Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima CAPÍTULO 5: INSPECCIÓN DE LA RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA Página 38 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima 5. ESTABLECIMIENTO DE LA INSPECCIÓN DE RECEPCIÓN DE LA MATERIA PRIMA 5.1 Control de recepción Cuando el proveedor de la materia prima envía el pedido se procede a la recepción del material. Antes de enviarlo al almacén habrá que comprobar que el material recibido es el que se ha solicitado y está en condiciones óptimas de calidad, para lo cual hay que realizar la inspección de recepción de la materia prima. Esta inspección se llama Control de Recepción y se aplica a los materiales que se reciben, o a los productos, al terminar una operación antes de pasar a otra, o al terminar su fabricación, para comprobar si se ajustan a las especificaciones del proyecto, y admitirlos o rechazarlos. Los objetivos del control de recepción son los siguientes: - Decidir si el lote, o producto, controlado puede ser aceptado o rechazado. - Conocer la calidad media de los productos sometidos al control, y de acuerdo con el resultado, elevar el nivel de su calidad. Un punto muy importante a tener en cuenta es el coste del control de calidad, ya que el objetivo principal de una empresa industrial es obtener beneficios económicos. Por esto, siempre que se establezcan mejoras en los productos, en los métodos de fabricación y en general en cualquier aspecto de la empresa, debe empezarse por contabilizar los beneficios económicos que producirán, y considerar este dato como uno de los fundamentales para decidir, si conviene o no. Mantener una calidad determinada, cuesta dinero, y tanto más cuanto más alto sea el nivel fijado, puesto que exige mejores materiales, una fabricación más precisa y cuidada y un control de calidad más exhaustivo. Este aumento del coste debido al control de calidad, se compensa con un mayor valor de venta del producto, a medida que aumenta su nivel de calidad. Página 39 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima Entre los diversos elementos que forman el coste del control de calidad, se encuentra el coste de la inspección. El objetivo principal de la inspección es comprobar que se produce la calidad requerida. Evidentemente la mejor inspección será la que se hace en todas las piezas y al final de todas las operaciones, pero la desventaja de esta técnica de inspección es su coste que, en general, será prohibitivo y no compensará las pérdidas que supongan haber dejado pasar piezas defectuosas. Para solventar esta desventaja existe otra técnica de inspección basada en el cálculo de probabilidades conocida como “control estadístico de la calidad” o inspección por muestreo, el cual se puede dividir a su vez en: - Muestreo de aceptación - Control de procesos (SPC) Aunque el control estadístico de la calidad presenta el inconveniente de que no se controlan el 100% de las piezas producidas, el riesgo que se corre al actuar de este modo puede calcularse con precisión, y se puede elegir un plan donde no se corran más riesgos que los establecidos. Por todo ello, esta técnica resulta la más económica y la de mayor calidad asegurada. Existen dos métodos de inspección por muestreo, control por variables y control por atributos. El control puede hacerse por variables, es decir, midiendo las características que se verifican, y comprobando que están dentro de las especificaciones, o por atributos, comprobando la presencia o ausencia de una o más características. Por tanto, para el caso de este proyecto, el control se realizará por la técnica del muestreo ya que es un lote de gran tamaño y la inspección del 100% de los productos de gran producción en serie es irrealizable, según se ha comentado. Se realizará el muestreo por atributos, ya que interesa sencillamente si la pieza es defectuosa o no. Lo primero será confirmar que el material recibido va debidamente documentado, con su correspondiente identificación y con un certificado en el que el proveedor asegure que la composición química, las propiedades mecánicas, la Página 40 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima templabilidad y el acabado superficial del material es la adecuada. Toda esta documentación está normalizada según las Normas UNE siguientes: - UNE-EN 10204:2004 “Productos metálicos. Tipos de documentos de inspección” - UNE-EN 10021:2008 “Condiciones técnicas de suministro generales para los productos de acero” A continuación se comprueba que el material enviado consta del número de redondos pedido, para lo cual se pesan los embalajes. También se realiza una inspección visual de los embalajes para verificar que están en buen estado puesto que, de lo contrario puede ocurrir que las piezas se hayan visto sometidas a condiciones adversas durante el transporte. Una vez realizada esta inspección general visual y la comprobación de la documentación, se procederá a la técnica del muestreo por atributos de las piezas en sí. Los atributos a inspeccionar serán el diámetro y la longitud de los redondos, ya cortados en las correspondientes piezas que se solicitaron. La pauta de inspección que se seguirá para comprobar el diámetro y la longitud de las piezas será el calibre de herradura pasa - no pasa para el diámetro y el pie de rey para la longitud (la referencia del fabricante y el coste de los instrumentos serán comentadas en el capítulo 8). 