Herramientas de Calidad Total

Introducción

Se les llama así para hacer distinción de las primeras 7 herramientas de calidad total las cuales han sido utilizadas de manera dogmatica en la mejora de la calidad y en la resolución de problemas, estas son: El diagrama de Flujo, El diagrama de Ichicawa, Diagrama de Pareto, Gráficas de control, histograma, Hoja de Chequeo, diagrama de correlación ó de dispersión; y fueron fueron desarrolladas y diseñadas por Walter Shewart, Joseph Juran, Kaoru Ishikawa y Edwards Deming.

Estructura del proyecto Las Herramientas administrativas de la calidad fueron creadas por los japoneses como un medio para enfrentar la nueva era de la calidad cuyo propósito es La creación del valor agregado para la satisfacción del cliente y .La prevención en lugar de la corrección de todas las operaciones.

Dentro de ellas observamos el grafico de decisión, esta herramienta nos sirve para prever o identificar las posibles desviaciones o problemas y buscar contramedidas, posibles vías para solucionar o atenuar los problemas. También en este trabajo se habla acerca de los diagramas de flechas o redes, las cuales están orientadas a optimizar situaciones vinculadas a las redes de transporte, redes de comunicación, sistema de vuelos de los aeropuertos, rutas de navegación de los cruceros, estaciones de bombeo que transportan fluidos a través de tuberías, rutas entre ciudades, redes de conductos y todas aquellas situaciones que puedan representarse mediante una red donde los nodos representan las estaciones o las ciudades, los arcos los caminos, las líneas aéreas, los cables, las tuberías y el flujo lo representan los camiones, mensajes y fluidos que pasan por la red. Con el objetivo de encontrar la ruta más corta si es una red de caminos o enviar el máximo fluido si es una red de tuberías. Sin embargo las redes también nos sirven como herramientas en la planificación y control de proyectos. En este trabajo se mencionan los modelos de redes existentes y los problemas que abarca cada uno de ellos, además se describen los algoritmos que aplican estos modelos para encontrar la solución optima al problema. Utilizando la terminología utilizada para representarlos como una red.

Las Nuevas Herramientas de Calidad Total

Las nuevas herramientas de la calidad fueron desarrolladas por los japoneses en un espíritu de innovación como un medio de mejora para enfrentar la realidad laboral en una nueva era de la calidad. Estas son de tipo cualitativo y más complejas de utilizar que las anteriores sin embargo estas herramientas son rediseñables, tanto en formato, propósito o mecánica de implantación lo que le da gran versatilidad y flexibilidad de adaptación y aplicación en los campos laborales del mundo. Hay que acotar que el flujo de información que sustenta a las técnicas se realiza a través de la tormenta de ideas. Las Herramientas de calidad total son: Diagrama de afinidad, Diagrama de relación, Matriz de análisis de datos, Diagrama Matricial, Diagrama de Árbol, Diagrama de decisiones y diagrama de flechas. Secuencialmente estas técnicas permiten agrupar por categorización, establecer interrelaciones para la visualización de efectos en paralelo, priorizar, analizar, prever problemas y viabilidad de ejecución con incertidumbre además de determinar el tiempo óptimo e identificar las actividades y variables de maniobra para permitirlo.

La realización de esta monografía únicamente desarrolla las herramientas de diagrama de flechas y diagrama de decisión y se complementa con la realizada por Douglas Zamora, Elised Morgado, Alejandra Rojas y Cermaris Girón del mismo título.

Diagrama de Decisiones

Es una representación gráfica en la que se determina ó visualiza qué problemas pueden surgir en la realización de un determinado programa de acción. Se utiliza cuando se dispone de poca información o el ambiente es muy inestable. Esta herramienta da respuesta a las preguntas ¿Cuáles son los posibles caminos para conseguir este objetivo? ¿Qué obstáculos pueden presentarse? ¿Cómo podemos prevenir la aparición de estos obstáculos? ¿Cómo podemos reaccionar de forma oportuna en caso de que se presente un obstáculo específico?.

Pasos para realizar un diagrama de Decisión

• Identificar la actividad primera de la cual parte un proceso.

• Asentar las actividades siguientes una seguida de la otra en forma descendente, ordenadas en su sucesión lógica. Se va formando una rama principal.

