MANUAL DE PROCEDIMIENTOS PARA INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN EN LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD Ing. Lewis López Morales 1, M.C. Rosa Elba Corona Cortez 2 y Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín 3 1, 2,3 Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695. Resumen: El proyecto de estadía presentado a continuación utiliza la metodología del ciclo de Deming para analizar y resolver una problemática presente en una empresa maquiladora ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua, México. El proyecto consiste en la elaboración de un manual de procedimientos e instrucciones de trabajo requeridas para el manejo de los aparatos de medición, los cuales son utilizados para realizar pruebas de control de calidad de diferentes procesos de producción, de tal forma, que se asegure el cumplimiento de las características críticas del producto y con ello se satisfagan los requerimientos del cliente. Además se exponen los beneficios de tener manuales de procedimientos específicos para cada tarea en operación, ya que la estandarización eleva la eficiencia operativa en el recurso humano. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida para la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. Palabras clave: Ingeniería de proceso, ciclo de Deming, estandarización de operaciones, eficiencia operativa. 1. INTRODUCCIÓN Los reconocidos autores, Niebel y Freivalds (2009) mencionan que la globalización ha afectado a las empresas, directamente en la administración total de la calidad, razón por la cual las empresas se han esforzado por lograr un alto nivel de calidad en sus procesos y productos terminados; reconociendo a la calidad como un factor estratégico en el logro de sus objetivos, es por esto que muchas empresas han invertido en la capacitación y mejoramiento continuo de sus procesos. Actualmente para obtener una posición competitiva dentro de un mercado específico las empresas necesitan un cambio organizacional, dirigido al mejoramiento continuo en sus procedimientos que emita la información adecuada a todos los niveles de la estructura organizativa, requiriéndose entonces una nueva visión empresarial que permita enfrentarse a retos y objetivos claros. Mejorar sus estándares de productividad y contar con el compromiso gerencial sobre las visiones y misiones empresariales, parte fundamental para lograr el éxito en corto y largo plazo (Vollmann, 2005). El ciclo de Deming hace hincapié a la alta dirección a participar constantemente en programas de mejora de calidad dentro de la organización (ver Figura 1). Este ciclo también es denominado PHVA (planear, hacer, verificar y actuar) por las iniciales de cada una de sus fases y fue desarrollado inicialmente en la década de 1920 por Walter Shewhart y popularizado por W. Edwards Deming, de ahí su nombre. Figura 1. Ciclo de Deming. 39
El concepto de PHVA es algo que está presente en todas las áreas de nuestra vida profesional y personal, y se utiliza continuamente, tanto formalmente como de manera informal, consciente o subconscientemente, en todo lo que hacemos. Cada actividad, no importa lo simple o compleja que sea, se enmarca en este ciclo interminable (Arango, Donado y Martínez, 2006). En este ciclo, se desarrolla de manera objetiva o profunda un plan (planear), este se prueba en pequeña escala o sobre una base de ensayo tal como ha sido planeado (hacer), se supervisa si se obtuvieron los efectos esperados y la magnitud de los mismos (verificar) y, de acuerdo con lo anterior, se actúa en consecuencia (actuar), ya sea generalizando el plan si dio resultado y tomando medidas preventivas para que la mejora no sea reversible, o estructurando el plan debido a que los resultados no fueron satisfactorios, con lo que se vuelve a iniciar el ciclo (Gutiérrez, 2010). De manera sistemática y enfocada en los proyectos esta la fase de definir, medir, analizar, incrementar y controlar (DMAIC, por sus siglas en inglés), que es una versión más detallada del ciclo PHVA de Deming y son la base del mejoramiento continuo conocido como kaizen, que buscan mejoras constantes en maquinaria, materiales, utilización de mano de obra y métodos de producción a través de la aplicación de ideas del equipo de trabajo de la empresa (Chase, Jacobs y Aquilano, 2005). El concepto de PHVA, que conduce a mejorar continuamente los procesos de cualquier organización, debe estar implícito en el ciclo evolutivo de la información. La Norma ISO 9000:2000, en su apartado 3.4.1, define un proceso como el conjunto de actividades mutuamente relacionadas o que interactúan para transformar elementos de entrada en resultados. Luego, añade que los elementos de entrada para un proceso son generalmente el resultado de otros procesos. Explícitamente cada proceso tiene un punto de inicio (entrada) y un punto final (salida), en los que puede producirse una relación entre el sistema y el ambiente con otros procesos, vinculados con determinadas áreas de la organización, sean departamentos, grupos de