Con demasiada frecuencia los sistemas fallan, lo que a veces provoca pérdidas importantes de vidas, fortunas y confianza en el proveedor de un producto o servicio. Se determinó que se necesitaba una herramienta simple y útil que ayudara en el análisis de interacciones de grupos y sistemas para determinar posibles consecuencias inesperadas. La herramienta no necesitaba proporcionar todos los resultados posibles de las interacciones, pero necesitaba proporcionar un medio para que los analistas y las partes interesadas en el desarrollo de productos/servicios evaluaran los riesgos potenciales asociados con la implementación de nuevas funciones en un sistema. Necesitaban una herramienta de lluvia de ideas para ayudar a determinar si un concepto era viable desde una perspectiva empresarial. El circuito de control-retroalimentación-aborto y el diagrama de análisis son una de esas herramientas que ha ayudado a las organizaciones a analizar los flujos de trabajo de sus sistemas y las excepciones de los flujos de trabajo.
El concepto de bucle Control-Retroalimentación-Aborto (CFA) se basa en otro concepto llamado ' Bucle Control-Retroalimentación' . El bucle de control y retroalimentación existe desde hace muchos años y fue el concepto clave en el desarrollo de muchos diseños electrónicos, como los bucles de bloqueo de fase . [1] El núcleo del concepto de bucle CFA se basó en la importante necesidad de que los ejecutivos y el personal de las empresas puedan anticipar el funcionamiento de los sistemas, procesos, productos y servicios que utilizan y crean antes de desarrollarlos. [2]
El concepto del bucle CFA fue desarrollado por T. James LeDoux, 'Jim', consultor senior y experto en pruebas y control de calidad de software y propietario de Alpha Group 3 LLC [ enlace muerto permanente ] , una empresa de consultoría de gestión de pruebas. En 1986, LeDoux, con la ayuda de Warren Yates, un ex ingeniero de General Dynamics , Inc., descubrió que utilizar un concepto de control y retroalimentación para analizar la dinámica de grupos y sistemas no les proporcionaba una imagen completa cuando los sistemas estaban en funcionamiento. saliendo de control. En 1996, Jim LeDoux y el Dr. Larry W. Smith, Ph.D., presidente de Remote Testing Services, Inc., discutieron extensamente el tema y llegaron a la conclusión de que debe estar presente alguna otra forma de control cuando un sistema falla. fuera de control, incluso si el control no es intencionado.
En 1997, LeDoux utilizó el cambio de comportamiento que muestra una persona cuando conduce un coche en el momento en que un coche de policía se detiene detrás de ella para describir cómo se produce un cambio de control. Demostró este fenómeno en una reunión de la Asociación de Gestión y Desarrollo de Productos (PDMA) de 2003 en Denver mostrando la acción del primer control (tráfico, señales y velocidad) siendo abortado por el conductor y un segundo control (coche de policía, señales y velocidad). convirtiéndose en el control principal. En 2004, el Sr. LeDoux trabajó con la Dra. Susan Wheeler, Ed. D., ex consultor de diseño instruccional de Nims, Inc. y actual director de servicios tecnológicos de Illinois Central College, para identificar la variedad de usos del CFA Loop. El CFA Loop se utiliza ahora para analizar las actividades del sistema en varias empresas Fortune 100 . También se incluye una discusión sobre su uso en el libro de gestión “¡Takeoff!: ¡El libro de introducción a la gestión de proyectos que hará que sus proyectos despeguen y vuelen!” por el Dr. Dan Price, DM [3] ISBN 978-0-9707461-1-5
Se descubrió que existían fuertes similitudes entre el concepto de ' Gráficos de control ' y el CFA Loop. La diferencia entre los dos conceptos fue que los gráficos de control se utilizan como una medición dinámica de las condiciones presentes. El CFA Loop se utiliza para analizar cómo se supone que funciona un sistema de circuito cerrado y cuáles son las expectativas cuando controles alternativos toman el control ya sea por intención o por accidente. En una sección posterior de esta discusión se presenta una comparación del bucle CFA y su relación con los gráficos de control.
El concepto de control-retroalimentación consistía en un 'Control' que brindaba información sobre la forma en que debía funcionar el componente y luego ajustes a la operación actual del control en función de la retroalimentación. Utilizó un concepto llamado "Muestreo" para determinar con qué frecuencia el "Control" utilizaba la información de "Retroalimentación" para que el "Control" pudiera modificar las instrucciones del componente.
