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ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA
OPTIMIZACIÓN DE ADHESIVOS
Gerardo Ardila Duarte'
William Pinilla, Luz M. Alfonso. José D. Becerra, Ronald Serna>
RESUMEN
El propósito del grupo investigación fue realizar un
control de calidad total sobre el proceso de pro ducción
del Adhesivo "A'. adhesivo de mayor producción y venta
por parte de la empresa X. pero con la mayor generación
de desperdicio y por tanto pérdidas. El grupo utilizó y
aplicó las herramientas estadísticas vistas en el curso.
lnooalmente aplicó Pareto. diagramas causa- efecto y canas de control de calidad. generando con ello información que la empresa desconocía y d e mucha
utilidad para la consecución de la ·calidad total en el
proceso de producción de este adhesivo, y la m1nimizac16n
de pérdidas. Se propuso las posibles soluciones dada la
investigación y se lograron resultados altamente efectivos
que se muestran en el desarrollo de esta Investigación; finalmente se proponen sugerencias y conclusiones.
para continuar con el proceso de calidad total.
PALABRAS CLAVE
EGP: Efectividad Global del Proceso, Variables criticas:
Vanables con mayor variación, %R&R: Repet1b1hdad y
Reproduc1b1hdad. EM: Error de Medición. DSM: DISPoSI· tivos de Segu1m1ento y Medición.
Fectla de recepción del artiCulo: Julio 10 de 2007
Fecha de aceptación del articulo: Julio 30 de 2007
ABSTRACT
The purpose of tl1e irwestlgallon group was to accomplish
a total quality control on the process or production of the
Adhesive "A". adhesive or bigger productron and sale from
the company, but this one wrth the b1gger generation of waste and therefore losses. The group utilized and apphed the stat1st1cal tOOls seen al lhe course. lrntially apply Pareto. cause·and-effect d1agrams and letters of quality control. generatmg w1th 1t inlormation that the
company was d1Sda1ming and of a lot of utilrty for the atta1nment ot 'tOOll quality" 1n the process of productt0n of this adhesiva. and the m1rnm1za11on of losses. The
1nvestigation intended her possible given solutions and
they got for themselves h1ghly effect1ve results that are
evidenced in the development of this mvestigation. finally
•t mtends suggestions and conc1us1ons. in order to go on with the process of total quality.
KEYWORDS EGP: Global Effectiveness of lhe Process. Cribcal
Variables: Variables wilh b1gger variation, %R&R: Repetition's and reproductlb1hty's percentage, EM: measurement · s error. DSM: Follow-up devices and
measurement
Docente Investigador. Universidad Libre, Bogotá. O.e Colombia. ' Auxiliares de lnvesugación. Estudiantes lngcnlcria Industrial. Universidad Libre, Bogotá. O.e. Colombia.
AVANCES lnves11gaclón en lngeniena · 2007 No. 7 85
INTRODUCCIÓN
Esta investigación está encaminada a optimizar el Proceso de Fabricación del AdhesillO "A" de la empresa ·x·. con el objeto de lograr la Calidad total
en procesos y producción.
Se diseñó mediante el análisis y mejora de las diferentes variables que afectan directamente la productividad de la planta. la tasa de calidad. los
tiempos de fabricación y la disponibilidad de los equipos.
La compañía es una empresa dedicada a la fabricación y d istr ibución de adhesivos para la industria, el comercio profesional, el consumo masivo y los almacenes de cadena. Dentro de las industrias que atiende se encuentran: madera. calzado. cuero. empaque. etiquetado. artes gráficas. automotriz y construcción, entre otros. Fue fundada en el año 1962. Adicionalmente. ha solicitado
comedidamente no sea publicado su nombre para
evitar que el desarrollo de la invest ig ación y los logros
adquiridos sean conocidos por la competencia, agradeciendo previamente los esf uerzos y servicios prestados a la empresa por los estudiantes y el profesor.
1. OBJETIVOS
1.1 GENERAL
Mejorar integralmente el proceso de fabricación del adhesivo -A· perteneciente a la familia de los adhesivos acuosos natur ales.
1.2 ESPECÍFICOS
1. Realizar un reconocimiento de las condiciones del proceso desde el punto de vista de índices de productividad y calidad.
2. Analizar las causas que afectan cada unos de los subíndices del EGP con el fin de evaluar. mejorar y lograr una mayor efectividad de proceso.
EGP: Efectividad Global del Proceso.
2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Actualmente. en la compañía. existe un gran número de desperdicios (Tabla 1). Uno de los más visibles es la
ba¡a productívidad de los procesos (se encuentra en 61.4 KgfHH siendo la meta mínimo 75 KgfHH), este resultado ocasiona un gran problema al momento de responder ante una alta competencia y/o crisis.
Todos estos inconven ientes afectan la productividad
de los diversos adhesivos, en especial en el Adhesivo ··A", el cual equivale al 43.81%de la producción total
de la familia de adhesivos naturales.
En este momento no se cuenta con la medida de
EGP, siendo este el índice más utilizado para valorar
la eficiencia de las operaciones. ni tampoco cuenta con un programa de identificación y eliminación de
las diversas formas de pérdidas y desperdicio en los procesos.
La maquinar ia presenta problemas de señalización ocasionando pérdidas de product1v1dad. La falta de limpieza de los equipos implica pérdidas de
rendimientos de los procesos. No existen estándares
Tabla 1. Desperdicios en producción.
DESPERDICIOS
No existe reproducibilidad en los procesos
Desperdicios en proceso
....___ Producto rechazado
Producto derogado
Re procesos
86 AVANCES Investigación en Ingeniería. 2007 No. 7
1 EVIDENCIA
Variación en tiempos de fabricación, e jemplo: Adhesivo "A" entre
105-485 minutos. En los últimos 5 meses se presentó un desperdicio del 2.3% siendo el permitido del 1.68% .
La meta es del 0.8% y en los últimos cinco meses a llegado al 175%
,_ La meta de este indicador es de 4.83% y los resultados de los
últimos cinco meses fue de 7 .5%. El 10% del total de inventario (en planta) equivale a producto
terminado para reproceso.
para que el operario pueda inspeccionar el equipo
y pueda identificar a tiempo problemas que pueden
afectar la calidad de los productos y la vida útil de los
equipo s.