trabajo, secciones,... (Moreira, 2006). El no mejorar los procesos provoca costos altos de operación, que llevan a una pérdida de la posición competitiva dentro del mercado mundial. Asimismo una disminución de los índices de calidad, mayores desechos por no conformancias, originadas por la mano de obra y los recursos materiales. Implementar un proceso de mejora continua, genera una mayor productividad y la minimización de los costos traerá grandes beneficios en el capital y un incremento en las ganancias para la empresa. Para nuestro caso de estudio, la empresa debe redactar y mantener un manual de calidad que cumpla con los criterios de los estándares aplicables respecto a las normas existentes de ISO, estas mencionan que la empresa debe definir el cumplimiento de los requerimientos, implementando con eficiencia un sistema de calidad, con procedimientos documentados y la preparación de planes de calidad para determinar la forma en que se cumplirán los requerimientos establecidos de sus clientes internos y externos (Peach, 1999). El objetivo de este documento, generado durante una estadía industrial, es dar a conocer los pasos requeridos para la realización de un manual de procedimientos para equipos de medición en el laboratorio de control de calidad, en una empresa ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua, México, utilizando el ciclo de Deming. Procedimientos que permiten contribuir a una mejor administración total de la calidad en los procesos productivos de la empresa. 2. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA EN EL LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD En el laboratorio de control de calidad se encuentran localizados diferentes equipos e instrumentos de prueba, utilizados para verificar tensiones de prensados, calidad de soldaduras, penetraciones en uniones soldadas, capacidad de resistencia de mangueras, pruebas de fugas en agua y de mediciones milimétricas; sin embargo no existe un manual de operación de los equipos de medición que ayude al personal del departamento de calidad a operarlos, que logre optimizar los tiempos de liberación de primeras piezas y el monitoreo de los procesos para el cumplimiento de los límites de especificación en el producto terminado requeridos por el cliente. Como parte de la operación del departamento de control de calidad, las especificaciones del producto se revisan en el inicio de cada turno y durante el trascurso de este, en intervalos de tiempo específicos establecidos para el aseguramiento de la calidad, minimizando los riesgos de generar desperdicios de materia prima, reclamos de cliente por productos fuera de especificación; además, de minimizar los tiempos muertos, causados por la ineficiencia en los arranques de líneas de manufactura, por no haber realizado liberaciones de áreas de producción o máquinas. En la Tabla 1 se muestra un diagrama de Gantt con los tiempos utilizados para efectuar cada una de las pruebas de calidad incluyendo el tiempo en que se obtienen los resultados, y el tiempo en que se confirman los parámetros de calidad establecidos. Puede observarse que el tiempo utilizado para realizar estas pruebas es excesivo y que no se realizan actividades simultaneas, esto ocasiona presión de tiempo para el personal responsable de realizar las pruebas, lo que incrementa el riesgo de generacion de desperdicios o de envío de producto defectuoso, con el consiguiente incremento de 40
quejas de cliente; entre las causa atribuídas a este tiempo excesivo se encuentran la falta de manuales de procedimientos que describan la forma correcta de operar el equipo y la falta de personal calificado que pueda realizar las pruebas de calidad en múltiples equipos. Tabla 1. Tiempos de duración de pruebas de calidad. Descripción de prueba 6:00-7:00 7:00-8:00 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-11:00 11:00-12:00 12:00-13:00 Corte y pulido de piezas Análisis de soldaduras Prueba de tensión Análisis de primera pieza Prueba de reventamiento Prueba de fuga 3. EQUIPOS DE MEDICIÓN UBICADOS EN EL LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD En la Figura 2 se muestran los diferentes equipos utilizados por el laboratorio de control de calidad para realizar los diferentes tipos de pruebas requeridas por el cliente, entre las que se encuentran el análisis de penetración de soldaduras, el análisis de tensiones de prensado, las mediciones de longitudes, las pruebas de fuga en agua y las pruebas destructivas, corte transversales de piezas y pulido de partes para análisis de penetraciones de soldaduras de uniones. Máquina pulidora. Máquina cortadora. Máquina para prueba de Reventamiento. Máquina medición de tensión. Máquina para prueba de fuga bajo agua. Comparador óptico. Figura 2. Equipo utilizado en el laboratorio de control de calidad. 4. FUNCIONAMIENTO DE LOS APARATOS DE MEDICIÓN A continuación se enlista el equipo disponible en el laboratorio de control de calidad y su uso: Máquina pulidora; se utiliza para remover la abrasión que genera el corte de pieza transversal u horizontal, para posteriormente iniciar con el pulido de la pieza. Esta operación se realiza seccionalmente hasta que la pieza es pulida en su totalidad, lográndose con ello un pulido uniforme; terminada esta operación y con la ayuda de un microscopio, se verifica la profundidad de la penetración y la calidad de las uniones de cada uno de los procesos 41
