Introducción a la Ingeniería Estadística

Ing. Julio C Espinoza CLSSBB / M S

Aprendizaje

• Terminología de Red X

• La Importancia del pensamiento Estratégico

• Como usar las herramientas Red X a nivel principiante

1940s •Dorian Shainin

1970s •Consultoría Shainin

19802 •GM& Shainin

2000 •Estrategias RED X

2003 •Ingeniería Estadística

Datos Históricos

RED X es un Enfoque Convergente para la Solución de Problemas

Estrategias Red X vs. Solución de Problemas Tradicional

Estrategias Red X

• 5 Porqués

• Diagrama de pescado

• DFSS

• Métodos Avanzados de Confiabilidad

• Tormenta de Ideas

• Taguchi

• DAF

• Otros

Ejemplo de un 5 Porqués Convergente

Las galletas saben realmente mal

Los Ingredientes estan equivocados

Usaron huevos de ganso en lugar de huevos de gallina

Las galletas estan medio cruda

La receta no especifica de que tipo de ave deben ser los huevos

Basado en Ingeniería

• Hablar con los expertos

• Ver los procesos y productos en base a la (experiencia)

• Desarrollar y probar una teoría

• Vistazo a principios básicos

• F=ma

• V=IR

• PV= nRT

LA ESTRATEGIA

Basado en Ingeniería

Técnicas basadas en Ingeniería:

• Diagramas de Pescado

• Tormenta de Ideas

• FMEA’s

• 8D’s

• Cambios de Diseño

• Prueba y Error

LAS HERRAMIENTAS

“Nunca tenemos problemas para identificar la causa raíz. Nuestra lucha es con la implementación de la solución”

…Ejecutivo de Manufactura

Basado en Matemáticas

• Recolectar lotes de datos

• Hablar con los expertos

• y = f(x)

• y = a+bx1+cx2+dx3…….

• Modelo matemático

• Simulación

• Es importante el Conocimiento de las entradas claves

LA ESTRATEGIA

Las Relaciones Matemáticas Son Más Importantes Que Las Relaciones Físicas

Basado en Matemáticas

Técnicas basadas en las matemáticas:

• Diseño de Experimentos

• ANOVA

• Análisis de Regresión Multiple

• Scatter Plots

• Box Plots

• SPC

• Etc.

LAS HERRAMIENTAS

Basado en EVIDENCIAS

• Hablar con las partes

• Δy = f (Δ x)

• Δy = a + bΔx1, + cΔx2

• Encontrar los extremos

• Proceso de Eliminación

LA ESTRATEGIA

Un enfoque estadísticamente sólido, sin todas las estadísticas….

Basado en EVIDENCIAS

Técnicas basadas en EVIDENCIAS.

• Multivari • Diagrama de Concentración • Evento de Transformación de

Energía • Busqueda de Componentes • Busqueda de Operaciones • Gráficos de Dispersión -

Scatter Plots • Comparasión de Pares • Comparación de Grupos • Etc.

LAS HERRAMIENTAS

Respuesta a nivel de Sistema - Quejas de Clientes

Respuesta a nivel Sub ensamble - Desempeño de la salida

Detalle del Componente – Característica

Proceso de Manufactura – Parámetros del Proceso

Red X

La Estrategia Red X NO ES encontrar las diferentes formas

de arreglar un problema

• Cualquier reparador competente puede hacerlo

La Estrategia Red X ES profundizar un conocimiento de como funcionan realmente los

problemas!

• Con este nivel de comprensión de la solución, se convierte en la mejor decisión económica

Esto esta muy facil!!! ..llave de ½”

Red X

• Que puede hacer Red X por mi?

Interpretando la respuesta

“Si no es simple, es incorrecto”

Albert Einstein

Estrategia de Solución de Problemas

Entendiendo la Física

Efecto Causa

Efecto Causa

Buscando una solución

Convergencia con un enfoque

estructurado

Divergencia con un enfoque

estructurado

Hablando con las partes

Para converger en la raíz del problema, debe eliminar sospechosos.

Estrategia Red X

• Las principales guías para la estrategia de Red X son:

• Entender el mundo físico – Aprender como esta organizado el mundo para desarrollar estrategias eficientes

• Hablar con el sistema – Buscar el contraste y el apalancamiento

• Busqueda progresiva – Comenzar con una mente abierta y “tirar” las cosas que no coincidan con las pistas.

