dedicatoria · aplicación de manufactura esbelta dentro de un sistema celular. el tener datos...
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DEDICATORIA
Quiero dedicar este tema de investigación a mi esposo Gabriel, por el hecho
de haber compartido las horas pertenecientes a la formación de nuestro hogar y
por la motivación que me ofreció para terminar satisfactoriamente este nuevo
logro en mi vida.
Como dedicatoria especial quiero nombrar al fruto de este hogar, el cual
todavía no se muestra, pero que cada día hace notar más y más su presencia.
Para concluir, quiero dedicar este trabajo a mi madre, que me ha apoyado para
terminar todo proyecto que decido comenzar, ya sea personal o profesional.
ii
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo de investigación se dedica especialmente al personal operativo y
técnico de la celda de manufactura, sin ellos no hubiera sido posible obtener un
termino favorable del mismo. De igual manera se agradecen, las ideas del
personal que ya no se encuentra laborando en esta planta de manufactura.
Se agradece a mis compañeros de trabajos anteriores por la experiencia
transmitida hacia mi persona y por la confianza que me otorgaron al permitirme
tomar decisiones desde que comienzo de mi vida profesional.
Se agradece al personal docente del Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez
por los conocimientos compartidos y por el apoyo brindado hacia su alumnado.
iii
RESUMEN
Muchas veces al inicio de la producción de un nuevo producto no se considera
el impacto que va a tener en el mercado u otros productos que por características
similares pueden ser manufacturados dentro una misma celda. Ésto puede ser
considerado un freno ante el crecimiento, ya que el espacio disponible, el ritmo
de producción y los controles de calidad ya están establecidos.
El factor humano juega un papel muy importante en el éxito o fracaso dentro la
aplicación de algún cambio, ya que la resistencia natural que se presenta
entorpece al crecimiento obligado. El estar preparados para abordar rápidamente
el proceso del cambio, requiere no solamente de la concientización del personal
involucrado directamente con el nuevo proceso, también llama a un cambio de
organización que apoye la adaptación a nuevos métodos.
La competitividad de la planta también se ve afectada, debido a que para ser
considerada como una opción, se deben de mantener costos de manufactura
bajos. Esto llama a la movilidad que ofrece el sistema de mejoramiento contínuo,
el cual es presentado en este trabajo de investigación, dentro del tema de
aplicación de manufactura esbelta dentro de un sistema celular.
El tener datos certeros de un proceso de manufactura exitoso, se considera
como un patrón a seguir para nuevos productos y obliga a los empleados dentro
de una empresa a ser más exigentes consigo mismos y a contagiar a nuevas
áreas para formar parte del círculo de mejoramiento contínuo.
iv
Este proyecto consideró todo lo anterior, ya que se vio la necesidad de
modificar los sistemas de producción, la distribución del área de trabajo, los
controles de calidad establecidos, el número de empleados directamente
involucrados en la manufactura de las piezas, todo esto se realizó para competir
por nuevos negocios, con el único fin de proveerle al cliente la cantidad y calidad
esperadas.
