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09/29/2015

La estadística en la calidad de los procesos de manufactura

La estadística en la calidad de los procesos de manufactura - Blog Semillas

Como estudiantes de una carrera profesional, alguna vez se han preguntado, sentados en su pupitre en un aula de una estupenda clase: "¿para qué me va a servir este tema o esta materia en mi vida como profesional?". A mi me pasó. Muchas veces sentí que quemarme los sesos intentando entender algo que probablemente jamás usaría no valía la pena. Más aún, cuando un día en una conversación casual, un tío, ingeniero civil, y alejado de la academia, me comentó siendo yo estudiante, que en toda su trayectoria como profesional había usado una derivada, una vez.

Los cursos introductorios a la ingeniería propenden por esclarecer la utilidad de cada asignatura en nuestra formación como profesionales. Sin embargo, es deber de cada docente informar a sus estudiantes la importancia de su clase en la carrera.

Como docente, quiero aprovechar este espacio para mostrar, un poco, el uso de la estadística en la Ingeniería industrial y su importancia en ciertos aspectos del control de calidad.

No entraré en detalles sobre la importancia de la calidad en si, pero si es necesario establecer una definición de la misma. La calidad de un producto se entiende como “la medida de su adecuación de ese producto al uso para el que está concebido”[1]. Otras definiciones están relacionadas con el grado de satisfacción del cliente. Para el caso que compete este escrito, una definición mucho más técnica y concreta es: la calidad es inversamente proporcional a la variabilidad. Es aquí donde entra la estadística.

La variabilidad de un producto (o servicio) debe ser medida, por tanto se debe establecer una característica de calidad, y ésta debe ser comparada con un estándar de calidad determinado. La idea es no alejarnos de ese estándar, es decir, disminuir esa variabilidad.

La estadística en la calidad de los procesos de manufactura - Blog Semillas

Las características de calidad son comúnmente divididas en dos grupos, variables (dimensionales, mecánicas, eléctricas, pesos, tiempos etc.) y atributos (numero de defectos en un producto o en una muestra). Cada tipo de característica de calidad se relaciona con un modelo estadístico, así, las características por variables se asocian con la distribución normal, y los atributos se relacionan con la distribución binomial o la distribución de Poisson.

Para los que ya han tomado cursos de estadística, las distribuciones anteriormente mencionadas pueden llegar a ser familiares. Pero ¿por qué la estadística es necesaria en este ámbito? Sencillamente porque para gestionar la calidad se necesita información, y ésta debe ser recogida, tratada y analizada de forma correcta, y la estadística es la ciencia que proporciona las herramientas para llevar a cabo el anterior cometido.

Supongamos que tenemos un proceso de manufactura de elaboración de tapas para botellas de cerveza. ¿Qué características de calidad son importantes para este proceso? Podemos determinar varias, por ejemplo, el diámetro de la tapa, el grosor de la misma, la altura etc. (características por variables).

La estadística en la calidad de los procesos de manufactura - Blog Semillas

Si queremos controlar la característica diámetro, podemos extraer del proceso un número determinado de tapas (es decir tomar una muestra, concepto básico de estadística) y hacer la respectiva medición calculando su media (más estadística) e inferir que si esta muestra y su media no se ha alejado demasiado del valor del diámetro que consideremos “estándar”, podemos afirmar que nuestro proceso es estable, no hay variabilidad en el mismo, y muy seguramente estamos produciendo un producto de calidad.

En procesos automatizados podemos tener sensores que midan el diámetro de todas y cada una de las tapas que producimos, enviando esta información del diámetro a un computador que nos calcule no solo la media sino también la desviación por ejemplo. Quizás podemos tener varios sensores que nos midan varias características al tiempo, así podemos establecer un control multivariante (de varias variables) y establecer la relación entre estas características calculando su covarianza (concepto de estadística multivariada).

Como es posible observar, la información que podemos obtener de un proceso, si tenemos los medios y la infraestructura, pude llegar a ser enorme. Necesitamos de la estadística para tratar dicha información y así controlar la variabilidad.

