las herramientas de la calidad2
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Msc. María Jimena Wilches Arango
Las Herramientas de la Calidad
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Recolección de Datosy Una función principal en la estadística es la descripción de los
datos. El proceso consta de al menos 3 pasos: Recopilación,organización y análisis (o interpretación) de los datos:
1. Se deben recopilar los datos según estrictos procedimientos
que minimicen la probabilidad de error, de modo que los datosrecopilados realmente representen lo que se desea describir.
2. Los datos deben estar organizados de modo que permitan suanálisis y comparación. Los estadísticos organizan los datos en loque denominan ¶distribuciones· o ¶distribuciones de frecuencias·.
3. Los datos, organizados en forma de distribuciones, debenser analizados. Para describir una distribución se requiere usar almenos dos tipos de indicadores: medidas de tendencia central (porlo general, la ¶media· o promedio) y medidas de dispersión (por logeneral, la desviación estándar).
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y Los datos necesitan ser primero recopilados antes de
poder ser interpretados y transformados en información
útil, sobre cuya base tomar decisiones. La manera en
que este procedimiento de recopilación de datos
se lleva a cabo es clave para determinar el
posterior valor de cualquier descripción,
explicación y predicción que se realice con dichosdatos.
Recolección de Datos
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y Requisitos que deben reunir los datos para que aporten
elementos de decisión:
� Específicos
� Completos
� Correctos
� Congruentes
� Susceptibles de validar
Recolección de Datos
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Medición de Características de Calidad
y La calidad del producto fabricado está determinada por sus características de calidad ,
es decir, por sus propiedades físicas, químicas, mecánicas, estéticas, durabilidad,
funcionamiento, etc. que en conjunto determinan el aspecto y el comportamiento
del mismo.
y
Por lo general, existen algunas características que son críticas para establecer lacalidad del producto. Normalmente se realizan mediciones de estas características y
se obtienen datos numéricos.
y Si se mide cualquier característica de calidad de un producto, se observará que los
valores numéricos presentan una fluctuación o variabilidad entre las distintas
unidades del producto fabricado, aunque manteniéndose cerca de un valor central.
y Todo proceso productivo es un sistema formado por personas, equipos y
procedimientos de trabajo. El proceso genera una salida (output), que es el
producto que se quiere fabricar.
y El valor de una característica de calidad es un resultado que depende de una
combinación de variables y factores que condicionan el proceso productivo
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Medición de Características de Calidad
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¿Para qué se miden las característicasde calidad?y El análisis de los datos medidos permite obtener información
sobre la calidad del producto, estudiar y corregir el
funcionamiento del proceso y aceptar o rechazar lotes de
producto.
y En todos estos casos es necesario tomar decisiones y estas
decisiones dependen del análisis de los datos.
y Los valores numéricos presentan una fluctuación aleatoria y
por lo tanto para analizarlos es necesario recurrir a técnicasestadísticas que permitan visualizar y tener en cuenta la
variabilidad a la hora de tomar las decisiones.
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Las Herramientas de la Calidad
y Planillas de Inspección
y Diagrama de Pareto
y Diagramas de Causa-Efectoy Gráficos de Control
y Diagramas de Flujo
y Histogramas
y Diagramas de Dispersión
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Planillas de Inspeccióny En la implementación de un SPC se hace necesario colectar
datos de operación, históricos o actuales.
y Las Planillas de Inspección sirven para anotar los resultados amedida que se obtienen y al mismo tiempo observar cual es
la tendencia central y la dispersión de los mismos. Es decir,no es necesario esperar a recoger todos los datos paradisponer de información estadística.
y En primer lugar, registramos en el encabezado de la planilla
la información general: Nº de Planilla, Nombre del Producto,Fecha, Nombre del Inspector, Nº de Lote, etc. Esto permitiráidentificar el trabajo de medición en el futuro y luego seanotan los datos.
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y Después de muchas anotaciones las planilla queda así:
Para cada columna se cuenta el total de resultados obtenidos y se anotan al pie. Esta es
la F recuencia de cada resultado, que nos dice cuáles mediciones se repitieron más veces.
