Tecnología para el desarrollo de un sistema de inspección

Autor: Esperanza Pérez García,

Gestión de la calidad

11-2003

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Palabras Claves : Sistema de Inspección. Control de Calidad. Verificación de la calidad.
 
RESUMEN
 
Para el logro de la calidad en cualquier organización, se requiere el trabajo colectivo de todas las áreas y funciones que en ellas se desempeñan, siendo la INSPECCION Y ENSAYO un aspecto vital para lograrla sobre todo con la finalidad de prevenir la ocurrencia de defectos en los procesos.
 
En nuestras entidades económicas de establece la inspección, pero sobre la base de la experiencia de producción y no teniendo en cuenta todos y cada uno de los aspectos a considerar para establecerla.

Precisamente el objetivo de este trabajo ha sido recoger todos los criterios y consideraciones que alrededor de este tema existe en la literatura y elaborar un procedimiento que les permita a los especialistas dedicados a esta tarea, hacer diseños con un argumento científico, el sistema de inspección en los procesos y además diagnosticar y perfeccionar los sistemas de inspección existentes, detectándose las deficiencias que presentan y proponiendo soluciones.

Este procedimiento ha tenido aplicación práctica en varias entidades como ejemplo podemos nombrar la fábrica de acumuladores de Manzanillo, la fábrica de bicicletas Guantánamo, lográndose con la implantación reducir los porcientos de producción defectuosa en diferentes operaciones del proceso y con ello las pérdidas a que ello conllevaba, aumentando así la calidad final del producto terminado.

INTRODUCCION
 
En una empresa industrial la inspección es el procedimiento mediante el cual se comprueban las especificaciones de las materias primas materiales y productos terminados, además el régimen de operaciones, los parámetros del proceso, etc.
 
Por tanto se inspecciona tanto:
 
n Las características del producto: Con fines de aceptación( inspección de entrada, en el proceso y final).
n La calidad del proceso con fines de regulación o control del proceso( preventivo ).
 
En las primeras etapas de desarrollo el control de la calidad se basaba en la inspección del producto terminado, pero de esta forma la inspección de encontraba ante un hecho consumado, separando los productos buenos y los defectuosos.
 
En la actualidad debido a la masividad de la producción y a la complejidad de los procesos de fabricación, las pérdidas que conllevaría separar producciones buenas de las defectuosas serían elevadas por lo que se organiza la inspección basada en el principio de prevención.
 
El esfuerzo principal por la calidad en algunos países y entidades que llevan la vanguardia en el logro de la calidad esta dirigida básicamente a las etapas de investigación y desarrollo de nuevos productos y tecnologías de elevada calidad, todo lo cual se resume en el criterio de que es más beneficioso desde los puntos de vista económico, social y otros, hacer el producto bien desde el principio.
 
En este sentido han prestado especial atención a la automatización de las actividades de proyección y de manufactura de los productos, incluyendo los relacionados con el control del proceso lo cual ocasiona un desplazamiento del personal controlador de la calidad y de la inspección del producto terminado y del proceso hacia etapas anteriores( desarrollo y perfección del producto ).
 
Con relación a la inspección de entrada esta tiende a reducirse considerablemente en la medida que se consolidan los acuerdos y compromisos de calidad los proveedores, en la medida en que se tienen garantía de los materiales que se reciben, la inspección de entrada ha evolucionado desde la inspección 100% hasta no realizar inspección cuando se tiene confianza absoluta en los que se recibe.
 
En cuanto a la inspección del proceso:
 
· Se asegura en control del proceso mediante la utilización de métodos estadísticos.
· Se hace énfasis en el control de parámetros del proceso de fabricación.
· Se brinda al trabajador entrenamiento en habilidades de control tanto técnico como estadístico, situándolo en autocontrol.
· El personal de inspección se reduce pasando a realizar actividades de verificación y auditorías.
· Búsquedas de medios de control automatizados de bajo costo.
 
En cuanto a la inspección final:
 
· Se realizan auditorías al producto final justo antes de su entrega.
· Se reduce en la medida que se logra un buen control durante el proceso.
 
Por lo que la tendencia es la reducción de la inspección, en la medida que se incrementan los niveles de automatización:
 
· Que establezcan convenios y relaciones estables y de reconocimiento mutuo proveedor-productor.
· Se garantice el estado de autocontrol de los operarios.
 
Pero nuestro procesos productivos no existen las condiciones reales para adaptarse a estas tendencias, todo lo cual justifica que nuestro país no se le reste importancia a la función de inspección, lo cual irá reduciendo su papel en la medida que seamos capaces de contrarrestar las limitaciones que tenemos y se logra la implantación de un sistema de dirección de la calidad.

