Optimización y Estadística (SOE SC)

Enero 13, 2009

¿No son buenas las hojas de cálculo?

Por Macario Hernández Garza
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Con este título en inglés -Spreadsheets are not good? escribe un post John Walkenbach en el cual comenta un, desde mi punto de vista, muy desafortunada artículo del columnista de Pc Magazine John C. Devorak.

En el artículo de Devorak, que lleva por título: The 30th Anniversary of the (No Good) Spreadsheet , Devorak, culpa al software de hoja de cálculo por la crisis financiera que sufrimos (porque las hojas de cálculo introdujeron las técnicas what-if, que permite crear diferentes escenarios, y estos escenarios fueron utilizado por los delincuentes financieros), y de alguna forma, libera de esa culpa a los auténticos delincuentes de cuello blanco que perpretaron esos fraudes. Lo que hace Devorak es condenar a la herramienta y no el mal uso que de ella se hizo. (más…)

Noviembre 9, 2008

¡Oh no!, ¡otro post sobre Gráficos de Pastel!

Por Macario Hernández Garza
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Una amable lectora, Berenice Martínez, pide que escriba algo sobre la historia del gráfico de pastel. Escribiré algo breve de lo que encontré y pondré algunos excelentes links sobre este tema.

Según información de Wikipedia, el gráfico de pastel (pie chart) fue creado por William Playfair (1759-1823), un ingeniero y economista político escocés. A William Playfair se le considera el fundador de los métodos gráficos en la estadística. Playfair también es el creador del gráfico de barras y el de líneas, entre otros.

Este gráfico apareció en Statistical Breviary en 1801, cuyo autor fue Playfair. Se muestre enseguida un gráfico aparecido en la obra antes referida:

piechart1reducido

(más…)

Junio 17, 2008

William Edwards Deming (5 de 5)

Archivado en: Biografía, Calidad, Filosofía Estadística, Historia — Macario Hernández @ 1:09 pm
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En seguida tenemos varios links de videos de YouTube acerca de W. Edwards Deming:

W. Edwards Deming Parte 1

Williams Edwards Deming Parte 2

W. Edwards Deming Parte 3

W. Edwards Deming habla acerca de la transformación

W. Edwards Deming habla acerca de la transformación en los negocios y la Sociedad

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Junio 6, 2008

El Control Estadístico de Proceso (2 de 6)

Por Macario Hernández Garza

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El Dr. Shewhart se dio cuenta de dos tipos de errores que se cometían frecuentemente:

Error 1: Actuar a un cambio como si éste viniera de una causa especial o asignable, cuando realmente venía de causas comunes.

Cuando se comete el Error 1, se reacciona a un cambio de causas comunes como si viniera de una causa especial, y se interviene en el proceso, cuando no hay necesidad de ello. Ocurriendo entonces el fenómeno del sobreajuste (tampering en inglés) del proceso, lo que significa que se le añade una variabilidad externa que se suma a la variabilidad de causas comunes, y por lo tanto, empeorando el desempeño del proceso.

Podríamos decir que el Error 1 ocurre cuando queremos arreglar algo que no está descompuesto.

El Dr. Lloyd S. Nelson diseñó el llamado experimento del embudo, el cual es un experimento didáctico, para demostrar el efecto del sobreajuste (tampering) en un proceso, y como éste empeora el desempeño del proceso. Deming usó este experimento profusamente en sus cursos, a tal grado que se le conoce como el experimento del embudo de Deming.

Error 2: Actuar a un cambio como si éste viniera de una causa común, cuando en realidad viene de una causa especial o asignable.

Cuando se comete este error reaccionamos a un cambio producido por una causa asignable, como si éste fuera producido por una causa común, trayendo como consecuencia que no intervengamos en el proceso, cuando realmente tenemos que hacerlo.

Cometemos el Error 2, cuando vamos en nuestro coche, oímos un ruido del motor y pensamos que este es un ruido normal, causado por causas comunes, y por lo tanto no intervenimos para detener el coche. Cuando el ruido es producido por la falta de aceite del motor, es debido a una causa especial o asignable.

Podríamos decir que el Error 2 ocurre cuando debemos arreglar algo que está descompuesto y no lo hacemos.

