Planeación de Calidad

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1 Planeación de Calidad Tutorial desarrollado por: TATIANA ARROYAVE MADRID LUISA FERNANDA ARANGO FERNÁNDEZ DANIEL ZULUAGA SIERRA UNIVERSIDAD EAFIT Medellín 2010

2 Planeación de Calidad Este tutorial permite entender y simplificar las diferentes etapas por las que se tiene dar un proceso de diseño de tal manera que permita garantizar la calidad en los resultados finales. Es así como en el tutorial se nos indicarán y explicarán de manera detallada, las diferentes etapas que se deben correr durante dicho proceso que son la definición del proceso de planeación, de los módulos del proceso de planeación, del cómo se realizará la inspección del proceso de planeación y finalmente la definición de herramientas y la localización de plantas. 1. PROCESO DE PLANEACIÓN El Proceso de planeación es un historial de todos los procesos que permite saber donde han estado, en donde se encuentran y hacia donde se pueden dirigir. El Proceso de planeación puede reconocer cambios buenos y malos y, resuelve dos preguntas: Qué tanto se ha mejorado?, Se ha hecho algo mal? Es una combinación de tres documentos separados que comparten algunas propiedades en común. Figura 1. Representación de los datos que contienen un ProcessPlanners 1.1 Diagrama de flujo del proceso 1.2 FMEA 1.3 Plan de control

3 Figura 2. Datos o propiedades en común de un ProcessPlanners Nota: Todos los campos que poseen [ ] permiten llamar librerías preestablecidas de forma rápida haciendo doble clic o presionando la tecla F2 (VER LIBRERIAS) 1) Número de Proceso de planeación: el sistema asigna el número, el cual puede ser usado consecutivo. 2) Fecha del PP: Escriba la fecha en que el Proceso de planeación original fue completado, y la ultima fecha de revisión. (Estos datos son autocompletados por el sistema). 3) Parte: Llamar la parte o pieza asociada al proceso que se está iniciando. 4) Familia de la parte: 5) Preparado por: Escriba el nombre o el departamento responsable de la preparación del Proceso. 6) Planta Afectada: Escriba la planta de producción que se ve afectada por la pieza y el proceso. 7) Cliente: Escriba el cliente que está esperando la entrega de esta parte. 8) Número de parte del cliente: parte correspondiente a la parte que se produce. 9) Año modelo / Vehículo (s): Escriba el año modelo y la línea del vehículo que utilizará y / o será afectada por el diseño / proceso que está siendo analizado (si es conocido). 10) Fecha de elaboración: Escriba la fecha inicial del Proceso. Esta no debe exceder la fecha programada de inicio producción. Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Procces Process Planners Click derecho (NEW)

4 1.1. Diagrama de flujo del proceso Es una representación gráfica de la secuencia de todas las operaciones, los transportes, las inspecciones, las esperas y los almacenamientos que ocurren durante un proceso. Incluye, además, la información que se considera deseable para el análisis. Este contiene: Figura 3. Process Flow Diagram A) MODULO: Plantilla preestablecida para un proceso EJ Torneado B) Icono para llamar el ProcessPlanner Module VÉASE NUMERAL 4.2 NOTA: Para insertar un nuevo renglón presionar la tecla Insert del teclado. 1) Número de operación: Busca organizar los procesos en una secuencia lógica según su orden real. 2) Símbolo: Representación grafica del tipo de proceso que se está realizando. 3) Una leve descripción del proceso. 4) Característica: Un rasgo distintivo de tipo dimensional o material o funcional. Esta es una propiedad de un proceso o su salida (producto) del cual se pueden recolectar datos variables o atributos. Usar ayudas visuales donde aplique.

