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“DISEÑO DE DISPOSITIVO PARA MEDIR ÁNGULOS DE
TORSIÓN UTILIZANDO UN ENFOQUE BASADO EN DISEÑO
PARA SEIS SIGMA Y DISEÑO INDUSTRIAL”
PROYECTO DE TITULACION
Que presenta:
FLOR CHAVIRA SOTELO
Al Instituto de Ingeniería y Tecnología de la
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
Para obtener el título de:
MAESTRO EN INGENIERÍA EN MANUFACTURA
Departamento de Ingeniería Industrial y de Manufactura
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CIUDAD JUÁREZ
Mayo, 2018
PAGINA DE FIRMAS
CARTA DE LA EMPRESA
iv
DEDICATORIA
Dedico este trabajo principalmente a DIOS por darme la vida y las fuerzas
para concluir con esta objetivo. Así también al pilar fundamental en mi
vida, mis padres y hermanas; por apoyo incondicional para realizar mis
sueños y siempre estar ahí cuando más los necesito y recordarme que soy
una mujer capaz de lograr mis objetivos.
“El Señor omnipotente es mi fuerza; da a mis pies la ligereza
de una gacela y me hace caminar por las alturas” Habacuc 3:19
v
AGRADECIMIENTOS
A mis padres por acompañarme durante toda mi formación profesional
hasta hoy en día y por enseñarme que con trabajo, esfuerzo y dedicación
se logran todos tus sueños.
A mis hermanas por un ejemplo de mujeres exitosas y trabajadoras, por el
apoyo moral de no dejar atrás mis sueños y metas.
Dr. Francisco Estrada por la enseñanza de sus conocimientos y
experiencias brindadas a mi formación profesional, por el impulso y
soporte brindado para concluir con este proyecto.
vi
ABSTRACTO
En este artículo se presenta un análisis de algunos métodos empleados
por las metodologías de Diseño para Seis Sigma y Diseño industrial para el
desarrollo de productos y una breve descripción de cada una de ellas así como el
beneficio e impacto de la aplicación de las herramientas de las 2 filosofías del
diseño para la innovación y desarrollo de nuevos productos.
El objetivo es proponer la aplicación de una serie de herramientas para la
visualización de oportunidades de planteamiento de proyectos de investigación
en el tema de diseño y desarrollo de la perspectiva de Seis Sigma. Las
herramientas consideradas en esta propuesta son: Casas de la calidad 1 y 2,
matriz de Pugh, 5 Porqués, análisis por pares, desarrollo de ideas creativas, etc.
Mediante el desarrollo de la metodología se realizan pruebas estadísticas
como la Prueba de 2 proporciones en la que los resultados obtenidos muestran
una reducción en el porcentaje de piezas mal medidas de un 24% con el método
anterior a un 8% después de la aplicación de las herramientas descritas en la
metodología.
vii
ABSTRACT
This article presents an analysis of some methods used by the Six Sigma
Design and Industrial Design methodologies for the development of products; and
a brief description of each of them as well as the benefit and impact of the
application of the tools of 2 design philosophies for innovation and development
of new products.
The objective is to propose the application of a series of tools for the
visualization of opportunities of approach of projects of investigation in the
subject of design and development of the perspective of Six Sigma. The tools
considered in this proposal are: Quality function deployment matrix 1 and 2,
Pugh matrix, 5 Whys, Pair analysis, development of creative ideas, etc.
Through the development of the methodology, statistical tests are
performed, such as the 2 proportions test in which the results obtained show a
reduction in the percentage of badly measured pieces of 24% with the previous
method to 8% after the application of the tools described in the methodology.
viii
TABLA DE CONTENIDO
DEDICATORIA ...................................................................................... iv
AGRADECIMIENTOS ............................................................................. v
ABSTRACTO ........................................................................................ vi
ABSTRACT ...........................................................................................vii
TABLA DE CONTENIDO ...................................................................... viii
LISTADO DE FIGURAS ......................................................................... xi
LISTADO DE TABLAS .......................................................................... xii
CAPITULO 1 .......................................................................................... 1
1.1 PANORAMA GENERAL .............................................................. 1
1.2 ENUNCIADO DEL PROBLEMA .................................................. 4
1.3 HIPÓTESIS................................................................................ 4
1.4 ALCANCE Y DELIMITACIÓN ...................................................... 5
1.5 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO ................................................... 8
1.6 RESUMEN ................................................................................ 9
CAPITULO 2 ................................................................................... 10
2.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................... 10
ix
2.2 DFSS ...................................................................................... 10
2.3 DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN DE CALIDAD (QFD) ................ 18
2.4 MATRIZ DE CONCEPTOS PUGH ............................................. 21
2.5 DIAGRAMA FAST .................................................................... 22
2.6 DISEÑO CONCEPTUAL ........................................................... 23
2.7 RESUMEN .............................................................................. 25
CAPITULO 3 ........................................................................................ 27
3.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................... 27
3.2 Paso 1. PROBLEMA ................................................................. 28
3.3 Paso 2. CINCO PORQUES ....................................................... 30
3.4 Paso 3. REQUERIMIENTOS DEL USUARIO ............................. 31
3.5 Paso 4. ANÁLISIS POR PARES ................................................. 32
3.6 Paso 5. PRIMERA CASA DE CALIDAD (QFD) ........................... 32
3.7 Paso 6. DESARROLLO DEL DISEÑO ....................................... 35
3.8 Paso 7. CONCEPTOS PUGH .................................................... 35
3.9 Paso 8. SEGUNDA CASA DE LA CALIDAD ............................... 36
3.10 Paso 9. DISEÑO DETALLADO ................................................. 39
3.11 Paso 10. PROTOTIPO .............................................................. 40
3.12 Paso 11. GAGE R & R.............................................................. 40
x
3.13 Paso 12. KAPPA....................................................................... 41
3.14 Paso 13. PRUEBA DE 2 PROPORCIONES ................................ 43
3.15 RESUMEN DEL CAPITULO ...................................................... 44
CAPITULO 4 ........................................................................................ 46
4.1 INTRODUCCION ..................................................................... 46
4.2 PROBLEMA ............................................................................. 47
4.3 CINCO PORQUÉS ................................................................... 49
4.4 REQUERIMIENTOS DEL USUARIO ......................................... 50
4.5 ANÁLISIS POR PARES ............................................................. 51
4.6 PRIMERA CASA DE CALIDAD (QFD) ....................................... 52
4.7 DESARROLLO DEL DISEÑO ................................................... 53
4.8 CONCEPTOS PUGH ................................................................ 55
4.9 SEGUNDA CASA DE CALIDAD (QFD) ...................................... 56
4.10 DISEÑO DETALLADO.............................................................. 57
4.11 PROTOTIPO ............................................................................ 59
4.12 GAGE R & R............................................................................ 60
4.13 KAPPA..................................................................................... 61
4.14 PRUEBA DE 2 PROPORCIONES .............................................. 66
CAPITULO 5 ........................................................................................ 68
xi
5.1 RESUMEN DEL TRABAJO REALIZADO ....................................... 68
5.2 DISCUSIÓN Y SIGNIFICADO DE LOS RESULTADOS
OBTENIDOS ..................................................................................... 69
5.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................... 70
5.3.1 CONCLUSIONES ................................................................... 70
5.3.2 RECOMENDACIONES .......................................................... 70
5.4 RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN A
FUTURO ........................................................................................... 71
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................... 72
GLOSARIO........................................................................................... 77
CURRICULUM VITAE ........................................................................... 78
xii
LISTADO DE FIGURAS
Figura 1-1 Layout de la línea de producción........................................... 6
Figura 1-2 Vista lateral derecha de componente Sidecar ........................ 6
Figura 1-3 Vista frontal de componente Sidecar ..................................... 7
Figura 1-4 Inspección con Jagwire ......................................................... 7
Figura 2-1 Conexión de matrices QFD ................................................. 19
Figura 2-2 Modelo de Asimov ............................................................... 24
Figura 2-3 Modelo de Munari ............................................................... 25
Figura 3-1 Secciones de la Metodología ................................................ 27
Figura 3-2 Defecto a investigar ........................................................... 29
Figura 4-1 Diagrama de Flujo de los resultados obtenidos ................... 46
Figura 4-2 Defecto a Investigar ............................................................ 48
Figura 4-3a Sistema de medición (frontal) ........................................... 59
Figura 4-3b Sistema de medición (posterior) ....................................... 59
Figura 4-3c Sistema de medición integrado a la linea de produccion ... 59
xiii
LISTADO DE TABLAS
Tabla 2-1 Nivel de desempeño de un proceso en valor sigma ................ 11
Tabla 3-1 Defectos de Cliente ............................................................... 29
Tabla 3-2 Diagrama de Cinco Porques ................................................. 30
Tabla 3-3 Requerimientos del usuario .................................................. 31
Tabla 3-4 Análisis por pares por factor................................................. 32
Tabla 3-5 Casa de la Calidad 1 ............................................................ 34
Tabla 3-6 Plantilla de Bocetos .............................................................. 35
Tabla 3-7 Tabla de Conceptos Pugh ..................................................... 36
Tabla 3-8 Casa de la Calidad 2 ............................................................ 38
Tabla 3-9 Planos .................................................................................. 39
Tabla 3-10 Datos de Gage R&R ............................................................ 41
Tabla 3-11a Datos Kappa / Jagwire ..................................................... 42
Tabla 3-11b Datos Kappa / Diseño propuesto ...................................... 42
Tabla 3-12 Mediciones de atributo ....................................................... 43
Tabla 4-1 Defectos de cliente ............................................................... 48
Tabla 4-2 Diagra de Cinco Porques ...................................................... 49
Tabla 4-3 Requerimientos del usuario .................................................. 50
Tabla 4-4a Análisis por pares, Factor A ............................................... 51
Tabla 4-4b Análisis por pares, Factor B .............................................. 51
Tabla 4-4c Análisis por pares, Factor C ................................................ 51
xiv
Tabla 4-5 Casa de la Calidad 1 ............................................................ 52
Tabla 4-6a Boceto 1 ............................................................................. 53
Tabla 4-6b Boceto 2 ............................................................................. 53
Tabla 4-6c Boceto 3 ............................................................................. 54
Tabla 4-6d Boceto 4 ............................................................................. 54
Tabla 4-7 Tabla de Conceptos Pugh .................................................... 55
Tabla 4-8 Casa de la Calidad 2 ............................................................ 56
Tabla 4-9a Plano Base ........................................................................ 51
Tabla 4-9b Plano Plantilla para medir grados ...................................... 58
Tabla 4-9c Plano Conjunto .................................................................. 51
Tabla 4-10a Tabla de datos variables .................................................. 60
Tabla 4-10b Resultados numéricos del Gage R&R ................................ 61
Tabla 4-11a Datos Kappa / Jagwire ..................................................... 62
Tabla 4-11b Datos Kappa / Dispositivo diseñado ................................. 63
Tabla 4-11c Resultados numéricos de Kappa para “Jagwire” ................ 63
Tabla 4-11d Resultados numéricos de Kappa para “Diseño Propuesto” 65
Tabla 4-12a Tabla de resultados ......................................................... 66
Tabla 4-12b Resultados de Prueba de 2 Proporciones ......................... 66
1
CAPITULO 1
INTRODUCCIÓN
1.1 PANORAMA GENERAL
Garnica (2012) menciona que, debido al aumento de la competencia
en el mercado nacional e internacional y el constante desarrollo de la
tecnología y las necesidades comerciales, se genera una inminente
necesidad de diseñar y fabricar productos con valor agregado, se ha visto
a la apremiante emergencia de generación de estrategias empresariales
dirigidas al desarrollo de nuevos productos.