RESULTADO DEL TRABAJO.
 
El concepto de calidad según ISO 8402/94 se refiere a la totalidad de las características de una entidad (actividad, proceso, producto, organización, sistema personas o alguna combinaciones de ellos), que influyen en su capacidad de satisfacer necesidades expresadas o implícitas.
 
Para el logro de la calidad en toda entidad debe llevarse a cabo un conjunto de actividades, independientes entre s! y en una proyección lógica. Estas características se recogen en la espiral de la calidad y se conoce como la función de calidad en toda la empresa la cual concibe el trabajo de todos los departamentos considerando su cliente al departamento que se le entrega el producto.
 
Las actividades que incluye la espiral del progreso de la calidad son:
 
1. Comercialización y estudio de mercado.
2. Diseño y desarrollo del producto.
3. Planificación y desarrollo de procesos.
4. Compras.
5. Producción y ofertas de servicios.
6. INSPECCION Y ENSAYO.
7. Embalaje y almacenamiento.
8. Ventas y distribución.
9. Instalaciones y comicionamientos.
10. Asistencia técnicas y servicios después de venta.
11. Tras las ventas.
12. Disposición y reciclaje al finalizar la vida útil.
    
En el contexto de las actividades que interactúan en una organización, debe insistirse en la comercialización y el diseño como aspectos especialmente importantes para determinar y definir las necesidades y expectativas del cliente as! como otros requisitos del producto.
 
Luego de ser diseñado el producto se deben planificar y desarrollar los productos que más tarde serán ofertados a los clientes, debiendo actuarse progresivamente para verificar si se cumple con lo planificado, tomando aquí! gran importancia la inspección o ensayo.
 
Inspección según ISO 8402/94 son las actividades tales como la medición, examen, el ensayo o la constatación con un patrón de una o más características de una entidad y la comparación de los resultados con los requisitos especificados para establecer si se ha logrado conformidad en cada característica. 
 
Partiendo de este concepto podemos decir que las operaciones a ejecutar en el proceso de inspección son:
 
1.- Interpretación de la especificación.
2.- Muestreo.
3.- Medición de la característica.
4.- Comparación de lo interpretado con lo medido.
5.- Enjuiciamiento de la conformidad.
6.- Registro de los datos obtenidos.
 
Para poder cumplir con estas operaciones debe contarse con un sistema de inspección cuyo diseño consta de los siguientes elementos:
 
I-) Seleccionar las características de calidad a inspeccionar.
 
Resulta imposible someter todas las características de una operación a inspeccionar ya que implicaría un gigantesco aparato de supervisión, lo cual es antieconómico, por lo que para ello se tiene en cuenta los dos criterios siguientes:
 
1.- La importancia o incidencia en la calidad del producto.
2.- Su incidencia en los costos.
 
Se seleccionarían aquellas características fundamentales basadas en las pérdidads económicas que resultarían de su comportamiento anormal y en la afectación en la calidad del producto.
 
II-) Determinación de los lugares donde se habrán de establecer los puntos de inspección.
 
Para ello es importante estudiar la organización del proceso tecnológico ( a través de lod diagramas OTIDA ), lo cual nos ayudar a determinar en que fases u operaciones del proceso resulta necesario establecer puntos de inspección.
 
Es importante que se realice la inspección en le lugar más próximo donde se genera la característica.
 
Según Jurán, se deben establecer puntos de inspección:
 
· Antes de terminar una operación costosa e irreversible.
· Durante las operaciones de preparación de máquinas.
· Durante la realización de operaciones de alta calidad o elevado costo que requiere mucha exactitud.
· En algunos casos, en puntos naturales de observación del proceso.
· En operaciones que requieran ajustes frecuentes.
 
En la INC 22:80 se plantea:
 
· Cuando las características de calidad a inspeccionar quedan enmascaradas en las operaciones siguientes.
· Cuando los defectos que pueden presentarse en una operación dada, puede originar defectos críticos en la producción terminada.
· Cuando, independientemente del balance económico antes mencionado, el porcentaje de defectuosos promedio en un punto resulte muy elevado.
 
Siempre sea posible, debe hacerse un estimado del porcentaje de defectuoso promedio en la operación o fase del proceso y con posterioridad hacer un balance entre el costo que conlleva establecer la inspección de la calidad en ese punto y el costo que conllevaría dejar pasar las unidades defectuosas.
 
Es necesario además valorar si se deben establecer puntos de inspección en operaciones de: manipulación, almacenamiento, embalaje, y expedición de los materiales.
 
III-) Determinación de la forma de inspección.
 
