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El concepto de Poka-Yoke, una técnica de calidad desarrollada por Shigeo Shingo en los años 60, que consiste en el 100% de inspección, retroalimentación y acción inmediata al ocurrir defectos o errores. Se detalla cómo este sistema se utiliza principalmente en la industria manufacturera para prevenir errores en la línea de producción y reducir defectos. Se distinguen diferentes tipos de inspección y se discuten sus efectos en la reducción de defectos. Además, se habla sobre la importancia de distinguir entre errores y defectos, y se presentan ejemplos de aplicaciones y resultados de este sistema.
Tipo: Apuntes
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Poka-yoke es una técnica de calidad desarrollada por el ingeniero japonés Shigeo Shingo en los años 1960´s, que significa "a prueba de errores". La idea principal es la de crear un proceso donde los errores sean imposibles de realizar. La finalidad del Poka-yoke es la eliminar los defectos en un producto ya sea previniendo o corrigiendo los errores que se presenten lo antes posible. Un dispositivo Poka-yoke es cualquier mecanismo que ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o los hace que sean muy obvios para que el trabajador se de cuenta y lo corrija a tiempo.
El concepto es simple: si los errores no se permite que se presenten en la línea de producción, entonces la calidad será alta y el retrabajo poco. Esto aumenta la satisfacción del cliente y disminuye los costos al mismo tiempo. El resultado, es de alto valor para el cliente. No solamente es el simple concepto, pero normalmente las herramientas y/o dispositivos son también simples. Los sistemas Poka-yoke implican el llevar a cabo el 100% de inspección, así como, retroalimentación y acción inmediata cuando los defectos o errores ocurren. Este enfoque resuelve los problemas de la vieja creencia que el 100% de la inspección toma mucho tiempo y trabajo, por lo que tiene un costo muy alto. La práctica del sistema Poka-yoke se realiza más frecuentemente en la comunidad manufacturera para enriquecer la calidad de sus productos previniendo errores en la línea de producción. Un sistema Poka-Yoke posee dos funciones: una es la de hacer la inspección del 100% de las partes producidas, y la segunda es si ocurren anormalidades puede dar retoalimentación y acción correctiva. Los efectos del método Poka-Yoke en reducir defectos va a depender en el tipo de inspección que se este llevando a cabo, ya sea: en el inicio de la línea, auto-chequeo, o chequeo continuo. Los efectos de un sitema poka-yoke en la reducción de defectos varían dependiendo del tipo de inspección.
Para tener éxito en la reducción de defectos dentro de las actividades de producción, debemos entender que los defectos son generado por el trabajo, y que toda inspección puede descubrir los defectos. Los tipos de inspección son: Inspección de criterio: Es usada principalmente para descubrir defectos.
Inspección para separar lo bueno de lo malo
La principal suposición acerca de la inspección de criterio es que los defectos son inevitables y que inspecciones rigurosas son requeridas para reducir los defectos.
Inspección Informativa Inspección para obtener datos y tomar acciones correctivas
Usado típicamente como:
Auto-Inspección
Inspección subsecuente
Algunas ventajas son:
Algunas de las desventajas son:
Inspección en la fuente (Source Inspection)
La inspección en la fuente es utilizada para prevenir defectos, para su posterior eliminación. Este tipo de inspección esta basada en el descubrimiento de errores y condiciones que aumentan los defectos. Se toma acción en la etapa de error para prevenir que los errores se conviertan en defectos, no como resultado de la retroalimentación en la etapa de defecto. Si no es posible prevenir el error, entonces al menos se debe querer detéctalo.
métodos de advertencia se debe considerar cuando el impacto de las anormalidades sea mínimo, o cuando factores técnicos y/o económicos hagan la implantación de un método de control una tarea extremadamente difícil.
Los tipos de medidores pueden dividirse en tres grupos:
TIPO FUENTE COSTO MANTENIMIENTO CONFIABILIDAD FISICO/MECANICO EMPLEADOS BAJO MUY BAJO MUY ALTA ELECTRO- MECANICO ESPECIALISTAS^
MAS ALTO BAJO^ ALTA ELECTRONICOS (^) ESPECIALISTASPOCO ALTO^ MAS ESPECIALIZADO^ BAJO PERO ALTA
Se puede observar que conforme la aplicación se torna más tecnológica, el costo también se incrementa. Lo que se necesita hacer es encontrar la solución al problema, no justificar la compra de un dispositivo muy costoso.
