La COMPETITIVIDAD de las empresas está vinculada a la detección de OPORTUNIDADES DE NEGOCIO.
Estas oportunidades se pueden generar buscando reducir la VARIABILIDAD de sus procesos.

El reto

La empresa de fundición Fagor Ederlan tuvo un reto hace 10 años en relación con la fabricación de calipers para proveedores de grupos de freno.

Los clientes contemplaban añadir nuevos requerimientos a los estándares basados en geometría, estructura metalúrgica y comportamiento mecánicos. Eran nuevos requerimientos basados en tolerancias para las frecuencias de vibración de las piezas y la variabilidad se estimaba, en un principio, excesiva. El desconocimiento técnico del tema conllevaba un riesgo de pérdida de competitividad, ya que los clientes anunciaban la obligación de incorporar inspección 100% en proceso en 5 años.

El reto se abordó como un Proyecto Seis Sigma bajo la supervisión de la Dra. Lourdes Pozueta, formadora y coach principal en la metodología Seis Sigma en la Organización y con la participación de un equipo multidisciplinar de Calidad, Procesos, Ingeniería y Centro Tecnológico.

La Dra. Lourdes Pozueta, implicada en primera persona en el caso, desgrana en los siguientes vídeos el proceso que llevó a cabo y qué herramientas de Minitab forjaron sus "gafas especiales" para VER y entender el proceso y tomar decisiones sobre el diseño de soluciones para reducir la variabilidad.

Fase de descripción

En esta fase el objetivo es explicar el comportamiento de variables de interés a partir de información básica existente y detectar patrones que ayuden a orientar una recogida de datos más detallada. Para ello, se sigue la metodología Seis Sigma basada en búsqueda de evidencias que reduzcan las sospechas de partida y se utilizan herramientas como histogramas, gráfico de cajas, series temporales, multi-vari y estudios de capacidad.

Los resultados obtenidos en la etapa MEDIR (fase de descripción) ayudaron al Diagnóstico de la Situación de partida y a identificar que las fuentes de variación estaban en el corto plazo, dentro de las huellas del molde, y no en las posibles variaciones del largo plazo provenientes de materias primas, etc. VISUALIZAR LA GRABACIÓN ⇒ 

Fase de predicción

En esta fase el objetivo es explorar la información de grandes bases de datos multi-factorial tanto en la identificación de observaciones anómalas como en la identificación de factores que podrían explicar la variabilidad. Para ello, se sigue la metodología Seis Sigma basada en analizar la calidad del dato, llevar la sabiduría del proceso a la estructura de la base de datos, …, y contemplar los resultados con unas gafas especiales y se utilizan herramientas como gráficos de dispersión, matrices de correlación, dendrogramas, análisis de componentes principales, modelos de regresión múltiple, PLS y modelos de clasificación CART.

En la etapa ANALIZAR se profundizó en las causas raíz de esta variación descartando temas metalúrgicos, etc. y centrando el estudio en identificar geometrías que podrían explicar la variación en las frecuencias. Se utilizaron técnicas de modelización y clasificación de Minitab y se llegó a un conjunto de cotas explicativas que estaban correlacionadas con el parámetro de frecuencia de interés. VISUALIZAR LA GRABACIÓN ⇒ 

Fase de identificación de causas

En esta fase el objetivo es establecer una manera de proceder en la recogida de datos a partir de diseño de experimentos que den lugar a modelos predictivos y causales que permitan optimizar la función deseada. Para ello, se sigue la metodología Seis Sigma basada en identificar entre las relaciones de correlación aquellas que son causales. Utilizando diseños de experimentos simples y factoriales se realizan experimentos moviendo todos los factores a la vez según una propuesta de Minitab que permite estimar las relaciones y obtener máxima información con un número bajo de recursos en experimentación.