Suh (1990) observa que una de las áreas fundamentales en las
empresas manufactureras es precisamente el área productiva, pues de ella
depende gran parte de la satisfacción del cliente en lo referente a las
características y especificaciones del producto. Así mismo afirma que
existe una vinculación del dominio funcional al dominio físico el cual es el
objetivo de un diseño, lo cual implica una continua interacción entre lo
que se quiere conseguir y la forma como se consigue.
Liu (2007) comenta que, en la actualidad, se sabe que la calidad y
la variación de un producto están relacionadas directamente con el diseño
del producto y del proceso de manufactura. Esto significa que, con la
aplicación de herramientas estadísticas convencionales, solo se alcanza
2
un cierto porcentaje de mejoras. Los problemas encontrados después de
esta fase, pueden ser sencillos de encontrar a través del proceso de DMAIC,
pero corregirlos es muy costoso en comparación con otras herramientas
como el Diseño para Seis Sigma.
Reyes (2007) considera que utilizar las herramientas de la
metodología de Diseño para Seis Sigma (DFSS) en el desarrollo temprano
del producto se obtiene un diseño robusto. Debido a que se utiliza un
enfoque del tipo proactivo que evita defectos en el futuro. Se asegura de
hacer las cosas correctas desde la primera vez y todo el tiempo, logra una
excelencia en el diseño de tal forma que este desempeñe correctamente su
funcionamiento con máxima consistencia y mínima variación.
Walden (1993) afirma que para entender las necesidades del cliente
tienen que ser vistas como problemas a solucionar, ya que un producto o
servicio sólo tendrán éxito si resuelve eficazmente uno o más problemas
de las características clasificadas como importantes por el cliente.
Jurado (2012) aporta que la metodología de Diseño para Seis Sigma
también es aplicable para el rediseño de productos o procesos existentes,
para analizar posibles respuestas de cambios en el diseño que puedan
afectar la operación de todo el conjunto y como estas modificaciones
contribuyen a cumplir con los requerimientos del cliente y objetivos de la
empresa.
3
Dym (2002) asevera que después de revisar algunas definiciones en
que se han dado al diseño en ingeniería, propone lo siguiente: que la
generación y evaluación sistemática e inteligente de especificaciones para
objetos cuya forma y función alcanzan los objetivos establecidos y
satisfacen las restricciones especificadas.
Matzler et al, (1998) afirma que toda medición o instrumento
utilizado para la recolección de datos tiene que reunir dos requisitos
esenciales: confiabilidad y validez. La confiabilidad de un instrumento de
medición se refiere al grado en que su aplicación repetida al mismo sujeto
u objeto produce resultados iguales. Mientras que la validez, en términos
generales, se refiere al grado en que un instrumento realmente mide la
variable que pretende medir.
La presente investigación se compone de 5 capítulos. El
capítulo 1 presenta una introducción y una descripción del problema a
solucionar. El capítulo 2 se compone de una revisión de la literatura
relacionada a la metodología propuesta. El capítulo 3 muestra los pasos
de la metodología propuesta y las herramientas utilizadas para comprobar
la hipótesis de investigación . En el capítulo 4 se exponen los resultados
obtenidos. Finalmente, en el capítulo 5 se discuten los resultados, se
plantean las conclusiones y recomendaciones a considerar para futuras
investigaciones.
4
El capítulo 1 está compuesto por varias secciones. En la sección 1.2
se describe el enunciado del problema a tratar, la sección 1.3 se plantea
la Hipótesis de investigación, en la sección 1.4 se describen los alcances
de la investigación, en la sección 1.5 se hace un listado de definición de
términos a considerar para la investigación, la 1.7 se plantea la
Importancia que tiene el desarrollo del análisis y la investigación del
estudio y finalmente la sección 1.8 aporta un Resumen de los aspectos
más importantes del presente capítulo.
1.2 ENUNCIADO DEL PROBLEMA
El cliente que utiliza las piezas de Trapezoide para el ensamble final
del dispositivo medico reporta mensualmente los defectos observados en
las piezas recibidas. Uno de los defectos reportados con mayor incidencia
es “Sidecar torcido”. A pesar de que una característica critica que se
inspecciona durante el proceso, el defecto se hace presente con el cliente.
1.3 HIPÓTESIS
La presente investigación propone utilizar algunas herramientas de
Diseño para Seis Sigma y de Diseño Industrial, donde se transfieren las
expectativas del cliente en factores de un sistema/dispositivo para la
medición del grado de torsión del componente sidecar.
5
Para la evaluación de la metodología se utiliza una variable de
respuesta: La reducción de piezas medidas incorrectamente. Las hipótesis
se presentan de la siguiente manera:
H0: La cantidad de piezas medidas incorrectamente antes es igual después
de la aplicación de la metodología propuesta.
H1: La cantidad de piezas medidas incorrectamente antes es mayor que
después de la aplicación de la metodología propuesta.
H0: μPz antes = μPz después
H1: μPz antes > μPz después
Unidad de medida: Pz (cantidad de piezas)
1.4 ALCANCE Y DELIMITACIÓN
El defecto de sidecar torcido se genera en la estación de “Aplicación
de Sidecar” de la línea de producción del área de Trapezoide, como se
muestra en la Figura 1-1.
El defecto se consiste en un desfase en la unión de la manga PTFE
con el embobinado de la pieza (Figuras 1-2 y 1-3). La condición de sidecar
torcido se detecta en la estación de inspección visual donde se realiza la
prueba funcional, la cual consiste en introducir un alambre bicolor
(Jagwire) en el diametro interior del Sidecar Figura 1-4. Visualmente se
verifica el grado de torsión del componente con respecto al resto de la
6
pieza. El criterio de aceptación para esta característica es que el grado de
torsión entre Sidecar y el embobinado debe ser entre 10° y 170°.
Figura 1-1 Layout de la línea de producción
Figura 1-2 Vista lateral derecha de componente Sidecar
7
Figura 1-3 Vista frontal de componente Sidecar
Figura 1-4 Inspección con Jagwire
El método de inspección que realiza el asociado con el “Jagwire”
depende del nivel de experiencia y la percepción del operador que realiza
la prueba; por lo que el método no es preciso y genera falsos rechazos y
además ocasiona reducción de la productividad de la línea de producción.
La aplicación de las herramientas de Diseño para Seis Sigma y
Diseño Industrial para el desarrollo del sistema /dispositivo propuesto que
8
es capaz de medir los grados de torsión del componente significativamente
en comparación con el método actual, y reducir la cantidad de piezas mal
medidas y mal clasificadas en la estación de inspección visual 100% de la
línea de producción de Trapezoide, que se muestra en la Figura 1-3.
1.5 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO
De acuerdo a la literatura revisada, existe evidencia de que al aplicar
la metodología de Diseño para Seis Sigma se obtienen resultados positivos
de diferentes problemáticas:
• Espinoza (2013) garantiza que un proceso que inicialmente trabaja a
un nivel de 4.5 sigmas después de la aplicación de la metodología
propuesta alcanza un nivel de calidad de 6 Sigmas, el cual además
cumple con las características requeridas por el cliente.
• Polit (2006) aporta que a través de la aplicación de Diseño para Seis
Sigma en un proceso de secado de paja se reduce el tiempo de secado
de 24 horas a 1 hora y media. (Polit 2006)
• Gleen (2000) comenta que Toyota reduce a la mitad sus costos de
diseño y reduce el tiempo de desarrollo de producto en un tercio
después de que comienza a utilizar la herramienta de QFD.
9
1.6 RESUMEN
El contenido del capítulo 1 presenta una descripción del
panorama actual relacionado al defecto de Sidecar torcido que
representa el 12% de piezas defectuosas al mes. Se utiliza el método
“Jagwire” para ver los grados de torsión de un componente y
determinar si la pieza es aceptada o rechazada. Se plantea el problema
de diseñar un método preciso con la aplicación de algunas de las
herramientas de DFSS y de Diseño Industrial, que reduzca las piezas
mal catalogadas. Para la evaluación y comprobación de la metodología
de DFSS se verifica una variable de respuesta que tiene como objetivo
demostrar una la reducción de piezas defectuosas mal medidas y
comprobar que es un método eficiente. Por último, se muestra la
relevancia de la utilización de algunas herramientas de las
metodologías de DFSS y de Diseño Industrial en casos de estudio se
tienen ventajas económicas y de productividad para las empresas
donde se aplican y se desarrolla dicha metodología en la generación de
nuevos productos o proceso u optimización de los existentes.
10
CAPITULO 2
CONCEPTOS Y LITERATURA
2.1 INTRODUCCIÓN
Los artículos citados en este capítulo describen la aplicación de las
herramientas de Diseño para Seis Sigma como: ICOV e IDOV. Asi como
también los métodos de Análisis por Pares, Despliegue de la función de
Calidad, las cuales han sido aplicadas en diferentes entornos y procesos.
