APLICACIN DE LA METODOLOGIA SEIS SIGMA DMAIC PARA REDUCIR LA VARIABILIDAD DEL AISLAMIENTO EN ALAMBRE MAGNETO. Blanca Esthela Corts Romero

Introduccin.Actualmente, el alambre magneto es un producto con gran demanda, debido a que representa una materia prima bsica para la industria elctrica y electrnica. Aplicaciones en:motores elctricos, transformadores, compresores, balastros para luminarias, yugos para televisin, entre los principales.

Este alambre magneto se fabrica en diferentes caractersticas tcnicas, segn su aplicacin: alma de cobre aluminio

rectangular cuadrado; sin aislamiento (desnudo) con aislamiento (fabricado con esmaltes de diferentes caractersticas segn la aplicacin a la que este destinado).Introduccin

En Mxico existen diversas plantas de manufactura de alambre magneto, la industria en donde se desarroll este proyecto de mejora cuenta con 450 empleados, su administracin trabaja bajo un Sistema de Calidad Total, cuenta con una experiencia en el mercado internacional de ms de 45 aos y con 30 aos en Mxico.

Para esta empresa la directriz fundamental de su estrategia de crecimiento es conocer y satisfacer las necesidades de los clientes tanto en Mxico como en los mercados internacionales.Introduccin

Justificacin del uso de la metodologa seis sigma DMAIC.Objetivo del presente proyecto:

Eliminar problemas de calidad (pin hole) en alambre magneto los cuales son un claro defecto que causan rechazos del producto terminado dentro y fuera de la empresa, tiempo mximo: 5 meses

Objetivo metodologa seis sigma DMAIC:

Buscar, detectar y reducir y/o eliminar errores y defectos en un proceso, los cuales son causa de inconformidades con los clientes.Las cinco etapas de la metodologa seis sigma DMAIC son las que guan cada apartado del presente proyecto: Definicin, Medicin, Anlisis, Mejora y Control.

Captulo I.Etapa de Definicin.El objetivo de sta fase es conocer, entender, delimitar y establecer el problema objeto de estudio, as como justificar:el impacto de mejora para el negocio (y los clientes),la necesidad de manejarlo como un proyecto integral en la compaa para lograr el objetivo mediante el claro establecimiento de las metas a lograr.

Impacto del proyecto.Este proyecto se alinea con 3 de las directrices de la compaa que son:Desarrollar productos de alto valor agregado,Mejorar el nivel de calidad y servicio a los clientes y,Reducir costos.Fase Definicin

Beneficios.Mejora en el servicio al cliente: entrega a tiempo del producto y sin problemas de calidad.Eliminacin de costos: en fletes, maniobras de carga-descarga, almacenamiento, multas de clientes por entrega de producto con problemas de calidad, costo de la destruccin, costo del producto, costo de reposicin (entregas urgentes va area), etc. El beneficio econmico se calcula en $ 350,000 dlares anuales.Fase Definicin

Plan del proyecto.El proyecto se desarrolla conforme a las etapas de la metodologa DMAIC: Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar. Cronograma de actividades Proyecto Pin Hole alambre 36 BDL Fase Definicin

ActividadesAccinMarAbrMayJunJulAgoDefinicinPRMedicinPRAnlisisPRImplementacinPRControlPR

Mapeo del proceso.rea de estudio: departamento de esmaltado, en el cual se reciben hilos de cobre desnudo y posteriormente se les aplica dos esmaltes, que al ser polimerizados constituyen el aislamiento elctrico.Las etapas principales del proceso de fabricacin de alambre magneto son las que se muestran enseguida:Fase Definicin

Puntos crticos de control dentro del proceso.Tanto el proceso de estirado como el de esmaltado son controlados mediante equipo computarizado, el cual automticamente monitorea y ajusta los parmetros crticos del proceso, manteniendo el cumplimiento de las especificaciones.Adicionalmente, el equipo esmaltador cuenta con dispositivos que miden constantemente en lnea la continuidad del alambre, permitiendo as que el operador tome acciones correctivas antes de que las tolerancias especificadas sean superadas. Fase Definicin

