V. Fase de mejora · Web viewEn la fase de Análisis identificamos las causas de variación. En...

V. Fase de mejora

Curso de Yellow Belts

Dr. Primitivo Reyes Aguilar / agosto 2012 www.icicm.com [email protected] 04455 52 17 49 12

V. FASE DE MEJORA LEAN SIGMA - YELLOW BELTS P. Reyes / agosto 2012

ContenidoV. FASE DE MEJORA........................................................................................................... 4

Introducción................................................................................................................... 4

A. MÉTODOS LEAN PARA LA MEJORA................................................................................6

1. Las 5 S’s, organización y limpieza...................................................................................6

Fábrica visual...............................................................................................................8

5S’s en la oficina..........................................................................................................9

2. Kanban - Jalar.................................................................................................................9

3. Poka Yokes – A Prueba De Error...................................................................................12

4. SMED – Reducción de tiempos de preparación y ajuste (SUR)....................................15

5. Flujo continuo de manufactura (CFM).........................................................................16

Takt Time......................................................................................................................17

6. Kaizen...........................................................................................................................18

Kaizen Blitz....................................................................................................................18

8. Teoría de restricciones (TOC).......................................................................................19

B. MÉTODOS ESTADÍSTICOS DE SEIS SIGMA....................................................................21

8. Diseño de experimentos factoriales.............................................................................21

Perspectiva histórica.....................................................................................................21

Introducción................................................................................................................. 21

Aplicaciones del DOE.................................................................................................22

Definición de DOE......................................................................................................22

Pasos del DOE............................................................................................................23

Ejemplo de Diseño factorial fraccional.........................................................................24

Implementado y validando soluciones......................................................................27

Ejemplo de diseño experimental factorial completo....................................................28

C. TÉCNICAS DE CREATIVIDAD..........................................................................................29

Tormenta de ideas........................................................................................................29

Analogías...................................................................................................................... 30

Seis sombreros para pensar..........................................................................................30

Técnica del grupo nominal............................................................................................30

Relaciones forzadas......................................................................................................31

SCAMPER......................................................................................................................31

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Análisis morfológico..................................................................................................... 31

Listado de atributos......................................................................................................32

Listas de verificación.....................................................................................................32

Mapas mentales...........................................................................................................33

TRIZ...............................................................................................................................33

D. MÉTODOS DE SIMULACIÓN.........................................................................................35

Teoría de colas Q:.........................................................................................................35

Simquick....................................................................................................................... 36

Software ARENA...........................................................................................................37

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V. FASE DE MEJORA

Introducción

Propósito:

Desarrollar, probar e implementar soluciones que atiendan a las causas raíz

Salidas

Acciones planeadas y probadas que eliminen o reduzcan el impacto de las causas raíz identificadas.

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MedirMedir Analizar MejorarMejorar ControlarControlarDefinirDefinir

Tormenta deideas

Técnicas decreatividad

MetodologíaTRIZ

Generación de soluciones

Diseño deexperimentos

Optimización

No

Implementación desoluciones y verificación

de su efectivdad

Evaluación de soluciones(Fact., ventajas, desventajas)

Solucionesverificadas

¿Soluciónfactible?

Si

Causasraíz

FASE DE MEJORA

Efecto de X'sen las Y =

CTQs

Ideas


En la fase de Análisis identificamos las causas de variación. En esta fase se utilizan una serie de métodos Lean y de creatividad enfocados a establecer mejoras relacionadas con la reducción de tiempos de proceso o tiempos de ciclo y muda, así como métodos de diseño de experimentos (DOE) para seleccionar las causas que más afectan a los CTQs e investigar estas causas para conocer el comportamiento del proceso. El método de DOE consiste en realizar cambios en los niveles de operación de los factores (X’s) para obtener los mejores resultados en la respuesta "Y". Esta información es de gran ayuda para la optimización y mejora de procesos.

Comparaciones de la situación antes y después para identificar la dimensión de la mejora, comparar los resultados planeados (meta) contra lo alcanzado

Objetivos: Aplicar herramientas de mejora Lean Conducir el diseño de experimentos para la optimización de procesos Aplicar técnicas de creatividad para alternativas de solución Aplicar técnicas de simulación para prueba de escenarios de procesos Eliminar las causas raíz y optimizar la operación de los procesos

Herramientas aplicadas dependiendo del problema a solucionar:No Herramienta Para que es usada.

1 A 8

Métodos Lean

Para mantener una operación suave y esbelta y reducir el Muda y tiempos de ciclo o tiempos de respuesta se utilizan los métodos Lean: - Las 5S’s, - Kanban, - Poka-Yokes, - SMED (SUR) reducción de tiempos de preparación, - CFM mejora del flujo, - Kaizen y - Teoría de Restricciones

9Diseños de

experimentosfactoriales

Sirven para identificar los mejores niveles de los parámetros del proceso donde se optimiza la respuesta deseada, tienen menos costos que experimentar a prueba y error

10Técnicas de creatividad

Permiten generar una amplia gama de alternativas creativas de solución a las causas raíz, para tomar las mejores decisiones.

11Métodos de Simulación

Simulan la operación de diferentes escenarios de procesos para su optimización.

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A. MÉTODOS LEAN PARA LA MEJORA

1. Las 5 S’s, organización y limpieza

Las 5Ss son un método muy efectivo para reducir el Muda. Se inician con un compromiso formal para orden y limpieza que se vuelve sistemático, incluye la medición, auditoría y el seguimiento de la limpieza, el orden y la pulcritud.

Una vez implementadas las 5Ss se incrementa la moral, se mejora la imagen con el cliente y se incrementa la eficiencia, haciendo más rentable y competitiva a la organización.