5.2 Plan de muestreo El plan de muestreo indica el número de redondos del lote que deberán ser inspeccionados y los criterios que se han de seguir para aceptar o rechazar el lote. Para determinar qué plan de muestreo es el óptimo debe conocerse ciertos parámetros característicos: - Nivel de inspección. Indica la cantidad relativa de inspección. Determina la relación que existe entre el tamaño del lote, N, y el de la muestra, n. Existen tres Página 41 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima niveles de inspección: el nivel II es el normal y es el que se utiliza a menos que se especifique lo contrario; el nivel I se utiliza en inspecciones de menor severidad y el nivel III en inspecciones de mayor severidad. En este caso se utilizará el nivel II. - c, es el número de conformidad o aceptación, es decir, el número de productos defectuosos máximo que puede contener la muestra para que el lote sea aceptado. - Nivel aceptable de calidad (NCA). Es el porcentaje máximo de piezas defectuosas que puede haber en el lote para que este pueda ser aceptado. Este valor es una decisión política de la empresa o un requerimiento contractual. Según los datos iniciales de este proyecto, tiene un valor de NCA = 0,4% Existen tres tipos de planes de muestreo según la Norma UNE 66020-1:2001 “Procedimientos de muestreo para la inspección por atributos”. Estos planes son del tipo simple, doble y múltiple. El tipo de plan que deberá emplearse se escogerá en función de la dificultad administrativa y del tamaño de la muestra. - Muestreo simple: De un lote N de productos se saca una muestra n, y se acepta si el número de productos defectuosos que aparecen en esa muestra es igual o menor que c. Si es mayor que c, se rechaza el lote, pues la decisión de aceptar o rechazar el lote depende del análisis de una sola muestra. - Muestreo doble: La decisión de rechazar un lote depende de dos muestras, en lugar de una, como en el muestreo simple. Esto es que de un lote de N productos se saca una muestra n1, y se cuentan los defectuosos. Si su número es igual o menor que el c1, se acepta el lote, y si es mayor que c2, se rechaza. Caso de que el número de defectuosos de la primera muestra esté comprendido entre c1 y c2, se coge una segunda muestra del lote de n2 productos y se inspecciona; caso de que el número total de defectuosos de las dos muestras sea superior a c2, se rechaza el lote y si es igual o menor, se acepta. - Muestreo múltiple: Es una prolongación del doble. Se van sacando muestra tras muestra hasta llegar a una decisión definitiva sobre la aceptación. Se toma una muestra de n1 piezas, y si el número de defectuosas d1 es menor o igual a c1, se acepta; si es mayor que r1 se rechaza, y si está comprendido entre c1 y r1 se toma una segunda muestra. Página 42 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima Se toma la segunda muestra de n2 piezas, de las que se encuentran d2 defectuosas; si d1+d2 es menor o igual que c2 se acepta el lote; si es mayor que r2 se rechaza; y si está comprendido entre c2 y r2, se toma una tercera muestra. Se toma la tercera muestra de n3 piezas, en la que aparecen d3 defectuosas; si d1+d2+d3 es menor o igual que c3, se acepta el lote; si es mayor que r3, se rechaza, y si está comprendido entre c3 y r3, se toma una cuarta muestra, y así sucesivamente hasta llegar a un resultado convincente. Falta ahora conocer un medio para decidir cuál es el plan mejor de todos los posibles, es decir, el plan que dé mayor seguridad de rechazar los lotes malos y de aceptar los buenos. Para esto se utilizan las denominadas curvas características de operación (OC), que se puede observar en la Gráfica 4 y que son exclusivas para cada combinación de n y c. Relacionan la probabilidad de aceptación (Pa) de un lote con su calidad expresada en porcentaje defectuoso (p). Estas curvas son distribuciones de probabilidad y están basadas en la Teoría de Probabilidades. Las distribuciones más importantes son la binomial, de Poisson y normal. La más utilizada en el control estadístico de calidad, debido a sus características, es la distribución de Poisson: e − pn ⋅ ( pn)c Pa (c ) = ∑c = 0 c! c=t Con esta fórmula se calcula la probabilidad de que salga un número determinado de productos defectuosos (c) o inferior, según el tamaño de la muestra (n) y del porcentaje defectuoso (p) que hay en el lote. Página 43 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima Figura 9. Ejemplo de Curva Característica para un valor de n, c y p. Como se puede ver en el ejemplo de la gráfica, existe un porcentaje defectuoso tolerado en los lotes (LTPD) a partir del cual la probabilidad de encontrar un número igual o inferior de