3. PRODUCTIVIDAD (KG/HH)
Durante el período de octubre del 2006 a febrero del
2007, el resultado de este indicadOr fue de 61.4 Kg/
HH siendo la meta como mínimo 75Kg/HH. Este dato
ocaslOlla problemas delicados, sobre todo al momento
de responder en momentos de cnsis.
Los cálculos para el indicador de Productividad
fueron los siguientes:
Producti ,·idad
donde:
Kg. producidos Hora;, hombre
Horas Hombre•(No. Horas trabaJadas noches x No. días
hábiles trabajado mes x No. operarios) + horas extras
4. REQUERIMIENTOS
Para el diagnóstico del proceso se emplearán
herramientas como:
• Diagrama de flujo de procedimiento.
• Diagrama Hombre·máquina·material.
• Diagrama de recorrido.
• H istogramas estrat ificados.
Para la identificación de la causa raíz se empleará
las siguientes herramientas:
• Lluvia de ideas.
• Diagrama de afinidad.
• Diagrama de relación.
• Diagrama de Pareto.
• Diagrama causa-Efecto.
S. CARTAS DE CONTROL
El adhesivo en estudio presenta uno de los procesos
más críticos que tiene la e mpresa ya que actualmente
en los t iempos de fabricación (Gráfíco 1) su variación
es 105 - 485 minutos.
*Las variables críticas de co ntrol de este
producto son:
Viscosidad (40.000-60.000 cP) y % de
Sólidos (37 -40). De acuerdo a la carta de
viscosidad (Gráfico 2), los limites de control
durante los meses de octubre del 2006 a febre
ro del 2007 fueron de 30002 a 68832 cP. Este resultado permite concluir que el proceso está fuera
de con trol ya que los límites de control son superiores a los límites de esp ecificación, dicho análl·
sis se corrob ora con la capacidad del proceso
(Gráfico 3), la cual es de 0.42 siendo la ideal
1.33.
Gráfico 1. Tiempo de Fabricaci ón.
300 .
!'v=- JV : 100 � -
� 1 00
o
11 16 21 26
Obscr,·aoon
SI
UCL 260.l
\IR 79,6
1 C1 O
AVANCES Investigación en Ingeniería • 2007 No. 7 87
Con respecto al% de sólidos (gráfico 4) los limites de
control durante el mismo periodo de tiemPo oscilan
entre 37.4 y 41. 7. Igualmente, el proceso para esta
variable critica se encuentra fuera de control pues
los limites de especificación son de 37 a 40.
6. SISTEMA DE MEDICIÓN
El sistema de medición que actualmente se tiene
para el análisis de Viscosidad y de Sólidos en el
Adhesivo ·A" no es apto ya que el %R&R (Repetibilidad y Reproducibilidad) para viscosidad es de 25.4% y para Sólidos es de 56.9%. Estos resultados catalOgan
la calidad de medición como marginal y por lo tanto debe mejorarse antes de iniciar con el estudio del la
máquina y del proceso.
A. Estudio de Repetibilldad y Repoduclbllldad R&R
Con el estudio R&R se evalúa en rorma experimental
qué parte de la variabil idad total es atribuible al error
Gráfico 2. Carta de control viscosidad.
• ..
...... •
; flil••>O i ,..IOOO • • •
,. 20000
•10011()
:¡_, 10000 • � 20000 • � lllOI
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oclubre
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. 26 JI
Obo¡..-f'o'llllUll d1c1cml\�
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36 41 ... <1
...,,. lebrero
• • •
•• ... • -....- • •
36 4 ... "
UCL-68>32
60000 X-49-Cl1 -IOOOO LCL�J0002
UCL-23851
MR•7JOO LCL-0
Gráfico 3. capacidad de Proceso Viscosidad.
l.SL
40000 50000
88 AVANCES Investigación en Ingeniería -2007 No. 7
l lil
60000 7 0000
Ü\.Cl'"JI ( Ufl'\brif.)' Pp PPL PPU P11k C p m
v ... .. l.SL Taiw:t U!>L
0,49 0.42 O.l7 0.42 •
s.m.,t ,,..., �' Stlk\ (Ch traf)
• W'«Xl 41\116,S <2 b77S.>.
Gráfico 4. Carta de control % Sólidos.
oct ubre noviembre diciembre
44 � .2 §: 42
� = 40 � 'O 38 =
36 6 JI 16 21 26
Observálión
o ctubre noviembre d ic i eiubre
4 ll, e 3 "
o: "' e 2
·->
-;f o
6 11 16 21 26 Obscrvation
de medición, cuantificando este error, comparandolo con la variabilidad del producto y a las tolerancias de las características de calidad que se mide.
Las fuentes de variabilidad que se evalúan en un estudio de R&R son: variabilidad del instrumento y de los analistas del laboratorio. Sean i52,..,, La variabilidad total,i52 •• ,., La variabilidad del instrumento de medición y i520,., la varianza debida a los analistas. Se cumple la siguiente relación:
1)2 = 1)2 + 152 t<Jl<!I OPCf 1ni11J
donde
i52 -1)2 h\Str - fe¡:.eL Y i52 - i52 • así· ope' - repfO<I • •
enero fCb rcro
UCL=41,711
40 5'=39.583
LCL=37.456 37
31 36 4 1 46 5 1
enero febrero
UCL=2.614
1
� MR=0.8
LCL-0 31 36 41 46 S I
Dos tipos de muestras que se deben tener en cuenta en un estudio de R&R son:
1. Cruzada. Cada analista mide varias veces cada pieza.
Analista A B
Muestra
2. Anidado. Cada pieza se mide por un solo analista. Obligado en ensayos destructivos (Gráfico 6).
Gráfico 6. Sistema de Muestreo.
Lo t e
Urn:• mut.�ln1
Del Jole para Cada Aoalista
Cada analista �f idc su n1uestra varias veces
A B e A
2
B e
3
J\ B e
AVANCES Investigación en Ingeniería · 2007 No. 7 89
Análisis de resultados. Para su análisis, se calcula et
error de mediC1ón y se expresa como un porcenta¡e
de tolerancia de ta siguiente forma:
1. calcular para cada analista el rango de las
mediciones hechas sobre cada muestra. Este
rango es una información directa sobre ta
repet1 bilidad, ya que son mediciones sobre el
mismo lote hechas por el mismo analista.
2. Calcular el promedio de los rangos de cada
analista y la medida de todas tas mediciones
realizadas por un mismo analista.