Se tienen cinco palabras en inglés que inician con S como contraparte a las palabras japonesas originales como sigue:

Seiri (sort, clasificar) Seiton (Straighten, ordenar) Seiso (shine, limpiar) Seiketsu (standardize, estandarizar) Shitsuke (sustain, self-discipline, disciplinar)

Paso 1. Seiri (clasificar)

Se enfoca a eliminar lo innecesario del lugar de trabajo. Separar los necesario de lo innecesario, a través de la colocación de tarjetas rojas en artículos no requeridos para completar la tarea actual. Estos artículos se mueven a un área separada de tarjetas rojas, lo que no se requiere se descarta (herramentales rotos, fixtures obsoletos, desperdicios, exceso de materiales, etc.).

Paso 2. Seiton (ordenar)Se enfoca a hacer eficientes y efectivos los métodos de almacenamiento, para facilitar la rastreabilidad de los artículos. Se colocan con un orden que permita su identificación y uso de manera fácil.

Preguntas: ¿Qué necesito para hacer el trabajo? ¿dónde debe estar localizado este artículo? ¿cuántos artículos se necesitan realmente?

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Entre las estrategias se incluyen: pintura de pisos, delinear áreas de trabajo, poner tableros, contenedores y gabinetes modulares para artículos necesarios “un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar”.

Paso 3. Seis (limpieza)

Después de los pasos anteriores es necesaria la limpieza diaria del área de trabajo, dando seguimiento para asegurarlo, esto crea orgullo con los trabajadores, al tener un área limpia.

Este paso crea sentimiento de propiedad en el equipo e instalaciones, los trabajadores empiezan a notar ahora si hay fugas de aire, fugas de aceite, fugas de refrigerante, contaminación, vibración, fracturas y desalineamiento, los cuales si se atienden pueden ocasionar fallas mayores y pérdidas de producción y utilidades.

Paso 4. Seiketsu (estandarizar)Aquí se trata de estandarizar las mejores prácticas en el área de trabajo. Todos los empelados involucrados en el proceso deben participar en el desarrollo de un método estándar. Los empleados pueden generar ideas valiosas sobre el tema.

Mantener y dar seguimiento a las primeras 3 Ss, crear un procedimiento para las mismas y revisarlas:

Paso 5. Shitsuke (disciplina)Sostener los cuatro pasos anteriores y mejorarlos de manera continua, el la S más difícil de lograr, los humanos se resisten al cambio y pueden regresar a las condiciones anteriores de confort.Se trata de crear orgullo y apego a los estándares (establecidos en las 4 S’s anteriores). Por medio de la auto disciplina, cada individuo se compromete al proceso, sigue las reglas y mantiene la motivación.

Paso 6. Seguridad (5S’s + 1)

Remover riesgos y peligros

Fábrica visualHay tres razones para usar herramientas de fábrica visual:

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Hacer visibles los problemas Ayudar a los empleados y a la administración a permanecer en contacto con área

de trabajo Para clarificar metas de mejora

Los tableros de producción y de programación son ejemplos de fábrica visual. Incluyen datos de producción diaria, aspectos de mantenimiento, o problemas de calidad para que todos los vean. Al iniciar el turno el supervisor usa los tableros para una discusión breve de de las actividades planeadas del día y los problemas específicos. También pueden usarse por los gerentes y visitantes para observar el avance y estatus de las actividades. Entre los aspectos que ser mostrados en los tableros se tienen:

Problemas de calidad Cartas de tendencias Listas de verificación Tendencias en accidentes Productividad Registros de capacitación Reducciones de costos Mantenimiento productivo total Tiempos muertos de máquina Actividades de 5S’s Instrucciones de trabajo estandarizado

El jidohka se define como un dispositivo que para la máquina siempre que un producto defectivo es producido, es autonomación, es decir automatización con elementos humanos de apoyo.

Cuando un equipo funciona mal, prende una luz roja u suena una alarma, el operador o personal de mantenimiento deben acudir a reparar la falla.

El kanban proporciona el control de materiales para el piso de la fábrica, las tarjetas controlan la producción y el inventario. Como apoyo en el lugar de trabajo se encuentran tableros de herramientas con sus siluetas marcadas en este.

5S’s en la oficina

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• Mantener una oficina ordenada, con trabajo en equipo y papelería estandarizada • Hacer un programa de trabajo para cada empleado• Para el caso de proyectos, poner el programa en pizarrón para que todos sepan el

estatus• Establecer un sistema (gavetas, folders, contenedores) para que cualquier persona

pueda identificar la fecha de vencimiento de las tareas

2. Kanban - Jalar

Sistema tradicional de “empujar” y el sistema de “jalar” de KanbanNo se puede tener una idea clara del avance del producto. El sistema se basa en pronósticos, el producto se fabrica con énfasis en la mejor eficiencia productiva no importando si las siguientes operaciones lo requieren.

Depto. AMáquinas

A

Depto. BMáquinas

B

Depto. C

Depto. DEmpaque

EInspección

InventarioProductos

Terminados(200)

Materiasprimas

WIP

WIP

WIP WIP

WIPRetrabajos

WIP

El sistema de “jalar” de Kanban se basa en el uso real del cliente, solo se produce si hay pedidos y las operaciones anteriores producen si las siguientes operaciones lo consumen.

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Flujo del proceso

Cuadros Kan BanFlujo de las tarjetas

ProcesoA

ProcesoB

ProcesoC

ProcesoD

ProveedorCliente

FABRICACIÓN

LÍNEA DE ENSAMBLE

1.- Cuando se utiliza un contenedor el Kanban de

producción se coloca en el buzón2.- El Kanban es llevado al

tablero de programación del proceso anterior. BUZÓN

TABLERO

3.- Los Kanban son recibidos y puestosen el tablero de programación en el

orden en que se van recibiendo

5.- Después de producir la cantidad de piezas especificadas se coloca el Kanban y

se lleva a la localización indicada

4.- Las herramientas se van preparando en el orden de recibo de

los Kanban y se produce en la misma secuencia de recibo.

KanbanEs una palabra japonesa que significa “señal”, es una señal para los procesos internos para proporcionar cierto producto. Los Kanbans normalmente son tarjetas, pero pueden ser banderas, espacios en piso, etc. Kanban proporciona controla el flujo de materiales con alguna indicación de:

Número de parte Cantidad Localización Tiempo de entrega Color de estantes de destino Códigos de barras, etc.

