Los parámetros estadísticos calculados fueron la media y la desviación estándar de la población, la variación se describió mediante un diagrama de Pareto, y se calcularon el numero de desviaciones estándar que había a cada lado de la curva normal, para analizar el desplazamiento de la curva de acuerdo a niveles Cpk, se realizó un cálculo del área bajo la curva normal, considerando suficiente recorrer la curva una área de 1% en promedio, analizando de acuerdo a la formula Cpk el factor de variación en relación de la media para alcanzar niveles seis sigma.
Se obtuvieron estándares sobre los cuales hay que trabajar en un
modelo de gestión para hacer más eficiente el manejo del cultivo, el
desplazar 0.24 la curva hacia la izquierda o hacia la derecha define un
nivel de mejora dentro de la curva de 1%, se ha determinado que para
obtener valores Cpk de 1.5, lo que significa, tener niveles de seis
sigma la variabilidad debe ser 0.166666667 puntos de la media.
INTRODUCCIÓN
Seis Sigma, es una filosofía de trabajo y una estrategia de negocios, la
cual se basa en el enfoque de eliminar la variabilidad en los procesos y
alcanzar un nivel de eficiencia. Por ejemplo la reducción de los tiempos
de ciclo, reducción de los costos, y algo muy importante, efectos
significativos en el desempeño financiero de la organización.
El cambio en la utilización de Seis Sigma implica sustituir el modelo mecanicista en donde se asignan actividades, insumos y tecnología por un modelo de mejora continua en busca de la eficiencia en el manejo de los recursos fijando metas concretas llamadas niveles sigma.
Sigma es un parámetro estadístico de dispersión que expresa la variabilidad de un conjunto de valores respecto a su valor medio, de modo que cuanto menor sea sigma, menor será el número de defectos. Sigma cuantifica la dispersión de esos valores respecto al valor medio y; por tanto, fijados los límites de especificación por el cliente superior e inferior respecto al valor central objetivo. Cuanto menor sea sigma, menor será el número de valores fuera de especificaciones, y por tanto el número de defectos.
Uno de los principales objetivos del presente trabajo es medir las actividades productivas e insumos en el manejo del cultivo de caña de azúcar en el municipio de Amatlán de los Reyes, para definir los niveles sigma que sirvan como indicadores de eficiencia financiera y de parámetros de referencia para el desarrollo de nuevas tecnologías.
METODOLOGÍA.
ÁREA DE ESTUDIO.
Figura. Municipio de Amatlan de los Reyes.
Cuadro. Datos geograficos del municipio de Amatlan de los Reyes.
Fuente: Oficina del programa de gobierno. 2002. Gobierno del estado de
Veracruz Municipio de Amatlán de los Reyes.
DEFINIR.
Identificación de los procesos clave del manejo del cultivo de caña de azúcar; definición de los procesos productivos y valoración monetaria.
a) La muestra.
Se ha definido una muestra homogénea de parcelas de 10 a 5 hectáreas de
temporal bajo el área de influencia del municipio de Amatlán de los
reyes con cosecha manual tipo corte y carga de tal forma que el estudio
sea tomado como el manejo mas simple del cultivo actualmente.
b) Diseño de encuestas.
Con una encuesta dirigida obtenemos información que nos permita conocer
los procesos, esto es cada una de las actividades desarrolladas dentro
de la explotación; tiempos, equipos, materiales, insumos, mano de obra,
etc.
c) Aplicación de las encuestas.
Se realiza una encuesta por cada productor (cien en total), a contestar
mediante una entrevista dirigida. La duración ronda en torno a las tres
semanas.
d) Selección y validación de la muestra representativa.
El gran número de regiones que conforman el agro ecosistema cañero de la
zona centro del estado de Veracruz hace que tengamos que seleccionar una
muestra representativa de la población total, que se habrá de validar de
acuerdo a los fines y alcances estimados para la aplicación de la
metodología de gestión seis sigma, es decir tener en cuenta los
elementos mas simples y de uso generalizado en el manejo del cultivo
(op. cit).
CARACTERIZACIÓN.
Caracterizar el comportamiento del proceso mediante un diagrama de
flujo,
caracterización de las variables del proceso.
a) Gestión de la información con apoyo de software (Microsoft Excel
®).