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Qué información brinda la Planilla deInspección?y Al mismo tiempo que se miden y registran los
resultados, va mostrando cual es la T endencia Central delas mediciones.
y El resumen con una orientación en el tiempo esparticularmente valioso para encontrar y buscartendencias y otros patrones importantes.
y Se puede ver la dispersión de los datos.
y Además, si se marca en la planilla los valores mínimo ymáximo especificados para la característica de calidadque se están midiendo (LIE y LSE) se puede ver quéporcentaje del producto cumple con las especificaciones.
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Diagrama de Paretoy Consiste en una distribución de frecuencia de datos de atributos
ordenados por categoría.
y En este histograma especial las frecuencias de ciertos eventos
aparecen ordenadas de mayor a menor.
y En este diagrama se muestra la ocurrencia con que se presenta un
evento o un defecto en el producto analizado y a través de ella se
puede determinar cuales defectos se presentan con mayor
frecuencia para atacar primero la causa de los mismos.
y Principio de Pareto: el 20% de los defectos radican en el 80% delos procesos. Se trataría pues de identificar ese pequeño porcentaje
de causas ´vitalesµ para actuar prioritariamente sobre él.
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Ejemplo Diagrama de Paretoy
Supongamos que un fabricante de heladeras desea analizar cuales son losdefectos más frecuentes que aparecen en las unidades al salir de la línea deproducción. Para esto, empezó por clasificar todos los defectos posibles en susdiversos tipos:
Tipo de Defecto Detalle del Problema
Motor no detiene No para el motor cuando alcanza Temperatura
No enfría El motor arranca pero la heladera no enfría
Burlete Def. Burlete roto o deforme que no ajusta
Pintura Def. Defectos de pintura en superficies externas
Rayas Rayas en las superficies externas
No funciona Al enchufar no arranca el motor
Puerta no cierra La puerta no cierra correctamente
Gavetas Def. Gavetas interiores con rajaduras
Motor no arranca El motor no arranca después de ciclo de parada
Mala Nivelación La heladera se balancea y no se puede nivelar
Puerta Def. Puerta de refrigerador no cierra herméticamente
Otros Otros Defectos no incluídos en los anteriores
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y Posteriormente, un inspector revisa cada heladera a medida quesale de producción registrando sus defectos de acuerdo con dichostipos. Después de inspeccionar 88 heladeras, se obtuvo una tabla
como esta:
Tipo de Defecto Detalle del Problema Nº
Burlete Def. Burlete roto o deforme que no ajusta 9
Pintura Def. Defectos de pintura en superficies externas 5
Gavetas Def. Gavetas interiores con rajaduras 1
Mala Nivelación La heladera se balancea y no se puede nivelar 1
Motor no arranca El motor no arranca después de ciclo de parada 1
Motor no detiene No para el motor cuando alcanza Temperatura 36
No enfría El motor arranca pero la heladera no enfría 27
No funciona Al enchufar no arranca el motor 2
Otros Otros Defectos no incluídos en los anteriores 0
Puerta Def. Puerta de refrigerador no cierra herméticamente 0
Puerta no cierra La puerta no cierra correctamente 2
Rayas Rayas en las superficies externas 4
Total: 88
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y Además de la frecuencia numérica podemos utilizar la
frecuencia porcentual, es decir, el porcentaje de heladeras en
cada tipo de defecto:
Tipo de Defecto Detalle del Problema Frec. Frec. %
Motor no detiene No para el motor cuando alcanza Temperatura 36 40.9
No enfría El motor arranca pero la heladera no enfría 27 30.7
Burlete Def. Burlete roto o deforme que no ajusta 9 10.2
Pintura Def. Defectos de pintura en superficies externas 5 5.7
Rayas Rayas en las superficies externas 4 4.5
No funciona Al enchufar no arranca el motor 2 2.3
Puerta no cierra La puerta no cierra correctamente 2 2.3
Gavetas Def. Gavetas interiores con rajaduras 1 1.1
Mala Nivelación La heladera se balancea y no se puede nivelar 1 1.1
Motor no arranca El motor no arranca después de ciclo de parada 1 1.1
Otros Otros Defectos no incluídos en los anteriores 0 0.0
Puerta Def. Puerta de refrigerador no cierra herméticamente 0 0.0
Total: 88 100
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y Se puede ahora representar los datos en un histograma como
el siguiente:
Se puede observar que los 3 primeros tipos de defectos se presentan en el 82 % de las
heladeras, aproximadamente. Esto nos conduce a lo que se conoce como Principio de
Pareto: La mayor parte de los defectos encontrados en el lote pertenece sólo a 2 ó 3 tipos de defectos, de
manera que si se eliminan las causas que los provocan desaparecería la mayor parte de los defectos.
