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Proyecto Fin de Carrera Ingeniería Industrial (plan 98) Implantación de la metodología Lean 6σ para la mejora del proceso de montaje de dos piezas en una aeroestructura Autor: Manuela Herrera Jiménez Tutor: Pedro Moreu de León Dep. Organización Industrial y Gestión de Empresas I Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, Septiembre 2015 1 2 Proyecto Fin de Carrera Ingeniería Industrial Implantación de la metodología Lean 6σ para la mejora del proceso de montaje de dos piezas en una aeroestructura Autor: Manuela Herrera Jiménez Tutor: Pedro Moreu de León Dep. de Organización Industrial y Gestión de Empresas I Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, Septiembre 2015 3 Índice 1 Introducción ........................................................................................................................ 5 Introducción ................................................................................................................ 5 1.1 Objeto del proyecto .................................................................................................... 6 1.2 La empresa .................................................................................................................. 6 1.3 2 Resumen del proyecto ....................................................................................................... 8 3 Marco Teórico ..................................................................................................................... 9 Mejora Continua ......................................................................................................... 9 3.1 3.1.1 Medición, análisis y mejora ............................................................................. 10 El método Seis Sigma ............................................................................................... 11 3.2 3.2.1 La historia .......................................................................................................... 11 3.2.2 Qué es Seis Sigma ............................................................................................. 12 3.2.3 Metodología Seis Sigma .................................................................................. 14 3.2.4 Método DMAIC ................................................................................................ 15 4 Mejora del Proceso. Aplicación de 6σ (DMAIC) .......................................................... 18 Etapa Definir ............................................................................................................. 18 4.1 4.1.1 Selección del proyecto...................................................................................... 18 4.1.2 Formación del Equipo. ..................................................................................... 20 4.1.3 Carta de Equipo (Team Charter) ...................................................................... 22 4.1.4 Definición del Problema .................................................................................. 23 4.1.5 Descripción del Proceso de Montaje .............................................................. 26 Etapa Medir ............................................................................................................... 34 4.2 4.2.1 Recogida de Datos ............................................................................................ 34 4.2.2 Sistema de medición ........................................................................................ 38 4.2.3 Determinación de la capacidad del proceso y nivel sigma ........................ 40 Etapa Analizar .......................................................................................................... 42 4.3 4.3.1 Diagrama de Ishikawa ..................................................................................... 42 4.3.2 AMFEC .............................................................................................................. 45 4.3.3 Metodología 8D ................................................................................................ 49 4.3.4 Diagrama resumen etapa Analizar ................................................................ 51 Etapa Mejorar ............................................................................................................ 51 4.4 4.4.1 Formación de mano de obra directa (MOD) ................................................ 52 4 4.4.2 Estudio de Pieza Primaria ............................................................................... 54 4.4.3 Condiciones de Almacenamiento .................................................................. 54 4.4.4 Revisión del proceso y utillaje ........................................................................ 55 4.4.5 Evaluación de las mejoras ............................................................................... 60 Etapa Control ............................................................................................................ 64 4.5 5 Control de aplicación de 6σ: Centro de intervención .................................................. 65 Círculos de Calidad .................................................................................................. 67 5.1 5.1.1 Fase de la implantación de los Círculos de Calidad .................................... 68 5.1.2 Proceso de trabajo. ............................................................................................ 70 5.1.3 Funcionamiento de los Círculos ..................................................................... 70 5.1.4 Temas a tratar en los Círculos de Calidad: ................................................... 71 Control de avances e incidencias ........................................................................... 72 5.2 Control del ciclo de mejora ..................................................................................... 73 5.3 Definición y control de características claves (KC) .............................................. 74 5.4 Despliegue y aseguramiento de características clave en la estructura ............. 76 5.5 Control estadístico-SPC ........................................................................................... 76 5.6 5.6.1 Control estadístico del taladrado de los herrajes de titanio. ...................... 77 5.6.2 Repetitividad y Reproducibilidad (RyR) ...................................................... 80 Quality Escape (QE) ................................................................................................. 81 5.7 5.7.1 Como actualizar el panel de control cuando llega una QE ........................ 81 6 Conclusiones ..................................................................................................................... 83 7 Bibliografía ........................................................................................................................ 84 Normas ...................................................................................................................... 84 7.1 Páginas web............................................................................................................... 84 7.2 Otras referencias ....................................................................................................... 84 7.3 8 Anexos ............................................................................................................................... 85 Anexo 1: Tabla de conversión ................................................................................. 85 8.1 Anexo 2: 8D ............................................................................................................... 88 8.2 Anexo 3: R&R Repetitividad y reproducibilidad............................................... 104 8.3 Anexo 4: Centro de intervención .......................................................................... 106 8.4 5 1 Introducción Introducción 1.1 En la actualidad, cualquier empresa se ve inmersa en multitud de planes para contribuir a la mejora continua de la calidad. La calidad, a igualdad de costes de producción, es la cualidad que hace que unas empresas despeguen y otras se queden atrás para posteriormente desaparecer. En general, todo cliente, externo o interno, va a demandar servicios y productos de buena calidad, aunque ambos intenten satisfacer necesidades distintas. Los clientes internos exigen por un lado, el cumplimiento del plan de trabajo, trabajo bien hecho y entregas sin retrasos, por otro lado, exigen el buen trato, colaboración y ayuda al cliente. Los clientes externos demandan por un lado, el cumplimiento del contrato en cuanto a competitividad de precios, flexibilidad y agilidad en las respuestas, y por otro lado el buen trato, incluyendo en esta área un soporte técnico adecuado. En resumen, toda empresa ofrece unos productos y servicios que representan una necesidad de un cliente. Para asegurar la calidad por parte de la empresa se deberán entregar los productos sin retrasos, sin problemas, atenderlos adecuadamente y por supuesto, atender a sus peticiones. Por estas razones, las empresas deben asegurarse de contar con sistemas de gestión que permitan detectar ineficiencia e introducir los cambios necesarios, de forma que se cree un sistema de mejora continua. Este es el caso del uso de los Sistemas de Gestión de la Calidad. Como parte de la mejora continua, podría aplicarse, alguna o varias de las herramientas de gestión de la metodología Lean Manufacturing, como por ejemplo la metodología Lean Six Sigma. Los proyectos “Seis Sigma” presentan una serie de características que se creen de gran importancia para la política de calidad de una empresa: - Concentración prioritaria en los problemas que afectan a clientes, bien sean de tipo interno o de tipo externo. - Toma de decisiones en función de los datos. - Relación entre impacto económico y el esfuerzo necesario. 