Todo el volumen de información obtenido con los cuestionarios deberá ser
convenientemente analizado e interpretado. Para ello es conveniente
agrupar las
variables por campos y códigos previamente establecidos en los
cuestionarios, de manera que permita su tratamiento e interpretación
estadística con apoyo de algún software estadístico informático.
b) Identificación de las variables de mayor importancia en el proceso
mediante el diagrama de Pareto.
Para el análisis de las causas de variabilidad se pueden emplear
numerosas técnicas._ Las más habituales son: análisis de flujo de
procesos, estratificación de información, principio de Pareto, diagramas
de afinidad y relaciones, histogramas/_ análisis de capacidades de
procesos y otras técnicas estadísticas simples. Como resultado de la
aplicación de estas técnicas, se identifican las causas clave sobre las
que se debe actuar.
c) Retroalimentación.
Poco valor tendrán los logros conseguidos con la aplicación de nuestro
modelo en beneficio de la orientación de nuestra formación, si creemos
que con su valoración ya hemos conseguido el éxito, aún resta verificar
teóricamente la veracidad de los contenidos (op. cit.).
OPTIMIZACIÓN.
Analizar estadísticamente los datos para establecer parámetros de
mejora seis sigma, partiendo del hecho inherente que en todo proceso en
donde se obtiene un producto tangible, existen variaciones en las
características de los productos derivados del proceso de obtención de
los mismos. En estos medios, el Origen de las variaciones se clasifican
en dos; las causas de variación inherentes al proceso mismo o a causas
comunes dentro del sistema y que solo pueden ser afectadas si se hacen
cambios al sistema, por ejemplo selección de insumos, maquinaria,
herramientas, cultura, tradiciones y por otro lado las causas especiales
que se presentan como incidentes en ciertos momentos y bajo
circunstancia, que dan como resultado una variabilidad significativa
(op. cit.)
a) Calculo de la media y la desviación estándar para crear la curva
normal de cada una de las variables mas significativas en el proceso
productivo.
Creación de la curva normal para cada una de las variables de acuerdo a
la formula
b) Establecimiento de límites.
Con la formula:
Donde:
INTEGRACIÓN.
Estandarizar mediante la medida seis sigma los parámetros de calidad en el manejo del proceso productivo, Seis Sigma nos ayuda a conocer y comprender nuestros procesos, de tal manera que podamos modificarlos al punto de reducir el desperdicio generado en ellos. Esto se verá reflejado en la reducción de los costos de hacer las cosas, asegurándonos de la eficiencia en el manejo de los recursos sin tener que reducir nuestras ganancias o sin tener que reducir los costos de hacer bien las cosas, si no mediante la eliminación de los costos asociados con los errores o desperdicios o variación (op. cit.)
DEFINICIÓN DE VARIABLES.
Variables económicas que interfieren en el establecimiento del
cultivo.
1. Subsuelo (X1) .- Variable independiente que representa la acción de
aflojar la capa de suelo y crear una superficie propicia para la
siembra.
2. Rastra (X2).- Variable independiente que representa la acción de
homogenizar y desmenuzar la capa de suelo.
3. Surcado (X3).- Variable Independiente que representa la acción de
elaborar una zanja propia para el acomodo de la semilla y de la
alineación de la planta para su adecuado manejo, actividad
económicamente importante que favorece el desarrollo de actividades
encaminadas al manejo, eficiente y práctico de las actividades
culturales.
4. Semilla (X4).- Variable Independiente la cual representa al material
vegetal a utilizarse como detonador del desarrollo poblacional de
individuos con características propias y adecuadas al agro ecosistema
además de características agroindustriales favorables a los procesos y a
rendimientos.
5. Mano de obra (X5).- Variable independiente que se refiere a al acción
que se requiere del hombre para el desarrollo de las actividades.
Variables económicas que interfieren en el manejo en Soca.
6. Primera fertilización (X6).- Variable independiente que se representa
la acción de aplicar nutrientes al cultivo con el objetivo de favorecer
el desarrollo del aplanta.