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Tipos de Diagramas de Paretoy Diagramas de fenómenos. Se utilizan para
determinar cuál es el principal problema que origina
el resultado no deseado. Estos problemas pueden ser
de calidad, coste, entrega, seguridad u otros.y Diagramas de causas. Se emplean para, una vez
encontrados los problemas importantes, descubrir
cuáles son las causas más relevantes que los
producen.
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Conse jos para elaborar y usar losDiagramas de Paretoy No es conveniente que la categoría de ´otrosµ represente un
porcentaje de los más altos. De ser así, se debe realizar un
método diferente de clasificación.
y
Es preferible representar los datos (si es posible) en valoresmonetarios.
y Si un factor se puede solucionar fácilmente debe afrontarse
de inmediato aunque sea de poca importancia.
y
Es imprescindible realizar un diagrama de causas si se quierenrealizar mejoras.
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Ejercicio 1y En una empresa textil se desea analizar el número de defectos en los
tejidos que fabrica. En la tabla siguiente se muestran los factores que sehan identificado como causantes de los mismos así como el número dedefectos asociado a ellos. Realizar Diagrama de Pareto
Factores Número de Defectos
Seda 13
Algodón 171
Tul 105
Tafetán 7
Raso 7
Encaje 8
Lana 4
Lino 9
Satén 11
Viscosa 9
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Ejercicio 2y Los siguientes son datos de los defectos de 200 productos que fueron devueltos
a la compañía por los clientes.
y ¿Cuál son los defectos más relevantes, y que por lo tanto debemos eliminar acorto plazo?
y ¿Cuáles concentran el 70% de las devoluciones?
Tipo de defecto No.De defectos
Deformación (D) 104
Raya (R) 42
Burbuja (B) 20
Grieta (G) 10Mancha (M) 6
Vacio (V) 4
Otros 14
Total 200
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Diagrama de Causa y efectoy La variabilidad de las características de calidad es un efecto
observado que tiene múltiples causas. Cuando ocurre algún
problema con la calidad del producto, debemos investigar para
identificar las causas del mismo. Para ello nos sirven los Diagramas
de Causa - Efecto, conocidos también como Diagramas de Espina dePescado por la forma que tienen.
y Estos diagramas fueron utilizados por primera vez por Kaoru
Ishikawa.
yEste diagrama agrupa estas causas en distintas categorías, quegeneralmente se basan en las 4 M( Maquinas, Mano de Obra,
Materiales y Métodos)
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Ob jetivos del Diagramay Identificar la raíz o causa principal de un problema o
efecto
y Clasificar y relacionar las interacciones entre factores
que están afectando al resultado de un proceso.
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Pasos para realizar Diagrama1. Se decide cual será la característica de Calidad a estudiar o el porblema
que se desea evaluar. Por ejemplo, en el caso de la mayonesa podría ser
el peso del frasco lleno, la densidad del producto, el porcentaje de
aceite, etc.
2. Se forma el equipo para realizar análisis. (Brainstorming).3. Se traza una flecha gruesa que representa el proceso y a la derecha
escribimos la característica de calidad:
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4. Se indican los factores causales más importantes y generales que
puedan generar la fluctuación de la característica de calidad,
trazando flechas secundarias hacia la principal. Por ejemplo,Materias Primas, Equipos, Operarios, Método de Medición, etc.
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5. Se incorpora en cada rama factores más detallados que se puedanconsiderar causas de fluctuación. De ser necesario se crean mascategorías.
6. Finalmente se verifica que todos los factores que puedan causar
dispersión hayan sido incorporados al diagrama. Las relaciones
Causa-Efecto deben quedar claramente establecidas y en ese caso, el
diagrama está terminado.