¿Qué puede hacer Red X por mi?

• Disciplina – Basado en hechos

• Lógico – Convergencia Progresiva

• Enfocado – Dirigido por paretos

• Tamaño de muestra pequeño – Conocimiento de los extremos.

• Confianza – Basado en la estadística

Que puede hacer Red X por mi?

Siempre tomar buenas decisiones!

Comprensión simple!

Que NO ES Red X?

• Estrategias Red X no es una nueva forma de pensar

• Red X NO ES para lo obvio

En donde encaja Red X en el Proceso?

1) Se esta siguiendo el PROCESO DE PRODUCCION correcto?

2) Se estan usando las HERRAMIENTAS DE PRODUCCION correctas?

3) Se estan usando las PARTES correctas?

4) Estan las PARTES deacuerdo a ESPECIFICACION?

Revisa lo

Obvio

En donde encaja Red X en el Proceso?

Estrategias

Red X

5) Hay VARIACION

(No se requiere cambio en el diseño)

6) Se requiere un cambio en el diseño?

(cambiar la media)

7) ¿Es este un PROBLEMA EXTREMADAMENTE COMPLEJO?

La importancia de comprender el mundo físico

Ejemplo de la cortadora de césped

Descipción de la situación:

• Sábado en la mañana

• Buen Clima

• Se debe cortar el césped

• Sacar la cortadora de cesped del garaje

• Halar el cordón, la cortadora de cesped no enciende.

• ¿Ahora Qué?

Quieres hacer esto en casa?

Gracias a todos por venir. Tengo mi laptop y rotafolio, asi que podemos ir al punto para saber porque no enciende mi podadora.

Me gustaría que generaramos una lluvia de ideas de tantas causas como podamos imaginar. Entonces podemos elegir la razón más probable y trabajar en eso en primer lugar. ….. ¿Quién quierellevar la minuta?

Un Diagrama de Causa y Efecto para una podadora defectuosa.

Cortadora de cesped no enciende

Como resolvemos tipicamente los problemas?

• Intentar algo y esperar

• Hacer lo que se ha hecho en el pasado

• Hacer lo que dicen los expertos.

• Lluvia de ideas

• Desarrollar un Diagrama de Pescado

• Tener una junta y votar

• Cambiar el diseño

• Atribuir esto a una variación normal

• Asignar una Fuerza Especial

• Hacer un Deep Dive

• No decirle a nadie

• Culpar al proveedor

• Acabas por hacer cualquier cosa

La podadora no enciende

• ¿Cómo empezaria a arreglar la podadora si ud no comprende como funciona?

Gasolina / Aire Compresión Bujía

Proceso Red X

• Escucha al cliente

• Observa la falla

• Mide la diferencia

• Converge la de mayor influencia

• Confirma la mayor influencia

• Implementa el control

Comprensión Simple

Necesitamos entender

El mundo físico requiere que ud comprenda como se organiza si va a trabajar en el.

• Aire

• Flama

• Gas Propano

Piense en el mundo en términos de la física, esto ayuda a entender que diversas combinaciones de los mismos insumos puede tener resultados muy diferentes

• Aire

• Gas propano

• Flama

“El mayor obstáculo para el descubrimiento no es la ignorancia, es la ilusión del conocimiento”

Daniel Boorstin

Ex Bibliotecario del Congreso de EUA

Terminología Red X

Terminología Red X

• Pareto • La Y Verde (Green Y) • BOB y WOW • Red X • Defecto • Evento • Caracteristica • Contraste • Apalancamiento (Leverage)

El principio de Pareto

• 20% de nuestros problemas representan el 80% del costo

• 20% de nuestros problemas representan el 80% de las quejas de cliente

• Separar los “pocos vitales” de los “muchos triviales”

• Aún y cuando tengamos muchos problemas , nos debemos enfocar en los pocos vitales que nos van a proveer el mejor retorno de la inversión.

Pareto de Out Look Ud no puede enviar correos electrónicos porque su Bandeja de Entrada

(Inbox) excede el limite de capacidad de almacenamiento.

¿Cuáles mensajes borraría para dejar un poco de espacio?