7. Segunda fertilización (X7) .
8. Destronque (X8) .- Variable independiente que representa la acción de
recortar a ras de suelo la porción de caña que queda después de la
cosecha.
9. Escarda (X9).- Variable independiente que representa la acción de
crear un corte a la cepa después de la cosecha para alinear el hilo de
plantación, arrancar fracciones dañadas de la cepa y favorecer el
desarrollo radicular.
10. Aporque (X10).- Variable independiente que representa la acción de
arrimar tierra a la cepa, favoreciendo la nutrición de la planta así
como el agarre del sistema radicular.
Variables económicas que interfieren en manejo fitosanitario.
11. Control manual de malezas (X11).- Variable independiente que
representa la acción de evitar la competencia de material vegetal
extraño al cultivo principal por medios físicos.
12. Control químico de malezas (X11) .- Variable independiente que
representa la acción de evitar la competencia de material vegetal
extraño al cultivo principal por medios químicos.
13. Control de plagas (X12) .- Variable independiente que representa la
acción de eliminar o controlar organismos vivos que retardan o inhiben
el desarrollo del cultivo o trasmiten enfermedades.
14. Control de enfermedades (X13).- Variable independiente que
representa la acción de eliminar o controlar organismos vivos (virus,
hongos o bacterias) que retardan o inhiben el desarrollo del cultivo.
Variables económicas que interfieren la cosecha.
15. Cosecha manual (X14) .- Variable independiente que representa la
acción de levantar el producto en el campo utilizando únicamente la
fuerza humana.
16. Cosecha mecanizada (X14).- Variable independiente que representa la
acción de levantar el producto en el campo utilizando equipo
especializado para tal fin.
17. Cosecha semi-manual (X14) .- Variable independiente que representa
la acción de levantar el producto en el campo utilizando la combinación
de fuerza humana y equipo especializado.
18. Flete (X15).- Variable Independiente que se refiere al costo del
transporte del
producto del campo a la fábrica.
Variables económicas que interfieren costos fijos.
19. Riego (X16).- Variable independiente que representa la acción de
incorporar
agua al cultivo por medios no naturales.
20. Tipo de suelo (X17).- Variable independiente que representa el
material base
del sustento nutrimental y mecánico del cultivo.
21. Precio Renta terreno (X18).- Variable independiente que representa
el costo
de la tierra por el uso del espacio físico y de sus capacidades para el
desarrollo
del cultivo y su manejo.
22. Distancia a carretera federal (X19) .- Variable independiente que
representa
la ubicación estratégica con respecto a medios transitados de
comunicación
Variable económica que expresa la eficiencia en el manejo del cultivo.
Rendimiento (Y).- Variable dependiente que representa el volumen de
producción del cultivo en toneladas por hectárea.
Expresión.- Y=
f(X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,,X9X10,X11,X113,X14,X15,X16,X17,X18,X19...
CUESTIONARIO
Figura. Forma de registro de encuesta.
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
El manejo del cultivo de la caña de azúcar se ha centrado básicamente
en cuatro procesos fundamentales; el control de malezas, la
fertilización y el control
de plagas y/o las enfermedades.
Figura. Diagrama de procesos en el manejo del cultivo de caña de
azúcar.
Se han dejado de realizar labores como el destronque y el deshierbe
manual, que son las actividades que mayor demanda de mano de obra
requieren figura 8.1.
El 85% del gasto lo acumulan las actividades de fertilización, cosecha, y fletes; otros gastos esta determinado mediante el porcentaje del costo de actividades que representan compromisos adquiridos ante el ingenio, además de cuotas de seguro y de apoyo a la agrupación campesina.
Cuadro. Costo promedio por hectárea y actividad.
Rubro Costo promedio/ha. % Participación Acumulado
Fert. Triple 17 $ 8,380.00 36.68% 36.68%
Cosecha $ 4,916.29 21.52% 58.20%
Otros Gastos $ 3,837.87 16.80% 75.00%
Flete $ 2,512.86 11.00% 85.99%
Fert. Urea $ 1,500.00 6.57% 92.56%
Herb. Hoja Angosta $ 490.80 2.15% 94.71%
Aplicación Herbicida $ 300.00 1.31% 96.02%
Aplicación plaguicida $ 300.00 1.31% 97.33%
Plaguicida $ 206.55 0.90% 98.24%
Fert. urea aplicación $ 150.00 0.66% 98.89%
Fert. triple 17 aplicación $ 148.00 0.65% 99.54%
Herb. Hoja Ancha $ 104.51 0.46% 100.00%
$ 22,846.88 100%
Figura. Diagrama de Pareto del costo promedio por hectárea y
participación de
cada actividad.