El capítulo 2 muestra en la sección 2.2 investigaciones relacionadas
a Diseño para Seis Sigma, la sección 2.3 se describen algunos artículos
relacionados con el Despliegue de la Función de Calidad (QFD) o también
conocidas como las Casas de la Calidad. Así como en la sección 2.4 se
muestran artículos relacionados la Matriz de Conceptos Pugh. En la
sección 2.5 se tratan artículos acerca del Diagrama FAST. Además, la
sección 2.6 se comentan artículos sobre el Diseño Conceptual; finalmente
en la sección 2.7 se explica un breve resumen del presente capitulo.
2.2 DFSS
Por otro lado, existen muchos más artículos disponibles que
mencionan el uso de la herramienta de Diseño para Seis Sigma, aunque
no proveen el detalle de los resultados obtenidos. También se hace
11
referencia a otros artículos de literatura que muestran algunas referencias
que aportan datos de interés.
La palabra sigma es un signo griego (σ) usado como termino
estadístico que indica, hasta que punto las medidas de un proceso en
particular, se desvían en la perfección. Mientras más alto sea el número,
más se acerca u proceso a la perfección. La Tabla 2-1 muestra una
relación del valor sigma con el porcentaje de procesos dentro de
especificación, de los defectos por millón, y la capacidad de un proceso.
Tabla 2-1 Nivel de desempeño de un proceso en valor sigma
Polit, et. al., (2006) realiza un proyecto en el cual plantea el
establecimiento de parámetros de diseño para el proceso de secado de paja
toquilla por medio de la metodología de diseño para seis sigma, con el
objetivo de determinar las condiciones óptimas de trabajo que minimicen
el tiempo de secado del proceso, la metodología que utiliza Polit es ICOV.
Se analizan dos factores: la temperatura y la velocidad del viento. Se
6 99.9997% 3.4 2.00
5 99.977% 233 1.67
4 99.38% 6,210 1.33
3 93.30% 66,807 1.00
2 69.10% 308,538 0.67
1 30.90% 691,462 0.33
Partes por
millon
Valor
Sigma
Porcentaje de
procesos dentro de
especf.
Capacidad
de proceso
12
realiza un diseño factorial completo para determinar su relación con el
tiempo de secado, se determina que solo la temperatura influye en la
respuesta por lo cual manteniendo la temperatura en los parámetros
indicados (41 grados centígrados) se obtiene un proceso de seis sigma con
un nivel de rechazo de 0.04 errores por millón con un Cpk= 1.66, lo cual
disminuye el tiempo de 24 horas promedio a 1 hora y 2 minutos. Se realiza
el estudio también de dos factores con el objetivo de darle un mayor valor
a la paja toquilla los cuales son resistencia y elasticidad, para la
resistencia se obtiene un nivel de 5 sigmas con un promedio de 478.20
errores por millón y un Cpk=1.07. La elasticidad tiene un nivel de 4 sigma
con 3606.65 errores por millón.
Espinosa (2013), realiza un estudio donde aplica la herramienta de
Diseño para Seis Sigma, elabora el diseño de dos nuevos modelos de
desarmador que alcanzan niveles de calidad mayor a 4.5 sigmas, teniendo
como variables de respuesta el tiempo de proceso y la proporción de fallas.
La metodología que emplea Espinosa se basa en Diseño para seis sigma
mediante las fases de ICOV (Identificar, Caracterizar, Optimizar y
Verificar), En la primera Fase utiliza cuestionario tipo Kano para
identificar las características del cliente y clasificar su importancia, en la
Fase dos utiliza las casas de la calidad para convertir los requerimientos
del cliente en características del producto y proceso, en la Fase 3 realiza
13
un esquema del diseño y determina las tolerancias críticas del ensamble
y finalmente en la Fase 4 construye prototipos físicos y calcula los
estadísticos de prueba utilizando una prueba de comparación de dos
medias. Las conclusiones que se obtiene con la aplicación de esta
metodología son: Para la variable de tiempo de proceso se reducen los
tiempos del modelo 1 a 34.14%, modelo 2 a 41.67%, para la variable de
proporción de fallas teniendo un nivel inicial de 4.12 sigmas se incrementa
a un nivel mayor a 6 sigmas.
Kim, et. al., (2007), presenta un estudio para la optimización de
respuestas dinámicas de un mecanismo de alimentación de papel
aplicando la metodología de Diseño para Seis Sigma. En este documento,
un mecanismo es alimentado por otro mecanismo de contacto y fricción
sobre rodillos o guías. El objetivo del diseño es minimizar las cantidades
de deslizamiento entre el papel y el mecanismo de restricción y satisfacer
6-sigma para las fuerzas de presión de rodillos. La metodología que emplea
Kim con el fin de evitar la dificultad del análisis de sensibilidad de diseño
y superar el ruido numérico, emplea una optimización meta-modelo
basado en los métodos DOE clásicos. Con el fin de validar los resultados
DFSS, se toma una muestra de 10 puntos de un método latino-hipercubo
en el diseño final el rango de la muestra es la desviación variable aleatoria.
La desviación estándar de la muestra se obtiene como 0,00050226. Esto
14
es menos que la desviación estándar aproximada. Representa el diseño
propuesto satisface las restricciones de 6 sigma utilizando sólo 23
evaluaciones. Kim muestra que Diseño para Seis Sigma se puede
implementar mediante el uso de la varianza aproximada de meta-modelo.
Breyfogle III (2003) indica que una organización, con niveles de clase
mundial se considera estar en valor de 6 sigmas a corto plazo y a un nivel
de 4.5 sigmas en el largo plazo. Una compañía estándar en los Estados
Unidos trabaja a niveles de calidad sigma promedio de 4. La diferencia de
esta a 4 sigmas en lugar de 6 sigmas es de producir 1826 veces más
defectos y con una pérdida de utilidad neta del 10%.
Tchidi (2012) desarrolla la metodología de seis sigma en la búsqueda
de una solución práctica para el proceso de construcción y para mejorar
la calidad en estructuras compuestas prefabricadas, en la primer fase
utilizan DMAIC como método para el análisis de factores esenciales de
mejora para aumentar la satisfacción del cliente, después de obtener los
factores que influyen en el proceso de construcción integran la información
obtenida en el nuevo diseño. En la siguiente fase implementan DFSS
utilizando el acrónimo DCOV para rediseñar el proceso y desarrollar
estructuras compuestas prefabricadas ligadas a los requerimientos del
cliente bajo las mismas condiciones del equipo de producción. Los
15
resultados obtenidos son; mejora en el control de calidad, reducción del
tiempo de construcción en un 26.2 %, disminución de los desechos en un
67%, y se logra recuperar un 84.7% de los materiales desechados.
Mahesh, et. al., (2006) proponen una metodología con enfoque seis
sigma, cuyo objetivo es reducir al mínimo las inconsistencias del proceso,
los defectos de fabricación e identificar el mejor procedimiento para lograr
una precisión geométrica y rugosidad de la superficie deseable en las
piezas a fabricar para rediseñar el proceso de fabricación de una pieza a
través de las fases de diseño para seis sigma. Los resultados que se
obtienen es una mejora en la medición actual de la dimensión y una
disminución del error un 95.3% para el eje X y un 96.5% para el eje Y. El
error en el eje X disminuye 12.41% y en el eje Y un 9.81% y el valor
promedio de rugosidad de la superficie disminuye 13.1973%.
Kerri (2004) plantea que DFSS es el acrónimo en inglés de Diseño
para Seis Sigma y tiene principio primordial: diseñar correctamente a la
primera vez. A diferencia de la metodología DMAIC las fases o etapas de
DFSS no son reconocidas universalmente, cada organización puede definir
las etapas de DFSS de forma diferente, dependiendo de sus necesidades o
del modelo de referencia utilizado para implementarla. DFSS se puede
usar para diseñar un producto o servicio a partir de cero. El nivel sigma
16
esperado es al menos 4.5, pero puede ser mayor o igual a 6 dependiendo
del producto. Producir con un nivel tan bajo de defectos, desde el
lanzamiento del producto, significa que se debe lograr un completo
entendimiento de las expectativas y necesidades del cliente (CTQ’s) antes
de completar e implementar el diseño.
Li, et. al., (2005), proponen un sistema CAE basado en DFSS para generar
un sistema robusto. Combina Diseño para Seis Sigma y simulación por
computadora para desarrollar un sistema que dé como resultado un
sistema robusto en el proceso de formación y modelado de hojas de metal,
lo cual conlleva a incrementar la calidad del proceso y satisfacer los
requerimientos del cliente.
Huang, et. al., (2010) implementa la metodología DMADV para
mejorar la calidad de las cámaras de vigilancia y para disminuir los costos
excesivos relacionados. En la fase de definir obtiene como resultado que
la calidad de vigilancia de la cámara es una preocupación para el
fabricante, los datos de re-trabajo muestran un alto porcentaje de
unidades defectuosas del proceso de montaje y la mala soldadura. En la
fase de Medir se obtiene un valor de P<0.001, este hallazgo demuestra que
el fabricante de vigilancia de la cámara tiene problemas muy significativos
debido a que no hay soldadura. En analizar el problema representa el
68.7% de las unidades defectuosas y el video inestable representa el 27.2%
17
de las unidades defectuosas (89.2%) tienen que someterse a soldadura,
específicamente en cuanto a componentes de la balanza (29 unidades,
10.8%).
En la etapa de Diseño, el resultado del análisis muestra que la mala
calidad de la soldadura es la causa principal de la mala respuesta de la
señal y también se encuentra que tanto el mal diseño de las almohadillas
de soldadura manual y la mala distribución del circuito llevan a la mala
calidad de la soldadura. La placa del circuito impreso se rediseño con un
tamaño más pequeño. Debido a que Z*>Z 0.01 la evidencia muestra que
hay una mejora significativa de las tasas de soldadura, la cual era la causa
principal de la calidad inaceptable.
Hernández (2010), utiliza herramientas de Diseño para Seis
Sigma y aplica la metodología DMADV para diseñar una vela de
iluminación que cumpla con los requerimientos del cliente. Los resultados
que obtiene son que los atributos importantes en la población son el
aroma, el olor y sus niveles aceptados son velas con aroma y con diferentes
colores. Dentro de los prototipos finales se observa que todos tienen un
nivel de satisfacción global de 7 puntos equivalentes a “Me gusta”. El
estudio demuestra que resulta rentable, elaborar este tipo de velas
invirtiendo el 0.36% del costo actual en materia prima, para obtener un
aumento del 92.05% en ventas.
