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17 de julio de 2017

Diagrama o gráfico de control: herramienta control de procesos

Os presento otra de las consideradas las 7 herramientas de la Calidad. El Diagrama o gráfico de control sirve como herramienta de control de los procesos. Esta herramienta es ampliamente utilizada, y nos sirve para evaluar de una forma visual, la estabilidad del proceso, así como para identificar aquellos valores que se salen del rango de confianza del sistema.

En este artículo os explico detalladamente ¿En qué consiste gráfico o diagrama de control? ¿Cómo es? ¿Qué aspecto tiene? ¿Para qué sirven las gráficas de control? ¿Cómo puedo realizar estas gráficas? ¿Qué fuentes de variación tenemos en un proceso? Que tipos de gráficas de control existen? ¿Qué nos aporta el diagrama de control a nuestros sistema de gestión de calidad ISO 9001:2015? Y para finalizar un ejemplo sencillo, en Excel, para el control del proceso.

¿En qué consiste gráfico o diagrama de control?


Fue creado por Walter Andrew Shewhart en 1920, el diagrama o gráfico de control, también conocido como diagrama de Shewhart, carta de control o diagrama de comportamiento de proceso, es una de las 7 herramientas de calidad definidas por Ishikawa.


5. Gráficos de control
7. Lista de verificación o "check-list"

Una gráfica de control es un diagrama que sirve para examinar si un proceso se encuentra en una condición estable, o para asegurar que se mantenga en esa condición.

Nos permite conocer, de una manera gráfica, si todos los puntos de nuestra muestra, están dentro de un determinado rango.


En estadística, se dice que un proceso es estable (o está en control) cuando las únicas causas de variación presentes son las de tipo aleatorio. Para estos casos, se pueden hacer inferencias con respecto a la salida del proceso, esto es, la característica de calidad que se esté midiendo. En cambio, la presencia de causas especiales o asignables hace que el proceso se desestabilice, impidiendo la predicción de su comportamiento futuro.

En base a la información obtenida en intervalos determinados de tiempo, las gráficas de control definen un intervalo de confianza: Si un proceso es estable, el 95% de las veces el resultado se mantendrá dentro de ese intervalo.

¿Cómo es? ¿Qué aspecto tiene?


La estructura de las gráficas contiene:


- Una “línea central” (LC) que representa la media de los valores
- Una línea superior que marca el “límite superior de control” (LCS), que se considera la media más 
- Una línea inferior que marca el “límite inferior de control” (LCI) que representa la media menos 
- Finalmente, se representan los puntos puntos que contienen información sobre las lecturas hechas; pueden ser promedios de grupos de lecturas, o sus rangos, o bien las lecturas individuales mismas. 

Los límites de control marcan el intervalo de confianza en el cual se espera que caigan los puntos.

El gráfico tiene el siguiente aspecto:



¿Para qué sirven las gráficas de control?

Las gráficas de control sirven para:

– Determinar el estado de control de un proceso.
– Diagnosticar el comportamiento de un proceso en el tiempo.
– Indicar si un proceso ha mejorado o ha empeorado.
– Permite identificar las dos fuentes de variación de un proceso
– Sirve como una herramienta de detección de problemas.


¿Cómo puedo realizar estas gráficas?

Habitualmente, en las empresas en que el uso de las gráficas de control esta generalizada, se utiliza software estadístico adaptado a las necesidades de la empresa. Existen en el mercado numerosos programas informáticos que te permiten realizar este tipo de gráficos, entre otros, de una forma automatizada.

Pero, también es habitual encontrar a personas que realizan sus gráficas de control en el programa informático Excel.

¿Qué fuentes de variación tenemos en un proceso?

Las fuentes de Variación en un Proceso son las atribuibles a las causas asignables o a las causas comunes:

1. Causas Asignables o Especiales

Son los factores esporádicos que desestabilizan el sistema. Su identificación es inmediata y fácil.

2. Causas Comunes o Naturales

Son los factores que afectan en poco la variabilidad del sistema.
Su presencia es aleatoria y no son de fácil detección.
Generalmente están relacionadas con aspectos administrativos.

¿Cómo empezamos a realizar una gráfica de control?


Antes de establecer una gráfica de control es necesario definir con claridad los siguientes puntos:


1) el objetivo de la gráfica: para qué hacemos este gráfico.
2) el aspecto que se va a considerar: qué queremos controlar, qué proceso debemos controlar, qué característica se va a medir, quizá longitud, quizá número de defectos, el volumen...
3) la unidad de donde se va a tomar la muestra: dónde se va a tomar la muestra.
4) Determinar qué tipo de gráfico se debe realizar

5) Determina el tiempo en el que estarás capturando los datos y define con base en el tipo de gráfico que vas a trazar, cuestiones como la cantidad de muestras a considerar (considera al menos 20) y el tamaño de cada una.
6) Recopila los datos
7) Calcula la media de los valores y el rango (Límite superior e inferior)
8) Representa la gráfica
9) Analiza el resultado de los datos obtenidos.

¿Qué tipos de gráficas de control existen?

Existen numerosos criterios para realizar un diagrama de control, en este artículo os mostraré, la forma más común, pero deberéis aplicar aquella que mejor controle vuestro proceso. La forma más habitual es calcular la media, y los límites de calculan considerando 3 veces la desviación estándar, lo veréis en el ejemplo que os pondré más adelante.