6 Objeto del proyecto 1.2 El objeto del presente proyecto consiste en la aplicación e implantación de la metodología Seis Sigma para la eliminación o disminución de las no conformidades y/o defectos que se producen durante una de las operaciones más críticas del proceso de montaje de una subestructura aeronáutica. No forma parte del proyecto el diseño e implantación del sistema de gestión de la calidad, que ya existen con anterioridad a este proyecto. La empresa 1.3 La empresa de aeroestructuras se dedica al montaje de grandes estructuras aeronáuticas completamente equipadas y preparadas para su integración directa en la línea de ensamblaje final del cliente. En particular, esta planta tiene la responsabilidad y la capacidad de gestión integral sobre diferentes partes estructurales del helicóptero SUPER MH2. Dichas partes se pueden ver en rojo en la figura 1.1. Este proyecto se centra en una operación del montaje de la parte superior del helicóptero conocida como Upper. Figura 1.1 Helicóptero SUPER MH2 desglosado. (Fuente: procedimientos internos de la empresa) 7 Además de abordar las actividades propias del montaje, se responsabiliza de: - La Gestión de la Cadena de Suministro: Componentes y Submontajes - La Ingeniería de Fabricación: Utillajes y Procesos - Ingeniería de Soporte a Línea (Diseño y Cálculo de Reparaciones) - La Ingeniería de Calidad - La Dirección de Programas - El Desarrollo y Homologación de Proveedores Las principales instalaciones con las que cuenta esta planta son las siguientes: - Líneas de utillajes para montaje de estructuras aeronáuticas - Cabina de Pintura - Procesos especiales: o Sellado o Alodine o Trabajo en frío o Anodizado portátil o Ensayos no destructivos - Mecanizado El SUPER MH2 es un helicóptero utilitario de tamaño medio, bimotor y con rotor principal de cuatro palas. Características generales del helicóptero SUPER MH2 son: - Tripulación: 2 - Capacidad: 22 pasajeros o 6 camillas y 2 asientos. - Longitud: 14,50 m - Diámetro rotor principal: 15,06 m - Altura: 4,95 m - Peso vacío: 4095 kg - Peso útil: 4110 kg - Peso máximo al despegue: 8000 kg - Planta motriz: 2× turboshaft Turbomeca Makila 1A. - Empuje normal: 1.358 kW 1775 cv de empuje cada uno. - Velocidad máxima operativa (Vno): 289 km/h - Velocidad crucero (Vc): 245 km/h - Alcance: 408 km - Techo de servicio: 19 750 pies 7200 m - Régimen de ascenso: 1614 pies/min 492 m/min http://es.wikipedia.org/wiki/Helic%C3%B3ptero_utilitario http://es.wikipedia.org/wiki/Rotor_principal http://es.wikipedia.org/wiki/Peso_m%C3%A1ximo_al_despegue http://es.wikipedia.org/wiki/Turbomeca_Makila http://es.wikipedia.org/wiki/Empuje http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticas http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidades_caracter%C3%ADsticas http://es.wikipedia.org/wiki/Alcance_(aeron%C3%A1utica) http://es.wikipedia.org/wiki/Techo_de_servicio http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9gimen_de_ascenso 8 2 Resumen del proyecto El documento consta de siete capítulos y un apartado con varios anexos donde se pueden consultar datos e información adicional. En los dos primeros capítulos se hace una breve introducción sobre el objetivo del proyecto y la empresa en la que se desarrolla. El tercer capítulo se presenta el marco teórico de gestión y la metodología empleadas en el proyecto. La norma UNE EN9100 (marco de gestión) y la metodología Seis Sigma aplicada a la industria aeronáutica. En el cuarto capítulo, el más amplio de todos, se desarrolla la metodología Seis Sigma siguiendo cada una de sus fases hasta llegar a los resultados finales. Para ello se estudian las no-conformidades y/o defectos por helicóptero (Upper) fabricado (histórico), teniendo en cuenta la frecuencia con la que aparecen, con el fin de determinar las causas raíces y poder aplicar las mejoras correspondientes para subsanar el problema. En el quinto capítulo se explica que es un centro de intervención y como se lleva a cabo. El sexto capítulo es donde se exponen las conclusiones obtenidas después de la realización del proyecto. Por último y para finalizar está el capítulo de Bibliografía y a continuación los anexos. 9 3 Marco Teórico Mejora Continua 3.1 El enfoque hacia la mejora se puede encontrar en las normas UNE-EN 9100:2010, “Sistemas de gestión de la calidad. Requisitos para las organizaciones de aviación, espaciales y de defensa” y UNE-EN 9110:2011 “Material aeroespacial. Sistemas de gestión de la calidad. Requisitos para las organizaciones de mantenimiento de la industria aeronáutica”. Dichas normas son específicas para las empresas del sector aeronáutico. Añaden requisitos a la norma UNE-EN ISO 9001. La mejora se presenta como un objetivo permanente de las empresas. La Gestión de la Calidad es el cumplimiento de los requisitos pactados con el cliente pero además de esto, la Gestión de la Calidad se ha convertido en la herramienta para llevar a cabo la mejora continua de los procesos. Para poder llevar a cabo la implantación de esta filosofía son necesarios una serie de requisitos que permitan la máxima eficacia. Dichos requisitos se enumeran a continuación: Figura 3.1 Modelo de un Sistema de Gestión de Calidad. (Fuente ISO 9100 y realización propia 10 - Implicación del equipo directivo: La dirección debe fomentar la comunicación, la política de calidad y el compromiso para mejorar. Debe proveer a los empleados de herramientas y medios necesarios para poder lograr un buen lugar de trabajado. - Motivación y formación: Toda persona que vaya aformar parte del grupo de trabajo debe tener la cualificación adecuada, las ganas y el compromiso para ejercer su labor con la máxima eficacia posible. Es muy importante que todos estén implicados en la motivación, especialmente la dirección. - Planificación: Para poder llevar a cabo la implantación de la mejora continua es necesario establecer la planificación de las acciones a realizar. Debe aparecer el responsable y el equipo de trabajo asignado a cada acción. Hay que tener en cuenta que este método se basa en un proceso cíclico de retroalimentación de los datos del proceso, un proceso iterativo. 3.1.1 Medición, análisis y mejora Las actividades de medición, análisis y mejora se encuentran repartidas en todos los grupos y procesos. La demostración de la conformidad del producto se realiza con los procesos de Seguimiento y Medición del Producto, Inspección de Primer Artículo (IPA), y Tratamiento del Producto No Conforme. El aseguramiento de la conformidad del sistema de gestión de la calidad, se realiza a través de actividades como pueden ser las Auditorias tanto internas como externas, Gestión de las acciones de mejora, Satisfacción del Cliente y Seguimiento y medición de los Procesos. El estudio de los datos de productos y procesos provenientes de la medición, debe apoyarse, siempre que sea posible, en técnicas estadísticas para dar fiabilidad y validez al análisis realizado. La validez de los resultados se basa en el uso de métodos fundamentados, entre los que se encuentran las técnicas estadísticas como pueden ser: - Verificación del diseño: Técnicas utilizadas para demostrar la fiabilidad y seguridad (Análisis Modal de Fallos y sus Efectos (AMFEC de diseño), pruebas de diseño, etc) 11 - Control de los procesos: En procesos de producción (especialmente en aquellos que se pueden clasificar como repetitivos), pueden utilizarse los métodos estadísticos para determinar la capacidad estadística de procesos (Cp), para el seguimiento mediante el control estadístico de procesos (CEP), optimización de procesos mediante la determinación de influencias (Diseño Estadístico de Experimentos y AMFEC de proceso), etc. - Inspecciones: Para que los resultados de las inspecciones sean fiables, si existe un muestreo, el plan del mismo debe ser estadísticamente valido (planes de muestreo por variables y planes de muestreo por atributos). Además de las inspecciones iniciales como la Inspección de Primer Artículo (IPA o FAI en inglés) El método Seis Sigma 3.2 3.2.1 La historia Seis Sigma es una filosofía popular de administración. Constituye una estrategia global de gestión de la calidad cuyo principal objetivo es eliminar la variabilidad de los procesos para aproximarse a un valor ideal de cero defectos. Dicha variación de los procesos constituye el principal enemigo de la industria, genera productos insatisfactorios, elevación de los costes de producción y pérdidas de recursos materiales y humanos. La aplicación de esta nueva metodología Seis Sigma permite subsanar al menos en parte las consecuencias de una variabilidad excesiva, lo cual se traduce directamente en una mejora de la calidad del servicio y de la eficiencia del mismo. Sigma, es una letra del alfabeto griego que en estadística es usada como símbolo de la desviación típica o variación de los valores de una población. En calidad, sigma se utiliza para indicar el grado en que un proceso está cumpliendo con sus objetivos o especificaciones. Seis Sigma fue introducida por primera vez en la industria por Motorola durante la década de los 80. La implementación supuso una importante mejora, con una disminución de sus defectos entorno a un 200%, reducción de los costes en 1,4 billones de dólares e incrementos en su productividad del 126%. Cuadruplicó durante el 12 proceso el valor de sus acciones. Dado los excelentes resultados, fue adoptado por un gran número de empresas de proyección mundial, tales como Sony, NASA, Toshiba. 