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Utilidad y venta jasy El diagrama de causa y efecto sirve para que la gente conozca
en profundidad el proceso con que trabaja, visualizando con
claridad las relaciones entre los Efectos y sus Causas.
y Estimula la participación de los miembros del grupo de
trabajo, permitiendo así aprovechar mejor el conocimiento
que cada uno de ellos tiene sobre el proceso.
y Sirve también para guiar las discusiones, al exponer con
claridad los orígenes de un problema de calidad.
y Permite encontrar más rápidamente las causas asignables
cuando el proceso se aparta de su funcionamiento habitual.
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Ejerciciosy Se ha hecho el embarque de material de vidrio para
laboratorio desde el fabricante hasta una planta en un envío
nocturno de servicio de paquetería y ha llegado dañado.
Desarrolle un diagrama de causa y efecto que identifique y
bosqueje las causas posibles de este evento.
y Una persona llega a su oficina de manera consistente
aproximadamente media hora después de lo que le gustaría.
Desarrollar diagrama de causa y efecto que identifique las
causas posibles de este evento.
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Diagrama de Flu joy El diagrama de flujo es la representación simbólica del trabajo realizado en
un producto cuando pasa a través de las diferentes etapas de un proceso porla planta.
y Consiste en la secuencia cronológica de los pasos del proceso o flujo deltrabajo.
y Objetivo: Realizar una revisión crítica del proceso, proporcionando unavisión general de éste para facilitar su comprensión.y Identificar la actividades laborales que generan valor agregado, contra el
trabajo sin valor agregado del proceso.
y C
aracterísticas:� Representación gráfica que muestra las diferentes actividades y etapasasociadas a un proceso.
� La simbología usada en los diagramas de flujo, debe ser sencilla y fácil deentender y utilizar.
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Operación
Inspección
Transporte
Almacén
Demora
Operación-
Inspección
Simbología
Una operación ocurre cuando un objeto es transformado o
modificado en sus características.
Una inspección ocurre cuando un objeto es examinado
para determinar si es conforme a los estándares
establecidos.
El transporte representa un cambio en la locación de un
producto de una estación de trabajo a otra.
Un objeto es almacenado cuando éste es retenido y
protegido contra movimientos no autorizados.
Una demora es un evento que ocurre cuando se interfiere
en el flujo de un objeto.
Los símbolos que se combinan indican, en este caso
operación e inspección, que ambas actividades se hacen
simultáneamente.
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Clasificacióny Existen 2 tipos de diagrama de flujo del proceso: de
producto o material, y del operario.
y El diagrama de flujo del producto proporciona
detalle de los eventos que ocurren sobre un productoo material.
y El diagrama del operario da los detalles de cómo
realiza el trabajador una secuencia de operaciones.
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Importanciay Permite conocer y registrar los eventos cuyos costos
están ocultos y no son productivos; descubrir cuales
y cuántos son.
y Al registrar las distancias, se convierte en una valiosaherramienta para el mejoramiento de la distribución
de planta.
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Venta jasy Facilita la comprensión del proceso y promueve el
acuerdo entre los miembros del equipo.
y Herramienta fundamental para obtener mejoras
mediante el rediseño del proceso, o el diseño de unoalternativo.
y Identifica problemas, oportunidades de mejora y puntos
de ruptura del proceso.
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Ejercicio 1y Realice diagrama de flujo de un proceso con el que este
familiarizado.
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Diagrama de Árboly Es una técnica que permite obtener una visión de conjunto de
los medios necesarios para alcanzar una meta o resolver un
problema.
y Un diagrama de árbol es una representación gráfica de un
experimento que consta de r pasos, donde cada uno de los
pasos tiene un número finito de maneras de ser llevado a cabo.
y Se representa mediante una estructura en la que se comienza
con una meta general (el "tronco") y se continúa con la
identificación de niveles de acción más precisos (las sucesivas"ramas").
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y Las ramas del primer nivel constituyen medios para
alcanzar la meta pero, a su vez, estos medios también son
metas, objetivos intermedios, que se alcanzarán gracias a
los medios de las ramas del nivel siguiente. Asírepetidamente hasta llegar a un grado de concreción
suficiente sobre los medios a emplear.
Diagrama de Árbol
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Venta jasy Exhorta a los integrantes del equipo a ampliar su modo de
pensar al crear soluciones.
y Permite identificar los medios necesarios para alcanzar una
meta o resolver un problema.
y Mantiene a todo el equipo vinculado a las metas y submetas
generales de una tarea.
y Mueve al equipo de planificación de la teoría al mundo real.
yDimensiona el nivel real de complejidad de algún proyecto yse puede prever el encontrarse con soluciones inviables antes
del arranque.
