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Presentacin de PowerPoint
Curso de actualizacin en Ingeniera de calidad
II. ORGANIZACIN LEAN Y
DISEO PARA SEIS SIGMA DFSS
Dr. Primitivo Reyes Aguilar / febrero 2009
1
Lean Seis Sigma
II. PRINCIPIOS LEAN Y DFSS
II. A Principios Lean
1. Conceptos Lean
2. Actividades sin valor o Muda
3. Mtodos Lean
4. Gestin de restricciones
II.B DFSS
1. Introduccin a DFSS
2. QFD
3. Diseo y producto robusto
4. AMEF
2
1I.A PRINCIPIOS LEAN
1. Conceptos Lean
2. Actividades sin valor agregado
3. Mtodos Lean
4. Teora de restricciones
3
IIA.1 Conceptos lean
4
Evolucin del pensamiento Lean
1903 Henry Ford Modelo A
1908 Henry Ford Modelo T (514 a 2.3 min.)
1920 GM entra la mercado
1950 Taichi Ohno Toyota Production System
1991 Womack MIT: Concepto Lean
The machine that changed the world
Lean thinking
Otros autores
5
Concepto de valor
Valor para los norteamericanos - rentabilidad
Valor para los alemanes excelencia tcnica
Valor para los japoneses economa local
El cliente quiere productos especficos, con capacidades especficas, a precios especficos
Establecer el valor es el primer paso de Lean
6
Concepto de valor
La cadena de valor por familia materiales, informacin
Flujo de valor produccin masiva vs lean
Jalar el valor por el cliente
Perfeccin eliminar muda con tecnologa
Conversin a Lean - Likert
7
http://www.boxesandarrows.com/view/searching_for_the_center_of_design
Resultados
8
Reducciones de Throughput Proceso% de reduccinDesarrollo del producto50%Proceso de pedidos75%Produccin fsica90%rea de mejoraReduccin / mejoraProductividad del personal+ 100%Tiempos de throughput- 90%Inventarios-90%Errores con el cliente-50%Desperdicio interno-50%Accidentes-50%Tiempo de desarrollo del producto-50%Inversin de capitalModestahttp://www.agfa.com/en/inkjet_solutions/facilities/index.jsp
ii.a.2 actividades sin valor agregado - muda
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http://www.dugganinc.com/cms/index.php?aid=52
http://www.lmspi.com/pages.asp?pageid=34163
Actividades sin valor - Muda
Sobreproduccin
Defectos / Rechazos
Inventarios
Movimientos excesivos
Procesos que no agregan valor
Esperas
Transportes innecesarios
10
11
http://www.leaninnovations.ca/
seven_types.html
http://www.hbc.co.nz/pages/186/
http://www.dobbinscompany.com/inventories.shtml
http://www.rfida.com/labels/gillette.htm
12
http://www.aradmetal-p.com/services.html
http://bonnvoyage.wordpress.com/
http://lugardaincerteza.blogspot.com/
http://www.usmaterialshandling.com/hytrol_conveyors.html
ii.a.3 mtodos lean
13
http://www.lean-sigma.es/lean-manufacturing.php
http://interpro.engin.umich.edu/proeddelivery.htm?id=5
Mtodos Lean
Eliminar actividades sin valor
Cambios rpidos (SMED)
Documentos estandarizados
Administracin visual
Mantenimiento productivo total (TPM)
Poka Yokes
Tiempos y movimientos
5Ss
Justo a tiempo
Kaizen
Flujo continuo de manufactura
Mapeo de la cadena de valor
14
Smbolos para el VSM
15
Mapa de la cadena de valor
Mapa del proceso actual
Preguntas del mapa futuro
Desarrollo del mapa futuro de proceso
Implementacin del plan
16
17
http://www.epa.gov/epainnov/lean/toolkit/ch3b.htm
18
http://www.kaizenproject.com/about.php
Las 5 Ss
Clasificar
Ordenar
Limpieza
Estandarizacin
Disiciplina
19
http://disenoenbogota.blogspot.com/2007/04/
diseadores-entrense-5-pasos-hacia-la.html
Kanban
Tarjeta kanban
20
http://www.xberry.fsnet.co.uk/Kanban.htm
http://www.rmkco.com/Value_Added/Value_Added.html
Fabrica visual
Hacer visibles los problemas
Permite que empleados y administracin estn en contacto con rea de trabajo
Para clarificar metas de mejora
Problemas de calidad
Cartas de tendencias
Listas de verificacin
Tendencias en accidentes
Productividad
Registros de capacitacin
Reducciones de costos
Mantenimiento productivo total
Tiempos muertos de mquina
Actividades de 5Ss
Instrucciones de trabajo estandarizado
21
22
http://garethisaacsigns.co.uk/content/manage/manage_trw_04.htm
http://www.nodelaysachiever.nhs.uk/ServiceImprovement/Tools/IT191_SortandShine.htm
http://learnsigma.com/lastfm-quality-control/
Trabajo estandarizado en Gemba
La operacin de la planta depende del uso de polticas, procedimientos e instructivos de trabajo, referidos como estndares.