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Taiichi Ohno de Toyota Motor Company desarrolló el método Kanban, es una analogía de la operación del supermercado de EUA. Kanban es un método de control de material en la planta, reduciendo al mínimo el tiempo de espera para surtir el pedido a un cliente. Los inventarios y tiempos de entrega se reducen por medio del Heijunka (nivelación de producción). Este es el sistema “jalar” (Pull):La orden para producir partes en una estación de trabajo se dispara al recibir una tarjeta Kanban. El objetivo de este sistema es eliminar el papeleo, minimizar el WIP e inventarios de productos terminados. Algunos ejemplos de las tarjetas Kanban son:

Prerrequisitos del Kanban Suavización de la producción Programa maestro Nivelar la carga del programa Cambios rápidos Equipo capaz Mantenimiento Productivo Total tiempos muertos y defectos

mínimos Organización adecuada de planta con Las 5S’s Lay Out y distribución de planta adecuada Entregas confiables de proveedores y cero defectos Trabajo estandarizado

Operación del KanbanDebido a la secuencia crítica de un sistema Kanban, se hacen mejoras continuamente. No puede interrumpirse el flujo por que falle una máquina o por problemas de calidad, ya que esto para al sistema, por lo que se deberán hacer esfuerzos para evitar tiempos muertos de máquinas y eliminar fuentes de errores en producción.

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Conforme decrece el número de tarjetas Kanban, se reducen los inventarios y los paros otra vez resaltan, estos deben ser eliminados, alentando la eficiencia de producción y mejora de la calidad.

Shingo notó que el sistema Kanban es aplicable en plantas de producción repetitiva donde hay partes diferentes pero que comparten los mismos procesos. En ambientes donde hay operaciones de producción uno-de-una clase.

Propósitos del Kanban Mejorar la comunicación entre procesos Producir en base a las demandas reales no en pronósticos Prevenir producción en exceso Controlar los inventarios Establecer prioridades de abastecimiento Mostrar restricciones (cuellos de botella) que puedan ser atendidos por Kaizen

Hacer visible el flujo de materiales en relación a: Localidades de almacenamiento y entrega Cantidades estándar y tipo de contenedor Método o frecuencia de transporte Estatus de prog. De producción en Pizarrones Mantener involucrado al personal en procedimientos estandarizados

Reglas básicas del Kanban1. El proceso siguiente viene a retirar sólo lo que necesita2. Producir sólo para reponer lo que retira el siguiente proceso3. No enviar productos defectuosos a la siguiente operación4. Las partes no deben ser producidas o transportadas si no hay tarjeta de Kanban 5. Todo contenedor de partes está Estandarizado, debe tener anexa una tarjeta de movimiento o producción6. El número real de partes en el contenedor debe coincidir con la cantidad en la tarjeta Kanban

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3. Poka Yokes – A Prueba De ErrorShigeo Shingo reconoce el error humano es normal y no necesariamente crea defectos. El éxito de los dispositivos Poka-Yokes es que a través de un dispositivo o procedimiento captura el error antes de que repercuta en producto no conforme, lista las siguientes características de los Poka-Yokes:

Es posible hacer inspección al 100% Evitan el muestreo para seguimiento y control No son caros

Se pueden utilizar numerosos dispositivos mecánicos como filtros, con base en longitud, altura y peso. Las cajas registradoras en los restaurantes de comida rápida tienen esquemas de los productos comprados. El uso de códigos de barra en los supermercados elimínan los errores de dedo y ahorran tiempo. De esta forma los dispositivos a prueba de error son preventivos.

Ejemplo de Poka-Yokes del día a día Tapón de gasolina asegurado con cadena Bombas de gasolina con boquillas que se botan con tanque lleno Sockets polarizados de 110 V El horno de microondas se apaga al abrir la puerta Zumbador de cinturón de seguridad para avisar a conductor y pasajeros Sensor eléctrico de elevadores para evitar que la puerta golpee a las personas Llaves de coche simétricas para permitir su inserción en ambos lados Dibujos de alimentos en las registradoras de los restaurantes de comida rápida Código de barras para identificar el producto durante su distribución

Errores Causa ContramedidasOlvido Poca concentración Listas de verificación / Ayudas visualesFalta de comprensión Situaciones no familiares Capacitación / listas de verificación / trabajo

estandarizado / ayudas visuales / instructivos de operación

Identificación Apariencia similar Capacitación / Ayudas visualesEmpelados nuevos Sin experiencia Capacitación / formación de habilidades / trabajo

estandarizado / ayudas visuales / instructivos de operación

Errores deliberados Ignorar las reglas Capacitación / Instructivos de trabajoErrores inadvertidos Mente ausente Disciplina / formación de habilidades / trabajo

estandarizado / ayudas visuales / listas de verificación

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Lentitud Retraso en juicios Trabajo estandarizado / ayudas visuales / instructivos de trabajo

Falta de estándares Instrucciones inadecuadas

Trabajo estandarizado / Instrucciones de trabajo

Errores sorpresa Equipo errático TPM / Estandarización del trabajoErrores intencionales Sabotaje Educación / Disciplina

Tipos de Poka Yokes

TécnicaCESE O

SUSPENSIÓNDE ACTIVIDADES

CONTROL

ADVERTENCIA

Predicción

Cuando un error está por ocurrir

Los errores son imposibles

Cuando algo está a punto de fallar

Detección

Cuando un error o defecto ya ha ocurrido

Los artículos defectuosos no pueden moverse a la

siguiente operación

Inmediatamente cuando algo está fallando

Paro (Tipo A): Cuando ocurren anormalidades mayores, evitan cierre de la máquina, interrumpen la operación. En algunos casos el operador tiene disponibles interruptores que paran el proceso total, si detecta errores mayores

Advertencia (Tipo B):Cuando ocurren anormalidades menores. Indican con luces o alarmas para llamar la atención del personal. Es necesario regular intensidad, tono y volumen.Los defectos continúan ocurriendo hasta que se atienden. Algunos separan el producto defectuoso.