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CONTENIDO
DEDICATORIA ...................................................................................................... i
AGRADECIMIENTOS ...........................................................................................ii
RESUMEN............................................................................................................ iii
CONTENIDO ........................................................................................................ v
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................... viii
LISTA DE TABLAS ……………………………………………………………………..X 1. INTRODUCCIÓN........................................................................................... 1
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................... 3
2.1 Antecedentes .............................................................................................. 3
2.2 Definición del Problema .............................................................................. 5
2.3 Pregunta de Investigación .......................................................................... 6
2.4 Planteamiento de Hipótesis ........................................................................ 6
2.5 Objetivo ....................................................................................................... 6
2.5.1 Objetivo General ................................................................................... 6
2.5.2 Objetivos específicos ............................................................................ 7
2.6 Justificación ................................................................................................ 7
2.7 Delimitaciones ............................................................................................. 8
3. MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 9
3.1 Tecnología de Grupos ................................................................................ 9
3.1.2 Ventajas de la Tecnología de Grupos ................................................ 10
3.1.3 Desventajas de la Tecnología de Grupos ........................................... 11
3.1.4 ¿Es Recomendable Implementar la Tecnología de Grupos? ............ 12
3.1.5 Factores que Influyen en los Procesos de Manufactura ..................... 13
vi
3.2 Productividad ............................................................................................ 14
3.2.1 Productividad en la Industria .............................................................. 15
3.2.2 Administración de la Productividad Total ............................................ 16
3.3 Manufactura Esbelta ................................................................................. 18
3.3.1 Definición de Manufactura Esbelta ..................................................... 18
3.3.2 Objetivos de Manufactura Esbelta ...................................................... 19
3.3.3 Beneficios de Manufactura Esbelta .................................................... 19
3.3.4 Valor agregado y Desperdicio ............................................................ 20
3.3.5 Los 7 Desperdicios del Sistema de Producción de Toyota ................. 20
3.3.6 Herramientas y Fundamentos de la Manufactura Esbelta .................. 21
3.3.7 Trabajo Estandarizado ....................................................................... 31
3.3.8 Estudio de Tiempos Predeterminados ................................................ 34
3.3.9 Tiempo Estándar ................................................................................ 35
4. MATERIALES Y MÉTODOS .......................................................................... 38
4.1 Agrupación por Similitudes de Materiales y Funciones ............................. 38
4.2 Análisis de Recursos Utilizados por Modelo ............................................. 38
4.3 Análisis de Distribución de Área Actual .................................................... 39
4.4 Cálculo de Capacidad Proyectada ............................................................ 39
4.5 Análisis de Tiempos Predeterminados ...................................................... 39
5. DESARROLLO ............................................................................................... 41
5.1 Agrupación por Similitudes de Materiales y Funciones ............................. 41
5.2 Análisis de recursos utilizados por modelo ............................................... 46
5.3 Análisis de Distribución de Área Actual .................................................... 48
5.3.1 Análisis de Tiempos de Transporte .................................................... 48
5.4 Cálculo de Capacidad Proyectada ............................................................ 50
5.5 Análisis de Tiempos Predeterminados ..................................................... 52
vii
6. RESULTADOS ............................................................................................... 53
6.1 Reducción de Defectos por Similitud ........................................................ 54
6.2 Análisis Estadístico de Resultados y Verificación de Hipótesis ................ 60
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................. 65
8. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................... 67
ANEXO A ........................................................................................................... 69
Base de Datos con Tiempos MOST® ............................................................. 69
ANEXO B ........................................................................................................... 75
Estudio de Repetitibilidad y Reproducibilidad para Sistemas de Visión .......... 75
viii
LISTA DE FIGURAS
Figura Página 3.1 Descomposición del tiempo de fabricación................................................... 16
5.1 Clasificación de controles establecidos para la detección de defectos ........ 41
5.2 Ejemplo de cerradura tipo puerta ................................................................. 42
5.3 Cerradura tipo cajuela .................................................................................. 43
5.4 Cerradura tipo accesorio cofre ..................................................................... 44
5.5 Cerradura tipo botón oprimible ..................................................................... 45
5.6 Distribuión actual de la celda ........................................................................ 48
5.7 Flujo de estaciones por grupos .................................................................... 49
5.8 Capacidad actual contra demanda futura ..................................................... 51
6.1 Balanceo de estaciones ………………………………………………………….53
6.2 Equipo fijo antes del cambio ......................................................................... 56
6.3 Equipo con ruedas después del cambio ....................................................... 56
6.4 Distribución propuesta ................................................................................. 57
ix
6.5 Exceso de material en el piso de producción .............................................. 58
6.6 Gráfica de tiempos muertos .......................................................................... 59
6.7 Cambios implementados en el equipo .......................................................... 60
6.8 Prueba de normalidad para tiempo muerto antes de la implementación…….61
6.9 Prueba de normalidad para tiempo muerto después de la implementación…62
6.10 Prueba de igualdad de varianzas antes y después…………………………...63
6.11 Prueba T de dos muestras antes y después………………………………….64
x
LISTA DE TABLAS
Tabla Página 2.1 Diagrama de estación y modelo ………………………………………………….5
5.1 Diferencias entre modelos y capacidades actuales ………………………..… 46
5.2 Operadores dedicados a cada grupo de cerradura…………………………….47
5.3 Tiempo de ciclo por estación………………………..……………………………47
5.4 Volúmen anual para cada grupo………………………………...……………….51
5.5 Descripción de estaciones………………………….…………………….………52
6.1 Comparación antes y después del cambio………………….………….………54
6.2 Ejemplo 1 de matríz de materiales con atributos…………….…….……….....55
6.3 Ejemplo 2 de matríz de materiales con atributos………….………..…………55
1
1. INTRODUCCIÓN
Esta investigación se centra en el análisis de una celda de manufactura del tipo
automotriz, dentro de la cual se revisará la capacidad actual instalada, volúmenes
de producción, diseño de las estaciones de trabajo, diferencias y similitudes entre
productos a producirse dentro de la misma celda; todo esto se preparó con el
objetivo de eficientar la salida de producción y reducir el costo de manufactura por
unidad.
