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MEDICIÓN DEL AHORRO POR EL ENFOQUE TAGUCHI
Resumen
Con éste artículo de investigación se busca comprender el concepto desarrollado por Taguchi denominado: función de pérdida de calidad, el cual relaciona el costo de la calidad directamente con la variación de un proceso. El diseño del producto tiene que ser lo suficientemente robusto para conseguir una alta calidad a pesar de las fluctuaciones de la línea de producción. El enfoque Taguchi, es una técnica que de manera sencilla aplicada a cualquier proceso nos muestra el grado y costo de pérdida que un producto o servicio puede sufrir por alguna falla de calidad en el proceso.
Autores
* Morales B., Julio R.** Piñeiro M., Alexander S.
*** Rodríguez B., Karen V.
Palabras Claves: Taguchi - Pérdida – Calidad – Diseño – Robusto
* Licenciado en Contaduría Pública, Candidato a Magister en Gerencia de Empresas Mención Finanzas.
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** Economista, Candidato a Magister en Gerencia de Empresas Mención Operaciones.*** Licenciada en Contaduría Pública, Candidata a Magister en Gerencia de Empresas Mención Finanzas.
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Introducción
El propósito de este informe es presentar de forma clara y precisa el
enfoque planteado por el Dr. Genichi Taguchi con respecto a la calidad de los
productos o servicios. Específicamente, se busca comprender el concepto
desarrollado por Taguchi denominado: función de pérdida de calidad, el cual
relaciona el costo de la calidad directamente con la variación de un proceso. En
esencia, con esta función Taguchi está indicando que cualquier desviación
respecto del nivel de calidad exigido resulta una pérdida para la sociedad.
A lo largo de éste artículo se ha estudiado el método Taguchi basado en la
función de pérdida de calidad, donde su autor se hace énfasis en la minimización
de la variación como piedra angular de su enfoque filosófico, afirmando que los
daños al cliente y a la sociedad se producen cuando las características se desvían
del valor objetivo.
Señala que es el diseño del producto el que tiene que ser lo suficientemente
robusto para conseguir una alta calidad a pesar de las fluctuaciones de la línea de
producción.
La calidad contribuye hoy día de forma ofensiva, como un arma estratégica
para posicionarse exitosamente en el mercado.Además, la calidad elevada no es
más cara; de hecho, lo cierto es precisamente lo contrario porque la alta calidad es
eficiente en costos, ahorro de dinero especialmente cuando se pone énfasis en
evitar que se produzcan defectos.
Podemos concluir que el Enfoque Taguchi es una técnica que de manera
sencilla aplicada a cualquier proceso nos muestra el grado y costo de pérdida que
un producto o servicio puede perder por alguna falla de calidad en el proceso.
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MEDICIÓN DEL AHORRO POR EL ENFOQUE TAGUCHI
Genichi Taguchi, investigador Japonés, propuso interesantes y efectivas
metodologías para la reducción de variabilidad y el incremento en la habilidad de
los procesos productivos, con la consecuente disminución de artículos
defectuosos, en lo que se ha denominado una revolución en el pensamiento sobre
la calidad, Taguchi , ha sugerido lo siguiente: “En lugar de estar constantemente
revolviendo en el equipamiento productivo para asegurar una calidad consistente,
es el diseño del producto el que tiene que ser lo suficientemente robusto para
conseguir una alta calidad a pesar de las fluctuaciones de la línea de producción.
Los métodos Taguchi definen la naturaleza de las relaciones entre las
entradas (los “cómos”) y las salida (los “qués”) y optimizan las entradas conflictivas
(véase la Figura I). Los métodos Taguchi desensibilizan las salidas de entradas
incontrolables, lo que reduce la variación de desempeño. Esta reducción de
variabilidad resulta en una disminución de costos y mejoras de desempeño y
calidad. Los métodos Taguchi son básicamente técnicas estadísticas para realizar
experimentos para determinar las mejores combinaciones de variables de
productos y de proceso para hacer un producto “mejor”, significa menores costos
con mayor uniformidad
Figura I
Entradas
“Cómos”Relación “Qués”
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Los métodos Taguchi son un tanto una filosofía como el conjunto de
herramientas utilizadas para aplicar dicha filosofía.
La filosofía Taguchi puede resumirse mediante las siguientes aseveraciones:
No es posible reducir el costo sin afectar la calidad.
Se puede mejorar la calidad sin aumentar el costo.
Es posible reducir el costo mejorando la calidad.
Se puede reducir el costo disminuyendo la variación. Al hacer estos, el
desempeño y la calidad mejoran de manera automática.
