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https://doi.org/10.47460/minerva.v6i16.186
Optimización de la calidad en la producción de
calzado: un estudio de variabilidad mediante la
metodología Six Sigma
Recibido (21/10/2024), Aceptado (17/01/2025)
Mauricio Xavier López Flores
https://orcid.org/0000-0002-8973-2915
mx.lopez@uta.edu.ec
Universidad Técnica de Ambato
Ambato, Ecuador
Resumen: Este estudio examina la aplicación de la metodología de Six Sigma en los procesos productivos
de fabricación de calzados con el objetivo de optimizar los procesos, para ello se utilizó el ciclo DMAMC
(Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar) como herramienta para identificar defectos clave, como piezas
descosidas y manchas de adhesivo, para validar el sistema de medición y recolección de datos, se realizó un
estudio R&R, y mediante el análisis de datos históricos, estudios de capacidad y herramientas estadísticas
como los diagramas de Pareto e Ishikawa, se observó la línea de producción. Los resultados mostraron que
los procesos de aparado y plantado presentan niveles de defectos mejorables, con rendimientos de 83,1% y
88,5% respectivamente, esto mostró que la mano de obra, la calidad de las herramientas y la materia prima
son factores cruciales en la variabilidad de la producción.
Palabras clave: Six Sigma, variabilidad, AMEF, DMAMC.
Abstract.- This study examines the application of the Six Sigma methodology in the production processes
of footwear manufacturing with the objective of optimizing the processes, for this purpose the DMAIC cycle
(Define, Measure, Analyze, Improve and Control) was used as a tool to identify key defects, such as unstuck
parts and adhesive stains, to validate the measurement and data collection system, an R&R study was
conducted, and through the analysis of historical data, capacity studies and statistical tools such as Pareto
and Ishikawa diagrams, the production line was observed. The results showed that the parting and planting
processes present levels of improvable defects, with yields of 83.1% and 88.5% respectively, which showed
that labor, tool quality and raw material are crucial factors in the variability of production.
Keywords: Six Sigma, variability, FMEA, DMAIC.
Quality optimization in footwear production: a variability study using Six Sigma
methodology
López M. et al. Optimización de la calidad en la producción de calzado: un estudio de variabilidad mediante la metodología Six Sigma
Bryan Santiago Montenegro Rogríguez
https://orcid.org/0009-0002-4030-9996
bmontenegro4529@uta.edu.ec
Universidad Técnica de Ambato
Ambato, Ecuador
ISSN-E: 2697-3650
Revista Minerva
Vol.6, Número 16, (pp. 48-59)
Artículo de investigación
*Autor de correspondencia: pc.torres@uta.edu.ec
*Paulo César Torres Abril
https://orcid.org/0000-0002-4055-883X
pc.torres@uta.edu.ec
Universidad Técnica de Ambato
Ambato, Ecuador
Edwin Omar Portero Jijón
https://orcid.org/0000-0002-7896-9271
edwinportero@hotmail.com
Universidad Técnica de Ambato
Ambato, Ecuador
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Revista Minerva
I. INTRODUCCIÓN
El sector del calzado, con su expansión global, se ha vuelto increíblemente competitivo, esto ha generado la
necesidad imperante de elevar la calidad en la producción, las pequeñas y medianas empresas, en particular,
enfrentan obstáculos por la falta de herramientas eficaces para controlar la calidad y disminuir los defectos
en sus productos, lo que afecta su productividad y posición en el mercado [1]. En este contexto, la adopción
de metodologías avanzadas como Six Sigma emerge como una solución clave para reducir la variabilidad en
los procesos y mejorar la eficiencia operativa [2][3].
En Ecuador, la industria del calzado es un motor importante de la economía. El país cuenta con abundantes
recursos, como cueros y pieles, lo que facilita la producción de calzado y genera empleo [4]. Según datos del
Servicio de Rentas Internas, en 2023 había unas 3.190 empresas dedicadas a este sector, contribuyendo con
el 11% del Producto Interno Bruto (PIB) nacional [5]. La provincia de Tungurahua destaca como el principal
centro de producción, concentrando el 60% de la actividad del país [3].