El capítulo dos se presenta la información del problema en cuestión, así como;
los antecedentes, las preguntas de investigación, el planteamiento de hipótesis,
objetivos, delimitación y su justificación.
El capítulo tres revisa la literatura utilizada en el desarrollo del tema de
investigación, al mismo tiempo de analizan algunos casos prácticos
implementados en compañías manufactureras, por mencionar algunos, ejemplos
de 5‟s, kaizen blitz y utilización de kanban.
El capítulo cuatro y cinco se enfocan los materiales y métodos utilizados para
el desarrollo del tema de investigación, como lo son: autocad y Microsoft office
como softwares de computadora, instrumentos de medición, datos recabados y
MOST® como sistema de tiempos predeterminados.
El capítulo seis presenta los resultados obtenidos del análisis estadístico de
las hipótesis presentadas en el capítulo dos, así como el capítulo 7 indica las
conclusiones y recomendaciones para este tema de investigación.
2
Para concluir el capitulo 8 lista la bibliografía aplicada, como anexo I se tiene
los análisis de tiempos predeterminados y como anexo II el estudio de
repetitibilidad y reproducibilidad para liberar uno de los equipos utilizados dentro
del desarrollo de la investigación.
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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En este capítulo se presenta información relevante para el mejor entendimiento
de la problemática, así como las preguntas de investigación, hipótesis, objetivos y
su justificación.
2.1 Antecedentes
Esta investigación se presenta en una celda de manufactura del tipo de
cerraduras automotrices; éstas tienen como característica principal, el hecho de
que se configuran con la llave que posee el propietario del automóvil y no como las
tradicionales que ya están con un diseño específico. Esta tecnología se considera
vanguardista y única en esta planta manufacturera, debido a que ofrece las
siguientes ventajas; si una cerradura automotriz se encuentra dañada o se le
agrega algún accesorio; como es el caso de una caja de herramientas, con el
simple hecho de cambiarla por una nueva y programarla en el momento, se
evitará tener mas de una llave para un mismo automóvil.
El inicio de la celda fue con un solo número de parte y cuatro estaciones, no se
consideraron controles de calidad especiales y se limitaron solamente a realizar
inspecciones visuales, dando como resultado errores detectados por el
consumidor, esto porque si se prueba de manera funcional al final de la celda, la
cerradura se perdería debido a que el objetivo de la misma es enviarse virgen al
cliente.
La demanda de estas cerraduras se ha extendido a más de un cliente, lo cual
exige; que la capacidad de la celda se incremente a más del doble de la actual.
Aunado a la demanda se integran las cerraduras de refacción, que se encuentran
en las agencias automotrices, pronosticar esta demanda no es fácil ya que no se
pueden intuir las refacciones que se pedirán.
4
Al enviarse el producto a diferentes clientes requiere cubrir diversas
especificaciones, una de ellas son las que afectan el proceso de producción, el
cual no permite realizar cambios en el flujo de la celda sin la autorización de los
propios clientes, esto por procedimientos previamente establecidos. Esta
autorización se debe de tramitar con tiempo porque la respuesta no es inmediata,
por lo tanto los proyectos de mejora contínua no se llevan a cabo, por los tiempos
de respuesta del cliente para aceptar las modificaciones.