Para entender la técnica es importante diferenciar el costo del valor. El costo
es un parámetro absoluto, expresado en términos monetarios, que mide los
recursos utilizados en la elaboración del producto. Por otro lado, el valor de un
producto es la percepción que el consumidor tiene de él por los beneficios que le
proporciona en relación con el costo que para él implica adquirirlo y mantenerlo en
operación.. y puede aumentar si el producto satisface un número mayor de
necesidades del consumidor a un mismo costo, o si le proporciona la misma
utilidad a un costo menor.
El método Taguchi busca una variación mínima alrededor de los objetivos
prefijados sin que se incremente el costo.
El método Taguchi inquiere hacer productos y procesos con calidad robusta. El
término se refiere a la capacidad que puede tener un producto para mantener su
desempeño, en forma uniforme y consistente en condiciones ambientales y de
manufactura adversas. La idea es quitar los efectos de condiciones adversas en
lugar de remover las causas.
El concepto de diseños robustos, una de las aportaciones de Genichi Taguchi,
tiene su origen en la teoría del diseño de experimentos. El enfoque que puede ser
hacia la robustez del producto por variaciones en parámetros del proceso o en
condiciones ambientales de operaciones en el campo.
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Desarrollar un diseño robusto implica encontrar la combinación óptima de
variables de entrada (insumos) y de proceso que disminuyan al mínimo el efecto
de las variables de ruido sobre la variable de salida de interés, que llamaremos
objetivo; esto significa que cualquier variación con respecto al objetivo será
indeseable. Para Taguchi, desviarse con respecto a este valor objetivo significa un
costo (que crece conforme la variación es mayor) que el fabricante traslada a la
sociedad, dicho costo es representado por Taguchi mediante la función de pérdida
de calidad.
La función de pérdida de la calidad identifica todos los costos asociados con la
baja calidad y muestra en que costos se incrementan cuando el producto se
separa de lo que exactamente pidió el cliente. Estos costos incluyen no solamente
la insatisfacción del cliente sino también los costos de garantía y de servicios; los
costos por la inspección interna, reparación y desperdicios; los costos que se
describen mejor como costos a la sociedad
De esta forma, cualquier reducción de la variabilidad con respecto al objetivo
tiene consecuencia una reducción del costo, y por lo tanto un aumento del valor
del producto.
La forma tradicional de interpretar una especificación es que cualquier pieza que esté dentro del rango permitido es igualmente buena, mientras que cualquier pieza fuera del rango es completamente inaceptable. Esto se ilustra de la siguiente forma:
Figura II
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Taguchi apuntó que ésta forma de contemplar el problema no tiene sentido por dos razones:
Desde el punto de vista del consumidor, casi nunca hay diferencias entre un
producto que esté justo dentro de las especificaciones y un producto que
esté justo afuera de ellas. Inversamente, hay una gran diferencia en la
calidad de un producto que está en el objetivo y la calidad de un producto
que está cerca del límite.
A medida que los consumidores aumentan sus exigencias, aumenta la presión para reducir la variabilidad, pero la filosofía empleada en la visión tradicional mostrada en el gráfico, no reconoce esta presión.
Taguchi sugiere que una representación más correcta de ésta pérdida de
valor, se muestra de la siguiente manera
L = K ( Y – m )2
Donde: L = Función de Perdida
K = Constante
Y = Valor nominal o ideal
m = valor observado
Figura III
Inaceptable
Pobre
Regular
Bueno
Malo
Pérdida Alta
Pérdida Baja
Función de Pérdida de Calidad(a)
Pérdida para la Organización Productora, cliente y Sociedad
Frecuencia
Calidad Orientada al Objetivo
Calidad Orientadaa la Conformidad
Distribución de los Productos Producidos
(b)
ObjetivoEspecificaciónInferior
EspecificaciónInferior
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En el gráfico se observa que el costo se representa por una suave curva.
Existen muchos ejemplos se esta noción (el ajuste del engranaje de una
transmisión, la velocidad de una película fotográfica, la temperatura en un lugar de
trabajo o departamento, etc.), ya que el consumidor no ve un corte brusco en la
aceptabilidad, sino más bien un descenso gradual. Es decir, en casi todo lo que se
puede medir, los clientes ven la función de perdida mas como la última figura que
como la primera.
Aplicación.