3.2.2 Qué es Seis Sigma El objetivo 6σ es la eliminación o reducción de la variabilidad me los procesos. Este hecho se traduce como una disminución de los errores, una mejora en la productividad, un ahorro en los costes, una eliminación de procedimientos Básicamente consiste en: - Centrarse en lo que importa en cuanto a la perspectiva global del negocio, los costes, la calidad, el rendimiento o la capacidad del proceso. - Medir y reducir la variación de lo que importa. Hay que tener en cuenta las salidas del proceso. Se toman decisiones coherentes con los datos obtenidos, para ello se usa la estadística. Existe una correlación entre la variabilidad y los costes de calidad y como consecuencia la satisfacción del cliente. - Liderazgo y organización. En la sistemática Seis Sigma existe un compromiso por parte de la dirección. Es una cultura, una filosofía en la empresa, y la gestión de un cambio cultural requiere de un importante esfuerzo de liderazgo, comunicación, formación y disciplina por parte de toda la organización. La meta 6σ es lograr que en los procesos existan no más de 3,4 DPMO (Defectos Por Millón de Oportunidades), lo cual significa que se deben ejecutar los procesos claves prácticamente a la perfección, rozando el ideal de cero defectos. Es lo que se conoce como nivel 6σ. Esta meta se pretende alcanzar mediante un programa de mejora, proyectos de Seis Sigma, con el objetivo de conseguir la eliminación de defectos, retrasos en la producción, procesos y transacciones. En el sector de la aeronáutica el objetivo es un poco menor y se ha fijado en un nivel 4σ. Nivel sigma % Defectos DPMO % Probabilidad de ocurrencia 1 69.1 661462 68.27 2 90.9 398538 95.45 3 6.7 66807 99.72 4 0.62 6210 99.9937 5 0.023 233 99.999943 6 0.00034 3.4 99.9999998 Tabla 3.1 Relación nivel sigma y DPMO. (Fuente: Realización propia) 13 Para poder realizar estos cálculos matemáticos para la obtención del nivel sigma es necesario tener en cuenta los siguientes conceptos: - Unidad: partes, productos o montajes que son producidos en un proceso y donde es posible inspeccionar o evaluar la calidad. - Oportunidad: Cualquier parte de la unidad que se pueda medir o probar que es correcta. - Defecto: Cualquier No-conformidad o desviación de la calidad de un producto. - DPU (Defectos por Unidad): Mide el nivel de no calidad de un proceso en el que no se tiene en cuenta las oportunidades de error y se obtiene de la siguiente forma: Donde d es el número de defectos observados y U es el número de unidades producidas en cierto periodo de tiempo. - DPO (Defectos Por Oportunidad): Se utiliza para poder tener en cuenta la complejidad de la unidad o producto, y se obtiene de la siguiente manera: Figura 3.2 Relación entre el nivel sigma y la probabilidad de error asociada a la campana de Gauss 14 Donde O es el número de oportunidades de error por unidad. Se debe asegurar que solo se cuenten oportunidades que son significantes en el proceso. - DPMO (Defectos Por Millón de Oportunidades) Mide los defectos esperados en un millón de oportunidades de error y se calcula de la siguiente manera: 3.2.3 Metodología Seis Sigma Fundamentalmente, existen dos niveles en los que el modelo puede ser aplicado. En primer lugar, Seis Sigma proporciona una Metodología de Mejora global basada en la Gestión de la Calidad Total, que permite resolver problemas, reducir defectos, eliminar procedimientos inútiles, elevar el rendimiento y satisfacer las necesidades del cliente. En segundo lugar, Seis Sigma constituye una Herramienta Estadística que permite evaluar de forma objetiva el rendimiento. Dentro de Seis Sigma hay diferentes metodologías,las cuales difieren en fines y usos. A continuación se da una breve descripción de algunas de ellas: - DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control): Se utiliza para mejorar procesos ya existentes. Es una derivación del clásico ciclo de Deming (también llamado PDCA, de sus siglas en inglés: Plan, Do, Check, Act). Esta es la metodología que se va a seguir en el proyecto, ya que se pretende mejorar un proceso que ya existe dentro de la empresa. - DMADV (Define, Measure, Analyze, Design, Verify): Se usa en el rediseño de procesos. - IDOV (Identify, Design, Optimize, Validate): Se aplica para nuevos procesos o productos, en los cuales no se dispone de medición alguna. - CQDFSS (Commercial, Quality, Design, For, Six Sigma): Se utiliza para la búsqueda y aseguramiento en introducción de productos o servicios al mercado. 15 3.2.4 Método DMAIC La herramienta DMAIC es una estrategia de calidad basada en estadística, da mucha importancia a la recolección de información y a la veracidad de los datos. Cada paso en la metodología se enfoca en obtener los mejores resultados posibles para así minimizar la posibilidad de error. Puede ser aplicado a cualquier proceso productivo y siempre que su aplicación lleve al control y la mejora de los procesos analizados. A continuación se van a resumir las características básicas de la metodología DMAIC que se van a usar en el proyecto: - Definición. Esta fase es para refinar la comprensión que tiene el Equipo del Proyecto del problema. Se utilizará para saber quiénes son los clientes y definir sus necesidades y expectativas. En esta fase se determinaran las responsabilidades, las funciones, los objetivos y las metas intermedias. Las herramientas utilizadas son: o Team Charter (Carta de equipo) o Diagrama de flujo del proceso o Diagrama SIPOC (Supplier, Inputs, Process, Outputs, Clients) o Definiciones de CC’s (Caracteristicas Clave) o 5 W’s y 2H’s - Medición: En esta fase se establecerán técnicas para la recolección de información acerca del desempeño actual que destaque las oportunidades del proyecto. Se recogerá información para determinar los tipos de defecto y el tiempo de ciclo. Al terminar esta fase se obtendrá: o Un plan para recolectar información que especifique el tipo de información y la técnica. o Un sistema de medición aprobado que asegure la precisión. o Un juego de resultados preliminares de análisis. Las herramientas utilizadas en esta fase pueden ser las siguientes: o Plan de recolección de datos o Análisis del sistema de medición o Calculo del nivel sigma del proceso - Análisis: El propósito de esta fase es permitir al Equipo del Proyecto el enfoque hacia las oportunidades de mejora debido a la observación de la información. Al terminar la fase de Análisis se tendrá: 16 o La oportunidad de mejora o Las causas raíz que contribuyen a la oportunidad de mejora o Como se analizó la información para identificar las fuentes de variación Las herramientas utilizadas pueden ser las siguientes: o Diagrama de Ishikawa (Causa/Efecto) o Metodología 8D o AMFEC - Mejora: El propósito de la fase de Mejora es generar ideas acerca de maneras de mejorar el proceso, diseñar y hacer pruebas para implementar mejoras. Al terminar la fase de Mejora: o Se habrán identificado las alternativas de mejora o Se habrán implementado las mejoras alternativas parar mejorar el proceso o Se habrán respaldado las mejoras o Se habrá preparado para la transición a la fase de Control Las herramientas que podrán utilizarse: o Lluvia de ideas o Métodos a prueba de errores o AMFEC - Control: El propósito de la fase de Control es institucionalizar las mejoras del proceso/producto. Al terminar la fase de Control: o Como medir y monitorear las x para asegurar el desempeño de Y. o Medidas correctivas se deben realizar si el proceso no está bajo control. Las herramientas: o Calculo del nivel sigma del proceso o Cartas de Control (variables y atributos) 17 Muestra un esquema donde se explica de forma resumida en qué consiste este método y cuales con los pasos a seguir. 1) IDENTIFICAR UNA POSIBILIDAD DE MEJORA 2) MEDIR EL ESTADO ACTUAL DEL PROCESO 3) IDENTIFICAR LAS CAUSAS (VARIABLES DEL PROCESO) DESVIACIONES IMPORTANTES 4) ANALIZAR LOS DATOS DECIDIR MEJORAS 5) DESARROLLAR LA SOLUCIÓN ADOPTADA 5) DESARROLLAR UN SISTEMA DE CONTROL PLAN DE ACCIONES CORRECTORAS 6) IMPLANTAR LAS MEJORAS 7) CONTROL DEL PROCESO CAPACIDAD DEL PROCESO 8) MEJORAR EL NUEVO PROCESO IDENTIFICAR ANALIZAR MEJORAR CAPACIDAD DEL PROCESO MEDIR OK NO OK SE CONOCE EL PROBLEMA NO SI NO SI CONTROLAR D CA P Diagrama 1 Etapas del ciclo de Deming o PDCA. (Fuente: Procedimiento interno de la empresa) SI 18 4 Mejora del Proceso. Aplicación de 6σ (DMAIC) . Etapa Definir 4.1 Es una etapa se determinan los requerimientos del cliente y se plantean las prioridades del proyecto. Se procede de manera sucesiva a definir los puntos que serán desarrollados en los siguientes subapartados: - Selección del Proyecto - Formación del Equipo - Carta de Equipo - Definición del Problema - Descripción de Proceso de Montaje 4.1.1 Selección del proyecto Para la elección del proyecto a realizar se ha tenido en cuenta la recientemente llegada a la planta un nuevo producto a fabricar. Este producto es la aeroestructura conocida como Upper del helicóptero SUPER MH2. El proceso de montaje de dicho producto está evolucionando y mejorando continuamente. Al ser un proceso de reciente Figura 4.1 Ciclo DMAIC. (Fuente: Realización Propia) 19 implantación, el número de INC`s (Incidencias de No Conformidad) e inutilidades (piezas inútiles) se considera alto. Este proyecto surge por la necesidad de disminuir el número de no conformidades relacionadas con una de las operaciones más críticas del proceso de montaje de esta subestructura. La operación de instalación de los Herrajes de Titanio. Estos herrajes son las piezas más caras y críticas que se instalan en esta aeroestructura. Para cada Upper se registran los defectos que se han obtenido durante la instalación de estas piezas críticas. Y en particular, se muestra el número de defectos registrados durante la fabricación y montaje de 10 Uppers. Aplicando el criterio SMART a este objetivo: Específico (Specific): ¿Está enfocado a un problema real de la empresa? Sí, representa un problema real de la empresa, ya que implica costos operacionales relacionados con el reproceso, con el tiempo empleado en ellos, y con el desperdicio de material. 