Antecedentes del problema.Durante las ltimas juntas gerenciales con el Comit de Calidad de la empresa, el gerente de calidad mostr como parte de los indicadores internos de calidad el nmero de quejas de clientes recibidos. Fase Definicin

Mostr tambin porcentajes de rechazo y desperdicio del rea de produccin. Durante los ltimos meses en el rea de Esmaltado alambres de calibre intermedio, se han registrado rechazos por defectos de pin hole durante el proceso, dichos rechazos representan un 2.4% promedio sobre la produccin mensual de los ltimos 4 meses.

Fase Definicin

Grfico4

0.1

0.2

0.9

2.7

2.3

2.2

2.4

Porcentaje

Mes

%

% desperdicio de alambre magneto por problemas con pin hole% promedio ltimos cuatro meses = 2.4%

Hoja1

MesPorcentaje

Ago0.1

Sept0.2DESPERDICIOCOSTO POR FALLASERVICIO

Oct0.92.40%46,00060%

Nov2.7MesQuejas

Dic2.3Ago1DESPERDICIOCOSTO POR FALLASERVICIO

Ene2.2MesQuejasSept20.60%11,00097.50%

Feb2.4Ago0Oct1

Sept0Nov7

Oct1Dic5

Nov5Ene3

Dic3Feb6

Ene3

Feb4

ProductoRechazadoProduccin

36 BDL2.434567364

32 WMG0.00332987684

28 GTN02187895

22 RHL04098736

Cronograma de actividades Proyecto Pin Hole alambre 36 BDL

ActividadesAccinMarAbrMayJunJulAgo

DefinicinP

R

MedicinP

R

AnlisisP

R

ImplementacinP

R

ControlP

R

Integrantes

DB Arenas

L Barcenas

I Camacho

R Perez

Y Quiroga

B Corts

Cronograma de actividades Proyecto Pin Hole alambre 36 BDL

ActividadesAccinMarAbrMayJunJulAgo

DefinicinP

R

MedicinP

R

AnlisisP

R

ImplementacinP

R

ControlP

R

Hoja1

0

0

0

0

0

0

0

Quejas

Mes

Frecuencia de quejas recibidas

Quejas de clientes por problemas con pin hole Alambre magneto 36 BDL

Hoja2

0

0

0

0

0

0

0

Porcentaje

Mes

%

% desperdicio de alambre magneto por problemas con pin hole% promedio ltimos cuatro meses = 2.4%

Hoja3

0

0

0

0

Rechazado

%

% Promedio rechazado por producto rea " Esmaltado calibre intermedio" (Nov-Feb)

0

0

0

0

0

0

0

Quejas

Mes

Frecuencia de quejas recibidas

Quejas de clientes Ago - Feb

0.024

%

DESPERDICIO 2.4 %

46000

$

COSTO POR FALLA $ 46,000 USD ANUALES

0.6

%

SERVICIO60 %

0.006

%

DESPERDICIO0.6%

0.6

%

SERVICIO 97.5%

11000

$

COSTO POR FALLA $ 11,000 USD ANUALES

Input

Supplier

Proces

Output

Customer

Conclusiones Fase de DefinicinQuejas de clientes por causa de problemas de calidad en los pedidos entregados de alambre magneto. Existe presencia de pin hole por arriba del AQL especificado.Una vez realizado el anlisis de dicho problema se determin al rea de proceso de esmaltado como rea de trabajo responsable y encargada de realizar el proyecto de mejora y eliminar el pin hole. Se inicia el proyecto denominado: ELIMINACION DE PROBLEMAS CON PIN HOLE EN ALAMBRE MAGNETO CON AISLAMIENTO

Captulo II.Etapa de Medicin.El objetivo de sta fase es: Diagnosticar la situacin actual. Identificar las necesidades del cliente, entenderlas y convertirlas a especificaciones.