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Ejemplo Diagrama de Árbol
y Un médico general clasifica a sus pacientes de acuerdo a: su
sexo (masculino o femenino), tipo de sangre (A, B, AB u O)
y en cuanto a la presión sanguínea (Normal, Alta o Baja).
Mediante un diagrama de árbol diga en cuantas clasificaciones
pueden estar los pacientes de este médico?
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M
F
A
B
C
D
NA
B
NAB
N
AB
N
A
AA
B
C
D
B
NA
BNABNAB
B
N
Si se cuentantodas las ramas
terminales, se
tiene que el
número de
clasificaciones son
2 x 4 x 3 = 24mismas que
podemos
enumerar;
MAN, MAA, MAB,
MBN, MBA, MBB,
etc, etc.
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Utilidadesy Descomponer cualquier meta general, de modo gráfico, en
fases u objetivos concretos.
y Determinar acciones detalladas para alcanzar un objetivo.
y
En mejora de la calidad, los diagramas de árbol se utilizangeneralmente para identificar todas las tareas necesarias para
implantar una solución.
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Ejercicioy Dos equipos denominados A y B se disputan la final de un
partido de baloncesto, aquel equipo que gane dos juegosseguidos o complete un total de tres juegos ganados será elque gane el torneo. Mediante un diagrama de árbol diga de
cuantas maneras puede ser ganado este torneo.y Un hombre tiene tiempo de jugar ruleta cinco veces como
máximo, él empieza a jugar con un dólar, apuesta cada vez undólar y puede ganar o perder en cada juego un dólar, él se vaa retirar de jugar si pierde todo su dinero, si gana tres dólares
(esto es si completa un total de cuatro dólares) o si completalos cinco juegos, mediante un diagrama de árbol, diga cuántasmaneras hay de que se efectué el juego de este hombre.
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Diagrama de Dispersióny Los Diagramas de Dispersión o Gráficos de Correlación permiten
estudiar la relación entre 2 variables.
y Dadas 2 variables X e Y, se dice que existe una correlación entreambas si cada vez que aumenta el valor de X aumenta
proporcionalmente el valor de Y (Correlación positiva) o si cadavez que aumenta el valor de X disminuye en igual proporción elvalor de Y (Correlación negativa).
y Dadas 2 variables X e Y, se dice que existe una correlación entreambas si cada vez que aumenta el valor de X aumenta
proporcionalmente el valor de Y (Correlación positiva) o si cadavez que aumenta el valor de X disminuye en igual proporción elvalor de Y (Correlación negativa).
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y Se puede dibujar una línea de ajuste (llamada también "línea
de tendencia") con el fin de estudiar la correlación entre las
variables.
y Una ecuación para la correlación entre las variables puede ser
determinada por procedimientos de ajuste. Para una
correlación lineal, el procedimiento de ajuste es conocido
como regresión lineal y garantiza una solución correcta en un
tiempo finito.
Diagrama de Dispersión
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Características principalesy Impacto visual: Muestra la posibilidad de la existencia de
correlación entre dos variables de un vistazo.
y Comunicación: Simplifica el análisis de situaciones numéricas
complejas.
y Guía en la investigación: El análisis de datos mediante esta
herramienta proporciona mayor información que el simple
análisis matemático de correlación, sugiriendo posibilidades y
alternativas de estudio, basadas en la necesidad de conjugar
datos y procesos en su utilización.
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Pasos para construccióny Elaborar una teoría admisible y relevante sobre la supuesta
relación entre dos variables.
y Obtener los pares de datos correspondientes a las dosvariables: Deben estar en cantidad suficiente (al menos 40),
datos correctamente emparejados, datos exactos, datosrepresentativos y se deben anotas las condiciones en las quefueron recolectados.
y Determinar los valores máximos y mínimos en cada una delas variables.
y Marcar sobre el diagrama los pares de datos.
y Interpretar la correlación encontrada y concluir al respetcto.
