El control estadístico de procesos (SPC) en Excel: ¿Sigue siendo posible utilizar Excel para el control estadístico de procesos?

Excel es una de las herramientas más utilizadas en el ámbito de la calidad en la fabricación. Es un programa conocido, flexible, económico y capaz de realizar muchos de los cálculos necesarios para el control estadístico de procesos (SPC). Con Excel se pueden crear gráficos de control, calcular el Cpk, analizar la variación y elaborar informes. Entonces, ¿por qué necesitaría un fabricante un software específico para el SPC? La respuesta no es que el SPC no se pueda llevar a cabo en Excel. Sí que se puede.

La verdadera pregunta es: ¿Puede Excel ofrecer un sistema de control estadístico de procesos (SPC) fiable, escalable y en tiempo real a medida que crece su actividad de fabricación?

Para un número reducido de procesos y mediciones, Excel puede resultar perfectamente adecuado. Sin embargo, a medida que los fabricantes incorporan más máquinas, operarios, características, dispositivos de medición, centros de producción y requisitos de trazabilidad, la gestión del SPC mediante hojas de cálculo puede resultar cada vez más complicada.

En este artículo se explica en qué casos Excel funciona bien, en cuáles empieza a plantear problemas y cuándo resulta más recomendable recurrir a un software específico de control estadístico de procesos (SPC).

¿Se puede realizar el análisis de SPC en Excel?

Sí. Excel puede utilizarse para realizar numerosas tareas fundamentales de SPC, entre las que se incluyen:

Para aprender sobre el control estadístico de procesos (SPC), analizar un conjunto de datos reducido o investigar un proceso específico, Excel puede resultar una herramienta excelente. El problema surge cuando Excel pasa de ser una herramienta de análisis a convertirse en el principal sistema de SPC de producción. Se trata de un requisito muy diferente. Un sistema de SPC de producción debe hacer mucho más que calcular estadísticas.

Debe recopilar datos de forma fiable, facilitar el acceso a la información con rapidez, alertar a los usuarios cuando se produzcan cambios en los procesos, garantizar la trazabilidad, gestionar a los usuarios, conservar la información histórica y conectarse con los sistemas y equipos que se utilizan en la planta de producción. Es ahí donde un software específico de SPC puede aportar una ventaja significativa.

Excel frente al software específico para el control estadístico de procesos (SPC)

La forma más sencilla de comprender la diferencia es comparar para qué está diseñado cada uno.

Siempre se deben verificar con el proveedor del software las capacidades específicas de cumplimiento de los requisitos de su sector. Lo importante es que Excel y el software de SPC no son necesariamente herramientas estadísticas que compitan entre sí. Se trata de enfoques diferentes para gestionar los datos y los procesos de fabricación.

Ámbitos en los que Excel resulta adecuado para el control estadístico de procesos (SPC)

Antes de analizar sus limitaciones, es importante reconocer en qué casos resulta adecuado utilizar Excel.

1. Aprendizaje del SPC

Si su equipo está aprendiendo cómo funcionan los gráficos de control, la capacidad del proceso y la variación, Excel es un entorno útil para la experimentación. Los ingenieros pueden introducir datos, modificar supuestos, crear gráficos y observar cómo cambia el comportamiento estadístico.

2. Análisis a pequeña escala

Si dispone de un conjunto de datos reducido procedente de un único proceso, Excel puede ofrecerle todo lo que necesita para realizar un análisis. Por ejemplo, es posible que un ingeniero que esté investigando la capacidad de un proceso de mecanizado no necesite una plataforma de SPC específica para calcular el Cpk a partir de unos pocos cientos de mediciones.

3. Investigaciones puntuales

Excel también puede resultar útil para realizar análisis puntuales. Es posible que desee investigar: un problema de calidad, un cambio en el proceso, un problema con un proveedor, un lote de producción concreto o algunos datos históricos de medición. Excel ofrece una gran flexibilidad para este tipo de trabajo.

4. Creación de prototipos

Antes de implantar un flujo de trabajo formal de SPC, los equipos pueden utilizar Excel para determinar qué datos necesitan y qué características son importantes. En otras palabras: Excel puede ser un excelente punto de partida. El reto consiste en saber cuándo se ha qo pequeño.

¿Cuándo deja de ser Excel una herramienta práctica para el control estadístico de procesos (SPC)?

No existe un número universal de mediciones o de máquinas a partir del cual Excel deje de funcionar de repente. La transición suele producirse cuando el proceso relacionado con la hoja de cálculo se vuelve más complicado que la propia hoja de cálculo.

A continuación se indican algunas señales de alerta habituales.