La variabilidad en la producción es una de las principales causas de los defectos en la fabricación de
calzado, lo que impacta directamente en la satisfacción del cliente y la rentabilidad de la empresa [6]. Esta
investigación analiza cómo la implementación de Six Sigma puede optimizar los procesos de la empresa
POOL SPORT, una fábrica dedicada a la producción de calzado deportivo en la ciudad de Ambato, Ecuador,
con el fin de reducir los defectos y mejorar la calidad de sus productos. Este enfoque se basa en la
metodología DMAIC, que permite identificar, medir y analizar las fuentes de variabilidad, y proponer
soluciones efectivas para eliminar los defectos [7] [8].
La empresa POOL SPORT ha experimentado un crecimiento notable en los últimos años, destacándose en
el mercado por la calidad y confort de sus productos. Sin embargo, a pesar de su éxito, enfrenta desafíos
operativos relacionados con el control de calidad en sus procesos de producción, lo que ha dado lugar a un
porcentaje significativo de productos defectuosos [9]. Esto afecta no solo la eficiencia operativa, sino
también la satisfacción de los clientes, lo que subraya la importancia de implementar estrategias de mejora
continua en la planta [10] .
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II. DESARROLLO
La calidad total, según Fonseca [11], uno de los expertos más destacados en control de calidad, se refiere
no solo a los aspectos físicos del producto, sino también a sus características cualitativas, las cuales deben
cumplir con las expectativas y necesidades de los clientes, ajustándose a las especificaciones previstas [8].
En este sentido, para garantizar la calidad, las organizaciones implementan herramientas, métodos y
técnicas estadísticas en sus procesos industriales o de servicios, con el fin de verificar que todas las
actividades realizadas se alineen con los estándares de calidad requeridos [11].
El control de calidad se apoya en diversas metodologías, y una de las más relevantes es Six Sigma, la cual
permite a las organizaciones analizar y controlar las principales fuentes de variación en los procesos
productivos. Esta herramienta se utiliza para lograr, mantener y mejorar el éxito organizacional mediante la
identificación de oportunidades de mejora y la implementación de soluciones efectivas [11]. En conjunto con
otras herramientas como el control estadístico de calidad, el diagrama de Pareto, y los mapas de procesos,
Six Sigma forma un marco analítico robusto que respalda la toma de decisiones y la mejora continua en las
empresas.
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Es importante destacar que, en el ámbito de la fabricación de calzado, los procesos involucrados
requieren un análisis detallado. El proceso de fabricación de calzado, desde el diseño hasta la producción
final, incluye diversas secciones como el corte, el ensamblaje, la costura y el acabado. Cada una de estas
áreas tiene procesos internos específicos, que van desde la preparación de materiales hasta el control de
calidad final. La implementación de herramientas como los diagramas de flujo de procesos y mapas de
procesos facilita la comprensión de las actividades involucradas en cada etapa, permitiendo optimizar las
operaciones y mejorar la eficiencia en la producción. Estos diagramas no solo ayudan a visualizar la
estructura del proceso, sino que también permiten clasificar las actividades según su importancia:
estratégicas, operativas y de apoyo [12].
La integración de herramientas y metodologías como Six Sigma, control estadístico de calidad, diagrama
de Pareto, mapas de procesos y diagramas de flujo de procesos en la industria del calzado, permite a las
empresas optimizar su producción, reducir variaciones y garantizar un alto estándar de calidad en el
producto final.
III. METODOLOGÍA
Esta investigación se desarrolló bajo un enfoque aplicado, combinando métodos bibliográficos y de campo
para analizar la variabilidad en los procesos productivos de la empresa POOL SPORT. A través de la
recopilación de información histórica de ventas y datos operativos, se buscan identificar los principales
factores que generan defectos en la producción y establecer estrategias de mejora basadas en la
metodología Six Sigma [13] [14].
El estudio sigue el enfoque DMAMC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar), utilizado en Six Sigma
para reducir la variabilidad en los procesos [15]. En la fase de definición, se identifican los defectos más
recurrentes y sus posibles causas mediante herramientas como el diagrama de Ishikawa y el análisis de
Pareto. Posteriormente, en la fase de medición, se realizó una evaluación del sistema de medición a través
de un estudio R&R para atributos, luego se recolectan datos clave sobre la calidad del producto y los niveles
de defectos en cada etapa de producción para lo cual se emplean herramientas estadísticas como cartas de
control y estudios de capacidad del proceso [12][16][17].