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N u m e ro t o ta l d e d e fe ct o s Total defectos/Upper Figura 4.2 Defectos por Upper. (Fuente: Realización propia) 20 Medible (Measurable): ¿Es posible medir el problema, establecer una línea base y fijar metas para mejora? Si, se pueden obtener mediciones del problema en cuestión, debido a que la problemática tiene origen en los defectos que presenta el producto. Estos defectos representan variables continuas, por lo que es posible establecer la situación actual, analizar los defectos históricos de manera que puedan fijarse metas para la mejora. Alcanzable (Attainable): ¿Es la meta realizable? Se piensa que la meta del proyecto es realizable, ya que, aunque no se conoce aún con claridad la condición actual ni la meta, se sabe que se desean reducir el número de defectos. La meta puede establecerse cuando se conozcan más detalles del proceso. Relacionado (Relevant): ¿Se relaciona con un objetivo del negocio? El problema está relacionado con varios objetivos de la empresa. Entre ellos, destacamos el cumplir con el objetivo de número máximo de defecto totalespor Upper, aumentar los días cero defectos y con ello satisfacción del cliente. Límite de Tiempo (Time Bound): ¿Se tiene una fecha de finalización del proyecto? Fecha de inicio: Febrero 2014. Fecha de finalización Diciembre 2014. 4.1.2 Formación del Equipo. Un programa Seis Sigma, para poder ser implantado con eficiencia, debe envolver a todas las personas de la organización. En el programa cada individuo tiene un papel importante en la búsqueda de la excelencia de la empresa. Se debe destacar el papel de los “Champions”, los “Black Belts” y los “Green Belts”. - Los “Champions” Normalmente los líderes de las unidades de negocio son elegidos para ser “Champions”, con la responsabilidad de hacer que los equipos multifuncionales se centren en el desarrollo de proyectos específicos de mejora y reducción de costes. Ellos deben ser capaces de preparar el camino para realizar los cambios necesarios y para integrar los resultados. Son por otra parte los responsables de elegir a las personas que difundirán los conocimientos de Seis Sigma por toda la empresa, y coordinaran un determinado número de proyectos. 21 - Los “Balck Belts” Dependen básicamente de los recursos destinados por su empresa, de su propia concentración mental y de su agilidad para tocar proyectos y concluirlos rápidamente. Es fundamental que un futuro “Black Belt” tenga habilidades de liderazgo. Uno de sus mayores desafíos es de hacer que otras personas practiquen otras formas de trabajo. Dedican el 100% de su tiempo al programa Seis Sigma. - Los “Green Belts” Son personas de la organización que se dedican a tiempo parcial a proyectos Seis Sigma. Son empleados que tienen menos responsabilidad que los “Black Belts” en el programa Seis Sigma, normalmente, se involucran en proyectos directamente relacionados con su trabajo del día a día. Los “Green Belts” reciben un entrenamiento m{s simplificado que el que reciben los “Black Belts”. Sus tareas b{sicas pueden ser resumidas de dos maneras: auxiliar a los “Black Belts” en la recogida de datos y liderar pequeños proyectos de mejora en sus respectivas áreas de actuación. A continuación se muestra en la tabla 4.1 las funciones y responsabilidades de los Champions, Black Belt y Green Belt: CUALIFICACION FUNCIONES RESPONSABILIDADES Champion (Posiciones gerenciales de planta o de jefatura de proyecto) Monitorizar, facilitar los recursos y soporte por parte de la organización, y actuar en caso de desviaciones Definir despliegue en su ámbito de responsabilidad Black Belt Lidera los proyectos y aportar el soporte metodológico Líder de los equipos Identifica las oportunidades de mejora. Audita el funcionamiento del plan Green Belt Ayuda al Black belt en sus tareas. Puede liderar centros de intervención. Liderar centros de intervención y resolver problemas Miembro del equipo de mejora (integrado al menos por un Green Belt) Realizar las actividades del proyecto en su centro de intervención. Representar a su función y aportar su “expertise”. Tabla 4.1 Cualificaciones de los miembros de un equipo 6sigma. (Fuente: Realización propia) 22 Para conseguir que el equipo de trabajo sea eficaz deberá cumplir lo siguiente: - El grupo tendrá un numero manejable (< 10 personas) y será heterogéneo de manera que estén representadas distintas visiones del problema. - El grupo estará estructurado y jerarquizado. Es necesario que exista un responsable para coordinar al grupo y apoyar a los participantes en la aplicación de las técnicas y herramientas de resolución de problemas. Los integrantes del grupo deberán estar formados en: - Técnicas de grupo (proceso de resolución de problemas, participación en sesiones de tormentas de ideas, respeto a los demás, etc.) - Técnicas de análisis de problemas (herramientas de Ishikawa, etc.). Es posible obtener una mejora significativa de calidad si se consigue eliminar los problemas allá donde se producen. Para conseguir esto es preciso dotar a las personas que “conviven con los problemas” de las herramientas de an{lisis necesarias para analizarlos y encontrar una solución. 4.1.3 Carta de Equipo (Team Charter) 4.1.3.1 Enunciado del problema (Problem Statement) En el montaje del Upper se han detectado una acumulación de defectos en una zona crítica. Estos defectos generan retrabajos e inutilidades, es decir, generan gastos a la empresa. El proyecto se enfoca inicialmente a resolver estos problemas del taladrado. 4.1.3.2 Oportunidad de Negocio (Bussines Case) La reducción de los defectos de calidad respecto al proceso de montaje de las subestructuras reducirá costos operativos de tiempo y material. 4.1.3.3 Declaración de Oportunidad (Opportunity Statement) Se han detectado numerosos defectos en los últimos meses y en algún que otro caso se ha tenido que inutilizar el producto entero por un defecto en la instalación de las piezas en cuestión (Herrajes de Titanio) 23 4.1.3.4 Declaración del Objetivo (Goal Statement) Reducir la aparición de no-conformidades y/o defectos en la estructura, disminuir las horas de reparaciones y las piezas y/o productos inutilizados. 4.1.3.5 Alcance del Proyecto (Project Scope) El proyecto comprende todos los subprocesos implicados en la instalación de las piezas conflictivas en el montaje de la estructura, incluirá la inspección final del producto terminado. 4.1.3.6 Selección de los Miembros del Equipo (Team Selection) Dentro del equipo es necesario tener una persona con el poder suficiente para ordenar que los cambios propuestos sean llevados a cabo. El jefe de Ingeniería de Planta es la persona que corre con esa responsabilidad. Los integrantes del equipo y sus responsabilidades se muestran en la siguiente tabla: Cualificación Responsabilidad Gerente Champion Jefe de Ingeniería de planta Black Belt Ingeniería de Procesos Green Belt / Team leader Ingeniería de Calidad Green Belt Jefe de producción Team Member Supervisor de Calidad Team Member Jefe de Logística Team Member Supervisor de Producción Team Member Ingeniero de aprovisionamiento Team Member 4.1.4 Definición del Problema Durante la instalación de las piezas conocidas como Herrajes de Titanio sobre el revestimiento central de la aeroestructura Upper, se han detectado taladros con un Tabla 4.2 Cualificación y responsabilidad de los miembros de un equipo 6sigma. (Fuente: Realización propia) 24 diámetro mayor del que marca la tolerancia. Este problema se ha repetido en bastantes ocasiones. En el montaje de las estructuras aeronáuticas hay operaciones básicas como el taladrado. Esta operación se realiza de forma manual, es decir, estas operaciones no están automatizadas por lo que depende en gran medida de la experiencia del operario y de las herramientas. Esta operación de taladrado es de especial importancia y consiste en realizar aguajeros por arranque de material con una herramienta de corte, broca o broca escariadora. En este proceso se comienza taladrando y a continuación escariando. La operación de escariado es una operación de acabado que tiene como objetivo repasar los agujeros para mejorar la precisión del diámetro y reducir la rugosidad de la superficie. Estas piezas se colocan sobre la estructura mediante un útil. Este útil es el encargado de dar la correcta posición. Usando unos puntos de coordinación se fijan las piezas de titanio en la estructura. Una vez que se ha comprobado