Al cometer cualquiera de estos errores incurrimos en una pérdida. Si cometemos el Error 1, entonces reaccionamos a la variabilidad de causas comunes, como si vinieran de causas asignables. Esto implica que podemos detener el proceso para tratar de detectar la causa asignable, cuando realmente no existe tal causa asignable. El detener el proceso cuando no hay necesidad de ello hace que incurramos en un costo el cual realmente no era necesario.

Por otra parte, si cometemos el Error 2, esto indica que se ha introducido una causa asignable en el proceso, produciendo un cambio en éste y tal vez empeorando el desempeño del mismo. Y no intervenimos, porque pensamos que la variabilidad es debida a causas comunes. Tenemos entonces que ha empeorado el desempeño del proceso, debemos intervenir en el mismo y no lo hemos hecho. Esto hace que tengamos un costo, al estar trabajando el proceso con un desempeño peor.

Tenemos entonces que los dos tipos de error nos producen pérdidas, la cuestión es tratar de minimizar las pérdidas producidas por estos dos tipos de errores. Esto fue lo que hizo el Dr. Walter A. Shewhart con la invención del gráfico de control, minimizar estas dos pérdidas.

Junio 2, 2008

El Control Estadístico de Proceso (1 de 6)

Por Macario Hernández Garza

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El control estadístico de proceso nació con el Dr. Walter A. Shewhart cuando este trabajaba para Bell Telephone Laboratories, en los años veintes del siglo pasado. Para que tengamos una idea de cómo eran las cosas en esos tiempos, Williams Edwards Deming, quien también trabajó en los Laboratorios Bell afirma en uno de sus libros que la Hawthorne Plant de la Western Electric (que era el brazo manufacturero de Bell Telephone), estaba compuesto de 46,000 trabajadores, de los cuales una cuarta parte de ellos eran inspectores.

En esos tiempos, hasta cierto punto, el concepto de calidad consistía en separar los artículos defectuosos de los artículos buenos. Los artículos buenos eran embarcados; mientras que los artículos defectuosos, una parte de éstos, si era posible, se reprocesaban y nuevamente eran mandados a inspección, mientras que otra parte de éstos se descartaban.

Aunque parezca mentira, este esquema de producción, de hace ochenta años, ya casi un siglo, es un esquema todavía empleado en algunas empresas.

Por esos años, el problema que se detectó en la planta de la Western Electric (y seguramente en muchas otras plantas) fue que no se tenía un criterio eficiente desde el punto de vista económico y práctico para saber cuando intervenir en un proceso para hacer labores correctivas, y cuando no intervenir en el mismo, ya que este estaba trabajando en forma estable, estadísticamente hablando.

Causas comunes y causas especiales.

El Dr Shewhart hizo varias contribuciones importantes. En primera instancia detectó dos tipos de variación: la variación de causas comunes (este es el término más empleado y acuñado por el Dr. Deming, Shewhart le llamó originalmente causas aleatorias) y la variación de causas asignables o especiales.

La variación de causas aleatorias o de causas comunes es aquella variación natural al sistema, la cual es causada por una cantidad muy grande de factores del propio sistema y cada uno de estos factores tiene una contribución tan pequeña, que es económicamente incosteable localizar cada factor y reducir su variación. La variación de causas comunes permanece estadísticamente estable día a día y mes a mes, a menos que modifiquemos la tecnología del proceso, y por lo tanto tengamos otro proceso.

La variación de causas asignables o especiales es una variación producida por algo especial que no forma parte del sistema. Una causa asignable podría ser la fuga de aire o de aceite en una manguera, lo cual produce un cambio en el proceso. Una causa asignable podría ser el que se afloje la banda de un motor. Una causa asignable podría ser, el que haya un cambio de proveedor y la materia prima de éste, sea de una calidad inferior a la que normalmente se emplea.

Mayo 21, 2008

William Edwards Deming (4 de 5)

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Por Macario Hernández Garza

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Mientras Deming gozaba de un enorme prestigio en Japón, en Estados Unidos esto no ocurría. De alguna forma era frustante para Deming, tener mucho que aportar, y no ser escuchado en su propio país. Fue treinta años después de que iniciara sus enseñanzas en Japón, que Deming fue descubierto en su propio país, de una forma un tanto accidental.