Su mantenimiento y mejora orienta a la mejora de los procesos y la efectividad de la efectividad de la planta.
La gerencia siempre debe buscar su mejora.
23
Trabajo estandarizado en Gemba
Caractersticas
Son la mejor forma, la ms fcil y segura de hacer una tarea
Los estndares preservan el know how y la experiencia
Proporcionan una forma de medir el desempeo
Muestran las relaciones entre causas y efectos
Proporcionan la base para mantenimiento y mejora
Seales visuales de cmo hacer el trabajo
Son la base de entrenamiento y auditora
Son un medio para prevenir la recurrencia de errores
Minimizan la variabilidad
24
25
http://www.productionmanuals.com/
http://www.systems2win.com/solutions/stdwork.htm
Trabajo estandarizado en Gemba
Otros
Lnea amarillas en el piso
Cdigos de colores
Tableros de control de produccin
Indicadores de inventarios
Matrices de capacitacin cruzada
Luces de falla
26
http://news.cnet.com/
8301-13924_3-10010267-64.html
Mantenimiento Productivo Total (TPM)
El TPM combina tcnicas de mantenimiento preventivo, predictivo, mejora de la mantenibilidad costos de ciclo de vida del equipo para incrementar su confiabilidad y facilitar el mantenimiento.
Seis grandes prdidas afectan efectividad del equipo:
Falla del equipo
Preparacin y ajuste
Trabajo en vaci y paros menores
Velocidad reducida
Defectos de proceso
Rendimiento reducido
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28
http://www.tpmonline.com/Dynasol/default.htm
http://www.beyondlean.com/kaizen_es.html
http://picasaweb.google.com/lh/photo/HTeLH2x9rSFLeuM4MDSaTw
Kaizen
Kai mejora, zen bueno: mejora incremental
Kaizen Blitz
Espacio ahorrado
Ms flexibilidad de lnea
Flujo de trabajo mejorado
Ideas de mejora
Niveles incrementados de calidad
Ambiente de trabajo ms seguro
Tiempo de valor no agregado reducido
29
http://hottomali.files.wordpress.com/2007/06/kaizen.jpg
30
http://www.strategosinc.com/kaizen_quick_easy.htm
http://www.tbmcg.com/es/workshops/courses/kbe.php
Poka Yokes a prueba de error
Eliminacin de componentes propensos a error
Amplificacin de los sentidos humanos
Redundancia en el diseo (sistemas de respaldo)
Simplificacin por el uso de menos componentes
Considera factores ambientales funcionales
Proporciona mecanismos seguros de corte y falla
Mejora de la producibilidad y la mantenibilidad
Seleccionar componentes y circuitos ya probados
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32
http://www.seisdeagosto.com/indica/prevencion-del-error-humano-hablemos-de-poka-yoke/
http://www.qualitycoach.net/land/gbmp.htm
http://www.free-logistics.com/index.php/fr/Fiches-Techniques/Concepts-Logistiques-et-Supply-Chain/Poka-Yoke.html
