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INGENIERÍA SIMULTÁNEA APLICADA A LANZAMIENTO DEL
PROYECTO RD77 EN FASE DE VALIDACIÓN
PRODUCTO-PROCESO
TESIS
PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRÍA EN DIRECCIÓN Y GESTIÓN DE PROYECTOS DE INGENIERÍA
PRESENTA
I.I. SARAÍ BETZABÉ DÍAZ ROCHA
ASESOR: M.Sc. LUIS BALLESTEROS MARTÍNEZ
SAN LUIS POTOSÍ, S.L.P. DICIEMBRE 2018.
i
CARTA DE LIBERACIÓN DEL ASESOR
ii
CARTA DE LIBERACIÓN DEL REVISOR
iii
RESUMEN
La industria automotriz cuenta con una gran variedad de normas regulatorias y
certificaciones, muchas de ellas con el propósito de lograr la ejecución de
protocolos que incrementen la seguridad del usuario final del vehículo. Esto
debe llevarse a cabo dentro de un entorno competitivo, donde la reducción del
tiempo en el lanzamiento al mercado de un automóvil es la tendencia, pero al
mismo tiempo sin impactar el cumplimiento de los estándares de calidad.
Con esta finalidad, en esta tesis se presentan cinco prácticas de la ingeniería
simultánea ya confirmadas por los beneficios de su aplicación en diferentes
industrias manufactureras, ahora aplicadas en una de las fases más
significativas dentro de la fabricación de un automóvil y sus autopartes: la
validación del producto y proceso, teniendo en consideración la ventaja
competitiva que representa completar este proceso en el mínimo tiempo y
con la calidad requerida por los fabricantes de equipo original (OEM´s).
La investigación se llevó a cabo en la compañía Faurecia, líder en fabricación de
autopartes, donde la evaluación fue realizada mediante la comparación de los
resultados obtenidos en el proyecto RD77 (usando la propuesta de ingeniería
simultanea) con los del proyecto ULTIMA donde se usó la plataforma usual de
proyectos (ingeniería tradicional).
La aplicación en el proyecto RD77, de las prácticas de la ingeniería simultánea:
actividades concurrentes, trabajo en equipo, manufactura involucrada desde
etapas tempranas, miembros del grupo buscan soluciones integradoras y varias
disciplinas involucradas desde etapas tempranas, confirmó que su uso es positivo
y sus aportaciones más significativas fueron las referentes a la estandarización,
calidad del producto y tiempo de emisión del PPAP.
Palabras clave: Ingeniería simultánea (IS), Proceso de Aprobación de Partes para
Producción (PPAP), prácticas de la ingeniería simultánea, industria automotriz,
ventaja competitiva, Ingeniería y Tecnología, Tecnología Industrial,
Especificaciones de procesos.
iv
ABSTRACT
The automotive industry has a wide variety of regulatory norms and certifications,
many of them for the purpose of achieving the execution of protocols that
increase the final user safety of the vehicle. This must be carried out within a
competitive environment, where the reduction of the time in the launch to the
market of an automobile is the trend, but at the same time without to impact the
fulfillment of the quality standards.
With this finality, this thesis presents five simultaneous engineering practices,
already confirmed by the benefits of their application in different manufacturing
industries, now applied in one of the most significant phases inside of the
manufacture of an automobile and its auto parts: the validation of the product
and process, having in consideration the competitive advantage that represent to
complete this process in the minimum time and with the quality required by the
original equipment manufacturers (OEM´s) .
The investigation was carried out in Faurecia company, leader in auto parts
manufacture, where the evaluation was performed through the results comparison
obtained in RD77 project (using the simultaneous engineering proposal) with the
ULTIMA project results, where was used the normal project platform (traditional
engineering).
The application of simultaneous engineering practices in RD77 project: concurrent
activities, teamwork, manufacturing is involved from the early stages, group
members seek integrative solutions and various disciplines are involved from the
early stages, has supported that the use of this practices is positive and their main
contributions were regarding standardization, product quality and PPAP time
emission.
Keywords: Simultaneous Engineering, Production Part Approval Process (PPAP),
Simultaneous Engineering Practices, Automotive Industry, Competitive Advantage,
Engineering and Technology, Industrial Technology, Process Specifications.
v
ÍNDICE DE CONTENIDO
CARTA DE LIBERACIÓN DEL ASESOR .................................................................................... i
CARTA DE LIBERACIÓN DEL REVISOR .................................................................................. ii
RESUMEN ................................................................................................................................. iii
ABSTRACT ............................................................................................................................... iv
ÍNDICE DE FIGURAS .............................................................................................................. vii
ÍNDICE DE TABLAS ................................................................................................................... x
GLOSARIO ............................................................................................................................. xii
Capítulo 1 Introducción ..................................................................................................... 14
1.1 Antecedentes ............................................................................................................... 14
1.2 Definición del problema .............................................................................................. 18
1.3 Justificación ................................................................................................................... 23
1.4 Objetivo General .......................................................................................................... 26
1.5 Objetivos específicos ................................................................................................... 26
1.6 Hipótesis .......................................................................................................................... 26
Capítulo 2 Marco Teórico .................................................................................................. 27
2.1 Planeación avanzada para la calidad de productos (APQP)............................. 27
2.1.1 La validación del producto y el proceso. ............................................................. 28
2.2 Proceso de aprobación de partes de producción (PPAP) ................................... 30
2.3 Introducción a la Ingeniería Simultánea .................................................................. 34
2.3.1 Beneficios de la Ingeniería Simultánea y Criterios para su implementación
exitosa. .................................................................................................................................. 36
2.4 Principios de la Ingeniería Simultánea. ..................................................................... 39
2.5 Principios de la Ingeniería Simultánea y su aplicación en la fase de validación
de producto y proceso. ..................................................................................................... 41
2.6 Evaluación de la efectividad de la validación del producto y proceso de
acuerdo a los requerimientos de aprobación de partes de producción (PPAP). .. 45
Marco de Referencia ......................................................................................................... 47
vi
Capítulo 3 Procedimiento ................................................................................................. 53
3.1 Metodología de la Investigación ............................................................................... 53
3.2 Descripción de los indicadores clave de desempeño que servirán para evaluar
y comparar los resultados entre ambos proyectos. ..................................................... 54
3.3 Generación y análisis de los datos durante la aplicación de los cinco principios
de la Ingeniería Simultánea durante la etapa de validación del producto y
proceso................................................................................................................................. 55
3.3.1 Aplicación de los principios de la Ingeniería Simultanea en el proceso de
PPAP del proyecto RD77: Actividades Concurrentes y Trabajo en equipo. ............. 56
3.3.2 Aplicación de los principios de la Ingeniería Simultanea en el proceso de
PPAP del proyecto RD77: Miembros del grupo buscan soluciones integradoras y
manufactura involucrada desde etapas tempranas. ................................................. 63
3.3.3 Aplicación de los principios de la Ingeniería Simultanea en el proceso de
PPAP del proyecto RD77: Varias disciplinas involucradas desde etapas tempranas.
............................................................................................................................................... 86
Capítulo 4 Resultados ........................................................................................................ 89
4.1 Resultados de la evaluación de la hipótesis: La ingeniería simultánea
contribuye en la mejora de la calidad y reducción de los tiempos de ejecución
durante el proceso de validación del producto y proceso. ....................................... 89
CONCLUSIÓN .................................................................................................................... 102
APORTACIÓN DE LA TESIS ................................................................................................ 104
BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................... 105
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.- Gráfica de reclamos oficiales del cliente en el primer semestre del 2015.
............................................................................................................................................... 15
Figura 2.- Gráfica de PPM´s de las empresas que conforman la división de
Mecanismos durante el primer semestre del 2015. ....................................................... 16
Figura 3.- Gestión de los proyectos genéricos, específicos y vida serial. Faurecia. 17
Figura 4.- Gráfica de tiempo de la planeación de calidad de un producto (2) vs
Programa general para la gestión de proyectos modelo Faurecia. ........................ 19
Figura 5.- Esquema de equipo de trabajo para la gestión de un proyecto
actualmente en Faurecia. ................................................................................................ 22
Figura 6.- Esquema Invertido del equipo de trabajo para la gestión del proyecto
RD77. Nueva estructura de trabajo Proyecto RD77. ..................................................... 23
Figura 7.- Ciclo de la planeación de calidad de un producto. (2) ........................... 27
Figura 8.- Entradas y salidas de la fase de validación del producto y proceso y su
relación con las diferentes fases en base al manual APQP (2), Elaboración propia.
............................................................................................................................................... 29
Figura 9.- Ejemplo diagrama de flujo del proceso para PPAP´s. (4) .......................... 30
Figura 10.- Requerimientos de Retención/Emisión. (4) ................................................. 33
Figura 11.- El ambiente de la ingeniería Simultánea. (15) ............................................ 40
Figura 12.- Elementos de la Ingeniería Simultanea aplicados a la fase de
validación de producto y proceso con base a los requerimientos de PPAP.