Estratificacin.En el rea de esmaltado se cuenta con cuatro tipos de mquinas para realizar el proceso de esmaltado: serie 250, serie 300, serie 400 y serie 500. Para entender si en alguna de ellas es donde se esta produciendo el defecto con mayor proporcin, se realiz una revisin del desperdicio reportado por el responsable del rea.Fase Medicin

De ese grfico se concluye que la mquina serie 400 hace el 80% del desperdicio por problemas de pin hole. Dado que en esa mquina se producen diversos productos, se realiz un segundo anlisis ahora por producto especfico. Se concluy que la falla de pin hole se presenta ms en el producto 36 BDL con aislamiento de la mquina Serie 400, las cuales se asocian a las quejas recibidas de los clientes.Fase Medicin

Clculo del Sigma del proceso actual.Para calcular el sigma del proceso actual, se utilizaron 24 muestras de alambre magneto 36 DBL de cada una de la mquina serie 400. El resultado obtenido es:Se tiene un sigma actual del proceso (a corto plazo) de 3.008, lo que equivale a 65,741 ppm, el objetivo de este proyecto es lograr una capacidad de proceso de 6 sigma para concluir que el proceso mejor y que se obtendrn los beneficios abajo mencionados.Fase Medicin

MachineDefsUnitsOppsDPUDPOppmZ stZ ltS 40012430.1970.065765,7413.0081.5

CTQ CRITICOSFase Medicin

Estudio R&R.Se realiz un estudio R&R con 10 muestras de alambre magneto 36 BDL, cada muestra corresponde a 20 metros de alambre, sobre las que se realizaron las mediciones por duplicado por dos operadores especialistas en el equipo instrumental de prueba y la respuesta se midi conforme a los procedimientos internos y especificados (en cinco metros debe haber mximo 1 pin hole (dimetro mayor a 0.01 mm se considera defecto crtico). Los resultados del estudio se muestran enseguida Fase Medicin

< 25%, por lo tanto apto para control interno del proceso< 0.05, por lo tanto, la interaccin es significativa, es decir, tienen influencia en los resultados.> 4, por lo tanto, el equipo identifica al menos 5 familias diferentes de las muestras.Fase Medicin

Conclusiones Fase MedicinEl producto causante del 80% de los desperdicios, quejas y rechazos es el alambre magneto 36 DBL con aislamiento por presentar pin hole durante la aplicacin de esmalte.El proceso actual tiene un sigma de 3.La meta a lograr en mximo 5 meses es 6 sigma.Los CTQs crticos de calidad y costo se encuentran al 75% de la meta y servicio al 62.5% de cumplimiento, es decir, hay mucho que mejorar en los aspectos.El anlisis del sistema de medicin valorado a travs de un estudio R&R arroj la conclusin de que el equipo y los operadores son capaces.

Captulo III.Etapa de Anlisis.El objetivo de sta fase es: Determinar y evaluar los resultados de las alternativas de mejora encontradas para establecer los siguientes pasos de correccin y prevencin.

1. Anlisis de posibles causas.Fase Anlisis

2. Diagrama de relaciones.Fase Anlisis

VARIABLEENTRADASALIDA1.- Mala calidad del aislante022.- Suciedad en HR323.- Serie de datos daada334.- Alineacin115.- Mal acomodo del dado126.- Temperatura de horno217.- Grumos008.- Seguimiento a mtodos de operacin0129.- Calidad de cobre4210.- Velocidad2311.- Control de incremento3012.- Lubricacin dado de entrada0413.- Mtodo de prueba1014.- Limpieza Horno de Esmalte4115.- Limpieza dados de entrada3316.- Calidad de dados11