• Identificar las actividades en las que pueden aparecer alternativas. Éstas se escriben a los lados de la rama principal del diagrama.

• Complementar los procesos laterales surgidos por la posibilidad de alguna alternativa, enumerando la serie de actividades que en dichos casos es necesario hacer.

• Integrar cada proceso lateral con la rama principal del diagrama a la etapa del proceso general a la que corresponda

• Identificar la actividad primera de la cual parte un proceso.

• Asentar las actividades siguientes una seguida de la otra en forma descendente, ordenadas en su sucesión lógica. Se va formando una rama principal.

• Identificar las actividades en las que pueden aparecer alternativas. Éstas se escriben a los lados de la rama principal del diagrama.

• Complementar los procesos laterales surgidos por la posibilidad de alguna alternativa, enumerando la serie de actividades que en dichos casos es necesario hacer.

• Integrar cada proceso lateral con la rama principal del diagrama a la etapa del proceso general a la que corresponda.

Ejemplo:

El diagrama de decisiones anterior representa Presenta la sucesión de las decisiones -formales o informales- que conducen a la programación de la ayuda al desarrollo de países del tercer mundo por parte de la Unión Europea, en este proceso se observa como objetivos estratégicos o políticas generales expresados por las más altas instancias de la Unión Europea se traducen en decisiones de cooperación bilateral a medio y corto plazo. La rama principal está representada por la cadena de decisiones en donde actúan los factores propios al proceso, en los que cada objetivo seleccionado justifica los objetivos de rango inferior. Esta rama principal abarca las decisiones estratégicas y políticas a medio plazo y las decisiones operativas

Las ramas laterales a la principal están representadas por los recursos, y son los factores externos que influencian la decisión que a su vez provienen, de las instituciones de la Unión Europea, o de otras fuentes, en la rama lateral izquierda, los recursos procedentes de las instancias de la Unión Europea (Consejo, Parlamento, Comisión), tales como decisiones, posturas, comunicaciones, directivas, lecciones aprendidas en la ejecución de estrategias y programas anteriores, revisión de los proyectos en curso o en cartera, etc. En la rama lateral derecha, los recursos de otras procedencias, es decir, las informaciones relacionadas con los sucesos y momentos cruciales de la situación mundial o regional, la evolución y necesidades de los Gobiernos asociados y las posturas e intervenciones de otros donantes (coyuntura estratégica, situación del país en cuestión, política gubernamental, posición de los Estados miembros y de otros donantes, etc).

Diagrama de flechas

Es una técnica la cual permite la conformación de redes en donde las actividades se representan como flechas que indican las dependencias entre los nodos y los nodos representan el origen y el destino de dicha actividad. Si el flujo a través de un arco (flecha o rama) se encuentra en una sola dirección es un arco no dirigido, si el flujo a través de un arco se permite en ambos sentidos es un arco no dirigido así clasificamos la red en dirigida y no dirigida.

Modelos de Redes

Los problemas de optimización de redes se pueden representar en términos generales a través de uno de estos cuatro modelos:

Modelo de la Ruta más Corta.

Por medio de la aplicación del algoritmo de este problema podemos conocer la trayectoria de menor distancia entre un nodo origen y un nodo destino.

En este se desarrolla una red no dirigida con dos nodos llamados origen y destino. A cada ligadura (arco no dirigido) se asocia una distancia no negativa.

El procedimiento analiza toda la red a partir del origen; identifica de manera sucesiva la ruta más corta a cada uno de los nodos en orden ascendente de sus distancias (más cortas), desde el origen; el problema queda resuelto en el momento de llegar al nodo destino.

Algoritmo de para realizar la ruta más corta:

• 1. Objetivo de la n-ésima iteración: encontrar el n-ésimo nodo más cercano al origen. (Este paso se repetirá para n=1,2,… hasta que el n-ésimo nodo más cercano sea el nodo destino.)

• 2. Datos para la n-ésima iteración: n-1 nodos más cercanos al origen (encontrados en las iteraciones previas), incluida su ruta más corta y la distancia desde el origen. (Estos nodos y el origen se llaman nodos resueltos, el resto son nodos no resueltos.)

• 3. Candidatos para el n-ésimo nodo más cercano: Cada nodo resuelto que tiene conexión directa por una ligadura con uno o más nodos no resueltos proporciona un candidato, y éste es el nodo no resuelto que tiene la ligadura más corta. (Los empates proporcionan candidatos adicionales.)

