Poka-Yoke

Este elemento es una ampliación de los cursos y guías de Lawi. Ofrece hechos, comentarios y análisis sobre este tema. [aioseo_breadcrumbs] Nota: véase asimismo la información relativa a la Planificación y Programación de la Producción, a la administración empresarial japonesa, a la Teoría Z y a la Producción Ajustada o Producción “Lean”.

El poka-yoke es una técnica para evitar el simple error humano en el lugar de trabajo. El término proviene del término japonés para “a prueba de fallos” o “a prueba de errores”. También conocido como métodos de trabajo a prueba de errores y a prueba de fallos, el poka-yoke es simplemente un sistema diseñado para prevenir errores involuntarios cometidos por los trabajadores que realizan un proceso. La idea es hacerse cargo de las tareas repetitivas que dependen de la memoria o la vigilancia y protegerse contra cualquier lapsus de enfoque. El poka-yoke puede ser visto como uno de los tres componentes comunes del Control de Calidad de Cero Defectos realizado por las empresas japonesas. (La inspección de la fuente y la retroalimentación son los otros dos).

Poka-yoke puede ser aplicado en aspectos físicos, operacionales y filosóficos de las empresas de manufactura o de servicios. La comprobación de errores físicos implica el establecimiento de mecanismos automatizados que eliminan las condiciones propensas a errores de un sistema. La comprobación de errores en las operaciones se logra mediante la modificación de los sistemas con los dispositivos pertinentes que supervisan las secuencias adecuadas para los procedimientos. El enfoque filosófico de la comprobación de errores implica abordar las situaciones que impiden la calidad y la eficiencia de los procesos de producción, como la mano de obra inadecuada o no calificada.

El concepto de comprobación de errores se había utilizado durante decenios entre los ingenieros y fabricantes japoneses, pero el término fue introducido por primera vez por el Dr. Shigeo Shingo (1909-1990) en su obra de 1981 titulada “A Study of the Toyota Production System”. Dándose cuenta de su valor como una técnica efectiva de control de calidad, Shingo formalizó su uso en la manufactura japonesa como el sistema poka-yoke.

Más Información

Las inspecciones pueden atrapar productos inaceptables pero no hacen nada para mejorar el proceso. Shingo fue enfático en que el propósito de este sistema es mejorar el proceso, no clasificar las partes defectuosas.

El concepto de poka-yoke es ampliamente utilizado en Japón y en otros países del mundo.Entre las Líneas En la literatura se enumeran los beneficios potenciales, entre otros, de la siguiente manera:

• Eliminación de errores de configuración y mejora de la calidad.
• Disminución de los tiempos de preparación con la consiguiente reducción del tiempo de producción y mejora de la capacidad de producción.
• Simplificación y mejora de las tareas domésticas.
• Aumento de la seguridad.
• Menores costos.
• Requerimientos de habilidad más bajos.
• Mayor flexibilidad de producción.
• Mejora de las actitudes de los operadores

TIPOS DE POKA-YOKES
El poka-yoke se basa en la predicción y la detección, lo que significa reconocer que un defecto está a punto de ocurrir o ya ha ocurrido.

Una Conclusión

Por consiguiente, hay dos tipos básicos de sistemas de poka-yoke. El poka-yoke de control no permite que un proceso comience o continúe después de que se haya producido un error. Saca de las manos del operador la respuesta a un tipo específico de error. Por ejemplo, un accesorio de una máquina puede estar equipado con un dispositivo de detección que no permitirá que el proceso continúe a menos que la pieza esté correctamente insertada. Un segundo tipo de poka-yoke proporciona algún tipo de advertencia cuando se produce un error. Esto no evita el error, sino que detiene inmediatamente el proceso cuando se detecta un error. Este tipo de poka-yoke es útil para entornos de producción en masa con un procesamiento rápido, ya que el dispositivo evita la producción en masa de material de desecho. Para los entornos en los que no se producen grandes pérdidas de tiempo o recursos, se garantiza un poka-yoke de advertencia. Todo lo que se necesita es una forma de asegurar que el error se investigue y se corrija de manera oportuna.

Los poka-yokes pueden ser tan sencillos como un pasador de acero en un accesorio que impide que las piezas colocadas incorrectamente encajen correctamente o tan complejos como una red neural de lógica difusa utilizada para detectar automáticamente la rotura de la herramienta y detener inmediatamente la máquina. Sorprendentemente, los dispositivos simples de bajo costo (o coste, como se emplea mayoritariamente en España) tienden a ser la mayoría. Independientemente del grado de simplicidad, todos los poka-yokes caen en una de las tres categorías: métodos de contacto, métodos de valor fijo y métodos de paso de movimiento. Cada uno de ellos se examina brevemente a continuación.