1. Una compañía dedicada a fabricar balastros garantizan una vida útil de 60
meses, a un costo de $12usd c/u, pero en promedio estas tienen una vida
útil de 56 meses, entonces tenemos:
Y = 60 meses
X = 56 meses
$ c/u = $12 USD
1 m
Tenemos que determinar K = 12/1m
L = 12 ( 60 – 56 )2
1m
L= 192 usd de perdida
2. El tiempo de entrega de material de la planta hacia los centros de
distribución es aproximado de 4 hrs, pero por diversas causas este se
puede retrasar, si calculamos un promedio de entregas tenemos que
normalmente se lleva 6hrs, el costo de cada embarque es de $2.500 usd,
entonces tenemos:
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Y = 4 hrs
X = 6 hrs
$ c/u = $2.500 USD
1hr
Tenemos que determinar K = 2500/1hr
L = 2500 ( 4 - 6 )2
1h
L= 10.000 usd de perdida
Por todo lo anterior podemos ver que esta técnica nos ayuda a determinar
como el factor de calidad en algún producto o servicio puede ser afectado por
alguna variable, lo cual nos lleva a perder determinado costo y generar
insatisfacción al cliente.
La función de pérdida de calidad es un sistema ampliado de control de
costo diseñado para evaluar la calidad en forma cuantitativa. Evalúa la pérdida de
calidad debida a la desviación de las características de calidad con respecto a sus
valores deseados y la expresa en términos monetarios.
La función de pérdida de calidad cuantifica los ahorros anuales de costos a
medida que las características de calidad se van acercándose a sus valores
deseados, incluso cuando están dentro de especificaciones.
El arma principal de los métodos Taguchi es la reducción de la sensibilidad
a la variación. La sensibilidad a la variación se reduce ajustando factores que
puedan ser controlados de manera que minimicen los efectos de los factores que
no pueden controlarse.
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A los factores que pueden controlarse se les llaman factores de control; los
factores que son difíciles, imposibles o muy costosos en su control, se le llama
factores de ruido.
Taguchi identifica tres tipos de factores de ruidos:
Externos (temperatura, humedad, operador, etc.)
Internos (desgaste, deterioro, etc.)
Producto a Producto (estos es, debidos a variaciones de una parte a la
siguiente).
Los factores de ruidos generalmente provocan que las características del
producto se desvíen de los valores considerados como objetivos, lo que causa
variación y pérdida de calidad.
Figura IV
Los factores de control que pueden minimizar los efectos de los factores de
ruido se seleccionan durante el diseño de parámetro, que se ejecuta después del
diseño del sistema.
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Taguchi propone una filosofía de la ingeniería de calidad fuera de
línea que es ampliamente aplicable. El considera tres etapas en el desarrollo
de un producto o proceso: diseño del sistema, diseño de parámetros y diseño de
tolerancias.
En el diseño del sistema, el ingeniero utiliza principios científicos y de
ingeniería para determinar la configuración básica.
El diseño de parámetros, determina los valores específicos para los
parámetros del sistema.
El diseño de tolerancias se utiliza con objeto de determinar las mejores
tolerancias para los parámetros.
Diseño de Sistemas.
Es la etapa primaria de desarrollo en la cual la arquitectura básica de un
producto o proceso es determinado. Durante el diseño de sistema, el ingeniero
diseñador aplica su conocimiento y experiencia en el área de especialización para
crear un producto o proceso con capacidades distintivas que más tarde servirán
como puntos de venta. El diseñador del sistema usa su experiencia en el diseño
de sistemas similares para generar un nuevo sistema que sea superior de alguna
forma a los diseños previos.
Diseño de Parámetros.
Durante el diseño de parámetro, el diseño o proceso ingenieril busca
optimizar el diseño de sistema a través de la experimentación para minimizar la
variación del rendimiento, al enfrentarse al usuario incontrolable y a factores
ambientales. Taguchi comienza por identificar esas características de calidad que
más afecta al rendimiento del sistema, específicamente si afecta al cliente.
Por ejemplo, una característica de calidad para un coche podría ser que
siempre arranque fácil y rápidamente, sin importar cuáles son las condiciones
externas.
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Durante el diseño de parámetro, el ingeniero selecciona las características
de calidad más adecuadas para la experimentación y busca todos los factores que
tienen un efecto en él. Entonces, separa los factores que puede controlar de los
que no tiene control.
En el caso del automóvil los factores sobre los que no tiene control podrían
ser la temperatura exterior, los niveles de humedad, el rango de altitud en el cual
el coche va a ser operado durante su uso, etc. La compañía del automóvil no
puede decirle a su cliente que no debería operar su vehículo cuando la
temperatura esta bajo cero o arriba de cierto punto. Entonces el objetivo del
ingeniero es hacer el auto resistente a estos factores incontrolables, o como diría
Taguchi, "robustidad contra ruido".