5 5) Producto: Las características del producto son los rasgos o propiedades de una parte, componente o ensamble que están descritas en un plano u otra información primaria de ingeniería. El equipo deberá identificar las características especiales del producto que son una recolección de características importantes del producto de todas las fuentes. Adicionalmente, el fabricante puede listar otras características del producto para los cuales los controles del proceso son revisados rutinariamente durante la operación normal. 6) Proceso: Las características del proceso son las variables del proceso (variables de entradas) que tienen una relación de causa-efecto con una característica identificada del producto. Una característica de proceso puede medirse únicamente en el tiempo en que ocurre. El equipo deberá identificar las características de proceso para las cuales la variación deberá controlarse para minimizar la variación del producto. Puede haber una o más características de proceso listadas por cada característica de producto. En algunos procesos, una característica de proceso puede afectar varias características de producto. Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Procces Process Planners Click derecho (NEW) Process Flow Diagram 1.2 FMEA (Análisis del modo y efecto de falla) Método analítico estandarizado para detectar y eliminar problemas de forma sistemática y total, cuyos objetivos principales son: Reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales y las causas asociadas con el diseño y manufactura de un producto. Determinar los efectos de las fallas potenciales en el desempeño del sistema. Identificar las acciones que podrán eliminar o reducir la oportunidad de que ocurra la falla potencial. Analizar la confiabilidad del sistema. Documentar el proceso. Existen 2 tipos de FMEA que comparten un formato similar. Para el programa ARAS el formato es igual, se diferencia en el modo de acceder a él y la información disponible cuando se llaman las librerías preestablecidas. 1. DFMEA = Diseño 2. PFMEA = Procesos

6 Figura 4. Diagrama de aplicación de un FMEA FMEA -Contenido Figura 5. Formato FMEA 1) Número de FMEA: el sistema asigna el número del documento de FMEA, el cual puede ser usado consecutivo. 2) Fecha del FMEA: Escriba la fecha en que el FMEA original fue completado, y la ultima fecha de revisión. 3) Parte: Llamar la parte o pieza asociada al proceso que se está iniciando. 4) Preparado por: Escriba el nombre o el departamento responsable de la preparación del FMEA.

7 5) Año modelo / Vehículo (s): Escriba el año modelo y la línea del vehículo que utilizará y / o será afectada por el diseño / proceso que está siendo analizado (si es conocido). 6) Fecha de elaboración: Escriba la fecha inicial del AMEF, la cual no debe exceder la fecha programada de inicio producción. 7) Equipo de trabajo: Enliste los nombres de los responsables individuales y departamentales que tienen la autoridad de identificar y / o desarrollar tareas. 8) Requerimientos del proceso / Funciones: Escriba una descripción simple del proceso u operación que está siendo analizada (por ejemplo, torneado, fresado, barrenado, soldado, ensamble). Indicando tan conciso como sea posible el propósito de los procesos u operación que está siendo analizada. 9) Característica: Un rasgo distintivo de tipo dimensional o material o funcional. Esta es una propiedad de un proceso o su salida (producto) del cual se pueden recolectar datos variables o atributos. Usar ayudas visuales donde aplique. 10) Clasificación: Esta columna debe ser usada para clasificar cualquier proceso con característica especial (por ejemplo, crítica, clave, mayor, significante) para componentes, subsistemas o sistemas, que pueden requerir controles adicionales del proceso. Si una clasificación es identificada en el FMEA de proceso, se debe notificar al ingeniero responsable del diseño, ya que esto puede afectar los documentos de ingeniería relacionados con la identificación de la característica de control. 11) Imagen: se puede adjuntar una imagen que permita identificar la característica que se está trabajando. 12) Modo de falla potencial: El modo de falla potencial es definido como la manera en que el proceso puede potencialmente fallar en cumplir los requerimientos del proceso y / o la intención del diseño. Esta es la descripción de una no conformidad en esta operación específica. Esto puede ser causa asociada con un modo de falla potencial en una operación subsecuente ó un efecto asociado con un modo de falla potencial en una operación previa. Sin embargo, en la preparación del FMEA debe asumirse que las partes / materiales recibidos son correctos. Enlistar cada modo de falla potencial para la operación particular en términos de una característica de un componente, subsistema, sistema o proceso. Se debe asumir que la falla puede ocurrir, pero no necesariamente ocurrirá. El equipo de ingenieros del proceso debe poder responder las siguientes preguntas:

8 Cuánto puede fallar el proceso / parte a las especificaciones requeridas? Los deseos de las especificaciones de ingeniería del cliente (usuario final, las siguientes operaciones o servicio) se podrían considerar objetables? Se recomienda una comparación de procesos similares y una revisión del cliente (usuario final y siguiente operación) como un punto de inicio. Además, de ser necesario, el conocimiento del propósito del diseño. Típicamente las fallas pueden ser, pero no estar limitadas a: Doblado Sucio Cortó circuito Daño de manejo Desajustado Fisurado Polveado Deformado Circuito Abierto 13) Efectos Potenciales de la Falla: Los efectos potenciales de falla son definidos como los efectos del modo de falla en el cliente. En este contexto el cliente puede ser o representar la siguiente operación, las operaciones subsecuentes, y / o el dueño del vehículo. Cada uno debe ser considerado cuando se evalúa el efecto potencial de una falla. Describir los efectos de la falla en los términos de lo que el cliente experimenta. Para el usuario final, los efectos deben ser siempre establecidos en términos de desempeño del producto o sistema, como: Ruido Mala operación Inestable Apariencia pobre Desplazado Inoperante Operación intermitente Control del vehículo inconstante Si el cliente es la siguiente operación u operaciones / instalaciones subsecuentes el efecto debe ser establecido en términos de desempeño de producto o sistema, como: No acelera No se conecta No ensambla Arriesga al operador No tiene forma No monta Daña el equipo 14) Severidad: La severidad es una evaluación de la seriedad del efecto (listado en la columna anterior) del modo de falla potencial al cliente. La severidad solo aplica al efecto. Si el cliente afectado por un modo de falla es la planta de ensamble o el usuario del producto, la evaluación de severidad debe ser efectuada por el equipo de ingenieros de proceso de campo, con experiencia o conocimiento. En estos casos, deben ser consultados el FMEA de diseño, el ingeniero de diseño, y / o los ingenieros de manufactura o ensamble. La severidad debe ser estimada en una escala del 1 al 10.

9 15) Causas Potenciales de falla: La causa potencial de la falla se define como la forma en que puede ocurrir la falla y, es descrito en términos de algo que puede ser corregido o puede ser controlado. Enliste, hasta donde es posible, toda causa asignable para cada modo potencial de falla. Si una causa es exclusiva a un modo de falla, por ejemplo, si corregir la causa tiene un impacto directo en el modo de falla, entonces esta parte del proceso de FMEA es completado. Sin embargo, algunas causas no son mutuamente exclusivas, y para corregir o controlar la causa debe ser considerado, por ejemplo, un diseño de experimentos para determinar que causas raíz tienen la mayor contribución y cuáles pueden ser más fácilmente controladas. Causas de falla típicas pueden incluir, pero no están limitadas a: Torque inapropiado Arriba, abajo Soldadura inapropiada Actual, tiempo, presión Tratamiento térmico inapropiado Tiempo, temperatura Lubricación inadecuada o sin lubricación Sólo deben ser listados errores específicos o malas funciones (por ejemplo, el operador falla al instalar el sello); no deben ser usadas frases ambiguas (por ejemplo, error del operador, mal funcionamiento de la máquina). 16) Ocurrencia: La ocurrencia es qué tan frecuentemente está proyectado que la causa específica / mecanismo, pueda ocurrir (Listado en la columna anterior). El número de ranking de ocurrencia debe ser establecido como un valor. Estima la ocurrencia en escala del 1 al 10. Para este ranking sólo deben ser consideradas las ocurrencias resultantes en el modo de falla; no deben ser consideradas fallas de medición detectadas. El siguiente sistema de ranking de ocurrencia debe ser usado para asegurar consistencia. El Posible Rango de Fallas está basado en el número de fallas que es anticipado durante la ejecución del proceso. Si están disponibles, deben ser usados los datos estadísticos de un proceso similar para determinar el ranking de la ocurrencia. En todos los demás casos, debe ser hecha una evaluación subjetiva utilizando las descripciones de la columna izquierda de la tabla, apoyados por datos históricos disponibles de procesos similares ) Controles del Proceso Actuales: Los controles del proceso actuales son descripciones de los controles que actualmente previenen hasta donde es posible, el modo de falla o detectan si el modo de falla debe ocurrir. Estos controles