• 4. Cálculo del n-ésimo nodo más cercano: para cada nodo resuelto y sus candidatos, se suma la distancia entre ellos y la distancia de la ruta más corta desde el origen a este nodo resuelto. El candidato con la distancia total más pequeña es el n-ésimo nodo más cercano (los empates proporcionan nodos resueltos adicionales), y su ruta más corta es la que genera esta distancia.

La ruta más corta para este caso es ACDFJ cuya suma es de 33.

Modelo de minimización de redes (Problema del árbol de mínima expansión)

El objetivo de esta técnica es crear un red de nodos dados los cuales tienen diferentes conexiones entre ellos y cada una tiene un costo una distancia o variable, en donde se busca eliminar ciclos y reducir la red a su forma más económica.

Algoritmo para construir el árbol de expansión mínima:

• 1. Se selecciona, de manera arbitraria, cualquier nodo y se conecta (es decir, se agrega una ligadura) al nodo distinto más cercano.

• 2. Se identifica el nodo no conectado más cercano a un nodo conectado y se conectan estos dos nodos (es decir, se agrega una ligadura entre ellos). Este paso se repite hasta que todos los nodos están conectados.

• 3. Empates: los empates para el nodo más cercano distinto (paso 1) o para el nodo no conectado más cercano (paso 2), se pueden romper en forma arbitraria y el algoritmo debe llegar a una solución optima. No obstante, estos empates son señal de que pueden existir (pero no necesariamente) soluciones optimas múltiples. Todas esas soluciones se pueden identificar si se trabaja con las demás formas de romper los empates hasta el final. Ejemplo:

Se busca la ramal de menor costo en este caso b con dirección al nodo A y realizamos la primera conexión luego observamos la tendencia a la opción c y l se forma otra conexión, se evita el ramal CA por la restricción de eliminar ciclos. Posteriormente se expande hasta agotar la red y su resultado final es

Problema del flujo de costo mínimo

El problema de flujo de costo mínimo, este modelo de red permite considerar coste o distancia, multiorigenes y multidestinos y costos asociados permitiendo su optimización minimizando costos y administrando recursos

Podemos identificar un ejercicio de coste mínimo cuando:

• 1. La red es una red dirigida conexa.

• 2. Al menos uno de los nodos es nodo fuente.

• 3. Al menos uno de los nodos es nodo demanda.

• 4. El resto de los nodos son nodos de trasbordo.

• 5. Se permite el flujo a través de un arco sólo en la dirección indicada por la flecha, donde la cantidad máxima de flujo está dada por la capacidad del arco. (Si el flujo puede ocurrir en ambas direcciones, debe representarse por un par de arcos con direcciones opuestas.)

• 6. La red tiene suficientes arcos como suficiente capacidad para permitir que todos lo flujos generados por los nodos fuente lleguen a los nodos demanda.

• 7. El costo del flujo a través del arco es proporcional a la cantidad de ese flujo, donde se conoce el costo por unidad.

• 8. El objetivo es minimizar el costo total de enviar el suministro disponible a través de la red para satisfacer la demanda dada. (Un objetivo alternativo es maximizar la ganancia total del envío.Ejemplo:

La DISTRIBUTION UNLIMITED CO. Fabricará el mismo nuevo producto en dos plantas distintas y después tendrá que enviarlo a dos almacenes. La red de distribución disponible para el envío de este producto se muestra en la figura, donde A y B son las fábricas, D y E son los almacenes y C es el centro de distribución. Las cantidades que deben enviarse desde A y B se muestran a la izquierda, y las cantidades que deben recibirse en D y E se muestran a la derecha. Cada flecha representa un canal factible de envío. A puede enviar directamente a D y tiene tres rutas posibles (ACE, ABCE y ADE) para mandar bienes a E. La fábrica B tiene solo una ruta a E (BCE) y una a D (BCED). El costo por unidad enviada a través de cada canal se muestra al lado de la flecha. También, junto a ABy CE se muestran las cantidades máximas que se pueden enviar por estos canales. Los otros canales tienen suficiente capacidad para manejar todo lo que las fábricas pueden enviar.