Una reportera de televisión, Clare Crawford –Mason, fue quien descubrió a Deming. Se estaba produciendo un documental por la NBC “¿qué fue lo que le sucedió al tradicional ingenio yanqui?” Obviamente se trataba de la situación difícil en que se encontraba la industria norteamericana frente a la japonesa.

Un buen día una persona le habló de Deming, y de los trabajos que éste había hecho en Japón. Después de ponerse en contacto con Deming, Clare tuvo varias entrevistas en la casa de éste, y entre más conversaba con él, más asombrada estaba de la situación, pero también más desconfiada se volvía, ya que no quería cometer un error, ya que Clare desconocía la temática estadística manejada por Deming; finalmente se impuso el olfato de periodista de Clare y se dijo así misma que ahí había una buena historia.

El 24 de junio de 1980 a las 9:30 de la noche fue presentado el documental que fue uno de los más exitosos de la historia de la televisión: “Si el Japón puede… ¿Por qué no podemos nosotros?” la última parte del documental fue dedicada al proyecto que estaba desarrollando Deming con Nashua Corporation; el presidente de Nashua habló de las experiencias de trabajar con Deming y los ganancias que produjo al aumentar la productividad trabajando más inteligentemente, y no más duro.

Al día siguiente de la difusión del documental, el teléfono de la oficina de Deming empezó a sonar, muchos de quienes hablaban estaban desesperados por la situación de sus empresas. Y después de la difusión del documental, Deming a sus ochenta años, empezó a viajar más que nunca, impartiendo seminarios de cientos de alumnos dentro y fuera de los Estados Unidos, además de trabajar en proyectos específicos con numerosas compañías.

En 1982 publicó el libro, Quality, Productivity, and Competitive Position, el cual usó en sus cursos. Posteriormente publicó, el que fuera su último libro, y se editara en 1994, después de su muerte, The New Economics for Industry, Government, Education.

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Mayo 20, 2008

William Edwards Deming (3 de 5)

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Por Macario Hernández Garza

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Deming dio la primera conferencia en Japón el 19 de Junio de 1950, a un grupo de 500 personas, y así siguió dando conferencias a grupos muy numerosos de técnicos e ingenieros, la demanda era tanta, que en ocasiones, se rechazaba a alguna gente.

La respuesta de la gente era motivo de satisfacción para Deming, sin embargo, en un momento dado se preocupó debido a la experiencia en Estados Unidos, donde el control estadístico del proceso tuvo auge durante un breve periodo para luego caer en el olvido. Deming pensó que no estaba hablando con la gente indicada, que de seguir así, el control estadístico caería en el olvido; debería hablar con la gerencia, debía convencerlos de la necesidad de los métodos estadísticos como el control estadístico de procesos, así como de la filosofía estadística relacionada, ya convencidos de esta necesidad, los gerentes moverían los hilos necesarios y liberarían los fondos económicos, para llevar a cabo las tareas y proyectos de calidad necesarios.

En las conferencias que impartió Deming a los ejecutivos japoneses, les hizo ver que para producir con calidad, aparte de utilizar los métodos estadísticos como el control estadístico del proceso, no deberían tolerar la mala calidad de la materia prima, ya que con materia prima de calidad deficiente no se podría producir productos de calidad, para ello deberían trabajar conjuntamente con los proveedores, para que estos mejoraran la calidad de la materia prima.

Deberían trabajar con los sistemas de medición y los equipos de prueba, esto fundamentalmente para que los datos con los cuales se trabajaba en el control estadístico y en otras fases, ya que si se debe tomar decisiones, se debe hacer con base a datos confiables.

Les enseñó que deberían de hacer investigaciones de consumo de sus clientes, investigar que deseaban sus clientes. Les dijo que sus clientes eran la parte más importante de la línea de producción, sin clientes no hay negocio.

Deming les dijo que si aplicaban lo que les había enseñado, en cinco años el mundo estaría reclamando por sus productos. Cuando Deming dijo lo anterior, algunos ejecutivos japoneses tiempo después confesaron que pensaban que Deming estaba chiflado. Sin embargo, trabajando duramente en la calidad, el pronóstico de cinco años de Deming se redujo a cuatro años, en cuatro años el mundo estaba reclamando los productos japoneses por su calidad.