Esta celda de manufactura actualmente produce quince modelos de
producción, los cuales conllevan diferentes arreglos de maquinaria, éstos se
encuentran agrupados de la siguiente manera: las primeras tres estaciones son
comunes para todos los modelos, a partir de la cuarta operación se utilizan
diferentes equipos, hasta llegar a ocho; dependiendo del modelo a producir, el
operador se mueve de estación en estación para el ensamble de la cerraduras.
Estos modelos fueron agrupados por tipo de maquinaria en común, comenzando
por G1 accesorios, este grupo pertenece al ramo de las cerraduras para las
puertas, G2 cajuelas, como su nombre lo indica, se colocan en la cajuela del
automóvil, G3 botón oprimible, esta cerradura se coloca en algunas cajuelas o
cajas de herramientas, ésta tiene la función de girar y presionar el botón para bajar
la portezuela de la caja de las camionetas, G4 cajuelas, esta cerradura se envía
con la manija de instalación para cajuela, G5 accesorio cofre, cerradura que
permite agregar un candado extra a los cofre de algunos automóviles, esto con el
objetivo de no permitir el acceso al mismo sin la llave, G6 puerta, cerradura para
ensamblarse en las puertas de algunos vehículos comerciales. Para su mejor
explicación se presenta la siguiente tabla 2.1.
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Tabla 2.1 Diagrama de estación y modelo
G1
Accesorios
G2
Cajuela
G3 Botón
oprimible
G4 Accesorio
cajuela
G5 Accesorio
cofre
G6
Puerta
A1 C1 B1 AC1 ACO1 P1
A2 C2 B2 P2
A3 B3
A4 B4
A5
Estaciones
1 Tumblers / shutter
2 Sidebars/ codebars
3 Case
4 Prensa neff
5 Lanceadora 1
6 Lanceadora 2
7 Desarmador neumático
8 Riveteadora
9 Empaque
2.2 Definición del Problema
La capacidad de la celda se vio afectada al incrementarse los números de
parte asignados, además de diferentes clientes. La nueva demanda requiere un
aumento de la salida de producción 60 a 160 pzs/ hr, lo cual genera como parte de
las necesidades o limitaciones que no todos los números de parte tengan el
mismo tiempo de ciclo, esto es en el dado caso de que se busque tener la misma
salida de producción se elevarían los costos de inversión.
6
2.3 Pregunta de Investigación
Al analizar los diferentes modelos dados de alta en una celda de manufactura,
se formula la siguiente pregunta de investigación.
¿De que manera se puede cumplir con el aumento de demanda proyectada
para el año 2009 sin afectar el costo de manufactura?
2.4 Planteamiento de Hipótesis
Hipótesis: Es posible mejorar la salida de producción para el volumen
pronosticado del año 2009 sin afectar el costo de manufactura por pieza.
Determinar que tanto influye la secuencia de programación de cada uno de los
modelos a producirse y si esta puede mejorar los tiempos muertos por cambios de
modelo.
2.5 Objetivo
2.5.1 Objetivo General
El objetivo general de este tema de investigación es alcanzar las condiciones
óptimas de operación de la celda para cumplir con la demanda a un menor costo.
Se pretende rediseñar el proceso de manufactura enfocándose directamente en
establecer la capacidad pz/hr mediante el uso de tiempos predeterminados para
cada número de parte, la cantidad correcta de operadores involucrados, la
distribución de planta, el órden de planeación de cada uno de los modelos, cálculo
de kan ban, reducción del tiempo destinado a cambios de modelo, órden y
limpieza.
7
2.5.2 Objetivos específicos
Agrupar por familias de producto.
Usar el programa de 5‟s para órden y limpieza.
Diseñar la distribución de la celda.
Establecer la secuencia ideal de programación de modelos.
Calcular los máximos y mínimos de materia prima disponible en la celda de
manufactura.