En la última etapa se identificó la causa raíz mediante la realización de Diseño de Experimentos con las variables que aparecían en los modelos predictivos para comprobar si eran causas de la variación y obtener un conjunto de parámetros que fueran elementos clave de diseño. VISUALIZAR LA GRABACIÓN ⇒ 

Sobre Fagor Ederlan Group

Fagor Ederlan (FE) es un grupo empresarial perteneciente al Grupo Mondragon líder en componentes de automoción. El grupo se caracteriza por una constante pro-actividad en incorporar en su cultura metodologías de Excelencia Operacional, buenas prácticas, etc. Como ejemplo, hace 10 años llevaron a cabo un notable esfuerzo para incorporar en su propio Programa de Excelencia Operacional, KALDA, partes de la metodología Seis Sigma con la colaboración de Mondragon Unibertsitatea y bajo la supervisión de la Dra. Lourdes Pozueta de Avancex+i. Uno de los frutos de esta magnífica experiencia fue la realización de la Tesis Doctoral "Desarrollo de un modelo para abordar proyectos de mejora continua de procesos productivos de forma eficaz y eficiente" que recoge buenas prácticas como la de esta sesión, en menor detalle.

El nuevo Maple Flow 2022 ofrece una variedad de mejoras de productividad que agilizan el flujo de trabajo.
  • Ayuda de producto mejorada. Un nuevo sistema de ayuda integrado contiene únicamente las páginas de ayuda que se necesitan, y las muestra como documentos de Maple Flow. Como resultado, ahora es mucho más rápido y fácil encontrar las respuestas a lo que se está buscando, y la información es más fácil de utilizar ya que pueden copiarse y pegarse ejemplos en el propio documento.
  • Proceso de instalación simplificado. Maple Flow ya no requiere más una instalación de Maple separada para poder funcionar, así que solo es necesario instalar y activar un único producto: Maple Flow.
  • Más opciones de formateo. Ahora se pueden utilizar colores de fondo para fijar la atención a resultados importantes o grupos de contenedores.
  • Rendimiento mejorado. Los documentos se actualizan más rápidamente cuando se cambia un parámetro.
  • Actualizaciones de usabilidad. Varias mejoras en la interfaz hacen que Maple Flow sea más fácil de usar, incluyendo:
    • Puede utilizarse Tab para recorrer los marcadores de posición de una plantilla de expresión
    • El reposicionamiento de vectores, matrices y arrays en el lienzo es más fluido
    • Después de borrar un signo igual utilizado para evaluación, el resultado ahora desaparece

Quality Trainer es un sistema de aprendizaje estadístico en línea que le hará ver y comprender sus datos con las herramientas más comunmente utilizadas.

Ahora Quality Trainer forma parte del Minitab Education Hub. Quality Trainer le enseñará a analizar sus datos. Estos cursos de aprendizaje en línea incluyen lecciones animadas, cuestionarios y ejercicios prácticos para ayudarle a aprender fácilmente estadística y cómo utilizar Minitab Statistical Software.

Quality Trainer contiene más de 250 lecciones interactivas que puede utilizar y repetir a su conveniencia. Aprenda a través de aplicaciones de la vida real sobre las herramientas estadísticas y gráficas más utilizadas, incluyendo tests de hipótesis, gráficos de control, capacidad de procesos, ANOVA, regresión y muchos más.

Iberian COMSOL Multiphysics Conference 2022, Una nueva oportunidad de conectarse a la red de expertos en modelado multifísico y compartir experiencias, modelos y proyectos.


Esta nueva edición de la Iberian COMSOL Multiphysics Conference 2022 tendrá lugar en el Rectorado de la Universidad de Málaga, España. Los investigadores y profesionales de la simulación multifísica encontrarán un espacio único donde compartir oportunidades de formación y experiencias profesionales sobre modelado multifísico en multitud de áreas, a la vez que se tendrán oportunidad de establecer redes de contactos con los expertos en la península.

Es un foro de encuentro de la comunidad de usuarios de COMSOL Multiphysics, pertenecientes tanto al mundo académico como al de la industria, y adopta una modalidad bilingüe español/inglés como idiomas co-oficiales.

La conferencia está organizada por la Universidad de Málaga y las empresas Addlink Software Científico S.L. y COMSOL AB.

Le invitamos a presentar su trabajo en la Iberian COMSOL Multiphysics Conference 2022 sobre modelado y simulación multifísica en Ciencia e Ingeniería. Las presentaciones plenarias, los mini-cursos y los trabajos de usuarios resaltarán herramientas de simulación y logros recientes en el modelado numérico utilizando COMSOL Multiphysics.