1. Los operadores introducen manualmente grandes cantidades de datos

Imagine a un operario midiendo una pieza con un medidor digital. La medida se muestra en el medidor. A continuación, el operario: lee la medida > abre Excel > busca la hoja de cálculo correcta > busca la fila correcta > introduce el valor > guarda el archivo > continúa con la producción.

Esto supone un trabajo innecesario. Además, da lugar a errores tipográficos, archivos erróneos, mediciones que faltan, retrasos en la introducción de datos, marcas de tiempo incorrectas y la introducción de datos en la característica equivocada.

Un sistema SPC específico puede automatizar la transferencia de mediciones desde los dispositivos y sistemas compatibles, lo que reduce la introducción manual de datos. El objetivo es sencillo: introducir la medición del proceso en el sistema SPC con la menor intervención manual posible.

2. Necesita un SPC en tiempo real

Una de las principales diferencias entre el SPC basado en hojas de cálculo y un sistema específico de SPC es el tiempo que transcurre entre la medición y la intervención. Consideremos dos situaciones.

Escenario A: SPC en hoja de cálculo

A las 10:00 se realiza una medición del proceso. El operario registra los datos. Al final del turno, alguien revisa la hoja de cálculo y se da cuenta de que el proceso ha mostrado una tendencia. Para entonces, es posible que ya se hayan fabricado cientos o miles de piezas.

Escenario B: SPC en tiempo real

Una medición se introduce automáticamente en el sistema de control estadístico de procesos (SPC). El sistema evalúa la medición según las reglas estadísticas configuradas. Se detecta una anomalía. El operador responsable o el ingeniero de calidad recibe una alerta. El proceso puede investigarse de inmediato. La diferencia no es meramente técnica. Puede afectar directamente a la cantidad de producto fabricado antes de que se detecte un problema.

3. Dispone de varios operarios, máquinas o líneas de producción

Una hoja de cálculo puede ser fácil de gestionar. Diez hojas de cálculo ya resultan más complicadas. Cien hojas de cálculo pueden convertirse en un grave problema de gestión de la información. A medida que las organizaciones crecen, suelen acabar teniendo archivos como: Line1_SPC.xlsx, Línea1_SPC_Final.xlsx, Línea1_SPC_Final2.xlsx, Línea1_SPC_Nueva.xlsx, Línea2_SPC.xlsx, Máquina17_SPC.xlsx, etc., etc.

Al final, la organización tiene que responder a una pregunta sorprendentemente difícil: ¿qué archivo contiene los datos oficiales? Una base de datos centralizada de SPC elimina gran parte de este problema al proporcionar un repositorio común para los datos de medición y de procesos.

4. Necesita una trazabilidad fiable

La fabricación moderna suele requerir algo más que conocer el valor medido. Es posible que necesite saber: ¿Qué se midió? ¿Cuándo se midió y quién lo hizo? ¿En qué máquina? ¿Para qué producto? ¿Qué orden de fabricación? ¿Qué lote y qué partida de material? Etc., etc.  

Resulta difícil gestionar esto de forma coherente cuando la información se encuentra dispersa en hojas de cálculo, registros en papel, carpetas de red y otros sistemas. Una plataforma dedicada al control estadístico de procesos (SPC) puede integrar estas relaciones en la estructura de los datos, en lugar de depender de que los usuarios las mantengan manualmente.

5. Necesita alarmas estadísticas

Una carta de control resulta útil. Una carta de control que identifique automáticamente una señal estadística y indique qué medidas deben adoptarse al respecto resulta mucho más útil. Dependiendo de la metodología que se utilice, un sistema de control estadístico de procesos (SPC) puede supervisar condiciones tales como:

En lugar de esperar que alguien revise manualmente cientos de gráficos, el sistema puede señalar aquellos procesos que requieren una investigación.

6. Los operadores necesitan instrucciones claras sobre cómo actuar

El SPC no consiste únicamente en identificar un problema, sino en dar respuesta al mismo. Supongamos que un proceso desencadena una situación de pérdida de control. Es posible que un operario tenga que:

1. Detenga o ajuste el proceso
2. Compruebe la máquina
3. Revise las piezas instaladas recientemente
4. Identifique una posible causa
5. Grabe la acción
6. Notificar sobre la calidad
7. Continúe con la producción únicamente cuando sea conveniente

Una hoja de cálculo puede contener instrucciones, pero, por sí sola, no ofrece un flujo de trabajo controlado para este proceso. Un software específico de SPC puede vincular las señales estadísticas con códigos predefinidos de causa y acción, instrucciones, notificaciones y registros. De este modo, el SPC pasa de ser un mero ejercicio de elaboración de gráficos a convertirse en un proceso operativo.