Para analizar los datos, se emplean herramientas de análisis y mejora de la calidad como el diagrama de
Ishikawa, focalizando así las principales causas que dan lugar a los problemas críticos, en la fase de mejora,
se diseñan estrategias de optimización enfocadas en la reducción de defectos y el incremento de la
eficiencia operativa. Finalmente, la fase de control establece mecanismos para garantizar la sostenibilidad de
las mejoras implementadas [11].
Además, la investigación incorpora el análisis de la matriz AMEF (Análisis de Modos y Efectos de Falla) para
evaluar el impacto de los defectos en la producción y establecer prioridades de mejora. Se realizan
entrevistas y observaciones en la empresa para complementar el análisis cuantitativo con información
cualitativa [18]. El estudio busca generar soluciones prácticas que optimicen los procesos productivos y
mejoren la calidad del calzado de la empresa POOL SPORT [19]. El proceso realizado se puede observar en
la Figura 1.
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A. Revisión bibliográfica
La revisión bibliográfica se llevó a cabo mediante un análisis exhaustivo de fuentes académicas y científicas
sobre la metodología Six Sigma y su aplicación en la mejora de procesos productivos, así como las
herramientas estadísticas para la reducción de defectos. El objetivo fue establecer una base teórica sólida
que guiara el análisis de los procesos de producción en la empresa POOL SPORT.
Se examinaron un total de 10 artículos académicos, 5 libros especializados y 6 estudios previos. Estos
fueron seleccionados con base en criterios como la relevancia, la fecha de publicación (no superior a 5
años), y la calidad de la fuente, priorizando aquellas que ofrecieran evidencia empírica sobre la aplicación
de Six Sigma en la mejora de procesos industriales. Durante el proceso de análisis, se depuraron aquellos
artículos que no cumplían con los estándares de calidad o que carecían de información suficiente sobre los
enfoques específicos de Six Sigma. Las preguntas de investigación para la evaluación de la calidad de los
artículos fueron las siguientes:
¿Cómo se ha implementado la metodología Six Sigma en la mejora de procesos productivos en
industrias similares?
¿Qué herramientas estadísticas han demostrado ser más eficaces en la reducción de defectos en
procesos de fabricación?
¿Cuáles son los resultados medibles de la aplicación de Six Sigma en el control de calidad?
En esta revisión bibliográfica, se destacó la importancia de aplicar el enfoque DMAMC (Definir, Medir,
Analizar, Mejorar y Controlar) de Six Sigma para comprender las mejores prácticas en su implementación
industrial. Además, se enfatizó el uso de herramientas estadísticas como cartas de control y análisis de
capacidad del proceso, esenciales para el análisis de datos y la toma de decisiones basadas en evidencia.
Fig. 1. Proceso de investigación metodológica.
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B. Cálculo de la muestra
Dado el enfoque de esta investigación, no se aplicó un muestreo poblacional humano convencional, sin
embargo, se consideraron dos grupos de participantes fundamentales para obtener una visión integral de
la situación: 9 clientes internos, cuya perspectiva es esencial para comprender la dinámica interna de la
empresa, y 5 clientes externos, cuyas opiniones y experiencias fueron cruciales para evaluar el impacto de
los productos y servicios en el mercado.
Además, se analizó una muestra diaria del producto de mayor rentabilidad para la empresa, esta muestra
se determinó mediante muestreo aleatorio simple, este enfoque asegura que cada unidad del producto
tenga la misma probabilidad de ser seleccionada, lo que minimiza el sesgo y proporciona una base sólida
para el análisis de los datos recopilados.
C. Recolección de información
Para esta investigación, se usaron herramientas para alcanzar los objetivos propuestos en la Figura 2, para
caracterizar el proceso productivo, se identificaron los productos y la mayor demanda mediante
observación, entrevistas, análisis de datos históricos, diagramas ABC y de barras, como se observa en la
Figura 3, y se recopilaron datos sobre la calidad del producto y los niveles de defectos en cada etapa de
producción, incluyendo información histórica sobre ventas y datos operativos.