Las comunicaciones podrán ser presentadas en la conferencia en español o inglés, pero recomendamos que utilice el inglés en todo el texto escrito para que su publicación llegue a un ámbito global. Recomendamos a todos los asistentes la presentación de sus trabajos propios en la conferencia, ya que serán publicados por COMSOL y Addlink Software Científico en sus webs institucionales, y conocidas por una amplia audiencia.

El centro de aprendizaje de la web de COMSOL (Learning Center) incluye recursos para aprender el software. Recientemente COMSOL ha incluído en él un práctico curso para aprender a utilizar y navegar por la interfaz de usuario de COMSOL Multiphysics®. El curso consta de ocho partes donde se cubre la interfaz de usuario de COMSOL Multiphysics® y los fundamentos de la interacción con el software. Podrá ver cómo navegar por el entorno de modelado y le presentarán las herramientas, los menús y los botones para construir los modelos de manera eficiente.

El curso comienza proporcionando una introducción a la interfaz de usuario de COMSOL Multiphysics®, también conocida como COMSOL Desktop®, antes de pasar a más detalles sobre cómo usar la ventana de gráficos y seleccionar la geometría. Después de esto, cuando se haya comenzado a construir el modelo, hay características y funciones para modificar el diseño de COMSOL Desktop®, buscar dentro del modelo y utilizar atajos de teclado. Finalmente, hay un artículo sobre cómo utilizar los recursos de ayuda dentro del software para cualquier pregunta que pueda surgir.

A continuación puede encontrar una descripción general del curso y lo que cubre cada parte:

Conozca las diversas ventanas, menús y botones que contiene COMSOL Multiphysics®, sus accesos directos, las herramientas y la funcionalidad que puede utilizar para acelerar la construcción u obtener ayuda para construir sus modelos.

Por Ming-dong y coescrito por Abbie Wong, director de marketing de área de Minitab.

Cuando los efectos del COVID-19 causaron escasez de dispositivos médicos en todo el mundo, muchos fabricantes se apresuraron a modificar sus líneas de producción para satisfacer la demanda. Aunque la Food and Drug Administration de los Estados Unidos (FDA) relajó temporalmente las pautas para algunos productos como el desinfectante de manos, todavía existe una ruta de aprobación estándar los fabricantes de dispositivos médicos tienen que seguir para llevar sus productos al mercado.

Vamos a explorar los objetivos en cinco etapas recomendados por la FDA y algunos ejemplos de las técnicas estadísticas que normalmente se llevan a cabo dentro de ellas.

ETAPA 1: DESCUBRIMIENTO Y CONCEPTO DEL DISPOSITIVO

Probablemente habrá oído decir que la necesidad es la madre de la invención. Igual que ocurre con muchos productos nuevos y con la innovación en general, los fabricantes de dispositivos médicos a menudo inician un proyecto y avanzan a través de los objetivos de las etapas de la FDA porque ven una necesidad no satisfecha. Desde un marcapasos hasta una píldora con una cámara en su interior, todos los dispositivos médicos comienzan con una prueba de concepto, donde los ingenieros y técnicos de I+D verifican si el concepto es práctico.

A veces es posible que tengan algunos productos similares (o tal vez el mismo producto pero con diferentes materiales). Puede llevar sus datos sobre fiabilidad, consistencia y muchos otros factores a un Gráfico de variabilidad de Minitab que le ayudará a decidir cuál es el mejor producto para seguir adelante.

ETAPA 2: DISEÑO Y PROTOTIPO

En esta etapa, los investigadores construyen una versión previa del dispositivo médico, no para uso humano, sino para probar en entornos de laboratorio controlados. A medida que refinan el prototipo, continúan aprendiendo más sobre el uso potencial del producto para las personas y cómo reducir el riesgo de daño.

Ejemplo: predicción del ciclo de vida del producto mediante pruebas de vida aceleradas

Algunos productos, como los dispositivos médicos implantables, tienden a durar muchos años. Por esa razón, cada dispositivo médico debe estar etiquetado con una fecha de caducidad que esté respaldada por datos de vida útil.

Para recopilar datos de fallas, los investigadores pueden aplicar las técnicas de prueba de vida acelerada (ALT) de Minitab. ALT es cuando a un producto se le fuerza a fallar más rápidamente en condiciones extremas, como alta temperatura o alta presión. Llevar al producto para que falle más rápidamente reduce el tiempo de pruebas requerido. Luego, los datos de falla se analizan para extrapolar el ciclo de vida del producto en circunstancias normales.