que las partes están bien situadas, se procede a colocar las plantillas para taladrar. Dichas plantillas se pueden ver en la siguiente figura. Figura 4.3 Herrajes de Titanio. (Fuente: Realización propia) 25 A continuación se pasa a taladrar los Herrajes de Titanio junto con la piel de la estructura. Este esel momento más delicado del proceso de montaje de estas piezas, ya que alguno de los agujeros a realizar tiene una tolerancia muy baja, por lo que es relativamente fácil que alguno de los taladros salga con un diámetro mayor del requerido en los Herrajes, en la piel de la estructura o en ambas partes. Si un taladro queda fuera de tolerancia, se pasará inmediatamente a la inutilización de dicho herraje. Más grave aún es tener un agujero de mayor diámetro en la estructura, ya que dichos taladros se encuentran en la cuaderna central de la aeroestructura, la principal y la que está sometida a mayores tensiones. En definitiva, un taladro a mayor medida puede llevar a la inutilidad por completo de la estructura. En la siguiente imagen se muestra, por zonas, las tolerancias que se deben cumplir: Figura 4.4 Plantillas de Taladrado (Fuente: Realización propia) Ø 6mm + 0.025 – 0.008 Ø 7 mm + 0.022 - 0.00 Ø 5 mm + 0.018 – 0.00 Ø 6.2mm + 0.015 - 0.00 Figura 4.5 División por zonas según diámetro de taladrado (Fuente: Realización Propia) 26 4.1.5 Descripción del Proceso de Montaje Antes de comenzar a montar, el operario debe comprobar que en su puesto se encuentra toda la documentación que necesita para seguir las pautas del montaje, o bien para anotar datos que son necesarios registrar, como por ejemplo los datos de sellante, o pintura. Estos documentos son la Orden de producción (OP), las Fichas de Instrucción Técnica (FT), que incluye las hojas de Mapeados, las hojas de Condición Técnica de Entrega (conocidas en la línea por sus siglas en Francés STL (Spécification Technique de Livraison), y en algunos casos los Planos aplicables. Además, debe comprobar el estado general de las herramientas, así como la disponibilidad de las mismas, lo cual se lleva a cabo a través de las Hojas de Reposición. Así mismo debe comprobar que cuenta con el Hardware (Elementos de unión como remaches, tornillos, tuercas, bulones<) y los Consumibles (Artículos que por definición no pueden usarse conforme a su naturaleza sin que se destruyan: lijas, cintas de carrocero, trapos, etc.) Y por último, debe comprobar el estado general y la disponibilidad de las piezas primarias. Estas se sirven a la línea en carros (kittings). Si la pieza no está en perfectas condiciones, se abrirá un INC. También ha de chequearse el P/N de las mismas, verificando que es correcto y que la efectividad corresponde al número de helicóptero que se está montando. Durante el proceso actual de ensamblado, los distintos componentes a unir se mantienen en la posición final del conjunto mediante utillajes específicos. En esa posición se procede al taladrado de los agujeros, a la inspección de la calidad de los mismos y finalmente a la inserción de los remaches o tornillos. Como los remaches o tornillos unen varios componentes fabricados en igual o diferente material constructivo, los agujeros para alojar los remaches, se realizan en lo que se conoce como “materiales multi-capa”. Una vez realizados los agujeros, los componentes se separan y se procede a verificar la no existencia de rebabas a las entradas y salidas de los agujeros, y la no existencia de virutas en las inter-caras. En el caso de su presencia, debería eliminarse cualquier rebaba y debería limpiarse todo resto de viruta con anterioridad a la colocación del remache o tornillo, ya que en caso contrario, el funcionamiento del remache o tornillo se vería perjudicado. Posteriormente, a las piezas se les aplica un sellante en las caras de contacto, se vuelven a colocar en la posición de montaje final y, tras esperar el tiempo de curado, se procede a insertar los tornillos en el agujero, antes de insertar dichos tornillos se aplica una capa 27 de Mastinox (sellante y protector de humedad y corrosión de tuercas, pernos y demás elementos de sujeción) entre los agujeros y los tornillos para evitar la corrosión. Finalmente, se valida la correcta colocación de los tornillos de acuerdo a las normativas específicas. Las operaciones básicas del proceso son entonces las siguientes: 1. Posicionado de piezas en utillaje: Las piezas que se van a unir se colocan y se fijan en los utillajes. El módulo central del Upper está fijado en el útil de grada, los herrajes de titanio se colocan en su posición mediante otro útil. 2. Mecanizado de agujeros: Se procede a mecanizar los agujeros que posteriormente alojaran los tornillos. Estos agujeros se realizan mediante operaciones de taladrado. 3. Desmontaje de las piezas: Una vez completadas las operaciones de mecanizado de agujeros, se procede a desmontar los componentes del utillaje, retirando para ello todo los elementos de fijación. 4. Limpieza y desbarbado: Se comprueba la no existencia de rebabas a ambos lados de los agujeros realizados, así como la no existencia de polvo o viruta en las inter caras. En caso necesario se procede a eliminar las rebabas o limpiar las inter caras. 5. Aplicación de sellante: Inmediatamente después a la limpieza y desbarbado de las piezas, se aplica sellante en las inter caras, con el ánimo de asegurar la estanqueidad a la vez que incrementar la resistencia frente a la corrosión. 6. Aplicación de Mastinox: Se aplica este particular sellante en los agujeros, tanto del revestimiento del módulo central del Upper, como en los de los herrajes de titanio. 7. Recolocación de componentes: Las piezas vuelven a colocarse en los utillajes en la posición final. 8. Colocación de tornillos: Se colocan los tornillos y arandelas necesarios en cada uno de los agujeros. Se aplicar el par de apriete requerido y específico para cada uno. 28 9. Puntos de Inspección: Se trata de comprobar que el producto está acorde a los requisitos que exigen: planos, normativa aplicable, tolerancia dimensional... En la inspección de procesos, la amplia dispersión de las zonas productivas así como la gran cantidad de materiales utilizados, aconsejan que el inspector vaya desplazándose hacia el trabajo. También se introducen en el proceso los puntos de Autocontrol, donde los operarios de producción pueden tomar decisiones en relación con la aprobación del producto, es decir, deciden sobre si el producto es o no conforme con las especificaciones. En teoría, es muy conveniente que los operarios de producción puedan tomar decisiones sobre la conformidad con las normas; están inmersos en el flujo de fabricación del producto; están entrenados y conocen las características del producto, sus rendimientos, etc< Por otro lado, la distinción entre los conceptos de defecto y no conformidad es importante. Un producto no conforme puede no tener defectos, y esto no quiere decir que este producto deba dejarse pasar, simplemente, su no conformidad no está relacionada con el uso previsto del producto y puede ser corregida más fácilmente. En estos casos no tiene por qué ser necesario abrir un Informe de No Conformidad (INC). El uso previsto del producto está afectado por la información proporcionada al cliente, como por ejemplo, las instrucciones de funcionamiento o de mantenimiento. El cliente puede quedar insatisfecho y considerar que un producto es defectuoso porque no pudo utilizarlo en una aplicación que el fabricante no había previsto. Para poder analizar un proceso correctamente, es necesario conocerlo con todo detalle. Una técnica muy útil para representar un proceso es plasmarlo en un diagrama de flujo y existen muchas técnicas para realizarlo. En el proceso de resolución de problemas se emplean básicamente tres tipos de diagramas: o Diagrama de alto nivel. Sirven para centrar el proceso en su contexto. Un tipo particular de este grupo es el diagrama SIPOC (Supplier, Input, Process, Output , Customer), muy utilizado en Seis Sigma. o Diagrama de despliegue. Sirven clarificar responsabilidades,definiendo las entradas y salidas de cada uno de los pasos del proceso. o Diagramas básicos. Sirven para describir con todo detalle una actividad. Puede utilizarse para determinar posibilidades de error, describir pautas de actuación, etc. 29 4.1.5.1 Diagrama SIPOC Las siglas SIPOC corresponden a Supplier (Proveedor), Input (Entrada), Process (Proceso), Output (Salida) y Customer (Cliente). Para preparar este diagrama deben seguirse los siguientes pasos: - Dividir el proceso en las fases del proceso que se consideren relevantes. - Establecer quienes son los proveedores de los materiales o servicios externos que se reciben en cada fase. Se indican en la columna “Proveedores”. - Establecer los materiales o servicios externos que se reciben en cada fase. Se indican en la columna “Entradas”. - Establecer que es lo que se entrega al final de cada fase. Se indican en la columna “Salidas”. - Establecer quién es el que recibe la salida de cada fase. Se indican en la columna “Clientes”. En general debe mantenerse este diagrama tan simple como sea posible. Al menos en su versión inicial, de manera que se puede ir completando en la medida que se considere necesario. A través de la vinculación de estructuras SIPOC, podemos identificar la interacción que tienen los procesos de toda la organización, ya que podemos visualizar como el resultado de un proceso se convierte en la entrada de otro, y así sucesivamente, de tal manera que, al