Las condiciones económicas y sociales, hacen el manejo del cultivo
muy disperso, aunque se hayan elegido condiciones homogéneas, tal como
se muestra en la cuadro 8.1 el 85% de la variación esta contenida en 2
rubros básicamente; fertilización y cosecha, todos los procesos están
descentrados como lo demuestra el nivel de eficiencia Cpk que para el
caso de un nivel de eficiencia este debe ser de 1.5; en el caso del la
fertilización con triple 17, se observa una desviación estándar positiva
muy alta, esto nos indica aplicaciones de dosis altas, lo contrario se
observa el fertilizante urea cuadro 8.3, para el caso del nivel de
eficiencia Cpk menor que 1 se están obteniendo 0.27 % de defectos.
Cuadro. Capacidad efectiva y desviaciones estándar a cada lado de la
curva.
AJUSTE DE LA VARIACIÓN PARA ALCANZAR NIVELES DE EFICIENCIA SIGMA.
Fertilización.
La fertilización con triple 17 para el cultivo de la caña de azúcar en
la zona de
estudio; presenta un costo promedio por hectárea de $8,380.00, con una
desviación estándar de $4,047.15, dicha comportamiento se expresa en la
figura
8.3. El limite inferior 1.39 y superior 3.06 denotan ineficiencia tal
como lo indica
el valor Cpk 0.36.
Figura. Comportamiento de la fertilización con triple 17.
Rubro Cpk
Fertilizante triple 17 0.36 1.39 3.06
Fertilizante urea 0.07 2.67 1.44
Aplicación triple 17 0.51 1.66 7.90
Mano de obra urea 0.57 1.72 8.60
Herbicida hoja ancha 0.28 3.94 1.14
Herbicida hoja angosta 0.44 1.33 4.21
Aplicación Herbicida 0.56 1.67 8.33
Plaguicidas 0.16 2.85 2.17
Aplicación plaguicidas 0.56 1.67 8.33
$4,047.15 $4,047.15
$8,380.00
0.23
1.39
3.06
32+-$8,380.00
Cuadro. Cálculo del área bajo la curva normal para el fertilizante
triple 17.
El área comprendida en el límite negativo, (cola izquierda ) hacia donde
deseamos desplazar la curva figura 8.1.1.2, para optimizar el proceso
con el desarrollo de tecnología y/o la implementación de algún programa
de mejora, representa un desplazamiento de 0.23lo que en la curva
significa un área de 1.00%, de acuerdo a la ecuación formulada
32+-$8,380.00, para que el proceso este centrado de acuerdo a niveles
seis sigma debe tener una variabilidad de 0.166666667 puntos de la
media, así tenemos que para alcanzar niveles Cpk el proceso deberá tener
una variabilidad de $1,396.67.
La aplicación del fertilizante triple 17 presenta un costo promedio por hectárea de $148.00, con una desviación estándar de $31.40 figura.
Figura. Comportamiento aplicación de fertilizante.
En este caso la curva se deberá desplazar en 0.24representando un área en la curva de 0.92%, es decir en la innovación tecnológica y/o proceso, ésta tendrá una diferencia estadística significa menor a 1%, de acuerdo a la expresión 32+-$148.00, para obtener niveles seis sigma el proceso debe tener una variabilidad de 0.166666667 puntos de la media.
Cuadro. Cálculo del área bajo la curva normal, fertilización triple 17.
La fertilización con urea presenta un costo promedio por hectárea de
$1,500.00, con una desviación estándar de $2,435.01, para el caso
observamos una mayor concentración hacia la cola izquierda de la curva.
Figura. Comportamiento del fertilizante Urea.
Cuadro. Cálculo del área bajo la curva normal el fertilizante urea.
