Función de pérdida de Taguchi: herramienta de planificación de producción

En este artículo os voy a introducir una herramienta de planificación de los procesos llamada Función de pérdida de Taguchi. ¿Cómo se define? Los Principios básicos de la filosofía de Taguchi  ¿Cómo se calcula la pérdida de calidad? Ejemplos reales uno basado en el cálculo de la pérdida de calidad en un servicio, y el segundo en un producto ¿Qué finalidad tiene?

El alcance de la filosofía de Taguchi aplica a toda la función de producción de una empresa, desde el diseño hasta su fabricación. Se metodología se centra en el consumidor.

¿Cómo se define?

Es una herramienta de cálculo utilizada para el control de la calidad. También es utilizada para evaluar de una forma numérica la pérdida de la calidad en un proyecto, producto o servicio, en referencia a un nivel de calidad optimo.

Los Principios básicos de la filosofía de Taguchi

La metodología se centra en el consumidor.

Calidad: se define como la pérdida generada por el producto y/o servicio a la sociedad

Economía competitiva: referida al mejoramiento continuo de la calidad, la reducción de costes y la productividad del sistema.

Calidad y coste del producto, determinados en gran medida por el diseño industrial del producto y su proceso de fabricación.

Este método está basado en un Diseño Robusto

Taguchi propone que se haga un mayor énfasis en las necesidades que le interesan al consumidor y que a su vez se ahorre dinero en los que no le interesan, así rebasa la expectativa que el cliente tiene del producto.

Asegura que es más económico hacer un diseño robusto que pagar los controles de calidad y reparar los errores y/o defectos. Al hacer el diseño más robusto maximizamos la posibilidad de éxito del mercado.

Por lo tanto, las principales metas son:

1. Establecer diseños robustos.

2. Diseño y desarrollo de productos robustos

3. Minimización de las variaciones

¿Cómo se calcula la pérdida de calidad?

La función de pérdida nos ofrece una manera de calcular la pérdida de calidad que sufre un producto o proceso con respecto a la características de calidad establecidos. Esto quiere decir, nos dice cuánto nos estamos alejando.

La función de cálculo incluye:

1. Los costes incurridos por no cumplir el producto con las expectativas del cliente.

2. Los costes por no cumplir el producto con las características de funcionamiento.

3. Los costes causados por los efectos peligrosos secundarios causados por el producto.

La clave par la reducción de la pérdida no consiste en cumplir con las especificaciones sino con producir la varianza respecto al valor objetivo.

La función de pérdida es la siguiente:

L(Y) = k (Y-t)^2

L: Pérdida de la calidad

k: constante de coste

Y: valor promedio real de la característica de la calidad

t: valor nominal o central de la característica de la calidad

En los ejemplos podréis contemplar la forma de la gráfica y su significado.

De acuerdo a esta ecuación, se puede observar que a medida que las características de calidad se alejan del valor ideal Y, la pérdida aumenta. 

Por ese motivo, los esfuerzos de mejora deben estar orientados a reducir la variabilidad Y en torno al valor ideal t, con lo que la diferencia sería más pequeña. 

Ejemplos aplicados:

Os voy a mostrar un par de ejemplos, uno en base al cálculo económico de la pérdida de calidad en un servicio y el otro en un producto.

Para controlar el coste de la pérdida de calidad en un servicio

Una empresa que dispone de servicio técnico para reparar electrodomésticos en el domicilio de los clientes. Tras la comunicación del cliente solicitando la presencia del servicio técnico para una reparación, esta se programa y se comunica al cliente el día y la hora en la que el servicio técnico va acudir a realizar la reparación solicitada. Por política de empresa, un retraso en la llegada de más de dos horas es inaceptable; si no se cumple se compensará al cliente con 20€.

En la ecuación:  L(Y) = k (Y-t)^2

Debemos conocer la constante de coste, asumiendo el máximo de valores.

L es el importe de bonificación al cliente en caso de tardar 2 horas en llegar a su domicilio, en este caso sería de 20€.

Y en este caso es el tiempo que se ha tardado en llegar. Para obtener la constante consideramos el valor máximo, en este caso 2 horas de retraso.

t es el valor optimo, en este caso sería 0 horas; es decir, el técnico llega justo a la hora que la empresa se ha comprometido con el cliente.

Con estos valores, obtenemos el valor k.

Si sustituimos los valores en la ecuación obtenemos:

20 = k (2-0)^2 ; K = 20/4 = 5

Por lo tanto, k tiene un valor de 5, para este caso.

