Los Sistemas de Control de Procesos son sistemas de recopilación y de retroalimentación de información utilizados para entender las características de calidad a la salida de un proceso de manufactura y se puede dividir en cuatro elementos:
- Proceso – Esta conformado por las personas que intervienen, los equipos, materia prima y métodos empleados y el medio ambiente que lo rodea. La calidad de los productos de salida y la eficiencia de la producción dependen en gran medida del diseño de los procesos operativos y un control de estos procesos solo será de utilidad si contribuye a su mejora.
- Datos – Constituye la información recopilado durante cada una de las fases del proceso productivo y su debido análisis e interpretación. Estos indican la estabilidad del proceso operativo y ayudan a identificar fallas en el mismo de manera que se pueda generar acciones correctivas.
- Acciones correctivas sobre el proceso – Son modificaciones que se realizan sobre el proceso operativo en función de los resultados arrojados por los análisis de los datos. Estas deben ser controladas y llevar un registro de las mismas para determinar su efectividad.
- Acciones correctivas sobre la producción – Son medidas correctivas que se aplican a los productos finales una vez se ha detectado alguna variación en los mismos que no permitirá que estos cumplan con sus especificaciones de diseño. Al final, si las acciones sobre el proceso son efectivas, este último punto no debería representar mucha importancia.
Control Estadístico de Procesos
Es una herramienta estadística utilizada para asegurar la obtención del producto final dentro de sus especificaciones de diseño desde el primer momento. Se basa en gráficos de control y su intención principal es la de:
- Seguimiento y Vigilancia al Proceso
- Disminución de las Variaciones
- Reducción de Costos
Lograr que un proceso se encuentre en Control Estadístico es algo bastante laborioso pero no imposible y, una vez alcanzado, es utilizado para hacer estudios de factibilidad o Diseño de Experimentos con la finalidad de mejorar la calidad del mismo buscando así las condiciones óptimas de funcionamiento.
Las variaciones que ocurren sobre un sistema se dividen en:
● Aquellas que son inherentes al sistema y que, por tanto, no se pueden evitar.
Cuando estas son pequeñas, o pocas, se asume que son debidas al azar y se podría decir que el sistema se encuentra en control estadístico. También se conocen como “variaciones naturales” o “ruido de fondo”. Es en este punto donde aplicamos experimentos a fin de detectar estas causas y minimizarlas de manera de hacer más eficiente el proceso.
● Por otro lado, tenemos las causas ocasionales de variación que pueden derivarse de:
- Mal ajuste de los equipos / maquinaria
- Fallas de entrenamiento en el personal
- Problemas con la materia prima
- Variaciones ambientales fuera de temporada
Ø Estas causas generan grandes variaciones al proceso y lo sacan de su condición de control estadístico. Se conocen como causas asignadas.
El Control Estadístico del Proceso ayuda a detectar estas causas asignadas de manera rápida y eficiente y genera las acciones correctivas necesarias para evitar la producción de artículos fuera de sus especificaciones de diseño.
La aplicación del Control Estadístico de Procesos se encuentra supeditada a ciertas hipótesis:
- Una vez que el proceso arranca se encuentra en funcionamiento bajo las condiciones establecidas en el diseño, la variabilidad que se consiga en las mediciones de las diferentes características de calidad de un determinado producto debe ser solo por causas aleatorias
- Las mediciones recopiladas deben tener una Distribución Normal
- Cuando aparecen variaciones asignadas que generan desviaciones, se dice que el sistema no está en control
La función del Control Estadístico de Procesos es comprobar que las mediciones realizadas de manera continua cumplen con las dos primeras hipótesis, y en caso contrario, recomendar detener el proceso para hacer las investigaciones necesarias y establecer los planes de acción adecuados para su corrección.
Generalmente se divide este proceso en dos etapas.