Elaboración Propia. ............................................................................................................ 44
Figura 13.- Regulaciones internacionales para vehículos de pasajeros con un
máximo de nueve posiciones de asiento. SPORMANN, ANDREAS (3)....................... 47
Figura 14.- Impacto Frontal. SPORMANN, ANDREAS (3). .............................................. 48
Figura 15.- Impacto Trasero. SPORMANN, ANDREAS (3). .............................................. 48
Figura 16.- Impacto por equipaje. SPORMANN, ANDREAS (3). ................................... 49
Figura 17.- Componentes principales de la estructura de metal. . SPORMANN,
ANDREAS (3). ....................................................................................................................... 50
viii
Figura 18.- Reclinador discontinuo. . SPORMANN, ANDREAS (3). ................................ 51
Figura 19.- Mecanismo reclinador giratorio para uso en el ensamble para asiento
de un vehículo. (21) ............................................................................................................ 52
Figura 20.- Reporte de control para el proceso de aprobación de partes de
producción en una sola hoja (one page report). Elaboración Propia. .................... 57
Figura 21.- Tres bloques simultáneos y principios de la Ingeniería Simultanea
aplicados a la fase de validación de producto y proceso con base a los
requerimientos de PPAP. Elaboración Propia. ............................................................... 58
Figura 22.- Software Magellan revisión de dibujos y control de manejo de cambios
de Ingeniería. Faurecia. ..................................................................................................... 59
Figura 23.- Software TDC estructura para la administración del AMEF de procesos.
Faurecia. .............................................................................................................................. 61
Figura 24.- Software TDC estructura para la administración del Plan de Control.
Faurecia ............................................................................................................................... 61
Figura 25.- Software TDC estructura para la administración del Diagrama de Flujo
de los procesos. .................................................................................................................. 62
Figura 26.- Continuación de bloques y los principios de la Ingeniería Simultanea
aplicados a la fase de validación de producto y proceso con base a los
requerimientos de PPAP. Elaboración Propia. ............................................................... 63
Figure 27.- Ejemplo de la evaluación del R&R del sistema de medición del
proyecto RD77. Faurecia. .................................................................................................. 66
Figura 28.- Ejemplo de la evaluación de la exactitud del sistema de medición del
proyecto RD77. .................................................................................................................... 66
Figura 29.- Ejemplo de la evaluación de R&R por atributos del sistema de medición
del proyecto RD77. Faurecia. ........................................................................................... 68
Figura 30.- Ejemplo de parte del reporte dimensional para una referencia del
proyecto RD77. .................................................................................................................... 73
Figura 31.- Ejemplo de un certificado de pruebas de material acero grado
S500MC proyecto RD77. .................................................................................................... 75
ix
Figura 32.- Ejemplo de una de las pantallas del sitio compartido en la intranet para
la gestión de la información documentada para el proyecto RD77. Faurecia. ..... 78
Figura 33.- Ejemplo de la prueba de normalidad para una característica del
reclinador para el proyecto RD77. .................................................................................. 80
Figura 34.- Ejemplo del cálculo de los índices Cpk y Ppk (habilidad y desempeño)
para una característica del reclinador para el proyecto RD77. Propiedad de
Faurecia. .............................................................................................................................. 82
Figura 35- Últimos dos bloques y los principios de la Ingeniería Simultánea
aplicados a la fase de validación de producto y proceso con base a los
requerimientos de PPAP. Elaboración Propia. ............................................................... 85
Figura 36.- Representación gráfica esperada en auditoría PQA. Faurecia. ............ 91
Figura 37.- Resultados de auditoría PQA de los proyectos RD77 y ULTIMA. Faurecia.
............................................................................................................................................... 92
Figura 38.- Resultados gráficos del porcentaje de rechazos versus ventas de los
proyectos RD77 y ULTIMA durante el año 2017. ............................................................ 94
Figura 39.- Resultados gráficos de la cantidad de reclamos oficiales de cliente de
los proyectos RD77 y ULTIMA durante el año 2017. ....................................................... 95
x
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.- Traducción del resultado de principales fuentes de complejidad y riesgo
de acuerdo a los fabricantes de automóviles. (5)........................................................ 24
Tabla 2.- Niveles de emisión PPAP´s. (4) .......................................................................... 31
Tabla 3.- Estatus de PPAP´s del cliente. (4) ..................................................................... 32
Tabla 4.- Criterios para la gestión exitosa de proyectos de ingeniería simultánea
(12) ........................................................................................................................................ 38
Tabla 5.- Traducción de tabla 1 de cargas completamente estandarizadas y t-
valor (n=244). (19) ............................................................................................................... 42
Tabla 6.- Resumen de índices propuestos para medir la efectividad de la
implementación de nuevos productos conforme a los requerimientos PPAP/APQP.
(20) ........................................................................................................................................ 46
Tabla 7.- Diseño para la evaluación de la hipótesis propuesta. Elaboración propia.
............................................................................................................................................... 53
Tabla 8.- Principales indicadores de desempeño para evaluar la calidad de un
proyecto. Modelo Faurecia. ............................................................................................ 54
Tabla 9.- Fórmulas para el cálculo de la variación total del sistema de medición.
Tabla A 2: Amplitud de 6 Sigma. (25) .............................................................................. 65
Tabla 10.- Tabla del concentrado de los resultados del sistema de medición del
proyecto RD77. .................................................................................................................... 71
Tabla 11.- Tabla de resultados de características metalográficas del componente
Mobile Flange del proyecto RD77. Faurecia. ............................................................... 76
Tabla 12.- Distribución de preguntas auditoría PQA. Faurecia. .................................. 90
Tabla 13.-Resultados obtenidos en auditoria PQA. Faurecia. ..................................... 91
Tabla 14.-Resultados obtenidos en auditoria Seguridad & Regulación. Faurecia. . 93
Tabla 15.-Resultados obtenidos de rechazo y retrabajo. Faurecia. .......................... 94
xi
Tabla 16.-Resultados de reclamos de cliente de los proyectos RD77 y ULTIMA
durante el año 2017. Faurecia. ........................................................................................ 95
Tabla 17.- Resumen de los resultados de calidad de los proyectos RD77 y ULTIMA.
............................................................................................................................................... 96
Tabla 18.- Fechas de acuerdo a los planes de los proyectos (Timing) RD77 y
ULTIMA. .................................................................................................................................. 99
xii
GLOSARIO
Automotive Industry Action Group (AIAG).- Establecida en 1982, la AIAG es una
asociación sin fines de lucro donde profesionales de diversos grupos trabajan
colaborativamente para optimizar los procesos industriales mediante el desarrollo
de estándares globales.
Bias (Sesgo).- La diferencia entre el promedio de las mediciones observadas
(intentos sobre condiciones de repetibilidad) y el valor referencia; históricamente
referido como exactitud el sesgo es evaluado y expresado como un solo punto
dentro del rango de operación del sistema de medición. (22)
Ingeniería Simultánea (IS).- También llamada Ingeniería Concurrente (IC), es la
ejecución en paralelo del desarrollo de diferentes tareas en equipos
multidisciplinarios con el propósito de obtener en el mínimo tiempo y con el
mínimo costo un producto óptimo con respecto a la funcionalidad, calidad y
fabricación. (1)
Partes por millón (PPM).- El PPM indica el número de partes no conformes en el
proceso.
Proceso de aprobación de partes para producción (PPAP).- La intención de las
aprobaciones de partes para producción es validar que los productos hechos
con herramentales y procesos de la producción misma cumplen con los
requerimientos de ingeniería. (2)
RD77.- Reclinador discontinuo de 77 milímetros.
xiii
Reclinadores Discontinuos.- Son mecanismos para ajustar el ángulo del respaldo
del asiento. Dos tipos de concepto son usados, dispositivos continuos y
discontinuos. El ajuste de los dispositivos discontinuos es realizado mediante un
sistema de dientes que abren con una rotación del sistema de mando. Los
reclinadores son también dispositivos clave de seguridad, reteniendo al ocupante
durante un choque en la parte trasera o un impacto de equipaje. (3)
S.E.S.A.ME.®: Software de estadística aplicada. En Faurecia este software sirve
para la recolección y tratamiento de datos como un sistema global de control
estadístico de proceso y producto, que busca compartir las buenas prácticas a
través de su uso entre las plantas de la división de mecanismos en todo el mundo.
Las principales variables que mide esta herramienta son la normalidad de los
datos, la habilidad de procesos mediante los índices Cmk, Cpk y Ppk, así como
representaciones gráficas de las tendencias estadísticas del proceso.
TDC FMEA: Software serie TDC es una solución informática a medida y evolutiva,
gracias a la máxima personalización, que se beneficia de las exigencias de
evolución y las experiencias compartidas con clientes como Faurecia. Capitaliza
los estudios de riesgo y guarda la totalidad del historial de documentos como
FMEA, Planes de Control, Diagramas de Flujo, lista de características especiales y
hojas de instrucción de trabajo.