La forma de inspección puede ser:
 
* por atributos.
* por conteo de defectos.
* por variables.
 
Es importante conocer las características del objeto de inspección, así como las características de cada uno de estas formas para seleccionar la más adecuada.
 
Por atributos: las unidades se consideran defectuosas o no observando una o más características.
 
Por conteo de defectos: se registra el número de defectos encontrados en cada unidad (se utiliza fundamentalmente en materiales continuos.)
 
Por variable: para características cuantitativas que pueden tomar cualquier valor en una escala de valores continuos registradas utilizando algún medio de medición.
 
Debe tenerse en cuenta las ventajas y desventajas que ofrecen una u otra forma de inspección para seleccionar la más conveniente.
 
IV-) Determinación del tipo de inspección a ejecutar en el punto de inspección de acuerdo con la cantidad de unidades de productos a inspeccionar.
 
Se debe definir si se seleccionan el total de las unidades (inspección 100 %) o sólo una parte representativa de los productos en elaboración ( inspección por muestreo.)
 
Existen diferentes criterios de diversos autores sobre (¿Cuál ser el tipo de inspección a ejecutar más conveniente en cada punto de inspección ?)
 
La inspección 100 % se utiliza para el ensayo final de productos especiales o complejos ya que permite entregar al consumidor productos carentes de defectos.
 
Ser reservada para comprobar características de calidad que puedan tener una gran incidencia sobre los productos que se elaboren y cuya no obtención puede conllevar a la ocurrencia de fallos o defectos con grandes riesgos o graves consecuencias para los consumidores o pérdidas económicas de envergadura para la empresa. También se utiliza cuando la capacidad propia del proceso no permite cumplir con las especificaciones del producto. 
 
A menudo la inspección 100 % resulta impracticable o claramente antieconómica cuando las pruebas son excesivamente costosas, destructivas a gran escala. La inspección por muestreo tiene cierto número de ventajas psicológicas sobre la inspección 100 %. La fatiga de los inspectores originadas por operaciones repetitivas puede ser un obstáculo serio para una buena inspección 100 %, es más económica y requiere de menor tiempo para su realización.
 
Es por ello que se llevaron a cabo investigaciones en el campo de las teorías de las probabilidades y la estadística, llegándose a la conclusión de para tomar decisiones sobre la calidad de la producción en proceso y terminada, no hay necesidad de efectuar una inspección 100 % sobre todos los artículos, sino que basta con inspeccionar sólo una parte del lote, o sea, una muestra. Así surgió la inspección por muestreo.
 
Según Kaouru Ishikawa en el texto Guía de Control de Calidad señala las situaciones en que es necesaria la inspección por muestreo:
 
1.- Pruebas destructivas.
2.- Inspección de productos de gran longitud.
3.- Inspección de grandes cantidades.
 
Otros criterios son:
 
a.- Cuando se desea bajar los costos de inspección.
b.- Cuando se desea incentivar al fabricante o consumidor.
c.- Cuando hay muchos rubros o áreas de inspección.
d.- En procesos erráticos donde los lotes son conformes por completo o no.
 
Otro criterio para decidir si se utiliza la inspección 100% o por muestreo es la del punto de equilibrio, que consiste en determinar el punto de equilibrio a partir del costo de inspeccionar un articulo o una característica de calidad ( CI ) y del costo de dejar pasar ese artículo defectuoso ( CD ) y luego compararlo con el porcentaje de defectuoso promedio ( 100p ).
 
CI           _ suma Pi
B.E.P = ---- * 100 % 100p = --------- * 100 %
CD K
 
K: cantidad de lotes ( 10 o más )
 
De forma que sí :      Se recomienda:                      
_ 
Si 100p aprox B.E.P Inspección por muestreo.
_
Si 100p >>>>> B.E.P Inspección 100 %.
_
Si 100p <<<<< B.E.P Pero el proceso es errático, inspección por muestreo. Con fin de protección.
_
Si 100p <<<<< B.E.P Pero el proceso es estable, no se realiza inspección.
 
V-) Determinación de la cantidad de unidades que va a componer la muestra.
 
En el caso de la inspección del proceso con fines preventivos, cuando la forma de inspección es por variable los tamaños de nuestra más empleados son entre 1 y 25 unidades. Las muestras de 2 o 3 unidades son poco empleadas por su baja sensibilidad, empleándose sólo cuando el costo de las mediciones es muy alto.
 
Las muestras de tamaño 5 facilitan los cálculos de las medias, en comparación con los de 4 o 6.
    
