Calibradores y normas (página 2)

REGLA 10: 1

Con el objetivo de facilitar la asimilación del contenido de la nota técnica, su redacción está realizada en forma de preguntas y respuestas. Las preguntas son las que normalmente nos hacemos días a día en cualquier proceso de medición y constituyen un tema recurrente en los programas de formación sobre la metrología.

Otra de las herramientas que hemos implementado para facilitar la comprensión es la representación grafica de los conceptos utilizando las relaciones genéricas, partitivas y asociativas, tal y como reescriben en la norma ISO 9000:2000

El grupo de términos relacionados con el  " resultado de la medición" se muestra en la figura 1. Mientras que en la figura 2 aparece el grupo de términos relacionados con el  " instrumento de medición" . En las figuras aparece entre paréntesis la referencia al término definido en el vocabulario de metrología.

Interrogantes más frecuentes.

1. ¿Se refiere  solo a la indicación del instrumento de medición el término " resultado de la medición" ?

El termino resultado de la medición se refiere a únicamente a la indicación del instrumento de medición cuando la medición es directa. Su significado es más amplio y puede abarcar:

1. La indicación de varios instrumentos cuando la medición es indirecta, para luego evaluar la relación funcional que determina el resultado de la medición.
2. La media de un conjunto de indicaciones.
3. El resultado sin corregir de una medición.
4. El resultado corregido de una medición.

2. ¿Qué factores influyen en el resultado de la medición?

Durante la realización de una medición intervienen una serie de factores que determinan su resultado:

1. El objeto de medición
2. El procedimiento de medición
3. El instrumento de medición
4. El ambiente de medición
5. El observador
6. El método de cálculo

3. ¿Es o no necesario suministrar la incertidumbre cuando informamos el resultado de la medición?

El resultado de la medición esta completo solo cuando va acompañado de una declaración cuantitativa de la incertidumbre que permite evaluar la confiabilidad en ese resultado. La incertidumbre de la medición debe ser calculada tomando como referencia la guía para la expresión de la incertidumbre en las mediciones.

4. ¿Es la incertidumbre de la medición una característica metrológica del instrumento de medición?

La propia definición establecida en el vocabulario de metrología nos da la respuesta:

" parámetro, asociado con el resultado de la medición, que caracteriza la dispersión de valores que pudieran atribuidos a la magnitud a medir"

Por lo tanto es incorrecto utilizar la expresión " incertidumbre del instrumento de medición" ya que la misma es una interpretación errada del concepto de incertidumbre del resultado de la medición. Un instrumento de medición no posee incertidumbre.

5. ¿Cual es la incertidumbre de calibración más apropiada que debe lograr el laboratorio de calibración que nos calibra nuestros instrumentos de medición?

Al evaluar la calidad de calibración, es usual que tomemos como indicador la relación que existe entre la incertidumbre de calibración alcanzada por el laboratorio que calibra el instrumento y el error máximo permisible (EMP) el instrumento que es calibrado.

Dicha relación podría ser, por lo general, 1:3. Hay laboratorios de calibración que poseen elevada exactitud  y pueden lograr una mejor relación, en el orden de 1:4 hasta 1:10. La relación se interpreta como que la incertidumbre de calibración es 3,4,… y 10 veces más pequeña que el EMP del instrumento que es calibrado.

A esto también se le conoce como la regla del 10% para llevar a cabo una correcta medición.

Esta herramienta para evaluar la calidad de los laboratorios de calibración de una forma sencilla por personas no familiarizadas con la metrología no implica lo contrario; es decir que la incertidumbre de calibración se evalué dividiendo el EMP del instrumento a calibrar entre tres o hasta 10 para al menos lograr la razón de exactitud de 1:3 o hasta 1:10

Es importante aconsejar a las organizaciones en las selecciones de proveedores de servicios de calibración, analizando una serie de factores entre los cuales figura la incertidumbre de calibración que logran estos laboratorios.

Hemos encontrado situaciones donde se ha realizado un análisis simplista de la incertidumbre de la calibración por los laboratorios de calibración y los mismos han declarado una razón de exactitud de 1:3, sin evidencias objetivas de que son capaces de alcanzar dicha relación. En estos casos se evidencian problemas de competencia técnica y de ética profesional.

6. ¿Como debemos interpretar el termino de indicación de un instrumento cuando hablamos de una pesa?

Primero, debemos recordar que una pesa es una medida materializada de masa cuya definición es establecida en el vocabulario de metrología. Para la pesa la indicación es el valor asignado a la misma durante su calibración.

Por ejemplo: una pesa con valor nominal de 10 Kg. y clase de exactitud, fue calibrada a 10 000,025 g.

El valor 10 00,025 g es considerado como la indicación de la pesa.

7. ¿La exactitud de la medición es una cantidad o es una cualidad?