Las principales variables que controla esta herramienta son los números prioritarios
de riesgo, también conocidos como NPR, y el seguimiento de las acciones de
prevención y correctivas para disminuir los riesgos detectados.
Validación: Es la confirmación por examen y suministro de evidencias objetivas de
que los requerimientos particulares para un uso específico y esperado se
cumplen. (4)
14
Capítulo 1 Introducción
1.1 Antecedentes
En la actualidad dentro de la industria automotriz, la falta de convergencia
entre las etapas de validación del producto y proceso, el incumplimiento de los
estándares de calidad y la falta de apego a las especificaciones del producto
debido a procesos no hábiles, dan como resultado el incumplimiento con las
fechas programadas de entrega de productos liberados por el cliente, la
generación de altos costos de retrabajo y desperdicio, e inclusive el retorno del
producto por parte del cliente final (llamada de servicio por garantías).
La empresa en que desarrollaré la investigación es Faurecia Automotive
Seating, la cual tiene presencia en San Luis Potosí desde el año 2008, y pertenece
a un grupo global líder en equipo automotriz que cuenta con tres áreas de
negocio clave: asientos de automóviles, tecnologías de control de emisiones y
sistema de interiores. Hasta el 31de diciembre de 2016, este grupo emplea 100000
personas en 34 países, distribuidos en 330 sitios de producción y 30 centros de
investigación y desarrollo.
La presente investigación ha sido motivada por la necesidad de mejorar el
desempeño actual de los indicadores de calidad y proponer estrategias
diferentes a las usadas tradicionalmente en la compañía y con las cuáles no se
han obtenido los resultados planeados, específicamente en lo que se refiere a la
satisfacción del cliente y niveles de desperdicio.
15
Hasta el mes de septiembre del 2015, en el departamento de calidad se
recibieron un total de 39 reclamos y en cuanto a los defectos, la planta de San
Luis Potosí fue reportada como la de mayor número de PPM´s (partes por millón)
en comparación con las otras plantas que conforman la división de mecanismos,
y finalmente los costos de no calidad los cuales incluyen el desperdicio, las
ineficiencias operativas, los vuelos por devolución o remplazo de producto,
contenciones realizadas por sorteadoras externas, garantías y otras
penalizaciones por el cliente, superaron el presupuesto otorgado por la
compañía, lo anterior se muestra gráficamente en las figuras 1 y 2.
Figura 1.- Gráfica de reclamos oficiales del cliente en el primer semestre del 2015.
16
Figura 2.- Gráfica de PPM´s de las empresas que conforman la división de Mecanismos durante el primer semestre del 2015.
Debido a que dentro del alcance del proceso de aprobación de partes de
producción (PPAP) es garantizar que la compañía entiende los requerimientos del
cliente y proporcionar la evidencia de que el proceso de manufactura tiene la
capacidad de fabricar productos que satisfacen dichos requerimientos durante la
corrida de producción, es inminente que se deben proporcionar nuevos recursos
que permitan realizar este proceso de forma eficiente y lograr una sinergia entre
los elementos que conforman dicha aprobación para que sean completados en
su totalidad y entregados en las fechas requeridas por el cliente.
Sobre el proyecto RD77 tiene como característica, ser un producto que ya
se produce en otras plantas de Faurecia, en las localidades de Caligny en Francia
y Wuxi en China.
17
A pesar de existir una diferencia en el nivel de automatización de las líneas
de ensamble, el diseño de los procesos, los dibujos, especificaciones y
características críticas contratadas por el cliente son las mismas para cualquier
localidad de Faurecia.
La gestión para lanzar los productos en nuevas localidades es planeado,
dirigido y asistido por un equipo genérico cómo se muestra en la figura 3, dentro
de este sistema de trabajo es necesario realizar una comparación del
desempeño del producto que permita evidenciar la estandarización y
cumplimiento en cualquiera de las localidades con los requisitos del cliente.
Figura 3.- Gestión de los proyectos genéricos, específicos y vida serial. Faurecia.
18
Por lo que al completar los elementos del proceso de aprobación de partes
de producción (PPAP), se requerirá cumplir adicionalmente con la
estandarización del producto y el proceso, mediante el uso de las herramientas
de calidad SESAME y TDC FMEA utilizadas para este propósito por la compañía.
No obstante la presente investigación busca ser aplicable en el proceso de
aprobación de partes de producción de futuros y diversos proyectos en el campo
de la industria automotriz.
1.2 Definición del problema
En la empresa de forma general se utiliza una ingeniería tradicional donde
el equipo que conforma la plataforma de proyectos realiza el seguimiento del
proyecto desde sus inicios y después de completar las fases establecidas en el
sistema de gestión de proyectos de la compañía, los proyectos son transferidos al
equipo operativo de la planta quien finalmente se encarga de la producción en
masa.
Comenzaré describiendo el sistema tradicional utilizado en la empresa para
el manejo de los programas, se compone de cinco fases que van desde la
adquisición de contrato hasta 6 meses después de la producción en masa, el
cual está alineado con la propuesta de la planeación avanzada de la calidad de
un producto, como se puede observar en la figura 4.
19
Figura 4.- Gráfica de tiempo de la planeación de calidad de un producto (2) vs Programa general para la gestión de proyectos modelo Faurecia.
La fase 1 corresponde a la adquisición, en esta fase es donde se
establecerá el concepto inicial del producto, la declaración detallada del
trabajo que se realizará y las condiciones del contrato pactadas con el cliente.
Otros documentos importantes que se realizan en esta fase son: el estudio
de los objetivos de calidad, los contratos internos del programa con los
proveedores de materia prima, equipos de manufactura, los relacionados con la
cadena de suministros logísticos, obteniendo al final de esta fase los detalles
comerciales con la aprobación de la cotización y la información financiera a
través del plan inicial de negocios.
Por otra parte en la fase 2A, referente al diseño del producto y el proceso,
se lleva a cabo el plan para la validación del diseño, el análisis de modo de falla
20
y efecto del diseño, la definición de las características críticas, el plan de control
para los prototipos y la definición del sistema de producción.
Adicionalmente en esta fase el Gerente del Programa establece los riesgos
y oportunidades, así como el acuerdo y monitoreo del plan de convergencia por
todas las funciones y se presenta el presupuesto a la planta para su validación en
cuanto a su rentabilidad.
En la fase 2B se realiza la verificación del diseño, este proceso comprende el
congelar la definición del producto, comprobar que el proceso de validación del
diseño es exitoso, liberar la definición del proceso, incluyendo las especificaciones
de los equipos, herramientas y estándares de empaque.
Es en esta fase donde se implementan acciones correctivas para los riesgos
encontrados en el análisis del modo de falla y efecto del diseño, se realizan las
compras de los dispositivos de medición, se establecen los estudios iniciales de
habilidad del proceso y es realizado el plan de control para la pre-producción.
Financieramente en esta etapa se consigue la autorización del capital para
generar las órdenes de compra necesarias para la operación de la producción,
incluyendo las partidas que corresponden a herramentales que serán propiedad
del cliente y cuyo valor será recuperado por la compañía después de la firma del
proceso de aprobación de partes para la producción (PPAP).
En la fase 3, llamada instalación de producción, se realizan las pruebas de
validación de producción y se verifica su cumplimiento exitoso, se implementan
acciones en el proceso de acuerdo a los riesgos encontrados durante el análisis
del modo de falla y efecto del proceso de producción y se emiten las muestras
iniciales al cliente.
Durante esta fase se documentan las instrucciones de trabajo de los
procesos, se elabora el plan de control para producción regular y se establece
21
que antes de finalizar esta fase los proveedores deben contar con la aprobación
de la compañía sobre su proceso de aprobación de partes de producción.
La fase de lanzamiento, es la número 4 y en ella se confirman las
capacidades de producción para el cumplimiento con las entregas de los
volúmenes pactados con el cliente, se evalúa el desempeño del lanzamiento
mediante auditoria a los datos financieros del proyecto en comparación con lo
planeado.
Y es durante esta fase donde el equipo de programas debe emitir los
dieciocho elementos especificados en el proceso de aprobación de partes de
producción (PPAP) al cliente para su aprobación, y con ella se considera
autorizado el primer envío de piezas de producción hacia la planta del cliente.
Finalmente en la fase 5 corresponde a la producción en masa, la cuál debe
ser monitoreada durante seis meses por el equipo de programas para acompañar
al equipo de la planta responsable y verificar que la fabricación y calidad del
producto ocurren de acuerdo a lo planeado en las fases previas.
Por lo anterior, el problema que se ha detectado se encuentra durante las
fases 3 y 4 del modelo de la compañía, donde las actividades son llevadas por el
departamento de programas y no se involucra al equipo de la planta en el
proceso de validación del producto y proceso en las etapas tempranas.
Por el contrario la transferencia de la documentación e instrucciones del
proyecto se realiza al finalizar la etapa 4 y se desaprovecha la oportunidad de
obtener una retroalimentación del personal de la planta en el tiempo oportuno.