La Figura 1 muestra un modelo del bucle CFA. El bucle CFA consta de tres elementos principales: el elemento de control, el elemento de retroalimentación y el elemento de cancelación. Dentro de cualquier sistema, la falta de cualquiera de estos tres elementos provocará que el sistema falle en algún momento. El término 'sistema' utilizado en este documento puede representar cualquier entorno, tarea, proceso, procedimiento o sistema en una estructura física, organizacional o natural donde una entidad responderá a las influencias. La experiencia ha demostrado que incluso los árboles parecen seguir el modelo CFA. El diagrama de la Figura 1 se puede utilizar como diagrama de análisis insertando funciones de los controles, retroalimentaciones y abortos en cada uno de los círculos relacionados que definen el sistema que se está analizando. (Ejemplo: Control – Solicitudes de flujo de trabajo, Comentarios – Resultados de solicitudes, Abortos – Solicitudes que fallaron, ruta de excepción del flujo de trabajo)
El modelo CFA se puede utilizar eficazmente con gráficos de control 3-sigma. Los bucles CFA y los gráficos de control comparten la misma funcionalidad, que se analizará más adelante en este documento.
Como se mencionó, el CFA Loop consta de tres elementos: control, retroalimentación y cancelación. Primero, discutiremos el elemento de control del bucle.
El elemento de control del bucle CFA, como se destaca en la Figura 2, controla la actividad del sistema en cuestión. Una característica básica del elemento de Control es que siempre está en estado estático hasta que recibe nueva información de la retroalimentación. Este estado estático es, en realidad, el elemento de control que mantiene al sistema en una condición de status quo . Usando un automóvil como ejemplo, si la instrucción previa proporcionada por el Control al automóvil fuera acelerar, continuaría acelerando hasta que una lectura de retroalimentación indicara al Control que el Control debería emitir una instrucción para dejar de acelerar.
Recuerde, la idea de la condición estática no es decir que no está sucediendo nada, sino que nada está cambiando en las instrucciones dadas al sistema desde la última instrucción del Control. Si la última instrucción del Control es acelerar, el sistema continuará acelerando hasta que se le indique lo contrario.
El elemento de control es el "control primario" del sistema. Mientras todo funciona dentro de un modo operativo "normal", el elemento de control sigue siendo el control principal.
Figura 2 – Bucle CFA – Elemento de control
El elemento Feedback retroalimenta información sobre el estado actual del sistema. Debido al hecho de que el elemento de retroalimentación siempre está leyendo el estado actual del sistema, el elemento de retroalimentación tiene la característica básica de estar siempre en un estado "dinámico". Esto significa que la retroalimentación lee condiciones en constante cambio. Ningún sistema se encuentra nunca en una condición inmutable excepto si está apagado, ya no funciona o está muerto. Mire una computadora en estado de espera . Todavía está realizando actividades administrativas incluso mientras espera que se realice alguna actividad. El cambio es el estado constante del elemento de retroalimentación.
Por esta razón, el elemento de Retroalimentación necesita proporcionar información al elemento de Control en los intervalos necesarios para darle tiempo al elemento de Control para responder adecuadamente al entorno cambiante. Este período de intervalo se denomina "muestreo", y se analizará más adelante en este documento.
Figura 3 – Bucle CFA – Elemento de retroalimentación
La comunicación entre el elemento de Control y el elemento de Retroalimentación se realiza a través de la 'Ruta Primaria' (ver Figura 4). La Ruta Primaria es una ruta bidireccional que permite que el Elemento de Control solicite una muestra de la información y que el elemento de Retroalimentación responda.
El elemento de aborto (consulte la Figura 5) se denomina así porque responde a las condiciones que dieron como resultado que la ruta principal fuera "abortada". El elemento Abortar asume entonces el acto de control hasta que las condiciones puedan volver a alcanzar parámetros aceptables.
La 'Ruta alternativa' (consulte la Figura 6) se utiliza para la comunicación entre el Control alternativo (Abortar) y la Retroalimentación. La retroalimentación en este punto puede ser un conjunto de retroalimentación diferente al definido para la ruta principal.
Para demostrar que la retroalimentación puede ser otro conjunto de elementos de retroalimentación, observamos el siguiente ejemplo.
Usemos el acto de conducir el automóvil una vez más para nuestro ejemplo (ver Figura 7). Cuando un conductor conduce el automóvil, la ruta principal es el elemento de control (pedal del acelerador) y el elemento de retroalimentación (velocímetro y señales de tráfico ). Una vez que se detecta una señal de alto más adelante, el conductor quitará el pie del pedal del acelerador (control primario) y presionará el pedal del freno (control alternativo). Tenga en cuenta que el conductor ya no mira el velocímetro ni las señales de tráfico una vez que el automóvil llega a la señal de alto. El conductor busca otros coches que puedan cruzarse en su camino. En otras palabras, el conductor busca un conjunto diferente de fuentes de retroalimentación. Una vez que sienta que es seguro ir, regresará al control y retroalimentación primarios y al camino primario.