Los japoneses en agradecimiento establecieron en 1951 el Premio Deming, otorgados a individuos y compañías japonesas, por sus logros en calidad. En 1960 los japoneses le otorgaron la Segunda Orden del Sagrado Tesoro.

Increíblemente a pesar de todos estos reconocimientos por sus logros en Japón, Deming pasaba un tanto desapercibido por la industria norteamericana en general y por el público estadounidense, a pesar de que contaba con prestigio en la academia norteamericana.

Las enseñanzas de Deming cayeron en suelo fértil con los japoneses, pero no fue así en su país, al menos por esos años.

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Mayo 19, 2008

El Desarrollo de la Calidad

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Por Macario Hernández Garza.

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Finales de 1800 a 1929

En este periodo, bajo la irrupción de la industrialización y de nuevas tecnologías, la manufactura creció en cuanto a complejidad y en cuanto al número de sus integrantes; con ello surgió la necesidad de contar con empleados que supervisaran a grupos de trabajadores para asegurar la calidad en el trabajo y que los productos cumplieran las especificaciones. Conforme las empresas de manufactura continuaron creciendo, llegó un momento en que surgió la necesidad de trabajadores que se dedicaran exclusivamente a la inspección de la calidad del producto. Nace así el control de calidad por inspección.

A finales del siglo diecinueve, se inició la publicación de la revista Journal Of the American Statistical Society, como respuesta a la creciente necesidad de la divulgación de conocimientos técnicos sobre calidad y fiabilidad.

Algunas empresas no creían que fuera suficiente el control de calidad por la inspección, de esta forma empresas como la Western Electric, la cual fabricaba productos para los Laboratorios Bell, buscaba métodos más eficiente para el control de la calidad, esta inquietud llevó a la formación de un grupo de investigación bajo los auspicios de Western Electric y los Laboratorios Bell, en el año de 1924. La formación de este equipo de investigación pronto dio frutos y en el mismo año de 1924 Walter A. Shewhart desarrolló el concepto de gráfico de control. Entre los años de 1925 y 1926, Harold F. Dodge y Harry G. Romig, desarrollaron el muestreo estadístico de aceptación como una alternativa al 100% de inspección, surgieron conceptos cómo: el riesgo del consumidor, el riesgo del productor, probabilidad de aceptación, curva característica de operación, etcétera.

Década de los Treintas

La década de los años 30s, se caracterizó por un uso más extendido, aunque no suficiente, en la industria en EU de los métodos desarrollados en Western Electric; principalmente el muestreo estadístico de aceptación y los métodos de Control Estadístico de Calidad desarrollados por Shewhart. Sin embargo, el valor del control estadístico de calidad no fue ampliamente reconocido por la industria.

Década de los Cuarentas

En esta década la Segunda Guerra Mundial provoca un crecimiento en la industria manufacturera. Con el propósito de satisfacer la demanda creciente de materiales de guerra, se incrementó el empleo de trabajadores sin experiencia en la industria manufacturera. Efecto de lo anterior fue el deterioro en la calidad de los productos. Como respuesta a estos problemas de calidad, los militares empezaron a interactuar con algunos estadísticos como: Romig, H. Dodge, G. Edwards y otros. Como resultado de estos esfuerzos surgió el manual: Procedimientos Estándar de Inspección (Standard Inspection Procedures).

Bajo la presión de la guerra, en EU se incrementó la impartición de cursos sobre control de calidad, gráficos de control y planes de muestreo de aceptación. En el esfuerzo de difusión de los cursos de calidad tomaron parte activa Deming y Shewhart.

En el año de 1944 surge la revista Industrial Quality Control y en 1946 nace la Sociedad Americana para el Control de Calidad (American Society for Quality Control (ASQC)).

Decada de los Cincuentas

Se introdujo en Estados Unidos el diseño de experimentos para la mejora de productos y procesos. Estas técnicas se introdujeron primeramente en la industria química, esta fue una de las razones que hicieron a esta industria muy competitiva a nivel mundial.