10 pueden ser dispositivos a prueba de error, o control estadístico del proceso (CEP). La evaluación puede establecerse en la operación indicada o en operaciones subsecuentes. Hay tres tipos de control de proceso a considerar, los cuales son: (1) Prevención de la causa / mecanismo o modo de falla / efecto de la ocurrencia, o reduce su rango de ocurrencia. (2) Detectar la causa / mecanismo e implementa acciones correctivas (3) Detecta el modo de falla Se recomienda usar controles del tipo (1), si es posible; después usar controles tipo (2) y por ultimo usar controles tipo (3). Los rankings de ocurrencia inicial pueden ser afectados por los controles tipo (1) previstos como parte del diseño. La detección inicial de rankings se debe basar en los controles actuales de tipo (2) y tipo (3), de los procesos actuales. 19) Detección (D): La detección es una evaluación de la probabilidad de que los controles de proceso tipo (2) actuales, listados en el punto 18, detectarán un mecanismo / causa potencial, o la probabilidad de que los controles del proceso tipo (3) detecten el subsecuente modo de falla, antes de que la parte o componente salgan a la operación de manufactura o a la planta de ensamble. Se usa una escala del 1 al 10. Se asume que la falla ha ocurrido y entonces se evalúa la habilidad de los Controles Actuales del Proceso para prevenir el embarque de partes que tienen este modo de falla o defecto. No se debe asumir automáticamente que el ranking de la detección es bajo por que la ocurrencia es baja (por ejemplo cuando se usan cartas de control), pero se debe evaluar la habilidad del control del proceso para detectar modos de falla de baja frecuencia o prevenir que el producto pase a la siguiente etapa del proceso. 20) Número de Prioridad de Riesgo (NPR): El Número de Prioridad de Riesgo es el producto de la multiplicación de la Severidad (S), Ocurrencia (O) y Detección (D). NPR = (S) X (O) X (D) Este valor debe ser usado para priorizar las acciones del proceso (por ejemplo en un diagrama de pareto). El NPR debe estar entre el 1 y el 1,000. Para los NPR s mas grandes el equipo debe asegurar la reducción del riesgo calculado mediante acciones correctivas. Generalmente, conforme al NPR resultante, debe darse especial atención cuando la severidades alta. 21) Acciones recomendadas: Cuando los modos de falla han sido ordenados por su NPR, la acción correctiva debe ser dirigida primero a los rankings más altos y a las características críticas. Si, por ejemplo, las causas no son totalmente entendidas, la acción recomendada debe ser determinada por un diseño de experimentos estadístico. La intención de cualquier acción recomendada es reducir los rankings