- Primera Etapa – Se realiza entre 100 – 200 mediciones para calcular Promedio, Desviación Estándar y Límites de Control Estadístico. Luego se dibuja el gráfico colocando como línea base el promedio, alrededor de estas las medidas individuales y en los extremos los límites calculados
- Segunda Etapa – La observaciones que van saliendo una vez el proceso se encuentra operativo se van incluyendo en el gráfico para llevar el control, verificar que se encuentran dentro de los límites y detectar patrones no aleatorios
Gráficos de Control
Los gráficos y cartas de control son una de las herramientas mas usadas dentro del Control Estadístico de Procesos y consisten en una representación gráfica de los datos recopilados durante diferentes fases de los sistemas de producción continuos con la finalidad de mostrar la condición de control estadístico.
En resumen, consiste en la recopilación de los valores de alguna fase seleccionada del proceso y representarlos gráficamente. Se muestran como una línea quebrada que oscila alrededor de un eje central que representa el promedio de los valores y dentro de otras dos líneas que representan los límites. Un análisis detallado de estas variaciones nos indicará si el proceso se halla o no en control.
De esta manera, los Gráficos de Control se convierten en la herramienta adecuada para detectar de manera rápida y segura cambios en el proceso, representados por ciertas características previamente seleccionadas según el diseño del producto bajo estudio. Estas se dividen en dos tipos:
● Variables – Cuando la característica de calidad se mide según sus opciones cuantitativas. El resultado se puede expresar por un número
● Atributos – Cuando la característica de calidad se mide según sus opciones cualitativas. El resultado dependerá de una respuesta tal como “Pasa / No Pasa” o “Si / No”
Procedimiento para la elaboración y utilización de gráficos de control
Primera Etapa
● Recopilación de las primeras mediciones, esto generalmente ocurre antes de que el proceso entre en su fase de producción.
● Calcular el valor medio o promedio, las desviaciones estándar y los límites de control estadísticos. En caso de encontrarse disponibles, también se debe incluir los límites de tolerancia.
o Límites de Control Estadístico – Son aquellos calculados matemáticamente a partir de los datos recolectados durante esta primera etapa.
o Límites de Tolerancia – Son los establecidos durante la fase de desarrollo del producto y que indican que una determinada característica sea correcta o no.
● Se construye la gráfica de control de prueba y se verifica la distribución de los datos alrededor del valor central o promedio y dentro de los límites de control estadísticos.
o Si la mayor parte de los datos se encuentran cerca del valor promedio, unos pocos se alejan de este y prácticamente ninguno se sale de los límites de control, entonces tenemos un gráfico de distribución normal.
o De esta manera, quedan fijados los límites de control estadísticos y procedemos a construir las Cartas de Control de Procesos.
o En caso de tener unos pocos valores fuera de los límites, no más de 3, se pueden eliminar, se hacen nuevamente los cálculos correspondientes y se construye una nueva gráfica de prueba.
● Cuando las observaciones no siguen un patrón aleatorio, debido a causas asignables, es necesario investigarlas, eliminarlas y comenzar el proceso desde la recolección de datos.
Segunda Etapa
● Se recogen nuevas observaciones que van surgiendo del proceso mismo y se van representando en las Cartas de Control verificando que estén dentro de los límites y que no se produzcan patrones no aleatorios.
¿Qué ocurre cuando algún valor sale de estas oscilaciones? ¿Cómo podemos determinar si es una variación normal o corresponde a alguna variable asignada?
● La respuesta es: Control Estadístico de Procesos.
o Todo proceso se encuentra sometido a ciertas condiciones o variaciones que son establecidas por las personas que lo manejan y/o por las condiciones a las que se haya sometido. Algunas de estas variaciones se pueden controlar y se fijan durante la etapa de diseño o de validación, otras, ocurren de manera aleatoria y deben ser detectadas durante el proceso mismo. Un claro entendimiento de las primeras y un procedimiento que ayude a identificar rápidamente las segundas son las herramientas apropiadas para mantener el proceso en control y/o para detectar cuando se sale de curso.
o Cuando esto ocurre, se detiene el proceso para hacer las investigaciones y aplicar los correctivos adecuados. Se verifican el resultado y en caso positivo se arranca nuevamente la operación.
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