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Tipos de correlacióny Correlación fuerte: Los
puntos se agrupan claramentealrededor de un a líneaimaginaria que pasa por elcentro de la masa de puntos.Estos casos sugieren que elcontrol de una de las variableslleva al control de la otra.
y Positiva: El valor de la variable ´Yµ aumenta claramente con el valor
de la variable ´Xµ.y Negativa: El valor de ´Yµ
disminuye con el valor de lavariable ́ Xµ.
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y Correlación Débil: Los puntosno están suficientementeagrupados, como para asegurar queexiste la relación. El control de unade las variables no necesariamentenos llevará al control de la otra.
y Correlación Débil, Positiva: El valor dela variable "Y" tiende a aumentar cuando aumenta el valor de la variable"X´.
y Correlación Débil, Negativa: El valor de"Y" tiende a disminuir cuando aumentael valor de "X".
Tipos de correlación
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y C orrelación compleja:El
valor de la variable "Y"
parece estar relacionado
con el de la variable "X",pero esta relación no es
simple o lineal. En este
caso se estudia la relación
más profundamente
Tipos de correlación
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y Sin correlación: Para
cualquier valor de la variable
"X", "Y" puede tener
cualquier valor. No aparece
ninguna relación especial
entre ambas variables.
y En este caso, la teoría no es
correcta y se deben buscar
otros tipos de relaciones.
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Utilizacióny El Diagrama de Dispersión es una herramienta útil para
comprobar (aceptar o rechazar) teorías respecto a la supuestaexistencia de una relación entre dos variables.
U tilización en las fases de un proceso de solución de problemasHay tres puntos de dicho proceso en los que el Diagrama deDispersión puede ser una herramienta útil:
- Durante la fase de diagnóstico, para ensayar teorías sobre lascausas e identificar las causas raíz.
- Durante la fase de corrección, en el diseño de soluciones.
- Para el diseño de un sistema de control que mantenga losresultados de una acción de mejora de la calidad.
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Diagrama de Afinidady Es una forma de organizar la información reunida de sesiones
de lluvia de ideas.
y Esta diseñada para reunir hechos, opiniones e ideas sobre
áreas que se encuentran en un estado de desorganización , y
que se vinculan con un problema de calidad.
y Ayuda a agrupar aquellos elementos que están relacionados
de forma natural.
y
Es un proceso creativo que produce consenso por medio dela clasificación que hace el equipo en vez de una discusión.
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Cuándo se utiliza?y Se debe utilizar un diagrama de afinidad cuando:
El problema es complejo o difícil de entender
El problema parece estar desorganizado
El problema requiere de la participación y soporte de todoel equipo/grupo.
Se quiere determinar los temas claves de un gran número
de ideas y problemas.
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Cómo se utiliza?y Armar el equipo correcto. El líder del equipo es el encargado normalmente
de dirigir al equipo a través de todo el desarrollo del diagrama.
y Establecer el problema. Es de gran ayuda determinar el problema en
forma de pregunta.
yH acer lluvia de ideas/Reunir datos.
y T ransferir datos a notas Post It. Los datos reunidos son desglosados en frases
independientes con un solo significado evidente y solo una frase
registrada en un Post it.
y Reunir los Post it en grupos similares. Los post it deberán colocarse en la
pared para que sean mas visibles. Luego, los miembros del grupo
agrupan los Post it en grupos similares., los cuales se consideran de
afinidad mutua.
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Cómo se utiliza?y Crear una tarjeta de título para cada agrupación. Asignar un
nombre a cada grupo de Post it por medio de una discusiónde grupo. Este título debe transmitir el significado de losPost it en muy pocas palabras. Esto se repite hasta que
todos los grupos tengan un nombre. Los Post it que noencajen se denominan como otros o misceláneos.
y Dibujar el diagrama de afinidad terminado. Después que losgrupos estén ordenados, se deben pegar en una hoja. Lostítulos deben colocarse en la parte superior.
y Discusión. El equipo o grupo deberá discutir la relación delos grupos y sus elementos correspondientes con elproblema.
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Ejemploy Ordene la siguientes características de acuerdo con un diagrama de afinidad:
y Servilletas
y Refresco de Toronja
y Sal
y Cerveza
y Agua Mineral
y Agua de Jamaica
y Agua de fresa
y Tequila
y Limones
y Hielo
y Mezcal
y Vino
y Agua de tamarindo
y Ron
y Agitadores
y Refresco de cola
y Brandy
y Agua Quina