Size Subject

4,036,803 POLICY NOTIFICATION--Engineering Unassigned Vehicle Use

955,635 Red X input clutch assembly

914,348 TPS Communication

467,967 TPS Thinking

433,500 project

254,212 Mail Codes

251,429

177,433 Revised Pyramid

139,755 Turbine Shell-Lont Term Capability- Aug 20 to Dec 21

109,688 Re:Cost for Red X Class

91,288 CPIT Survey Results

89,845 4T65 project list

87,518 CPIT project list

86,759 4T65 project list

74,221 J.D. Power Tracking Study

71,487 New Project Submission

46,169 DOE Data & Graphs

32,885 Re: Bore #4 Stuck Cost Savings

29,975 Volvo Noise Executive Summary

28,691 2012 SX Red X Costs

Pareto de MS Out Look

- 500,000

1,000,000 1,500,000 2,000,000 2,500,000 3,000,000 3,500,000 4,000,000 4,500,000

PO

LIC

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es

Título del Asunto del Mensaje

Pareto de tamaño de mensajes en MS Outlook

¿Cuál mensaje ud borraría?

Pareto de Garantias GM

¿En donde enfocaría GM sus recursos?

0 2 4 6 8

10 12 14 16 18

PP

H Im

pac

t

Vehicle Line

Overall JDP Impact Pareto JDP Score = 131 pph

Pareto de Garantias GM

¿Debería GM asignar recursos para “CD se atora”?

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

PP

H

Desgloce de GMT 900

La VERDE

•La Y Verde es el eje Y de la gráfica Pareto •La Y Verde es lo que ud necesita mejorar

La Y Verde (Green Y)

• La Y Verde puede ser un métrico (ejem. PPM, DPMO) o una unidad de medida de ingeniería (ejem. Mm, dB)

• La Y Verde debe centrarse en el entusiasmo del cliente en lugar de la especificacion de ingeniería.

• La distribución de la Y Verde puede ser uno o dos lados

Entusiasmo Del Cliente EC

Fallas Fallas

Best of the Best (BOB) y Worst of the Worst (WOW)

• BOBs y WOWs NO solo son partes buenas y malas – Estas son las colas opuestas de la distribución

• Practicamente hablando, ambas BOB y WOW representan una “ventana” desde la que el solucionador de problemas debe seleccionar partes.

• BOB s y WOWs son iguales en todos los aspectos excepto por al difererencia de la Y Verde.

EC

Eliminar esta parte De la distribución

WOW BOB La Y Verde

Encontrar los contrastes

De Parte a Parte

De Tiempo a Tiempo

De Modelo a Modelo

¿Porqué se agrietó la Campana de la Libertad?

Demasiada Energía (Fuerza)

Pieza muy Débil

Con Grietas Sin Grietas

Pasa/Falla no es un método adecuado

Evento para la Transformación de la Energía

Prueba de partes hasta que fallen – Medir la Energía (Fuerza)

Energía para agrietar

La Roja (Red X)

•La Rex X es la mayor contribución a la variación observada (Green Y) • Puede haber otras causas, pero siempre habra solo una Red X •Nada mas importa hasta que la Red X es controlada.

¿Qué tipos de Problemas Experimentamos?

Estrategia

Geométrico

Caracteristica

(No ensambla)

Físico

Defecto

(Dañado)

Evento

(No funciona correctamente)

Desfase (gap) Desnivelado (flush)

Agujeros (holes) Despostillado (chips) Rayaduras (scratches)

Ruido en el eje El motor no enciende Altenador no carga

Defectos:

– Es la evidencia que queda después de un evento indeseable.

– Son situaciones que se repiten una sola vez.

– Pueden ser quantificales como atributos (bueno/malo)

Ejemplos:

• Grietas

• Agujeros

• Rayaduras

• Quemaduras

• Oxidación

• Suciedad

• Razgado

• Abolladura

DEFECTO

Eventos: – Requiere una ENTRADA DE ENERGÍA para experimentar el

evento.

– Eventos que suceden a través del tiempo (inicio, desarrollo y final.

– Se pueden con un sistema de medición tanto como atributos o como variables.

Ejemplos:

• Esfuerzo en cierre

• Ruido

• Vibración

• Función Eléctrica

• Cambio de velocidad duro

• Auto con jaloneos

EVENTO

Características:

– Caracteristicas físicas que generan quejas de cliente.