Para que el elemento de control pueda dar instrucciones adecuadas sobre lo que el sistema debe hacer a continuación, la información proporcionada por la retroalimentación debe ser una representación fiel de las condiciones presentes. Si el elemento de control muestrea la información de retroalimentación con demasiada frecuencia, puede imponer demandas innecesarias al sistema. Si la información no se lee con suficiente frecuencia, pueden producirse errores considerables que provoquen un fallo del sistema. La solución a este dilema es tomar muestras cuando sea necesario, a un ritmo que nos permita tener confianza en que aún podemos mantener el control sobre el sistema. [4]
Volviendo a nuestro auto. La frecuencia con la que tomamos muestras de las señales de tráfico para obtener información será diferente a la que utilizamos cuando miramos el velocímetro. También podemos cambiar nuestra frecuencia de muestreo cuando ciertas influencias externas se introducen en la mezcla de retroalimentación. Si tenemos un coche de policía detrás de nosotros, lo más probable es que muestreemos el velocímetro con mucha más frecuencia que si no hubiera un coche de policía allí.
El Diagrama de Bucle de Control es un gráfico que proporciona una lista de cada una de las condiciones que descubrimos durante el análisis de la interacción del elemento específico en cuestión. En la Tabla 1 se muestra un diagrama de circuito de control básico.
Tabla 1 – Plantilla de diagrama de circuito de control
El diagrama del circuito de control proporciona un vehículo para utilizar eficazmente el circuito CFA. La siguiente es una secuencia que nos permite crear la información de análisis del bucle CFA y convertirla en un diagrama de bucle de control. El proceso es:
A. Identificar la perspectiva del CFA Loop.
B. Identificar qué está controlando el medio ambiente.
C. Identificar los componentes de la retroalimentación.
D. Identificar las condiciones que llevarían a un aborto de la ruta principal.
E. Identificar los procesos que utilizará el Control para gestionar el medio ambiente.
F. Identificar los procesos utilizados cuando se le da el control del Aborto.
Un ejemplo de la relación del diagrama de bucle CFA – bucle de control
El siguiente diagrama de bucle CFA y bucle de control muestra la relación entre un bucle CFA de control de versiones/informes de defectos (Figura 8) y su diagrama de bucle de control asociado (Tabla 2).
Un diagrama de bucle de control para el bucle CFA centrado en el control de versiones como elemento de control (consulte la Tabla 2) debería ser similar a la siguiente tabla (asignada durante una sesión de análisis de lluvia de ideas):
Tabla 2 – Diagrama del circuito de control
Los gráficos de control tienen una relación muy estrecha con el bucle CFA. Los gráficos de control se utilizan para proporcionar un medio para rastrear la tendencia y la condición de un elemento medido específico. El Gráfico de control (ver Figura 9) utiliza la desviación estándar de los elementos muestreados para determinar si el elemento está dentro de los límites (dentro de condiciones aceptables) o fuera de los límites (fuera de las condiciones aceptables). Los +3 también se identifican como el límite superior de control definido o UDL. El -3 también se conoce como límite inferior de control definido o LDL.
Se considera que aquellos elementos que están dentro de los límites tienen el control (ver Figura 10). Pueden ser el elemento de Control del CFA Loop.
Se dice que aquellos elementos que están fuera de los límites están fuera de control (ver Figura 11). Las áreas fuera de límites también se pueden identificar como el elemento de cancelación del bucle CFA.
Recuerde que se mencionó anteriormente en este documento que el CFA Loop y el Control Chart comparten funciones similares, la diferencia está en el uso y los objetivos. Ya hemos visto las similitudes entre Control y Abortar.
Miremos un gráfico de control (ver Figura 12) y comparemos la información en el gráfico de control con los elementos del bucle CFA.
El área 'dentro de los límites' es nuestro elemento de Control. Mientras nuestros puntos de datos , a veces llamados elementos, estén dentro del área "dentro de los límites", se dice que tenemos el control. Los puntos de datos son el elemento de retroalimentación. Las áreas 'fuera de límites' son los elementos de Abortar. Observe que el punto de datos 4 está en el área "fuera de límites", lo que debería llevar a que el control se pase al elemento Abortar para tomar medidas para devolver el control a los puntos de datos futuros. Durante el análisis de la operación del sistema utilizando el CFA Loop, el mecanismo de cancelación debería haberse identificado claramente de modo que cuando el sistema se salga de los límites durante la operación, el control alternativo debería haberse activado y la acción alternativa no debería sorprender al sistema. diseñadores.
El beneficio de utilizar gráficos de control se debe a su capacidad para informar las condiciones dinámicas de un sistema en operación. Según el punto de datos 2, deberíamos poder ver que si los datos siguen la tendencia establecida por los puntos de datos anteriores, en algún momento se saldrán de control. Esta capacidad de ver la tendencia permite al usuario del gráfico tomar medidas tempranas para garantizar que el sistema mantenga el control o monitorear los procesos de aborto automatizados utilizados para devolver el control al sistema.