de soldadura manual y automática, asimismo se genera un registro fotográfico de las condiciones de soldadura, imagen donde se incluye el número de lote, fecha, número de máquina y turno. Máquina cortadora; se utiliza para realizar cortes transversales y horizontales a cada una de las uniones de soldadura, con proceso de soldado automático o manual, aplicando líquido refrigerante al realizar el corte de piezas, siguiendo las condiciones de seguridad establecidas para la operación de esta máquina. Máquina para prueba de reventamiento de mangueras para aires acondicionados; se utiliza para realizar pruebas a manguera de alta y baja presión, aplicando presión de aire y después agua, teniendo estas que soportar los parámetros mínimos aceptables, establecidos para asegurar la calidad requerida por el cliente y cumplir con la función establecida en el ensamble final del producto. Máquina para medición de tensión; la función de esta máquina es la aplicación de fuerza de estiramiento, para asegurar que el prensado de un componente sobre la manguera de alta presión se encuentre dentro de los parámetros establecidos, con el objetivo de que este producto pueda soportar las altas presiones de fluido existentes en los frenos de automóviles. Máquina para prueba de fuga bajo agua; esta máquina se utiliza aplicando presión de aire en parámetros establecidos, para asegurar la no existencia de fugas en las mangueras, sumergiendo la pieza en una tina de agua. Comparador óptico; este instrumento de medición es utilizado para realizar mediciones milimétricas de longitudes y ángulos de los componentes, aplicando proyección de luz sobre áreas en las cuales se desea realizar mediciones. 5. METODOLOGÍA UTILIZADA PARA LA ELABORACIÓN DEL MANUAL DE PROCEDIMIENTOS Para la elaboración de manual de procedimientos para los equipos de prueba utilizados en el laboratorio de control de calidad, se siguió la metodología del círculo de Deming. Kalpakjian y Schimid (2002) nos indican que esta metodología es la guía que puede ser utilizada para la elaboración de un manual de procedimiento que permita implementar con mayor eficiencia el sistema de calidad, debido a que al tener los procedimientos documentados, se tendrá un mejor control de las operaciones. A continuación se presentan las actividades realizadas en cada una de las fases de la metodología del ciclo de Deming: 5.1. Planear. Se realizó una descripción de la situación actual, tomando en cuenta todos los aspectos, para determinar la problemática existente y para poder realizar un plan de trabajo que proporcionara el camino a seguir en la solución de las problemáticas presentes en el laboratorio de control de calidad. Entre las problemáticas identificadas se encuentran: El tiempo excesivo utilizado por el laboratorio para realizar las diferentes pruebas y para determinar el cumplimiento de especificaciones de calidad definidas por el cliente. El personal del área no está capacitado en la operación de los diferentes equipos e instrumentos de prueba, lo que impide las actividades simultáneas. Personal insuficiente en el área para atender el volumen de requerimientos. Se realizó el plan de trabajo estableciendo un método para obtener los elementos y la información necesaria para realizar el manual de procedimientos de cada aparato de prueba, este método consistió en un cuestionario con preguntas específicas aplicado al personal capacitado para realizar todas las pruebas, así como también a los ingenieros de proceso/producto, con el objetivo de contrastar y validar las respuestas. 5.2. Hacer. Una vez recolectados todos los elementos requeridos para estructurar el manual de procedimientos, de cada uno de los aparatos de prueba, y las secuencias a seguir para realizar cada una de la pruebas de calidad, se realizó una junta para definir, estandarizar y asignar un registro por cada documento, registro que permitirá facilitar el control, la rastreabilidad y la utilización de cada uno de los documentos (Peach R., 1999). Un ejemplo de uno de los formatos desarrollados puede ser observado en la Figura 3. 42