Como objetivos específicos, realizar una base de datos con tiempos
predeterminados en donde se desglosen por elementos los ensambles de los
productos a analizar. Con la creación de esta base de datos se tendrán
fundamentos para justificar cambios en la celda de manufactura y continuar con la
metodología de mejora continua.
2.6 Justificación
El análisis y desarrollo de este proyecto de investigación generará información
que le ayude a la gerencia a predecir el comportamiento de la celda cuando
existan fluctuaciones en las demandas, ya que de la forma actual de producción
no se alcanzan las metas.
Al lograr la estabilidad de la salida de producción y el conocimiento de los
costos de manufactura se busca facilitar las cotizaciones de nuevos modelos,
dado que se tendrán un punto de partida para proporcionar costos competitivos y
de esta manera obtener mayor presencia en el mercado.
8
2.7 Delimitaciones
El desarrollo de este trabajo se centra en una celda de manufactura dentro de
una planta del ramo automotríz. La cual consta de quince diferentes modelos a
producirse dentro de una misma celda. El periodo de tiempo del análisis será de
seis meses iniciando en agosto del año 2008 y concluyendo en Febrero del año
2009.
9
3. MARCO TEÓRICO
En este capítulo se presenta el marco teórico revisado con respecto a los
temas necesarios para la realización de esta investigación, como los son
Tecnología de grupos, Productividad, Manufactura Esbelta, Estudio del trabajo y
Rediseño de Estaciones.
3.1 Tecnología de Grupos
La tecnología de grupos es un sistema de racionalización de la producción. Se
basa en un procedimiento de clasificación y codificación de piezas que permite
agruparlas en familias de acuerdo a sus características similares de diseño y
fabricación. La expresión “tecnología de grupos” se emplea en relación con el
ordenamiento físico, la disposición y la localización de las máquinas en una
instalación fabril. (Groover, 2004)
Una característica central de la tecnología de grupos es la familia de partes.
Una familia de partes posee similitudes en la forma geométrica y el tamaño o en
los pasos de procesamiento que se usan en su manufactura.
Se identifican y agrupan partes similares para aprovechar sus similitudes en el
diseño y la producción. Estas similitudes entre las partes permiten agruparlas
como familias.
El concepto de Tecnología de Grupo se implementa bien en la Manufactura
Celular. La tecnología de Grupo es un enfoque para la producción de partes en
cantidades medias. Las partes (y los productos) en este rango de cantidad por lo
general se hacen en lotes.
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La producción en lotes tiene las siguientes desventajas
Tiempo de detención para cambios.
Costos altos de realización de inventarios
La tecnología de grupos explota las similitudes utilizando procesos y
habilitación de herramientas similares para producirlas. La TG se instrumenta
mediante técnicas manuales automatizadas. Cuando se usa automatización, con
frecuencia se utiliza el termino Sistema de Manufactura Flexible.
3.1.2 Ventajas de la Tecnología de Grupos
Reducción de tiempos de espera y de las necesidades de transporte de piezas
entre máquinas: gracias a la clasificación y codificación de las piezas podemos
agruparlas en familias de acuerdo a características similares de diseño y
fabricación, lo cual permite encontrar más fácilmente las piezas deseadas y ello
nos lleva a una reducción de tiempo en cuanto a la espera.
Agrupamiento para reducir tiempo y esfuerzo: de acuerdo a las características
similares de diseño y fabricación, podemos agruparlas en familias, lo cual
indudablemente genera menor tiempo de búsqueda y por supuesto reduce
considerablemente el esfuerzo. Las máquinas se agrupan para fabricar familias
de piezas y no en función de que sean del mismo tipo de máquinas.
Integración de las bases de datos de diseño y fabricación: Como ya se sabe,
una familia es un conjunto de piezas similares debido a su morfología, tamaño,
calidad y proceso de fabricación y esto realmente ayuda a la empresa siempre y
11
cuando esto se sustenten sobre una base de datos, ya que de lo contrario seria
algo bastante tedioso y que requeriría de un gran esfuerzo.
Otras ventajas son:
Promueven la estandarización en la habilitación de las herramientas, la
instalación de soportes y las disposiciones.