7. Su equipo de calidad dedica demasiado tiempo a gestionar hojas de cálculo

Pregunte a sus ingenieros de calidad cuánto tiempo dedican a recopilar archivos, depurar datos, combinar hojas de cálculo, corregir fórmulas, actualizar gráficos, comprobar las mediciones que faltan, elaborar informes, mantener plantillas y buscar datos históricos.

Si se dedica una cantidad significativa del tiempo de ingeniería de calidad a gestionar datos de SPC en lugar de a mejorar los procesos, eso constituye una señal importante. El objetivo del SPC debería ser ayudar a su equipo a mejorar la fabricación, no generar otra carga de trabajo administrativo.

8. Necesita datos históricos de varios años

Los fabricantes suelen necesitar analizar el comportamiento de los procesos a lo largo de períodos prolongados. Es posible que desee comparar:

Almacenar esta información en miles de archivos de Excel independientes dificulta cada vez más el análisis histórico. Una base de datos centralizada ofrece una base mucho más sólida para el análisis histórico a largo plazo. Además, facilita la aplicación de criterios de filtrado y la elaboración de informes uniformes en toda la organización.

9. Necesita la integración con otros sistemas de fabricación

Las fábricas modernas rara vez funcionan con un único sistema. Es posible que ya disponga de sistemas ERP, MES, QMS, sistemas de monitorización de máquinas, PLC, sistemas de registro de datos, sistemas CMM, sistemas de visión, sistemas de laboratorio y/o plataformas de IoT.

Si el SPC se gestiona de forma aislada en Excel, es posible que los usuarios tengan que transferir manualmente la información entre sistemas. Esto genera trabajo adicional y aumenta el riesgo de que la información sea inconsistente. Un software específico para SPC puede ofrecer capacidades de integración que permitan que los datos de fabricación y calidad fluyan entre sistemas.

Esto puede resultar especialmente útil cuando es necesario asociar automáticamente a las mediciones información relativa al producto, la máquina, el operario, el lote o la orden de fabricación.

10. Tiene requisitos de auditoría o de cumplimiento normativo

Esto reviste especial importancia en la fabricación sujeta a normativa. En función de su sector y de sus requisitos, es posible que necesite capacidades tales como:

Excel puede configurarse con diversos mecanismos de seguridad y control, pero crear y mantener un entorno completo de datos de calidad validados en torno a las hojas de cálculo puede resultar considerablemente más complejo. Si su organización opera bajo requisitos normativos específicos, evalúe dichos requisitos detenidamente junto con sus equipos de calidad, normativos y de TI. La cuestión no es simplemente: «¿Puede Excel calcular el SPC?»

La pregunta es:«¿Puede nuestro proceso, basado íntegramente en Excel, garantizar la integridad de los datos, la trazabilidad, la seguridad y el control que nuestra organización requiere?»

11. Gestiona varias plantas

Un método basado en hojas de cálculo que funciona en una planta puede resultar difícil de estandarizar en varias instalaciones. Imagínese tener que gestionar:

en 5, 10 o 50 centros de producción.

Una plataforma centralizada de SPC puede proporcionar una arquitectura común, al tiempo que permite a cada planta gestionar sus propios procesos. Esto resulta especialmente valioso para las organizaciones que tratan de estandarizar las prácticas de calidad a nivel mundial.

El coste oculto de SPC en Excel

El mayor coste de un sistema de control estadístico de procesos (SPC) basado en Excel no es necesariamente la licencia de Excel, sino el trabajo manual que conlleva su uso. Considere todas las actividades necesarias para mantener un sistema de SPC basado en hojas de cálculo: Recopilación de datos > Introducción de datos > Gestión de archivos > Limpieza de datos > Creación de gráficos > Revisión > Identificación de problemas > Notificación > Investigación > Medidas correctivas > Elaboración de informes

Cada paso manual conlleva un coste y un riesgo potenciales. El software específico de SPC está diseñado para automatizar tantos de estos pasos como sea posible.

SPC en Excel frente a SPC automatizado

La diferencia puede resumirse de forma sencilla mediante los siguientes flujos de trabajo:

El segundo flujo de trabajo reduce el tiempo que transcurre entre un cambio en el proceso y la respuesta de la organización. Y esa es una de las razones fundamentales por las que las empresas manufactureras implementan el SPC en primer lugar.

7 señales de que quizá ya haya superado el uso de Excel para el control estadístico de procesos (SPC)

Quizás esté en condiciones de evaluar un software específico para SPC si varias de estas afirmaciones le resultan familiares:

Si reconoce varios de estos problemas, es posible que la cuestión ya no sea si Excel puede llevar a cabo el control estadístico de procesos (SPC). La pregunta pasa a ser si Excel es la forma más eficaz de aplicar el SPC.