18
2.3 DESPLIEGUE DE LA FUNCIÓN DE CALIDAD (QFD)
A continuación, se muestran aplicaciones de una de las principales
herramientas utilizadas en Diseño para Seis Sigma que es el Despliegue
de la Función de Calidad (QFD):
Manzanera (2010) comenta que el termino de QFD que significa
Despliegue de la Función de Calidad o por su nombre en inglés Quality
Function Deployment (QFD), también conocida como la Casa de la
Calidad. Manzanera afirma también, que es una metodología que ayuda al
desarrollo de los procesos de innovación y al desarrollo en las
organizaciones, también permite unir la transición que existe entre la
generación de una idea y cómo llevarla a cabo. Dicha metodología facilita
la determinación de los elementos que la organización necesita para la
elaboración de un producto, lo que permite, posteriormente, establecer los
métodos de producción para la optimización de los recursos y
maximización de los beneficios. Así también la herramienta de QFD
ayudar a traducir los requerimientos del cliente a parámetros y funciones
para el desarrollo del producto, fabricación, estrategias de mercado, ventas
y distribución.
Escamilla (2015), explica que el QFD es un método sistemático para
garantizar que las propiedades, características y especificaciones de un
producto, así como la selección de desarrollo de equipos, métodos y
19
controles de proceso, estén orientados a las demandas del cliente o del
mercado y la conexión entre cada una de ellas, como se muestra en la
Figura 2-1.
• El principal beneficio de la casa de la calidad es que
permite pensar al diseñador en la dirección adecuada y unida.
• La voz del cliente externo e interno es cuantificada y
presentada en forma de casa de la calidad.
• Los diferentes grupos (ingeniería, producción, etc.)
pueden visualizar el efecto de los cambios de planeación y
diseño de forma de balancear las necesidades del cliente, costos
y características de ingeniería en el desarrollo de productos y
servicios nuevos o mejorados
Figura 2-1 Conexión de matrices QFD
20
Homkhiew, et. al., (2012) desarrollan QFD para la elaboración de
prototipos de armarios de madera. Los requerimientos del producto se
utilizan para diseñar nuevas formas del producto a través de cambios en
la geometría, modelo, color, funcionalidad y la calidad deseada en los
materiales utilizados, los prototipos son evaluados por los clientes y se
obtiene como resultado un aumento en el valor promedio de satisfacción
de 2.71 a 4.08 puntos sobre los productos actuales, lo cual equivale a un
incremento de 54.87%.
Ruiz, et. al., (2012), utilizan la optimización tipológica y QFD para
optimizar el comportamiento mecánico de un semirremolque del tipo
plataforma para vehículos de carga, al implementar las herramientas
obtienen un diseño que mejora las condiciones de peso y que permite
aumentar la capacidad de carga del semirremolque, como resultado se
obtiene un ahorro de masa de 13% correspondiente a 301.5 Kg lo cual se
puede utilizar para aumentar la capacidad de carga del semirremolque. El
uso del QFD como estrategia para el análisis del problema permite definir
claramente los objetivos del diseño óptimo y tener en cuenta los
requerimientos de clientes potenciales.
Yeng, et. al., (2011), desarrollan las cuatro fases del QFD en
conjunto con TRIZ para la creación de un producto que satisface las
necesidades del cliente, a la vez que cumple con los objetivos de
especificación en costo, tiempo y alto rendimiento de producción, este
21
caso de estudio se aplica a una laptop y da como resultado un diseño
ecológico, que resuelve las contradicciones de los diseñadores, al ser
innovador y asegurar el éxito del producto en el mercado.
2.4 MATRIZ DE CONCEPTOS PUGH
Yang (2008) menciona que una más de las herramientas que forma
parte de la metodología de DFSS es la Matriz de Conceptos Pugh. En 1996,
el investigador Pugh propone una técnica de evaluación matricial que
valoriza cada concepto frente a los criterios técnicos y las preocupaciones
del cliente desde una perspectiva total.
Pugh (1991) discute el papel del diseño sistemático y la selección de
conceptos para productos convencionales como no convencionales
(creativas). Para la evaluación de defectos hay disponibles diversos
métodos par evaluación de conceptos y posibles soluciones. Para ello uno
de los métodos de evaluación de concepto utilizados frecuentemente
incluyen la selección del concepto Pugh. El concepto de selección básico
de Pugh tiene el principio básico de una matriz donde los requerimientos
están en filas y los conceptos de los productos están en columnas.
Gutiérrez (1999) aporta en un ejemplo de sistema de perforación, hace
referencia a una estructura de alternativas definidas y conceptos claros
donde en mesas de trabajo de equipos multifuncionales se desarrolla una
matriz evolucionada en la que se consideran 6 interacciones de los
22
procesos de evaluación. Al final el concepto ganador no es uno de los
conceptos iniciales, aunque si una combinación de los criterios más
importantes. Finalmente aporta una observación importante del creador
de esta teoría, en la que se menciona que los conceptos son cuantificados
en un espectro estático-dinámico; donde para los productos dinámicos los
requerimientos son definidos y el concepto se desarrolla en respuesta a los
mismos requerimientos. En cambio, para los estáticos el concepto se
asume, es decir que están en el contexto del concepto. Por lo que es
importante que el diseño y el desenvolvimiento de la producción propuesta
del diseño consideren ambos aspectos.
2.5 DIAGRAMA FAST
Rojas (2001) propone la aplicación de un modelo de toma de
decisiones basado en la ingeniería de valor para la mejora del producto en
una empresa de calzado. Establece sugerencias de mejora en el ensamble
del calzado para aumentar las ventas de su producto y ser más
competitivos. Establece un modelo de toma de decisiones con enfoque en
generación de conceptos, herramientas y fases de ingeniería de valor como
lo es el Diagrama FAST y diagrama de flujo de proceso. Mediante el
diagrama FAST, se encuentran y se evalúanuuy` las necesidades reales
del consumidor de zapatos para descubrir el desempeño que tiene el
producto. Lo que permitió traducir los requerimientos y opiniones de los
23
consumidores a valores numéricos que dan sustento a la propuesta de
cambio y mejora.
2.6 DISEÑO CONCEPTUAL
Dym (2002) después de revisar muchas de las definiciones que se
han dado de Diseño en Ingeniería, propone que: El diseño es la generación
y la evaluación sistemática e inteligente de las especificaciones para
artefactos cuya forma y función alcanzan los objetivos establecidos y
satisfacen las restricciones especificadas.
Pugh (1990) define como “diseño total” a la actividad sistemática
desarrollada para satisfacer la necesidad de un individuo y que cubre
todas las etapas desde la identificación de la necesidad hasta la venta del
producto.
Pahl y Beitz (1995) lo definen como la actividad que afecta casi todas
las áreas de la vida humana, utilizando las leyes de la ciencia, se basa en
una experiencia especial y define los requisitos para la realización física
de la solución diseñada.
Asimov (1962) describe cómo los diseñadores industriales vuelven
los ojos hacia los métodos de la ingeniería. Considera dos grandes fases
en el desarrollo de un método de diseño que se interrelacionan entre sí. La
24
primera llamada fase de planeación y morfología, la segunda es el diseño
detallado, tal como se muestra en la Figura 2-2:
Figura 2-2 Modelo de Asimov
Para Alexander (1964) la clave se encuentra en el análisis riguroso
del problema y en adaptar a éste la estructura del programa del diseño y
no al revés. Armonía entre la forma y el contexto. Aboga por un
racionalismo derivado de las ciencias exactas. El problema queda
subdividido en subgrupos de problemas. La solución será la de aquellos
problemas parciales relacionados jerárquicamente.
Munari (1979) señala que en el campo del diseño no es correcto
proyectar sin método, no se busca una idea sin hacer previamente un
estudio o sin saber con qué materiales se construirá, sin el conocimiento
25
de los procesos de fabricación. Plantea un método proyectual que consiste
en la realización de una serie de operaciones dispuestas en un orden
lógico, un ejemplo del sistema que propone Munari se observa en la Figura
2-3.
Figura 2-3 Modelo de Munari
2.7 RESUMEN
La literatura que se revisa en el presente capitulo aborda la manera
en la que diferentes herramientas de la Metodología de Diseño para Seis
Sigmas y como diferentes autores realizan la aplicación en casos prácticos.
Sin embargo, no en todos los casos citados se obtienen resultados con un
nivel sigma. Se muestran herramientas como el Despliegue de la Función
de la Calidad (QFD), Matriz de Conceptos Pugh y la manera en que estas
fueron aplicadas para obtener resultados favorables para empresas de
diferentes giros. También se muestran algunos ejemplos de los conceptos
26
del diseño industrial y como los autores proponen diferentes metodologías
para el desarrollo de un concepto o diseño.
Los artículos mencionados en el presenta capitulo sirve de contraste
para la investigación, ya que muchos de ellos no concluyen con el Nivel
sigma o datos numéricos.
Las herramientas descritas en este capítulo aportan mejoras
cuantificables como se muestra en el artículo descrito por Espinosa en la
sección 2.2 donde por medio de la aplicación de la metodología de DFSS.
Se reduce el tiempo de 2 procesos, proceso 1 a 34.14% y proceso 2 a
41.67%; además logra incrementar el nivel de sigmas de 4.12 sigmas a 6
sigmas.
Algunos de los artículos que se describen en este capítulo muestran
problemas y metodologías similares a esta investigación , como lo son la
identificación de los requerimientos del cliente, aplicación de la Función
de la Calidad que permite traducir los requerimientos del cliente ya
identificaciones a funciones específicas para el diseño, desarrollo de
conceptos y su comprobación, etc.
27
CAPITULO 3
METODOLOGÍA
3.1 INTRODUCCIÓN
La metodología propuesta está enfocada en la implementación de
algunas herramientas del modelo de Diseño para Seis Sigma en
combinación con herramientas de la metodología del Diseño Industrial. La
metodología propuesta consta de 4 fases y un total de 13 herramientas
estructuradas como pasos secuenciales. La Figura 3-1 que muestra un
diagrama de flujo de la metodología propuesta.