Mecanismos utilizados• Métodos de contacto (microswitches)• Métodos sin contacto (sensores)• Métodos de valor fijo de movimientos (contadores)• Métodos de movimientos predeterminados

Los poka-yokes son especialmente efectivos ante situaciones de Banderas Rojas si: Se requiere vigilancia en operaciones manuales

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Puede ocurrir una mala colocación de componentes El CEP es difícil de aplicar Los costos de rotación y capacitación son altos Pueden ocurrir causas especiales

Si no se pueden utilizar Poka Yokes, al menos:• Use colores y códigos de color• Vouchers de tarjeta de crédito (el cliente retiene la copia amarilla, el

comerciante la blanca) • Use formas• Guarde diferentes tipos de partes en diferentes recipientes de moldes

4. SMED – Reducción de tiempos de preparación y ajuste (SUR)SMED significa “Single Minute Exchange of Die” por Shigeo Shingo (analogía a los Pits).Los tiempos de preparación y ajuste largos son un gran problema para las empresas con bajo volumen de producción. La tendencia ha sido hacer corridas largas del mismo producto (Henry Ford modelo T coches negros). Sin embargo actualmente con el dominio del cliente, en un ambiente industrial competitivo, el poder cambiar de modelo rápidamente puede crear una ventaja competitiva. El SMED:

Expande la capacidad productiva Reduce los inventarios y minimiza los desperdicios Previene respuestas más rápidas a cambios en la demanda Incrementa la flexibilidad operativa Hace más efectivo el uso del espacio Mejora la utilización de la maquinaria y equipo Reduce la manejo de materiales Incrementa la eficiencia y seguridad del operador

Para lograr cambios rápidos, se determinan las operaciones que pueden ser realizadas mientras la máquina está parada, denominadas operaciones internas (IS), y diferenciarlas de las que se pueden realizar mientras la máquina está trabajando (ES). Se elimina cualquier paso inútil. La secuencia es la siguiente:

Filmar las operaciones de cambio y ajuste ya analizarlas Remover operaciones inútiles Convertir (IS) a (ES)

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Simplificar ajustes e instalaciones Suprimir ajustes y pruebas Trabajar continuamente en ideas de mejora

Los métodos de cambio rápidos siguen la siguiente secuencia: Documentar todos los elementos de las preparaciones y los ajustes actuales Separar las operaciones internas de las externas Convertir ajustes internos a ajustes externos Generar ideas para reducir los ajustes internos y externos Evaluar y probar nuevas ideas Prepararse para el siguiente cambio usando nuevas ideas Estandarizar nuevas acciones y procedimientos Mejorar el proceso continuamente

5. Flujo continuo de manufactura (CFM)

El principio en CFM es que el material debe moverse una pieza a un tiempo, a una tasa determinada por la necesidad del cliente. El flujo del producto debe ser suave e ininterrumpido por:

Problemas de calidad Preparaciones y ajustes Confiabilidad de máquinas Fallas Distancia Métodos de manejo de materiales Transporte de materiales y productos Áreas de apilado Problemas de inventarios WIP Etc.

La producción masiva de lotes de producción grandes implica tiempos de espera entre operaciones, y las siguientes fallas:

Tiempos de entrega más largos para los clientes Se requieren recursos adicionales Se requieren gastos de transporte adicionales

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Los costos de daño al producto y deterioración se incrementan

El flujo contínuo de una pieza: Entrega de productos al cliente sin retraso Requiere menos almacenamiento y transporte Reducir el riesgo de pérdidas Proporcionar un mecanismo para resolver otros problemas

Idealmente en una distribución de planta de flujo continuo, los pasos de producción se arreglan en una secuencia estricta, tal como en una línea o una celda en U, sin WIP, usando el flujo de una sola pieza, cada operador debe operar la estación con completa confiabilidad para lograr flujo continuo y el takt time deseado.

Los siguientes conceptos son importantes:

Poka-Yokes (A Prueba de Errores): para prevenir defectos antes de continuar al siguiente paso

Inspección en la fuente: para capturar errores que causan defectos y corregir el proceso

Auto inspección: chequeo por el operador para capturar defectos y corregir el proceso

Inspecciones sucesivas: chequeo por el siguiente proceso para capturar errores y corregir el proceso

Mantenimiento productivo total (TPM) se usa para lograr una alta capacidad de máquina

Takt Time

Es un término (usado por Toyota) para definir el elemento de tiempo que iguala a la tasa de demanda.

En una línea de flujos de una sola pieza, el tiempo para cada operación está limitado, se balancea para que cada operador realice su trabajo en el tiempo permitido. La palabra takt es una palabra alemana de la batuta usada por un conductor de orquesta. Proporciona el paso o ritmo del proceso, al cual debe ser diseñado en sus operaciones.

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6. KaizenKaizen es el término japonés que significa mejora continua, el término Kai significa cambio y zen significa bueno. Se refiere a mejora incremental, pero de forma continua para todos. Kaizen es un término que cobija con una paraguas a:

Productividad Control total de calidad Cero defectos Sistema de sugerencias Producción Just iun Time

Kaizen logra mejoras sin o con muy poca inversión y sin la compra de equipo sofisticado. La estrategia Kaizen involucra las siguientes consideraciones:

Mantener y mejorar los estándares de operación Mejorar los procesos Usar los ciclos PDCA/PDSA Proporcionar partes buenas al siguiente proceso Hacer que la calidad tenga la máxima prioridad Resolver problemas con base en datos

El procedimiento Kaizen1. Observar el proceso actual y el tiempo que toman las operaciones2. Analizar el proceso actual3. Generar ideas para eliminar desperdicios e implementar una nueva secuencia de trabajo. - Herramientas de análisis de problemas. - Revisar el plan y la nueva secuencia de trabajo4. Implementar un plan revisado5. El supervisor / operador verifican la secuencia del trabajo: - Correr una producción completa y validar6. Documentar la nueva operación estándar7. Repetir el Ciclo

Kaizen BlitzMientras que las actividades de Kaizen se consideran de largo plazo por números individuos, un evento Kaizen o Kaizen Blitz se enfoca a un área específica en un periodo corto de tiempo.