3. Cuantificacin y validacin estadstica de las posibles causas raz y su relacin con el efecto.Cada posible causa raz en lo individual fue analizada para medir el efecto sobre la falla de estudio que es pin hole.Causa #1: Calidad del esmalte. Se realiza prueba para confirmar si la presencia o ausencia del grupo imido en el esmalte es causa del problema en estudio, esto se hace mediante una prueba de hiptesis:Fase Anlisis

Se obtuvieron 10 muestras de alambre 36 BDL previamente tratadas con el esmalte KX91 (el cual no cuenta con el grupo imido) y otras 10 muestras con el esmalte KW39 (con presencia del grupo imido) para verificar el efecto del grupo imido con respecto a la presencia de pin hole.Fase Anlisis

#Variables a validarX1Ausencia del Grupo imidoX2Proveedor de esmalte de cobreX3Superficie de cobreX4Alimentacin de cobreX5CuradoX6Suciedad en horno de esmaltadoX7Suciedad en horno de recocidoX8IncrementoX9FieltrosX10Seguimiento a mtodo de prueba

4. Prueba de normalidad.El valor de p-value esta por arriba de 0.05, por lo tanto se concluye que hay normalidad de los datos. Fase Anlisis

5. Prueba de igualdad de varianzas.Paso 1: Parmetro de inters: igualdad de las muestras.Paso 2:H0 = 1 = 2Paso 3:H1 = 1 2Paso 4:Elegir el estadstico de prueba: FPaso 5:Establecer la regin de rechazo para la hiptesis nulaFcal < Falfa/2, n mx, nmn Fcal > -F alfa/2, n mx, n mnPaso 6:Realizar los clculos con los datos muestrales.Como P value = 0.00 y menor a = 0.05 Paso 7:Conclusin: Se acepta la H1, es decir, no existe igualdad de varianzas, con unaconfianza del 95%.Fase Anlisis

6. Prueba t (verificar igualdad de medias).Fase AnlisisEs decir, las medias de las muestras NO son iguales.

PRUEBA TESMALTEN LOWERSt DevUPPER"B"50.1220.2950.13"A"734.293.31.2Como t Value = -11.20 y Pvalue = 0, entonces la DIF = 6

H0 = 12 = 22H1 = 12 22

Como P value = 0 y menor a = 0.05Se acepta H1 con un 95% de confianza

Causa # 2: Proveedor de Esmalte

De acuerdo al anlisis realizado en el laboratorio de desarrollo para los esmaltes de proveedor A y B, ambos con presencia del grupo imido no hay diferencia en el comportamiento de pin hole. Por lo tanto no es causa raz. Se realiz un diseo de experimentos 25-1 fraccionado. Se realizaron 16 combinaciones obtenindose como resultado cero fallas de pin hole en todos los casos.Por lo tanto no es causa raz.Fase Anlisis

Causa # 3: Superficie de CobreSe provoc una mala superficie del conductor de cobre mediante las variables A, B y C para daar intencionalmente el cobre, se obtuvieron dos carretes por cada condicin y se les determin cinco veces la prueba de pin hole obtenindose como resultado cero fallas.Por lo tanto no es significativo y no es causa raz. Fase Anlisis

Hoja1

VARIABLENIVEL BAJO (-)NIVEL ALTO (+)

A - Colocacin del dado.Dado colocado al revsDado colocado normal.