productos defectuosos determinados, disminuye considerablemente. Así pues, si se quiere un control más o menos estricto en la recepción de materiales, se impondrá un porcentaje de productos defectuosos mayor o menor. Además de la probabilidad de aceptación (Pa), los planes de muestreo tienen otras características que los valoran y que aparecen en la gráfica anterior: - Riesgo del consumidor (β): probabilidad asociada a aceptar un lote con una gran proporción de defectuosos, es decir, lotes de baja calidad. Se valora por la probabilidad de aceptar lotes con un porcentaje de defectuosos. - Riesgo del productor (α): probabilidad asociada a rechazar lotes con proporción de defectuosos muy pequeña, es decir, lotes de alta calidad. Se valora igual que Página 44 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima el riesgo del consumidor, por la probabilidad de rechazar un lote con porcentaje defectuoso determinado. Al igual que el NCA, el valor de α, β y LTPD son valores que se deciden basándose en la economía, en la política de la empresa y/o por requerimientos contractuales. 5.3 Aplicación del plan de muestreo en la aceptación Una vez repasado todo lo necesario para entender el plan de muestreo, éste se obtiene según lo establecido en la Norma UNE 66020-1:2001 “Procedimientos de muestreo para la inspección por atributos: planes de muestreo para las inspecciones lote a lote, tabulados según el NCA” Partiendo del número de barras del lote (por pedido), Qópt, se obtiene el tamaño del lote en número de piezas, N: N = 76 barras pedido * 48 piezas barra = 3648 piezas en el lote Además del tamaño del lote, con el nivel de inspección elegido, en este caso nivel II, se entra en la “Tabla I: Letras código del tamaño de muestra” (Tabla 9) de la citada Norma y se obtiene una Letra Código, que se trata de la L. Tabla 9. Letras código del tamaño de muestra. Página 45 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima Esta letra código, junto con el NCA (0,4% en este caso), sirve para obtener el plan de muestreo en las “Tablas II, III y IV” (Figuras 8, 9 y 10 del Anexo) de la misma Norma, según se trate de un plan de muestreo simple, doble o múltiple. De la Tabla II-A, “planes de muestreo simple para inspección normal”, se obtiene: Tamaño de la muestra = 200 Número de aceptación = 2 Número de rechazo = 3 De la tabla III-A, “planes de muestreo doble para inspección normal”, se obtiene: Tamaño de la 1ª muestra = 125 Número de aceptación (1ª muestra) = 0 Número de rechazo (1ª muestra) = 3 Tamaño de la 2ª muestra = 125 Número de aceptación (2ª muestra) = 3 Número de rechazo (2ª muestra) = 4 Al disponer de varios planes de muestreo para un NCA y una letra código dada, se puede utilizar cualquiera de ellos. La decisión sobre el tipo de plan que debe emplearse se debe tomar basándose en la comparación entre las dificultades administrativas y los tamaños medios de muestra de los planes. En el caso que se estudia, el número de piezas a inspeccionar varía poco del plan de muestreo simple al plan de muestreo doble, luego se utilizará este último, ya que aportará una visión más amplia del nivel de calidad del lote. La determinación de la aceptabilidad puede verse esquemáticamente en la siguiente figura (Figura 10). Página 46 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima Muestra n1 = 125 Def. ≤ 0 Def. ≥ 3 0 < Def. < 3 Muestra n2 = 125 Def. ≥ 4 Def. ≤ 3 Aceptar Rechazar Figura 10. Plan de muestreo doble para un valor de N y NCA determinado. 5.4 Criterio para cambiar el nivel de inspección La calidad media, además de dar una orientación sobre la calidad que se va obteniendo en el producto, sirve sobre todo para determinar qué nivel de inspección se ha de seguir utilizando en el futuro: normal, reducida o ampliada. Como norma general, siempre que la calidad media sea aproximadamente igual al NCA (nivel de calidad aceptable) fijado, se deberá continuar con la inspección normal. Pero si la calidad media del producto es superior al NCA, y se mantiene constante durante mucho tiempo, es conveniente por razones económicas el pasar a una inspección más reducida. Y al revés, si la calidad media de las muestras tomadas va Página 47 Cap. 5: Inspección de la recepción de la materia prima empeorando, o existe una irregularidad en la calidad de las muestras tomadas, es conveniente reforzar la inspección para evitar que sean admitidos lotes defectuosos. Para reforzar la inspección se pueden utilizar dos procedimientos: a) Aumentar el nivel de inspección, pasando del II al III. b) Emplear un NCA (nivel de calidad aceptable) menor. Como al aumentar el nivel de inspección se aumenta la cantidad de inspección y por tanto el trabajo, se prefiere en general reforzar la inspección, reduciendo el NCA. Para reducir la inspección, pueden también utilizarse en sentido contrario los dos procedimientos anteriores, es decir, puede aumentarse el NCA o reducir la inspección de la II (normal) a la I (reducida). En general, se prefiere conservar igual el NCA, y adoptar la inspección reducida (I). Página 48