Podemos tener gráficas de control de variables o bien control de atributos:
1. Gráficas de Control de Variables: 

La característica de calidad que se mide es una variable continúa (Masa, Longitud, Temperatura, fuerza...). Si ese es el caso, podemos encontrar gráficos en base a la media () y el rango.

– Gráfica  – R Promedios y rangos
– Gráfica  – s Promedios y Desviación Estándar
– Gráfica  – R Medianas y Rangos
– Gráfica  – R Lecturas Individuales y Rangos

2. Gráficas de Control por Atributos: 


Piensa en una característica de calidad basada en atributos como el cumplimiento con respecto a un requisito. Lo hacemos con variables discretas. De aquí se derivan cuatro tipos de gráficos:

– Gráfica p Porcentaje de unidades o procesos defectuosos
– Gráfica np Número de unidades o procesos defectuosos
– Gráfica c Número de defectos por área de oportunidad
– Gráfica u Porcentaje de defectos por área de oportunidad

Las gráficas de control son comúnmente utilizadas para monitorear el control estadístico del proceso o
SPC por sus siglas en ingles. Esta última herramienta, así como el APQP, PPAP, AMEF y MSA pertenecen al grupo de herramientas conocidas como Core Tools del sector automotriz, que es un requerimiento del ISO/TS 16949.

Ejemplo en Excel

Nuestro ejemplo, se trata de una empresa, que fabrica elementos prefabricados de hormigón. Por ejemplo, vamos a controlar los defectos detectados en la fabricación de losas alveolares prefabricadas. En este caso, no vamos a distinguir por la tipo de defecto detectado. Anotaremos, por día de fabricación el número de defectos encontrados. Los resultados los podemos ver en la tabla siguiente:



*Los datos recogidos en esta tabla son inventados, a modo de ejemplo.

Una vez que disponemos de la tabla anterior, el primer cuadrante, donde hemos recogido todos los datos que queremos analizar, debemos a determinar la línea media y los límites inferior y superior. A continuación os explico cómo calcularlo:


Para ello, primero debemos calcular la media y la desviación estándar:

Para calcular la media de defectos por día se realiza dividiendo el número de defectos detectado entre el número total de días de fabricación:



Con todos los datos anteriores, debemos fijar los límites inferior y superior. 

Habitualmente la empresa, o la persona que quiere controlar el proceso, es quien decide el criterio aplicar. Lo más común es que se fijen como la media mas/menos dos veces la desviación estándar, ya que aseguras que entren dentro del intervalo el 95.4% de los datos.

Los porcentajes serían:
La media +/- 1 vez la desviación estándar (68.3% de los datos)
La media +/- 2 veces la desviación estándar (95.4% de los datos)
la media +/- 3 veces la desviación estándar (99.7% de los datos)

En nuestro caso hemos considerado 2 veces la desviación estándar.

Con todos los datos anteriores, obtendremos la tabla con las siguientes columnas para elaborar el gráfico:



Una vez disponemos de la tabla anterior, seleccionamos todo el rango de datos, incluidos los títulos, insertamos un gráfico de líneas en Excel, y ya disponemos del gráfico de control, únicamente tendremos que retocar el diseño, añadiendo el título, ajustando colores y demás. 

El gráfico con los datos anteriores sería de la siguiente forma:



En este caso, dispondríamos de todos los datos dentro del rango de un 95%, el único valor que saldría fuera del rango, es el último. Se tendría que analizar el porqué.

¿Qué nos aporta el diagrama de control a nuestros sistema de gestión de calidad ISO 9001:2015?

Uno de los requisitos de la norma ISO 9001:2015, es el control de los procesos, así como el análisis de los resultados de cada uno de ellos. Mediante esta herramienta podemos controlar y analizar de forma gráfica los diferentes procesos de la empresa. 

Cuando hablamos de diagrama de control, pensamos únicamente que puede ser para el control de los procesos de producción o medición de alguna magnitud, pero también puede usarse para cualquier otro proceso. Os pondré un ejemplo, para el departamento de recursos humanos:

Una empresa, que dispone de 200 trabajadores, quiere controlarse, de una forma gráfica la formación de estos trabajadores. Se cuenta el número de cursos de formación que ha impartido la empresa para capacitar a sus trabajadores, por cada uno de ellos. Se establece la media, y se determina el rango superior e inferior. Se representan los datos, y se observa el gráfico qué trabajadores salen del rango inferior y el del superior. A veces cuando tratamos con valores grandes (como 200 trabajadores), es difícil hacer una visión general de la situación que se tiene, y qué medidas o decisiones tomar al respecto.

1 comentarios:

  1. Buenas noches Adriana! Primero que todo te queria agradecer por que me ha sido de mucha utilidad todo el contenido de tu pagina. Es verdaderamente un contenido de calidad!

    Te comento, tengo un examen de Ing. en Calidad y tengo dudas acerca de la interpretacion de las graficas de control. He leido que hay algunas reglas para poder indentificar que el proceso tiene una tendencia negativas por ejemplo cuando 7 o mas puntos estan de un lado de la linea media o cuando 7 o mas puntos consecutivos se ordenan descendentes o ascendentes. Pero hay unas graficas, que segun lo que el profesor dijo en clase, son tendencias que algo no esta bien pero no entiendo por que. Estas son las graficas:

    https://photos.app.goo.gl/BKMGHlhaYx75lSvm1
    https://photos.app.goo.gl/GI6rfLu6MwVjIla53

    Desde ya gracias por tu tiempo.
    Saludos

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