Las muestras de tamaño 10 hasta 25 se utilizan cuando se desea una alta sensibilidad en el gráfico y tamaños de muestras mayores de 25 unidades se emplean excepcionalmente.
 
Cuando la forma de inspección es por atributo, el tamaño de las muestras y el intervalo entre las mismas debe ser tal que se inspeccione aproximadamente un 5 % de la producción.
 
En procesos muy masivos que no presentan dificultades frecuentes o el porcentaje de producción defectuosa no es grave, este porcentaje se puede reducir a menos de un 5 % donde se recomienda que debe existir como mínimo 25 defectuosos en cada muestra para lograr establecer un comportamiento adecuado del proceso.
                    
n >= 25                    P: promedio histórico o normado.
p
 
En el proceso que sufre a menudo variaciones en la calidad de su producción, o cuando el aumento del costo que origina la presencia de unidades defectuosas es muy elevado, se podrá considerar económico seleccionar hasta el 10 %.
 
Hansen plantea, que debe existir al menos un artículo defectuoso en cada muestra que se tome ( al igual que la NC 92 08:80 ) por tanto
 
n >= 1
p
 
Este criterio es recomendable para pruebas destructivas ya que ofrece el menor tamaño de muestra.
                         
Jurán plantea n >= 9- 9p  ; utilizada en cualquier caso
p
 
Otro criterio parte de:
 
Si en un proceso se ha calculado el punto de equilibrio, existe una tabla recomendada por el Dr. Nelson Espinosa en su libro Dirección de la Calidad pág. 333 que permite partiendo del B.E.P, determinar el NCA y con él, determinar el tamaño de muestra.
 
VI-) Determinar la frecuencia conque se va a extraer la muestra.
 
Existen diversos factores a considerar para el establecimiento de la frecuencia de inspección.
 
1. El tamaño de muestra ( n ).
2. Las características de la operación tecnológica: conociendo el volumen de producción ( número de artículos producidos en una hora ) y las condiciones del proceso o su comportamiento ( errático, estable y controlado ) se determina la frecuencia de inspección según la siguiente tabla: 
 
Frecuencia ( horas )
Condición del proceso.  
Razón de producción/h Errático Estable Controlado
 
Menos de 10 8 8 8
10 - 19 4 8 8
20 - 49 2        4 8
50 - 99 1 2 4
100 o más 0.5 1 2
 
3. Las consecuencias de desviaciones de las característiticas de calidad: si las consecuencias son muy graves, es necesario reducir los intervalos de inspección.
4. La naturaleza del producto, atendiendo a su importancia.
5. El resultado de inspecciones previas.
6. La naturaleza del proceso de producción: incluye el resultado de análisis del proceso de producción desde los puntos de vista:
        
1.- La capacidad del proceso.
2.- El factor dominante: es el que fundamentalmente domina en un proceso y puede ser:
 
Sistema predominante Frecuencia
 
Preparación de máquina Cada vez que se prepara la máquina.
Tiempo Periódica.
Componentes Según su arribo.
Mano de obra   Aleatoria.
Información Según el arribo.
 
VII-) Establecimiento de los métodos de medición, ensayo o análisis para la comprobación de las características de calidad seleccionadas en cada punto de inspección.
 
Es importante analizar los factores que determinan la uniformidad de las mediciones:
 
- Observador.
- El objeto de medición.
- los medios de medición.
- Los métodos de medición.
- Las condiciones ambientales.
- Métodos de cálculo.
 
De ahí que la variabilidad de una observación se puede expresar como la suma de la variación que introduce cada uno de estos aspectos.
 
E2 =E2 + E2 + E2 + E2 + E2 + E2
obs prod oper m.m méto   cond. ambi.

Pero teniendo en cuenta según su naturaleza física, los errores que se pueden cometer en la medición pueden ser aleatorios o sistemáticos y que estos últimos al poderse predecir se pueden eliminar a partir de la toma de medidas correctivas entonces se debe trabajar por reducir los errores aleatorios que no pueden predecirse y para ello se pueden llevar a cabo experimentos que permitan definir:
     
- La medición más precisa.
- El operario más preciso.
- El M.M más preciso.
 
En este elemento debe considerarse además la aplicación de métodos para detectar errores graves o groseros en el conjunto de mediciones.
 
 VIII-) Determinación de las formas de registro y procesamiento de la informaciónresultante de la inspección de la calidad en cada punto de inspección.
 
Se diseñarán e implantarán un conjunto de modelos específicos en correspondencia con el fin que tenga la inspección; es decir, si el fin es preventivo se establecerán gráficos de control por lo que el modelo responder a las exigencias de los mismos según el tipo de gráfico a usar, y si el fin es de aceptación se establecer el modelo en correspondencia al plan de muestreo a utilizar.
 