II.A.4 gestin de restricciones
33
Teora de restricciones
TOC de Eliyau Goldratt
Medidas de desempeo
Throughput
Inventarios
Gastos de operacin
34
http://www.afinitus.com/production.html
http://www.12manage.com/methods_goldratt_theory_of_constraints.html
Procedimiento de TOC
1. Identificar las restricciones del sistema
2. Decidir como explotar las restricciones
3. Subordinar cada cosa a las decisiones anteriores.
4. Elevar las restricciones del sistema.
5. Regresar
35
Herramientas de TOC
Efecto causa - efecto
Nubes evaporantes
rbol de prerrequisitos
Restricciones de poltica
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http://virtuallypriceless.org/blog/tag/phd/
1I.B DISE PARA SEIS SIGMA - DFSS
1. Introduccin a DFSS
2. Despliegue funcin calidad (QFD)
3. Diseo y producto robusto
4. AMEF
37
http://www.leansixsigmatraining.us/Distance%20DFSS%20Program%20Description.html
ii.b.1 introduccin Al diseo para seis sigma dfss
38
http://www.product-reviews.net/2007/05/21/mustek-gps-200-not-the-most-innovative-satellite-navigation/
39
Introduccin a DFSS
Diseo para Seis Sigma es el mtodo sugerido para hacer diseos de producto.
El 70-80% de los problemas de calidad se generan desde el diseo. Corregirlo en produccin es mucho ms costoso
Los nuevos productos pueden incrementar las ventas
Introduccin
Experiencias.
40
Artculos desarrolladosEstudio AEstudio BNuevos productos 711Productos para desarrollo43Productos lanzados1.51.3Productos exitosos1141
Introduccin a DFSS
Cooper sugiere que los productos exitosos:
Deben ser nicos y superiores
Bien definidos y orientados al mercado
Esfuerzo de equipo en el desarrollo del producto
Liderazgo de la alta direccin
Lanzamiento rpido a un mercado atractivo
En lnea con las fortalezas de la empresa
42
Introduccin a DFSS
Proceso de desarrollo de producto: Generacin y seleccin de ideas y el desarrollo del nuevo producto (NPD):
Estudio del concepto:
Investigaciones de factibilidad:
Desarrollo del nuevo producto
Mantenimiento
Aprendizaje continuo
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Proceso Stage Gate
Revisin de proyectos conforme avanzan en sus etapas. La direccin puede cancelar o apoyar:
Generar la idea
Probar que funciona
Evaluacin financiera
Desarrollo y prueba
Ampliar a produccin
Lanzar el producto
Soporte post venta
Aprendizaje continuo
Proceso Stage Gate
44
http://www.stage-gate.dk/stagegate.html
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Mechanical-Engineering/2-96Fall-2004/E71375A9-9551-4528-B13A-D9ABE162DF16/0/
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Introduccin a DFSS
Clarificacin de etapas del proyecto:
Ideas Pre concepto, idea
Probar que funcione concepto, eval. Inicial
Evaluacin financiera - especificaciones de mercado
Desarrollo y prueba Demostraciones, verificaciones
Escalamiento Produccin, validacin
Lanzamiento Lanzamiento comercial
Soporte post liberacin mantenimiento, obsoleto
Aprendizaje continuo - revisin
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Desarrollo del producto
Tipos de nuevos productos:
Nuevo en el mundo
Invenciones y descubrimientos
Nuevas categoras del producto
Innovaciones a productos actuales
Adiciones a lneas actuales de productos
Mejora a los productos
Reposionamiento de los productos en el mercado
Reducciones de costos
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Introduccin a DFSS
GE Plastics sugiere usar las mejores prcticas en cada etapa de desarrollo de los productos:
Entender las caractersticas crticas de calidad (CTQs) para los clientes internos y externos
Realizar un estudio de modos y efectos de falla FMEA
Realizar Diseo de experimentos para identificar variables clave
Hacer Benchmarking de otras plantas
48
http://weblog.obso1337.org/2008/6-research-and-design-methods-for-developers/
49
Metodologas comunes DFSS
IDOV
DMADV
DMADOV
DFX
Diseo sistemtico
Modelo Francs
http://www.joe-ks.com/archives_aug2006/4StagesOfLife.htm
50
Modelo IDOV - Treffs
Identificar: proyecto