Según el vocabulario de metrología, la exactitud la medición de la exactitud es una cualidad que refleja el " grado de concordancia entre el resultado de una medición y un valor verdadero de la magnitud a medir"

Como el valor verdadero de lo que medimos no se puede conocer entonces la exactitud no puede ser cuantificada. Para evaluar la exactitud del resultado de una medición podemos utilizar la incertidumbre de la medición que es un parámetro cuantificable.

8. ¿Es la precisión una característica cualitativa como la exactita?

La precisión no es un parámetro cualitativo, por lo general se expresa en términos de desviación estándar.

La precisión del resultado de la remedición puede ser evaluada y cuantificada a través de los estudios de repetibilidad y reproducibilidad. Estos estudios deben ser realizados de acuerdo a la metrología dada en la familia de normas ISO 5725

9. ¿Podemos afirmar que la repetibilidad o reproducibilidad de un método de medición (ensayo, calibración, etc.) es igual a la incertidumbre del resultado de la medición?

Los estudios de reproducibilidad y repetibilidad de los métodos de medición nos pueden ayudar a realizar las evaluaciones de la incertidumbre del resultado de la medición, pero el valor de la repetibilidad o reproducibilidad de un método de medición no se puede tomar directamente como la incertidumbre del resultado de la medición.

10. ¿Poseen el mismo significado los términos " error de la medición" y " error del instrumento de medición" ?

Los términos error de la medición y error del instrumento de medición son diferentes. El error de la medición se encuentra referido al error que posee el resultado de la medición, el cual se ve afectado por los factores enumerados en la respuesta a la pregunta 2.

El instrumento de medición es uno de los factores que contribuye al error de medición. El propio instrumento de medición tiene un error denominado " error (de indicación) de un instrumento de medición" .

El error de indicación se determina generalmente, durante la calibración del instrumento comparando su indicación con el valor representado por un patrón.

11. ¿Quien establece el EMP de un instrumento de medición?

El EMP es una característica metrológica del instrumento de medición que define los valores extremos permisibles del error establecido por las especificaciones del fabricante del instrumento de medición, normas técnicas o regulaciones legales.

12. ¿Que importancia tiene la clase de exactitud como característica metrológica de un instrumento de medición?

La clase de exactitud permite la clasificación de los instrumentos de medición según sus requisitos metrológicos. Los requerimientos metrológicos garantizan el mantenimiento de los errores del instrumento dentro de límites específicos.

13. ¿Es igual para todos los tipos de instrumentos de medición la forma de expresar la clase de exactitud?

La clase de exactitud es generalmente indicada por un número, letra o símbolo adoptado por convenio llamado índice de clase. La clase de exactitud se establece dependiendo de la forma en la cual están expresados los errores máximos permisibles (absoluto, relativo o reducido convencional9, como establece la OILM

14. ¿Cuál característica metrológica es la mas importante a la hora de seleccionar un instrumento de medición?

Dependiendo del uso previsto del instrumento pueden ser diferentes las características que resultan determinantes a la hora de seleccionar el instrumento.

Entre las características petrológicas del instrumento que generalmente se consideran a la hora de su selección se encuentran el rango de medición, el valor de división o la resolución, el EMP, la sensibilidad, la linealidad, la repetibilidad, etc.

15. ¿Es suficiente comparar el valor del error de indicación obtenido durante la calibración del instrumento con el valor EMP de dicho instrumento cuando queremos declarar en el certificado de calibración si el instrumento cumple o no cumple o no con su EMP?

No es suficiente. Para poder establecer criterios de conformidad con una especificación es necesario considerar la incertidumbre de calibración asociada al resultado de la medición (error de indicación).

Las reglas de la evaluación de la conformidad para llevar esto a cabo se encuentran establecidas por la ILAC  y la ISO.

16. ¿Es esta incertidumbre informada en el certificado de calibración la incertidumbre del resultado de las mediciones que realizamos en la organización?

La incertidumbre de la calibración no es la incertidumbre del resultado de las mediciones que realizamos en la organización.

La incertidumbre de la calibración es la incertidumbre de la calibración es la incertidumbre del resultado de las mediciones del proceso de calibración y esta asociada con el error de indicación, la corrección, el valor convencionalmente verdadero y otras propiedades petrológicas que son determinadas durante la calibración.

Además, es un indicador del nivel de exactitud que alcanza el laboratorio de calibración.

Es importante que la organización mantenga sus propios procedimientos documentados para el cálculo de la incertidumbre del resultado de sus mediciones.

La incertidumbre de calibración debe tomarse en cuenta, como una fuente de incertidumbre, cuando el modelo matemático de nuestro proceso de medición contempla el uso de las correcciones informadas en el certificado de calibración.

17. ¿Dónde podemos encontrar información sobre la forma en la cual debemos calibrar un instrumento de medición?