final podemos visualizar a toda la organización como un conjunto de procesos interrelacionados. S (Supplier) I (Input) P (Process) O (output) C (Customer) · Proveedor de piezas · Almacén · Pieza Primaria · Hardware y consumibles · Documentación (OP, FT, planos<) · Utillaje y herramientas · Proceso de montaje · Producción · Estructura terminada · Cliente externo · Cliente interno · Almacén · Calidad · Logística Tabla 4.3 Diagrama SIPOC del proceso. (Fuente: Realización Propia) 30 4.1.5.2 Diagrama de Flujo Para entrar más en detalle en el proceso de montaje de los herrajes de titanio sobre la estructura, se ha realizado un diagrama de flujo. Este diagrama es el más clásico de todos. Puede mostrar una secuencia de acciones, materiales o servicios, entradas o salidas del proceso, decisiones a tomar y personas implicadas. Se utiliza esta herramienta cuando se inicia el estudio de un proceso en particular, como el primer paso y el más importante a dar a la hora de conocerlo, entenderlo y encontrar mejoras potenciales. También se usa cuando se diseña un proceso mejorado. Por último, se puede usar en la planificación de un proyecto. La simbología utilizada para la realización del diagrama de flujo es la siguiente Inicio o fin de un proceso Representar una actividad Representar una demora Inspección de Producción Inspección de Calidad Pregunta respondida con Si/No Tabla 4.4 Simbología para el Diagrama de flujo (Fuente: Realización propia) 31 No Abrir registro de discrepancia ¿Hoja de no conformidad ? Inspección de montaje Desmontar piezas de útiles Colocación de tornillos Inspección de atornillado Aplicación de Mastinox Curado del Mastinox Posicionado de piezas en útiles Posicionado de plantilla de taladrado Taladrar las piezas junto con la estructura Inspección de taladrado Desmontar plantilla de taladrado Comprobar estado de útiles y herramientas Comprobar la documentación disponible (OP, FT, Planos<) Inicio Aplicación de sellante Curado del sellante Recolocación de componentes ¿Defectos ? Fin Retrabajo Elaborar INC Realizar la disposición de INC No Sí Sí Diagrama 2 Diagrama de flujo del proceso (Fuente: Realización propia) 32 4.1.5.3 Definición de las Características Clave Una Característica Clave es una característica del producto o del proceso cuya variación y objetivo de control es necesario para satisfacer los requisitos del cliente. Esta, impacta directa o significativamente en la satisfacción del cliente mediante el cumplimiento de las normas, la capacidad de cumplir con los requisitos de diseño deseados o la buena capacidad de manufactura y ensamblaje. Se pueden diferencias en dos tipos: - Las Características Clave del producto (CCp), las cuales deben documentarse en las Especificaciones del Plan de Control. No se permiten desviaciones para características clave del producto fuera de la tolerancia y de la especificación. - Las Características Clave del proceso (CC), son aquellas que en un proceso tienen un impacto significativo en la satisfacción del cliente y requieren un control adicional con el que administrar la variación y el control de objetivos con el fin de asegurar que el producto esté dentro de los límites de tolerancia y/o dentro de las especificaciones. Las CC’s del proceso pueden existir sin las correspondientes CCp’s del producto. Las CC’s definidas para este proyecto aparecen en la siguiente tabla, donde se han dividido en diferentes familias. A su vez, estas familias se han desglosado con más detalle. El presente proyecto se centra, principalmente, en las características descritas en la familia 4 “Características de Taladrado” Familia Tipo Característica 1 ALINEACIÓN DE INTERFASES CON ELEMENTOS MOVILES 1.1 Alineación de herrajes correcta 1.2 Distancia entre herrajes correcta 1.3 Posición de herrajes correcta 1.4 Distancia entre casquillos correcta 1.5 Diámetro interno de casquillos correcto 2 IDENTIFICACION/SERIALIZACION/DOCUMENTACION 2.1 Identificación correcta 2.2 Identificación bien ubicada 33 2.3 Serialización correcta 2.4 Documentación correcta 3 POSICIONAMIENTO DE ELEMENTOS EXTERNOS 3.1 Posicionamiento de piezas correctas 3.2 Pieza adecuada a plano 4 CARACTERISTICAS DE TALADRADO 4.1 Posición de taladro correcto 4.2 Diámetro de taladro correcto 4.3 Distancias de borde de taladro correctas 4.4 Distancia de paso de taladros correctas 4.5 Taladro no realizado o indebido 4.6 Perpendicularidad de taladro correcta 4.7 Acabado de taladro correcto 5 FOE 5.1 Ausencia de FOE 5.2 Ausencia de suciedad y virutas 6 SELLADO Y PEGADO 6.1 Espesor de sellante de interfase correcto 6.2 Altura de sellante aerodinámico correcta 6.3 Aspecto visual 6.4 Tipo de sellante correcto 6.5 Ausencia de sellante 7 MARCAS Y ACABADO 7.1 Ausencia de marcas en taladros 7.2 Ausencia de marcas de buterola 7.3 Ausencia de piezas dañadas 8 ATORNILLADO 8.1 Tornillo correcto 8.2 Par de apriete adecuado 8.3 Instalación de tuerca correcta Tabla 4.5 Características Clave (Fuente: Realización propia) 34 Etapa Medir 4.2 En la segunda fase del proceso DMAIC, se definirán los defectos a medir y se establecerá cual es la información importante que hay que recoger para establecer la situación actual. La información se obtendrá de los reportes de las inspecciones realizadas por el departamento de calidad. Se medirá una vez finalizada la operación y antes de que se dé paso a la siguiente. Las mediciones han de hacerse para cada producto. Una vez descritos los defectos, se determinaran cuáles serán las metas de mejora para el proyecto. En resumen, los puntos que se verán ampliados en los siguientes apartados serán: - Recogida de Datos - Sistema de Medición 4.2.1 Recogida de Datos Para ello es necesario adquirir datos respecto a las características de productos que ya se han terminado. Esta información se ha conseguido a partir del análisis de No Conformidades históricas, abarcando el periodo desde Octubre de 2013 hasta principios de Marzo de 2014.Una no conformidad bien documentada debe contemplar: - Una evidencia de la no-conformidad. Deben ser claramente identificadas y descritas en la Hoja de No Conformidad o Demanda de Acuerdo (HNC o DA). - Un registro del requisito sobre el que se detecta la no-conformidad, es decir, se abre un Registro de Discrepancia (RD). Es necesario identificar claramente cuál es el requisito que no se está satisfaciendo. Estos requisitos se encuentran definidos en el correspondiente Manual de Calidad. - La declaración de la no-conformidad. La corrección que se ha realizado y las acciones correctivas llevadas a cabo para corregir sus causas. En la planta se lleva a cabo mediante la apertura de una “Demanda de acuerdo” (DA). En ella se explica el defecto al detalle, las implicaciones que tiene y se propone una 35 acción correctiva que deberá aceptar o no un responsable de ingeniería del cliente, es decir, un MRB (Material Review Board). A partir de este análisis se construye una base de datos para el periodo estudiado, con los siguientes campos: - Numero de referencia de la DA. - Mes y año en que se ha generado. - Número de serie del producto afectado - Causa del defecto: o Factor Humano. o Pieza Primaria. o Diseño. - Característica Clave afectada. - Breve descripción - Disposición para cada NC dada por el MRB. Pueden ser: o Reprocesar (Rework): Acción tomada sobre un producto no conforme para que cumpla con los requisitos. Esta disposición debe aplicarse cuando la no-conformidad puede repararse de manera que quede acorde a los planos y especificaciones. o Reparar (Repair): Acción tomada sobre un producto no conforme para convertirlo en aceptable para su utilización prevista. Debe aplicarse cuando la no-conformidad puede repararse de manera que quede en condiciones aceptables mediante el uso de material añadido. Al contrario que el reproceso, reparar conlleva reducir la no conformidad pero no la elimina e implica un cambio en la configuración del producto. o Usar como está (Use as is) / Aceptable. Se debe aplicar cuando el producto puede usarse sin eliminar el defecto. A veces esta disposición implica una atención al montaje superior. o Inútil (Scrap) Esta disposición se aplica a defectos que no se pueden reparar. En la siguiente imagen se puede ver un ejemplo de DA del defecto que es estudiado en este proyecto. 