A inicios del 2015 ingrese a la empresa y fui asignada a el área de calidad
en la división de mecanismos, se me informó que para el proyecto RD77 sería
necesario cubrir de forma simultanea la parte de calidad proyectos y además la
parte operativa en calidad procesos, ya que se había tomado la decisión de no
contar con una plataforma de programas como regularmente se hace cuando
22
se arrancan nuevos productos o procesos en la compañía. En la figura 5 se
muestra la estructura tradicional de un equipo conformado por una plataforma
de programas.
Figura 5.- Esquema de equipo de trabajo para la gestión de un proyecto actualmente en Faurecia.
Al no poder utilizar la forma tradicional del sistema de gestión de proyectos,
se conformó un esquema invertido del equipo de trabajo siendo la estrategia del
grupo dar el soporte por el equipo genérico y otorgar el rol de proyectos al
equipo de planta, este esquema se muestra en la figura 6.
23
El desafío fue entonces como organizar y desarrollar las actividades
necesarias para validar el producto y el proceso para el proyecto RD77 y
completar el proceso de aprobación de partes de forma satisfactoria.
Figura 6.- Esquema Invertido del equipo de trabajo para la gestión del proyecto RD77. Nueva estructura de trabajo Proyecto RD77.
1.3 Justificación
Durante mi desarrollo profesional en la industria automotriz he participado
en el arranque e implementación de nuevos proyectos, así como cambios de
ingeniería por requerimientos de los clientes, lo que todos ellos han tenido en
común ha sido el proceso de aprobación de partes de producción (PPAP), el cual
en ocasiones ha quedado incompleto en alguno de sus elementos, debido a que
24
los tiempos programados durante las fases iniciales del proyecto sufren retrasos y
originan un efecto en toda la cadena, lo que nos ha llevado a la solicitud de un
PPAP interino a nuestros clientes o inclusive a solicitar una desviación.
La AIAG en colaboración con Deloitte llevó a cabo en el año 2015 una
encuesta a las OEM´s y proveedores llamada “Quality 2020” (Calidad 2020), en
esta encuesta se exploraron los retos de calidad identificados por los fabricantes
de automóviles, uno de los principales retos fue el relacionado al desarrollo del
producto, incluyendo entre otros lo referente a la validación y lanzamiento de
nuevos productos, las principales fuentes de complejidad y riesgo si acciones no
son emprendidas para mejorar se describen en la tabla 1. (5)
Fuentes OEM Proveedor
Especificaciones poco realistas. 1 1
Validación de sistema ocurre en el lanzamiento. 2 2
Ciclos de lanzamientos continuos. 4 3
Plataformas Globales 3 4
Software de tecnología avanzado. 5 5
Tabla 1.- Traducción del resultado de principales fuentes de complejidad y riesgo de acuerdo a los
fabricantes de automóviles. (5)
Para la elección de la metodología a utilizar para la validación del
producto y proceso del proyecto RD77, se consideró revisar dentro de los
manuales conocidos como “core tools” (manuales de las herramientas centrales
de Chrysler, Ford y General Motors), dentro del apéndice B del manual de la
planeación avanzada para la calidad de productos y planes de control (APQP)
se recomiendan algunas técnicas analíticas que pueden implementarse en el
ciclo de la planeación de calidad de un producto.
25
La técnica analítica del diseño para facilidad de manufactura y ensamble
es un proceso de ingeniería simultánea diseñado para optimizar la relación entre
la función de diseño y la facilidad de manufactura y ensambles. (2)
La ingeniería simultánea ha sido utilizada con éxito en diversas áreas, esto
ha sido compartido y documentado en las conferencias internacionales anuales
sobre ingeniería simultánea que han sido introducidas por la Sociedad
Internacional para el mejoramiento de la productividad (www.ispe-org.net), es
por este motivo que la presente investigación busca la aplicación de sus
principios para ofrecer una nueva estrategia en la etapa de validación del
proceso y producto, que beneficie y pueda ser extendida al resto de los
proyectos en la compañía.
Debido a que el PPAP es el estándar industrial para la definición del proceso
de aprobación de partes de producción que asegura que los registros de diseño
de ingeniería y los requerimientos de las especificaciones son consistentemente
cumplidos, se pretende llevar a cabo esta investigación con el propósito de dar
solución eficaz que agilice el proceso de aprobación de partes de producción
(PPAP), en combinación con la metodología basada en los principios de la
ingeniería simultanea que permita minimizar los costos de no calidad y los tiempos
de validación, así como maximizar la eficiencia de los procesos de producción
del proyecto RD77.
Con la implementación de este proyecto se busca beneficiar a la planta de
mecanismos de San Luis Potosí, al proponer una nueva estructura para el
lanzamiento de los nuevos proyectos que le permita conseguir la validación de los
productos y procesos de forma directa e inmediata a través del involucramiento
de los equipos internos.
26
1.4 Objetivo General
Aplicar los elementos de la ingeniería simultánea en el proceso de validación del
producto y proceso en el proyecto RD77 para evaluar su impacto y contribución
en el proceso de aprobación de partes de producción (PPAP), con base en el
liderazgo del equipo de planta.
1.5 Objetivos específicos
a) Definir los elementos de la ingeniería simultánea que son aplicables en la
fase de validación del proceso y producto del proyecto RD77.
b) Describir la aplicación de los elementos de la ingeniería simultánea y su
contribución a la reducción del tiempo de ejecución del proceso de
aprobación de partes de producción en el proyecto RD77.
c) Evaluar el impacto y contribución de la implementación de los elementos
de la ingeniería simultanea aplicados a la fase de validación del producto y
proceso en el proyecto RD77.
1.6 Hipótesis
La ingeniería simultánea contribuye en la mejora de la calidad y reducción de los
tiempos de ejecución durante el proceso de validación del producto y proceso.
27
Capítulo 2 Marco Teórico
2.1 Planeación avanzada para la calidad de productos (APQP)
El manual del APQP en su 2da edición (2) ofrece lineamientos generales
para asegurar que la planeación avanzada de la calidad de un producto es
implementada de acuerdo con los requerimientos específicos de los clientes, su
propósito es comunicar a las organizaciones (internas y externas) y proveedores
los lineamientos comunes desarrollados conjuntamente por Chrysler, Ford y
General Motors.
El ciclo de una planeación de calidad de un producto de un programa
típico se muestra gráficamente en la figura 7, donde las diferentes fases están en
secuencia para representar un esquema de tiempo planeado para ejecutar las
funciones descritas.
Figura 7.- Ciclo de la planeación de calidad de un producto. (2)
28
El propósito de este ciclo es enfatizar:
d) La planeación anticipada. Los primeros tres cuartos del ciclo están
orientados a la planeación anticipada de la calidad de un producto a
través de la validación del producto / proceso.
e) El acto de implementación. La cuarta parte es la etapa donde la
importancia de evaluar los resultados sirve para dos funciones: determinar si
los clientes están satisfechos, y ofrecer soporte a la búsqueda del
mejoramiento continuo.
Al graficar la planeación de la calidad de un producto como un ciclo ilustra la
búsqueda permanente del mejoramiento continuo que solo puede lograrse
tomando la experiencia de un programa y aplicando el conocimiento adquirido
a un programa siguiente. (2)
2.1.1 La validación del producto y el proceso.
Las entradas y salidas que aplican al proceso de la validación del producto
y proceso de acuerdo al manual del APQP (2), así como su relación con las otras
cuatro fases se resumen en la figura 8.
En la práctica real, estas fases pueden superponerse y muchas tareas son
hechas en paralelo para agilizar y maximizar la utilización del recurso. (6).
Los datos de ambas validaciones/pruebas del producto y proceso son
compilados y emitidos al cliente para su aprobación a través del proceso de
aprobación de partes para producción (PPAP) acordado con el cliente, la
validación esta oficialmente completa cuando los datos pertinentes emitidos al
cliente a través del PPAP son aprobados. (6)
29
* Normas & Especificaciones de Empaque.
* Revisión del Sistema de Calidad del Producto/Proceso.
* Diagrama de Flujo del Proceso.* Layout del Plan de Piso.
* Matriz de Características.* Análisis de Modos y Efectos de
Fallas de Procesos (AMEFPs).
* Plan de Control del Prelanzamiento.
* Instrucciones del Proceso.* Plan de Análisis de Sistemas de
Medición.
* Plan Preliminar de Estudios de Habilidad de los Procesos.
* Especificaciones de Empaque.* Apoyo de la Administración.
* Corrida de Producción Significativa.* Evaluación de Sistemas de Medición (MSA).
*Estudio Preliminar de Habilidad de los Procesos (SPC).
* Aprobación de Partes para Producción (PPAP).
* Pruebas de Validación de la Producción.* Evaluaciones de Empaque.
* Plan de Control de la Producción (CP).* Liberación de la Planeación de Calidad y Apoyo
de la Administración.