Desplazar 0.23_ a la derecha significa el 1.00% del área en la curva
pero en este caso; deberá ser en el sentido de promover el uso de las
dosis recomendadas, o en su caso desarrollar una fuente mas económica
pero que promueva su uso intensivo. De acuerdo a la expresión
32+-$1,500.00 la variabilidad para obtener niveles seis sigma, debe
ser en 0.166666667 puntos de la media.
La mano de obra en la aplicación de fertilizante urea en la caña de
azúcar; presenta un costo promedio por hectárea de $150.00, Con una
desviación estándar de $29.06 figura.
Figura. Comportamiento aplicación de fertilizante Urea.
Cuadro. Cálculo del área bajo la curva normal para la aplicación del
fertilizante urea.
El área comprendida en el límite negativo (cola izquierda ), hacia
donde deseamos desplazar la curva, representa 0.23_lo que en la curva
significa un área de 0.96%, esto es en el manejo eficiente de los
recursos, o en el desarrollo de una tecnología que sustituya la mano de
obra con urea, ésta debe ser mas barata en 0.23y obtener diferencia
estadística significativa en cuanto al costo del producto; de acuerdo a
la expresión 32+-$150.00, el nivel seis sigma se logra teniendo una
variabilidad de 0.166666667 puntos de la media.
Malezas
El costo promedio por hectárea del control de malezas de hoja angosta en
la zona de estudio; es de $490.80, con una desviación estándar de
$497.41 dicho comportamiento se expresa en la figura.
Figura. Comportamiento de herbicida para hoja angosta.
Cuadro. Cálculo del área bajo la curva normal, herbicida de hoja
angosta.
Lo niveles de Cpk denotan un desplazamiento hacia lo cola izquierda de
la curva; desplazar la curva 0.23en la curva representa el área del
1.00%, esto es en el manejo eficiente del recurso, o en el desarrollo de
una tecnología que sustituya el control de malezas de hoja angosta, debe
ser mas barata en 0.23lo que significara tener una diferencia
estadística altamente significativa del costo del producto o actividad.
De acuerdo a la ecuación 32+-$490.80; para obtener niveles seis sigma,
la variación debe ser 0.166666667 puntos de la media.
El costo promedio por hectárea del control de malezas de hoja ancha en
la zona de estudio es de $104.51; con una desviación estándar de $96.73
dicho comportamiento se expresa en la figura.
Figura. Comportamiento de herbicida hoja ancha.
Cuadro. Calculo del área bajo la curva normal herbicida de hoja ancha.
Desplazar la curva 0.23; _representa desplazar la curva un área del
1.00%, esto es en el manejo eficiente del recurso, o en el desarrollo de
una tecnología que sustituya el control de malezas de hoja ancha ésta
debe ser mas barata en 0.23para obtener diferencia estadística
significativa en cuanto al costo del producto. Los niveles seis sigma de
acuerdo a la ecuación 32+-$104.51, debe ser 0.166666667 puntos de la
media.
El costo promedio por hectárea en la aplicación de herbicida en la
zona
de estudio es de $300.00, con una desviación estándar de $60.03, figura
8.9.
Figura. Comportamiento aplicación de herbicida.
Cuadro. Cálculo del área bajo la curva normal, aplicación de herbicida.
El área comprendida en el límite negativo; hacia donde desplazaremos
0.23la curva, significa un área del 0.94%, esto es en el manejo
eficiente de los recursos, o en el desarrollo de una tecnología que
sustituya la mano de obra en el control de malezas, debe ser mas barata
en 0.23para obtener una diferencia estadística significativa en
cuanto al costo de la mano de obra. De acuerdo a la expresión
32+-$300.00, para obtener niveles seis sigma debe ser 0.166666667
puntos de la media
8.1.3 Plagas
El costo promedio por hectárea de uso de plaguicidas en la zona de
estudio; es de $206.55, con una desviación estándar de $155.33, dicho
comportamiento se expresa en la figura.
Figura. Comportamiento de plaguicida.
Cuadro. Calculo del área bajo la curva normal en el uso de plaguicidas.