Las características principales de un buen sistema Poka-Yoke:
Para reducir los defectos dentro de las actividades de producción, el concepto más fundamental es el de reconocer que los defectos son generados por el trabajo y que lo único que las inspecciones hacen es descubrir los defectos. Desde que las acciones son afectadas por las condiciones de las operaciones, podemos concluir que el concepto fundamental de la inspección en la fuente reside en la absoluta necesidad de funciones de control, de que una vez ocurridos los errores en condiciones de operación y ser descubiertos, es el de resolver estos errores y prevenir que se conviertan en defectos. Los trabajadores no son infalibles. El reconocer que las personas son humanos y el implantar dispositivos efectivos de Poka-yoke de acuerdo a las necesidades, es uno de los cuatro Conceptos Básicos para un Sistema de Control de Calidad de Cero Defectos (ZQC Systems). Los dispositivos Poka-yoke también completan las funciones de control que deben ser efectivas en influenciar las funciones de ejecución. De cualquier manera en el análisis final, un sistema Poka-yoke es un medio y no un fin. Un sistema Poka-yoke puede ser combinado con las inspecciones sucesivas o con auto-inspecciones, que pueden completar la necesidad de esas técnicas que proveen el 100% de inspección e iniciar la retroalimentación y acción. Por lo que es imprescindible que la inspección sea en la fuente y las mediciones con Poka-yoke deben de combinarse si uno desea eliminar defectos. Es la combinación de inspección en la fuente y los dispositivos Poka-yoke que hace posible el establecimiento de Sistemas de control de Calidad de Cero Defectos. Shigeo Shingo fue uno de los ingenieros industriales en Toyota, quien creó y formalizó el Control de Calidad Cero Defectos (ZQC). La habilidad para encontrar los defectos es esencial, como dice Shingo "la causa de los defectos recae en los errores de los trabajadores, y los defectos son los resultados de continuar con dichos errores".
Juran y Gryna:
Un proceso a prueba de errores
Un elemento en la prevención , es el concepto de diseñar el proceso para que no tenga errores a través de la técnica "a prueba de errores"(los japoneses la llaman Poka-Yoke o baka-yoke). Una forma de hacer cosas a prueba de errores es diseñar (o rediseñar) las maquinas y herramientas ("el hardware") de manera que el error humano sea improbable, o incluso, imposible. La segunda forma más importante de "a prueba de errores" es la redundancia, que requiere que ocurran eventos múltiples e improbables al mismo tiempo, antes de que se pueda crear o pasar un error. La preparación de procesos importantes por lo general, necesita varias operaciones. Un tercer enfoque ayuda a los seres humanos a reducir sus propias fallas. Este implica amplificar los sentidos y la fuerza muscular humana normal mediante la indexación programada con dispositivos, la amplificación óptica, la observación en un circuito cerrado de televisión, las señales simultáneas de sensores múltiples, etc. Por ejemplo, las ampolletas de medicamentos pueden dejarse en un baño con colorante durante toda la noche para simplificar el descubrimiento de grietas en el vidrio. Aún en la revisión de documentos ha surgido recientemente la idea que existen dos tipos de revisión: la activa y la pasiva. La primera requiere una participación tan positiva , como leer un número, en el que es indispensable la atención completa. La revisión pasiva, como ver o escuchar en silencio, no requiere toda la atención.
Nakajo y Kume
En un estudio clásico, Nakajo y Kume (1985) estudian cinco principios fundamentales para "a prueba de errores" desarrollados a partir de un análisis de alrededor de 1000 ejemplos, reunidos principalmente en las líneas de ensamble. Estos principios son: eliminación, remplazo, facilidad, detección, mitigación.
Kiyoshi Suzaki
El Poka-Yoke permite a un operador concentrarse en su trabajo sin la necesidad de poner atención innecesaria en la prevención de errores. Para cada uno de nosotros comprometidos en las actividades de manufactura, una de las responsabilidades más importantes es el de entregar productos libre de defectos al siguiente proceso (nuestro cliente). Si gastamos tiempo buscando defectos y ocupándonos de ellos, el costo para la compañía es muy alto; y si no controlamos nuestras practicas bien, la compañía no será capaz de mantener su posición en el mercado. Algunos pensaran que un departamento con una fuerte inspección es la mejor manera de manejar la situación. Si pensamos en ello con más cuidado, de cualquier manera, nos damos cuenta que la inspección al fin de la línea no nos puede asegurar un 100% de calidad. A menos que podamos desarrollar un método de bajo costo que nos asegure el 100% del producto, el 100% de la calidad no podrá ser posible. Poka-Yoke es una palabra japonesa traducida como mecanismo de prueba completa. Poka-Yoke ayuda a los operadores a trabajar de manera fácil, y al mismo tiempo elimina problemas asociados con los defectos, seguridad, errores en operaciones, sin el requerimiento de la atención de los operadores. Aún si el operador comete un error, el Poka-yoke previene los defectos o un paro de línea. La clave para alcanzar el 100% de calidad es, por lo consecuente, prevenir los defectos desde la fuente y no entregar un producto defectuoso al siguiente proceso. Esto debe reducir significativamente los tiempos de inspección debido a que los inspectores no tendrán que gastar tiempo inspeccionando productos ya garantizados. Con el objetivo de beneficiarse de la aplicación de Poka-Yoke, se recomienda que las ideas de Poka-yoke sean compartidos por muchos, especialmente entre aquellos con operaciones similares. Estas ideas deben de ser desarrolladas no solo por aquellos en la planta sino también por aquellos en áreas de diseño. También las ideas de Poka-Yoke deben ser consideradas en la compra de nueva maquinaria e incorporadas a nuevos diseños de procesos.