Métodos de contacto. Los métodos de contacto se basan en algún tipo de dispositivo sensorial que detecta anormalidades en la forma o dimensión del producto y responde en consecuencia. Los pasadores de interferencia, las muescas con pasadores localizadores coincidentes, los interruptores de límite y los interruptores de proximidad se utilizan a veces para asegurar que una pieza esté posicionada correctamente antes de que se produzca el trabajo. Las piezas asimétricas con accesorios de trabajo que coincidan también pueden aliviar el posicionamiento incorrecto. Si la orientación no es crítica, se pueden utilizar diseños simétricos para prevenir defectos.

Los métodos de contacto son útiles en situaciones que fomentan los errores. Tales situaciones implican una rápida repetición, una producción poco frecuente o problemas ambientales como una mala iluminación, calor alto o bajo, exceso de humedad, polvo, ruido o cualquier cosa que distraiga a un trabajador. Paul Dvorak, en Diseño de Máquinas, recomienda que el ingeniero de mantenimiento investigue al menos cuatro áreas para los posibles problemas que requieren soluciones con métodos de contacto:

• Busque dónde fallará el producto si las piezas se ensamblan incorrectamente.
• Busque las pequeñas características críticas para un ensamblaje adecuado.
• Tenga cuidado de no confiar en diferencias sutiles para determinar la parte superior de la parte inferior o la parte delantera de la parte posterior, especialmente si las piezas están pintadas de colores oscuros.
• Tenga cuidado con los diseños tan complicados que confunden a los operadores inexpertos.

Métodos de valor fijo. Los métodos de valor fijo se utilizan en procesos en los que la misma actividad se repite varias veces, como el apriete de pernos. Este método suele implicar técnicas muy sencillas, como los métodos que permiten a los operadores hacer un seguimiento fácil de la frecuencia con que se ha realizado esta actividad. Dvorak da el ejemplo de un operador que es responsable de apretar seis pernos en un producto. Antes de pasar el producto, el proceso de apriete se realiza un número fijo de veces (seis). Un simple dispositivo poka-yoke incorporaría el uso de una llave inglesa sumergida en pintura diluida. Debido a que los pernos sueltos no tendrán pintura, el operador puede ver fácilmente si ha realizado el proceso el número de veces requerido. Un segundo ejemplo de Dvorak implica el uso de material empaquetado en las cantidades exactas (fijas) necesarias para completar el proceso. Si los pernos se almacenaban en contenedores de seis, el operador podía ver fácilmente cuando el proceso estaba todavía incompleto, ya que la caja todavía contenía uno o más pernos.

Método de movimiento-paso. El método del paso de movimiento es útil para los procesos que requieren varias actividades diferentes realizadas en secuencia por un solo operador. Es similar a la situación de valor fijo en que el operador es responsable de múltiples actividades pero en lugar de realizar la misma actividad varias veces, el operador realiza actividades diferentes.

En primer lugar, cada paso del proceso se identifica con los movimientos específicos necesarios para completarlo. Luego se crean dispositivos que detectan si cada movimiento se realiza y luego alertan al operador cuando se salta un paso. Un proceso de montaje podría utilizar un dispositivo que detecte cuando todos los componentes necesarios están presentes al comienzo del proceso para cada unidad.

Informaciones

Los dispositivos podrían entonces detectar cuando cada componente es retirado de su dispensador. Si un componente no se retira, el dispositivo de detección alerta al ensamblador antes de que pueda pasar a otra unidad.

AUTOCOMPENSACIONES
Los dispositivos de poka-yoke que proporcionan la información más rápida posible sobre los defectos y permiten a los trabajadores evaluar la calidad de su propio trabajo se denominan autocontroles.

Detalles

Los autocontroles pueden utilizarse para permitir a los trabajadores identificar rápidamente los deslices o errores de trabajo, como operaciones incompletas u omitidas, y para verificar la existencia o ausencia de un atributo. Por ejemplo, las instalaciones médicas como el Hospital Brigham y de Mujeres utilizan un sistema informático para comprobar y procesar las recetas médicas.