Figura 8.- Entradas y salidas de la fase de validación del producto y proceso y su relación con las diferentes fases en base al manual APQP (2), Elaboración propia.
1.-Planeación y definición de un programa.
2.- Diseño y Desarrollo del Producto. 3.- Diseño y Desarrollo del Proceso.
5.-Retroalimentación, Evaluaciones y Acciones Correctivas
4.-Validación del producto y el proceso.
ENTRADAS
SALIDAS
30
2.2 Proceso de aprobación de partes de producción (PPAP)
Los tres grandes fabricantes de automóviles Chrysler, Ford y General Motors
definieron los requerimientos genéricos para aprobar la producción de partes,
incluyendo materiales a granel.
La intención de las aprobaciones de partes para producción es validar que
los productos hechos con herramentales y procesos de la producción misma
cumplen con los requerimientos de ingeniería (2). En la figura 9 se muestra el
ejemplo del diagrama de flujo para PPAP´s.
Figura 9.- Ejemplo diagrama de flujo del proceso para PPAP´s. (4)
31
En la tabla 2 se describen los cinco niveles de PPAP, la organización debe
usar el nivel 3 como el nivel por default para todas las emisiones, a menos que se
especifique otra cosa por el representante autorizado por el cliente.
Nivel 1 Certificado solamente (y Reporte de Aprobación de Apariencia para
ítems designados como de apariencia) se emite(n) al cliente.
Nivel 2 Certificado con muestras del producto y datos de soporte limitados se
emiten al cliente.
Nivel 3 Certificado con muestras del producto y datos de soporte completos
se emiten al cliente.
Nivel 4 Certificado y otros requerimientos como se definan por el cliente.
Nivel 5 Certificado con muestras del producto y datos de soporte completos,
revisados en la localización de manufactura.
Tabla 2.- Niveles de emisión PPAP´s. (4)
En cuanto al estatus de un PPAP que se puede obtener por el cliente,
puede ser uno de los tres mostrados en la tabla 3 a continuación:
Aprobado
Indica que la parte o material, incluyendo todos los sub-
componentes, cumple con todos los requerimientos del
cliente. La organización es por tanto autorizada para enviar
cantidades de producción del producto mismo, sujetas a
liberaciones del área de programación del cliente.
Aprobación
Provisional
Una aprobación provisional permite envíos de materiales para
requerimientos de producción para un tiempo limitado y sobre
una base de cantidad de piezas.
La aprobación provisional sólo se otorga cuando la
organización tiene:
• claramente definidos los incumplimientos para prevenir la
32
aprobación; y,
• preparado un plan de acciones acordado con el cliente. Se
requiere de una re-emisión de un PPAP para obtener el status
de "aprobado."
Rechazado
Significa que la emisión del PPAP no cumple con los
requerimientos del cliente, en base al lote de producción del
cual fue tomado y/o la documentación que lo acompañe. En
tales casos, la emisión y/o proceso, conforme sea apropiado,
debe ser corregida para cumplir con los requerimientos del
cliente. La emisión debe ser aprobada antes de que se envíen
cantidades de producción.
Tabla 3.- Estatus de PPAP´s del cliente. (4)
A continuación los requerimientos de PPAP en cuanto a su retención y
emisión según su nivel se resumen en la figura 10.
33
Figura 10.- Requerimientos de Retención/Emisión. (4)
34
2.3 Introducción a la Ingeniería Simultánea
Para explicar la Ingeniería Simultanea es útil describir la diferencia con la forma
tradicional de la introducción de los proyectos y sus fases, de acuerdo al PMBOK
(7) existen dos tipos básicos de relaciones entre fases:
f) Relación secuencial. Una fase sólo se inicia cuando se completa la fase
anterior. La naturaleza paso a paso de este enfoque reduce la
incertidumbre, pero puede eliminar opciones para acortar el cronograma
general.
g) Relación de superposición. Una fase se inicia antes de que finalice la
anterior. Esto puede aplicarse algunas veces como un ejemplo de la
técnica de compresión del cronograma, conocida como ejecución rápida.
La superposición de fases puede requerir recursos adicionales para permitir
que el trabajo se realice en paralelo, puede aumentar el riesgo y hacer
preciso repetir partes de un proceso, si la fase siguiente avanza antes de
que se disponga de información precisa de la fase previa.
Los riesgos y beneficios que se pueden tener en el uso de las fases con relación
de superposición han sido ampliamente estudiadas, por ejemplo Clark y Fujimoto
(8) observaron en su estudio comparativo de prácticas de desarrollo de producto
en el mundo de la industria automotriz, que los procesos de desarrollo más rápidos
tienen más superposiciones, y basados en su estudio, ellos analizaron las barreras
organizacionales para superponer actividades, tales como un ambiente hostil,
pobre comunicación y la falta de consistencia y balance en el manejo de
enlaces críticos.
Por otra parte, también mencionan como facilitar la superposición, ellos
recomiendan frecuentar: la interacción cara a cara y la comunicación bilateral
de información preliminar en lugar de liberar con retraso la información completa.
35
Dentro de este contexto la Ingeniería Simultanea provee un acercamiento
sistemático e integrado para la introducción y diseño de los productos, con un
subconjunto que incluye el diseño para la manufactura, diseño para el ensamble,
diseño para el mantenimiento, diseño para su disposición final, etc. (9)
Llegado a este punto podemos dar la definición de la Ingeniería Simultánea, la
cual proviene del Instituto para el Análisis de la Defensa (IDA) Reporte R-338, quien
acuño en 1986 el término “Ingeniería Simultánea” para explicar el método
sistemático del diseño de producto y proceso, así como otros procesos de soporte
y servicios. (9)
“Ingeniería Simultánea es un acercamiento sistemático para la integración,
diseño concurrente de productos y sus procesos relacionados, incluyendo
manufactura y soporte. Este acercamiento es intencionado para causar que los
desarrolladores, desde el inicio, consideren todos los elementos del ciclo de vida
del producto desde el concepto hasta su disposición, incluyendo calidad, costo,
programa y requerimientos del usuario”.
La Ingeniería Simultánea es caracterizada por un enfoque en los
requerimientos y prioridades de los clientes, una convicción de que la calidad es
el resultado del mejorar un proceso, y una filosofía que mejorara los procesos de
diseño, producción y soporte son una responsabilidad de toda la empresa que
nunca termina (10).
36
2.3.1 Beneficios de la Ingeniería Simultánea y Criterios para su implementación
exitosa.
La ingeniería simultánea es una estrategia de negocios a largo plazo, la
cual promete y provee al negocio beneficios de larga duración, cuando es
implementada apropiadamente. Esta forma una organización ágil y flexible que
logra una ventaja competitiva prolongada (11).
Algunos de los beneficios potenciales de la ingeniería simultánea son:
reducir el tiempo de introducción al mercado, detección temprana de
problemas de diseño, mejorar la habilidad para respaldar la manufactura en
múltiples localidades, hacer más corto el ciclo de vida de un proyecto y su
tiempo de ejecución, aumentar la eficiencia de los recursos y la productividad del
personal, validación del trabajo en progreso y los entregables, entre otros
beneficios (12).
Debido a que la ingeniería simultánea requiere muchas habilidades
técnicas y organizacionales que no son fáciles de adquirir. Una organización
necesita moverse gradualmente de una forma secuencial de trabajo a una forma
más paralela de trabajo, requiriendo mucho más interacción e intercambio de
información entre la gente de diferentes departamentos o compañías (11).
En la tabla 4 se muestran 20 de los criterios para una implementación
exitosa de los proyectos de ingeniería simultánea (12):
37
Los equipos de ingeniería simultánea y sus líderes deben ser capaces de:
1) Asignar tiempo suficiente y recursos para la planeación por adelantado.
2) Identificar las principales tareas de los equipos, su misión, e interfaces en el
ciclo del proyecto desde el principio.
3) Elaborar la logística y protocolo para la implementación de la fase
concurrente.
4) Exponer el plan maestro del proyecto (nivel superior) cubriendo el ciclo
de vida del proyecto.
5) Establecer un consenso en el plan del proyecto entre los miembros del
equipo.
6) Estar dispuesto a trabajar con entradas parciales gradualmente,
desarrollando requerimientos, y su ciclo de vida.
7) Identificar todos los clientes interno y externos del trabajo del proyecto y
establecer enlaces de comunicación efectiva y relaciones de trabajo
permanentes con esos clientes.
8) Trabajo flexible con los miembros del equipo y clientes ajustando para
desarrollar las necesidades y requerimientos.
9) Compartir información y resultados parciales regularmente durante la
implementación del proyecto.
10) Identificar los entregables específicos necesitados por otros equipos (e
individuales) como entradas para su parte del proyecto, incluyendo el
tiempo de entrega para dichos entregables.
11) Establecer en el equipo multidisciplinario canales de comunicación
efectiva y métodos para la transferencia del trabajo.
12) Establecer técnicas y protocolos para validación del trabajo y su
pertinencia para sus “clientes” en una base regular.