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El Kaizen Blitz utiliza voluntarios multifuncionales y un facilitador durante un periodo de 3 a 5 días, para hacer una mejora al área de trabajo con la modalidad de un proyecto a la vez. La mayoría de los miembros se seleccionan del departamento en que se hace el evento. Se utilizan varias métricas para medir los resultados de un Kaizen Blitz:

Reducción de espacios Mayor flexibilidad de línea Flujo de trabajo mejorado Ideas de mejora Mayores niveles de calidad Ambiente de trabajo más seguro Reducir el tiempo sin valor agregado

8. Teoría de restricciones (TOC)La teoría de restricciones (TOC) es un sistema desarrollado por Eliyau Goldratt. En 1986 Goldratt y Cox publicaron un libro titulado La Meta (Goldatt, 1986) que describe un proceso de mejora continua. Goldratt ha escrito otros libros sobre el tema, incluyendo Theory of Constraints (Goldratt, 1990). La Meta le recuerda al lector que hay tres medidas básicas para evaluar un sistema:

Throughput Inventarios Gastos de operación

Algunos de los conceptos usados en TOC son los siguientes: Recursos cuello de botella son recursos cuya capacidad es igual o menor que la

demanda del cliente. A estos recursos se les debe aligerar la carga. Las plantas balanceadas no siempre son buenas. La demanda del flujo de la

planta se debe ajustar a la demanda del mercado. Se puede hacer más con menos al producir lo que requiere el mercado en ese momento.

Los eventos dependientes y las fluctuaciones estadísticas son importantes. Un evento subsecuente depende de otro anterior a el. Un cuello de botella restringe el throughput total.

Throghput es la tasa en la cual un sistema genera dinero a través de las ventas. El producto terminado debe venderse antes de que pueda generar dinero.

El inventario es todo el dinero que el sistema tiene invertido al comprar cosas que intenta vender. También se denomina inversión vendida.

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Los gastos de operación son todo el dinero que el sistema gasta para convertir el inventario en throughput

Los términos throughput, inventario y gastos de operación definen el dinero que entra, dinero que se estanca y dinero que sale.

Goldratt recomienda que se sigan los pasos siguientes para implementar TOC:1. Identificar las restricciones del sistema2. Decidir como explotar las restricciones del sistema3. Subordinar cada cosa a las decisiones anteriores4. Elevar las restricciones del sistema5. Regresar al paso 1. Una vez que se ha roto la restricción, buscar nuevas restricciones.

Operación del sistema Tambor, Buffer, Cuerda Tambor (Drum): es la restricción que controla el paso o velocidad del proceso. El

“sonido”. Inventario de seguridad (Buffer): es el inventario en proceso WIP para operar el

cuello de botella. Cuerda (Rope): Es el mecanismo de retroalimentación que va desde el inventario

de seguridad (Buffer) al punto de entrada de materias primas.

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B. MÉTODOS ESTADÍSTICOS DE SEIS SIGMA

8. Diseño de experimentos factoriales

Perspectiva histórica Ronald Fisher los desarrolla en su estación agrícola experimental de Rothamsted

en Londres (ANOVA) 1930 Otros que han contribuido son: F. Yates, G.E.P. Box, R.C. Bose, O. Kempthorne,

W.G. Cochran, G. Taguchi Se ha aplicado el DOE en la agricultura y ciencias biológicas, industria textil y

lana, en los 1930’s Después de la II Guerra mundial se introdujeron en la industria Química e

industria electrónica El DOE es una metodología donde se varía un cierto número de factores de

entrada simultáneamente de una manera cuidadosamente planeada, de manera que sus efectos individuales y combinados en la salida puedan ser identificados.

IntroducciónEn el Diseño de experimentos se aplica el principio de Pareto, donde le 20% de los factores de entrada generalmente tienen un impacto del 80% en el resultado. El método clásico de cambiar un factor a un tiempo, presenta las desventajas siguientes:

Se requieren demasiados experimentos para el estudio de todos los factores de entrada

No se puede encontrar la combinación óptima de variables No se puede determinar la interacción entre los factores A menos que se planeen adecuadamente y que los resultados se analicen

estadísticamente, se puede llegar a conclusiones erróneas Se puede perder tiempo en analizar las variables equivocadas

El DOE intenta evitar estos problemas con una planeación adecuada variando varios factores simultáneamente de forma que se puede identificar su efecto individual y combinado en la salida en forma económica. Entre sus ventajas se incluyen:

Se pueden evaluar muchos factores simultáneamente, haciendo el proceso del DOE económico y menos interruptivo de las operaciones normales

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Algunos factores de entrada que tiene una influencia importante en la salida no pueden ser controlados (factores de ruido) pero otros factores de entrada si pueden ser controlados de manera de que la salida sea insensible a factores de ruido

Se puede observar un proceso con relativamente pocos experimentos. Los factores importantes pueden ser distinguidos de los menos importantes. El esfuerzo concentrado puede dirigirse a los importantes.

Como los diseños son balanceados, se tiene confianza en las conclusiones obtenidas. Los factores pueden fácilmente ser puestos en sus niveles óptimos para verificación

Si los factores importantes se pasan por alto en un experimento, los resultados indicarán que los factores se pasaron por alto

Se pueden hacer análisis estadísticos precisos con programas de cómputo

Aplicaciones del DOE

Las situaciones donde el diseño experimental puede ser efectivo, incluyen:

Seleccionar entre diferentes alternativas Seleccionar los factores clave que afectan las respuestas Se modela la superficie de respuesta para:

o Llegar a un objetivoo Reducir la variabilidado Maximizar o minimizar una respuestao Hacer un proceso robusto (a pesar de factores no controlables)o Buscar objetivos múltiples

Definición de DOEEs una prueba o serie de pruebas donde se inducen cambios deliberados en las variables de entrada de un proceso, para observar su influencia en la variable de salida o respuesta

Es el proceso de planear un experimento para obtener datos apropiados, que pueden ser analizados mediante métodos estadísticos, con objeto de producir conclusiones válidas y objetivas.