Ejemplos.Entre las Líneas En la literatura comercial y de ingeniería se presentan varias aplicaciones del “mundo real”. A continuación figura una lista de ejemplos de aplicaciones de poka-yoke, identificadas por James R. Evans y William M. Lindsay en Managing for Quality and Performance Excellence:

• Codificación por colores de una plantilla de cableado para ayudar al trabajador.
• Instalar un dispositivo en un taladro para contar el número de agujeros perforados en una pieza de trabajo; un zumbador suena si la pieza de trabajo se retira antes de que se haya perforado el número correcto de agujeros.
• Las tapas de los casetes se rayaban frecuentemente cuando el destornillador se deslizaba fuera de la ranura del tornillo y se deslizaba contra las tapas de plástico. El diseño del tornillo se cambió como se muestra en la Tabla 1 para evitar que el destornillador se deslizara.
• Se utiliza un rodillo de metal (véase definición, y una descripción de metal) para laminar dos superficies unidas con pegamento caliente. El pegamento tiende a adherirse al rodillo y causa defectos en la superficie laminada. Una investigación demostró que si el rodillo se humedece, el pegamento no se adhiere. Se ha añadido un rodillo secundario para humedecer el rodillo de acero durante el proceso, evitando que la cola se pegue.
• Un paso de la producción en Motorola consiste en poner caracteres alfabéticos en un teclado, y luego comprobar que cada tecla esté colocada correctamente. Un grupo de trabajadores diseñó una plantilla clara con las letras colocadas ligeramente fuera del centro. Al sostener la plantilla sobre el teclado, los ensambladores pueden detectar rápidamente los errores.

John R. Grout presenta los siguientes ejemplos en Production and Inventory Management Journal:

• Los trabajadores de la División de Ferrocarriles de Trinity Industries crearon una plantilla para evitar tener que usar una cinta métrica y tiza para colocar los subconjuntos en cada vagón individualmente. La plantilla tiene tapas que permiten posicionarla rápidamente de forma correcta en el chasis del vagón. Cada componente que se va a fijar al coche tiene un recorte correspondiente en la plantilla. La plantilla elimina dos modos de error del trabajador. Elimina las medidas incorrectas y el posicionamiento impreciso de las piezas. También elimina la vigilancia del trabajador requerida para asegurar que todos los componentes estén unidos. Las partes omitidas se hacen muy obvias porque existe un espacio vacío en la plantilla de diseño. Sin la plantilla, no habría ninguna indicación de que falte algo. Una vez que las piezas son soldadas por puntos en su lugar, la plantilla se levanta y la soldadura se completa. No sólo se reduce la dependencia de la vigilancia de los trabajadores, sino que el ahorro de costes (o costos, como se emplea mayoritariamente en América) es el resultado de un proceso simplificado y acelerado.
• Binney & Smith (ahora Crayola LLC), el fabricante de plastelina “Crayons”, utiliza sensores de luz para determinar si cada crayón está presente en cada caja de crayones que producen. Si falta un crayón, las máquinas se detendrán automáticamente. Producir cajas completas de lápices de colores a la primera es el resultado preferido.
• Una empresa de informática de venta por correo ha diseñado sus cajas y material de embalaje para evitar errores. Las solapas interiores del fondo de la caja tienen una gran advertencia de color brillante, “¡Alto! Abre el otro lado”. Cuando se abre el lado correcto, un folleto titulado “Configuración de la computadora” está en la parte superior del material de embalaje. La secuencia del folleto coincide con la disposición del contenido de la caja. Cada instrucción implica el siguiente artículo de la caja.
• Las luces de los lavabos de los aviones se encienden sólo cuando la cerradura de la puerta está activada. Esto evita que los clientes no cierren la puerta.
• John Deere produjo una caja de cambios que fue ensamblada sin aceite, montada en una máquina, y requirió ser reemplazada después de las pruebas de fábrica. Un equipo agilizó la producción con un simple interruptor de proximidad que se abría después de que todos los componentes fueran cargados en un accesorio de montaje. El interruptor evitaba que los trabajadores usaran llaves de aire para apretar los pernos del ensamblaje hasta que hicieran circular una pistola de aceite en la caja de cambios. Después de llenar la caja de cambios, un solenoide liberaba el interbloqueo enviando aire a la llave. Entonces los trabajadores podían apretar los pernos de la tapa y enviar la caja a la siguiente estación.
• Los conectores eléctricos en un control de máquina antes sólo usaban conectores de tres clavijas para unir cada uno en una serie.
  

  Detalles

  Las etiquetas indicaban a los ensambladores qué tableros iban donde y qué conectores debían ser unidos.

  Puntualización

  Sin embargo, en el campo, los ensambladores que los conectaban y desconectaban desgastaban o doblaban los pines, lo que significaba poner un nuevo enchufe. Pronto la etiqueta desapareció. La solución simple implicaba conectores de tres, cuatro y cinco pines que no podían unirse a otros y exigían una sola secuencia de ensamblaje.