13) Trabajar con resultados parciales (entregables) y actualizar gradualmente
38
las actividades preliminares.
14) Reiterar o modificar tareas y entregables para adaptarse a las
necesidades que aparecen a los equipos en tareas posteriores y optimizar
la evolución de la salida del proyecto.
15) Preparar para su misión antes de recibir los detalles de la misión (por
ejemplo, manufactura está esperando trabajar en la instalación de
producción piloto antes de recibir las especificaciones completas de los
productos o prototipos).
16) Trabajar como una parte integrada de una unidad y acordar el plan del
proyecto.
17) Tener tolerancia para la ambigüedad e incertidumbre.
18) Establecer un sistema de recompensas que promueva la cooperación del
equipo multifuncional, colaboración y participación activa de los
resultados.
19) Compromiso de la alta dirección y apoyo para el proceso de ingeniería
simultánea.
20) Tener establecido un sistema uniforme de gestión de proyectos a través
del equipo/organización de ingeniería simultánea.
Tabla 4.- Criterios para la gestión exitosa de proyectos de ingeniería simultánea. (12)
En cuanto a las investigaciones y desarrollos tecnológicos de la
Ingeniería Simultánea, se encuentran ampliamente documentados los beneficios
en lo que respecta a la contribución de esta metodología en la integración del
diseño y los procesos de manufactura, mediante software como el CAD, CAE,
CAM, en contraste, pese a que han comenzado a surgir softwares para el manejo
integral del proceso de aprobación de partes de producción (PPAP) como el IPW,
QMS, TDC, la cuantificación de su aplicación y beneficios han sido escasamente
investigados.
39
2.4 Principios de la Ingeniería Simultánea.
Comenzaremos por resumir los principios y componentes de la Ingeniería
Simultánea que han sido expuestos por diversos autores, y que han servido como
bases para el desarrollo de esta metodología.
Para Jarvis Martin (13) los componentes claves de la IC requieren un claro
entendimiento de las necesidades del cliente, estabilidad en la especificación del
producto, un acercamiento sistemáticamente estructurado, habilidad para
construir y apoyar equipos efectivos, disponibilidad de los recursos para el
involucramiento temprano de todos los miembros del equipo, apoyo tecnológico
apropiado para minimizar tiempo, diseño reutilizable y estandarización para
minimizar el contenido del diseño.
En el mismo año Biren Prasad (14) describe un conjunto de siete principios
fundamentales para alcanzar una mejor concurrencia y simultaneidad: grupo de
trabajo en paralelo, descomposición de producto en paralelo, programación de
recurso concurrente, procesamiento concurrente, minimizar interfaces,
comunicación transparente y rápido procesamiento.
En cambio para Tucker D. y Hackney R. (15) los componentes esenciales de
la Ingeniería Simultánea son los representados en la figura 11, los cuales aseguran
que el tiempo de ejecución y costos en la introducción de un nuevo producto son
minimizados.
40
Figura 11.- El ambiente de la ingeniería Simultánea. (15)
Por otra parte Koufteros X. (16), manifiesta tres elementos básicos de la
Ingeniería Simultánea: flujos de trabajo concurrente, equipos de desarrollo de
producto e involucramiento temprano de todos los participantes.
Similarmente para Anumba, Kamara y Cutting-Decelle (17) los dos principios
clave de la IC son la integración y concurrencia. Integración en relación al
proceso y contenido de la información y conocimiento, entre y dentro de las
etapas del proyecto y de todas las tecnologías y herramientas usadas en el
proceso del desarrollo del producto.
Diseño concurrente integrado también envuelve un análisis anticipado de
los requerimientos por equipos multidisciplinarios y consideración temprana de
todos los temas del ciclo de vida que afectan un producto. La concurrencia es
determinada por la manera en que son programadas las tareas y las
interacciones entre los diferentes actores (gente y herramientas) en el proceso del
desarrollo del producto.
Finalmente, la esencia de la Ingeniería Simultánea ha sido la ejecución
concurrente de los procesos de diseño en flujo con el diseño de los procesos, en
particular con manufactura (18).
41
2.5 Principios de la Ingeniería Simultánea y su aplicación en la fase de validación
de producto y proceso.
Para la selección los principios de la Ingeniería Simultánea que se utilizaran
en la fase de validación del producto y proceso, se consideraron los cinco con
mayor significancia estadística basado en el estudio realizado a 244 firmas con el
soporte de la Sociedad de Ingenieros de Manufactura (SME) y por Koufteros X.
(19).
De acuerdo a dicho estudio, existen dentro del desarrollo del producto
factores que influyen mayormente para el éxito de la aplicación de la Ingeniería
Simultanea en las empresas entrevistadas, y se seleccionaron las cinco de mayor
significancia conforme al análisis estadístico, los valores se muestran a
continuación en la tabla 5, siendo los factores seleccionados (19):
1) Las actividades del desarrollo del producto sean concurrentes.
2) Los empleados de desarrollo del producto trabajen como un equipo.
3) Manufactura está involucrada desde las etapas tempranas del desarrollo
del producto.
4) Los miembros del grupo de desarrollo de producto buscan soluciones
integradoras.
5) Varias disciplinas están involucradas en el desarrollo del producto desde
etapas tempranas.
42
Variable
Latente Factores
Cargas
completamente
estandarizadas
Valores t
Ingeniería
Simultánea
X1. Mucho del diseño del proceso es hecho
concurrentemente con el diseño del
producto.
.82 -
X2. Las actividades de desarrollo de producto
son concurrentes. .89 17.57
X3. Miembros del grupo de desarrollo de
producto comparten información. .72 12.71
X4. Miembros del grupo de desarrollo de
producto confían unos en otros. .74 13.28
X5. Empleados de desarrollo de producto
trabajan como un equipo. .87 17.00
X6. Miembros del grupo de desarrollo de
producto buscan soluciones integradoras. .83 15.73
X7. Gerentes de compras están involucrados
desde etapas tempranas del desarrollo de
producto.
.67 11.58
X8. Ingenieros de proceso están involucrados
desde etapas tempranas del desarrollo de
producto.
.72 12.82
X9. Manufactura está involucrada desde
etapas tempranas del desarrollo del
producto.
.86 16.66
X10. Varias disciplinas están involucradas
desde etapas tempranas del desarrollo del
producto.
.82 15.55
Tabla 5.- Traducción de tabla 1 de cargas completamente estandarizadas y t-valor (n=244). (19)
43
La propuesta de estos cinco elementos de la Ingeniería Simultanea y su
relación con el proceso de aprobación de partes para producción aplicados en
la fase de validación del proceso y del producto del proyecto RD77 ha sido
representada como se muestra en la figura 12.
Para este efecto he dividido en cinco secciones los entregables requeridos
en el PPAP, la primer sección donde se encuentran los entregables 1 y 4, son
referentes a las necesidades del cliente expresadas como dibujos y en el AMEF de
diseño de donde podremos comprender la interacción de los componentes del
producto así como sus interfaces con otros productos que se encuentren en el
mismo sistema.
La segunda sección se trata de los entregables 5, 6, 7, 17 estos serán los
documentos clave donde se dejará la evidencia del entendimiento de las
necesidades del cliente y la forma en cómo serán plasmados en el proceso y el
producto a nivel planta, la tercera sección se conforma de los entregables 8, 9,
10, 12, 13 y 16 estos son principalmente con los que se evaluará y se
documentaran los procesos y el producto.
La cuarta sección contiene los entregables 11, 14 y 15 para poder cumplir
con ellos es necesario que todas las secciones anteriores hayan sido
correctamente ejecutadas para que el resultado sea el esperado y poder
avanzar a la última sección, que consiste en presentar los entregables 3 y 18 que
concluirán con una firma de aceptación con la que el cliente autoriza el
embarque del producto por cumplir con sus requerimientos.
Por último he dejado por separado el entregable 2, referente a los
documentos de cambio de ingeniería, ya que en caso de existir, deberá surgir
una retroalimentación que afectará a todo el sistema y será necesario recalibrar
las actividades para alinearse a las nuevas necesidades expresadas por el cliente.
44
En el diagrama propuesto se observan que las secciones van seriadas entre
sí, sin embargo, pueden comenzar tan pronto surja información de la sección
anterior e ir trabajando en forma paralela la mayor parte del tiempo, las flechas
en ambas direcciones nos indican que la información fluye tanto para
proporcionar información de entrada para los nuevos entregables al mismo
tiempo que se retroalimenta al sistema de las fallas y desviaciones encontradas y
que deberán ser corregidas para seguir en línea con los requerimientos del
cliente.
Figura 12.- Elementos de la Ingeniería Simultanea aplicados a la fase de validación de producto y proceso con base a los requerimientos de PPAP. Elaboración Propia.
45
2.6 Evaluación de la efectividad de la validación del producto y proceso de
acuerdo a los requerimientos de aprobación de partes de producción (PPAP).