La decisión que debe tomarse se refiere a cuánto enviar a través de cada canal de distribución. El objetivo es minimizar el costo total de envío.

Formulación:

Planeación y Control de Proyecto

Un proyecto es un conjunto de operaciones y actividades en el cual se planifica, asignando recursos y programando el tiempo para su ejecución, y asi lograr un propósito determinado.

Modelos de redes de gestión y control de proyecto:

• Combinación de actividades

• Relación secuencial entre actividades

• Preocupación por el tiempo

• Preocupación por los recursos

La Planeación requiere desglosar el proyecto en actividades, estimar recursos, tiempo e interrelaciones entre actividades.

La Programación requiere detallar fechas de inicio y terminación.

El Control requiere información sobre el estado actual y analiza posibles trueques cuando surgen dificultades.

Definiciones utilizadas:

Redes deterministas (CPM = Método de la ruta crítica)

Redes probabilistas (PERT = Técnica de evaluación y revisión de programas)

Actividad. Es un trabajo que se debe llevar a cabo como parte de un proyecto, es simbolizado mediante una rama de la red de PERT.

Lista de actividades. Es una lista cuidadosa y ordenada donde se recopilan todas las diferentes actividades que intervienen en la realización de un proyecto.

Evento. Se dice que se realiza un evento, cuando todas las actividades que llegan a un mismo nodo han sido terminadas. Son los círculos numerados que forman parte del diagrama de red y representan el principio y el fin de las actividades que intervienen en el proyecto.

Rama. Son las flechas que forman Parte del diagrama de red y significan las actividades en el proyecto.

Ruta crítica o camino crítico. Camino es una secuencia de actividades conectadas, que conduce del principio del proyecto al final del mismo, por lo que aquel camino que requiera el mayor trabajo, es decir, el camino más largo dentro de la red, viene siendo la ruta crítica o el camino crítico de la red del proyecto.

Predecesor Inmediato. Es una actividad que debe Preceder (estar antes) inmediatamente a una actividad dada en un proyecto, también nombradas prioridades inmediatas.

Diagrama de red. Es una red de círculos numerados y conectados con flechas, donde se muestran todas las actividades que intervienen en un determinado proyecto y la relación de prioridad entre las actividades en la red.

Actividad ficticia. Actividades imaginarias que existen dentro del diagrama de red, sólo con el Propósito de establecer las relaciones de precedencia y no se les asigna tiempo alguno, es decir, que la actividad ficticia Permite dibujar redes con las relaciones de Precedencia apropiadas, se representa por medio de una línea punteada.

Holgura. Es el tiempo libre en la red, es decir, la cantidad de tiempo que puede demorar una actividad sin afectar la fecha de terminación del, proyecto total.

Distribución beta. Distribución utilizada para la estimación del tiempo de actividad esperado en el PERT, esta estimación se basa en el supuesto de que el tiempo de la actividad es una variable aleatoria cuya Probabilidad tiene una distribución beta unimodal.

Tiempo optimista. Es el tiempo mínimo o más corto posible en el cual es probable que sea terminada una actividad si todo marcha a la Perfección, utilizado en el PERT y simbolizado con a.

Tiempo más probable. Es el tiempo que esta actividad sea más probable que tome sí se repitiera una y otra vez, en otras palabras, es el tiempo normal que se necesita en circunstancias ordinarias, utilizado en el PERT y simbolizado con m.

Tiempo pesimista. Es el tiempo máximo o más largo posible en el cual es probable sea terminada una actividad bajo las condiciones más desfavorables, utilizado en el PERT y simbolizado con b.

Tiempo esperado para una actividad. Es el tiempo calculado en el PERT usando el promedio ponderado (a+4m+p)/6.

Tiempo normal. Es el tiempo en el CPM requerido para terminar una actividad si esta se realiza en forma normal. Es el tiempo máximo para terminar una actividad con el uso mínimo de recurso, el tiempo normal se aproxima al tiempo estimado probable en PERT.

Tiempo acelerado. Tiempo en el CPM que sería requerido si no se evita costo alguno con tal de reducir el tiempo del proyecto. Tiempo mínimo posible para terminar una actividad con la concentración máxima de recursos.

Caracteristicas PERT Y PCM

PERT

• Probabilístico.

• Considera que la variable de tiempo es una variable desconocida de la cual solo se tienen datos estimativos.