• La solución de Ficarra para las etiquetas que se desprenden es mecanizarlas en piezas, especialmente cuando la función es determinar la orientación correcta.
• En las máquinas Varian, los ensambladores se guían por pequeñas imágenes mecanizadas que no pueden desgastarse.

APLICACIONES DE SERVICIO
Poka-yoke también puede aplicarse a las organizaciones de servicios, como señalan Todd Snell y J. Brian Atwater en el Production and Inventory Management Journal. Del mismo modo, Marta Dudek-Burlikowska y D. Szewieczek afirman en Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering que “la intensificación de la competencia en la economía internacional” ha dado lugar a un cambio importante en el enfoque de la gestión de la calidad, de modo que la “acción de calidad debería por tanto incluir [en] su alcance todo el ciclo de vida del producto, a partir de los requisitos y expectativas de identificación del cliente, por el servicio del cliente”.

Aunque la fabricación normalmente sólo considera los errores cometidos por el productor, las industrias de servicios deben considerar los errores tanto del servidor como del cliente.

Otros Elementos

Además, las organizaciones de servicios se interconectan de muchas maneras diferentes para transferir un servicio al cliente. Debido a la posibilidad de que los errores de servicio puedan ser creados tanto por el cliente como por el servidor, los poka-yokes de servicio se agrupan en dos categorías: a prueba de fallos del servidor y a prueba de fallos del cliente.

POKA-YOKES DEL SERVIDOR
Hay tres tipos de sistemas poka-yoke que pueden utilizarse para proteger el servidor: poka-yokes de tareas, poka-yokes de tratamiento y poka-yokes tangibles.

Poka-yokes de tarea. Los poka-yokes de tarea se centran en las tareas del servidor y en los errores comunes que los servidores cometen al realizar el servicio/tarea para el cliente. Un buen ejemplo de poka-yoke de tarea orientado al control es un sistema de pedido digital manual utilizado por el personal de servicio de algunos restaurantes. Al marcar los artículos seleccionados por el cliente en una pantalla táctil, el pedido se envía automáticamente a la cocina con menos posibilidades de error humano. Este sistema también ayuda a acelerar el proceso de pedido.

Tratamiento poka-yokes. Los poka-yokes de tratamiento se centran en la interacción social entre el cliente y el servidor (es decir, contacto visual, saludo). Al estandarizar lo que los servidores dicen y hacen a los clientes, los gerentes pueden asegurar razonablemente que los clientes reciban un tratamiento adecuado, justo y consistente. Burger King utilizó poka-yokes de advertencia y tratamiento colocando “tarjetas de entrada” en el punto de servicio, asegurándose de que los servidores sepan qué decir en el momento en que interactúan con el cliente. Los cajeros automáticos están programados con sistemas de respuesta interactiva secuencial que guían a los clientes a través del proceso de retirada o depósito de dinero; evitan que se produzcan errores como el uso de números de identificación secretos erróneos por parte de los clientes o la retirada de más dinero del que está disponible en una cuenta bancaria.

Poka-yokes tangibles. Los poka-yokes tangibles intentan mejorar la impresión física y la experiencia del cliente, además de la tarea directa del servidor (es decir, la oficina sucia, el servidor descuidado, los documentos descuidados). Motorola utiliza un poka-yoke orientado al control en el departamento legal haciendo que un segundo abogado inspeccione todo el trabajo legal en cuanto a ortografía, presentación y aritmética. De esta manera, el departamento jurídico se asegura de que los “tangibles” del servicio sean satisfactorios además de la tarea del servicio (trabajo jurídico).

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

POKA-YOKES DEL CLIENTE
La seguridad del cliente también consiste en tres sistemas de pokayoke: poka-yokes de preparación, pokayokes de encuentro y poka-yokes de resolución.

Poka-yokes de preparación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Los poka-yokes de preparación intentan preparar completamente a los clientes antes de que entren en el servicio. Un ejemplo de un pokayoke de preparación orientado a la advertencia es el aviso que una universidad envía a cada estudiante antes de la inscripción para el próximo semestre detallando los cursos que necesita para terminar su carrera. Este sistema podría convertirse en un sistema de control al hacer que el proceso de inscripción en línea no permita a los estudiantes inscribirse en clases fuera de secuencia o hasta que se cumplan todos los requisitos previos.