El Dr. W. Edwards Deming inicia la impartición de cursos de control de calidad y gráficos de control en Japón, además entiende la importancia de impartir este tipo de cursos en primer lugar a la alta dirección y después de esto, a otros niveles de dirección, a ingenieros, a técnicos y operarios. Aplicaba esta estrategia porque consideraba que para implementar planes efectivos de calidad, se requiere que la alta dirección esté convencida de la necesidad del cambio y por lo tanto, adquiera un fuerte compromiso en la implementación del mismo.

En esta década el ahora reconocido experto de calidad K. Ishikawa inició el estudio de los conceptos de control de calidad y en esta misma década introduce el uso de gráficos de control en Japón.

El británico Page en el año de 1954 introduce el gráfico de control Cusum (Cumulative Sum). En este tipo de gráficos, los valores individuales del estadístico de interés no se grafican; en lugar de esto, se grafican las sumas acumuladas de los valores. Este tipo de técnicas da el mismo peso a todos los datos, tanto antiguos como actuales.

En el año de 1959 Roberts introduce el gráfico de control de promedios móviles con pesos exponenciales o en sus siglas en inglés (EWMA). La idea básica en cualquier gráfico de control de promedios móviles es que toma en cuenta tanto los datos históricos como los actuales. Otra característica de los gráficos de control EWMA es que asigna menos peso a medida que los datos son más antiguos.

Década de los Sesentas

La industria Japonesa emplea el diseño de experimentos en el desarrollo de nuevos procesos; evaluación del diseño de nuevos productos, mejoramiento de la fiabilidad y desempeño de productos, etcétera.

Es el inicio del control total de calidad, esta filosofía difunde la idea de que todos los departamentos de una empresa, no solamente el departamento de control de calidad, tienen responsabilidad en el control de calidad.

Este período es el inicio de la carrera por el espacio entre EU y la desaparecida Unión Soviética. Los proyectos de este tipo son costosos y de alto riesgo, por lo que fue (y es) un área natural para la implementación del control de calidad. Otra área de aplicación del control de calidad fue en la industria armamentista. Por motivos obvios, era y es muy importante que los misiles no tuvieran componentes defectuosos; esto condujo a la creación de técnicas de búsqueda de partes defectuosas y discrepancias, lo que resultó en la acuñación del término cero defectos.

Nacen los círculos de calidad en Japón. La idea de los círculos de calidad es que el supervisor y los trabajadores a su cargo formen un grupo para estudiar posibles soluciones a problemas de calidad surgidas en su departamento y entrenarse entre sí en técnicas de control de calidad.

Varias revistas de calidad salen a la luz, entre estas: Quality Progress, Quality, Journal of Quality Technology, Gemba to QC.

Década de los Setentas

Ishikawa da a conocer su diagrama de causa-efecto (diagrama de pescado o de Ishikawa). Este diagrama hace un listado de causas o factores que tienen una incidencia directa en un problema de calidad.

Taguchi promueve el uso de métodos estadísticos para la mejora en el diseño del producto.

Se implementaron diversos métodos de control estadístico de calidad en la industria debido al uso de las computadoras. El uso de las computadoras ya en forma más generalizada inicia a mediado de esta década, en diseño ayudado por computadora (CAD), manufactura ayudada por computadora (CAM), calidad ayudada por computadora (CAQ).

Década de los Ochentas

En esta década se intensificó el crecimiento en el uso de métodos estadísticos para la mejora en Estados Unidos. Lo anterior fue motivado, en parte, por la pérdida de mercados a nivel mundial por parte de los fabricantes de EU durante los años 70s. Un ejemplo típico de esto es de la industria automotriz, la cual fue casi destruida en esa década por sus competidores extranjeros. La adopción y uso de los métodos estadísticos jugaron un papel preponderante en el resurgimiento de la industria de EU.

También en esta década hay un crecimiento enorme en cuanto al número de paquetes computacionales en las áreas de control de calidad y el aseguramiento de la calidad. Este suceso fue favorecido por la aparición de las computadoras personales de bajos precios en relación a las costosas computadoras que por esos tiempos existían.

Mayo 16, 2008

William Edwards Deming (2 de 5)

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Por Macario Hernández Garza

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Durante los años de la postguerra, por los motivos explicados en la anterior entrega, en Estados Unidos la producción de bienes fue lo relevante, sin importar la calidad; si acaso la calidad, si así le podemos llamar, se reducía a la inspección final. Obviamente la inspección no puede introducir calidad en el producto, solo puede, al final del proceso, separar los productos malos de los buenos, para descartar los productos que ya no tienen remedio, o enviar otros a un reproceso.