Si bien la información que existe para el desarrollo, implementación y
ejecución del proceso de aprobación de partes de producción dentro de la
industria automotriz es muy vasta, en contraste, cuando se trata de medir de
forma cuantitativa el desempeño de sus dieciocho elementos en cuanto a su
tiempo y costo comparados con los objetivos óptimos establecidos al inicio de un
proyecto, las investigaciones propuestas encontradas para este fin fueron
escasas.
Sin embargo, es significativo mencionar la propuesta de Rewilak J. y Tokaj T.
en su aportación de cuatro índices para medir la efectividad del proceso en la
implementación de nuevos productos conforme a los requerimientos del
PPAP/APQP, describe la efectividad como la habilidad para ejecutar las tareas
programadas y los objetivos pueden ser la medida usada para evaluar los
procesos (20).
Cada proceso es diseñado y controlado con el fin de cumplir objetivos y
añadir valor, si es así un proceso puede describirse como efectivo. La gente a
cargo de estos procesos necesita conocer y reportar en qué grado los objetivos
establecidos son alcanzados por el proceso con el fin de controlarlo y mejorarlo.
(20)
En sus palabras, los cuatro índices propuestos permiten medir la efectividad
del PPAP en términos del cumplimiento con las fechas límite de PPAP
programadas, donde el control de los procesos y la mejora de la efectividad del
PPAP a largo plazo podrían significar reducción de costos y tener mayor
probabilidad de:
- estar preparados para producción en serie a tiempo.
- obtener la aprobación del PPAP bien a la primera vez.
46
A continuación, en la tabla 6 se muestran los índices para evaluar la
efectividad del PPAP, debido a que actualmente la compañía no cuenta con un
sistema de evaluación de la eficiencia obtenida en el PPAP para cada uno de los
proyectos, utilizaré en esta investigación el índice del concepto #2, considerando
la fórmula para evaluación del PPAP completo, con el fin de obtener el resultado
de la eficiencia de los proyectos RD77 y ULTIMA.
Tabla 6.- Resumen de índices propuestos para medir la efectividad de la implementación de
nuevos productos conforme a los requerimientos PPAP/APQP. (20)
47
Marco de Referencia
Con el propósito de establecer el contexto general del proyecto RD77 a
continuación se describe el producto y proceso del reclinador discontinuo.
Los asientos de un automóvil forman parte del desempeño global de
seguridad en caso de un accidente, por consiguiente, se encuentran sujetos a
varias regulaciones de seguridad, en la figura 13 se muestran algunas de las
regulaciones internacionales para vehículos de pasajeros, el reclinador está
relacionado con la fuerza de resistencia de los asientos y sus anclajes (incluyendo
el impacto por equipaje) y con las posiciones del asiento.
Figura 13.- Regulaciones internacionales para vehículos de pasajeros con un máximo de nueve posiciones de asiento. SPORMANN, ANDREAS (3).
48
Para verificar el cumplimiento de estos requerimientos de seguridad
diferentes pruebas dinámicas son llevadas a cabo utilizando diferentes muñecos
de prueba para choques dependiendo del tipo de accidente, por ejemplo
impacto frontal (figura 14), impacto trasero (figura 15) e impacto por equipaje
(figura 16).
Figura 14.- Impacto Frontal. SPORMANN, ANDREAS (3).
Figura 15.- Impacto Trasero. SPORMANN, ANDREAS (3).
49
Figura 16.- Impacto por equipaje. SPORMANN, ANDREAS (3).
Durante la fabricación de un asiento adicional a las características de
seguridad, deben ser consideradas las características que serán apreciadas por el
usuario final del vehículo, tales como el confort acústico, el confort hidrotermal, el
confort olfativo, el confort al tacto con la mano, confort al contacto con el
cuerpo, confort ergonómico al usar los dispositivos (palancas, botones y volante),
el confort postural y la reducción de la vibración proveniente de la carretera y el
motor, estas características no serán detalladas en la presente investigación, sin
embargo se mencionan debido a que ellas conforman parte del concepto global
de un asiento para automóvil.
En la división de Faurecia mecanismos en San Luis Potosí se producen los
principales componentes de la estructura metálica del asiento del automóvil, la
producción de dicha estructura está dividida en dos plantas, para el proyecto
RD77 la fabricación del reclinador está asignada a la planta 1, este es un sub-
ensamble que formará parte de otro sub-ensamble mayor conocido como
respaldo.
50
En la figura 17 se muestran los componentes principales de una estructura
metálica y circulada se encuentra la ubicación del reclinador dentro de la
estructura principal.
Figura 17.- Componentes principales de la estructura de metal. . SPORMANN, ANDREAS (3).
Los reclinadores son dispositivos clave de seguridad, manteniendo a los
ocupantes dentro del automóvil durante un choque, incluyendo el choque por la
parte trasera o un impacto del equipaje.
Por este motivo se deben cumplir las características críticas definidas para
cada uno de los componentes para así asegurar que el producto será capaz de
pasar el requerimiento de resistencia de fuerza en un impacto. En la figura 18 se
muestra ambos lados de un reclinador discontinuo y su sistema de bloqueo
interno.
51
Figura 18.- Reclinador discontinuo. . SPORMANN, ANDREAS (3).
Un reclinador se compone de los siguientes componentes:
a) 1 anillo el cual su principal función es mantener unidos los componentes
con el espacio entre ellos especificado.
b) 1 plato móvil que será montado en el respaldo y su función principal es
rotar.
c) 1 máscara que es el engranaje para el movimiento de la leva y los
trinquetes.
d) 3 resortes los cuales engranan con la leva.
e) 1 leva que es responsable de rotar entre las posiciones de bloqueo y
desbloqueo.
f) 3 trinquetes los cuales se deslizan dentro de las guías del plato fijo y forman
parte de engranaje que bloquea y desbloquean el plato móvil.
g) 1 plato fijo que es el soporte para la rotación del plato móvil y quien
discrimina el bloqueo, lo anterior se puede visualizar en la figura 19.
52
Figura 19.- Mecanismo reclinador giratorio para uso en el ensamble para asiento de un vehículo. (21)
Para fabricar los componentes que conforman el reclinador se utilizan los
siguientes procesos:
a) Estampado convencional.
b) Estampado Fineblanking.
c) Tratamiento Térmico.
d) Línea Semiautomática para el Ensamble Final.
Para estos procesos se han tomado como referencia los avances
tecnológicos ya usados por las plantas de Faurecia en Francia y en China, al
contar con el mismo diseño y tecnología de nuestros procesos en San Luis
Potosí en México se ofrece al cliente un producto estándar de cualquier
localidad de Faurecia en el mundo.
53
Capítulo 3 Procedimiento
3.1 Metodología de la Investigación
Debido a que la investigación ha sido desarrollada en una compañía
donde existen claramente definidos indicadores de desempeño y los
instrumentos para evaluar los resultados en la implementación y desarrollo de un
proyecto, el presente trabajo utilizará un método cuantitativo.
En concreto, se realizará una evaluación comparativa con el proyecto
ULTIMA, dicho proyecto es de características similares a las del proyecto RD77
dentro de la misma localidad en San Luis Potosí.
Entre las cuales se encuentran ser dos proyectos con productos ya
fabricados en otras localidades de la compañía, por lo que se ambos cuentan
con una transferencia de tecnología ya implementada en Europa, tiempos de
lanzamiento y producción en masa cercanos, el primero trabajando con un
equipo de proyectos conforme a la estructura y procedimientos actuales
(Ingeniería Tradicional) y el segundo utilizando al equipo de planta como
responsable del lanzamiento con el asesoramiento del equipo genérico de la
compañía matriz, y utilizando principios de la Ingeniería Simultánea, esto se
describe a continuación en la tabla 7.
Evaluación Hipótesis Ingenieria Simultánea Ingeniería Tradicional
La ingeniería simultánea contribuye en la
mejora de la calidad y reducción de los
tiempos de ejecución durante el proceso
de validación del producto y proceso.
Proyecto RD77
Faurecia San Luis Potosí
Proyecto ULTIMA
Faurecia San Luis Potosí
Tabla 7.- Diseño para la evaluación de la hipótesis propuesta. Elaboración propia.
54
La metodología para esta tesis consistió principalmente en dos pasos, los cuales fueron desarrollados y se describen posteriormente:
1.- Descripción de los indicadores clave de desempeño que servirán para evaluar y comparar los resultados entre ambos proyectos.
2.- Generación y análisis de los datos durante la aplicación de los cinco principios de la Ingeniería Simultanea durante la etapa de validación del producto y proceso.
3.2 Descripción de los indicadores clave de desempeño que servirán para evaluar
y comparar los resultados entre ambos proyectos.
En Faurecia los indicadores establecidos para evaluar la calidad para un
proyecto, y que serán medidos y comparados en esta investigación para evaluar
la hipótesis, se muestran a continuación en la tabla 8.