Esta información puede ser encontrada generalmente en normas técnicas nacionales, regionales o internacionales o en la propia documentación técnica del fabricante del instrumento.

18. ¿Como podemos asegurar que los instrumentos y procesos de medición son los adecuados para el uso previsto y minimizar el riesgo de los resultados incorrectos que los instrumentos y procesos de medición podrían producir?

La forma más certera de abordar esta problemática es mediante el establecimiento y la implantación de un Sistema de Gestión de las mediciones eficaz.

Los requisitos genéricos del Sistema de Gestión de las Mediciones y las orientaciones para gestionar los procesos de medición y la confirmación metrológica del instrumento de medición son establecidos en la norma ISO 10012:2003.

 Además, dicha norma puede ser útil en la mejora de las actividades de medición y de la calidad de productos.

19. ¿Que debemos hacer si deseamos calibrar internamente?

Primeramente, la decisión sobre la calibración interna debe sustentarse en un estudio de factibilidad en caso de que sea factible, se debe organizar la función metrológica para dar respuesta a las necesidades de calibración.

En algunos casos es recomendable que la organización cuente con su propio laboratorio de calibración.

20. ¿Para que un laboratorio de calibración preste servicios internamente o externamente debe obligatoriamente estar acreditado?

Para que un laboratorio lleve a cabo calibraciones no debe estar acreditado necesariamente.

La acreditación es un proceso voluntario donde se demuestra mediante una rigurosa evaluación, realizada por un organismo independiente, técnicamente para realizar algún tipo de calibración en particular.

CALIBRADOR  PASA/NO PASA (GO-NO GO GAGES)

Dispositivos con un tamaño estándar establecido que realizan una inspección física de características de una pieza para determinar si la característica de una pieza sencillamente pasa o no pasa la inspección. No se hace ningún esfuerzo de determinar el grado exacto de error.

GaugePlugThreadGoNoGo

Se refiere a una herramienta de inspección para comprobar una pieza en contra de su permitido. Su nombre se deriva de su uso: el indicador en si tiene dos pruebas, la verificación de la pieza incluye pasar la prueba (ir) y no pasar (no ir).

Es una parte integral del proceso de calidad que se utiliza en  la industria para garantizar la intercambiabilidad de piezas entre procesos, o incluso entre diferentes fabricantes.

Estos calibradores son muy adecuados para su uso en la zona de producción de la fábrica, ya que requieren poca habilidad para su interpretación.

CALIBRADOR FUNCIONAL

Calibrador para una pieza específica que rápidamente revisa su forma y ajuste de una manera similar a su uso proyectado.

Proporciona una simple pasa / falla evaluación de la parte inspeccionada. Functional gages often can quickly inspect several features at once. Funcional medidores a menudo puede inspeccionar rápidamente varias características a la vez.

Un atributo o funcional Gage controles para la correcta liquidación o ajuste entre dos o más características. Functional gaging provides a Go/NoGo level of measurement, however it does not have the capability of determining the exact variance from the nominal dimension of a given feature. Funcional ofrece un nivel de medición, sin embargo no tiene la capacidad de determinar la diferencia exacta de la dimensión nominal de una determinada característica.

F unctional Hole Location Gages provide a simple and ergonomic means to apply Go/NoGo inspection to the part. Ubicación medidores proporciona una ergonomía simple y medios para aplicar la inspección a la parte.

¿Cuál es la forma apropiada para identificar a una calibrador funcional? For instance we make a handle for a hacksaw, and there is a hole that must line up with the hole in the actual blade.

Por ejemplo hacemos un de manejar una sierra, y hay un agujero que debe alinearse con el agujero en la hoja. We have the customer's blade (mating part) that we insert in the handle to make sure they line up. Tenemos la hoja del cliente (apareamiento parte), que nos inserta en el mango para asegurarse de que se alinean. During an audit how might that be handled (no pun intended)?

Durante una auditoría de la manera en que pueden ser manipulados (sin juego de palabras la intención) I suppose I could measure the distance to the hole somehow, but it's more of a functional test. Supongo que podría medir la distancia a el hoyo de alguna manera, pero es más de una prueba funcional.

USO DEL CONTROL ESTADÍSTICO DEL PROCESO

Control Estadístico de Proceso (Statistical Process Control o SPC) es un método efectivo para monitorizar un proceso a través del uso de gráficos de control.

Los gráficos de control, basándose en técnicas estadísticas, permiten usar criterios objetivos para distinguir variaciones de fondo de eventos de importancia. Casi toda su potencia está en la capacidad de monitorizar el centro del proceso y su variación alrededor del centro.

Recopilando datos de mediciones en diferentes sitios en el proceso, se pueden detectar y corregir variaciones en el proceso que puedan afectar a la calidad del producto o servicio final, reduciendo desechos y evitando que los problemas lleguen al cliente final.