Fig. 2. Métodos de recolección de datos.
Estos datos reflejaron el desempeño de la empresa en términos de defectos y variabilidad en el proceso,
proporcionando una base sólida para el análisis y la mejora continua. Se detectaron problemas y defectos
recurrentes usando matrices, diagramas de Pareto e Ishikawa, y hojas de registro.
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Para la identificación de causas de variabilidad, se reconocieron procesos críticos y defectos recurrentes
con diagramas de Pareto como se puede ver en la Figura 4, se identificaron orígenes de defectos mediante
lluvia de ideas y diagramas causa-efecto. Se determinaron clientes internos y externos (VOC, Kano). Se
analizó el nivel Six Sigma (cartas de control, índices, ppm) y las causas de defectos en procesos críticos
(Ishikawa, FMEA).
Fig. 3. Mapa de procesos de la empresa POOL SPORT.
Fig. 4. Procesos críticos.
D. Procesamiento y análisis de datos
Para el análisis de los datos, se utilizaron diversas herramientas estadísticas clave, se aplicaron cartas de
control para monitorear la estabilidad y variabilidad de los procesos, permitiendo identificar cualquier
cambio o fluctuación fuera de los límites de control establecidos. Estas cartas ayudaron a visualizar las áreas
donde los procesos estaban fuera de control y donde existía una mayor concentración de defectos, como se
puede observar en la Figura 5.
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Fig. 5. Defectos de mayor frecuencia.
Se realizaron estudios de capacidad del proceso para evaluar la habilidad de estos para cumplir con las
especificaciones de calidad. Esto permitió identificar las principales fuentes de variabilidad en la producción y
determinar qué áreas del proceso requerían mejoras significativas, como se puede observar en la Tabla 1.
Tabla 1. Nivel de calidad.
La información recolectada y los análisis realizados mediante estas herramientas proporcionaron una visión
detallada de los factores causantes de defectos y las áreas con mayor potencial de mejora, como se puede
observar en la Tabla 2. A partir de estos análisis, se definieron estrategias de mejora basadas en la reducción
de la variabilidad y el aumento de la eficiencia operativa.
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Tabla 2. Matriz de Análisis de Modos y Efectos de Falla – Aparado.
En la Tabla 3 se presenta la Matriz de Análisis de Modos y Efectos de Falla del proceso Planteado, donde se
detallan los modos de falla, sus causas, las acciones correctivas a tomar y los responsables de
implementarlas. Esta matriz ayuda a identificar y prevenir problemas en el proceso de producción.
Tabla 3. Matriz de Análisis de Modos y Efectos de Falla – Plantado
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En conjunto, el procesamiento y análisis de los datos permitió conocer las debilidades en los procesos de
producción de la empresa POOL SPORT y diseñar acciones correctivas que garantizaran una mejora
continua y sostenible en la calidad del producto.
IV. RESULTADOS
El análisis de los procesos productivos de la fábrica POOL SPORT reveló que los defectos más frecuentes en
la línea de producción son las piezas descosidas y las manchas de adhesivos, que representan el 26% y el
20.9% de los defectos, respectivamente, estos problemas, principalmente relacionados con el proceso de
aparado y plantado, afectan significativamente la calidad del calzado producido.
En cuanto a la identificación de los procesos críticos, el aparado y el plantado fueron los que presentaron
los mayores niveles de defectos, con un total del 44.2% y 26.7% de los problemas detectados,
respectivamente, estos procesos fueron clave para el enfoque de la investigación, ya que los defectos en
estas etapas generaron un gran impacto en la calidad final del producto.
El estudio de la variabilidad en los procesos de cortado, aparado y plantado mostró que la mayor parte de
los defectos en estas etapas fueron causados por fallos en la materia prima, como cuero de baja calidad y
piezas mal cortadas, también se identificaron problemas relacionados con la capacitación de los operarios
de la fábrica lo que contribuyó a la aparición de defectos recurrentes, además se observó que los niveles de
calidad sigma de los procesos críticos estaban por debajo de los estándares esperados, con un valor de 2.46
σ para el proceso de aparado y 2.70 σ para el plantado.