Figura 3-1 Secciones de la Metodología
28
El resto del capítulo 3 muestra en la Sección 3.2 muestra el
problema a tratar, la sección 3.3 describe un diagrama de 5 porqués. La
sección 3.4 expone los requerimientos del usuario, en la sección 3.5 se
muestra un análisis por pares, la sección 3.6 describe la Casa de la
Calidad 1, la sección 3.7 consta del desarrollo del diseño, en la sección 3.8
se describe la matriz de conceptos Pugh. Además, en la sección 3.9 se
muestra el despliegue de la Casa de la calidad 2, en la sección 3.10 consta
del Diseño detallado de las piezas y en la sección 3.11 se muestra el
prototipo. Así como en la sección 3.12 se muestra el cálculo del Gage R&R,
en la sección 3.13 se describe el cálculo Kappa y en la sección 3.14 se
describen la Prueba de 2 Proporciones. Finalmente, la sección 3.15 se
describe el resumen del capítulo.
3.2 Paso 1. PROBLEMA
Se registran los defectos relacionados a quejas de cliente final o
reportes de campo, considerando la fecha y el total de defectos reportados
por el cliente en la fecha indicada, se utiliza la Tabla 3-1 para registrar los
datos.
Con los datos que se obtienen de la Tabla 3-1 se elabora un Pareto
y se selecciona el defecto de mayor incidencia. La Figura 3-2 muestra el
Pareto de Defectos.
29
Tabla 3-1 Defectos de Cliente
Figura 3-2 Defecto a investigar
Fecha Defecto Total
Defectos de quejas de cliente
30
3.3 Paso 2. CINCO PORQUES
Con el objetivo de analizar la causa raz del defecto con mayor
incidencia (Problema) se utiliza la pasa por una serie de preguntas de
Cinco Porqués. Se escribe el defecto en el campo del Porque 1 y la
respuesta se coloca en el campo del Porque 2 hasta concluir con él Porque
5. El Porqué 5 se considera como la causa raiz del Problema a solucionar.
Las respuestas se anotan en la Tabla 3-2.
Tabla 3-2 Diagrama de Cinco Porques
31
3.4 Paso 3. REQUERIMIENTOS DEL USUARIO
La determinación de los requerimientos del usuario se realiza por
medio de una matriz en la que se consideran tres aspectos básicos del
diseño y las características que se toman en cuenta para el diseño que da
respuesta a la causa raíz del problema detectado. La matriz se contesta
con la ayuda de los usuarios del diseño y personal involucrado en la
estación de trabajo donde se propone implementar el diseño. Se utiliza la
Tabla 3-3.
Tabla 3-3 Requerimientos del usuario
Aspecto Caracteristica Factor respuesta
Formas
Colores
Materiales
Composición
Confiabilidad
Presición
Funcionamiento
Mantenimiento
Facilidad
Ergonomico
Requerimientos del usuario
Estructural
Estético
Funcionalidad
32
3.5 Paso 4. ANÁLISIS POR PARES
Se hace una comparación por parejas de factores de respuesta y se
colocan tanto en los renglones como en las columnas. Se comparan uno
con respecto al otro en cada nivel de la jerarquía y se decide cual es más
importante. Una vez comparados todos los pares se define considerando
la importancia entre los dos factores, se coloca en el espacio el nombre del
factor ponderante de acuerdo con la intensidad de la preferencia del
cliente. Al final se contabiliza cuantas veces aparece cada factor y se coloca
el valor en la columna de total. Los resultados se colocan en la Tabla 3-4
y se utilizan tantas sean necesarias.
Tabla 3-4 Análisis por pares por factor
3.6 Paso 5. PRIMERA CASA DE CALIDAD (QFD)
La Tabla 3-5 muestra el formato utilizado para llenar la casa de la
calidad 1. Los pasos para llenar este formato son los siguientes:
Factores a Evaluar A1 A2 A3 Total
A1
A2
A3
Total
Factor A
33
1. Los factores analizados en las tablas de análisis por
pares se colocan en la primera casa de la Calidad, en la sección de
necesidades del cliente (Que).
2. El nivel de importancia para el cliente se considera del
valor “Total” asignado por el cliente previamente en el análisis por
pares.
3. Por cada requerimiento o necesidad del cliente (Que), se
define al menos una característica del producto con la cual se
satisface dicha necesidad (Como’s).
4. Se analiza la interacción entre los Que´s con los Como´s
utilizando los siguientes valores: 9, 3 y 1, siendo el 9 la interacción
máxima y 1 la interacción mínima.
5. La ponderación de la importancia se calcula mediante la
sumatoria de los valores de la interacción entre los Que´s con los
Como´s. Se sombrean de amarillo los 5 factores con mayor
ponderación.
6. Se identifica la correlación que existe entre los
requerimientos (Como´s) mediante la siguiente ponderación: N:
Negativo, F: Fuertemente Positivo y P: Positivo. Es decir
7. Cada uno de los Como’s genera valores objetivos
traducidos a especificaciones del diseño establecidas por el cliente.
34
Los datos obtenidos de la sección de valores objetivo de la Casa de
la Calidad 1 dan como resultado las características mínimas a considerar
en el desarrollo del diseño.
Tabla 3-5 Casa de la Calidad 1
REQUERIMIENTOS DE COMPONENTES (COMO's)
IMPO
RT
AN
CIA
DE
L C
LIE
NT
E
1
2
3
4
5
6
7
8
PONDERACIÓN DE IMPORTANCIA
VALORES OBJETIVO
CA
RA
CT
ER
IST
ICA
S D
EL
PR
OD
UC
TO
(Q
UE
's)
7
3
2
1 4
5
6
35
3.7 Paso 6. DESARROLLO DEL DISEÑO
Se generan conceptos o principios que aporten una solución al
problema planteado mediante una serie de bocetos gráficos. Cada
concepto generado es plasmado en el formato de la Tabla 3-6. Se crean
tantos bocetos como sean necesarios.
Tabla 3-6 Plantilla de Bocetos
3.8 Paso 7. CONCEPTOS PUGH
Con la matriz de Conceptos Pugh (Tabla 3-9) se analizan los
conceptos generados. Se agregan en la primera columna los factores
previamente establecidos. En las columnas de Conceptos se colocan las
distintas alternativas o conceptos generados (1, 2, etc.) Se hace una
comparación de un diseño base contra todos los demás diseños, si el
36
diseño a comparar cuenta con alguna ventaja en relación al factor que se
está analizando se agrega un “+” al atributo o si es peor se agrega un signo
de “-” al atributo, o se agrega un “0” si se consideran igual. Al final se
contabilizan los “+” y se restan los “-”, finalmente para tener una
ponderación final se restan los negativos a los positivos. El concepto que
tenga mayor número de positivos se considera el concepto ganador. Se
utiliza la Tabla 3-7 para los resultados.
Tabla 3-7 Tabla de Conceptos Pugh
3.9 Paso 8. SEGUNDA CASA DE LA CALIDAD
Se realiza la Casa de la Calidad 2 para traducir las características
críticas del producto en características de diseño de las partes. La Tabla
Factores 1 2 3
1
2
3
Suma ( + 's)
Suma ( - 's)
Suma ( 0 's)
Ponderación
Decisión
Conceptos
37
3-8 muestra el formato utilizado para llenar la casa de la calidad 1. Los
pasos para llenar este formato son los siguientes:
1. Las características de calidad (Como’s) colocados en la
primera casa, se colocan ahora en la segunda casa de la calidad,
pero esta vez en los Que’s.
2. El nivel de importancia se asigna de acuerdo al valor
obtenido en el renglón de importancia de la casa de la calidad 1,
dando un valor de 1 a 5 donde 5 se asigna la puntuación más alta.
3. Por cada característica del producto (Que), se define al
menos un requerimiento de los componentes con la cual se satisface
dicha característica del producto (Como’s).
4. Se relacionan las características del producto (Que´s)
con los requerimientos de los componentes (Como´s) a través de
valores que reflejan la intensidad del vínculo (9, 3 y 1, siendo el 9 la
relación máxima y 1 la relación mínima).
5. Los valores obtenidos de la intensidad del vínculo se
suman y se obtiene el valor de la ponderación de la importancia. Se
sombrean de amarillo los 5 requerimientos con mayor ponderación.
6. Se identifican las relaciones entre los requerimientos
(Como´s) en base a la siguiente ponderación: N: Negativo, F:
Fuertemente Positivo y P: Positivo.
38
7. Cada uno de los Como’s genera valores objetivos traducidos que son
traducidos a componentes que dan respuesta a cada Como
generado.
Tabla 3-8 Casa de la Calidad 2
REQUERIMIENTOS DE COMPONENTES (COMO's)
IMPO
RT
AN
CIA
DE
L C
LIE
NT
E
1
2
3
4
5
6
7
8
PONDERACIÓN DE IMPORTANCIA
VALORES OBJETIVO
CA
RA
CT
ER
IST
ICA
S D
EL
PR
OD
UC
TO
(Q
UE
's)
7
3
2
1 4
5
6
39
3.10 Paso 9. DISEÑO DETALLADO
El concepto ganador que cumple con las necesidades del cliente, en
esta fase incluye los pasos fundamentales de la transformación del diseño
conceptual elegido en un diseño muy detallado en un plano con
dimensiones y especificaciones materiales de los materiales seleccionados.
Se realizan los planos necesarios (componentes, ensambles y puntos
críticos) del concepto elegido en la Tabla 3-9 y se crean tantas como sean
necesarias.
Tabla 3-9 Planos
40
3.11 Paso 10. PROTOTIPO
De acuerdo con las especificaciones dimensionales definidas en la
sección de planimetría; se construye un prototipo que cumpla con las
características y dimensiones determinadas a lo largo del proceso del
desarrollo del producto. Se agregan las figuras necesarias para
documentar la instalación del prototipo en la línea de producción del área
y en la estación de trabajo donde se coloca.
3.12 Paso 11. GAGE R & R
Se evalúa que el producto diseñado es capaz de clasificar
apropiadamente las piezas con un grado de torsión mayor a 10° y 170° por
medio de una prueba de Gage R & R y los pasos para desarrollar la prueba
son los siguientes:
1. Se selecciona el número de muestras de la siguiente manera:
(#muestras) x (#operadores) > 15 Formula 0-3 Formula para
determinar tamaño de muestra
2. Se miden las muestras aleatoriamente y se registran los
resultados obtenidos por cada operador en cada una de las corridas para
la cantidad de muestras determinadas previamente, se documentan los
resultados en la Tabla 3-10.