Indicadores de desempeño claves SOP - 6 Meses SOP
PQA= Auditoria 70% 90%
SR Índice=Seguridad & Regulación 60% 100%
Bien a la primera = Rechazo & Retrabajo 70% 95%
Reclamos Oficiales Cliente 0 0
Tabla 8.- Principales indicadores de desempeño para evaluar la calidad de un proyecto. Modelo
Faurecia.
La principal característica de estos indicadores es que existe un
procedimiento estandarizado lo cual hace posible evaluar de la misma forma a
cualquier proyecto y es evaluado por personas especializadas para este fin en la
compañía.
Por otra parte, para medir la efectividad en el tiempo de ejecución se
evaluará el tiempo de forma total, sin detallar en el tiempo utilizado en cada uno
55
de los dieciocho elementos, es decir evaluar la efectividad global considerando
la fecha objetivo para suministrar el PPAP al cliente (antes de iniciar producción
en masa), la fecha real de sumisión del PPAP y finalmente la fecha en que se
obtuvo la aprobación interina o completa por parte del cliente.
Para este fin utilizare la fórmula propuesta por Ewilak y Tokaj (20) en su
artículo para evaluar la efectividad del proceso de aprobación de partes de
producción en la industria automotriz y se muestra a continuación:
𝐸 = 1 −𝑇
𝑇 − 𝑡∗ 100%
Donde 𝑡 es el retraso en la finalización del PPAP (comparado con la
fecha objetivo definida), y 𝑡 es la fecha crítica de retraso del PPAP (inicio de
producción en masa).
Este concepto nos permitirá medir la efectividad en términos del
cumplimiento con evidencia del documento conocido como PSW (por sus siglas
en inglés Part Submission Warrant), donde queda plasmada la firma de
aceptación del representante de calidad del cliente de que el proceso de
aprobación de partes de producción cumple y está de acuerdo a sus
requerimientos.
3.3 Generación y análisis de los datos durante la aplicación de los cinco
principios de la Ingeniería Simultánea durante la etapa de validación del
producto y proceso.
A lo largo de esta sección se describe el procedimiento y la aplicación de
los cinco principios de la ingeniería simultánea seleccionados: 1. Actividades
Simultáneas, 2. Trabajo en equipo, 3. Manufactura involucrada desde etapas
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tempranas, 4. Miembros del grupo buscan soluciones integradoras, 5. Varias
disciplinas involucradas desde etapas tempranas, estos principios fueron
incorporados en la etapa de validación del producto y del proceso, basado en
los dieciocho elementos contenidos en el manual del PPAP (4) y categorizados en
seis secciones para efectos de llevarlos a cabo de forma simultanea como se
desarrolla a continuación.
3.3.1 Aplicación de los principios de la Ingeniería Simultanea en el proceso de PPAP del proyecto RD77: Actividades Concurrentes y Trabajo en equipo.
En el mes de Julio de 2015 en Faurecia San Luis Potosí fue impartido un taller
por parte del equipo de genéricos de la planta de Caligny Francia conformado
por el Gerente de Manufactura, Líder de Calidad, Líder de Manufactura, el
Encargado de los sistemas de medición y un Especialista en proceso de
estampado fino, en el cual su principal objetivo fue el de entrenar y transferir
conocimientos adquiridos por el equipo genérico al equipo base de la planta.
Durante este taller fueron revisados los entregables del proceso de
aprobación de partes de producción (PPAP) de las primeras cuatro secciones.
En la figura 20 se muestra el reporte de una sola hoja para el control del
proceso de aprobación de partes (PPAP) aplicado en el proyecto RD77 y el
cronograma de los entregables revisados durante el taller mencionado
anteriormente. A través de este formato se controlará el avance y se puede
visualizar de una forma simple el progreso de cada uno de los entregables por
cada uno de los componentes.
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Figura 20.- Reporte de control para el proceso de aprobación de partes de producción en una sola hoja (one page report). Elaboración Propia.
En la figura anterior se enlistaron los 18 requisitos establecidos en el manual
(4), del lado izquierdo se encuentran las columnas donde se indicará en color
verde si se cuenta con toda la evidencia para cubrir el requisito para cada uno
de los componentes mencionados en la parte inferior izquierda.
Considerando la fecha compromiso para la obtención del PPAP por parte
de nuestro Cliente, de lado derecho se colocó el cronograma que nos permite
establecer el tiempo para desarrollar las actividades que generen la evidencia
para cumplir con el requerimiento, finalmente en la parte inferior derecha se
encuentra la gráfica del porcentaje de cumplimiento con los elementos.
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Figura 21.- Tres bloques simultáneos y principios de la Ingeniería Simultanea aplicados a la fase de validación de producto y proceso con base a los requerimientos de PPAP. Elaboración Propia.
Registros de diseño y documentos de cambios de Ingeniería Para la evidencia de los registros de diseño y control de cambios de ingeniería
se maneja el software llamado Magellan, con este software se administran por los
centros de desarrollo e investigación de Faurecia las revisiones de los dibujos, las
listas de materiales y los cambios solicitados internamente por la compañía, así
como los solicitados por los clientes son documentados y difundidos mediante
este software. En la figura 22 se muestra el ejemplo de la estructura en este
sistema para el reclinador RD77.
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Figura 22.- Software Magellan revisión de dibujos y control de manejo de cambios de Ingeniería. Faurecia.
Una de las ventajas de esta forma de administración mediante el software
es que está disponible para cualquier empleado que quiera consultarlo sólo
requiriendo acceso por única vez en la intranet de la compañía.
AMEF´s de diseño, Diagramas de flujo de los Procesos, AMEF´s de Proceso y Plan de Control
En la compañía se utiliza el software TDC el cual es usado para administrar y
desplegar los AMEF´s de diseño, diagramas de flujos de los procesos, AMEF´s de
proceso y el plan de control. Mediante este software se actualizan de forma
simultánea las modificaciones hechas a un documento y se reflejan en los
documentos que están ligados entre sí. Este software es ampliamente usado en
las plantas de Francia y China pero no en México, por lo que el proyecto de RD77
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fue el primer proyecto en usar este software en la planta de San Luis Potosí,
México.
Debido a que los AMEF´s de diseño y de procesos son considerados como
parte del conocimiento tecnológico de la compañía, el protocolo para el acceso
a este software es más elaborado, por ejemplo, el acceso es otorgado sólo para
consultar la información correspondiente al producto y proceso que están
asignados al empleado que solicita el acceso, es decir, no se podrá ver
información de otro producto u otra planta.
Asimismo, la creación de nuevos documentos deberá cumplir con los
lineamientos y procedimientos para la evaluación de riesgos cargados en el
software y otros requerimientos específicos que son detallados en la sesión de
entrenamiento para el uso de la herramienta de forma indispensable antes de
obtener el acceso.
Para el proyecto RD77, se crearon nuevos AMEF´s de procesos y Planes de
control con las adaptaciones para ser funcionales en la planta de San Luis Potosí,
pero teniendo como base los documentos genéricos ya existentes y usados en las
plantas de Francia y China, de esta forma se reduce el riesgo de omitir
características del producto, procesos y controles implementados como parte de
la mejora de las plantas mencionadas.
A continuación se observa en la figura 23 la estructura del AMEF de
proceso, en la figura 24 la estructura del Plan de Control y en la figura 25 el
Diagrama de Flujo de los procesos usando el software para el reclinador RD77
como ensamble terminado, cabe señalar que esta misma estructura se utiliza
para cada uno de los componentes que conforman el reclinador.
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Figura 23.- Software TDC estructura para la administración del AMEF de procesos. Faurecia.
Figura 24.- Software TDC estructura para la administración del Plan de Control. Faurecia
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Figura 25.- Software TDC estructura para la administración del Diagrama de Flujo de los procesos.
Al usar este software desde la primera vez se pueden valorar los beneficios,
algunos de ellos son el conjunto de datos y tablas pre-cargados correspondientes
a las diferentes organizaciones como los son el AIAG y VDA para la evaluación de
la severidad, detección y ocurrencia para el caso de los AMEF´s.
Registros de cumplimiento con los requerimientos específicos del cliente. Para el proyecto RD77 se consideraron los requerimientos específicos del cliente,
estos se encuentran en la página de lATF (International Automotive Task Force,
http://www.iatfglobaloversight.org/oem-requirements/customer-specific-
requirements/), dichos requerimientos fueron completados por parte del equipo
multidisciplinario del proyecto RD77.
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3.3.2 Aplicación de los principios de la Ingeniería Simultanea en el proceso de PPAP del proyecto RD77: Miembros del grupo buscan soluciones integradoras y manufactura involucrada desde etapas tempranas. Para los siguientes dos bloques se requirió entender el funcionamiento del
producto y de los proceso con los que se fabricaría el reclinador, documentar los
procesos, establecer los estándares y entrenar al personal para ser capaces de
cumplir con las expectativas y necesidades del cliente, durante la preparación
de los siguientes entregables el equipo de Planta de Faurecia de San Luis
mantuvo juntas semanales con el equipo de Genéricos en Francia para compartir
los resultados y obtener retroalim