Con su énfasis en la detección precoz y prevención de problemas, SPC tiene una clara ventaja frente a los métodos de calidad como inspección, que aplican recursos para detectar y corregir problemas al final del producto o servicio, cuando ya es demasiado tarde.

Además de reducir desechos, SPC puede tener como consecuencia una reducción del tiempo necesario para producir el producto o servicio. Esto es debido parcialmente a que la probabilidad de que el producto final se tenga que retrabajar es menor, pero también puede ocurrir que al usar SPC, identifiquemos los cuellos de botella, paradas y otros tipos de esperas dentro del proceso.

Reducciones del tiempo de ciclo del proceso relacionado con mejoras de rentabilidad han hecho del SPC una herramienta valiosa desde el punto de vista de la reducción de costes y de la satisfacción del cliente final.

·         HISTORIA

En los años 1920s Walter A. Shewhart fue el primero en utilizar el Control Estadístico de Procesos. Después, W. Edwards Deming aplicó los métodos del SPC en los Estados Unidos durante La Segunda Guerra Mundial, mejorando con éxito la calidad en la producción de municiones y otros productos de importancia estratégica. Deming ha contribuido decisivamente a introducir los métodos del SPC en la industria japonesa después de la guerra.

Shewart creó la base para el gráfico de control y el concepto del control estadístico durante experimentos diseñados cuidadosamente. Mientras Dr. Shewhart se inspiraba en teorías matemáticas y estadísticas puras, descubrió que datos derivados de procesos físicos raramente producen una "curva de distribución normal" (una distribución gaussiana, también llamada "curva en campana").

Descubrió que las variaciones en los datos de producción no se comportan siempre de la misma manera que en la naturaleza (Movimiento browniano de partículas). El Dr. Shewhart concluyó que mientras cada proceso muestra una variación, algunos procesos muestran variaciones controladas naturales dentro del proceso (causas comunes de variación), mientras otros muestran variaciones descontroladas que no están siempre presentes en el proceso causal (causas especiales de variación).

·         GENERAL

La siguiente descripción se refiere más al sector industrial que al sector de servicios, aunque los principios de SPC se pueden aplicar a los dos sectores. Para una descripción y un ejemplo de cómo aplicar SPC al sector de servicios, refiérase a Roberts (2005). También se ha aplicado SPC con éxito para detectar cambios en el comportamiento organizativo con Detección de Cambios en Redes Sociales introducido por McCulloh (2007).

Tradicionalmente, en procesos de producción en masa, se controlaba la calidad de la pieza acabada mediante inspecciones del producto al final del proceso; aceptando o rechazando cada pieza (o muestras de producción) basándose en los criterios de especificaciones. La diferencia del Control del Proceso estadístico es que usa herramientas estadísticas para observar el rendimiento del proceso de producción para prever desviaciones importantes que pueda resultar en el producto rechazado.

Existen dos tipos de variaciones en todos los procesos industriales y ambas variaciones causan variaciones posteriores en el producto final. Las primeras son variaciones de causa natural o común y pueden ser variaciones en temperatura, especificaciones en materias primas o electricidad etc. Estas variaciones son pequeñas y normalmente están cerca del valor medio.

El modelo de variación sería similar a los modelos encontrados en la naturaleza y la distribución forma la curva de distribución normal (forma de campana). Las segundas son conocidas como causas especiales y suceden con menos frecuencia que las primeras.

Por ejemplo, una línea de producción de cajas de cereales puede estar diseñada para rellenar cada caja de cereales con 500 gramos de producto, pero algunas cajas pueden tener un poco más de 500 gramos, y otras pueden tener un poco menos, conforme a la distribución del peso neto.

Si el proceso de producción, sus entradas, o su entorno cambia (por ejemplo, las máquinas de producción muestran señales de desgaste), esta distribución pueda cambiar. Por ejemplo, si las poleas se desgastan, la máquina que rellena las cajas con cereales puede empezar a introducir más cereales en cada caja que lo especificado.

Si se permite continuar con este cambio sin estar controlado, se producirán más y más productos que no entran dentro de las tolerancias del fabricante o del consumidor, con el resultado de desechos. Mientras en este caso, el desecho está presente en la forma de producto " gratuito" para el consumidor, normalmente el desecho consiste en retrabajo o chatarra.

Observando en el momento justo qué ha pasado en el proceso que ha provocado un cambio, el ingeniero de calidad o cualquier miembro del equipo que está como responsable de la línea de producción puede solucionar la causa principal de la variación que ha entrado en el proceso y se corrige el problema.

El SPC también indica cuándo se debe tomar una acción dentro de un proceso, pero indica también cuando NO se deben tomar acciones. Un ejemplo es una persona que le gustaría mantener un peso equilibrado y toma medidas de peso cada semana.