Mohamed Zari:
Shingo es uno de los pioneros del control de calidad con cero defectos, fundamentado en principios similares a los de Taguchi. Contrariamente a la creencia generalizada, el estrechamiento de las tolerancias no siempre aumenta los costos de producción de manera significativa. Shingo ha enseñado sus conceptos de ingeniería de producción a muchos directivos japoneses, y sigue promoviendo el control de calidad con cero defectos argumentando que es necesario eliminar por completo los procesos de inspección o el uso de control estadístico de calidad.
Para tener éxito en la reducción de defectos dentro de las actividades de producción, debemos entender que los defectos son generado por el trabajo, y que toda inspección puede descubrir los defectos.
Error____________ Defecto___________ Defecto Detectado
Inspección para separar lo bueno de lo malo
Paradigmas existentes
La inspección de criterio o juicio es usada principalmente para descubrir defectos.
La principal suposición acerca de la inspección de criterio es que los defectos son inevitables y que inspecciones rigurosas son requeridas para reducir los defectos.
Inspección para obtener datos y tomar acciones correctivas
Usado típicamente como:
Auto-Inspección.
Empleado A, opera___________ Empleado B, inspecciona y opera_________ Empleado C, inspecciona y opera... D
Error Dispositivo a prueba de errores Cero Defectos
Los sistemas Poka-Yoke van estar en un tipo de categoría reguladora de funciones dependiendo de su propósito, su función, o de acuerdo a las técnicas que se utilicen. Estas funciones reguladoras son con el propósito de poder tomar acciones correctivas dependiendo de el tipo de error que se cometa.
Existen dos funciones reguladoras para desarrollar sistemas Poka-Yoke:
Existen métodos que cuando ocurren anormalidades apagan las máquinas o bloquean los sistemas de operación previniendo que siga ocurriendo el mismo defecto. Estos tipos de métodos tienen una función reguladora mucho más fuerte, que los de tipo preventivo, y por lo tanto este tipo de sistemas de control ayuda a maximizar la eficiencia para alcanzar cero defectos. No en todos los casos que se utilizan métodos de control es necesario apagar la máquina completamente, por ejemplo cuando son defectos aislados (no en serie) que se pueden corregir después, no es necesario apagar la maquinaria completamente, se puede diseñar un mecanismo que permita "marcar" la pieza defectuosa, para su fácil localización; y después corregirla, evitando así tener que detener por completo la máquina y continuar con el proceso.
Este tipo de método advierte al trabajador de las anormalidades ocurridas, llamando su atención, mediante la activación de una luz o sonido. Si el trabajador no se da cuenta de la señal de advertencia, los defectos seguirán ocurriendo, por lo que este tipo de método tiene una función reguladora menos poderosa que la de métodos de control. En los casos donde una luz advierte al trabajador; una luz parpadeante puede atraer con mayor facilidad la atención del trabajador que una luz fija. Este método es efectivo sólo si el trabajador se da cuenta, por lo que en ocasiones es necesario colocar la luz en otro sitio, hacerla más intensa, cambiar el color, etc. Por otro lado el sonido puede atraer con mayor facilidad la atención de la gente, pero no es efectivo si existe demasiado ruido en el ambiente que no permita escuchar la señal, por lo que en este caso es necesario regular el volumen, tono y secuencia.
En muchas ocasiones es más efectivo el cambiar las escalas musicales o timbres, que el subir el volumen del mismo. Luces y sonido se pueden combinar uno con el otro para obtener un buen método de advertencia. En cualquier situación los métodos de control son por mucho más efectivos que los métodos de advertencia, por lo que los de tipo control deben usarse tanto como sean posibles. El uso de métodos de advertencia se debe considerar cuando el impacto de las anormalidades sea mínimo, o cuando factores técnicos y/o económicos hagan la implantación de un método de control una tarea extremadamente difícil.