3. Obtener ta media de los rangos promedio.
(R= R, +R,} 2
y el rango de las medias X D<i<r = X" + X 11,
4. Calcular el lirllite superior de ta carta de rangos mediante D,R. donde D, es una constante que
depende del número de ensayos utilizados para
calcular cada rango. Si algún rango es mayor Que este límite. se identifica ta causa y se
repiten las medic iones involucradas, se vuelven a hacer con el mismo analista y et mismo lote de producto.
5. Calcular la expansión de la variación del equipo
(l'E). que resulta de multiplicar 5.15 veces la
desviación estándar del error del equipo'. La razón
de esta expansión se debe a las propiedades de
ta d1stnbución normal. en la que 5.15 veces su
desviación estándar da una cobertura del 99.lb del área bajo la curva.
6. Oetermonar la expansión de ta variación del
analista (VO) así:
_ _ {,, -)2 (yE)2 VO- 5.1 Scr,,,,.,., - 1, 1[:-2 X,u1 ---
1 /11
donde K2 es una constante que depende del
número de analistas. n es et número de muestras
y t es el número de ensayQs. Además:
vo cr - --
""""' - - 1 -:>. :>
Paro ctitcular la desviación estándar de la repe(1b1hdad, O , se .. , ..
divide H ontre la constante�· Para este caso se uuhza K1que es
1¡ua1 a S. I �··d, para tres ensayos.
90 AVANCES lnvostlgacl6n en Ingeniería. 2007 No. 7
7. La variación combinada (repet1billdad y
reproducibilidad) o error de medición (EM) se calcula:
EM = 5.1 Scr •.u = .JvE' + l'O· = 1-cr, •• = é.11 • a 5.15
Con esto se puede calcular el error máximo
de medición para cada anál isis. Aplicando tas propiedades de ta distribución normal se puede
concluir que el verdadero valor de la medición está entre:
x± EM (r±2.575cr11&•) 2 .
con una confianza del 99'l6 donde X es el valor
obtenido con el instrumento. 8. calcular et índice d e precisión/tolerancia. Para
cada análisis. en donde el indíee P 'Tes: E.\/
xlOO ES F.!
Este indice expresa en porcentaje la comparación de ta expansión del error de medición (EM) con la variabílidad tolerada (ES-El) para ta viscosidad. De aquí que es importante que EM sea más pequeño que la tolerancia para poder asegurar que la calidad del proceso de medición es aceptable. Además, este índice hace evidente que un instrumento de medición
será preciso en función de ta característica de c alidad que se pretende medir. Oe manera específica. et
indice de PtT se interpreta:
PT < 10% excelente proceso de medición. l<nb < P/T < 20%. bueno.
20'l6 < Prr < 30% marginal (casi Inaceptable).
30% < P!T inaceptable y debe correg1tse.
7. HERRAMIENTAS PARA IDENTIFICACIÓN DE CAUSA RAiZ
Con el ñn de identificar la causa raíz que está ocasionando variación en et proceso del Adhesivo "A" se realizaron las siguientes actividades en conjunto con los operarios que intervienen en ta fabricación
de este producto.
7.1 LLUVIA DE IDEAS:
• Se presentó el problema para el respectivo
análisis.
• Con hojas de papel se construyeron tarjetas y se les entregó a cada operario.
Tabla 2. Lluvia de ideas.
Operario 1 . Operari o 2. Operar io 3. El personal nue vo no tiene suficiente Método de analista Capacitación del analista
capacitación
Experiencia del Operario El equipo para análisis descalibrado Equipo de analisis descalibrado
Forma de cargue La forma del cargue del operar lo Capacitación del personal nuevo
Cantidad de agua adicion ada por el Capacitac ión del personal nuevo Cantidad de agua medida por el
operario oper ario
Viscosidad del almidón Cantidad de agua medida Viscosidad del al midón
Alistamiento de MP Viscosidad del Almidón Variación en teimpos estandares
Se pasa de la tolerancia pesos p a r a MP Tiempo coro para pesaje de MP No se sigue el control proceso
Tiempo de roda miento por sustitución de Pesaaje de MP critica Presión de Caldera MP
Sustitución de MP Sustit ución de MP Tiempo de cocción por ca ldera
No se sigue el control proceso No se cumplen los tiempos Tipo de caldera
estandares
No se sigue el tiempo es tandar La presión de la caldera es baja Flujo de energía
Se trabajan varias m áquinas y baja la cantidad de vapor que entra Pureza de la sal de amo nio
p resión de la caldera
Tiempo de ajuste por ca ldera Tipo de caldera Báscula descalibrada
Corte de energía Flujo de energía Cantidad de agua medida por medidor
Cantidad de ag ua medida por medidor pureza de sal de amonio Variación en tiempo de cocción por termóme tro descalibraado
Evaporación por ajustes Total de producto que se va a Termóm etro descallbrado
f abricar
Va r ia ción en e l tiempo de cocción por tipo Variación en tiempo de cocción por Estado de la máquina de máquina ajustes
P urga de la caldera Tipo de máquina Contaminación de la materia prima
Humedad del a lmidón Tiempo de rodamientos por ajustes
No se purga la calder a Cantidad de remezcl e
Tiempo de rodamiento por re mezcle
• Cada uno de ellos escribió una frase por tarjeta
respecto a la causa que ocasiona el problema.
• Con relación a la afinidad, se asigna un nuevo
nombre que idéntifica el grupo de ideas.
• Se dio un tiempo de 15 minutos para la construcción de las t arjetas.
• Se pegaron las tarjetas en el tablero.
8. DIAGRAMA DE AFINIDAD:
• Con ayuda del grupo. se ordenaron las tarjetas según
la afinidad que existe entre cada una de ellas.
9. DIAGRAMA DE RELACIONES:
• A cada título "resumen" se le asignó un
número.
• Se realizaron preguntas con el fin de
establecer la relación causa-efecto que existe
entre cada una de ellas.
AVANCES Investigación en lngenieria · 2007 No. 7 91
Tabla 3. Di agrama de afinidad.