Disear: identificar los requisitos funcionales, desarrollar alternativas evaluarlas y seleccionar
Optimizar: disear usando herramientas de Seis Sigma
Validar: Probar y validar el diseo
http://www.sipoc.org/sipoc_met_idov.htm
51
Modelo DMADV - Simon
Definir: metas del proyecto y necesidades del cliente
Medir: medir necesidades del cliente y especificaciones
Analizar: Determinar las opciones del proceso
Disear: Desarrollar los detalles para producir y cumplir los requerimientos del cliente
Verificar: Validar y verificar el diseo
http://www.statamatrix.com/sixsigmadmadv/sixsigmadmadvoverview.php
DMADV
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http://www.statamatrix.com/sixsigmadmadv/sixsigmadmadvconsulting.php
53
DMADOV
Definir el proyecto
Medir la oportunidad
Analizar las opciones del proceso
Disear el proceso
Optimizar el proceso
Verificar el desempeo
http://www.trackersuite.com/methodology_six_sigma.html
DMADOV
54
http://www.trackersuite.com/methodology_six_sigma.html
55
Metodologa de DFX
Enfoque de Diseo de productos de modo que tengan tantas caractersticas deseables como sea posible (calidad, confiabilidad, serviciabilidad, seguridad, facilidad de uso, etc..) - AT&T
Los mtodos son guas de diseo
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Caractersticas de proyectos DFX
DFS - Funcin y desempeo
DFS Seguridad
DFQ Calidad
DFR - Confiabilidad
DFT - Facilidad de prueba
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Caractersticas de proyectos DFX
DFM Manufacturabilidad
DFS Facilidad de servicio de mantto.
DFE Ergonoma
DFA - Apariencia
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Diseo sistemtico
Consta de 4 fases de diseo Phal y Beitz
Clarificacin de la tarea: formula conceptos e identificacin de necesidades
Diseo conceptual: identificar problemas esenciales y subfunciones
Diseo del producto: desarrollo de conceptos, layouts, distribuciones
Diseo detallado: finalizar dibujos, conceptos y generar documentacin
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Diseo sistemtico
La estructura alemana es:
Determinacin de los requerimientos de diseo
Seleccin de los elementos de proceso adecuados
Un mtodo paso a paso transforma los puntos cualitativos a cuantitativos
Se utiliza una combinacin deliberada de elementos de complejidades diferentes
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Modelo de diseo francs
El diseador del nuevo producto es responsable de
Coordinar todo su desarrollo participando con el
Gerente de producto, mercadotecnia, ventas,
Operaciones, diseo y finanzas en un equipo
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Modelo de diseo francs
El diseo determina necesidades y el problema.
El diseo conceptual produce dibujos de trabajo a partir del concepto abstracto
El diseo detallado consolida y coordina los puntos finos al producir el producto
El diseador del nuevo producto es responsable de llevar el concepto inicial hasta el lanzamiento final
La direccin dirige el proceso
II.B.3 Despliegue de la funcin de calidad (QFD)
1. Casa de la calidad
2. Matriz de Pugh
62
63
Despliegue de la funcin de calidad (QFD) Casa de calidad
Los diferentes grupos (ingeniera, ventas, etc.) pueden visualizar el efecto de cambios de planeacin y diseo de forma de balancear las necesidades del cliente, costos y caractersticas de ingeniera en el desarrollo de productos y servicios nuevos o mejorados
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Despliegue de la funcin de calidad (QFD) Casa de calidad
Tiene secciones de QUEs, COMOs, CUANTO, paredes y techo
http://sixsigma123.blogspot.com/2007/04/quality-function-deployment-qfd.html
http://quanterion.com/Training/REPERTOIRE/index.asp
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Despliegue de la funcin de calidad (QFD) Casa de calidad
Su techo ayuda a los ingenieros a especificar varias diversas caractersticas de ingeniera que deben ser mejoradas colateralmente
Los cimientos de la casa contiene los valores objetivo o benchmarking (cunto de cada valor).