– Es medible mediante un sistema de medición por variables.

Ejemplos:

• Huecos (gaps)

• Desnivelado (flushness)

• Dureza (hardness)

• Diámetro

• Altura

Característica

Ejemplo de Falla de Conectividad

DEFECTO – Tornillo quebrado (capado)

EVENTO – Apretando se rompe el tornillo

CARACTERISTICA – Orificios desalineados

Ejercicio - Fallas Defecto Evento Caracteristica Ejemplo:

•Mancha en la pintura

•El auto se hala a la derecha durante el frenado

•Ruido de cascabeleo durante el encendido del motor

•Baleros quemados

•Alto esfuerzo al cerrar la guantera

•Pulsaciones la frenado

•Ajuste en tapón de gasolina

•Porosidad en aluminio

•Hoja de metal partida

•Tornillos barridos

•Espacio entre consola y tablero

•Operación intermitente del bloqueo central de puertas

Ejercicio - Fallas Defecto Evento Caracteristica Ejemplo:

•Mancha en la pintura………………………………………………….............

•El auto se hala a la derecha durante el frenado……………………….

•Ruido de cascabeleo durante el encendido del motor……………..

•Baleros quemados………………………………………………………………….

•Alto esfuerzo al cerrar la guantera………………………………………….

•Pulsaciones la frenado…………………………………………………………….

•Ajuste en tapón de gasolina…………………………………………………….

•Porosidad en aluminio……………………………………………………………

•Hoja de metal partida……………………………………………………………..

•Tornillos barridos……………………………………………………………………

•Espacio entre consola y tablero……………………………………………….

•Operación intermitente del bloqueo central de puertas…………..

Arbol de Definición del Proyecto Defecto Evento Caracteristica

Deseable No Deseable

Aleatorio No Aleatorio

Atributos Variables

Producto Proceso

Diseño del Proceso Flujo de Material

No interaccion Interaccion

FACTUAL-APPPROACH

Posibles causas de accidentes aéreos?

Estudio del caso de fuga en los frenos

• Definición del Proyecto

• Convergencia

• Confirmación

Cilindro Maestro

Background

Project Definition Tree

Wheel Cylinder Part Schematic

Cross-Section of Joint

Solution Tree

Isoplot

Solution Tree

Solution Tree

Solution Tree

Solution Tree

Stage 1 of Component Search

Solution Tree

Solution Tree

Component Search

Solution Tree

Red dye revealed leak path

No leak paths for BOB

Solution Tree

Feature Selected

Seat Waviness Contrast

Confirmation

Solution Tree

Tolerancing Seat Weavines

Corrective Actions

Customer Enthusiasm

Convergencia de Solución de Problemas

• Velocidad – Identificar rápidamente la causa raíz mediante una

búsqueda progresiva

• Simplicidad – Que sea estadísticamente sencillo y que suene

estadísticamente

• Eficiencia – Aprovechando los extremos, requiere menos muestras

• Caso de Estudio de Fugas en Frenos – La causa raíz se encontró rápida y eficientemente, usando

la búsqueda progresiva.

Resúmen

Se ha argumentado que el mejor enfoque para la resolución de problemas implica estadísticas potentes que requieren una buena cantidad de datos. Después de todo, los problemas de hoy en día son más complejos y requieren técnicas más sofisticadas para resolverlos. La mayoría de los “solucionadores de problemas” son ingenieros y trabajo de ingeniero en el ámbito de la física y la geometría. Las leyes de lala física no son ningún diferente hoy de lo que eran hace 50 años cuando los problemas de los llamados simples estaban alrededor. Lo que hace parecer que los problemas técnicos de hoy en dia parecen dificiles, es la incapacidad del ingeniero pensar de que manera a través de la ciencia lo conduce al problema. Distraerse con análisis estadístico innecesario no les ayuda a mantener la concentración. En vez de adivinar las causas potenciales del problema, los ingenieros debe utilizar una estrategia más eficiente y eliminar lo que no le está causando el problema. En esta presentación se discute un enfoque convergente para la solución de problemas con un caso práctico que ilustra cómo a través del uso de una búsqueda progresiva, rápida y eficiente se pueden eliminar causas potenciales de una fuga en los frenos o la aplicación de frenos de tambor.