Una persona que no entiende los conceptos del SPC pueda empezar una dieta cada vez que su peso incrementa, o comer más cada vez que su peso disminuye. Este tipo de acción puede ser perjudicial y puede generar más variación en peso. SPC se justifica en una variación del peso normal y una indicación mejorada de cuándo la persona está ganando o perdiendo peso.

·         EL CONTROL ESTADÍSTICO DE LA CALIDAD Y LA MEJORA DE PROCESOS

Comenzando con la aportación de Shewhart sobre reconocer que en todo proceso de producción existe variación (Gutiérrez:1992), puntualizó que no podían producirse dos partes con las mismas especificaciones, pues era evidente que las diferencias en la

materia prima e insumos y los distintos grados de habilidad de los operadores provocaban variabilidad. Shewhart no proponía suprimir las variaciones, sino determinar cuál era el rango tolerable de variación que evite que se originen problemas.

Para lograr lo anterior, desarrolló las gráficas de control al tiempo que Roming y Dodge desarrollaban las técnicas de muestreo adecuadas para solamente tener que verificar cierta cantidad de productos en lugar de inspeccionar todas las unidades. Este periodo de la calidad surge en la década de los 30"s a raíz de los trabajos de investigación realizados por la Bell Telephone Laboratories.

En su grupo de investigadores destacaron hombres como Walter A. Shewhart, Harry Roming y Harold Dodge, incorporándose después, como fuerte impulsor de las ideas de Shewhart, el Dr. Edwards W. Deming (Cantú:1997).

Estos investigadores cimentaron las bases de lo que hoy conocemos como Control Estadístico de la Calidad (Statistical Quality Control, SQC), lo cual constituyó un avance sin precedente en el movimiento hacia la calidad,

·         CAUSAS DE VARIACIÓN

-       Existen variaciones en todas las partes producidas en el proceso de manufactura. Hay dos fuentes de variación:

o        variación aleatoria se debe al azar y no se puede eliminar por completo.

o        variación asignable es no aleatoria y se puede reducir o eliminar.

-       Nota: la variación puede cambiar y cambiará la forma, dispersión y tendencia central de la distribución de las características medidas del producto.

·         DIAGRAMAS DE DIAGNÓSTICO

Controles o registros que podrían llamarse "herramientas para asegurar la calidad de una fábrica", esta son las siguientes:

-       Hoja de control (Hoja de recogida de datos)

-       Histograma

-       Análisis paretiano (Diagrama de pareto)

-       Diagrama de Ishikawa: Diagrama de causa y efecto (Espina de Pescado)

-       Estratificación (Análisis por Estratificación)

-       Diagrama de scadter (Diagrama de Dispersión)

-       Gráfica de control

La experiencia de los especialistas en la aplicación de estos instrumentos o Herramientas Estadísticas señala que bien aplicadas y utilizando un método estandarizado de solución de problemas pueden ser capaces de resolver hasta el 95% de los problemas.

En la práctica estas herramientas requieren ser complementadas con otras técnicas como son:

-       La lluvia de ideas (Brainstorming)

-       La Encuesta

-       La Entrevista

-       Diagrama de Flujo

-       Matriz de Selección de Problemas, etc…

Hay personas que se inclinan por técnicas sofisticadas y tienden a menospreciar, pero la realidad es que es posible resolver la mayor parte de problemas de calidad, con el uso combinado de estas herramientas en cualquier proceso de manufactura industrial.:

-       Detectar problemas

-       Delimitar el área problemática

-       Estimar factores que probablemente provoquen el problema

-       Determinar si el efecto tomado como problema es verdadero o no

-       Prevenir errores debido a omisión, rapidez o descuido

-       Confirmar los efectos de mejora

-       Detectar desfases

·         COMO ELABORAR UN DIAGRAMA DE PARETO

Partiendo de los descubrimientos del celebre economista y sociólogo italiano Vilfredo Pareto El diagrama de Pareto es una comparación ordenada de factores relativos a un problema. Esta comparación nos va a ayudar a identificar y enfocar los pocos factores vitales diferenciándolos de los muchos factores útiles.

Esta herramienta es especialmente valiosa en la asignación de prioridades a los problemas de calidad, en el diagnóstico de causas y en la solución de las mismas, el diagrama de Pareto se puede elaborar de la siguiente manera:

1)       Cuantificar los factores del problema y sumar los efectos parciales hallando el total.

2)       Reordenar los elementos de mayor a menor.

3)       Determinar el % acumulado del total para cada elemento de la lista ordenada.

4)       Trazar y rotular el eje vertical izquierdo (unidades).

5)       Trazar y rotular el eje horizontal (elementos).

6)       Trazar y rotular el eje vertical derecho (porcentajes).

7)       Dibujar las barras correspondientes a cada elemento.

8)       Trazar un gráfico lineal representando el porcentaje acumulado.

9)       Analizar el diagrama localizando el "Punto de inflexión" en este último gráfico.