Los elementos de la casa de la calidad son personalizados de acuerdo al servicio o producto especfico
65
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Despliegue de la funcin de calidad Liga de Casas de calidad (HOQ)
HOQ principal (QUEs = Atributos del cliente, COMOs = Caractersticas de ingeniera)
http://sixsigma123.blogspot.com/2007/04/quality-function-deployment-qfd.html
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Despliegue de la funcin de calidad (QFD) Casa de calidad
HOQ de las partes (QUEs = caract. de Ingeniera, COMOs = Caractersticas de las partes)
HOQ del proceso (QUEs = caract. de las partes y COMOs = Operaciones clave del proceso)
HOQ de produccin (QUEs = Oper. clave del proceso y COMOs = requisitos de produccin)
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Seleccin de conceptos de Pugh
El QFD se utiliza para determinar los requerimientos tcnicos del cliente al inicio. Pugh sugiere un equipo multifuncional para el desarrollo de conceptos (10 pasos):
Seleccionar criterios:
Criterios en base a los requerimientos tcnicos
Matriz de evaluacin de Pugh
Formar la matriz
Clarificar los conceptos
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CARACTERSTICAS DE DISEOCriterios1234567A- - - S D S - B- S - - A S - C+ + - - T - - D+ - - + U - + E+ + - - M - - Ms3 2 0 1 0 1 Menos2 2 5 3 3 4 Mismo0 1 0 1 2 070
Seleccin de conceptos de Pugh
Seleccionar el concepto Datum:
El mejor diseo disponible
Correr la matriz:
Comparar cada concepto con el Datum (+ para el mejor concepto, - para el peor diseo, s para el mismo diseo)
Evaluar los resultados:
(sumar los + y -; los + contribuyen a la visin interna del diseo)
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Seleccin de conceptos de Pugh
Atacar los negativos y reforzar los positivos:
Activamente discutir los conceptos ms prometedores. Cancelar o modificar los negativos
Seleccionar un nuevo Datum y rehacer la matriz:
se puede introducir un nuevo hbrido. El concepto final generalmente no ser igual al concepto original
Planear tareas futuras
Iterar:
para llegar a un nuevo concepto ganador
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Seleccin de conceptos de Pugh
Aplicando estos conceptos el equipo adquirir una mayor comprensin de los:
Requerimientos
Problemas de diseo
Soluciones potenciales
Iteracin de conceptos
Porqu ciertos diseos son mejores que otros
El deseo de crear conceptos adicionales
http://www.pro-des.com/concept.htm
ii.b.3 diseo robusto
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Producto robusto
Desempeo de su funcin robusta bajo diversas condiciones de operacin y exposicin
Fabricacin al menor costo posible
Con valores nominales y tolerancias para obtener un diseo ptimo
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http://www.racing5.cl/wordpress/?p=18
Ejemplo de diseo robusto
Se identificaron 7 factores de control dimensional
Contenido de caliza en la mezcla
Finura de los aditivos
Contenido de amalgamato
Tipo de amalgamato
Cantidad de materia prima
Contenido de material reciclado
Tipo de feldespato
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Ejemplo de diseo robusto
Se realiz un diseo de experimentos de Taguchi
Se identific como factor significativo al Contenido de caliza en la mezcla, cambindola de 1% a 2% el rechazo bajaba de 30% a menos de 1%. Como el amalgamato era caro se redujo su cantidad sin afectar las dimensiones y reduciendo el costo
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Etapas de diseo (Taguchi)
Diseo del concepto: arquitectura del producto o proceso con base en tecnologa, costo, cliente, etc.