El día que visité la sección de elaboración de tapas de una de las empresas de producción de cerveza mas importante del país, recordé mi clase de control de calidad y entendí la importancia de la estadística en un proceso de manufactura. Ahora tengo el deseo de implementar en un proceso así un gráfico de control (herramienta estadística) que diseñamos con el director de mi tesis doctoral, y ahí si como dice un compañero de trabajo “la saco del estadio”.

Escrito por: Gustavo Andrés Campos Avendaño Ph.D.

Director del Centro de investigaciones

Facultad de Matemáticas e Ingenierías

Fundación Universitaria Konrad Lorenz



[1] Carríon A. Maluenda Rene. Control estadístico de procesos (2009).

09/17/2015

5 CUALIDADES QUE BUSCAN LAS EMPRESAS AL CONTRATAR A UN INGENIERO

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Leyendo una noche los periódicos por internet encontré un interesante artículo de la revista virtual “Finanzas Personales” titulado Las 5 cualidades que buscan las empresas al contratar un ingeniero [1] . Esta lectura me hizo recordar mis primeras experiencias de trabajo, gracias a las cuales aprendí lo importante que eran las mal llamadas “materias de relleno”, como humanidades o desarrollo profesional que nos enseñan que los ingenieros no somos solo habilidades matemáticas, lógica y raciocinio sino seres humanos que debemos adaptarnos y ser flexibles para dar soluciones a las necesidades de la sociedad y de la industria. Así que, como encargado de la proyección social de la Facultad de Matemáticas e Ingenierías me di a la tarea de compartirlo con mis alumnos de diseño, en un punto de reflexión de un examen y con algunos amigos empresarios de la Konrad Lorenz, a los que envíe el archivo.  La pregunta era la misma: ¿Qué opina usted de este artículo? ¿Está de acuerdo? ¿Están los profesionales recién egresados preparados para el reto de las empresas?

El presente artículo presenta un compendio de opiniones al respecto desde el punto de vista de los estudiantes de V semestre de ingeniería industrial y de algunos empresarios amigos. 

Aun cuando cada compañía que busca contratar ingenieros, tiene unas especificaciones mínimas con las que considera llenar su vacante. De acuerdo con búsquedas realizadas por FinanzasPersonales.com en algunas páginas web especializadas, existen algunas características comunes en todos los campos:[2]

 

Shutterstock_1513976241.    MANEJO DEL ESTRÉS

La real academia de la lengua define el estrés como la “tensión provocada por situaciones agobiantes que originan reacciones psicosomáticas o trastornos psicológicos a veces graves.” [3] lo que en muchas empresas se traduce como la presión por generar utilidades en el menor tiempo posible. Entonces, ¿qué esperaría su jefe al respecto?  La respuesta de un empresario local fue muy sencilla: “necesito empleados que sepan lo que tienen que hacer, lo hagan eficazmente y en su tiempo libre aporten con sus ideas a dar soluciones a muchos de los problemas de la empresa. Una forma de hacerlo es dejando el celular y las redes sociales de lado para enfocarse en el deber ser” y para sorpresa de este autor coincide con la opinión de Andrés Arteaga Cruz (estudiante) : “En lo personal y durante el transcurso de la materia (diseño del producto) la acumulación de trabajo en un principio me puso en una situación de mucho estrés, sin embargo a medida que avanzó el tiempo y me ajusté al ritmo de la clase, comprendí la manera cómo debía trabajar y ajusté mi tiempo para evitar retrasos en las entregas. Esto sin duda fue una estrategia que me ayudó a manejar mi estrés y el trabajo bajo presión.”