B - Suciedad en el dado.Dado sucioDado limpio

C - LubricanteSin lubricanteCon lubricante

D - DesnudoDesnudo mnimo nominalDesnudo mximo

E - Proveedore de cobreCobre ACobre B

Causa # 4: Alimentacin de CobreSe utiliz alambre de cobre A y B de proveedores que ofrecen diferente calidad superficial, se realiz alimentacin a dos velocidades y se concluy que no es significativo, por lo tanto no es causa raz.Se realiz un segundo Diseo de Experimentos 28-4 fraccionado, de acuerdo con los resultados se observa que ninguna de las interacciones es significativa.Fase Anlisis

Hoja1

# ExpVelocidadLIMP. DADOLUBRICANTEDESNUDOCOBRE

11sucioConMinimoMexicana

21limpioSinMinimoMexicana

31sucioSinMaximoMexicana

41limpioConMaximoMexicana

52sucioSinMinimoMexicana

62limpioConMinimoMexicana

72limpioSinMaximoMexicana

82sucioConMaximoPrept. Dogge

91limpioConMinimoPrept. Dogge

101limpioSinMaximoPrept. Dogge

111sucioConMaximoPrept. Dogge

121sucioSinMinimoPrept. Dogge

132sucioConMinimoPrept. Dogge

142limpioSinMinimoPrept. Dogge

152limpioConMaximoPrept. Dogge

162sucioSinMaximoPrept. Dogge

Causa # 5: Curado.De acuerdo a los resultados del diseo de experimentos la velocidad (B), la temperatura del horno de esmaltado (A) y su interaccin no son significativas, estas son las variables que influyen en el curado. Por lo tanto no es causa raz.Causa # 6: Suciedad en el horno de Esmaltado.De acuerdo con el resultado de diseo de experimentos no aparece como causa raz. Fase Anlisis

Causa # 7: Suciedad en horno de recocido.Con base a los resultados del diseo de experimentos aparece como significativa.Por lo tanto SI es causa raz.Causa # 8: Incremento. No es causa raz Causa # 9: Fieltros. No es causa raz.Fase Anlisis

En base a los resultados del diseo de experimentos aparece nicamente como significativa la variable del horno de recocido, sin embargo la explicacin del diseo es baja por lo que en base a la experiencia del equipo se decidi realizar un segundo diseo de experimentos involucrando las variables horno de recocido, horno de esmaltado y temperatura del horno de esmaltado.

De acuerdo con los resultados del segundo diseo las variables temperatura del horno de esmaltado y suciedad en el horno de recocido, as como la interaccin entre ambas resultaron ser significativas. La explicacin del diseo es de un 99 % por lo que es aceptable, se realiz una corrida de confirmacin con los siguientes resultados.Fase Anlisis

7. Corrida confirmatoria.De acuerdo con el resultados en la prueba de pin hole y con los anlisis de laboratorio tomamos la decisin de considerar nuestra mejor condicin con horno de recocido limpio y temperatura 520C para mantener nuestras caractersticas de pin hole, rigidez y flujo termoplstico consistentes.Fase Anlisis

8. Conclusiones Etapa de Anlisis.Luego de conocer las principales causas que originan el defecto de pin hole, se concluye que las causas principales que se debe controlar para eliminar el defecto de pin hole son:Limpieza de horno de recocidoControl de temperatura del horno(520C).Habr que implementar controles para ambos y asegurarse de que no continuaran siendo causas raz para provocar el defecto de pin hole.

Captulo IV.Etapa de Mejora.El objetivo de sta fase es: Desarrollar, llevar a cabo las mejoras propuestas en la etapa de anlisis.

1. Posibles alternativas de solucin.Causa raz 1: Ausencia del grupo imido.Las acciones a seguir es incluir en la especificacin del producto 36 BDL 21/04 el esmalte KW39 el cual contiene al grupo imido y despus reflejarlo en la orden de fabricacin, con el objetivo de que sea el esmalte adecuado para la prueba de pin hole. Se analizaron con los stakeholders involucrados en este proyecto, las posibles alternativas de solucin, como se muestra a continuacin.

De la solucin seleccionada se desprenden algunas acciones como:a) Mantener un nivel de inventario adecuado del esmalte KW39.b) Difundir e instruir a los operadores sobre el uso del esmalte KW39.c) Registrar el uso del esmalte en la orden de fabricacin.