Figura 3. Formato para instrucciones de trabajo. En esta fase se procedió a desarrollar los manuales de operación y las instrucciones de trabajo de los equipos, utilizando un lenguaje claro y preciso, evitando el uso de palabras técnicas, para su fácil entendimiento por parte del personal; haciendo anotaciones especiales de los puntos críticos dentro de cada una de las secuencias a seguir y el porqué de estas. Una vez realizado esto, los manuales y las instrucciones de trabajo fueron presentadas en una junta con los responsables de área de ingeniera, calidad, manufactura y el coordinador de ISO; para su revisión y posterior aprobación, una vez aprobadas por los responsables de las áreas mencionadas, las instrucciones de trabajo fueron colocadas en los equipos de prueba (ver Figura 4) siendo los manuales de procedimientos archivados en la base de datos de empresa para futuras auditorias. 5.3. Verificar. Al final de la elaboración de cada uno de los documentos se procedió a su validación práctica, para ello se seleccionó a un operador para que realizará la actividad siguiendo las instrucciones descritas en el documento, esto con el objetivo de asegurar la funcionalidad del documento. 5.4. Actuar. Posteriormente a la verificación se procedió a implementar el manual de procedimientos y las instrucciones de trabajo, modificando los documentos cuando una inconsistencia o alguna omisión fuera detectada, modificaciones que fueron revisadas y aprobadas por los responsables de las áreas y por el coordinador de ISO. Figura 4. Aparato de medición con instrucción de trabajo. 6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES Como resultado de esta estadía industrial fue posible desarrollar un manual de procedimiento acorde a las necesidades de operación del laboratorio de control de calidad, que comprendiera todos los equipos de prueba instalados en el área; un 43
beneficio asociado a esta implementación fue la capacitación de todo el personal del área en la utilización de todos los equipos de prueba, lo que permitió la realización de actividades simultáneas. Asimismo; gracias al estudio, fue posible establecer de manera adecuada la revisión del producto en base a las especificaciones del cliente, con lo que se obtuvo un ahorro en tiempo al realizar actividades simultáneas, siendo este ahorro de un 69.23%, lo que permitió una minimización del riesgo de generar desperdicios de materia prima por producto fuera de especificación y reclamos de cliente, ya que las pruebas se realizaron sin presión de tiempo, obteniendo resultados más confiables, además, al tener los resultados preliminares con mayor rapidez se redujo el tiempo muerto en los arranque de las líneas de manufactura (que tenían que esperar a que las primeras piezas fueran probadas en el laboratorio de control de calidad para iniciar la operación de producción en masa). La Tabla 2 presenta el tiempo de duración de las pruebas al realizar las actividades simultáneas. Tabla 2. Tiempos de duración de pruebas de calidad con actividades simultáneas. Descripción de prueba 6:00-7:00 7:00-8:00 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-11:00 11:00-12:00 12:00-13:00 Corte y pulido de piezas Análisis de soldaduras Prueba de tensión Análisis de primera pieza Prueba de reventamiento Prueba de fuga 7. RECOMENDACIONES Los resultados anteriores muestran lo importante que es para una empresa el invertir en el recurso humano, mediante la capacitación constante de todos los empleados en sus diferentes departamentos, con la implementación de metodologías que tengan como objetivo el lograr la mejora del desempeño y de mejorar el nivel de calidad en los servicios prestados, tanto a clientes internos como externos, ya que en la actualidad este es un factor estratégico clave para mantener la competitividad de la empresa. Asimismo; es recomendable continuar aplicando técnicas de mejoramiento continuo para minimizar los tiempos de espera presentes en las operaciones, el hacer esto impactará directamente en los índices de productividad de la empresa ya que se producirá bienes en mayor cantidad, sin necesidad de incrementar los recursos. 8. REFERENCIAS 1. Peach, Robert W. (1999). Manual de ISO 9000. Tercera Edición. Editorial McGraw Hill. México. ISBN-10 # 9701022645. 2. Kalpkjian, S. y Schmid, S (2002). Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Editorial Prentice Hall. México. ISBN-10 # 9702601371 / ISBN-13 # 9789702601371. 3. Vollmann, T. (2005). Planeación y Control de la Producción: Administración de la Cadena de Suministros. Editorial McGraw-Hill. México. ISBN-10 # 9701050665 / ISBN-13 # 9789701050668. 4. Chase, R. B., Jacobs F.R. y Aquilano, N. J. (2005). Administración de la Producción y Operaciones. Editorial McGraw-Hill. México. ISBN-10 # 9701044681 / ISBN-13 # 9789701044681. 5. Arango, N., Donado, G.E., y Martínez, B.C. (2006). Caracterización del Proceso Comercial para la Empresa Planet Cargo S.A. Bajo la Norma ISO 9001:2000. Tesis de Grado de Administrador de empresas. Medellín Colombia. 6. Moreira, M. C. (2006). La Gestión por Procesos en las Instituciones de Información. ACIMED Vol. # 14 Núm. # 5. ISSN # 1561-2880. Cuba. 7. Niebel, B.W. y Freivalds, A. (2009). Ingeniería Industrial: Métodos, Estándares y Diseño del Trabajo. Editorial McGraw-Hill Interamericana. México. ISBN-10 # 9701069625 / ISBN-13 # 9789701069622. 44
8. Gutiérrez, H. (2010). Calidad Total y Productividad. Editorial McGraw-Hill. México. ISBN-10 # 6071503159 / ISBN-13 # 9786071503152. 9. López Morales, Lewis (2012). Manual de Procedimientos para Instrumentos de Medición en Laboratorio de Control de Calidad. Tesis de Grado de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México. 45