Va riables Criticas de
1 OSM Oescallbrados
1 Sustitución de MP
las materias pr imas (1) (2) (3) V1scos1dad del a1m1don Variación d e tiempo de coción por Sustitución de M P
ter mómetro descah brado
Humedad del almidón Medidor de agua descalibrado Variación en tiempo de
rodamiento
Confiabilidad de los datos (4 ) PesaJe de mater ias primas criticas (5) Tipo de máquina (6)
Método del analista Báscula desca hbrada Total de producto que se va a
fa bricar
Capacitac i ón del analista Se pasa de tolerancia de MP Variación del tiempo de cocción
El equipo para análisis descalibrado Cantidad de agua medida por el Tipo de máquina
operario
Equipo de análisis descahbrado
Forma de cargue (7) Vapor de agua (8) Corte de energia (9) Forma de cargue de operano Se trabajan vat1as máquinas y se ba ja Corte de energía
la pres1ón de la caldera
El personal nuevo no tiene la sufiaente La presión de la caldera está baja Flujo de energía capacitación
Capacttac1ón al personal nuevo Presión de la caldera
Experiencia del operarlo Cantidad de vapor que entra
No se cumplen los tiempos estandares Presión de la caldera
Capacitación al personal nuevo Tiempo de cocción por caldera
No se sigue tiempo estandar Tipo de caldera
Variación en tiempos estandares Purga de la caldera
No se Sigue el contro l proceso
Tabla 4. Resumen Variables de relación.
Nº 1 Titulo 1 Salidas Entradas Porcentaje
(frecuencia)
1 Variables cr1tlC8S de mp
2 Dsm descalibrados
3 Sustitución DEMP
4 Confia bilidad de los datos
5 Pesaje de materia prima
6 Tipo de máquina
7 Forma de cargue
8 Vapor de a¡ua
9 Corte de ener gia
Total
92 AVANCES lnves\lgación en ingenien• 2007 No. 7
o 7 º·º"
3 o 13.6%
1 5 4.5%
4 1 18.2%
2 4 9 . 1%
1 1 4.5%
4 3 18. 2%
4 1 18.2%
3 o 1 13.6
22
Tabla 5. Diagrama de Pareto.
4 Sistemas de Medición 4 1 18,2% 17.9% 17,9%
7 Forma de Cargue 4 3 18.2% 17.9% 35.7%
8 Vapor de Agua 4 1 18.2% 17.9% 53.6%
2 DSM descalibrados 3 o 13,6% 13,6% 67,2%
9 Corte de energía 3 o 13.6% 13.6 80.8
5 Pesaje de materia Prima 2 4 9,1% 9.1 89,9
3 Sustit ución de MP 1 5 4,5% 4.5 94,4% 6 Tipo de máquina 1 1 5.5% 4.5 98.9%
1 Variables críticas de MP o 7 0,0 o.o 100% Total 22
Gráfico 5. Variables que afectan la calidad del Adhesivo "A". El gráfico de Pareno se construyó en Excel. basado en la tabla anterior, se determinó la frecuencia relativa de cada una de las variables y se generó un diagrama Causa efecto para las que representan el 80% de las causas.
4 5 ..--------------------. 1200% 4 1•n
Diagrama causa-efecto. Observado el gráfico de Paretto se concluye que las causas más relevantes y a las cuales se les debe realizar un diagrama Causa
Efecto son:
9.1 SISTEMA DE MEDICIÓN
3.5
o
La Causa 4 hace referencia al sistema de medición que se está empleando actualmente en el laboratorio. Según el diagrama espina de pescado en esta causa intervienen 4 vanables:
o MAQUINA: Víscosímetro Brookfiel. Analizador de Humedad y pHmetro.
o PERSONAL: Hace referencia a las auxiliares de laboratorio encargadas de la toma de los análisis como son Viscosidad.% de Sólidos. Concentración y pH.
o MÉTODO: Se refiere al método utilizado actualmente por los analistas del laboratorio.
o MEDIO AMBIENTE: Condiciones normales del ambiente que afectan la temperatura de la muestra.
=--------l 80 0%
-CAUSA --PARETO
9.2 FORMA DE CARGUE
600%
400%
20.011.
---'º�
La causa 7 se refiere a la forma de cargue que utiliza cada uno de los operarios encargados de la fabricación del Adhesivo "A", en ella intervienen 5 variables:
o MÁQUINA: Reactor utilizado para la fabricación del Adhesivo A.
o PERSONAL: Hace referencia a los operarios calificados encargados de la fabricación.
o MÉTODO: Se refiere al método de cargue utilizado actualmente por los operarios.
.., ENTORNO: Hace referencia a los cambios externos ocasionados durante la programación.
" MATERIAL: Se refiere a las variables criticas de las materias primas más Importantes del producto.
AVANCES lnvosllgoclón en Ingeniería · 2007 No. 7 93
Causal 4. Sistema de Medición
��������������������..>....������_.... DSM
Pesa,e de Matena Prima DESCALIBRADOS
MéTODO
Causal 7. Forma de Cargue
"\Qt "\
\ti TOO<>
MAQUINA
MATERIAL
94 AVANCES Investigación en lngonlorla 2007 No. 7
PERSO �At.
lnfonnac1ón Es1aod<1r
Acclcrac1ón
de rucc-!>Oi.
f'< ricncia
\IATFRI \l.
Causal 8. Vapor de Agua
PERSONAL
dela<:-.a
FOR\1 \ DF. CARGLF
Causal 2. DSM Descalibrados
P E R SONAL Frecu&neaa de Venficaoón
Mal Uso
Movrnoenios bruscos
Pesaje de Materia Prima
Me<locoón de Agua
MéTOOO
10. VAPOR DE AGUA
La causa 8 se refiere al vapor de agua que ingresa al producto en el momento de la cocción, aquí intervienen 3 variables:
o MÁQUINA: Reactor y Caldera.
o PERSONAL: Hace referencia a los operarlos calificados encargados de la fabricación.
o MATERIAL: Se refiere al producto terminado. es decir, adhesivo 'A".
• DSM Descallbrados
La causa 2 se refiere a los dispositivos de seguimiento y medición descalibrados o con falta de verificación. intervienen 2 variables:
• MÉTODO: Se refiere a la forma en que los operarios 5operan los DSM.
• PERSONAL: Hace referencia a los operarios
calificadOs encargados de la fabricación y al personal encargado de la verificación de los DSM.
11. PLANEACIÓN DE MEJORAS
Para el desarrollo de esta etapa se plantearon los siguientes proyectos:
Proyecto l. Estandarización del proceso de fabricación del adhesivo "A"".
