CEP: calidad a través de la reducción de la variabilidad en la industria

CEP: calidad a través de la reducción de la variabilidad en la industria

• Índice

CEP: calidad a través de la reducción de la variabilidad en la industria
Herramientas de control CEP
Gráficos de control
Paso a paso de la aplicación de CEP en la industria manufacturera
¿Por qué usar CEP?
Ejemplos de aplicación de CEP en la producción diaria
CEP: la clave para el cumplimiento de los estándares de calidad
Mejore el CEP con la ciencia de datos

CEP: calidad a través de la reducción de la variabilidad en la industria

Para Montgomery (2004), “la calidad es inversamente proporcional a la variabilidad”. La definición es una de varias presentes en el artículo “Control estadístico de procesos (CEP) aplicado a las máquinas expendedoras automáticas” (2019). El artículo tiene como objetivo estudiar la entrega de suministros por parte de una máquina expendedora automática. En este contexto, es posible asumir el Control Estadístico de Procesos (CEP) como una herramienta de calidad ampliamente utilizada en la industria manufacturera, pero también en otros sectores diversos.

El SPC se originó en la década de 1920 cuando Walter A. Shewhart aplicó herramientas estadísticas para determinar cuándo se debían implementar acciones correctivas en el proceso. En ese momento, estaba trabajando en los laboratorios de Bell Telephone, el sitio inicial de la aplicación. Los gráficos de control de las líneas telefónicas se utilizaron para controlar la resistencia de los cables, la calidad de la conexión y el rendimiento de los componentes electrónicos.

Su trabajo fue esencial para la evolución de la CEP, que pasó a la industria con contribuciones de W. Edwards Deming. Después de la Segunda Guerra Mundial, se le pidió a Deming que ayudara a reconstruir la industria japonesa. Introdujo los conceptos aprendidos de Shewhart para mejorar la calidad y la eficiencia de las operaciones. Al propagar la importancia de la variabilidad controlada, permitió a la industria japonesa identificar y corregir los problemas de producción.

En la actualidad, el CEP es uno de los principales métodos de recogida y verificación de los resultados de las muestras de un proceso. El objetivo es controlar el funcionamiento del proceso y reducir los fallos derivados de su ejecución. SPC logró esto a través de métodos estadísticos y de visualización, que le permiten identificar salidas no conformes, es decir, desaprobar salidas que están fuera de los parámetros establecidos. Esto evita variaciones posteriores e impulsa la mejora continua.

Herramientas de control CEP

La estadística es una ciencia que, utilizando teorías probabilísticas, busca explicar la frecuencia de ocurrencia de eventos y modelar la aleatoriedad e incertidumbre. Sus resultados se analizan gráficamente, lo que facilita la visualización de la variación de los resultados y la parametrización de los datos. A partir de esto, también es posible predecir fenómenos futuros. Las muestras representadas gráficamente se pueden tomar al azar, en momentos específicos o en situaciones específicas.

Así, el CEP es un método estadístico que utiliza herramientas de calidad, cambiando según su objetivo. Aunque estas herramientas son una parte importante, solo abarcan aspectos técnicos, y es necesario involucrarse en todos los niveles de la organización en la realización de mejoras.

El histograma es una herramienta estadística de calidad que presenta la frecuencia de un valor determinado o una clase de valores en un grupo de datos. A partir de los parámetros gráficos, proporciona una idea de la forma, la dispersión y la tendencia central de los datos. También se utiliza ampliamente para sacar conclusiones rápidas e intuitivas de aspectos de los datos que no son obvios cuando se ven en tablas.

El diagrama de dispersión, por su parte, presenta gráficamente los datos recogidos en pares sobre dos variables (x,y), donde la dispersión indica la conexión entre ellas. Si hay una conexión, es útil identificar las desviaciones, ya que los problemas en una variable pueden conducir a problemas en otras.

El diagrama de Pareto es una herramienta que se utiliza para organizar los datos en orden de importancia, de modo que se puedan determinar las prioridades para la resolución de problemas. No identifica los defectos más importantes, sino los más frecuentes.

Entre estas diversas herramientas, el gráfico de control es el más utilizado en los procesos CEP, como se ve a continuación.

Gráficos de control

El gráfico de control consiste en una herramienta gráfica para representar y registrar tendencias en el rendimiento secuencial o temporal de un proceso. El análisis de este gráfico indica si todo está ocurriendo dentro de los límites esperados a lo largo del tiempo. Mediante el seguimiento de los indicadores mediante esta herramienta, es posible identificar las causas de variación en el proceso.