ETAPA 3: CAMINO A LA APROBACIÓN

El camino hacia la aprobación de un dispositivo médico depende de su clasificación de riesgo (Clase I, Clase II o Clase III). A cada dispositivo se le asigna su clase según el nivel de control necesario para proporcionar una garantía razonable de su seguridad y eficacia. El sitio web de la FDA proporciona descripciones detalladas sobre cómo se clasifican los dispositivos y las pruebas y la validación requeridas para cada clase, pero para ilustrarlo de manera simple: la Clase I pueden ser dispositivos simples como vendas, guantes de látex y cepillos de dientes eléctricos, mientras que la Clase III suele ser de soporte vital, como los dispositivos médicos implantables del ejemplo anterior.

En esta etapa, se fabrica y prueba un lote de productos para ver su desempeño en relación con las especificaciones.

Ejemplo: Confirmación de que 2 dispositivos son equivalentes con prueba de equivalencia

Las pruebas de equivalencia estadística se pueden utilizar para evaluar si dos dispositivos médicos son equivalentes. La Prueba de equivalencia es un enfoque analítico para proporcionar evidencia de equivalencia. Al realizar una prueba de equivalencia, las hipótesis nula y alternativa tradicionales se invierten, lo que significa que la hipótesis nula es que dos dispositivos no son equivalentes (es decir, la diferencia entre ellos es enorme). La hipótesis alternativa es que son lo mismo. Por ejemplo, los investigadores quieren determinar si dos tipos de dispositivos de acceso intravenoso administran una cantidad equivalente de líquido. Definen la zona de equivalencia científica como una diferencia media en la cantidad de infusión de 3 ml o menos. A partir de la prueba de equivalencia de Minitab, los investigadores pueden estar seguros en un 95 % de que la diferencia en la cantidad media de infusión está entre -1,84334 y 0,798674 ml. Debido a que el intervalo de confianza del 95% se encuentra entre -3 y 3 (zona de equivalencia científica), los dos dispositivos intravenosos son equivalentes para las cantidades de infusión:

ETAPA 4: REVISIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE LA FDA

En esta etapa, nos estamos preparando para presentar una solicitud ante la FDA para que podamos comercializar el dispositivo al público. Queremos demostrar que tenemos información suficiente y aceptable sobre la seguridad y eficacia del dispositivo. Supervisamos el proceso para asegurarnos de que sea estable y comprobamos que estamos fabricando el producto dentro de los límites de las especificaciones.

Una forma de mejorar un proceso de fabricación de dispositivos médicos es implementar un programa de control estadístico de procesos (SPC) . Normalmente utilizado en la producción en masa, un programa SPC permite a una empresa lanzar continuamente un producto utilizando gráficos de control, un gráfico de serie de tiempo especializado diseñado para ayudar a identificar patrones anormales de variabilidad en un proceso, en lugar de inspeccionar lotes individuales de un producto.

Ejemplo: Comprobación de cambios en las cantidades de infusión del dispositivo de acceso intravenoso

Se seleccionan al azar cinco dispositivos intravenosos de cada lote durante aproximadamente una semana. Se mide la cantidad de infusión. A partir de los gráficos de control a continuación, los ingenieros pueden identificar qué lotes están fuera de control. Al verificar los archivos de registro correspondientes, pueden identificar y eliminar toda variación de causa especial. Un programa SPC exitoso ayuda a los fabricantes a mantener procesos estables, mejorar la eficiencia y reducir costos, como se ve a continuación.

ETAPA 5: MONITORIZACIÓN DE SEGURIDAD POSTERIOR A LA COMERCIALIZACIÓN

Ahora que el producto ha sido lanzado, vamos a monitorizar la línea de producción adecuadamente para asegurarnos de que se mantenga adecuadamente y asegurar que el proceso permanezca en un estado de control constante. En esta etapa de vigilancia posterior a la comercialización, también nos aseguramos de que se informe y aborde cualquier evento adverso, como fallas o mal funcionamiento del dispositivo. La FDA lleva a cabo inspecciones de los fabricantes y emplea programas de informes que permiten a los fabricantes, profesionales de la salud y consumidores informar sobre problemas.