Con este plan de trabajo se pretende mejorar el sistema de medición con el que actualmente cuenta la empresa, ya que no es apto y se encuentra catalogado en un rango marginal.
Una vez se encuentre estandarizado el proceso
de medición el paso inmediatamente a seguir es encontrar la causa raíz que ocasiona un alto porcentaje de producto no conforme, tiempos de fabricación largos y baja disponibilidad de los equipos; datos que en conjunto afectan los resultados del EGP y de la productividad.
Proyecto 2. Estrategia 5 •s•. En éste se busca crear una cultura al interior de planta de producción con el fin de recuperar las condiciones básicas de limpieza e implementar un sistema de aseo e higiene autogestionado y así obtener lugares de trabajo más limpios y seguros que permitan hacer la labor diaria más simple y satisfactoria.
Las 5 "S" producen por sí mismas cambios que hacen más efectivos los procesos y facilitan la Implantación y desarrollo eficiente de otras importantes mejoras. tanto en el proceso de fabricación como en la prestación de servicios.
Proyecto 3. Plan de Mejoramiento. Teniendo claro
cuales con los factores que están afectando el EGP, la productividad y el clima laboral (Programa 5"S1 se establece un plan de mejoramiento. con el objeto
de realizar un seguimiento a cada una de las etapas planteadas en el item anterior. se establece:
Proyecto 1y3. Se establecieron reuniones semanales con el tutor para despejar dudas y evaluar los avances realizados.
Proyecto 2. Reuniones todos los martes a primera hora con el personal de planta con el fin de retroallmentar cada una de las actividades de clasificación, orden y limpieza. Allí se tratarán temas como avances
AVANCES Investigación en Ingeniería 2007 No. 7 9e '
Tabla 6. Resumen Diagrama de Flujo de procedimiento.
Resumen
Actividad 1 Actual % part -
No. Tlempo(mn) No. Tiempo (mn)
Operación 18 269.3 56.25% 54.59% '--'"--Transporte 4
Demora 6
Inspección 3 -
Almacenaje 1
Distancia (m.) 546.5
Tiempo (min) 493.3
del proyecto e inconvenientes en la e¡ecución del
mismo.
Orientar. Esta etapa se desarrolla a medida que se va avanzando el proyecto y se lleva a cabo directamente
con el personal de planta
12. HERRAMIENTAS PARA ESTUDIO DEL PROCESO
Análisis diagrama de flujo de procedimiento. De acuerdo con lo establecido en cada actividad de un diagrama de flujo de procedimiento, debe tener un porcentaje de participación con relación al total de las actividades con el fin de obtener un proceso óptimo. éstas son:
Operación: Transporte: Inspección:
Demoras:
Almacenamiento:
Mínimo 80'!!
Máximo 15'JI.
Máximo2%
Máximo2%
Máximo 1%
En este orden de ideas y analizando los result ados del diagrama de flujo de procedimiento para la fabricación del Adhesivo "A·. se observó que se deben disminuir drásticamente las demoras y las inspecciones realizadas en el proceso con el fin de aumentar las operaciones.
21 12.50% 4.26%
148 18.75% 30.00%
55 9.38% 11.15%
3.13% 0.00%
13. ANÁLISIS DIAGRAMA HOMBRE-MÁQUINAMATERIAL
A. Hombre. Sin ir en contravía con l o establecido. podemos determinar que las actividades que no generan valor representan el 27% del tiempo total.
Al analizar este diagrama se puede concluir que durante el proceso de fabricación es posible eliminar
una i nspección ya que si se tiene estandarizado el proceso no habría necesidad de a¡ustar el producto. esto nos llevaría a una reducción por inspección del 3.12%.
Para poder comparar el ritmo de traba¡o observado con e l r itmo tipo es necesario establecer una escala
numérica p ara su cálculo y realizar una valoración tomando como base la escala establecida en la Norma (Va de O - 100 donde O representa la
actividad nula y 100 el ritmo normal de trabajo del obrero calificado. es decir. el ritmo tipo).
Se observaron las tres etapas del proceso de producción del adhesivo "A' (pesaje. cargue y descargue). en dicho seguimiento se encontraron los siguientes tiempos:
• Pesaje: 31 minutos.
• cargue: 233.05 minutos.
• Descargue: 113 minutos.
79. 19 minutos
liempo Observado: 377.05 minutos
96 AVANCES 1nvosugaclón en Ingeniería · 2007 No. 7
Al realizar una comparación del tiempo observado
vs. el tiempo según norma (norma: 260 - 330 min.)
se puede concluir que se está realizando a una velocidad inferior al promedio, por tal motivo se le da un valor de 79. En estas condiciones el tiempo básico sería de 297.86 minutos.
En resumen. se puede concluir que et 21 % de tas actividades realizadas en el proceso de fabricación del adhesivo "A" son ociosas. por tal motivo se debe balancear ta línea con et fin de opt1m1zar el proceso y aprovechar este tiempo en actividades de me¡oras en et puesto de trabajo.
B. Máquina. Se presenta una pérdida de disponibilidad de ta máquina equivalente al 36% del
tiempo total de ciclo. debido a:
o No se tiene lista la materia prima para dar inicio al cargue.
o Se realizan ajustes en la formulación al finalizar el proceso.
o No se tiene el material de empaque listo para dar inicio al descargue.
Si se eliminan estas tres actividades ociosas el resultado sería del 14%. Este porcentaje no es
reducible y se debe asumir ya que por ta naturaleza del producto se deben realizar como mínimo dos
inspecciones durante el proceso.
c. Material. Et porcentaje de actividades ociosas equivale al 39%, si se elimina el alistamiento de material de empaque al finalizar el proceso y los ajustes en la formulación bajarían a 22%.
14. ANÁLISIS DIAGRAMA DE RECORRIDO
En ta distnbuc1ón actual de ta planta de producción. ta materia prima. tos equipos utilizados para su
pesa¡e y la zona de descargue de producto terminado
se encuentran en et primer nivel. La zona de cargue y el laboratorio se encuentran en et segundo nivel.
sin embargo no existe conexión directa entre ellos.
to que implica múltiples recorridos en el proceso de fabricación de los adhesivos. Si se tiene ta materia
prima pesada y almacenada cerca de la máquina se
disminuirán notablemente estos tiempos.