El área comprendida en el límite negativo de la curva hacia donde
deseamos desplazar 0.23_lo que en la curva significa un área del
0.99%, esto es en el manejo eficiente de los recursos, o en el
desarrollo de una nueva tecnología debe ser 0.23por debajo de la media
para así obtener diferencia estadística significativa. Para obtener
niveles seis sigma de acuerdo a la expresión 32+-$206.55., debe ser
0.166666667 puntos de la media, El costo promedio por hectárea en la
aplicación de plaguicidas en la zona
de estudio es de $300.00; con una desviación estándar de $60.03 dicho
comportamiento se expresa en la figura.
Figura. Comportamiento aplicación de plaguicida.
p0 z t0 Constantes Productos
Cuadro. Calculo del área bajo la curva normal para la aplicación de
plaguicida.
El área comprendida en el límite negativo, hacia donde desplazaremos la
curva en 0.23_lo que en la curva representa un área del 0.98%, esto
es en el manejo eficiente de los recursos, o en el desarrollo de una
tecnología que sustituya la mano de obra en el control de malezas; debe
ser mas barata en 0.23para obtener una diferencia estadística
significativa en cuanto al costo de la mano de obra. Para obtener
niveles seis sigma de acuerdo a la expresión 32+-$300.00, deben ser
0.166666667 puntos de la media
Costo total
El costo promedio es de $22,723.51 por hectárea, con una desviación
estándar de $ 6,110.02 dicho comportamiento se expresa en la figura
8.12.
Figura. Comportamiento del costo total.
Cuadro. Calculo del área bajo la curva normal par a el costo total
Desplazar la media 0.23_al lado izquierdo, representa en la curva un
área del 1.00, esto es en el manejo eficiente de los recursos, o en el
desarrollo de una tecnología que impacte en el costo total de la
producción de caña de azúcar.
Para obtener niveles sigma de acuerdo a la expresión 32+-$22,723.5 la
variación debe ser de 0.166666667 puntos de la media.
8.1.5 Rendimiento.
El ingreso promedio por hectárea de caña de azúcar en la zona de estudio
es de $29,522.05 Con una desviación estándar de $ 3,781.27 dicho
comportamiento se expresa en la figura.
Figura. Comportamiento aplicación de plaguicida.
De acuerdo a la expresión; 32+-$29,522.05 homogenizar el ingreso en
0.166666667 puntos de la media, para obtener cero sesgo, significara en
tener
niveles seis sigma .
IX CONCLUSIONES
La metodología seis sigma ha basado su aplicación en el área industrial donde los procesos pueden ser calibrados, donde la variación es más pequeña, en el caso que nos ocupo el proceso de producción esta sujeto a mayor variación ya que la producción en un agro ecosistema interactúan un sin número de factores poco controlables, por lo que el desarrollo de los cálculos del área bajo la curva normal no se utilizó la curva normal estándar, sino que para cada caso se calculó el área propia de cada curva.
Se ha definido como un nivel de eficiencia o de desempeño sigma en el manejo de los recursos de 0.24_es; decir en un proceso productivo para que el desempeño sea significativo en función de costo, éste debe ser menor al gasto ejercido en 0.24 desviaciones estándar o mayor.
Por otra parte se observo que para establecer niveles sigma; la variación promedio que debe existir en relación a la media, debe ser en 0.166666667 puntos de ésta.
En el caso del ingreso por concepto de la producción por hectárea; este presenta el mismo nivel de eficiencia en 0.24por lo tanto cualquier mejora o tecnología incluida en el proceso productivo, ésta debe mejorar el ingreso en 0.24 veces su desviación estándar.
La metodología marca pautas para el desarrollo de nuevas tecnologías; para el caso que se presenta, no basta incorporar una nueva tecnología al proceso productivo, si no que debe tener niveles de eficiencia sigma; en cuanto al ahorro de recursos o en la generación de estos.
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Académico, Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias. Universidad Veracruzana Zona 3 Veracruz México.
M.A. Bolívar Edgardo López Ortega
Profesor Investigador, I.I.E.S.C.A. Universidad Veracruzana, Xalapa Veracruz Mexico.
M.A. Jorge Ramírez Juárez
M.A. Adolfo Fernández Torres
Dr. Antonio Pérez Pacheco
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