Este tipo de gráfico se compone de las siguientes partes:

• Línea central (LC): representa el punto de ajuste del proceso. Es la línea horizontal que atraviesa el centro del gráfico y sirve como referencia para evaluar la estabilidad.
• Límite superior de control (LSC): la línea horizontal por encima de la línea central. Por lo general, se define como tres desviaciones estándar por encima del promedio del proceso. Indica el valor límite superior de la variación aceptable.
• Límite de control inferior (LIC): la línea horizontal debajo de la línea central. También se define como tres desviaciones estándar por debajo de la media del proceso. Indica el límite inferior de variación aceptable del proceso.

En cuanto a la interpretación, las variaciones se pueden clasificar en controladas o no controladas y pueden tener causas comunes o causas especiales. Las causas comunes de variación están controladas y son inherentes a las características del proceso. Permanecen dentro de los límites superior e inferior ya calculados en el proceso. Por otro lado, las causas especiales de variación no están controladas y causan desviaciones más allá de los límites superior e inferior, lo que requiere una acción correctiva. Un ejemplo de variación común es la falta de estandarización de las operaciones. Ahora, al considerar las causas especiales, podría incluir lotes de materia prima con problemas, errores humanos o desregulación de equipos.

Por último, es importante mencionar que aquí no se tiene en cuenta la relación entre cada una de las variables. Se supone que son independientes.

Paso a paso de la aplicación de CEP en la industria manufacturera

Para comenzar a usar SPC en la industria manufacturera, debe seguir estos pasos:

1. Determinar la herramienta para la recopilación de datos: el CEP implica el análisis de datos, por lo que es necesario elegir la herramienta adecuada para la recopilación de resultados del proceso. Mediante el uso de dispositivos como el Internet de las Cosas (IoT), que recopilan datos en tiempo real, este proceso se vuelve más preciso y confiable.
2. Recopilar un conjunto de datos: definir la muestra que se analizará y recopilar los datos. Aquí, es necesario considerar características críticas del proceso, como el peso, la temperatura, la dimensión, etc.
3. Definir los límites del proceso: analizar los datos históricos del proceso para entender su comportamiento y calcular la desviación estándar media de los datos obtenidos para determinar el UCL (Límite Superior de Control) y el LCL (Límite Inferior de Control). Alternativamente, verifique los estándares esperados del proceso para definir sus límites.
4. Construva el gráfico: cree gráficos de control, basados en los umbrales y la línea central dados para visualizar los datos y monitorear la estabilidad del proceso. Dependiendo de la finalidad, también se pueden utilizar otros tipos de herramientas de control gráfico, como se ha visto anteriormente;
5. Identificar variaciones: comprobar si hay puntos de datos que superen los límites de control y estudiarlos;
6. Determine las causas de la variación y desarrolle planes de acción: supervise los gráficos de control para reconocer tendencias y variaciones. Después de eso, implemente acciones correctivas cuando el proceso presente una variación de causa especial.
7. Mejora continua: revisar periódicamente los resultados de SPC y realizar los ajustes necesarios para mejorar continuamente el proceso;

¿Por qué usar CEP?

El Control Estadístico de Procesos (CEP) se puede aplicar en varias situaciones para garantizar la calidad y la eficiencia de los procesos:

• Cuando se implementa un nuevo proceso de producción , el CEP es indispensable para establecer una línea de base para la calidad y la identificación rápida de cualquier problema inicial.
• Predecir el rango esperado de resultados de un proceso.
• Determinar si un proceso es estable (en control estadístico).
• Defina si el proyecto de mejora de la calidad debe tener como objetivo evitar problemas específicos o realizar cambios fundamentales en el proceso.
• El CEP se puede utilizar para reducir los costos asociados con el desperdicio y el retrabajo.
• Asegurar que los procesos estén en línea con los estándares y regulaciones de calidad , ya que ayuda a mantener la consistencia y previsibilidad de los resultados.

Además, el CEP se puede combinar con otras metodologías, como PDCA (Planificar, Hacer, Verificar y Actuar). En la fase de planificación, el CEP entra en acción para identificar las características críticas que deben monitorearse, lo que facilita la definición de objetivos. Ahora, en la fase de ejecución, se utiliza el CEP para monitorear el proceso en tiempo real, principalmente a través de sensores y dispositivos IoT, lo que permite rastrear los cambios e identificar fácilmente las desviaciones. En la fase de verificación, los gráficos de control juegan un papel esencial para certificar el comportamiento de la máquina en relación con los estándares establecidos. Por último, la fase de acción implica acciones correctivas para abordar la variación, lo que resulta en la optimización.