Actualmente, la muestra se deja enfriar a 20ºC para la
toma de viscosidad durante el proceso, haciendo que el operario tenga que bajar y continuar con las labores y luego regresar al laboratorio por los resultados. Por tal motivo, se debe Implementar la toma de viscosidad
a la temperatura que sale de la máquina y eliminar desplazamientos que no agreguen valor. así como reducir tiempos de análisis en et laboratorio.
15. ARQUITECTURA
Para determinar la productividad total de la planta se
establecieron seis factores críticos de éxito para ta fabricación del Adhesivo "A".
A. SISTEMA DE MEDICIÓN
Con el estudio R&R se busca implementar un índice que exprese en % la comparación de la expansión del error de medición Éste expresa en porcentaje ta comparación de la expansión del error de medición (EM) con la variabilidad tolerada (ES·El) para la viscosidad. Es importante que EM sea más pequeño
que la tolerancia para poder asegurar que la calidad del proceso de medición sea aceptable. Además. este índice hace evidente que un instrumento de medición será preciso en función de la característica de calidad que se pretende medir. De manera específica, el índice de P/T se interpreta:
PIT < 10% excelente proceso de medición. 10% < PIT < 20%. bueno.
20% < Prr < 30% marginal (casi inaceptable).
30% < Prr inaceptable y debe corregirse.
B. EFECTIVIDAD GLOBAL DEL PROCESO
El EGP está compuesto por tres subíndices:
1. Disponibilidad del equipo. En este índice se incluye todas tas pérdidas de tiempo por puesta en marcha del proceso; por ejemplo mantenimiento correctivo . alistamiento de materia prima y material de empaque. limpieza del equipo entre otros.
2. Tasa de rendimiento. Es la relación existente entre ta tasa media de rendimiento y el tiempo efectivo del proceso. Este índice permite determinar efectividad del proceso productivo.
3. Nivel de Calidad. Hace referencia al producto que no cumple con las especificaciones establecidas.
comprende el producto rechazado y el aprobado por
derogación.
C. PRODUCTIVIDAD
Es el índice medido en términos de Kg/hora hombre.
Las horas hombre se calculan teniendo en cuenta el
AVANCES lnvesugaclón en lnger>lerra • 2007 No. 7 97
número de horas trabajadas en un turno. el número
de dias hábtles trabajados en un mes. el número de
operarios y las horas extras.
D. CULTURA
Este indicador hace referencia a la recuperación de
las condiciones del puesto de trabajo refteJados en
una claslficaclón de elementos innecesarios orden.
l impieza. disciplina, estandarización y seguridad.
E. PRODUCTIVIDAD TOTAL
La medida de este indicador resulta de la sumatoria
de los seis factores críticos de éxito. a saber:
Sistema de medición.
o 01sponibihdad del equipo, o Tasa de rendimiento.
o Nivel de calidad.
o Productividad y
o Cultura al interior de la planta.
F. CONSTRUCCIÓN
14.1 CONDICIONES DEL PROCESO
Con el fin de realizar un reconocimiento de las condiciones del proceso desde el punto de vista de
productMdad y calidad se realizaron las actividades;
• Estudio del sistema de medición. • Análisis de productividad.
A. Sistema de medición. Con el estudio de
Repet1bil1dad y Reproducibilidad, se pretende evaluar
en forma experimental qué parte de la variabilidad
total observada en los datos es atribuible al error de
medición y cuantificar si este error es muc110 o poco.
comparado con la varia bilidad del producto. y con
las tolerancias de la característica de calidad que se
mide. posteriormente se evalúa la homogeneidad de
la máquina y la temperatura de las muestras con su
respectiva identificación.
e. Repetlbilidad y Reproducibilidad. La metodOlogía
que se llevó a cabo al momento de realizar el estudio
de R&R fue;
Toma de 6 muestras por lote de producto
fabricado.
u Marcar los frascos por la parte inferior del mismo
con el número de muestra que corresponda.
98 AVANCES lnvestlg¡ición en Ingeniería · 2007 No. 7
o Entregar al pnmer analista tres muestra de
manera aleatoria.
� Entregar al segundo analista las otras tres
muestras de manera aleatoria.
o Registrar los datos en el formato R&R.
o (Repetir los pasos anteriores para los 5 lotes a
evaluar.
o Analizar los resultados obtenidos y tomar acciones
correctivas al respecto.
Como resultado d e este estudio se observa que
el analista 2 presenta la mayor variación para la
toma de viscosidad y % de sólidos.
El análista 1 presenta menor variabilidad y constante a lo largo del t1empa y tiende a dar
valores por deba¡o de la media.
Tabla 7. Resultado R&R
Tipo de analisis Rcpctlcl on Rcprod. R&R
Inicial Inicial Inicial
V1scos1dad 10.6% 23.llt 25.4%
v6/1020°c
% Solid os 5 . 9% 56.6% 56.9% 1
según tabla el P/T inicial para viscosidad es 25.4%. por lo tanto el proceso de medición tiene
calidad marginal. El que sea marginal significa
que el proceso de medición está cerca de no tener la capacidad adecuada para discriminar entre
viscosidades buenas y malas. por lo que debe
buscarse su mejora.
Para el caso del %sólidos el r T inicial es de 56.9%,
es decir, el proceso de medición es inaceptable y
debe corregirse.
Para los análisis de viscosidad y % de sólidos la
fuente dominante es la reproducibilidad, por lo tanto los esfuerzos se deben enfocar en estandarizar el
procedimiento de medición. Se debe, así mismo.
capacitar a los analistas para que realicen dicho
proceso de la misma manera. Esto se debe
básicamente a que usan métodos distintos.
Homogeneidad de la máquina 15. Se tiene la
conjetura o hipótesis de que ésta no es homogénea
en todas sus partes. Se decide llevar a cabo un
experimento para el promedio de viscosidad
de cada lote. Se consideró que se tomarían tres
muestras, una en la parte superior. otra en la mitad
y finalmente una en la parte inferior.
Con el fin de determinar que tan homogénea es la máquina 15, equipo donde se fabrica el Adhesivo A • se tomaron 3 muestras por lote de producto
fabricado. una en la parte superior, otra en la mitad
y otra en la parte inferior. Se realizó un estudio para analizar si existe una diferencia significativa entre cada una de las muestras. encontrándose lo siguiente:
Se utilizaron 5 lotes. 1 analista y 3 muestras.