Si queremos saber, para cada caso, la pérdida de calidad en función del retraso que el servicio técnico tiene, podemos hacer una tabla calculando la función de pérdida.

En este caso, he contemplado que el servicio técnico llegue antes de hora al domicilio, para explicaros porqué se contempla que existen pérdidas al respecto. Si un técnico llega antes de la hora al domicilio del cliente puede pasar que:

El cliente no esté y por lo tanto el técnico se tenga que esperar (las horas de espera son horas perdidas con su correspondiente coste económico).

Que mientras está esperando, no puede realizar otros trabajos y existe pérdida también por falta de productividad.

Para controlar el coste de la pérdida de calidad en el producto final

Por ejemplo, una empresa que fabrica tornillos. 

Cada caja contiene 300 tornillos.

Cada tornillo cuesta 2€

El máximo de tornillos defectuosos permitidos por caja (por política de empresa) es 5.

Estimamos que en cada caja, debido a productos defectuosos, se pierden 10€ de máximo.

En la ecuación:  L(Y) = k (Y-t)^2

Debemos conocer la constante de coste, asumiendo el máximo de valores.

L es el importe máximo de pérdida, en este caso son 5€.

Y en este caso son los 5 tornillos defectuosos como máximo que podemos tener.

t es el valor optimo, en este caso sería 0 tornillos; es decir, en la caja no hay ningún tornillo defectuoso.

Con estos valores, obtenemos el valor k.

Si sustituimos los valores en la ecuación obtenemos:

10 = k (5-0)^2 ; K = 10/25 = 

Por lo tanto, k tiene un valor de 0.4, para este caso.

Si consideramos, los defectos encontrados en cada caja vamos a calcular en caso la pérdida económica, si encontramos 1, 0, 2, 3, 4, y 5 defectos en una misma caja, y lo representamos de la siguiente forma:

En este caso, la función no tendría valores negativos, ya que el número productos siempre es positivo, y como es lógico si no se encuentran productos defectuosos, no se pierde.

Otros ejemplos, pueden ser, 

- Pérdidas económicas por parada de maquinaria

- pérdidas por compensar a los clientes tras reclamaciones que comportan un error inadmisible

- pérdidas debidas a incidencias detectadas en procesos.

¿Para qué sirve?

El cálculo de la pérdida de la calidad, se puede llegar a considerar un indicador económico de proceso, que nos puede dar mucha información del mismo. Ya que si analizamos su evolución, podemos llegar a saber si aumentan o disminuyen las fallas, y valuar el coste que tienen. De esta manera, si damos un valor económico, podemos saber si económicamente compensa tomar medidas para rectificar estas fallas o no.

¿Qué finalidad tiene?

La empresa ofrece al cliente unos requisitos de calidad concretos tanto del producto como de un servicio, cualquier desviación de esos requisitos preestablecidos produce un aumento del coste y una disminución de productividad.

1. Este sistema combina métodos estadísticos y de ingeniería para conseguir rápidas mejoras en costes y calidad mediante la optimización del diseño de los productos y sus procesos de fabricación.

2. Permite proporcionar la función de pérdida y la relación señal/ruido, que evalúan la funcionalidad del producto en las etapas tempranas de su desarrollo.

3. Rápida mejora de diseño de los productos y procesos.

Las empresas hoy en día no solo saben buscar que los procesos tengan cero defectos o en verificar los procesos, sino en manejar adecuadamente las 6M:

Materia prima: esto es buscar que los proveedores sean los adecuados, que estén certificados de manera que ellos también nos ayuden a lograr la calidad.

Mano de obra: preocuparse por dar la capacitación adecuada, lo cual nos llevará a tener gente calificada que nos ayude a cumplir con el proceso satisfactoriamente.

Maquinaria: estar continuamente dando mantenimiento preventivo de modo tal que no lleguemos a tener ningún problema o incidencia.

Medio ambiente: buscar que la gente se identifique con la organización, con la cultura de la empresa, moral, valores...

Medición: contar con el adecuado control de la calidad, equipos, calibración, planes de muestreo y aseguramiento de la calidad.

Métodos: documentación adecuada de los procesos, por ejemplo ISO 9001:2015.

Por otro lado, las 6M son los 6 aspectos que se tienen en cuenta, en el diagrama de causa-efecto, para analizar y conocer cuál es la causa/s raíz/ces de un problema. Como podéis ver está todo relacionado.