Los tipos de medidores pueden dividirse en tres grupos:
Interruptor en límites, microinterruptores. Estos verifican la presencia y posición de objetos y detectan herramientas rotas, etc. Algunos de los interruptores de límites están equipados con luces para su fácil uso.
Interruptores de tacto. Se activan al detectar una luz en su antena receptora, este tipo de interruptores pueden detectar la presencia de objetos, posición, dimensiones, etc., con una alta sensibilidad.
Sensor de colores. Estos sensores pueden detectar marcas de colores, o diferencias entre colores. A diferencia de los interruptores fotoeléctricos estos no necesariamente tienen que ser utilizados en piezas no ferrosas.
Sensores de vibración. Pueden detectar cuando un articulo esta pasando, la posición de áreas y cables dañados.
Sensor de piezas dobles. Estos son sensores que pueden detectar dos productos que son pasados al mismo tiempo.
Sensores de roscas. Son sensores que pueden detectar maquinados de roscas incompletas.
Fluído de elementos. Estos dispositivos detectan cambios en corrientes de aire ocasionados por la colocación o desplazamiento de objetos, también pueden detectar brocas rotas o dañadas.
Detector de cambios de presión. El uso de calibradores de presión o interruptores sensitivos de presión, permite detectar la fuga de aceite de algún manguera.
Detector de cambios de temperatura. Los cambios de temperatura pueden ser detectados por medio de termómetros, termostatos, coples térmicos, etc. Estos sistemas pueden ser utilizados para detectar la temperatura de una superficie, partes electrónicas y motores, para lograr un mantenimiento adecuado de la maquinaria, y para todo tipo de medición y control de temperatura en el ambiente industrial.
Detectores de fluctuaciones en la corriente eléctrica. Relevadores métricos son muy convenientes por ser capaces de controlar las causas de los defectos por medio de la detección de corrientes eléctricas.
Detectores de vibraciones anormales. Miden las vibraciones anormales de una maquinaria que pueden ocasionar defectos, es muy conveniente el uso de este tipo de detectores de vibración.
Detectores de conteos anormales. Para este propósito se deben de usar contadores, ya sean con relevadores o con fibras como sensores.
Detectores de tiempo y cronometrajes. Cronómetros, relevadores de tiempo, unidades cronometradas, e interruptores de tiempo pueden usarse para este propósito.
Medidores de anormalidades en la transmisión de información. Puede usarse luz o sonido, en algunas áreas es mejor un sonido ya que capta más rápidamente la atención del trabajador ya que si este no ve la luz de advertencia, los errores van a seguir ocurriendo. El uso de colores mejora de alguna manera la capacidad de llamar la atención que la luz simple, pero una luz parpadeante es mucho mejor.
Algunas de las compañías que se dedican a la fabricación de este tipo de dispositivos son:
Se puede observar que conforme la aplicación se torna más tecnológica, el costo también se incrementa. Lo que se necesita hacer es encontrar la solución al problema, no justificar la compra de un dispositivo muy costoso.
Los sistemas Poka-yoke, también se pueden aplicar a los servicios. Acciones del sistema, el servidor y el cliente pueden estar libres de errores. De acuerdo a la teoría del control total de calidad, que se practica en la manufactura, los dispositivos a prueba de errores se localizan en el transcurso de las diferentes actividades. Pero en los servicios, los dispositivos a prueba de errores son una decisión sobre el diseño del producto. Esto es que deben de ser incluidos al frente, al principio de cualquier actividad de calidad. Los administradores necesitan pensar en acciones específicas para llevar a cabo el primer principio de calidad: hacerlo bien a la primera vez. Diseñar poka-yokes es parte arte y parte ciencia.
Entrenamiento para la prevención de errores.