Fase Mejora

Causa raz 2: Suciedad en horno de recocido. De la solucin seleccionada se desprenden algunas acciones como:a) Se establece una rutina de limpieza semanal.b) Se elabora un instructivo de limpieza para el horno de recocido. Fase Mejora

Causa raz 3. Temperatura en el horno de Esmaltado. De la solucin seleccionada se desprenden algunas acciones como:a) Se establece nuevo estndar de temperatura.b) Se elabora reporte de control de proceso.Fase Mejora

2. Plan y programa de implementacin de las alternativas seleccionadas.Fase Mejora

S= 0.0487904 R.Sq= 99.96% R.Sq (adj) = 99.74%Fase Mejora

Estimated Effects and Coefficients for MediaTemCoefSECoefTPConstant0.61620.0172635.670.018Temperatura0.890.44930.0172526.040.024H Recocido1.16450.58920.0172533.750.019H Esmaltado-0.4325-0.2160.01725-12.540.051Temp. H. Recocido0.83250.41630.0172524.130.026Temp. H Esmalte-0.10050.05030.01725-2.910.211H Recoc.-H Esmalt.-0.3665-0.1830.01725-10.620.06

5. Conclusiones Fase de Mejora.Se determina que el tipo de esmalte a usar es significativo para el efecto de pin hole, por lo que se especific el uso del esmalte que contiene el grupo IMIDO que es el KW39.Se capacita a los operadores para el uso de este esmalte, as como a llenar los registros para el control del proceso usando este esmalte.Finalmente, se encontr como rea de oportunidad los registros de temperatura del horno de esmaltado, en los cuales los operadores deben ser capacitados y tomar a su cargo dicho control.

Al proponer el proyecto y las acciones implementadas se controla el proceso satisfactoriamente logrando cero problemas en calidad y cumplir los requerimientos del cliente.

Captulo V.Etapa de Control.El objetivo de sta fase es: Validar, verificar y monitorear las mejoras realizadas para que sigan cumplindose y detectar cualquier reincidencia para corregir a tiempo.

1. Monitoreo de variablesSe implementan las acciones en todas las mquinas del rea de acuerdo al plan aqu descrito.2. Planes de EstndaresUso del esmalte con el grupo imido.a) Se modifica la orden de fabricacin en donde se seala el esmalte obligatorio KW39.Fase Control

Para la limpieza del Horno de Recocido:a) Se genera un procedimiento para el instructivo de limpieza.b) Se capacita a los operadores para garantizar la limpieza del horno de recocido.Fase Control

Para el control de la temperatura se utilizaron los siguientes documentos de control:a) Uso de hoja de proceso. b) reporte de control de proceso.c) actividades de capacitacin y entrenamiento. Fase Control

3. Estandarizacin de las soluciones a otras reas.Las reas con mayor beneficio gracias a este proyecto fueron: produccin de esmaltado, torcido, finanzas, comercial y manufactura.

Se aplic la mejora en el resto de las mquinas (serie 500, 300 y 250), logrando reducir la falla de pin hole a cero.Fase Control

5. Conclusiones Fase de Control.Se implementaron cotramedidas para asegurar que las causas raz detectadas se cumplieran, se pudieran auditar y asegurarse de que se estn cumpliendo:Adicional, se implementaron controles similares en el resto de las reas con mquinas similares, para obtener un beneficio completo a nivel compaa.

Causa RazPresencia grupo imidoLimpieza de horno de recocidoLimpieza de horno de esmaltadoTemperatura horno de recocido

Conclusiones del proyectoSe logr el objetivo del proyecto (eliminar el problema de pin hole) gracias al uso ordenado y planeado de la metodologa seis sigma DMAIC.La validacin estadstica de los datos y resultados fue el soporte irrefutable para contar con el 100% de apoyo por parte de la Direccin.Este proyecto sirvi de base para que se aprobara un cambio en la organizacin (capacitacin, nuevos proyectos de mejora, formacin de equipos de trabajo, etc).

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