Ejemplo: diseño de un programa de mantenimiento preventivo utilizando análisis de confiabilidad

Esta etapa implica brindar un nivel de servicio adecuado y limitar el tiempo de inactividad de los dispositivos en la instalación. Una forma de mantenimiento es el mantenimiento preventivo (PM), que es un evento programado. Los PM se programan de acuerdo con la clasificación de riesgo del dispositivo médico en diferentes momentos. Los estudios de vida útil de fiabilidad y el análisis de múltiples modos de falla de Minitab ayudan a los fabricantes a calcular el riesgo de falla en un momento diferente del ciclo de vida para todo el producto y cada componente dentro del producto. Luego, los ingenieros pueden diseñar el programa de mantenimiento de acuerdo con la probabilidad de falla en las diferentes etapas del ciclo de vida.

TERMINANDO

Los fabricantes de dispositivos médicos deben asegurar la calidad y durabilidad en cada una de las cinco etapas del ciclo de vida del producto, y documentarlo detalladamente. Con suerte, estos ejemplos de la amplia gama de herramientas analíticas de Minitab pueden ayudarlo a comprender y avanzar en cada paso del ciclo de vida del producto.

Venga y visítenos en el estand de COMSOL de Addlink Software Científico (Estand nº 50) en la zona de exposición de la conferencia EHEC 2022. Allí le presentaremos la potente herramienta de simulación multifísica COMSOL Multiphysics, y podrá conocer de primera mano las múltiples funcionalidades de este software que le permitirán explorar, analizar y simular cualquier dispositivo que pueda diseñar e imaginar, incluyendo fenómenos físicos de múltiples áreas, como fluidos, calor, electroquímica, electromagnetismo, etc.

EHEC 2022 reune a los líderes nacionales e internacionales del sector del hidrógeno. Se trata del evento de referencia europeo, organizado por la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2), con la colaboración y el apoyo de la Asociación Europea del Hidrógeno (EHA), Hydrogen Europe (HE), la Asociación Internacional para la Energía del Hidrógeno (IAHE), el International Journal of Hydrogen Energy (IJHE), Hydrogen Europe Research, el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE) y la Comunidad de Madrid. La nueva edición del Congreso Europeo de Hidrógeno (EHEC) traerá los últimos avances tecnológicos, científicos, técnicos y estratégicos del sector.

En el estand 50 encontrará a nuestro ingeniero de aplicaciones Alejandro Cifuentes, quien resolverá cualquier duda relacionada con COMSOL Multiphysics®. Además Alejandro Cifuentes participa en el programa técnico con un póster (nº 20) sobre su trabajo de investigación "Methanol steam reforming in a membrane reactor for high purity hydrogen production", desarrollado con COMSOL Multiphysics. Alejandro Cifuentes es graduado en Ingeniería de la Energía por la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Posee un Máster de Energías Renovables y Sostenibilidad por la Universitat de Barcelona (Facultad de Física). Actualmente está realizando un doctorando de Ingeniería de Procesos Químicos por la UPC.

En el póster de Alejandro detalla el proceso de reformado de un reactor de membrana catalítico para la producción de hidrógeno puro a partir del reformado de metanol con vapor. Así como la modelización tridimensional de dicho reactor mediante COMSOL Multiphysics® y su contraste de resultados experimentales y modelizados.

Las sesiones de pósteres serán:

Miércoles 18.
  • 10 a 10:30
  • 17:30 a 18:00
Jueves 19
  • 11:00 a 11:30
  • 17:00 a 17:30.

COMSOL Multiphysics es la herramienta líder del mercado en simulación multifísica nativa. COMSOL Multiphysics® permite la realización de modelos como por ejemplo reactores catalíticos heterogéneos con membrana, flujo de fluido multifásico, transferencia de calor, transporte de masa, propiedades termodinámicas… Con el módulo de pilas de combustible y electrolizadores se pueden estudiar sistemas de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFCs), celdas de combustible de intercambio de hidróxido (alcalinas) (AFCs) y celdas de combustible de óxido sólido entre otras.

Imagen cortesía de COMSOL Multiphysics®. Distribución de agua líquida (azul) y oxígeno gaseoso emergiendo (rojo) durante la operación de un electrolizador PEM.