Se ha llegado a verificar la regularidad con la que se dan en las distintas actividades y fenómenos sociales y productivos, el hecho de que unos pocos factores son responsables de la mayoría de los sucesos, en tanto que el resto mayoritario de los elementos o factores generan o poseen escasos efectos, es lo que más comúnmente se cataloga como los "pocos vitales y los muchos triviales".

Así en procesos tradicionales de producción podemos tener que el 20% de las causas de imperfecciones o fallas originan o son responsables de entre un 70 y 80% de los defectos detectados. Y al revés, un 80% de las restantes causas generan tan sólo entre un 30 y 20% de los defectos.

Que importancia tiene ello? Pues bien, permite atacar unas pocas causas generando un importante impacto total.

COMO ELABORAR UN DIAGRAMA DE ISHIKAWA

El diagrama de Ishikawa conocido también como causa-efecto, es una forma de organizar y representar las diferentes teorías propuestas sobre las causas de un problema.

Nos permite, por tanto, lograr un conocimiento común de un problema complejo, sin ser nunca sustitutivo de los datos.

Los Errores comunes son construir el diagrama antes de analizar globalmente los síntomas, limitar las teorías propuestas enmascarando involuntariamente la causa raíz, o cometer errores tanto en la relación causal como en el orden de las teorías, suponiendo un gasto de tiempo importante.

El diagrama se elabora de la siguiente manera:

1)       Ponerse de acuerdo en la definición del efecto o problema.

2)       Trazar una flecha y escribir el "efecto" del lado derecho.

3)       Identificar las causas principales a través de flechas secundarias que terminan en la flecha principal.

4)       Identificar las causas secundarias a través de flechas que terminan en las flechas secundarias, así como las causas terciarias que afectan a las secundarias.

5)       Asignar la importancia de cada factor.

6)       Definir los principales conjuntos de probables causas: materiales, equipos, métodos de trabajo, mano de obra, medio ambiente (5 M"s).

7)       Marcar los factores importantes que tienen incidencia significativa sobre el problema.

8)       Registrar cualquier información que pueda ser de utilidad.

9)       Asignar la importancia de cada factor.

10)   Definir los principales conjuntos de probables causas: materiales, equipos, métodos de trabajo, mano de obra, medio ambiente (5 M"s).

11)   Marcar los factores importantes que tienen incidencia significativa sobre el problema.

12)   Registrar cualquier información que pueda ser de utilidad.     

IDENTIFICACIÓN DE LA PROBLEMÁ TICA

Los elementos y las causas que intervienen en el desarrollo de un proceso y, que pueden en un momento dado, ocasionar que no se cumplan los objetivos o fallas del mismo, son diversos y en ocasiones difíciles de identificar.

OBJETIVO DE LOS DIAGRAMAS DE CONTROL DE LA CALIDAD

El objetivo de los diagramas de control de la calidad es determinar y visualizar en una gráfica el momento en que ocurre una causa asignable en el sistema de producción para poder identificarla y corregirla. Esto se logra con la selección periódica de una pequeña muestra de la producción actual.

Los procedimientos para establecer un control estadístico

Los procedimientos para establecer un control estadístico del comportamiento de la empresa

1. Establecer la "capacidad del proceso",
2. Crear un gráfico de control;
3. Recoger datos periódicos y representarlos gráficamente;
4. Identificar desviaciones;
5. Identificar las causas de las desviaciones;
6. Perpetuar los efectos positivos y corregir las causas de los negativos.

Un gráfico de control utiliza medidas de un proceso para determinar el comportamiento normal de dicho proceso. La desviación típica es una medida de variabilidad que también puede calcularse, con las cuales trazamos los límites de control superior e inferior. Incluyendo los datos futuros a medida que se obtienen, veremos si los nuevos datos se corresponden con los resultados esperados.

Si no es así, inferiremos que ha sucedido algo infrecuente con lo que procederemos a buscar la causa. Estas causas son denominadas causas especiales para diferenciarlas de las causas comunes de variabilidad, las cuales siempre están presentes y son las causantes de la variación incluida en las observaciones previas. Las causas comunes se reflejan en los cálculos de la media y de la desviación típica utilizados para elaborar el gráfico de control.

TIPOS DE DIAGRAMAS DE CONTROL DE LA CALIDAD PARA VARIABLES

La media o la gráfica x barra

La media o la gráfica x barra está diseñada para variables de control como peso, longitud, etc. El límite superior de control (LSC) y el límite inferior de control (LIC) se obtienen a partir de la ecuación:

·         El diagrama de amplitudes

El diagrama de amplitudes está diseñado para mostrar si la amplitud total de la medición está dentro o fuera de control. El límite superior de control (LSC) y el límite inferior de control (LIC) se obtienen a partir de la ecuación:

·         El diagrama de porcentaje de defectos

El diagrama de porcentaje de defectos se llama también diagrama p o diagrama de p barra. La gráfica muestra la porción de la producción que no es aceptable. Esta porción se puede encontrar con

·         El diagrama de " C" con barra

El diagrama c o diagrama de c barra está diseñado para el control del número de defectos por unidad. El LSC y el LIC se obtienen mediante:

·         Muestreo de aceptación

El muestreo de aceptación es un método para determinar si un lote de productos que se recibe cumple los estándares especificados.