 

  Shutterstock_1213927272.    INGENIO

El ingenio simplemente es la razón de ser de esta bella profesión y se dice que su raíz etimológica proviene del término latino l’,Ingenium (Anc.Fr:engin) tiene dos sentidos: el de “disposición natural del espíritu genial” y el de “invención”. A estos dos sentidos, el latín medieval añade un tercero: “cosa inventada”. Así que durante la Edad Media, el Ingeniero es alguien que dispone de l,engi, esto es, de inteligencia inventiva; la que se ejerce sobre engin: en la invención práctica; la que produce las engins: máquinas e instrumentos de guerra.[4] La pregunta lógica sería entonces ¿para qué contrata una empresa un ingeniero si este no utiliza su “inteligencia inventiva” para crear valor o para solucionar problemas que requieren de su conocimiento y habilidades para la implementación? Y, en opinión de Jessica Angarita Pulido (estudiante): “La creatividad es muy importante a la hora de enfrentar los problemas o las circunstancias que se pueden presentar; además de varios factores como la versatilidad a la hora de proponer soluciones, o aportar ideas a un objetivo en común”

 

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3.    HABILIDADES SOCIALES

Es paradójico escuchar a algunos jefes de recursos humanos de empresas, especialmente del sector TIC, decir que algunas de las habilidades más difíciles de encontrar en los ingenieros de hoy son las sociales: el trato amable, el trabajo en equipo, la asertividad, la tolerancia, entre otras. Parece que estas habilidades son sobrevaloradas por algunas personas que se empeñan en encerrarse en un mundo de códigos, números, celulares, chats y videojuegos. Se nos olvida que somos seres sociales por naturaleza, que nacemos inmersos en una familia, que aprendemos del mundo en comunidades educativas y grupos sociales y que, al trabajar somos parte de un equipo de personas con una misión empresarial común.

 

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4.    ACTUALIZACIÓN PERMANENTE

El ritmo del desarrollo tecnológico ha superado la curva de aprendizaje de la industria colombiana, por eso los empresarios necesitan profesionales que les cuenten qué está pasando en el mundo actual fuera de la rutina diaria de las ventas, la productividad y el control de los gastos. En este punto, son los recién egresados los llamados a llevar de la academia a la industria los aportes para la implementación de nuevos materiales y procesos inteligentes, de nuevas estrategias para mejorar la producción y la calidad que nos permita pasar de ISO9000 a Six Sigma, del control tradicional de la producción a Lean Manufacturing, de los sistemas de cómputo tradicionales a desarrollos en la nube, del marketing tradicional a la realidad aumentada, y  que le permita a las empresas navegar por el océano de información de internet para generar estrategias de crecimiento basados en datos representativos para sectores específicos de la economía (big data), en fin, mientras usted está leyendo este artículo es seguro que en algún lugar del mundo alguien está probando una nueva innovación capaz de cambiar el mundo al que estamos acostumbrados.

 

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5.    PACIENCIA Y PERSEVERANCIA

“Oh! Paciencia… escasa hoy día pues la velocidad de la sociedad no da espera mientras tú como siempre llegas tardía.”  - Qué difícil es ver por la ventana antes de salir de casa para comprobar ¿cómo estará el clima? y no tenernos que devolver porque olvidamos la sombrilla. Aunque debo aceptar que los empresarios con los que he conversado no han hecho mucho énfasis en la paciencia de sus empleados, sí es muy común oír que ellos deben tenerla en grandes cantidades especialmente con algunos empleados que parecen más interesados en cumplir un horario que en “ponerse la camiseta del equipo”. Mientras que, muchos me han indicado que una de las grandes lecciones que la vida nos enseña es qué “el que persevera alcanza”, que no hay opción en la industria para rendirnos ante los retos pues si hoy decimos que “no”, lo más seguro es que en algún lugar alguien ya dijo que “sí” y está intentando, y lo peor cuando tenga la respuesta tendrá también el mercado y nosotros nos iremos volviendo tan obsoletos como ese momento en el que dijimos “no puedo”. En palabras de Viviana Galán Quintero (estudiante): “se debe luchar con esfuerzo y mucho esmero para alcanzar todas las metas propuestas, aunque el camino se vea angosto y sin fin, la recompensa al final es lo realmente gratificante.”