11 de severidad, ocurrencia y / o detección. Si no se recomiendan acciones para una causa específica, se indica esto escribiendo NINGUNA en esta columna. En los casos en los cuales el efecto de un modo de falla potencial puede ser peligroso para el personal de manufactura / ensamble, se deben tomar acciones correctivas para prevenir el modo de falla por medio de la eliminación o control de la(s) causa(s), o debe ser especificada la protección apropiada para el operador. Es necesario tomar acciones correctivas positivas específicas con beneficios cuantificables, recomendación de acciones a otras actividades y el seguimiento de todas las recomendaciones no puede ser postergado. Acciones como las siguientes deben ser consideradas: - Se requiere una revisión al proceso y / o diseño, para reducir la probabilidad de ocurrencia. Puede ser implementado un estudio de acción orientada del proceso usando métodos estadísticos con retroalimentación o información a las operaciones apropiadas para mejora continua y prevención de defectos. - Sólo una revisión del diseño y / o proceso puede traer una reducción en el ranking de severidad. 22) Rol: rol asociado al responsable de la actividad ) Responsable y fecha objetivo de cierre (Para la Acción Recomendada): Escriba el responsable individual y la fecha objetivo de cierre. 25) Fecha Actual: Campo que se auto llena en el momento en que se realiza el formato de control. 21) Acciones Tomadas: Después de que una acción haya sido implementada, escriba una descripción completa de la acción y le fecha de efectividad. 27 a 30) Datos resultantes después de que las acciones correctivas han sido identificadas: estimar y registrar el ranking resultante de ocurrencia, severidad y detección. El NPR resultante se llena automáticamente al llenar los demás campos.

12 DFMEA Diseño Un DFMEA de Diseño es una técnica analítica utilizada por el equipo responsable de ingeniería de diseño como un apoyo para asegurar, hasta donde sea posible, que las formas de falla y sus causas han sido consideradas y encaminadas, su propósito es analizar cómo estas fallas afectan al producto y se usan antes de la liberación del mismo o el servicio, para corregir las deficiencias de diseño. Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Design DFMEASs Click derecho (NEW) Figura 6. FMEA de DISEÑO PFMEA Proceso Un PFMEA de proceso es una técnica analítica utilizada por el equipo responsable de ingeniería de manufactura como un apoyo para asegurar, hasta donde sea posible, que las formas de falla y sus causas o mecanismos han sido considerados y encaminados. En su más rigurosa forma, un FMEA es un sumario de las experiencias del equipo de ingeniería (incluyendo un análisis de las características que pueden fallar, basados en la experiencia y en procesos similares anteriores). Este sistema proporciona y formaliza la disciplina mental que se debe tener en cualquier proceso de planeación de manufactura. Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Procces Process Planners Click derecho (NEW)

13 Figura 7. FMEA de PROCESO 1.3. Plan de control Es una de las herramientas más utilizadas en piso y es una forma estructurada de seguir una secuencia lógica (casi siempre se sigue el diagrama de flujo del proceso o de las operaciones) de inspecciones. Exige revisar todas las características del producto y del proceso, cantidad de muestra y la frecuencia (cada cuando se debe de dimensionar), quien es el responsable y, lo más importante, qué registro se debe de llenar y su plan de reacción. Ayuda a distinguir cuales son las características especiales, las que afectan el ensamble, y las de apariencia menor. El plan de control es generalmente usado por el personal operario y quien tiene a su cargo a una línea de producción y cuando procesa lotes que van desde 20 piezas hasta 10,000 piezas o según sea el estándar de piezas x hora de producción. Este es elaborado por un equipo responsable donde deben de participar personal de los departamentos de ingeniería, calidad, producción, herramientas o mantenimiento y gerencias de planta y se debe ejecutar siempre que desee tener una producción con calidad y una cultura efectiva de la calidad para con los clientes y con el personal operario.

14 Figura 8. Diagrama del Plan de Control Figura 9. Formato Plan de Control 1) Modulo: 2) Número de operación: Número de referencia de todos los documentos aplicables al proceso de planeación ) Campos completados previamente en el diagrama de flujo de proceso o FMEA. 4) Maquina, Dispositivo, Llave, Herramienta: identifica el equipo que se empleará para el proceso de manufactura. 10) Especificación: Datos con que la pieza debe cumplir al realizar el proceso y antes del control. 11) Tolerancias con que puede contar las especificaciones. 12) Técnicas de medición: Sistema de medición a utilizar. Esto podría incluir herramientas o equipos de prueba requerido para medir la pieza/proceso/equipo de manufactura. Un análisis de la linealidad, reproducibilidad, capacidad de repetición, estabilidad y de la