Diseño de Tolerancia.
Durante el diseño de tolerancia, el ingeniero especificará sistemáticamente
cuánto tendrán que aumentar los niveles de funcionamientos de ciertos factores
para completar los requerimientos para la característica de la calidad. En el diseño
de tolerancia, el ingeniero determina el porcentaje que cada uno de los ruidos
contribuye para alcanzar el funcionamiento requerido por la característica de
calidad. Con él puede decidir cuánto debe reducir los limites de tolerancia de
cada factor para alcanzar su objetivo. El limitar las tolerancias de los factores casi
siempre tiene que ver con actualizar con partes o componentes de alto costo.
Los ingenieros norteamericanos tiende a saltar del diseño del sistema al
diseño de tolerancia (durante el diseño de tolerancia, se usan materiales o
procesos más costosos con tolerancia más estrechas), omitiendo o menos
preciando el diseño de parámetros.
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Figura V
Figura VI
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En Japón, los métodos Taguchi se usan tanto para control de calidad fuera
de línea (optimización de diseño de producto y de proceso) como para control de
calidad en línea (monitoreo de laproducción).
Método Taguchi
Logro que opera en la forma deseada
Determinar los mejores niveles de los parámetrosDeterminar la tolerancia de costos mínimos
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Figura VII
Control de pérdida
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Términos Básicos
Función de pérdida: La calidad se debe definir en forma monetaria por
medio de la función de pérdida, en donde a mayor variación de una especificación
con respecto al valor nominal, mayor es la pérdida monetaria transferida al
consumidor.
Variabilidad: puede cuantificarse en términos monetarios. La variabilidad
del funcionamiento del producto provoca una pérdida al usuario, la cual puede
medirse como el cuadrado de la diferencia entre el funcionamiento real y el valor
objetivo.
Diseño robusto: son productos que se puede producir en forma uniforme y
consistente en condiciones ambientales y de manufacturas adversa
Valor objetivo: es una filosofía de mejoramiento continuo para lograr un
producto exactamente como el objetivo.
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Conclusión
Una vez desarrollado el artículo acerca del método Taguchi, se pudo observar que
no es solo una aplicación estadística en el diseño de experimentos, si no que
incluye la integración de la estadística con la ingeniería de proceso.
Haciendo referencia en sí a la Función de Pérdida de Calidad, se puede concluir
que la técnica de Taguchi ayuda a determinar como el factor de calidad de
producto o servicio se puede ver afectado por alguna variable, lo cual genera la
perdida de determinado costo en insatisfacción del cliente.
Mediante dicha función se puede medir la pérdida de un producto o servicio
cuando existen deficiencias de calidad en los procesos. Para evaluar la pérdida se
utiliza una ecuación cuadrática ya que Taguchi no toma en cuenta los limites de
especificación. La función de pérdida de la calidad solo se minimiza cuando la
calidad es igual al valor objetivo de la calidad (valor ideal).
De igual manera se puede decir que el pensamiento de Taguchi se resume en
dos (2) conceptos fundamentales:
Productos atractivos al cliente.
Ofrecer mejores productos que la competencia (En cuanto a diseño y
calidad).
Esto quiere decir que el tipo de diseño propuesto por Taguchi hace mayor énfasis
en las necesidades que le interesan al consumidor, ahorrando dinero en las que
no le interesen. Logrando de esta forma sobrepasar las expectativas de los
clientes, y evitando pagar los controles de calidad y reparaciones por fallas.
Con estos planteamientos Taguchi trato de orientar a los productores a que
redujeran las variaciones en la calidad ya que demostró que mientras el
desempeño del producto se va alejando de la ecuación, se va incrementando el
costo de calidad para la sociedad.
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Bibliografía
Desarrollo de una Cultura de Calidad, Humberto Cantú Delgado, Tercera Edición,
McGraw Hill, , 2007
Fundamentos de Dirección de Operaciones, Tercera edición, Mark Davis, Nicholas
J. Aquino y Richard B. Chase, McGraw Hill, 2001.
Principio de Administración de Operaciones, Barry Render y Jay Heizer, PHH
Prentice Hall.
Calidad Total y Productividad, Humberto Gutiérrez Pulido, McGraw Hill, Segunda
Edición.
Control de Calidad, Besterfield, Dale H. Prentice Hall, Cuarta Edición, 1995
Método Juran Analisi y Planeación de la Calidad, Gryna Frank M; Chua Richard;
Defeo Joseph, McGraw Hill, 2007.
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ANEXOS
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