¿Cuándo conviene seguir utilizando Excel?

No todas las empresas necesitan un software específico de SPC. Excel puede seguir siendo la opción adecuada cuando: esté aprendiendo SPC, tenga un número reducido de mediciones, realice análisis ocasionales, lleve a cabo investigaciones puntuales, sus procesos no requieran una supervisión en tiempo real, tenga requisitos de integración limitados y/o sus requisitos de trazabilidad sean relativamente sencillos.

No hay motivo para sustituir una herramienta simplemente porque exista otra más especializada. La justificación económica surge cuando las limitaciones del proceso actual empiezan a suponer un coste superior a la inversión necesaria para mejorarlo.

¿Cuándo debería plantearse utilizar un software específico para SPC?

El software específico para SPC resulta especialmente interesante cuando se necesitan varias de las siguientes funciones:

En ese momento, ya no se le está pidiendo a Excel que realice cálculos estadísticos. Se le está pidiendo que actúe como un sistema de calidad de fabricación. Ahí es donde el software específico de SPC presenta una arquitectura y una finalidad fundamentalmente diferentes.

Cómo pasar de Excel al software de SPC

Sustituir Excel no tiene por qué significar cambiarlo todo de una sola vez. Una implementación satisfactoria del SPC puede comenzar a pequeña escala.

Paso 1: Identificar las características críticas para la calidad

Empiece por los procesos y las características en los que un mayor control pueda aportar el mayor valor.

Paso 2: Analice su flujo de trabajo actual

Documente cómo se transfieren actualmente los datos de medición desde la máquina a la hoja de cálculo y, posteriormente, al equipo de calidad.

Paso 3: Identificar los pasos manuales

Busque oportunidades para eliminar la introducción manual de datos, las transferencias de archivos y la consolidación de hojas de cálculo, así como la creación manual de gráficos, la elaboración de informes y las notificaciones.

Paso 4: Elija un proceso piloto

Empiece por un área de producción de tamaño manejable, en lugar de intentar digitalizar toda la organización de una sola vez.

Paso 5: Conecte las fuentes de medición

Siempre que sea posible, automatice el flujo de datos procedentes de medidores, máquinas, máquinas de medición por coordenadas (CMM), controladores lógicos programables (PLC) u otros sistemas.

Paso 6: Configurar reglas estadísticas y planes de reacción

Asegúrese de que el sistema no se limite a identificar los problemas, sino que también ayude a las personas a actuar de forma adecuada.

Paso 7: Mida los resultados

Realice un seguimiento de las mejoras, tales como la reducción del trabajo manual, una respuesta más rápida a los problemas de los procesos, la reducción de los desechos, la reducción de las repeticiones, la mejora de la capacidad de los procesos, la mejora de la trazabilidad y la elaboración más rápida de informes. A continuación, amplíe la implementación en función de lo que haya aprendido.

Qué debe tener en cuenta a la hora de elegir un software de SPC

Si ha decidido que Excel ya no es la base adecuada para su proceso de SPC, la siguiente pregunta es: ¿qué debe buscar en un programa de SPC?

Hemos elaborado una guía más detallada que recoge los 28 requisitos que los fabricantes deben tener en cuenta a la hora de elegir un software de SPC.

En resumen

La diferencia se hace evidente a medida que aumentan sus necesidades. Cuando necesite recopilar datos de forma automática, supervisar procesos en tiempo real, detectar señales estadísticas, notificar a los operadores, garantizar la trazabilidad, integrar sistemas de fabricación y gestionar el SPC en múltiples procesos o plantas, una plataforma de SPC diseñada específicamente para este fin puede ofrecerle capacidades que resultan difíciles de reproducir de forma fiable con hojas de cálculo.

El objetivo no es prescindir de Excel simplemente por el hecho de ser Excel. El objetivo es eliminar el trabajo manual innecesario y crear una conexión más rápida y fiable entre la medición, el análisis, la acción y la mejora. Para muchos fabricantes, Excel es un excelente punto de partida. Sin embargo, cuando el SPC se convierte en una parte fundamental de su proceso de producción, puede que haya llegado el momento de pasar del SPC en Excel a un software de SPC automatizado.

¿Está listo para descubrir cómo podría funcionar el SPC automatizado en su entorno de fabricación?

Una evaluación práctica comienza por su proceso actual. Identifique en qué puntos se recopilan los datos manualmente, dónde se producen retrasos y en qué aspectos los equipos de calidad dedican tiempo a gestionar la información en lugar de a mejorar los procesos.

A continuación, compare su flujo de trabajo actual con lo que un sistema moderno de SPC puede automatizar. Obtenga más información sobre las funciones del software Datalyzer SPC y solicite una demostración.