Uso del Diseño de Experimentos (DOE) en Lean

La técnica del Diseño de Experimentos se utiliza para determinar estadísticamente las formas de mejorar un proceso existente, limitando al mismo tiempo el riesgo de un esfuerzo inútil. El Diseño Experimental, como también se le llama, analiza la relación entre los factores del proceso y sus resultados. En otras palabras, ayuda a determinar las relaciones causa-efecto dentro de una operación.

Dado que el mejoramiento continuo del proceso, a través de la reducción de desperdicios y el aumento de la entrega de valor al cliente, es uno de los principales objetivos de Lean, no es de extrañar que el método DOE haya encontrado uso en este ámbito.

El diseño de experimentos puede utilizarse para:

• definir las condiciones/parámetros óptimos para el funcionamiento de un proceso,
• Identificar los residuos actuales y los ahorros potenciales en el uso de materiales y energía,
• comparar posibles soluciones,
• prever los posibles efectos de los cambios que se están considerando, por ejemplo, durante la fase de análisis de DMAIC,
• reducir la variabilidad del proceso.

Características del Diseño de Experimentos

La herramienta de Diseño de Experimentos es frecuente en el ámbito científico, donde la estadística desempeña un papel fundamental. Pero la técnica se aplica a una gama mucho más amplia de actividades repetibles y se utiliza a menudo en la práctica Lean Seis Sigma de gestión y optimización de procesos.
En el uso del Diseño Experimental, puede encontrarse con términos como:

• Factores de entrada
  Son tanto los insumos controlables - por ejemplo, los materiales - que pueden modificarse con cada nuevo experimento, como los insumos incontrolables del proceso, por ejemplo, el comportamiento potencialmente imprevisible de los trabajadores.
• Niveles
  Representan niveles de variación en los factores de entrada. Por ejemplo, una duración específica de una pieza en una máquina determinada o el nivel aplicado de ajuste de la máquina, como la presión o la fuerza. Es el grado de variación de un factor.
• Respuesta
  Es el resultado medible y, sobre todo, replicable de la iteración experimental, es decir, su resultado.

¿Cómo aplicar el enfoque del Diseño de Experimentos?

Paso 1: Definir el objetivo

Deje claro qué es lo que debe medir o analizar el experimento. Dependiendo del tipo de pregunta a la que se pretenda responder, tendrá que alcanzar la respuesta de diferentes maneras. Por ejemplo, el monitoreo del diseño le ayudará a identificar los factores con mayor impacto, cuando esté buscando la causa de la ineficiencia, mientras que el diseño comparativo señalará el factor más importante de entre los pocos que se sospecha que están causando un resultado no deseado.

Paso 2: Elegir los factores

Enumere los factores del proceso en los que confía que tienen un mayor impacto, y tenga en cuenta que menos será más, en este caso. No es conveniente que intente analizar una multitud de factores a la vez; un par de ellos a la vez será suficiente. Como parte de este paso, también hay que dejar claro qué respuesta del proceso (resultado) se va a analizar.

También se recomienda tener en cuenta las interacciones de los factores en juego. Aproveche que el DOE lo hace posible, en lugar del enfoque tradicional de “probemos y veamos”. Determinar la interacción de los factores que más daño hace a la eficiencia del proceso será de gran valor.

Paso 3: Ajustar los niveles y realizar el experimento

Tome nota del nivel al que se van a modificar los factores. Si se considera que vale la pena probar varios niveles, lo que suele ser el caso, tendrá que hacer una ejecución separada para cada nivel para observar los distintos resultados.

Es bueno volver a comprobar los datos antes de dar el visto bueno al experimento, para evitar errores. Por lo general, incluso cuando no se prueban varios niveles diferentes, será necesario ejecutar la prueba al menos un par de veces, para replicar los resultados.

Paso 4: Evaluar los resultados

Mida el resultado y anote los resultados obtenidos: sea objetivo y hágalo de forma cuantitativa y estadística. Para hacerlo bien, los equipos suelen recurrir a diagramas de flujo, histogramas y gráficos de dispersión. Es aconsejable que la persona que dirija el experimento tenga suficientes conocimientos de estadística, para facilitar una correcta configuración y comprensión de las respuestas.

¿Cómo puede beneficiarse su proceso de la aplicación del diseño experimental?

1. El proceso puede ajustarse y optimizarse basándose en datos medibles, no en conjeturas, y se puede experimentar con múltiples factores al mismo tiempo.
2. Facilitará la estimación del verdadero peso de cada elemento del proceso y su impacto en el resto del sistema.

Gracias al Diseño de Experimentos, su proceso puede mejorarse en los puntos exactos en los que más importa, haciendo a su vez que su producto sea mejor, que los residuos y los costes sean menores y que los ingresos sean mayores.

Es más, mediante el proceso de análisis de factores y resultados, el DOE no sólo resolverá los problemas críticos y mejorará la eficiencia del proceso, sino que también aclarará al equipo qué factores son los más importantes dentro de la producción y a los que hay que prestar mayor atención.