Al diseñar estos modelos se tendrán en cuenta las formas de procesamiento de la información a emplear: manual, mecanizada o automatizada.
 
Se debe definir además el flujo que debe seguir dicha información, los encargados del llenado de los modelos, de la revisión y aprobación de los mismos y del análisis de la información, así como de la toma de decisiones con vista al control. Todo lo cual deber contar con la base metodológica correspondiente. 
 
CONCLUSIONES.
 
Como tendencia en los países que llevan la vanguardia en el logro de la calidad, la inspección tiende a reducirse, sin embargo en nuestro país donde no existen altos niveles de automatización, ni los recursos necesarios para garantizar el estado de autocontrol de los operarios la función de inspección sigue constituyendo un aspecto de gran importancia.
 
Para el diseño o perfeccionamiento de la inspección de los procesos de desarrollo el procedimiento explicado en el contexto del trabajo el cual permitir a los especialistas en las entidades, realizar estas tareas con argumento científico y diagnosticar el comportamiento actual de dicha actividades sus empresas, detectándose las deficiencias que presenta y proporcionando soluciones.
 
BIBLIOGRAFIA.  
     
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3. Fariñas Molina, Jorge. Control de la Calidad en la Industria Azucarera/ Jorge Fariñas Molina. _ _ La Habana: Ed. ISPJAE, 1986. _ _ 319 p.
4. García Padrón, R. Normalización, Metrología y Control de la Calidad en la Industria Ligera/ R. García Padrón ... [et al.]. _ _ La Habana: Ed. Pueblo y Educación, 1991. _ _ 947 p.
5. Hansen, Bertran. Control de la Calidad: Teoría y Práctica/ Bertran Hansen. _ _ Barcelona: Ed. Hispano-Europa, 1980. _ _ 570 p.
6. Jurán, J. M. Manual de Control de la Calidad/ J. M Jurán. _ _ 2.ed. _ _ Barcelona: Ed. Reverte, 1987. _ _ 1509 p.
7. Jurán, J. M. Manual de Control de la Calidad/ J. M Jurán. _ _ 4.ed. _ _ España: Ed. Mc Graw-Hill, 1993. _ _ 1794 p.
8. Jurán, J. M. Planificación y análisis de la Calidad / J. M Jurán. _ _ Barcelona: Ed. Reverte, 1981. _ _ 736 p.
9. Pyzdez, Thomas. ¿What Every Engineer Should know about Quality Control?/ Thomas Pyzdez. _ _ New York: Ed. Marcel Dekker, 1989. _ _ 221 p.
10. Rodríguez Inzua, Armando. Control de la Calidad/ Armando Rodríguez Inzua... [et al.]. _ _ La Habana: Ed. ISPJAE, 1984. _ _ 219 p.
11. INC 22:80. S.N.N.M.C.C.. Indicaciones Metodológicas para la Organización y Desarrollo de la Inspección de la Calidad en las Empresas Industriales. _ _ La Habana: Ed. CEN, 1980. _ _ 35 p.
12. NC 92-04:1979. Control de la Calidad. Inspección por atributos y por conteo de defectos. Planes de muestreo de aceptación. _ _ La Habana: Ed. CEN, 1979. _ _ 124 p.
13. NC 92-09-1:1984. Control de la Calidad. Distribución uniforme de los números aleatorios. Tablas. _ _ La Habana: Ed.CEN, 1984. _ _ 10 p.
14. NC 92-09-2: 1984. Control de la Calidad. Métodos de selección de muestras aleatorias. _ _ La Habana: Ed. CEN, 1984. _ _ 16 p.

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Autores:

Esperanza Pérez García. Ingeniera Industrial. Profesora Instructor.
Dirección Particular: Calle Progreso # 110 Altos e/ Prado y Colón.
Holguín. Cp 80100

Iliana Hernández Concepción. Ingeniera Industrial. Profesora Asistente.
Dirección Particular: Marañon 87. % Aguilera y Frexes. Vista
Alegre. Holguín Cp 80100 

Reyner Pérez Campdesuñer. Ingeniero Industrial. Profesor Instructor
Dirección Particular: Prolongación de Maceo. Esquina Carretera
Central 249A. Holguín, Holguín Cp 80100.

Maira Moreno Pino. Ingeniera Industrial. Profesora Asistente 
Dirección Particular: Calle Cervantes # 188 ,entre Frexes y 
Marti. Holguín, Holguín. Cp 80100

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Esperanza Pérez García

Iliana Hernández Concepción,  Maira Moreno Pino, Reyner Pérez Campdesuñer

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