 

La invitación es, entonces, para que todos los estudiantes, en especial en los últimos semestres, y los egresados se auto evalúen y se pregunten ¿Estamos listos para afrontar los retos actuales del reto del mercado Colombiano? ¿Qué habilidad básica debo mejorar? ¿Cómo puedo ayudar desde mi experiencia como estudiante o egresado para que nuestros programas se mejoren cada semestre? Recordemos que la misión de nuestra institución es formar mejores profesionales para grandes retos[5]

 

Escrito por:

I.M. Oscar Granados Delgado

oscar.granados@konradlorenz.edu.co

Director Laboratorios de Ingeniería

Facultad de Matemáticas e Ingenierías

Konrad Lorenz, Fundación Universitaria



[4] PICON, D,Antoine. Lart de l,ingenieur: constructeur, intepreneur, inventeur. Paris: Editions du Centre Pompidou. 1997. p.235 i Aristóteles. Metafísica. Madrid: España-Calpe, 1999. p. 35

09/16/2015

El problema no es de las matemáticas

El problema no es de las matemáticas

¿Dónde se puede encontrar la matamática?

Puede que si esa pregunta se hiciera al público en general, habría millones de respuestas. Claro está, que lo más probable es que si esa pregunta se restringiera a la comunidad académica con un enfoque matemático, en general, responderían que estaría en todas partes o en ninguna. Este es un problema de la educación del país, ya que se enseñan cosas que hacen que surjan preguntas como: “¿Cuándo podré usar (inserte cualquier concepto o fórmula matemática de su preferencia aquí) en la vida diaria?”, siendo un dolor de cabeza, para más de un pedagogo matemático consagrado, escuchar estas palabras.

Un ejemplo de ello puede ser, en una clase de química cualquiera, donde el profesor dice a sus alumnos que se deben aprender la tabla periódica de memoria, sin enseñar de dónde provienen los elementos que tanta confusión causa ordenarlos, ni mucho menos hablar de qué elementos se pueden encontrar en un país tan rico como Colombia. Una estrategia educativa que se le ocurrió al profesor es que cada alumno durante cada semana se aprendiera cinco elementos y eligiera uno de ellos, sobre el cual investigaría la biografía de quien lo descubrió. Además, el profesor en clase hace un ejemplo, describe el elemento del Lawrencio. El cual fue descubierto por un equipo de científicos que lo nombraron así, por el fundador de su laboratorio, el cual se apellidaba Lawrencio (Lawrence en inglés), y todo esto sirve para que se investigue sobre la biografía de este científico y en la siguiente clase, haya un quiz acerca de la vida de Lawrencio. Otro ejemplo cualquiera surge a partir de la clase de biología, en la que la profesora se apoya en material bibliográfico certificado internacionalmente, sobre el cual va a explicar los diferentes ecosistemas que se pueden encontrar. Lo irónico de ello, es que los alumnos terminan aprendiendo acerca de tundras, desiertos y sus famosas dunas, entre otros y salen del colegio ignorando qué es un páramo y cuál es la diferencia de este con un humedal.

Análogamente, sucede con las matemáticas. Suele ser un error común de la pedagogía en general, enseñar los conceptos sin su contexto adecuado. Es decir, se suele enseñar conceptos como álgebra, trigonometría, aritmética y conteo, sin poner de precedente cuál fue la necesidad que llevó a desarrollar estas ramas tan sumamente ricas de las matemáticas. Esto daña la concepción de un concepto fundamental en la matemática: la abstracción. Es decir, si a una persona del común, se le pusiera un ejercicio simple de aritmética, tal como: “si Juan tiene en su finca dos vacas y tres gallinas y Pedro le regala cuatro vacas y una gallina, ¿Cuántas vacas y gallinas tendrá Juan?”, la respuesta para muchos será casi que inmediata: que Juan tendrá seis vacas y cuatro gallinas, sin embargo, si se propusiera un ejercicio básico de álgebra tal como: “simplifique la expresión algebraica: 2x+3y+4x+y”, surgirán bastantes preguntas, la primera y más inmediata es cómo se hace, la segunda es sobre si la operación da 6x+4y o 6x2+4y2 ?, porque claro, el profesor de álgebra enseñó, en algún momento, que las x se suman y también puede que se terminen elevando al cuadrado, pero ¿Cuándo usar cada caso? Y por supuesto, surge otro estereotipo cuando llega la etapa de frustración ante el problema  y se suelen decir cosas como: “yo no sirvo para las matemáticas”, “yo soy bastante lento para eso” y también se le terminan atribuyendo toda clase de calificativos negativos a la matemática, y es allí donde surgen preguntas como: “¿cuándo podré usar (inserte cualquier concepto o fórmula matemática de su preferencia aquí) en la vida diaria?” y además, el alumno queda con un desconsuelo inconsciente de pasar un día más sin haber usado, por ejemplo, el trinomio cuadrado perfecto.