3. Los resultados se analizan a través del software de Minitab
con las opciones para el cálculo del Gage R & R y se obtiene una sección
41
de datos numéricos; en la cual se observa que el valor del porcentaje de
variación total del estudio relacionado a la repetibilidad y reproducibilidad.
Si se observa que el valor porcentaje (Total Gage R&R - %SV) del producto
es menor al 10%, se determina que el sistema de medición es aceptable.
Tabla 3-10 Datos de Gage R&R
3.13 Paso 12. KAPPA
Por medio de una prueba de Kappa (datos atributos pasa/falla) se
analiza que el producto diseñado es capaz de reducir la percepción del
operador y mejorar la clasificación de las piezas con un grado de torsión
mayor entre 10° y 170° que el Jagwire.
1. Paso 23 piezas sin defecto.
2. Se miden las muestras aleatoriamente y se registran los
resultados obtenidos por cada operador en cada una de las corridas para
la cantidad de muestras determinadas previamente. Los resultados del
Jagwire se documentan en las Tabla 3-11a y Tabla 3-11b los resultados
del diseño propuesto.
Muestra # 1 2 1 2 1 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Operador A Operador B Operador C
42
3. Los resultados se analizan a través del software de Minitab
con las opciones para el cálculo de “Attribute Agreement Analysis” Kappa
y se obtiene una sección de datos numéricos. Se agregan las gráficas y
datos obtenidos consiguientes del análisis Kappa entre el Jagwire y del
producto diseñado, en las que si el valor Kappa obtenido es mayor a 0.9,
el sistema de medición se considera excelente.
Tabla 3-11a Datos Kappa / Jagwire
Tabla 3-121b Datos Kappa / Diseño propuesto
Muestra # 1 2 1 2 1 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Operador A Operador B Operador C
Muestra # 1 2 1 2 1 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Operador A Operador B Operador C
43
3.14 Paso 13. PRUEBA DE 2 PROPORCIONES
Se realiza una prueba de 2 proporciones para la comprobación de la
Hipótesis Nula y la Hipótesis Alternativa, planteadas en el Capítulo 1, en
donde se evalúa la variable de respuesta: la reducción de piezas medidas
incorrectamente.
1. Se toman 50 mediciones con valores de atributo (pasa/falla) con
cada uno de los dispositivos (Jagwire y Diseño propuesto). Se
totalizan los errores y los aciertos en base a las mediciones reales y
se documentan los resultados en la Tabla 3-12.
Tabla 3-12 Mediciones de atributo
Muestra #
Jagwire Diseño Prop Real
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Total Errores
Total Aciertos
Mediciones Atributo
44
2. Los resultados obtenidos se analizan a través del software de
Minitab con las opciones para el cálculo de Prueba de 2
Proporciones. En base al valor del nivel de significancia o valor “P”
obtenido del análisis se pueden hacer las siguientes conclusiones:
• Si el nivel de significancia (Valor P) es menor a 0.05, se
rechaza la Hipótesis Nula.
• Si nivel de significancia (Valor P) es mayor a 0.05, No se
rechaza la Hipótesis Nula.
3.15 RESUMEN DEL CAPITULO
El capítulo 3 describe una metodología que consta de 4 fases las
cuales son: Identificar el Problema, Análizar Causa Raiz del Problema,
Desarrollo de la Solución y Verificar la Solución. Dentro de cada fase
se aplica una serie de herramientas a utilizar que resultan ser una
combinación diferentes técnicas de Diseño para Seis Sigma así como del
Diseño Industrial.
La primera fase de Identificar el Problema se realiza mediante la
herramienta de Pareto de defectos para determinar el problema a abordar.
La segunda fase que es Analizar Causa Raíz del Problema, se analiza por
medio de la herramienta del Cinco Porqués que parte del problema
detectado hasta la causa raíz del mismo. La tercera fase de la metodología
45
es el Desarrollo del Diseño en donde se identifican los requerimientos del
usuario y los factores del diseño, se realiza una comparación por pares
entre factores. Una vez que se tienen identificados los requerimientos y
factores se traducen a características del producto por medio de la casa
de la calidad 1. Se desarrollan diferentes conceptos de diseño y se analizan
por medio de la matriz de conceptos Pugh. Después, en la casa de la
calidad 2 que traduce las características críticas del producto en
características del diseño de las partes; para hacer un diseño detallado de
todas las partes y finalmente la creación de un prototipo con las
especificaciones establecidas.
La última fase consta de 3 herramientas para validar el producto;
una de ellas es el Gage R&R que permite verificar la efectividad del diseño
en base a resultados variables para después a través de un análisis Kappa
para verificar el diseño ero ahora con datos de atributo. Finalmente,
después de la aplicación de la metodología se realiza una prueba
estadística de 2 Proporciones para comprobar la hipótesis planteada.
46
CAPITULO 4
TRATAMIENTO DE DATOS
4.1 INTRODUCCION
El capítulo 4 muestra la serie de resultados y datos obtenidos de
cada uno de los cálculos y análisis de la metodología propuesta en el
capítulo 3. El capítulo 4 consta de 4 fases, la fase 1 se describe la
formulación del problema a analizar. La fase 2 se analiza la Causa Raíz del
problema, en la fase 3 se desarrolla una solución que responda la causa
raíz del problema identificado y la serie de para el desarrollo de la solución
planteada. Por último, en la fase 4 se verifica el diseño mediante 3 pruebas
estadísticas.
Figura 4-1 Diagrama de Flujo de los Resultados obtenidos
47
El capítulo 4 muestra en la Sección 4.2 muestra el problema a
tratar, la sección 4.3 describe un diagrama de 5 porqués. La sección 4.4
expone los requerimientos del usuario, en la sección 4.5 se muestra un
análisis por pares, la sección 4.6 describe la Casa de la Calidad 1, la
sección 4.7 consta del desarrollo del diseño, en la sección 4.8 se describe
la matriz de conceptos Pugh. Además, en la sección 4.9 se muestra el
despliegue de la Casa de la calidad 2, en la sección 4.10 consta del Diseño
detallado de las piezas y en la sección 3.11 se muestra el prototipo. Así
como en la sección 4.12 se muestra el cálculo del Gage R&R, en la sección
4.13 se describe el cálculo Kappa y finalmente en la sección 3.14 se
describen la Prueba de 2 Proporciones.
4.2 PROBLEMA
La tabla 4-1 muestra los defectos reportados por el cliente. La figura
4-2 muestra el Pareto de los defectos y el defecto con mayor incidencia de
reportes del cliente “sidecar torcido”, como se muestra en la Figura 4-2.
El problema identificado es: “Sidecar torcido”
48
Tabla 4-1 Defectos de Cliente
Figura 4-2 Defecto a Investigar
Fecha Defecto Total
08-jul Sidecar torcido 12
25-jul Manchas blancas 8
25-jul Sidecar dañado 1
18-ago Sidecar torcido 18
29-ago Manchas blancas 7
29-ago Sidecar dañado 0
10-sep Sidecar torcido 20
10-sep Manchas blancas 9
10-sep Sidecar dañado 1
Defectos de quejas de cliente
49
4.3 CINCO PORQUÉS
La tabla 4-2 muestra las respuestas de preguntas de Cinco Porqués
La causa raíz del Problema a solucionar es: “Sistema de medición utilizado
no es confiable”.
Tabla 4-2 Diagrama de Cinco Porqués
50
4.4 REQUERIMIENTOS DEL USUARIO
La Tabla 4-3 muestra los resultados de los Requerimientos del
usuario del diseño.
Tabla 4-3 Requerimientos del usuario
Aspecto Caracteristica Factor respuesta
Formas Fijo a la estacion
Colores Básicos
Materiales Costo Accesible
Composición Componentes faciles de ensamblar
Confiabilidad No dañar el componente
Reducir la percepción del asociado
Medición de los grados de torsión
Determinar punto de referencia
Fijar la pieza
Mantenimiento Mantenimiento sencillo
Resultados faciles de interpretar
Fácil de utilizar
Fácil de instalar
ErgonómicoDimensiones acorde a la estación de
trabajo
B. Funcionalidad
Facilidad
C. Estructural
Requerimientos del usuario
A. Estético
Presición
Funcionamiento
51
4.5 ANÁLISIS POR PARES
Los resultados del análisis por pares por factor se observan en las
Tablas 4-4a, 4-4b y 4-4c.
Tabla 4-4a Análisis por pares, Factor A
Tabla 4-5b Análisis por pares, Factor B
Tabla 4-4c Análisis por pares, Factor C
Factores a EvaluarA1. Material
accessible ($)
A2. Equipo fijo a la
estaciónA3. Colores básicos
A4. Componentes
faciles de fabricarTotal
A1. Material accessible ($) A2 A1 A4 1
A2. Equipo fijo a la estación A2 A2 3
A3. Colores básicos A4 0
A4. Componentes faciles de fabricar 2
6Total
A. Estético
Factores a EvaluarB1. No dañar al
componente
B2. Reducir
percepción del
asociado
B3. Medir grados
de torsión
B4. Determinar
punto de
referencia
B5. Fijar la piezaB6. Mantenimiento
sencilloTotal
B1. No dañar al componente B1 B3 B1 B1 B1 4
B2. Reducir percepción del
asociadoB3 B2 B2 B2 3
B3. Medir grados de torsión B3 B3 B3 5
B4. Determinar punto de
referenciaB4 B4 2
B5. Fijar la pieza B5 1
B6. Mantenimiento sencillo 0
15Total
B. Funcionalidad
Factores a EvaluarC1. Resultados fáciles
de interpretarC2. Fácil de utilizar
C3. Dimensiones
acorde la estacionC4.Facil de instalar Total
C1. Resultados fáciles de interpretar C1 C1 C1 3
C2. Fácil de utilizar C2 C2 2
C3. Dimensiones acorde la estacion C3 1
C4.Facil de instalar 0
6
C. Estructural
Total
52
4.6 PRIMERA CASA DE CALIDAD (QFD)
La tabla 4-5 muestra los resultados de la Casa de Calidad 1.