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Cambios deliberados y sistemáticos de las variables de entrada (factores) para observar los cambios correspondientes en la salida (respuesta).

Términos utilizados en DOE:

Pasos del DOEPara conseguir buenos resultados del DOE involucra un número de pasos:

Establecer objetivos Seleccionar variables del proceso Seleccionar un diseño experimental Ejecutar el diseño Asegurar que los datos sean consistentes con los supuestos Analizar e interpretar los resultados Usar / presentar los resultados (pueden orientar a corridas futuras)

Tipos de SalidasLas salidas se clasifican de acuerdo con nuestros objetivos.

3. El Valor Máximo es el Mejor

• Tiempo de Ciclo• Contracción de la

Parte• Desviación

• Fuerza• Durabilidad

Objetivo Ejemplos de Salidas1. El Valor Meta es el Mejor

Meta

Lograr unvalor meta con

variación mínima

• Dimensión de la Parte• Voltaje• ILD de Uretano

2. El Valor Mínimo es el Mejor

0

Tendencia de salidahacia arriba

Tendencia de salida hacia cero

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Proceso

Entradas Salidas (Y)

Diseño deProducto

Entradas Salidas (Y)


Pruebas o Corridas ExperimentalesLas combinaciones de pruebas específicas de factores y niveles que se corren durante el experimento.

Tiempo x Temp:El mejor nivel de tiempodepende de la temperatura establecida.

InteraccionesEl grado en que los factores dependen unos de otros.Algunos experimentos evalúan el efecto de lasinteracciones; otros no.

Factor NivelesB. Temp. de Moldeo 600° 700°E. Tipo de Material Nylon Acetal

NivelesLos valores en los que se establecen los factores.

A. Tiempo de CicloB. Temp. de MoldeoC. Presión de SujeciónD. Tiempo de SujeciónE. Tipo de Material

FactoresLas variables de entrada de proceso que seestablecen a diferentes niveles para observarsu efecto en la salida.

Dimensión de la ParteRespuesta de SalidaLa salida que se mide como resultado del experimentoy se usa para juzgar los efectos de los factores.

+1+1-1+1-13+1+1+1-1-12-1-1-1-1-11

DatosEDCBACorridas

-1=Nivel Bajo +1=Nivel Alto

.

.

Diseño de experimentos (DOE): es el arreglo con el cual se corre un programa experimental y la selección de los niveles de uno o más factores o su combinación se incluye en el experimento. También se denomina (Statistical Design of Experiments) SDE.

Ejemplo de Diseño factorial fraccional

Para el experimento del Y = consumo de gasolina, se sigue el procedimiento de siete pasos:

1. Seleccionar el proceso2. Identificar los factores de salida3. Identificar los factores de entrada y los niveles a investigar4. Seleccionar un diseño experimental5. Realizar el experimento bajo las condiciones predeterminadas6. Colectar los datos con relación a las salidas7. Analizar los datos y sacar conclusiones

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Paso 1. Proceso: Manejar un coche una distancia de 375 millas, usando 15 galones de gasolina o

menos

Paso 2. Factores de salida: ¿se llega al destino con la gasolina disponible? ¿cuál es el rendimiento óptimo de gasolina posible?

Paso 3. Factores de entrada y sus nivelesSe sospecha de siete variables cualitativas y cuantitativas que afectan en el rendimiento de gasolina.

Paso 4. Seleccionar un diseño

De un catálogo se obtiene un diseño con 8 corridas para evaluar 7 factores en 2 niveles

Paso 5. Correr los experimentos y colectar los datos resultados de los experimentos

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Paso 7. Analizar los datos y sacar conclusiones

(+) significa cambio positivo de nivel 1 a nivel 2 (-) significa cambio negativo de nivel 1 a nivel 2 (0) significa cambio sin efecto de nivel 1 a nivel 2

(Δ) es la diferencia de la suma de valores en cada nivelEfecto ((Δ/4) es el promedio del efecto del factor

Conclusiones: El factor A (ventana cerrada) mejora el rendimiento en 3 mpg Los factores B (conductor) y F (tipo de gasolina) no tienen efecto El factor C (velocidad) mejora el rendimiento en 6 mpg El factor D (aire acondicionado apagado) mejora el rendimiento en 1 mpg

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El factor E (De día) mejora el rendimiento en 1 mpg El factor G (Peso ligero) mejora el rendimiento en 5 mpg

Para calcular el rendimiento óptimo de gasolina. Se pueden agregar los valores absolutos de los efectos 16 entre dos al promedio general de 22 mpg, dando 30 mpg, o correr la combinación que contribuye de manera positiva al rendimiento, que es una de las 128 posibles corridas:

Al final se corre un experimento de confirmación para validar los resultados

Implementado y validando soluciones

Se tienen varios métodos y técnicas para implementar y validar las soluciones:

Análisis de capacidad post – mejoraEl Cp anterior era de 1 y el nuevo es de 1.67, el equipo decide si es suficiente o se inicia otro proyecto

o Re – análisis del sistema de medición

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Ejemplo de diseño experimental factorial completo

Johnson y Leone describen un experimento realizado para investigar la torcedura de placas de

cobre. Los dos factores estudiados fueron la temperatura y el contenido de cobre de las placas.