36 A continuación se muestra un fragmento de la recopilación de los datos obtenidos del análisis de las hojas de no conformidad. Los valores marcados en rojo son los que han generado la apertura de la demandad de acuerdo. Figura 4.6 Ejemplo de Demanda de Acuerdo. (Fuente: Documento interno de la empresa) 37 En este periodo de análisis inicial, de octubre de 2013 a marzo de 2014 se han abierto un total de 36 DA y 144 defectos. El número de aviones fabricados en este tiempo es de 10, por lo que se tiene una media de 3.6 DA/prod y 14.4 defec/prod, una cifra que se considera bastante elevada. Es importante resaltar que cuando se corrige un producto no conforme, debe someterse a una nueva verificación para demostrar su conformidad con los requisitos. Según la norma UNE EN 9100:2010, un producto no conforme debe ser tratado mediante una o más de las siguientes maneras: - Tomando acciones para eliminar la no conformidad detectada. - Autorizando su uso, liberación o aceptación bajo concesión por una autoridad pertinente y, cuando sea aplicable, por el cliente. - Tomando acciones para impedir su uso o aplicación prevista originalmente. Herraje Revest Herraje Revest Herraje Revest Herraje Revest Herraje Revest Herraje Revest 1A 6,004 6,020 6,006 6,016 5,998 5,992 5,997 6,000 5,992 6,002 6,008 6,025 2A 6,010 6,015 6,009 6,020 6,000 6,000 5,997 6,005 6,014 5,992 6,000 6,025 3A 6,015 6,020 6,010 6,022 6,000 6,000 6,003 6,014 5,995 6,004 6,010 6,025 4A 6,072 6,042 6,024 6,003 5,998 6,000 5,996 6,000 6,038 6,000 6,062 6,022 5A 6,092 6,052 6,020 6,025 6,027 6,029 5,997 6,000 6,060 6,010 6,043 6,010 6A 6,109 6,092 6,048 6,022 6,030 6,036 5,997 6,000 6,015 5,995 6,022 6,015 7A 6,035 6,027 6,042 6,022 6,028 6,035 5,999 6,003 6,042 5,995 6,050 6,010 22A 6,025 6,025 6,015 6,010 6,032 6,042 6,001 6,004 6,042 5,999 6,044 6,010 23A 6,020 6,020 6,015 6,015 6,000 6,000 5,993 6,000 6,012 6,018 6,036 6,007 24A 6,092 6,085 6,023 6,015 6,000 6,000 5,992 5,996 6,043 6,008 6,046 6,010 25A 6,075 6,050 6,036 6,010 5,998 6,000 6,005 5,998 6,079 6,000 6,042 6,008 26A 6,016 6,023 6,010 6,022 5,998 6,000 6,002 6,014 6,000 6,010 6,002 6,020 27A 6,012 6,023 6,011 6,015 6,000 6,000 6,000 6,015 5,992 6,000 6,004 6,020 28A 6,010 6,015 6,004 6,018 5,998 6,000 6,012 6,008 5,992 6,005 6,005 6,025 8B 6,214 6,214 6,203 6,215 6,205 6,202 6,208 6,205 6,201 6,212 6,200 6,207 21B 6,211 6,215 6,204 6,215 6,205 6,205 6,205 6,215 6,200 6,208 6,200 6,201 9C 7,220 7,212 7,203 7,220 7,208 7,204 7,210 7,207 7,214 7,202 7,212 7,210 10C 7,215 7,212 7,206 7,220 7,208 7,205 7,221 7,206 7,200 7,215 7,206 7,208 20C 7,205 7,220 7,202 7,213 7,201 7,200 7,221 7,207 7,212 7,205 7,208 7,208 19C 7,205 7,220 7,202 7,222 7,206 7,205 7,221 7,215 7,212 7,201 7,213 7,209 14C 7,203 7,216 7,205 7,215 7,200 7,204 7,208 7,221 7,214 7,203 7,214 7,210 15C 7,202 7,216 7,202 7,215 7,203 7,204 7,220 7,216 7,213 7,204 7,212 7,210 11D 5,018 5,018 5,012 5,018 5,003 5,005 5,000 5,000 5,000 5,003 5,000 5,003 12D 5,018 5,017 5,014 5,015 5,003 5,010 5,002 5,009 5,000 5,003 5,000 5,003 13D 5,015 5,017 5,010 5,016 5,003 5,010 5,004 5,014 5,000 5,003 5,800 5,800 16D 5,012 5,017 5,011 5,017 5,003 5,010 5,019 5,022 5,000 5,003 5,800 5,800 17D 5,010 5,018 5,005 5,015 5,003 5,000 5,022 5,025 5,000 5,003 5,000 5,003 18D 5,009 5,018 5,013 5,018 5,003 5,000 5,005 5,000 5,000 5,003 5,000 5,003 6,000 6,000 3,000 0,000 4,000 4,000 2,000 2,000 6,000 0,000 9,000 2,000 dic-13 RH LH 1 RH LH RH LH 2 3 Total defectos oct-13 nov-13 INC 3 4 3 Figura 4.7 Extracto de Recogida de Datos. (Fuente: Realización Propia) 38 - Tomando acciones apropiadas a los efectos reales o potenciales, de la no- conformidad cuando se detecta un producto no conforme después de su entrega, o cuando ya ha comenzado su uso. - Tomando las acciones necesarias para contener el efecto de la no-conformidad en otros procesos o productos. Estos posibles tratamientos, así como otras definiciones útiles para la comprensión del proyecto. 4.2.2 Sistema de medición En esta etapa se hace una evaluación de los sistemas de medición para la variable de interés. El defecto es cuestión es el correcto diámetro de los agujeros de los herrajes de titanio. La medición de los taladros se realiza con un Micrómetro de Interiores, por lo que hay que ver si este método de medición es capaz. Para esto, se realiza un estudio de Repetitividad y Reproducibilidad (R&R). 4.2.2.1 Procedimiento para realización del R&R El número de piezas o partes, operarios y mediciones puede variar según el requerimiento de cada proceso. A continuación se describe el procedimiento utilizado para la verificación del proceso de medida. El impreso utilizado se puede ver en el anexo 3. El procedimiento es el siguiente: 1. Obtener una muestra con 10 agujeros que sean representativos de la variación real o esperada del proceso. 2. Seleccionar tres operarios (A, B y C). Numerar las piezas del 1 al 10 de forma que no sea visible para los operarios. 3. Calibrar el instrumento de medición, en este caso el micrómetro de interiores. 4. Hacer que el operario A mida los 10 agujeros en orden aleatorio. Registrar los valores obtenidos en la fila 1 del impreso. A continuación, los operarios B y C medirán los mismos 10 agujeros, sin ver las mediciones de los otros, y registrar los datos en las filas 6 y 11 del impreso. 5. Repetir el ciclo utilizando una nueva aleatorización, registrando los resultados obtenidos en lasfilas 2, 7 y 12, y en las columnas apropiadas. Por ejemplo, si el primer agujero era el nº 7, registrar el resultado en la columna etiquetada como 39 “Agujero 7". Si se realiza una tercera tanda de mediciones, registrar los resultados en las filas 3, 8 y 13. OPERARIO/ MEDICION# INTRODUCIR VALORES DE MEDICIONES EN PIEZAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. 6,1995 6,1905 6,2 6,197 6,202 6,2 6,195 6,198 6,198 6,198 2. 6,2 6,2 6,199 6,2 6,201 6,2 6,2 6,2 6,201 6,202 3. 6,201 6,205 6,199 6,201 6,2 6,2 6,196 6,2 6,197 6,201 6. 6,2 6,2 6,1905 6,2 6,202 6,2 6,197 6,195 6,201 6,195 7. 6,2 6,201 6,1995 6,197 6,201 6,197 6,196 6,195 6,205 6,195 8. 6,201 6,2 6,2 6,2 6,2 6,194 6,198 6,198 6,201 6,198 11. 6,1995 6,1995 6,201 6,201 6,195 6,2 6,2 6,198 6,197 6,198 12. 6,2 6,2 6,2 6,205 6,198 6,205 6,197 6,197 6,198 6,197 13. 6,201 6,201 6,201 6,201 6,195 6,205 6,2 6,198 6,2 6,197 Una vez tomada cada una de las mediciones de los agujeros, mediante una hoja de Excel se calcula la directriz del método. En general, las directrices de aceptación de los resultados del estudio en lo que respecta al %(RyR) son las siguientes: - %(RyR) < 10% : El sistema de medición es aceptable. - 10% < %(RyR) < 30%: El sistema de medición puede ser aceptable dependiendo de su aplicación, coste del instrumento, coste de la reparación, etc. - %(RyR) > 30%: El sistema de medición necesita ser mejorado. Es necesario identificar los problemas y corregirlos En este caso el RyR da 0.17%, con lo que el sistema de medición es aceptable. Tabla 4.6 Valores de mediciones en piezas para R&R (Fuente: Realización propia) %(RyR) 0,17 Tabla 4.7 Extracto tabla de resultados R&R (Fuente: Realización propia) 40 4.2.3 Determinación de la capacidad del proceso y nivel sigma 4.2.3.1 Definiciones - Unidad: Una unidad de producto consiste en una estructura terminada e identificada mediante su correspondiente número de serie, es decir, un Upper. - Oportunidad: Se definen las oportunidades por unidad a las ocasiones que se tienen para fallar en la realización de la operación. En este caso, cada Upper, tiene dos herrajes, cada herraje tiene veintiocho taladros a realizar, cada taladro se pasa desde el herraje hacia el revestimiento, por lo que en total tenemos 112 oportunidades. - Defecto: Se dirá que ha aparecido un defecto cada vez que no se cumpla con los requisitos exigidos con respecto a las CC. Referente al taladrado son: o Posición de taladro correcta o Diámetro de taladro correcto o Distancia de borde de taladrado correcto o Distancia de paso de taladros o indebido o Taladro no realizado o indebido o Rebarbado correcto o Concentricidad del taladro correcta o Acabado de taladrados correcto - Métrica: Se medirá la cantidad de defectos presentados en la operación de taladrado de los herrajes de titanio. 4.2.3.2 Capacidad del proceso y nivel sigma Con la información recolectada se determina la capacidad del proceso y nivel sigma correspondiente. Como ya se conoce el número total de defectos con respecto al producto terminado, se establece que en total se han registrado 144 defectos desde Octubre de 2013 hasta principios de Marzo de 2014. Igualmente, se puede determinar que el nivel de detección de estos defectos por parte del personal del departamento de calidad es de aproximadamente el 100%. 41 Por otro lado, a partir de los datos recopilados, se calcula que en este periodo se han expedido 10 estructuras. Y con respecto a las oportunidades, se determinó que existen 112 oportunidades significantes para producir un defecto. Estas 112 oportunidades se deben a que cada pieza tiene 28 taladros, estos taladros se dan tanto en los herrajes como en la piel de la estructura 28x2. En cada producto se instalan dos piezas de este tipo, con lo que se llega a 28x2x2=112 oportunidades de fallo. Con los datos mencionados anteriormente, para conocer la capacidad actual del proceso, se calcularon los DPU, DPO y DPMO: Ya se puede sacar nivel sigma mediante la tabla de conversión sigma que se encuentra en el anexo 1. En la siguiente imagen se puede ver un extracto de ella: Tabla de equivalencias: Sigmas del proceso-ppm Porcentaje de defectos Defectos por 1000 oportunidades Defectos por 10000 oportunidades Defectos por 100000 oportunidades Defectos por 1000000 oportunidades Sigmas del proceso Cp 11,5083 115,083 1150,83 11508,3 115083 2,7 0,9 13,5687 135,687 1356,87 13568,7 135687 2,6 0,9 El nivel sigma que sale es aproximadamente 2.65σ. Para este proyecto se pretende llegar a un nivel 4σ, que es el nivel sigma exigido en la industria aeronáutica. Tabla 4.8 Tabla de equivalencias Sigma. (Fuente: Realización propia) 42 Como resumen se obtienen los siguientes datos para el inicio del proyecto: Inicio Objetivo 4σ 6σ Nº de Defectos 144 ---- ---- Nº total de unidades 10 ---- ---- Nº de oportunidades 112 112 112 DPMO 128571.42 4661 3.4 Nivel sigma 2.65 4 6 Capacidad de proceso 0.883 1.33 2 Etapa Analizar 4.3 Con la información obtenida de los apartados anteriores, se comienza a desarrollar la tercera fase del proceso DMAIC. Esta fase consiste en analizar la información recolectada con el propósito de determinar cuáles son las fuentes de variación más significativas. Es decir, se deben identificar las causas raíz del problema. En este apartado se verá: - Diagrama Ishikawa - AMFECC - Metodología 8D - Diagrama resumen etapa analizar 4.3.1 Diagrama de Ishikawa Es un método de resolución que consiste en agrupar las causas potenciales en seis ramas principales: métodos de trabajo, mano de obra, materiales, maquinaria, medición y medio ambiente. Estos seis elementos definen de manera global todo proceso, y cada uno aporta parte de la variabilidad (y de la calidad) final del producto; por lo que es natural enfocar los esfuerzos de mejora en general hacia cada uno de estos elementos de un proceso. De esa manera, en problemas específicos, es natural esperar que sus causas potenciales estén relacionadas con algunas de las 6M. Tabla 4.9 Comparación Inicio del problema vs objetivo final (Fuente: Realización propia) 43 - Mano de Obra: Los operarios, inspectores y personal en general son parte fundamental en cualquier proceso, su contribución al problema pudiera estar relacionada a su falta de formación, falta de adiestramiento, baja autoestima o sin motivación. o Conocimiento o Entrenamiento o Habilidad o Capacidad - Materia Prima: Los materiales difieren en sus propiedades, aunque sea ligeramente, especialmente cuando se obtienen de diferentes proveedores, a pesar de que cumplen con los límites establecidos se tienen ligeras variaciones que son relevantes para la calidad del producto. o Variabilidad o Cambios o Proveedores - Maquinaria y Equipo: Aunque aparentemente las maquinas funcionen de la misma manera, la dispersión puede surgir de diferencias en el ajuste o debido al hecho de que algunas máquinas solo operan en su forma óptima durante parte del tiempo que se usan. o Capacidad o Herramientas o Ajustes o Mantenimiento - Método de trabajo: A pesar de que se puede estar siguiente el mismo método de trabajo, existen pequeñas diferencias que pudieran contribuir a la variación del proceso. o Estandarización o Excepcioneso Definición de operaciones - Medición: Aquí juegan un papel importante el método de medición y la capacitación de los inspectores para realizar las medidas. o Disponibilidad de medidas o Definiciones 44 - Medio Ambiente: Las condiciones climatológicas y ambientales son muy importante en el control de los procesos. o Ciclos o Temperatura Por un lado, las ventajas que ofrece este método son la obligación de considerar una gran cantidad de elementos involucrados en el problema, la posibilidad de ser usado aun cuando el proceso no se conoce en detalle y la capacidad para centrarse en el proceso y no en el producto. Por otro lado, como desventajas existe una aglomeración de causas potenciales en solo una rama, se concentra en pequeños detalles y no es ilustrativo para quien no conoce el proceso. A continuación se muestra el diagrama Ishikawa para el proceso descrito en este proyecto. Este diagrama se ha generado utilizando el Método de las 6M´s. Ha sido elaborado a partir de una lluvia de ideas por parte de todo el equipo. Se puede ver que da una lista general de todas las causas raíz del problema en cuestión. Mal estado de herramientas No disponibilidad de herramientas Diseño incorrecto de útiles Calibración periódica de gradas Falta de Motivación Experiencia No seguir el procedimiento Formación insuficiente Almacén en mal estado Identificación incorrecta Geometría incorrecta Piezas dañadas Condiciones de iluminación Condiciones de Temperatura y humedad Suciedad Falta de organización Operaciones omitidas Operaciones incompletas Error en la orden de producción Error en la ficha de instrucción Fuera de Tolerancia Discrepancia entre planos Elección errónea de instrumento de medida Instrumentos de medida no calibrados Maquinaria Materia prima Métodos Mano de Obra Medio Ambiente Medidas DEFECTO Diagrama 3 Diagrama Ishikawa. (Fuente: Realización Propia) 45 Del diagrama Ishikawa se sacó la lista de las causas del problema y a partir de esto se realizaron los siguientes análisis, los cuales se pueden resumir en: - Pieza primaria: La pieza primaria que llega del proveedor correspondiente no cumple las especificaciones (Geometría, taladrado previo, pintura, <) - Errores de Procesos: Las operaciones y las secuencias para llevarlas a cabo definidas, bien por la Orden de Producción bien por la Ficha de Instrucción Técnica, son erróneas. Pueden existir incluso discrepancias entre ambos documentos. - Posicionamiento: A veces no es fácil posicionar las piezas debido a su geometría (curvatura) o bien a la falta de referencias. Esto puede llevar a posteriores descoordinaciones o incluso holguras estructurales. - Utillaje: Los defectos originados por problemas de utillaje pueden ser muy variados. Como por ejemplo que la grada no esté nivelada o que sus elementos de fijación no aseguren la posición correcta de la estructura, o que no se disponga de determinadas plantillas para taladrar. - Mano de obra: Existe falta de formación en alguno de los operarios de la planta para la realización de las operaciones el problema en cuestión. 4.3.2 AMFEC El análisis Modal de Fallos, Efectos y Criticidad (AMFEC) es una metodología de trabajo en grupo muy estricta para evaluar un sistema, un diseño, un proceso y/o un servicio en cuanto a las formas en las que ocurren los fallos. Además, se hace una revisión de las medidas planificadas con el fin de minimizar la probabilidad de fallo, o minimizar su repercusión. Puede ser cuantitativo o cualitativo. Se utilizan tres factores principales para la identificación de un determinado fallo. - Ocurrencia: Frecuencia con la que aparece el fallo. - Severidad: Impacto que recibe el cliente si se produce el fallo. - Detectabilidad: Probabilidad de que el fallo sea o no fácil de detectar. 46 4.3.2.1 Metodología 1. Nombre del producto y componente. No solo se incluye el nombre del producto sobre el cual se aplica el AMFEC, sino el de todos los subconjuntos y componentes que lo forman. 2. Operación o función. Se reflejan las operaciones que sufren cada uno de los componentes en su proceso de fabricación. 3. Modo de Fallo. Un elemento no satisface o no funciona de acuerdo con las especificaciones o con lo que se espera de él. Se deben tener en cuenta también los fallos potenciales que solo aparecen bajo ciertas condiciones de funcionamiento. 4. Efectos del Fallo. Suponiendo que el fallo ha ocurrido, aquí se describirán los efectos. Cuando se analice una parte se tendrá en cuenta también la repercusión en todo el sistema. Si un modo de fallos tienes muchos efectos, aunque inicialmente se considerarán todos, se dará prioridad al efecto más grave. 5. Gravedad del Fallo. El índice S de Severidad, valora el nivel de las consecuencias sentidas por el cliente debidas a los efectos de cada modo de fallo. Este índice crece en función de la insatisfacción del cliente, de la degradación de las prestaciones o el coste de reparación. 6. Características críticas. Siempre que el índice S sea 9 o 10, el fallo se deberá tomar como fallo como crítico. Estas características críticas deberán estar incluidos en el plan de control, en el documento AMFEC y en el plano si procede. 7. Causa del Fallo. Se reflejaran todas las causas potenciales de fallo atribuibles a cada modo de fallo. Deberán ser descritas de forma concreta y específica. 8. Probabilidad de ocurrencia. Ocurrencia se define como la probabilidad de que una casusa especifica se produzca y dé lugar al modo de fallo. Se aplicará un índice de ocurrencia (O) para cada posible causa de fallo. Para calcular la Ocurrencia debemos tener en cuenta no solo la probabilidad de que se produzca la causa potencial del fallo, sino también la probabilidad de que una vez que ha aparecido la causa, se produzca el fallo. Para reducir el índice “O” conviene cambiar el diseño o mejorar los sistemas de prevención y/o control para impedir que se produzca la causa del fallo. 9. Controles actuales. En esta columna se reflejaran todos los controles existentes en la actualidad para prevenir las causas de fallo y detectar el efecto resultante. Los controles deben modificarse en caso de que hayan quedado obsoletos. 10. Probabilidad de no detección. Este índice (D) proporciona la probabilidad de que la causa y/o modo de fallo, supuestamente apreciado, llegue al cliente. En el AMFEC debe estar descrita la forma de detección prevista que, por lo general, será alguno de los sistemas de control utilizados, pero también pueden ser los c{lculos de ingeniería, ensayos< 47 11. Numero de prioridad de riesgo (NPR). Es el producto de la probabilidad de ocurrencia (o), la gravedad del fallo o severidad (S) y la probabilidad de detección (D). Debe ser calculado para todas las causas de fallo. Las acciones correctoras serán prioritarias para las causas de fallo con mayor NPR, por encima de un valor frontera determinado. Los elegidos para actuar sobre la causa de fallo pueden personalizarse para cada empresa. 12. Acción correctora. Se hace una breve descripción de la acción correctora recomendada. No solo hay que fijarse en el NPR, sino también en aquellas causas de fallo con severidad 10. Con las acciones correctoras solo se pueden cambiar los índices de ocurrencia y de detección, ya que la gravedad es algo innato al fallo. 13. Definir responsabilidades. Se indican los responsables y, si se crees necesario las fechas de implantación de las acciones correctoras. 4.3.2.2 AMFEC de Proceso Se trata de identificar y corregir cualquier fallo potencial o conocido. Una vez identificados, se ordenan y se les asigna una prioridad. Este tipo de AMFEC se centra en minimizar
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