Tabla 4-5 Casa de la Calidad 1
P
P
F P
P
F
F
P F
P P
FP
PP P
F
F F P P F
IMPO
RT
AN
CIA
DE
L
CLIE
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Polim
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sam
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cillo
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Man
ipu
lacio
n s
en
cilla
Mesa d
e t
rab
ajo
esta
nd
ar
Mecan
ism
os s
en
cillo
s
1 1 9 9 9 3 3 1 1 3 3 3 1 3 3 3
2 3 3 9 1 3 3 3 3 9 3 3 1 1 9 3
3 0 3 1 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
4 2 3 9 1 9 3 1 3 3 3 9 3 3 3 9
5 4 1 1 1 9 9 3 9 9 9 3 1 3 1 3
6 3 1 1 1 1 3 9 9 9 3 1 9 3 1 1
7 5 1 1 1 1 9 9 9 9 3 1 9 9 1 1
8 2 1 1 1 1 9 9 3 9 9 1 3 3 1 1
9 1 3 1 1 3 9 9 3 9 9 3 3 1 1 3
10 0 3 9 1 9 1 3 3 3 3 9 1 1 3 9
11 3 1 3 1 1 3 9 9 1 1 1 9 3 1 1
12 2 1 3 1 3 3 9 9 3 3 9 9 9 9 9
13 1 1 9 1 3 3 1 3 1 1 3 1 1 9 3
14 0 3 9 1 9 1 1 3 1 1 9 1 1 9 9
34 66 30 56 60 68 68 70 52 56 52 42 52 56
A1. Material accesible ($)
A2. Equipo fijo a la estacion de trabajo
A3. Colores básicos
PONDERACIÓN DE IMPORTANCIA
VALORES OBJETIVO
Realiza
r op
era
cio
n
en
2 p
asos
Bra
zo m
ecan
ico
Bla
nco
Resu
ltad
os e
n 1
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Delr
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6"
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.08
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tole
ran
acia
Are
a r
oja
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erd
e
Indic
ati
vo g
radu
ado d
e
cada 1
0°
Fijar
sid
ecar
a 9
0°
Fijar
sid
ecar
a 9
0°
C4. Facil de instalar
NE
CE
SID
AD
ES
DE
L C
LIE
NT
E (Q
UE
's)
REQUERIMIENTOS (COMO's)
B5. Fijar la pieza
B6. Mantenimiento sencillo
C1. Resultados faciles de interpretar
C2. Facil de utilizar
C3. Dimensiones acorde la estación
A4. Componentes faciles de ensamblar
B1. No dañar al componente
B2. Reducir la percepcion del asociado
B3. Medicion de los grados de torsión
B4. Determinar un punto de refencia
Dim
en
sio
n m
ax
26
"x2
0"
3 c
om
pon
en
tes
maxim
o
53
4.7 DESARROLLO DEL DISEÑO
Los resultados del desarrollo del diseño se muestran en las Tablas
4-6a, 4-6b, 4-6c y 4-6d.
Tabla 4-6a Boceto 1
Tabla 4-6b Boceto 2
54
Tabla 4-6c Boceto 3
Tabla 4-6d Boceto 4
55
4.8 CONCEPTOS PUGH
El análisis de los conceptos generados se muestra en la siguiente
Tabla 4-6; se observa que el concepto Aceptado es el numero 4 puesto que
es el que tiene mayor cantidad de signos positivos (+).
Tabla 4-7 Tabla de Conceptos Pugh
Factores 1 2 3 4Jagwire
(actual)
1 A1. Material accesible ($) 0 0 0 0 +
2 A2. Equipo fijo a la estacion de trabajo 0 0 0 0 -
3 A3. Colores básicos 0 0 0 0 -
4 A4. Componentes faciles de ensamblar 0 - - + +
5 B1. No dañar al componente 0 0 0 0 +
6 B2. Reducir la percepcion del asociado - - + + -
7 B3. Medicion de los grados de torsión - - + + -
8 B4. Determinar un punto de refencia 0 0 + + -
9 B5. Fijar la pieza + + 0 + -
10 B6. Mantenimiento sencillo - - + + 0
11 C1. Resultados faciles de interpretar - - + + -
12 C2. Facil de utilizar 0 0 + + 0
13 C3. Dimensiones acorde la estación 0 0 0 0 0
14 C4. Facil de instalar 0 0 0 0 0
Suma ( + 's) 1 1 6 8 3
Suma ( - 's) 4 5 1 0 7
Suma ( 0 's) 9 8 7 6 4
Ponderación 3 4 2 1 5
Decisión Rechazado Rechazado Rechazado Aceptado Rechazado
Conceptos
56
4.9 SEGUNDA CASA DE CALIDAD (QFD)
La Tabla 4-8 muestra los resultados la Casa de Calidad 2.
Tabla 4-8 Casa de la Calidad 2
P
P
P
P
P
F
P F
PP
F F
F P P
IMPO
RT
AN
CIA
DE
L
CLIE
NT
E
Delr
ing
Perf
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lum
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Bla
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Torn
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Film
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gra
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Cla
mp
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dw
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Iman
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2 c
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pon
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tes
pri
ncip
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s
Resu
ltad
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mon
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Pro
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n 2
pasos
Port
ab
le/ad
ap
tab
le a
mesa d
e t
rab
ajo
2 c
om
pon
en
tes
pri
ncip
ale
s
1 1 9 1 9 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1
2 4 3 9 1 3 1 1 1 1 1 3 9 1 9 3
3 1 9 1 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
4 2 3 3 1 9 1 1 1 3 3 3 3 3 1 3
5 5 1 1 1 1 9 3 3 3 1 1 1 3 1 1
6 5 1 1 1 1 3 9 9 1 1 1 9 9 3 1
7 5 1 1 1 1 3 9 9 1 1 3 9 3 3 3
8 5 1 1 1 3 9 3 3 9 9 1 1 3 1 1
9 3 1 1 1 3 9 3 3 9 9 1 1 9 1 1
10 3 3 9 1 3 1 1 1 9 9 9 3 3 3 9
11 5 1 1 1 1 1 9 9 1 3 3 9 3 9 3
12 3 1 1 1 1 9 9 9 3 3 3 9 9 3 3
13 2 1 9 1 1 1 1 1 1 1 3 9 3 9 3
14 1 1 3 1 3 1 3 3 3 3 3 1 3 1 3
36 42 30 32 50 54 54 48 46 36 66 54 46 36
REQUERIMIENTOS DE COMPONENTES (COMO's)
CA
RA
CT
ER
IST
ICA
S D
EL P
RO
DU
CT
O (Q
UE
's)
Polimero de bajo costo
Soporte ajustado a la mesa
Tonos neutros
Ensambles de tornillos
Medida exacta para sidecar
Indicativo de Pasa/Falla
Indicativo graduado Fijar pieza con sidecar en misma
posicion
Reducir el movimiento de la pieza
Ensambles sencillos
Resultados disponibles a simple vista
para el operador
Manipulacion sencilla
Mesa de trabajo estandar
Mecanismos sencillos
PONDERACIÓN DE IMPORTANCIA
0.1
25
6"
x 0
.08
80
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tole
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VALORES OBJETIVO
Costo
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sio
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1 m
on
itor
y b
ase
para
fijar
pie
za
1 m
on
itor
y b
ase
para
fijar
pie
za
57
4.10 DISEÑO DETALLADO
La Tabla 4-9ª muestra los detalles dimensionales de la base del
dispositivo. La Tabla 4-9b muestra la plantilla graduada en una resolución
de 10° y con las delimitaciones de zonas Pasa/Falla. La Tabla 4-9c
muestra el dispositivo en conjunto (base, cámara, monitor).
Tabla 4-9a Plano Base
58
Tabla 4-9b Plano Plantilla para medir grados
Tabla 4-9c Plano Conjunto
59
4.11 PROTOTIPO
El prototipo se muestra en la Figuras 4-3a, 4-3b y 4-3c.
Figura 4-3a Sistema de medición (frontal) Figura 4-3b Sistema de medición (posterior)
Figura 4-3c Sistema de medición integrado a la línea de producción
60
4.12 GAGE R & R
Los resultados obtenidos por cada operador en cada una de las corridas
para la cantidad de muestras determinadas previamente, Tabla 4-10a.
Tabla 4-10a Tabla de datos variables
1 2 1 2 1 2
1 100 100 100 100 100 100
2 100 100 100 100 100 100
3 180 180 180 180 170 180
4 70 70 80 70 70 70
5 120 120 120 120 120 120
6 180 170 180 180 180 180
7 180 180 180 180 180 180
8 90 90 90 90 90 90
9 110 110 110 110 110 110
10 70 70 70 80 70 70
11 10 10 10 10 10 10
12 180 180 180 180 180 180
13 120 120 120 120 120 120
14 70 70 70 70 70 70
15 80 80 80 80 80 80
16 0 0 0 0 0 0
17 170 170 170 170 160 170
18 90 90 90 90 90 80
19 10 0 0 0 0 0
20 130 130 130 130 130 130
21 120 120 125 120 120 120
22 170 170 170 170 180 170
23 150 150 150 145 150 150
24 10 10 10 10 10 10
25 140 140 140 140 140 140
26 0 0 0 0 10 0
27 160 160 160 160 160 160
28 40 40 40 40 40 40
29 20 20 20 20 20 20
30 0 0 0 0 10 0
31 180 180 180 180 180 180
32 120 110 120 120 120 120
33 130 130 130 140 130 130
34 30 30 30 30 30 30
35 10 10 10 10 10 10
Operador A Operador B Operador CMuestra #
61
Los resultados numéricos del estudio del Gage R&R se presenta en la Tabla
4-10b. Se observa que el valor del porcentaje de variación total (Total Gage
R&R - %SV) es de 3.90%.
Tabla 4-10b Resultados numéricos del Gage R&R
4.13 KAPPA
Resultados de las muestras de MSA para Atributos (Técnica Kappa)
se muestran en la Tabla 4-11a y los datos obtenidos del dispositivo
diseñado se muestran en la Tabla 4-11b.
Los resultados de Minitab del análisis Kappa se muestran en las
Tablas 4-11b para el Jagwire y la Tabla 4-11c para el diseño propuesto.