• El tiempo esperado de finalización de un proyecto es la suma de todos los tiempos esperados de las actividades sobre la ruta crítica.

• Suponiendo que las distribuciones de los tiempos de las actividades son independientes, (una suposición fuertemente cuestionable), la varianza del proyecto es la suma de las varianzas de las actividades en la ruta crítica.

• Considera tres estimativos de tiempos: el más probable, tiempo optimista, tiempo pesimista.

CPM

• Deterministico. Ya que considera que los tiempos de las actividades se conocen y se pueden variar cambiando el nivel de recursos utilizados.

• A medida que el proyecto avanza, estos estimados se utilizan para controlar y monitorear el progreso. Si ocurre algún retardo en el proyecto,

• se hacen esfuerzos por lograr que el proyecto quede de nuevo en programa cambiando la asignación de recursos.

• Considera que las actividades son continuas e interdependientes, siguen un orden cronológico y ofrece parámetros del momento oportuno del inicio de la actividad.

Considera tiempos normales y acelerados de una determinada actividad, según la cantidad de recursos aplicados en la misma

Pasos en el planeamiento del proyecto del CPM

• 1. Especifique las actividades individuales.

• 2. Determine la secuencia de esas actividades.

• 3. Dibuje un diagrama de la red.

• 4. Estime la época de la terminación para cada actividad.

• 5. Identifique la trayectoria crítica (la trayectoria más larga a través de la red) La trayectoria crítica es la trayectoria de la largo-duracio'n a través de la red. La significación de la trayectoria crítica es que las actividades que mienten en ella no se pueden retrasar sin delaying el proyecto. Debido a su impacto en el proyecto entero, el análisis de trayectoria crítica es un aspecto Importante del planeamiento del proyecto.

La trayectoria crítica puede ser identificada determinando los cuatro parámetros siguientes para cada actividad:

• ES, Principio temprano.

• EF, principio tardío.

• LS, terminación temprana.

• LF, terminación tardía

• 6. Ponga al día el diagrama del CPM como progresa el proyecto.

• 7. Especifique las actividades individuales

EJEMPLO PCP

TIEMPOS DE ACTIVIDAD DE ESTIMACION

Para cada activad, se requiere estimar las siguientes cantidades:

a = Tiempo Optimista.

P = Tiempo Pesimista.

m = Tiempo Normal.

KnormaL: Se refiere al coste del proyecto en el tiempo normal

Kacelerado:Se refiere al coste del proyecto en un tiempo reducido a los plantedos.

Primeramente se prepara la grafica de actividades siguiendo la secuencia lógica ya explicada, respetando las actividades antecedentes.

Como segundo paso se procede a determinar el tiempo esperado Te mediante la fórmula:

Tiempo esperado para una actividad

El tercer paso consiste en calcular el costo de acelerar la actividad un día, esto se determina mediante la formula:

Como tercer paso para de la ruta crítica se calcula los tiempos mas tempranos para cada actividad se comienza dejando el tiempo como cero en el nodo inicial. Luego, se calcula el intervalo de tiempo que transcurre entre el inicio y las actividades inmediatas al comienzo del proyecto. Debido a que la actividad artificial no tiene duración, el tiempo acumulado al nodo 3 para que sean terminadas todas las actividades predecesoras a dicho nodo corresponde a 9 días. En otras palabras, el tiempo más temprano para el nodo 3 es 9 días. Luego, las actividades que comienzan en el nodo 3 no pueden comenzar antes de 9.

A continuación, es posible completar el intervalo de tiempo de desarrollo para la actividad Finalmente, el tiempo mas temprano para el nodo 5 es de 26 días, por lo que la actividad F solo puede comenzar en dicho instante. Los intervalos de tiempo más temprano para todas las actividades del proyecto. A partir de esta figura, se puede concluir que la duración mínima del proyecto es de 38 días, cantidad que corresponde al camino mas largo para llegar del nodo inicial 1 al nodo al 6.

Como segunda etapa se procede a calcular los tiempos mas tarde para cada nodo. La idea consiste en determinar cuanto es posible retardar el inicio de cada actividad sin afectar la duración total del proyecto. Para ello se comienza desde el nodo final. En este caso, dado que existe una única actividad que llega a dicho nodo no es posible retardarla sin afectar la duración del proyecto. La figura muestra el intervalo de tiempo mas tarde para la última actividad en paréntesis cuadrado.