Encuentra poka-yokes. Los poka-yokes de encuentro intentan que los clientes de un servicio que pueden malinterpretar, ignorar u olvidar la naturaleza del servicio o su papel en él. Un buen ejemplo de un poka-yoke de encuentro orientado al control es el uso de un bordillo de hormigón en una tienda de cambio de aceite que dirige a los clientes para que no puedan entrar en la estación por el camino equivocado. Este sistema también ayuda en el proceso de selección para que los clientes no sean atendidos fuera de servicio.

Resolución poka-yoke. Los poka-yokes de resolución intentan recordar a los clientes el valor de su aportación a la mejora continua de un servicio. Un hotel que utiliza un sistema automatizado de check-out que incluye promopts para que el cliente proporcione retroalimentación sobre temas clave sería un poka-yoke de resolución orientado al control. Obviamente, una de las claves del éxito de cualquier poka-yoke orientado al cliente es obtener la participación voluntaria del cliente.

BARRERAS A LA APLICACIÓN Y RECOMENDACIONES
Patel, Dale y Shaw señalan que hay una serie de barreras a las que una empresa puede enfrentarse cuando implementa dispositivos poka-yoke dentro de su sistema. Estas incluyen:

• Dificultad para aceptar el cambio
• Justificación de la inversión
• Uso de métodos inapropiados e ineficaces
• Requisitos de tiempo
• Dificultad encontrada como resultado del proceso continuo

Douglas M. Stewart y John R. Grout, en “Production and Operations Management” (Dirección de Producción y Operaciones), hacen las siguientes recomendaciones para la implementación de los dispositivos poka-yoke:

• El resultado del proceso o rutina debe conocerse de antemano para tener un estándar de comparación.
• El proceso debe ser estable (es decir, los resultados no cambian).
• Debe existir la posibilidad de crear una ruptura entre causa y efecto en el proceso, de manera que se pueda insertar un poka-yoke.
• Los entornos que requieren una habilidad sustancial del operador son los lugares principales para los dispositivos de poka-yoke.
• Los entornos en los que el coste (o costo, como se emplea mayoritariamente en América) de la formación o de la rotación es alto son los principales lugares para los dispositivos poka-yoke.
• Ambientes con frecuentes interrupciones y distracciones son los principales lugares para los dispositivos poka-yoke.
• Los entornos con un conjunto consistente de productos mixtos son los principales lugares para los dispositivos de poka-yoke.
• El comienzo de cualquier proceso en el que hay otros posibles procesos múltiples que podrían iniciarse son una ubicación principal para los dispositivos poka-yoke.
• Las ubicaciones en el proceso con piezas, controles o herramientas de posición o configuración similar son ubicaciones principales para los dispositivos poka-yoke.
• Cualquier punto del proceso que requiera el reemplazo u orientación de las piezas para evitar un posicionamiento erróneo es una ubicación privilegiada para los dispositivos poka-yoke.
• Cualquier punto del proceso en el que se hagan ajustes en la configuración de la máquina o del proceso es una ubicación privilegiada para los dispositivos poka-yoke.

Grout atribuyó los defectos a tres fuentes: variación, errores y complejidad. La complejidad requiere técnicas que simplifiquen el proceso, mientras que el manejo de la varianza puede lograrse utilizando el control estadístico de procesos (SPC).

Puntualización

Sin embargo, si los problemas de calidad son el resultado de errores, los dispositivos de poka-yoke son la técnica apropiada a utilizar.Entre las Líneas En este caso, los poka-yoke constituyen una herramienta de mejora de la calidad aún más eficaz que el SPC. Otros beneficios del poka-yoke son la reducción de los costos (o costes, como se emplea mayoritariamente en España) de capacitación y la ventaja de liberar el tiempo y la mente de los trabajadores para actividades más creativas y de valor añadido.

Como componente clave del control de calidad de cero defectos, el poka-yoke se aplica ampliamente en el diseño y desarrollo de programas informáticos modernos y otros procesos de tecnología de la información. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto).

Informaciones

Los desarrolladores de software incorporan claras señales de advertencia que ayudan a los usuarios finales y a los desarrolladores de clientes a identificar los errores de un sistema antes de que se produzcan, como suele ser el caso de las advertencias automatizadas que generan los programas informáticos al expirar los certificados antivirus. Los sistemas Poka-yoke facilitan el logro de iniciativas de desarrollo de software ligero en los procesos de tecnología de la información.

Datos verificados por: Marck

Recursos

Véase También

Gestión japonesa; Gestión de calidad y calidad total
A prueba de idiotas
Diseño defensivo
Interlock
La ley de Murphy

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