Diseo de parmetros: utilizar los componentes y tcnicas de manufactura de menor costo. La respuesta se optimiza para control y se minimiza para el ruido
Diseo de tolerancias: si el diseo no cumple los requerimientos, entonces se usan componentes de tolerancia ms cerradas
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ii.b. 4 ANLISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA (FMEA AMEF)
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AMEF
El Anlisis de del Modo y Efectos de Falla es un grupo sistematizado de actividades para:
Reconocer y evaluar fallas potenciales y sus efectos.
Identificar acciones que reduzcan o eliminen las probabilidades de falla.
Documentar los hallazgos del anlisis.
79
AMEF
Tipos de AMEFs, de:
FMEAC - Concepto
FMEAS - Sistema
FMEAD -Diseo
FMEAP - Proceso
FMEAM - Mquinas
80
81
Ejemplo de AMEFD
82
http://www.gestiopolis.com/canales5/ger/manamedavid.htm
Ejemplo de AMEFD
83
http://www.reliasoft.com/newsletter/3q2002/fmea.htm
Evaluacin del nivel de riesgo NPR
84
ItemFuncinFallaEfectoSCausaODRPNBateraDar el voltaje adecuadoNo da la potencia requeridaEl sistema no funciona bien8Placas de la batera en corto5140Anlisis de criticalidad (FMECA)
ItemFalla esperadaFuncinFallaFMFREfectoPLCausaCrBatera0.0435DistribucinDe Weibull Beta = 1.3, Eta = 22291.8, t = 2000Dar el vol-taje ade-cuadoNo da la potencia ade-cuada0.25El sistema no funciona1.00Las placas de la batera estn en corto0.01087585
AMEFP de proceso
86
Ejemplo de AMEFP
87
Necesidad
Anlisis del
problema
Definicin
del problema
Seleccin de
esquemas
Diseo del
producto
Detallado
Diseo
conceptual
Dibujos de
trabajo, etc.
El modelo de diseo Francs
Productos y
procedimientos
Factores de ruido
no controlables
por el diseador
Factores
de seal
ajustados
para
obtener
la
respuesta
esperada
Factores de control
por el diseador
Respuesta
Esquema de producto robusto
Ladrillos internos
Ladrillo externos
Quemadores
Horno de quemado de ladrillos
Componente ______________________Responsable del Diseo ____________AMEF Nmero _________________
Ensamble ________________Prepar _______________Pagina _______de _______
Equipo de Trabajo ___________FECHA (orig.) de FMEA ______(rev.) ______
Artculo /
Funcin
Modo
Potencial
de Falla
Efecto (s)
Potencial
(es)
de falla
S
e
v
.
C
l
a
s
e
Causa(s)
Potencial(es) /
Mecanismos
de la falla
O
c
c
u
r
Controles
de Diseo/
Proceso
Actuales
Prevencin
Controles de
Diseo/
Proceso
Actuales
Deteccin
D
e
t
e
c
R
P
N
Accin (es)
Recomenda
da (s)
Responsable
y fecha objetivo
de Terminacin
Acciones
Tomadas
S
e
v
O
c
c
D
e
t
R
P
N
Resultados de Accin
ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA
AMEF de Diseo / Proceso
Componente ______________________Responsable del Diseo ____________AMEF Nmero _________________
Ensamble ________________Prepar _______________Pagina _______de _______
Equipo de Trabajo ___________FECHA (orig.) de FMEA ______(rev.) ______
Artculo /
Funcin
Modo
Potencial
de Falla
Efecto (s)
Potencial
(es)
de falla
S
e
v
.
C
l
a
s
e
Causa(s)
Potencial(es) /
Mecanismos
de la falla
O
c
c
u
r
Controles
de Proceso
Actuales
Prevencin
Controles de
Proceso
Actuales
Deteccin
D
e
t
e
c
R
P
N
Accin (es)
Recomenda
da (s)
Responsable
y fecha objetivo
de Terminacin
Acciones
Tomadas
S
e
v
O
c
c
D
e
t
R
P
N
Ensamble
Resultados de Accin
ANALISIS DEL MODO Y EFECTO DE FALLA
AMEF de Proceso