Las actividades que llegan al nodo 5 terminan a mas tardar en el día 26, por lo tanto, es posible retardar la actividad C en 26 -17 = 9 días. Se incorpora los intervalos de duración de tiempo mas tarde a la malla en la figura. El nodo 4 tiene como tiempo mas tarde 26, por lo que no es factible retardar la actividad D. De esta forma, el nodo 3 tiene como tiempo mas tarde 9 días, por lo tanto las actividades deben llegar a más tardar el día 9. Como la actividad artificial no tiene duración, La actividad B no puede ser retardada. La actividad A puede ser retardada en 9-6= 3 días.

Una actividad crítica es una actividad que no puede ser retardada sin afectar la duración total del proyecto. En otras palabras, en el tiempo más temprano y el tiempo mas tarde de inicio de la actividad son idénticos. Un camino desde el nodo inicial al final constituido solo por actividades críticas se denomina ruta crítica. Es decir, constituye el camino que no puede ser retrasado sin afectar la duración del proyecto, o bien, la ruta mas larga entre los nodos inicial y final.

De acuerdo a la definiciones anteriores, la ruta critica del proyecto corresponde a las actividades B- dummy- D-E-F, las cuales han sido marcadas con una línea mas oscura

Ruta Critica

Se continúa copiando los tiempos determinados en la matriz siguiendo el siguiente criterio:

• Los valores entre paréntesis corresponden a (EF. LF)

• Los valores entre corchetes corresponden a [ES ,LS]

El cuarto paso se determina las holguras (s) que nos determinan el tiempo que puede retrasarse o adelantarse una actividad que esta fuera de la ruta critica, mediante la fórmula:

Holgura:

Como quinto paso se determinan los días a comprimir el proyecto, este valor nos indica la posibilidad de acelerar las actividades, en función de los tiempos óptimos y tiempos medios mediante la fórmula:

Días de compresión

La desviación estándar (columna 16) que representa la probabilidad de retraso o adelanto en promedio, es igual al tiempo pésimo menos el tiempo óptimo dividido entre 6

Por definición representa el 68% de seguridad. Si se desea una seguridad mayor en el resultado, de 95% se tomará el equivalente a dos desviaciones estándar y si se desea una seguridad del 99% en el tiempo de duración de la actividad se tomarán tres desviaciones estándar.

De esta manera, podemos observar que la actividad F tiene un tiempo estándar de 12 y una desviación estándar de 1 días. Esto significa que se podrá ejecutar entre 13 y 11 días con el 68% de seguridad; entre 14y 10 días con el 95% de seguridad; y entre 15 y 9 días con el 99% de seguridad. Mientras mayor sea el intervalo que se mencione para la ejecución, mayor será la seguridad de acertar.

La desviación estándar del proyecto es igual a la suma de las desviaciones estándar del camino crítico:

Esta desviación será la probabilidad de retraso de todo el proyecto. Por supuesto es la misma probabilidad de adelanto del mismo.

En el caso anterior el camino critico esta dado por:

O sea entre 38 y 33 días, con el 68% de seguridad. La desviación estándar puede señalarse como tolerancia en el desarrollo del proyecto.

Conclusiones

La utilización de las Herramientas administrativas de la calidad requiere en el trabajo en equipo como escenario para su óptima aplicación. Son de tipo cualitativo y más complejas de utilizar que las básicas

Los modelos de optimización de redes constituyen una herramienta muy sencilla para la encontrar la solución óptima a los problemas de flujo de redes, porque proporcionan algoritmos que disminuyen el número de iteraciones que resuelven el problema. un problema de distribución de redes. Esta herramienta al ser complementada con los software especializados Se convierten en una poderoso sistema de solución de problemas.

Autor:

Luis Rivera

Prof: Ing. Scandra Mora

Enviado por:

Iván José Turmero Astros

República Bolivariana de Venezuela

Universidad Nacional Experimental Politécnica

"Antonio José de Sucre "

Vice-Rectorado Puerto Ordaz

Dirección de Investigación y postgrado

Unidad Regional de Postgrado

Asignación de Métodos de Calidad Total

ENERO del 2012