TRW Vehicle Safety System Inc. está produciendo sistemas de bolsas de aire con una tasa creciente sin disminución de su calidad o su productividad. Para el éxito de la producción de bolsas de aire de TRW es fundamental el entrenamiento para la prevención de errores, que es enseñado por la Universidad de Restricciones de la compañía. Todos los empleados participan en los cursos impartidos por la Universidad de Restricciones de acuerdo a su desarrollo y entrenamiento, pero la prevención de errores es obligatoria para todos los ingenieros de manufactura.. El concepto se basa en lo escrito por Shigeo Shingo, que enfatiza en el poka-yoke, que es el sistema japonés para la prevención de errores. La TRW quiere adoptar el sistema de prevención de errores para toda la compañía para lograr así obtener el producto de excelente calidad y lograr sus entregas a tiempo. Ejemplos de dispositivos a prueba de errores:
Los componentes y/o herramientas se pueden diseñar con patas de sujeción y ranuras para lograr un efecto similar a la chapa y la llave que hace imposible que se ensamblen mal. Las herramientas se pueden diseñar de manera que detecten automáticamente la presencia y corrijan automáticamente las operaciones anteriores o que un sensor detenga el proceso cuando el suministro de material se agota. Por ejemplo en la industria textil si el hilo se rompe, se refleja un dispositivo cargado con un resorte que detiene la máquina. Los sistemas de protección, como los detectores de fuego, se pueden diseñar para que "no fallen" y enciendan alarmas al igual que las señales de evacuación. Por ejemplo, pesar los ingredientes en un lote de productos farmacéuticos deben realizarlo en forma independiente, dos especialistas en farmacología. Los productos que se parecen pueden tener códigos de identificación múltiples (números, colores, formas, etc.).Una inspección automatizada del 100% se puede sobreponer los controles del proceso. La "cuenta regresiva", que se representa tan bien en la fase anterior al despegue de un vehículo especial, es también una forma de redundancia.
Recientemente Hewlett Packard desarrolló un software con aplicaciones de Poka-Yoke, dispositivos a prueba de errores, para prevenir literalmente cientos de defectos de localización de software. Un sistema de detección se usa cuando un error fue cometido para que el usuario pueda corregirlo inmediatamente. Características de un buen sistema Poka-Yoke:
Poka-Yoke, tu camino al éxito.
En 1995, AT&T Power System se convirtió en la segunda empresa norteamericana en obtener el Premio Deming, que es entregado por la Unión de Científicos e Ingenieros Japoneses a la compañía con el mejor sistema de control total de calidad.
El ganador debe ser competitivo a nivel mundial y enfocarse a las necesidades actuales y futuras del cliente.
Las compañías líderes en la revolución de calidad han aprendido que pueden mejorar la calidad de sus productos y servicios más rápidamente cuando se enfocan a mejorar sus procesos que usan para elaborar sus productos y servicios. Estos procesos incluyen los procesos manufactureros y los no manufactureros. Un proceso que es flexible, fácil de manejar, y a prueba de errores es un sistema robusto. Un proceso debe ser efectivo, eficiente, y robusto si desea ser considerado de gran calidad. La clave para llegar a tener cero errores, es identificar la fuente del error, ver que lo ocasiona y buscar una solución. Al tener la solución hay que crear un dispositivo Poka-Yoke que nos permita no volver a cometer el mismo error. Como se pudo observar en los ejemplos, los dispositivos pueden llegar a ser muy simples, no necesariamente tienen que ser complicados y costosos. El crear un sistema robusto es anticiparse a las posibles causas y situaciones que puedan generar algún tipo de problema; lo cual permitirá una fácil adaptación de un dispositivo Poka-Yoke. Las características principales de un buen sistema Poka-Yoke:
SHIGEO SHINGO Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-yoke System Productivity Press Portland, Oregon SHIGEO SHINGO The Poka-Yoke System I Theory Productivity Press SHIGEO SHINGO The Poka-Yoke System II Practical Applications Productivity Press The New Manufacturing Challenge Suzaki, Kiyoshi. Editorial The Free Press. 1987. Administración de la Calidad Total para ingenieros Zari, Mohamed Panorama Editorial.1993. Bibl. UNISON Análisis y planeación de la calidad Juran, J.M. y Gryna,F.M. Editorial Mcgraw Hill Bibl. UNISON. Titulo: On training for mistake-proofing Autor: Vasilash, Gary S. Fecha: Marzo 1995 Número de acceso: 00991649 ProQuest ABI/INFORM Titulo: Make your service fail-safe Autor: Chase, Richard B; Stewart, Douglas M. Fecha: Marzo 1994 Número de acceso: 00854530 ProQuest ABI/INFORM Titulo: Boka/yoke-ing your way to success Autor: Myers, Marc Fecha: 11 de septiembre, 1995 Número de acceso: 01099673 ProQuest ABI/INFORM Titulo: Creating robust work processes Autor: Snee, Ronald D. Fecha: Febrero 1993 Número de acceso: 00672197 Titulo: Continuous Quality Improvement: Why some Organizations Lack Commitment Autor: Dale, B. G.; Ligthburn, K. Fecha: Abril 1992 Número de acceso: 00614900 ProQuest ABI/INFORM