Para lo datos de la Tabla P-value para viscosidad =0.995 y para %sólidos=0.986. los dos datos son >0.05, por lo tanto se acepta la hipótesis nula de que la diferencia entre las medias es cero, es decir. no existe variación s1gmficat1va entre las tres muestras tomadas por cada lote. por 10 tanto la homogeneidad de la máquina 15 es buena. por tal moltvo. independientemente de donde se tome la muestra, los resultados serán los mismos.
Tabla 8.
Muest ra Sup erior 41180 2831 2831 Mit¡id 41320 2894 2894 2894
Inferi or 41160 2876 2876 2876
p 0.995 0.986
Homogeneidad máquina 15
1 ::: B moo "°ºº
• MUl!STRA 1
2
VISCOSIDAD
3 LOTE
• MUESTRA 2
�-.... -
'
• MUeSTRA S
Identificación de muestras
Foto 1. Tapa
•
Antes: Se llevan las muestras al laboratorio. se identifican en la tapa. Cuando el anahsta realiza las pruebas. en algunas ocasiones confunde las tapas y no se puede identificar a
qué adhesivo corresponde la muestra.
Foto 2. Marcas
• Compra de vasos de aluminio marcados con un
repujador de metal y el lt de cada máquina.
Foto 3.
Tablero central
• Al momento de llevar la muestra al laboratorio el operario debe trasportar el vaso correspondiente a la máquina con su respectivo control proceso.
• Si el operario no lleva el con trol proceso con la muestra el analista no puede dar inicio a los análisis correspondientes
El análisis de homogeneidad de la máquina 15 se realizó con el analista 1. ya que en el estudio de R&R fue la persona que presentó menor variabilidad en este análisis
Con el fin de establecer un mayor control en el laboratorio se implementaron la siguientes mejoras:
Temperatura de la muestra. Se realizaron tomas de viscosidad a la temperatura de la máquina obteniéndose los siguientes resultados:
Diferencia en cent1poises por cada grado es de 519 - 772. y la temperatura de la muestra al llegar al laboratorio varía entre 70 74° C.
De aquí se obtiene que la X•8030 y S= 413. 79007. Además como n = 10. y se desea y = 900/o y cr =O.O J. entonces de la tabla ·Factores para el cálculo de límites naturales de tolerancia bilateral" K=3.959, por tanto los límites naturales de tolerancia para la viscosidad a una temperatura entre 70-74° C está dado por:
AVANCES lnvesllg¡>Clón on Ingeniería · 2007 No. 7 99
Tabla 9. Resultados
Lote Temperatura
Viscosidad (cP) Viscosidad final
Diferencia en •e Diferencia cP/ºC Inicial
1 74 7000 2 70 8500 3 70 8000 4 71 8300
5 72 8000
6 70 82 00 7 71 7900 8 70 8400 9 71 8000
10 70 8000 Desv . Es t 413.79007 máx.
Media 8030
n 10 k 3.959
LES 9668
LE I 6392
K ± K<9o.oonS = 8030i30959x413.79007
De esta manera, con una confianza de 90%, el 99% de la distribución de la viscosidad <•owc, se encuentra entre 6392 y 9668 cP.
De la interpretación de los límites naturales de tolerancia o especificaciones. queda claro que éstos límites son diferentes a los intervalos de confianza, ya que estos últimos son para los parámetros de la distribución, mientras que los límites naturales de tolerancias son para la distribución.
15 ANÁLISIS DE PRODUCTIVIDAD
Con el fin de disminuir desplazamientos que no agregan valor, disminuir los tiempos de ciclo totales y minimizar las horas extras. no sólo en el adhesivo ·A" si no en general e n toda la planta de acuosos se distribuyó el personal de la siguiente forma:
• El personal más calificado (en este caso, 2
operarios para la planta de -Acuosos 1- y 2
para -Acuosos 2") se encarga de los cargues de los productos. los cuales tienen un auxiliar responsable del pesaje de la materia prima.
100 AVANCES Investigación en Ingeniería • 2007 No. 7
(20ºC)
43000 54 667
38000 50 590
35000 50 540
42000 51 661
35000 52 519
44000 50 716 47000 51 767 47000 50 772 38400 51 596
42000 50 680 54 772
50 519
• El otro grupo de operarios se encarga de alistar el material de empaque y de descargar los productos en las respectivas presentaciones.
• Los responsables del lavado de las máquinas una vez se haya descargado el producto son los que cargan las máquinas.
16. EFECTIVIDAD GLOBAL DEL PROCESO
Con respecto a los objetivos específico 2 y 3 los cuales hacen referencia al análisis de las causas que afectan cada uno de los subíndices del EGP y la efectividad del proceso se determina:
A. Dlsponlbllidad del equipo. Se distribuyó el personal
de tal forma que la materia prima y el material de empaque se encuentran organizados y almacenados
en las zonas de traba¡o.
Adicionalmente se adquirieron dos equipos que permiten el controlar la presión de vapor y registrar la temperatura en el momento de la cocción.
B. Controlador de presión. Se adquirió e instaló un controlador de presión en la entrada de vapor directo de la máquina Nº 15. por lo tanto se pudo calcular la cantidad de agua que entra a la máquina en un tiempo determinado a una presión constante.
Para el caso del Adhesivo "A", la cantidad de agua que entra para la fabricación de dos toneladas. en un tiempo de 60 minutos es de 31 Kg, Con estos datos se corrigió la formulación del Adhesivo "A" con el fin
que todos los operarios que lo fabrican adicionen
la misma cantidad de agua al inicio del proceso y
evitar de esta manera que el producto al final de la
fabricación salga derogado o rechazado por sólidos
altos o bajos.
c. Registrador de Temp eratura. Se instaló un regis· trador de temperatura que había sido desconectado de la planta de polímeros y que no se estaba utilizando. Este equipo ayuda a mantener registrada la temperatura del producto desde su inicio hasta
su terminación. Con este registro se garantiza que el operario siga los parámetros establecidos en la hoja de control de proceso y no existan variaciones durante la cocción del adhesivo, ya que esta etapa del proceso es la más crítica y es la que determina la viscosidad final del producto.
o. Tasa de rendimiento. La nueva distribución de la planta contribuye a la mejora de este indicador ya que se están optimizando las labores eliminando tiempos muertos y cuellos de botella en el proceso.