15 exactitud del sistema de medición se debe hacer antes de confiar en el sistema y, por consiguiente, hacer las mejoras requeridas. 13) Tamaño de la muestra sobre la cual se aplica el control de calidad. 14) Frecuencia con que se realiza la toma de la muestra. 15) Método de control: Esta columna contiene una breve descripción de como la operación será controlada, incluyendo números de procedimiento donde sea aplicable. El método de control utilizado deberá estar basado en el análisis eficaz del proceso que existe. Las operaciones pueden ser controladas por, pero no limitadas con control estadístico del proceso de producción, inspecciones, datos de atributos, dispositivos a prueba de errores y planes de muestreo. Las descripciones del plan de control deberían reflejar la planeación y la estrategia puesta en práctica en el proceso industrial. Si se utilizan procedimientos de control complicados, el plan se referirá típicamente al documento de procedimiento por un nombre y/o número de identificación específico. El método de control deberá evaluarse continuamente para la efectividad del control del proceso de producción. Por ejemplo, los cambios significativos del proceso o capacidad de proceso deberían conducir a una evaluación del método control. 16) Plan de reacción: El plan de reacción especifica las acciones correctivas necesarias para evitar producir productos no conformes u operar fuera de control. Las acciones deberán ser normalmente responsabilidad de la gente más cercana al proceso, en este caso el operador, preparador o supervisor y estar designadas claramente en el plan. En todos los casos, el producto sospechoso y los productos no conformes deben identificarse claramente y ponerse en cuarentena, así como dar disposición de los mismos por la persona responsable designada en el plan de reacción. Esta columna también puede mandar a un número de plan de reacción específico e identificar a la persona responsable del plan de reacción. Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Procces Process Planners Click derecho (NEW) Control Plan

16 2. MÓDULOS DEL PROCESO DE PLANEACIÓN Permite definir plantillas o procesos de uso común que luego pueden ser usados en el proceso de planeación de forma parcial o total en las estructuras. Un ejemplo de cuando un módulo se puede utilizar es cuando un conjunto de productos con características muy similares requieren de procesos de transformación también parecidos. Figura 10. Representación grafica del uso de los módulos Pasos para crear un nuevo módulo de proceso Planificación (manualmente) Toc Procces ProcessPlanners Module Click derecho (NEW) Figura 11. Formato Módulos

17 Nombre: Nombre del proceso. EJ: Fresado Descripción: Una leve mención de cuál es el proceso. Los demás datos se llenan igual que el numeral 4.1 pero en una forma más general que permita su relación a distintas piezas de trabajo, dentro del Process planners diferentes. 3. INSPECCIÓN DEL PROCESO DE PLANEACIÓN Permite a una organización o empresa diferenciar entre los datos de funcionamiento definidas en el Plan de control y los datos de operación destinados a la inspección en la planta de producción. Este es un tutorial directamente relacionado con el process planners, ya que se crea automáticamente al crearlo. Una vez este es creado se modifica agregando modulos individuales a los cuales se les realizara la inspección. - Una vez ingrese al proceso de inspección, de le debe dar editar. - Para agregar renglones, presionar la tecla Insert del teclado. - Para llamar los modulos del PP de este proceso, presionar la tecla F2 Figura 12. Inspección del proceso de planeación Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Process Plant Locations Click derecho (NEW)

18 4. HERRAMIENTAS Y LOCALIZACIÓN DE PLANTAS Herramientas Librería donde se tiene la información de todas las maquinas y herramientas con que cuenta la empresa o asociados. Figura 13. Maquinas y Herramientas Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Procces Tools Click derecho (NEW)

19 Localización de plantas Permite identificar específicamente la ubicación de cada planta donde se realiza o se fabrica una pieza. La ubicación de la planta es importante, ya que las diferentes plantas pueden producir la misma parte de distintas formas. Figura 14. Plantas de producción Para tener acceso desde el programa ARAS se debe seguir los siguientes pasos: Toc Process Plant Locations Click derecho (NEW).