-       Está basado en técnicas de muestreo aleatorio.

-       Una muestra aleatoria de n unidades se obtiene del lote recibido.

-       c es el número máximo de unidades defectuosas que se pueden encontrar en la muestra del lote para considerarse aceptable.

·         Curva característica de operación

Una curva CO, o curva característica de operación, se desarrolla usando la distribución binomial de la probabilidad con el fin de determinar la probabilidad de aceptar un lote con distintos niveles de calidad

USO DE PROGRAMAS CAD/CAM

Hoy en día la industria nacional necesita adaptarse a las nuevas tecnologías emergentes que le permita simplificar, optimizar y elevar la calidad de los procesos de diseño y manufactura. Esto significa que es propicio el ambiente para la utilización de sistemas de diseño y manufactura asistidos por computadora CAD/CAM.

Para tal efecto, se hace necesario implementar centros de formación profesional que se encuentren a la par del avance tecnológico para transmitir el suficiente conocimiento sobre sistemas de esta naturaleza.

CAD (Diseño asistido por computadora)

Es un sistema que permite el diseño de objetos por computadora, presentando múltiples ventajas como la interactividad y facilidad de crear nuevos diseños, la posibilidad de simular el comportamiento del modelo antes de la construcción del prototipo, modificando, si es necesario, sus parámetros; la generación de planos con todo tipo de vistas, detalles y secciones, y la posibilidad de conexión con un sistema de fabricación asistida por computadora para la mecanización automática de un prototipo.

También permite el diseño de objetos tridimensionales como diseño de piezas mecánicas, diseño de obras civiles, arquitectura, urbanismo, etc.

CAE (Ingeniería asistida por computadora)

El modelo geométrico de un producto es el elemento central dentro del concepto de la CAE y consiste en la representación del mismo en la memoria de la computadora. Todos los demás elementos de la CAE utilizan esta descripción geométrica como punto de partida. Ejemplo, el contorno de la pieza puede emplearse para determinar el paso de la herramienta al mecanizarse mediante un sistema de control numérico.

CAM (Fabricación asistida por computadora)

Es un sistema que permite usar computadoras en el proceso de control de fabricación industrial, buscando su automatización.

En un sistema moderno, la automatización abarca el proceso de transporte, almacenamiento, mecanizado o conformado, montaje y expedición del producto,

Relaciones entre CAD/CAM, CIM, CAE, CAL/CAI

Existe entre algunos científicos la tendencia a la clasificación de disciplinas de la ciencia en conjuntos disjuntos.

éste podría ser el caso de los sistemas CAD/CAM. En cambio, la realidad es muy distinta de esas clasificaciones conceptuales. Por ejemplo, hoy en día, es difícil poder realizar procedimientos de CAD/ CAM sin apoyarse en otras disciplinas como la PIS (sistema de información gráfica), la CAS (simulación asistida por computadora), la computación gráfica, los diseños de sólidos en tres dimensiones (3D para el área de los CAD), los FIVIS (sistemas de fabricación flexibles), el control numérico (NC), el FA (automatización total) o el AM (fabricación autónoma) para el área del CAM. Sin embargo, siguiendo esa normativa, ya aceptada, se pretende analizar diferentes sistemas ayudados por computadora, necesarios para poder desarrollar CAD/CAM, CIM, CAE, CAL/CAI, dividiendo sus disciplinas de soporte en áreas concretas.

Relaciones entre CAD Y CAM

El diseño asistido por computadora (CAD) y la fabricación asistida por computadora (CAM) constituyen dos técnicas que, aunque diferentes, han estado, estrechamente relacionadas desde su aparición. Sin embargo, su evolución no ha logrado ser lo suficiente convergente para que la comunicación entre ambos procesos alcance los niveles mínimos deseables.

Sin embargo, el futuro del CAD y del CAM depende mucho de los logros en la capacidad entre ambos procesos.

La fabricación del futuro

Una fábrica del futuro con una integración completa mediante computadora consistirá en subsistemas modulares, controlados por computadoras que estarán interconectadas constituyendo un sistema de cálculo distribuido.

Parece evidente que los papeles del personal involucrado en el diseño, planificación de la producción, ingeniería de fabricación, y otras funciones asociadas se verán modificados respecto a la situación actual en la fábrica del futuro. La aplicación de la tecnología CIM facilitará enormemente el diseño y desarrollo de nuevos productos e implicará la necesidad de elevar el nivel de los operarios. Como consecuencia de esto, la separación entre diseño y fabricación comenzará a disminuir.