62
Tabla 4-6a Datos Kappa / Jagwire
1 2 1 2 1 2
1 P P P P P P P
2 P P P P P P P
3 F F F F F F F
4 P P P P P P P
5 P P P P P P P
6 F F F F F F F
7 F F F F F F F
8 P P P P P P P
9 P P P P P P P
10 P P P P P P P
11 F F F F F F F
12 F F F P F F F
13 P P P F P P P
14 P P P P P P P
15 P P P P P P P
16 F F F F F F F
17 F F F F F F P
18 P P P P P P P
19 F F F F F F F
20 F P P P F P P
21 F P P F P P P
22 F F F F P F F
23 P F F F P F P
24 F F F F F F P
25 P P P F P P P
26 F F F F F F F
27 F F P F F F P
28 P P F F F P P
29 F F F F F F P
30 F F F F F F F
31 F F F F F F F
32 P P P P P P P
33 P P P P F P P
34 F F F F F F P
35 F F F F F F F
EstándarMuestra #Operador A Operador B Operador C
63
Tabla 4-7b Datos Kappa / Dispositivo diseñado
1 2 1 2 1 2
1 P P P P P P P
2 P P P P P P P
3 F F F F F F F
4 P P P P P P P
5 P P P P P P P
6 F F F F F F F
7 F F F F F F F
8 P P P P P P P
9 P P P P P P P
10 P P P P P P P
11 F F F F F F F
12 F F F F F F F
13 P P P P P P P
14 P P P P P P P
15 P P P P P P P
16 F F F F F F F
17 P P P P P P P
18 P P P P P P P
19 F F F F F F F
20 P P P P P P P
21 P P P P P P P
22 F F F F F F F
23 P P P P P P P
24 P F F P F F P
25 P P P P P P P
26 F F F F F F F
27 P P P P P P P
28 P P P P P P P
29 P P P P P P P
30 F F F F F F F
31 F F F F F F F
32 P P P P P P P
33 P P P P P P P
34 P P P P P P P
35 F F F F F F F
EstándarMuestra #Operador A Operador B Operador C
64
Tabla 4-8c Resultados numéricos de Kappa para “Jagwire”
65
Tabla 4-9d Resultados numéricos de Kappa para “Diseño Propuesto”
66
4.14 PRUEBA DE 2 PROPORCIONES
Resultados del análisis de la prueba de 2 proporciones se muestran
en la Tabla 4-12a.
Tabla 4-102a Tabla de resultados
Jagwire Diseño Prop Real
1 P P P
2 P P P
3 F F F
4 P P P
5 P P P
6 F F F
7 F F F
8 P P P
9 F F F
10 P P P
11 F F F
12 F F F
13 F F P
14 P P P
15 P P P
16 F F F
17 F P P
18 P P P
19 F F F
20 F F F
21 F P P
22 F F F
23 F P P
24 F F F
25 F P P
26 F F F
27 F P P
28 P P F
29 F P P
30 F F F
31 F F F
32 P P P
33 F F F
34 F P P
35 F F F
36 F P P
37 F F F
38 F P P
39 P P P
40 F F F
41 F F F
42 F F F
43 F F P
44 P P P
45 F F F
46 P P P
47 F F F
48 F F F
49 P P P
50 P F P
Total Errores 12 4
Total Aciertos 38 46
Mediciones AtributoMuestra #
67
La Tabla 4-12b muestra el valor del nivel de significancia o valor “P” (P =
0.027) obtenido del análisis se pueden concluir que se rechaza la Hipótesis
Nula.
Tabla 4-112b Resultados Prueba de 2 Proporciones
68
CAPITULO 5
CONCLUSIONES
5.1 RESUMEN DEL TRABAJO REALIZADO
La metodología propuesta se comienza con sesiones entre los
usuarios del diseño propuesto y el equipo de trabajo (ingenieros y
diseñador) para iniciar con el estudio de los defectos que reporta el cliente
y asi determinar el problema. Se inicia con el proceso de investigación de
causa raíz con la herramienta de Cinco Porqués. Posteriormente, en otras
sesiones se analizan las necesidades y las propuestas que el personal de
producción y calidad tienen referentes al proyecto. Algunas de las ideas
propuestas se consideran como los factores que se estudian en las
secciones de Diagrama FAST y Análisis por pares. Mediante sesiones
semanales con el equipo de Ingeniería se comienza a dar forma a las Casas
de la Calidad 1 y 2, se analizan los elementos disponibles y aquellos que
se requieren de más investigación como opciones de componentes y sus
características técnicas. Desde la perspectiva del diseñador(a) industrial
se inicia con la parte creativa en el desarrollo del diseño con la generación
de algunos bocetos que gráficamente combinan todos los elementos
generados en las Casas de la Calidad 1 y 2. Una vez generados los
conceptos, nuevamente en conjunto con el equipo de ingeniería, se hace
una comparación entre ellos para definir el concepto ganador que tiene
69
más ventajas sobre el resto con la técnica de Conceptos Pugh. Con el
conocimiento técnico de ingeniería se desarrollan los planos con medidas
y detalles necesarios para el proveedor que fabrica del diseño propuesto.
Una vez desarrollado el diseño se instala en la línea de producción para
iniciar con las mediciones y las verificaciones. Se imparte un
entrenamiento de cuál es el método de uso y sesiones diarias con 2
asociados de producción y un técnico de calidad.
Durante una semana en la línea de producción, se realizan las
tomas de datos de los ejercicios de Gage R&R, Kappa y una Prueba de 2
Proporciones para confirmar el planteamiento de las hipótesis. Para la
toma de datos se emplean alrededor de 50 muestras segregadas para las
pruebas y una vez concluido el análisis se regresan al proceso normal de
la línea. Después del muestreo se vacían los datos en el programa
estadístico Minitab para la obtención de resultados. Finalmente, al
concluir el análisis y la comprobación del diseño propuesto se actualiza el
layout de la línea y se actualiza el Plan de control.
5.2 DISCUSIÓN Y SIGNIFICADO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS
Como se observa en la Tabla 4-12b de Resultados Prueba de 2
Proporciones muestra un P-value de 0.027, se puede concluir que existe
suficiente evidencia para rechazar la Hipótesis Nula y por ende considerar
la Hipótesis Alternativa. Así mismo, en la Tabla 4-22b se observa una
70
diferencia significativa entre los errores obtenidos para el Jagwire que son
12 piezas (24%), en comparación con los errores del diseño Propuesto que
son 4 piezas (8%). Lo cual significa que hay una disminución significativa
del defecto con la implementación de diseño propuesto.
H1: La cantidad de piezas medidas incorrectamente antes es mayor que
después de la aplicación de la metodología propuesta.
H1: μPz antes > μPz después
Unidad de medida: Pz (cantidad de piezas)
5.3 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.3.1 CONCLUSIONES
En base a los datos obtenidos se concluye que de la cantidad de
piezas medidas incorrectamente se reduce hasta un porcentaje total del
8% con la implementación del diseño propuesto en comparación del 24%
observado con el Jagwire.
5.3.2 RECOMENDACIONES
Se recomienda para la implementación de esta metodología el
involucramiento de mínimo un profesional del diseño industrial y de un
ingeniero industrial para la complementación del lado técnico y creativo
en el desarrollo de alternativas y análisis conceptos.
71
5.4 RECOMENDACIONES PARA TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN A
FUTURO
Con el objetivo de enriquecer los resultados para futuras
investigaciones se recomienda la implementación de otras herramientas
provistas por la Metodología de Diseño para Seis Sigma y técnicas de
creatividad como, que por falta de tiempo no se consideran en la
metodología propuesta. Algunas de las herramientas son:
• Modelo Kano
• TRIZ
• Diseño Axiomático
• Diseño de Experimentos
90
BIBLIOGRAFÍA
1. Alexander, Ch, "Tres aspectos de matemáticas y diseño".
Tusquet Ed, 1980.
2. Asimov, Morris, "Introducción al proyecto". México. Ed. Herrero
Hermanos, 1970.
3. Breyfogle, F. W. III. “Implementing Six Sigma: Smarter Solutions
Using Statistical Methods”. New York: John Wiley % Sons, Inc., 2003.
4. Cavanagh, R., Neuman, P., Pande, P., 2005, “What is design for
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GLOSARIO
• DFSS: Design for Six Sigma por sus siglas en inglés, o por su significado
en español como Diseño para Seis Sigma.
• QFD: Quality Function Deployment por sus siglas en inglés, o también
conocido como Función de la Calidad o Casa de la Calidad.
• DMAIC: Metodología tradicional basada en Seis Sigma que se divide en
las siguientes fases: Definir, Medir, Analizar, Mejorar, Controlar.
• IDOV: Metodología basada en la filosofía de Seis Sigma que se divide en
las siguientes fases: Identificar, Diseñar, Optimizar y Validar.
• CTQs/Factores: Se les nombra así a los Requerimientos del Cliente.
• Sidecar- Sección de la pieza que se conforma por la unión de 2
recubrimientos, uno es tereftalato de polietileno (PET) y otro de
politetrafluoroetileno (PTFE) adheridos a un embobinado de acero
inoxidable.
• Jagwire - mandril de acero inoxidable de 0.036” de espesor y largo de
15 pulgadas. El mandril está recubierto por una película bicolor para
observar contraste cuando se introduce en el sidecar.
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CURRICULUM VITAE
Flor Chavira Sotelo nace en Ciudad Juárez, Chihuahua, México, el
16 de julio de 19686. Es la cuarta hija de Carolina Sotelo Arreola y
Heriberto Chaira Ruiz.
Se gradúa con reconocimiento de aprovechamiento de la escuela
primaria “Amado Nervo”. Estudio la escuela secundaria en el colegio
particular “Juan de la Barrera”. En el año 2004 obtiene el título de Técnico
en sistemas computacionales en el Centro de Bachillerato Tecnológico
Industrial y de Servicios No. 114. Ingresa a la Universidad Autónoma de
Ciudad Juárez (UACJ) en la carrera de Licenciatura de Diseño Industrial.
Desde el año 2011 se desenvuelve como de Ingeniero de Calidad en
la industria maquiladora de desarrollo de dispositivos médicos como GE
Healthcare, Cordis de México “Jonhson and Jonhson Company”, etc.
Desde el año 2017 labora en la empresa de Venusa de México, como
Ingeniero de Calidad en el área de Introducción de Nuevos Productos
participando en transferencias de líneas de producción de la ciudad de
Binzen, Alemania a Ciudad Juárez.
Actualmente reside en Cd. Juárez, Chihuahua, México.
Redacción escrita por Flor Chavira Sotelo.