Así que surge un interrogante: si bien la química, la física, la biología o las ingenierías pueden tener  un contexto bastante visible, ¿Cuál es el contexto de las matemáticas? La respuesta son las estructuras. Es decir, la matemática se basa en estructuras que cumplen ciertas propiedades y se pueden usar en múltiples contextos y formas. Para hacerlo más visible, retornemos al ejemplo de hace un momento, cuando a las vacas, que eran cuatro, se le agregaron dos, y a las gallinas, que eran tres, se le agregó una, se llega a las siguientes sumas: 4+2 para las vacas y 3+1 para las gallinas, concluyendo que la respuesta es que ahora en la finca de Juan hay 6 vacas y 4 gallinas. Pero resulta curioso que cuando se llegue a la parte de ecuaciones, no se diferencia entre las dos respuestas, es decir, de la expresión algebraica , sea  la “x” vacas y la “y” gallinas. Con eso, la expresión algebraica quedaría como: 2 vacas + 3 gallinas + 4 vacas + 1 gallina, así que se vuelve a plantear el mismo interrogante de ahora: ¿la respuesta son 6 vacas y 4 gallinas? o ¿6 vacas al cuadrado y 3 gallinas al cuadrado? Claramente la respuesta es la primera opción. Así que de nuevo, el contexto juega un papel fundamental, aunque se sepa sumar, si no se tiene ese contexto claro, se puede llegar a la respuesta adecuada.

A las preguntas: ¿Quién es x? y ¿Quién es y?, la respuesta del profesor de álgebra común será que son variables, pero es rara la ocasión que explica, por qué son variables, dando un paso gigantesco y dejando un enorme vacío conceptual en el aprendizaje del alumno, obviando la enseñanza de qué es la abstracción y su importancia, haciendo creer que entonces, el trinomio cuadrado perfecto y demás estructuras de la matemática nacieron de la nada y están un mundo metafísico, lo cual no es del todo cierto. La matemática surge de problemas del mundo real, mediante la abstracción, se llega a un mundo de lógica autosostenible y se pueden hacer planteamientos y resolución, no para ese problema, sino para problemas de ese tipo en general, pero no se queda allí, ya que la matemática puede seguir avanzando en su universo de lógica y llegar a conclusiones llamadas teoremas, los cuales hasta ahora no han resuelto ni se han basado en un hecho de la vida real, pero en algún momento, surgirá un problema y esos teoremas, que parecían en un mundo de ideas, convergen al mundo real.

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Es entonces cuando se puede apreciar lo bello de las matemáticas, cuando se tiene su contexto, cuando se entiende y se tiene la capacidad de abstracción, es allí cuando dejarían de aparecer los múltiples interrogantes planteados al comienzo de este texto. En sí, el problema no es de las matemáticas, sino de la educación en general, en distintas áreas. La educación en contexto es un paradigma que debería empezar a florecer en la pedagogía en general, creando un nuevo espacio que cambie los diferentes prejuicios de las áreas del saber, apreciando la belleza que tienen, dejando de recitar de memoria que el Lawrencio lo descubrió un equipo de científicos y le pusieron el nombre en memoria de Lawrencio, que un páramo es lo mismo que un humedal y que nunca se van a usar conceptos matemáticos en la vida cotidiana.

 

Artículo escrito por:

Oscar Camilo Pulido Peña

Programa de Matemáticas, III Semestre.

Correo: oscarc.pulidop@konradlorenz.edu.co