A primera vista, también es posible establecer similitudes entre CEP y Centerlining, ya que son complementarios. Sin embargo, ambos tienen objetivos diferentes, ya que el primero se centra en la monitorización y control del proceso, mientras que el segundo en establecer configuraciones óptimas para los parámetros críticos.

Ejemplos de aplicación de CEP en la producción diaria

Algunos ejemplos de cómo se puede aplicar el CEP en la industria manufacturera:

• Industria automotriz: durante el ensamblaje de vehículos, CEP se puede utilizar en el monitoreo de procesos de soldadura y pintura para garantizar la consistencia y calidad de las piezas y superficies. También es aplicable en la fabricación de componentes, englobando el control de precisión en piezas como pistones y válvulas para que cumplan con las especificaciones técnicas.
• Industria farmacéutica: a lo largo de la producción de medicamentos, el control de los procesos de mezcla y llenado garantiza la correcta dosificación de los insumos y la pureza de los productos. Además, la verificación continua de parámetros como la temperatura y la humedad durante la producción mantiene la estabilidad de los medicamentos.
• Industria alimentaria: durante el procesamiento de alimentos, el control de los procesos de pasteurización y envasado, por ejemplo, garantiza la seguridad alimentaria y la calidad del producto.
• Industria de bebidas: el monitoreo de los procesos de fermentación y embotellado garantiza la consistencia en el sabor de la bebida.
• Industria química: el control de los parámetros del proceso de mezcla en la producción química garantiza la homogeneidad de las combinaciones y evita reacciones no deseadas y peligrosas;
• Industria de la celulosa y el papel: durante la producción de papel, una posible aplicación de CEP es el control del peso del papel. Al mantener el gramaje dentro de las especificaciones, la industria reduce el desperdicio de material y mejora la satisfacción del cliente.

CEP: la clave para el cumplimiento de los estándares de calidad

Según la Confederación Nacional de la Industria (CNI), en el estudio “La industria en números” (2022), las organizaciones que implementan CEP reducen la tasa de defectos en un 50%. Asimismo, el mismo material afirma que su implementación da como resultado una tasa de cumplimiento de los estándares de calidad de más del 95%. Esto ayuda a evitar multas y mejorar la reputación en el mercado. El cumplimiento de estas prácticas a menudo se verifica a través de auditorías realizadas por agencias reguladoras, como la FDA en los Estados Unidos y ANVISA en Brasil.

La ISO 9001 es un ejemplo de estas normativas. Es un estándar de gestión de calidad que requiere que las industrias utilicen métodos basados en datos para medir la efectividad de los procesos. Además, destaca el papel crucial del liderazgo en la implementación y el mantenimiento de un sistema de gestión de calidad eficaz. El CEP es una herramienta esencial para cumplir con estos requisitos, ya que ayuda a garantizar que los productos y procesos estén bajo control.

La ISO 22000 es una norma internacional que establece los requisitos para un sistema de gestión de la seguridad alimentaria. Fue desarrollado por la Organización Internacional de Normalización (ISO) y tiene como objetivo garantizar que todas las organizaciones involucradas en la cadena alimentaria puedan proporcionar productos seguros de manera consistente. También se beneficia del CEP para supervisar los procesos críticos y garantizar la seguridad del producto.

Por último, el APPCC es un sistema de gestión preventivo de la inocuidad de los alimentos. Se centra en la identificación de los posibles peligros biológicos, químicos y físicos que pueden ocurrir en cualquier etapa de la producción. El CEP se utiliza precisamente para monitorear estos puntos críticos, asegurando la calidad.

Mejore el CEP con la ciencia de datos

La integración de CEP con la ciencia de datos es un enfoque poderoso para la mejora continua de procesos. Al combinar métodos estadísticos tradicionales con técnicas avanzadas de análisis de datos, las industrias pueden obtener información más asertiva y tomar decisiones más informadas. Esto no solo ayuda a cumplir con los estándares regulatorios, sino también a optimizar la producción y reducir costos.

En resumen, CEP, cuando se combina con la ciencia de datos, proporciona una base sólida para la gestión de la calidad y el cumplimiento de los estándares regulatorios. Al mismo tiempo, esta unión impulsa la innovación y la eficiencia en la industria manufacturera. Conoce más sobre nosotros.