La variable de respuesta fue de una medida de la cantidad de torcedura. Los datos fueron los

siguientes:

Contenido de cobre (%)

Temperatura ( C)

40 60 80 100

50 17, 20 16, 21 24, 22 28, 2775 12, 9 18, 13 17, 12 27, 31

100 16, 12 18, 21 25, 23 30, 23125 21, 17 23, 21 23, 22 29, 31

Con los resultados siguientes:

Temp Cobre

15

18

21

24

27

dato

s

Main Effects Plot - Data Means for datos

Conclusión: los mejores niveles de operación son Temp. 45 y Cobre 40 para minimizar la torcedura.

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C. TÉCNICAS DE CREATIVIDAD

Recientemente se han desarrollado un gran número de herramientas de gestión de la innovación, (entre ellas las herramientas de creatividad) que permiten que el proceso de innovar se convierta en mejoras reales que se pueden incorporar en las organizaciones.

Los análisis realizados de estas herramientas muestran que muchas de ellas son realmente eficaces y que con su aplicación se logran resultados positivos. Su importancia reside en el hecho de que se desarrollan mediante una secuencia de pasos a seguir que permiten que cualquier persona que lo desee pueda ponerlas en práctica.

Las técnicas permiten direccionar el pensamiento en una serie de etapas que, por un lado, posibilitan seguir un orden establecido para lograr un objetivo concreto y, por el otro, contribuyen a desarmar los patrones del pensamiento habitual –patrones que imposibilitan avanzar en una reconstrucción de ideas-, que se emplearían para alcanzarlo de no utilizar alguna de estas técnicas.

Cuadro 1.Herramientas de creatividad más habituales

Herramientas para resolución de problemas

Herramientas para generación de ideas

• Tormenta de ideas• Analogías• El arte de preguntar• Seis sombreros para pensar• Técnica del grupo nominal

• Relaciones forzadas• Scamper• Método TRIZ• Análisis morfológico• Listado de atributos• Mapas mentales

Tormenta de ideasReglas fundamentales a cumplir:- Toda crítica está prohibida- Toda idea es bienvenida- Tantas ideas como sea posible- El desarrollo y asociación de las ideas es deseable

Los participantes dicen todo aquello que se les ocurra de acuerdo al problema planteado y guardando las reglas anteriores. Las ideas existentes pueden mejorarse mediante la aplicación de una lista de control; también se pueden agregar otras ideas. Tras la generación de ideas, el grupo establece los criterios con los cuales va a evaluar las ideas.

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AnalogíasEsta técnica consiste en resolver un problema al comparar ese problema o situación con otra cosa análoga. Se trata de poner en paralelo mediante este mecanismo unos hechos, unos conocimientos o unas disciplinas distintas. Por ejemplo, un problema empresarial lo intentamos resolver buscando algún problema análogo en otras disciplinas: en la biología, en la historia, en un deporte colectivo.

EL ARTE DE PREGUNTARTras el planteamiento de preguntas tales como: ¿Cuándo? ¿Qué clase de? ¿Con qué? ¿Por qué? ¿Cuáles? ¿En qué? ¿Qué? ¿Para cuál? y sus correspondientes respuestas, la visión del problema es más abierta. Tenemos más perspectivas para abordarlo y pasar a la etapa de generación de ideas.

Seis sombreros para pensar

Esta técnica se basa en seis sombreros metafóricos que indican el tipo de pensamiento que está utilizando el participante, el cual realiza la acción de ponerse y sacarse el sombrero. Todos los participantes deben utilizar el mismo sombrero en el mismo momento.

Los diferentes sombreros son: Blanco: tiene que ver con hechos cifras y ausencias de información. Rojo: tiene que ver con expresar intuiciones, sentimientos, y emociones sin tener que

justificarlas. Negro: tiene que ver con el juicio y la cautela, para señalar aquellas sugerencias que no

encajan. Amarillo: Es el de la logística positiva, porqué algo va a funcionar y porqué genera

beneficios. Verde: es el de la creatividad, alternativas y propuestas. Azul: es el de la vista global y de control de proceso. Se enfoca en el pensamiento acerca

del asunto.

Técnica del grupo nominalSimilar a la lluvia de ideas pero las ideas se establecen por escrito, un facilitador las recoge, anota y elimina con el grupo las repetidas, después se hace otra serie de rondas hasta que haya consenso de las ideas sobre el tema objetivo.

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http://www.google.com.mx/imgres?hl=es-419&sa=X&biw=1600&bih=719&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=m0VBizF16q8AFM:&imgrefurl=http://omurtlak.bloggum.com/yazilar/tag/seis%20sombreros%20para%20pensar/&docid=kkrtZJYp-pwSmM&imgurl=http://bp3.blogger.com/_g7zl6mTKmy0/R1TnylRr5AI/AAAAAAAAAEc/SrZTBYQjtw0/s1600-R/6%252Bthinking%252Bhats.jpg&w=1475&h=234&ei=sHsYUImZF4qS9gTqr4DwCw&zoom=1&iact=hc&vpx=422&vpy=214&dur=3078&hovh=89&hovw=564&tx=292&ty=44&sig=102120170549945755405&page=1&tbnh=33&tbnw=211&start=0&ndsp=23&ved=1t:429,r:2,s:0,i:75


Relaciones forzadasSe selecciona una palabra, objeto o imagen y se pide al grupo que trate de establecer relaciones forzadas con el tema que se está tratando, de esta manera se enriquecen las ideas para solucionar el problema o innovar.

SCAMPERComo ejemplo de su aplicación se tiene:

Sustituir, Combinar, Adaptar, Modificar o ampliar, Poner en otros usos, Eliminar, Revertir o re arreglar

Involucrar al cliente en el desarrollo del producto ¿qué procedimiento podemos sustituir por el actual? ¿cómo podemos combinar la entrada del cliente? ¿Qué podemos adaptar o copiar de alguien más? ¿Cómo podemos modificar nuestro proceso actual? ¿Qué podemos ampliar en nuestro proceso actual? ¿Cómo puede apoyarnos el cliente en otras áreas? ¿Qué podemos eliminar en la forma de inv. Del cliente? ¿qué arreglos podemos hacer al método actual?