Estos resultados indican que, aunque los procesos se encuentran en un nivel aceptable, hay un
significativo margen de mejora para reducir la variabilidad y mejorar la calidad, en la Figura 6 se puede
observar el proceso realizado para analizar la calidad.
Fig. 6. Análisis de calidad de la producción en la empresa POOL SPORT
Estos resultados coinciden con estudios previos que indican que la calidad en la producción de calzado
depende de la reducción de la variabilidad en etapas críticas , como puede observar en la Figura 7.
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CONCLUSIONES
Los procesos de aparado y plantado en la fábrica POOL SPORT presentan los defectos más frecuentes,
como piezas descosidas y manchas de adhesivos, que afectan significativamente la calidad de los productos,
estos defectos representan casi el 47% de los productos defectuosos, lo que evidencia la necesidad de
intervenir estos procesos críticos para mejorar la producción.
A pesar de que los niveles sigma en los procesos de aparado (2.46) y plantado (2.70) son adecuados, no
alcanzan los estándares óptimos para garantizar una calidad perfecta, con esto se refleja también en un
rendimiento de 83.1% y 88.5% en el índice Yield, lo que indica que aún hay espacio para mejorar la eficiencia
de los procesos.
Las causas de los defectos mostraron que la mano de obra, la calidad de la materia prima y las
herramientas son los principales factores responsables de la variabilidad en los procesos, por lo cual se
sugiere que un enfoque integral en la capacitación y el control de los insumos puede ayudar a reducir los
defectos y mejorar la eficiencia de la producción.
Para mejorar los niveles de calidad y rendimiento, se recomienda implementar un sistema de monitoreo
continuo y en tiempo real que permita identificar y corregir las variabilidades durante el proceso de
producción, también es fundamental ofrecer un programa de capacitación constante a los operarios para
asegurar la calidad y consistencia en cada etapa de la fabricación.
Fig. 7. Defectos en los procesos analizados.
La metodología Six Sigma mostró que los procesos, aunque con niveles de calidad aceptables, tienen un
rendimiento por debajo de los estándares ideales (2.46 y 2.70 de nivel sigma en aparado y plantado),
revelando un margen significativo para reducir defectos, esto indica que se requiere la necesidad de aplicar
métodos sistemáticos para controlar la variabilidad y aumentar la eficiencia, con el fin de poder mejorar la
calidad, reducir costos y aumentar la satisfacción del cliente en un mercado competitivo.
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2021.
RECONOCIMIENTO
Los autores desean expresar su sincero agradecimiento a la empresa POOL SPORT por su colaboración y el
acceso a sus procesos productivos, lo cual ha sido fundamental para la realización de este estudio, también
a todos los miembros del equipo de trabajo que participaron activamente en la recopilación de datos y el
análisis de los procesos. Su dedicación y compromiso han sido cruciales para el éxito de esta investigación.
Asimismo, se presenta un agradecimiento especial a los investigadores y académicos cuyas obras y teorías
han proporcionado una base sólida para el desarrollo de este trabajo, en especial a aquellos que han
aplicado la metodología Six Sigma y sus herramientas en el ámbito de la producción industrial.
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Mauricio Xavier López Flores, Ingeniero Industrial en Procesos de Automatización
con una Maestría en Automatización y Sistemas de Control por la Universidad
Técnica de Ambato. Mi enfoque se centra en la aplicación de tecnologías de
vanguardia para optimizar procesos y lograr entornos industriales eficientes.
LOS AUTORES
Santiago Montenegro, Ingeniero Industrial graduado en la Universidad Técnica de
Ambato. Interesado en la optimización de procesos y análisis de variabilidad, con
énfasis en metodologías de mejora continua.
Paulo C. Torres, Ingeniero en Sistemas Computacionales e Informáticos, graduado
de la Universidad Técnica de Ambato, y cuento con una maestría en Gerencia de
Sistemas de Información. Me interesa la gestión de proyectos informáticos,
aplicando metodologías ágiles para impulsar la innovación tecnológica.
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alergia México, pp. 220-227, 2017.
Edwin Portero Jijón, Ingeniero Industrial en Procesos de Automatización, con una
maestría en Gerencia de la Calidad e Innovación. Experiencia en la gestión de
procesos y la industria, con énfasis en la Calidad y normas ISO y su certificación.
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