Utilización De Un DOE Para Eliminar Reclamos De Cliente En Un Proceso Del Ramo Eléctrico

Utilización de un DOE para eliminar reclamos de cliente en un proceso del ramo Eléctrico

Ing. Lorena Lozano Rodríguez , Lic. Baltazar Sánchez Maceda , Ing. Miguel Portocarrero Rodríguez

Resumen—Se analizan los reclamos de clientes y se enfoca en un problema en especifico en una empresa líder en la administración de la energía eléctrica, se presenta la aplicación de un DOE Central Compuesto a un problema complejo de un proceso de ensamble y después se optimiza con modelos de superficie de respuesta. Se usa el ANOVA dentro del DOE para evaluar los efectos de los factores en la respuesta del proceso y se utiliza la metodología DMAIC de Lean-Seis Sigma para resolver el problema.

Palabras claves— Diseño de Experimentos Factorial, Diseño de Experimentos Central Compuesto, Análisis de Varianza, DMAIC.

Introducción

Los diseños de experimentos DOE’s (DOE, por sus siglas en ingles) son herramientas de análisis muy robustas en diversos problemas y que utilizan el ANOVA y la regresión múltiple como base de análisis, estos se utilizan para analizar y/o optimizar problemas donde intervienen diversos factores que afectan a una o varias respuestas del problema. En la aplicación de la metodología Lean-Seis Sigma el uso del DOE es muy común en la etapa de análisis y mejora. En este trabajo se utiliza la metodología DMAIC de Seis Sigma que es definir el problema, medir el problema, analizar el problema, mejorar el problema y finalmente controlarlo, dada la complejidad del problema se utiliza un DOE como herramienta principal de análisis del problema. En este caso no se dará tanto detalle en las etapas de la metodología porque el objetivo es el desarrollo del DOE y su aplicación que en este caso se hace sobre un problema de un interruptor termomagnético de una empresa de manufactura líder en la administración de la energía eléctrica.

Un interruptor termomagnético es un dispositivo cuya función consiste en interrumpir y/o restablecer la conducción de corriente en un circuito eléctrico. Este cambio de estado se puede efectuar bajo carga, para despejar por ejemplo una falla o bien por razones de servicio para conectar o desconectar cualquier tipo de equipo eléctrico a línea de transmisión. Los interruptores son por consiguiente usados para proteger toda instalación eléctrica que esta sujeta a cambios de corriente por los transformadores de corriente que suministran la misma. Un ejemplo de un interruptor y su diagrama interno se muestra en la figura 1:

Figura 1. Interruptor Termomagnético.

Un interruptor consta básicamente de la caja negra donde están tres partes básicas para su funcionamiento:

1. El camino de corriente que son terminales de carga y de línea unidas mediante unos contactos de alta conductividad.

2. Mecanismo del interruptor, el cual es el encargo de activar o desactivar el camino de corriente.

3. Las cámaras de arqueo, que son la parte mas compleja de entender pero las mas fáciles de construir.

Se llama interruptor termomagnético porque su operación se basa en dos efectos uno de disparo térmico y otro magnético. El disparo térmico se da cuando una sobre-corriente pasa a través del camino de corriente y un elemento llamado bimetal el cual es el menos conductivo y es una unión de dos materiales de diferente coeficiente de expansión, esto hace que el calor doble el bimetal esta acción es usada para generar la suficiente fuerza mecánica de movimiento para que alcance y accione una barra de disparo en el mecanismo y bote los seguros para liberar los contactos y evitar que la sobre corriente pase. El disparo magnético se da cuando un corto circuito o corriente muy grande entra en el camino de corriente aquí intervienen una armadura y horquilla magnética unidas mediante un resorte, cuando el cortocircuito llega a la horquilla magnética esta se convierte en un electroimán y atrae a la armadura haciendo una acción de palanca que sirve como fuerza para accionar la misma barra de disparo en el mecanismo la cual abre los contactos y hace que el corto circuito no pase.

Descripción del Método

Paso 1. Definición del problema

En una empresa de clase mundial de manufactura de interruptores termomagnéticos se tiene como base la satisfacción del cliente final y se evalúan los diversos reclamos de sus productos y se buscan eliminar estos problemas mediante proyectos especiales de tipo Seis Sigma, se analizaron las principales causas de reclamos en base a costos de operación de campo, este indicador se llama FFR (Field Failure Rate, su significado en ingles) y se abrieron diversos proyectos para estas causas, para nuestro caso en particular son reclamos de un interruptor termomagnético con un rango de aplicación de 100A-250A tipo Q2R y que era la tercera causa que impactaba el indicador.

La falla reportada por los clientes era que la palanca de re-establecimiento del interruptor se quedaba atascada haciendo inoperable el producto, los interruptores son productos de seguridad, afortunadamente esta falla se daba cuando el producto hacia su función y después quedaba inoperable para volver a trabajar evitando algún riesgo mayor.

Paso 2. Medición del problema

Esta falla costo cerca de 61 KUSD durante el 2010 a la empresa, razón de peso para eliminar el problema y como consecuencia aumentar la satisfacción del cliente. Se tuvieron 242 reclamos en el 2010 como se muestra en la figura 2, los cuales equivalen a una capacidad 2.8 (96800 interruptores defectuosos en un millón producidos) en niveles de sigma, el objetivo es reducir los defectos hasta un nivel de 6 (3.4 interruptores defectuosos en un millón producidos).

Figura 2. Reclamaciones 2010

Paso 3. Análisis del problema

Se comenzaron a analizar los interruptores defectuosos retornados de clientes, lo que se encontró es que la palanca del mecanismo estaba desalineada del soporte del mecanismo razón por la cual caía de su posición de equilibro quedando atascada y por tanto haciendo que el mecanismo quedara trabado y dejándolo sin poder accionarlo de nuevo. Como se muestra en la figura 3.

Figura 3

La palanca esta asentada sobre los marcos del mecanismo y solo detenida por la fuerza de un par de resortes que la activa, sin embargo por alguna causa la palanca con el movimiento se esta saliendo de esa posición de equilibrio, se realizo una tormenta de ideas y se encontraron cinco factores que podrían afectar al desalineamiento de la palanca: la base, la palanca, los resortes, los marcos del mecanismos y el ensamble de los marcos para formar la base de la palanca, se midieron todos estos factores y los resortes y los marcos se encontraron dentro de especificación,

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