Análisis morfológico

Este método es una extensión de una lista de atributos, en la cual se identifican todas las posibles combinaciones potenciales de las dimensiones, elementos básicos o estructuras que integran un problema o situación. Los elementos serán presentados en forma de matriz para el posterior análisis de las posibles relaciones (no todas las combinaciones son factibles) y aquellas factibles representan oportunidades para el desarrollo de nuevos productos.

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Ejemplo: Mejora de un bolígrafo

Cilindrico Material Tapa Fuente de Tinta

De múltiplescaras Metal Tapa pegada Sin repuesto

Cuadrado Vidrio SinTapa PermanenteEn forma decuentas Madera Retráctil Repuesto de

papelEn forma deescultura Papel Tapa

desechableRepuestohecho de tinta

Listado de atributosSe debe realizar un listado de las características o de los atributos del producto o servicio que se quiere mejorar para, posteriormente, explorar nuevas vías que permitan cambiar la función o mejorar cada uno de esos atributos.

Se recomienda hacer una lista de los atributos actuales del modelo. (La lista se puede ampliar con otros atributos técnicos); cada uno de los atributos se analiza y se plantean preguntas sobre la forma en que se podrían mejorar; y las mejores ideas que hayan surgido se seleccionan para su evaluación posterior.

Componente Atributo Ideas

Cuerpo Plástico Metal

Interruptor Encendido/Apagado Encendido/Apagado/luminosidad media

Batería Corriente RecargableBombillo de Vidrio PlásticoPeso Pesado Liviano

Listas de verificaciónHaga Preguntas en base a las 5W – 1H.

Por qué es esto necesario? Dónde debería hacerse? Cuándo debería hacerse? Quién lo haría?

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Qué debería hacerse? Cómo debería hacerse?

Mapas mentales Se inicia en el centro de una página con la idea

principal, y trabaja hacia afuera en todas direcciones, produciendo una estructura creciente y organizada compuesta de palabras e imágenes claves

Memoria Visual: Escriba las palabras clave, use colores, símbolos, iconos, efectos 3D, flechas, grupos de palabras resaltados.

TRIZ

TRIZ viene del acrónimo Teoriya Reshenya Izobretatelsky Zadach y fue desarrollada por el ruso Genrich Altshuller en 1946 a partir de análisis de las innovaciones creativas y avances tecnológicos y la identificación de loa principios universales de las invenciones.

El TRIZ tiene la finalidad de generar de manera innovadora y creativa soluciones sencillas y prácticas, simplificar productos y procesos, resolución de conflictos y contradicciones técnicas, y recudir el tiempo de ciclo de desarrollo de productos.

Altshuller generó un conjunto de principios de inventiva basados en el análisis de miles de patentes. Los principios de inventiva son los siguientes:

Segmentación Extracción Calidad local Asimetría Combinación/Consolidación Universalidad Anidamiento Contrapeso Contramedida previa Acción previa Compensación anticipada Acción parcial o excesiva Transición a una nueva dimensión Vibración mecánica

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Acción periódica Continuidad de acción útil Apresurarse Convertir lo dañino a benéfico Construcción Neumática o hidráulica Membranas flexibles de capas delgadas Materiales porosos Equipotencialidad Hacerlo al revés Retroalimentación Mediador Autoservicio Copiado Disposición Esferoidicidad Dinamicidad Cambio de color Homogeneidad Rechazar o recuperar partes Transformación de propiedades Fase de transición Expansión térmica Oxidación acelerada Ambiente inerte Materiales compuestos

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D. MÉTODOS DE SIMULACIÓN

¿Qué es Simulación?Es una actividad donde uno puede sacar conclusiones acerca del comportamiento de un sistema dado, al estudiar el comportamiento en un modelo correspondiente, cuyas relaciones de causa y efecto son las mismas (ó similares) a las del original

Los modelos de simulación capturan las relaciones de causa y efecto de un sistema en una computadora, siendo capaz el modelo de generar el mismocomportamiento que ocurriría en el sistema. La simulación produce un registro actual histórico y una sumatoria estadística de todas las actividades que toman lugar en el modelo durante un tiempo determinado. Los resultados obtenidos al correr la simulación generan medidas cuantitativas del desempeño del sistema, tales como la utilización del recurso y los tiempos del ciclo.

Ejemplos:

Teoría de colas Q:Modelos (M distribución de probabilidad exponencial o Poisson y G distribución normal)M / M / sM / M / s with finite queue lengthM / M / s with finite arrival populationM / G / 1

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Simquick

Ejemplo:

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Ejemplo: Inventario con punto de reórden WORKBUFFER STATION BUFFER EXIT

Exp(2)

Cap. 1000 Nor(50,3) Salen 5 partesInventario 1000 Tamaño=35 Cap. 20 durante 10 horas Inv. Inicial = 20

Cada 2 horas sale una parte

Simular 2 meses * 30 dias * 10 hrs diarias = 600 horas

Calcular el costo total = costo de ordenes ($100 c/u) ¨+ Costo de inventario ($0.5 x parte x dia)

NOTA: Cuando el inv en almacen de la empresa es menor a 20 se pide una orden de 35 al proveedorel tiempo promedio de surtido es de 50 horas con desv. Estandar de 3 horas.

AlmacénProveedor

Entrega Almacenempresa

Salida almacen

Simulation Results

Element Element Statistics Overalltypes names means

Work Station(s) Entrega Final statusFinal finished inventory 1.80Mean finished inventory 2.27Mean cycle time (fin. inv.) 4.82Work cycles started 9.00Fraction time working 0.72Fraction time blocked 0.28

Buffer(s) Almacen prov Objects leaving 315.00Final inventory 685.00Minimum inventory 685.00Maximum inventory 1000.00Mean inventory 836.13Mean cycle time 1601.92

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Software ARENA

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Resultados

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V. Fase de mejora · Web viewEn la fase de Análisis identificamos las causas de variación. En...

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