APLICACIONES GENERALES DE LOS SISTEMAS CAD/CAE/CAM

Diseño de circuitos integrados

El auge y avance en la microelectrónica está íntimamente ligado al CAD, donde el paso más importante es el diseño y la experimentación.

El CAD colabora no sólo en el diseño, sino en el mejoramiento continuo del proceso de fabricación, donde interviene reduciendo horas-hombres y costos.

Otro aspecto importante del CAD es la verificación de los circuitos integrados diseñados y fabricados cuya complejidad aumenta constantemente, donde podemos resumir que:

·         Se logra la obtención de circuitos con las características deseadas.

·         Asegura la completa ausencia de errores.

·         Minimiza el tiempo de diseño.

·         Disminución de costos.

·         Sincronización con la tecnología existente.

Diseño de circuitos electrónicos

Las constantes innovaciones tecnológicas procesan la reducción de la vida útil de los productos electrónicos, por lo que el fabricante debe enfrentarse al reto de producir productos cada vez más complejos en el menor tiempo y con bajo costo posible. Esto se puede lograr gracias a la ayuda de la computadora, tanto en la creación y diseño como en la automatización de la producción.

En todo este proceso, desde el diseño hasta la fabricación, se encuentran realizados los sistemas CADI CAM/CAE, la finalidad del CAE es ayudar al ingeniero de diseño en todas las etapas del desarrollo del producto, englobando los conceptos CAD/CAM/CAE.

El proceso de desarrollo de un producto se reduce drásticamente, agilizando y anulando toda posibilidad de cometer errores. Lo que antes era necesario desarrollar en físico un prototipo, ahora ya no lo es, hasta se puede comprobar la funcionalidad mediante una simulación.

Industria Aeronáutica

Una de las primeras industrias en asimilar las técnicas y tecnologías que ofrece el CAD/CAM es sin duda la aeronáutica, la que precisa de una ingeniería compleja, métodos de fabricación exactos y altas inversiones.

La industria aeronáutica es una de las más receptivas de la tecnología CAD/CAM, sobre todo en la aplicación para los proyectos aeroespaciales, donde se requiere el desarrollo de superficies complejas, Hoy en día es prácticamente impensable desarrollar un proyecto de avión, sin la utilización de las importantísimas técnicas CAD/CAM.

Puede decirse que la industria Aeroespacial ha sido una de las pioneras en el empleo de las técnicas y tecnologías que hoy englobamos bajo las siglas CAD/CAM, a cuyo desarrollo ha contribuido de forma muy activa.

Una de las herramientas adoptadas sin vacilaciones por la industria aeronáutica, y quizá la más significativa de los últimos 35 años, ha sido la computadora, cuya contribución a la realización de trabajos de ingeniería representó, en su día, un salto cuantitativo y cualitativo al menos un orden de magnitud superior respecto a los procedimientos que subsistía.

Industria del automóvil

Si bien es cierto que la tecnología CAD/CAM es aplicable a todas las industrias, no es menos cierto que la industria automotriz necesita de manera imperativa la aplicación de esta tecnología, dadas sus características de gran variedad de productos, alto volumen de producción, su competitividad y su agresividad para llegar al usuario final en las mejores condiciones de calidad y precio.

La industria automotriz hace de la utilización del CAD/CAM una de sus principales herramientas debido a que tiene que afrontar:

• Altísima competitividad.
• Demanda creciente en calidad y precios.
• Gran variabilidad de modelos.
• Atender la alta demanda de repuestos.
• Escaso tiempo para introducir modificaciones sustanciales en modelos y componentes.

Industria posada

La industria pesada se caracteriza por producir equipos de grandes dimensiones y grandes pesos, complejos y en cantidades reducidas, y muchos son productos unitarios y no repetitivos.

En atención a las características mencionadas se hace imprescindible el uso de la tecnología CAD, si se quiere reducir drásticamente el tiempo de diseño y el costo de producción de un prototipo en el que se puedan efectuar pruebas de suficiencia.

La reducción del ciclo de vida de muchos productos hace que cada vez se disponga de menos tiempo para el desarrollo de los mismos, complicando el hecho de su complejidad creciente, las exigencias de calidad y las garantías exigibles de seguridad.

Al producir bienes en cantidades pequeñas o unitarias se hace impensable el tener que construir un prototipo. Las técnicas de CAD pueden aplicarse en las diferentes fases de desarrollo de un equipo.

Diseño Industrial

Las políticas industriales en los países desarrollados del mundo inciden mucho en la tecnología y el diseño industrial. Ambos conceptos influyen grandemente en la industria en general, pues hacen que el producto final se acerque cada vez más a las exigencias del usuario, llegando al mercado en las mejores condiciones de calidad y precio y sobre todo en el momento oportuno, lo que hace que la industria crezca en competitividad.