E. Nivel de calidad. Para minimizar el% de producto
no conforme y aumentar la capacidad del proceso se capacitó y entrenó al personal calificado de la planta.
F. Capacitación en manipulación de la muestra. Con la ayuda de uno de los líderes de la zona se
dictó una charla explicando la metodología que se debe seguir para llevar una muestra al laboratorio
G. Purga de caldera. Se explicó a todo el personal
de planta el proceso que deben llevar a cabo en el momento de purgar el agua de condensación proveniente de la ca Id era.
H. Mal uso y frecuencia de verificación. Se recalcó
el cuidado y precaución que deben tener al momento de utilizar los DSM, así como la verificación a realizar antes de su uso y la limpieza de los mismos.
l. Medición de agua y pesaje de materias primas. Se ins1st1ó en la importancia de un pesaie correcto tanto del agua como de las materias primas. Se explicó paso a paso el manejo tanto del medidor de agua como de las básculas mecánicas y electrónica
En el momento de dictar la charla de manejo de básculas se evidenció que el 60% de los opera nos
Foto 4. Medidor de agua.
Foto S. Balanza.
no verificaban las básculas antes de utilizarlas ni colocaban en cero la escala correspondiente. ocasionando errores en el pesaje tanto de materia
prima como de producto terminado.
17. CULTURA AL INTERIOR DE LA PLANTA
Se coordinan actividades de rormación con el fin
de dar cumplimiento a los objetivos específicos 4 y 5 .
A. Eliminación de Innecesarios. Se llevaron a
cabo tres etapas dentro de este proyecto:
• Capacitación: Se dictaron charlas a todo el personal de planta cuyos temas fueron: qué son
las 5 ·s. primera ·s· clasificar y cómo identificar los elementos innecesarios.
• Entrenamiento: Se distribuyeron 13 zonas con sus respectivos lideres. En forma grupal se realizó
una campaña de identificación de elementos innecesarios los cuales rueron llevados a una
Zona de Acopio.
AVANCES lnvesllg¡¡clón en Ingeniería 2007 No. 7 101
Foto 6. Antes
Foto 7. '----�---...,....=...--�- Después Se de01'1rcaron las areas y tos eqUipos de traba¡o BeneflCIO �s orgenlzac16n zonas y elementos de trabaJO identificados
/ Foto 10. Antes
Con ma1enal reocl&do. uno de los operanos drseña un carnto en et cual se cok>can las herramientas necesanas para el descargue del producto tennonado.
Benehc10: 01sminuc1ón en el tiempo de descargue al tener a la mano todas las herramientas de trabajo. mas organización, elementos de trabajo más 11mplos.
Foto 11. Después
• Seguimiento: Cada líder de grupo es responsable de velar por la eliminación de elementos innecesarios en su área.
• Orden: Se llevaron a cabo dos etapas: • Capací1ací6n: Se dictaron charlas tales como:
Segunda "S", Ordenar y Tipos de Mejoras.
• Me¡oras: Se plantearon oportunidades de mejoras individuales las cuales deben ser implementadas
102 AVANCES Investigación en Ingeniería · 2007 No. 7
Foto 8. Antes
Foto 9. Después
Se recuperó un soporte para tambores que estaba en la basura. se organizó la materia prima Benericio, ahorro de tiempo, menos esfuer20 físico para el operario, menos desperdicio de materia prima.
en el transcurso del mes. Una vez haya madurado el sistema (se estima en tres meses, es decir, en agosto) se publicará en cartelera el área menos destacada del mes.
• Limpieza: En esta etapa, se realizó una campaña de limpieza total al inte11or de cada zona y se diseñó (con ayuda de los operarios) una lista de chequeo que debía ser d1hgenciada según la frecuencia requerida.
B. Alg unos resultados: Luego de las actividades anteriormente mencionadas se obtuvieron los siguientes resultados:
CONCLUSIONES
Con el estudio de Repetibi//dad y Reproducibilidad se pudo mejorar el sistema de medición para el Adhesivo "A". a tal punto que estuvo catalogado dentro del nivel "Bueno•.
Sm embargo, este tipo de estudios no deben quedar en solo este pegante, debe ser desplegado a todas y cada una de las familias que se fabrican actualmente en la empresa. Se analizaron cada una de las causas que afectan el EGP y se determinó que la variable
1 \
Que más incide en la baja efectividad del proceso era el nivel de calidad: por tal motivo tos esfuerzos se enfocaron en mejorar este índice. Al finalizar, se logró un aumento de 31.4 puntos en esta variable. Con et
fin de mantener y seguir aumentando la prOductividad de la planta, se debe capacitar a todos los operarios (a largo plazo), en cada una de las actividades (cargue, pesaje de materia prima, alistamiento de material y descargue) para así tener un personal multifunclonal y, en caso de ausentismo, se puedan fabricar los
productos manteniendo los tiempos estándares y los niveles de calidad obtenidos hasta et momento.
Con la implementación de las 5 'S en el puesto de trabajo. se evidencia un empoderamiento por parte del personal de planta et cual se ve reflejado en
las me¡oras utilizadas. las cuales han contribuido
notablemente a una mejor organización del puesto de trabaJO.
RECOMENDACIONES
Se debe seguir realizando un seguimiento aleatorio
a tos análisis tomados por tas dos auxiliares de
laboratorio con el fin de garantizar que lo sigan
BIBLIOGRAFÍA
haciendo de la misma forma y no volver a tener
problemas de confiabilidad en los datos. De igual
forma se debe establecer a mediano plazo un plan
de trabajo para continuar con estudios de R%R
para la totalidad de los adhesivos. Se debe dar
continuidad a la supervisión de planta con el fin de
crear conciencia al personal y llegue el momento en
que los operarios realicen tos procesos siempre de la
misma manera sin alterar tos tiempos de ciclo ni la
calidad del producto terminado.
Es necesario seguir optimizando las actividades ya
que todavía se pueden eliminar algunos cuellos de
botella y algunas actividades Que no agregan valor, como son la limpieza de la máquina. las entregas a \lempo de tos números de lote. los mantenimientos
correctivos. entre otros. AclMdades que al ser mejoradas ayudarían a aumentar aún más ta productividad (Kg/HH).
Finalmente. darle continuidad al programa de
motivación del personal, dado que ayuda a mantener
un mejoramiento continuo en el puesto de trabajo,
útil para superar la meta del programa 5 ·s.
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