar el lote se basa en este conteo.

Planes de Muestreo por Variables

En estos planes, se evalúa la conformidad de los productos midiendo una o más de sus características clave y determinando el número de unidades que no cumplen las especificaciones. Este método proporciona más información sobre el proceso que el muestreo por atributos.

Herramientas y Conceptos Fundamentales en Gestión de Calidad

Jerarquía Documental de Calidad

La documentación de un sistema de gestión de calidad se estructura típicamente en una pirámide, reflejando su nivel de detalle e importancia:

• Manual de Calidad: Documento de alto nivel que describe el sistema de gestión de la organización. Incluye: portada, descripción de la organización, mapa de procesos, organigrama, exclusiones, declaración de política de calidad, referencia a normas (ej. ISO 9001) y documentos complementarios.
• Procedimientos: Describen cómo se realizan las actividades clave. Contienen: título, registro de revisiones, objetivo, condiciones de aplicación, glosario y anexos.
• Instrucciones de Trabajo: Documentos detallados que especifican los pasos para ejecutar una tarea específica, derivando de los procedimientos.
• Registros: Evidencias objetivas de las actividades realizadas y sus resultados. Se utilizan para documentar los resultados y realizar estudios de seguimiento y mejora.

Las 6 M (Diagrama Causa-Efecto o Ishikawa)

El Diagrama Causa-Efecto, también conocido como Diagrama de Ishikawa o de las 6 M, es una herramienta visual que busca identificar y categorizar todas las causas potenciales que contribuyen a un problema o efecto en la calidad final del producto. Las seis categorías principales son:

• Máquinas: Fallos o limitaciones del equipo.
• Materiales: Defectos o variaciones en las materias primas.
• Método: Ineficiencias o errores en los procedimientos de trabajo.
• Mano de Obra: Errores humanos, falta de capacitación o motivación de los operarios.
• Medio Ambiente: Condiciones externas que afectan el proceso (temperatura, humedad, ruido).
• Medidas: Errores o imprecisiones en los sistemas de medición y control.

Las 5 S: Metodología de Orden y Limpieza

La metodología de las 5 S es una técnica de gestión japonesa que busca mejorar la eficiencia y la seguridad en el lugar de trabajo a través de la organización, el orden y la limpieza. Sus principios son:

1. Seiri (Clasificar/Despejar): Separar lo necesario de lo innecesario y eliminar lo último.
2. Seiton (Ordenar): Establecer un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar.
3. Seiso (Limpiar): Mantener el lugar de trabajo limpio y en buen estado.
4. Seiketsu (Estandarizar): Crear normas y procedimientos para mantener las tres primeras S.
5. Shitsuke (Disciplina/Mantener): Fomentar la autodisciplina para seguir los estándares establecidos.

Conceptos Estadísticos Fundamentales

Media Aritmética

La media aritmética es una medida de tendencia central que representa el promedio de un conjunto de datos.

Desviación Típica

La desviación típica (o desviación estándar) es una medida de dispersión que indica cuánto se alejan los datos individuales del promedio. Una desviación típica baja indica que la mayoría de los puntos de datos tienden a estar muy cerca de la media, mientras que una desviación típica alta indica que los puntos de datos están dispersos en un rango más amplio de valores.