Esta era en general la situación de la industria de Estados Unidos en la postguerra, obviamente había empresas o corporaciones que empleaban el control estadístico de procesos como AT&T (en cuyo seno nació el control estadístico de proceso con Shewhart) y otros casos aislados, entre ellas algunas dependencias del ejército. Sin embargo, hablando en general, el control estadístico de proceso había caído en desuso.

Deming entendió lo que había ocurrido, la gente que entendía la importancia del control estadístico de de proceso (los técnico e ingenieros), no tenía el poder para implantarlo. Entendió que los técnicos e ingenieros deberían aprender los métodos para aplicarlos posteriormente en piso. No obstante, la alta gerencia debería entender la necesidad de los nuevos métodos, y tienen el poder para aplicar recursos económicos y presionar para su implementación. Si la alta gerencia no estaba convencida, poco se podía hacer.

Deming llegó por primera vez a Japón en 1947 y para entonces, tenía la encomienda de trabajar en el Censo de 1951. Japón estaba ocupado militarmente por Estados Unidos; la planta productiva japonesa estaba devastada, escaseaban los bienes de todo tipo, incluidos los alimentos. Era una situación muy difícil la que vivía la población japonesa.

La Unión de Científicos e Ingenieros Japoneses (UCIJ) empezaron a tener reuniones para discutir de qué forma podían contribuir a la reconstrucción de su país. Algunos norteamericanos que también estaban en Japón y quienes trabajaban para la Bell Telephone Laboratories, conocían de estas reuniones y colaboraron con los japoneses suministrándoles bibliografía de control estadístico de calidad, entre ésta había libros de Shewhart y Deming.

Después de que los japoneses leyeron a Deming, y tras haberlo conocido, se le solicitó por escrito al Dr. Deming la impartición de conferencias de control estadístico a los propios ingenieros de la (UCIJ), a gerentes e ingenieros japoneses.

Para que tengamos una idea de la calidad como persona y humanismo del Dr. Deming, éste contestó que “sería un placer ayudarlos”, y en cuanto a le remuneración, contestó: “No quisiera ninguna. Sería un placer ayudarlos”.

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William Edwards Deming (1900-1993) fue un estadístico, humanista y filósofo de la calidad norteamericano. Deming junto con Walter A. Shewhart fueron dos de los puntales principales de la Calidad Estadística en el siglo XX.

Deming se graduó de sus estudios profesionales en 1921 en la Universidad de Wyoming, y posteriormente obtuvo una maestría en matemáticas y física en la Universidad de Colorado. En 1924 Deming inció sus estudios en la Universidad de Yale donde posteriormente recibió su doctorado en física.

Cuando Deming trabajaba para el Departamento de Agricultura conoció a Walter A. Shewhart, estadístico quién había desarrollado el control estadístico, una técnica estadística entonces aplicada a los procesos industriales. El control estadístico utiliza los llamados gráficos de control, creados por Shewhart, los cuales nos indican cuando intervenir en el proceso y cuando dejar el proceso trabajar sin intervenir en él. El control estadístico del proceso sería el núcleo del trabajo desarrollado por Deming a través de su larga y fructífera vida.

El año de 1942, mientras tenía lugar la segunda guerra mundial, Deming participó impartiendo cursos de control estadístico, junto con otros estadísticos a miles de estudiantes que se dedicaban a proveer al gobierno de diversos insumos para la guerra.

Después de terminada la segunda guerra mundial, Estados Unidos quedó como la potencia mundial, con toda su planta productiva intacta, así como sin daño alguno en la infraestructura del país. Mientras que lo contrario ocurría con las potencias Europeas como Francia, Inglaterra y Alemania.

Por la alta demanda de bienes de consumo a nivel mundial tras la guerra, hizo a Estados Unidos el principal proveedor a nivel mundial, virtualmente lo que fabricara Estados Unidos se vendía, esta ventaja, con el tiempo se revirtió, debido a que se fueron relajando los aspectos de la calidad. Situación que fue aprovechada posteriormente por otros países, principalmente Japón.

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