Se reduce el manejo de material porque las partes se mueven dentro de
una celda de maquinado y no dentro de toda la fabrica.
Son posibles calendarios de producción mas sencillos
Se reduce el tiempo de producción.
Se reduce el trabajo en proceso.
Se simplifica la plantación de los procesos.
Por lo general mejora la satisfacción de los trabajadores cuando laboran en
una celda de tecnología de grupo.
Se obtiene un trabajo de mayor calidad usando este recurso.
Simplifica la plantación y el control de la producción.
Ordena en forma óptima la secuencia y la carga, a la vez que reduce los
tiempos de preparación y maquinado así como los inventarios durante el
proceso.
Hace posible la normalización del diseño de las piezas y minimización de
duplicaciones de diseño.
Se pueden estimar con mas facilidad los costos de manufactura y se
pueden estimar con mas facilidad las estadísticas sobre materiales,
procesos, cantidad de piezas producidas o demás factores.
3.1.3 Desventajas de la Tecnología de Grupos
Elevada cantidad de datos: si se realiza por métodos manuales se va a requerir
de un gran esfuerzo por la elevada cantidad de datos que hay que localizar,
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estudiar y sistematizar, la identificación de piezas similares, su codificación,
revisión de sus métodos de fabricación, agrupación de máquinas en células,
equilibrando la carga de las mismas, etc. supone comparar miles de planos de
piezas, accesorios y herramientas, hacer centenares de diagramas de recorrido y
de tanteos de saturaciones.
Otros problemas para llevar a cabo la tecnología de grupos:
Un problema obvios es el reordenamiento de las maquinas para producción
en la planta, en la celdas de maquinado convenientes.
Se requiere tiempo para planear y realizar este reordenamiento, debido a
que las maquinas dejan de producir durante el cambio.
El mayor problema para iniciar la tecnología de grupo es identificar las
familias de partes: si la planta hace 10,000 partes distintas, la remisión de
todos los dibujos de partes y su agrupación en familias consume una
cantidad importantes de tiempo.
Resulta difícil balancear el trabajo y la utilización de la maquinaria.
Es difícil encontrar el personal adecuado para la supervisión.
Requiere una gran inversión de tiempo y dinero y a veces se busca invertir
en otro aspecto para obtener una rentabilidad inmediata.
3.1.4 ¿Es Recomendable Implementar la Tecnología de Grupos?
En ingeniería del producto: como sistema de localización de piezas
similares para evitar el diseño de piezas nuevas sin agotar antes las
posibilidades de aprovechar diseños anteriores.
En ingeniería del proceso o producción: para establecer los mismos
métodos de fabricación para todas las piezas de una misma familia.
En fabricación: para organizar el taller en células o grupos de máquinas
destinadas a la fabricación de todas las piezas de una misma familia.
13
En normalización: como una herramienta de trabajo para estandarización
de piezas, herramientas y procesos.
En gestión: para todo tipo de estudio comparativo de tiempos costos,
asignación de piezas a proveedores.
3.1.5 Factores que Influyen en los Procesos de Manufactura
a) Materiales, la mayoría de los materiales en la manufactura pueden
clasificarse en una de las tres categorías básicas; metales, productos,
cerámicos y polímetros. Tanto sus propiedades químicas como sus
propiedades físicas y mecánicas son diferentes; estas diferencias afectan
los procesos de manufactura que se usan para transformarlos en
productos finales.
b) Maquinas y herramientas, para la ejecución de las operaciones de
producción se utilizan maquinas y herramientas. Entre todas la maquinas
de producción las maquinas herramienta son las mas versátiles, no
solamente se utilizan para fabricar artículos de consumo, sino también
para producir componentes para otras maquinas de producción. Todas las
maquinas herramienta tienen un conjunto de partes y actividades que las
distinguen y caracterizan. El tipo de herramienta depende del proceso de
Estas máquinas pueden clasificarse en tres categorías: máquinas
devastadoras convencionales, prensas y máquinas herramientas
especiales. Las máquinas devastadoras convencionales dan forma a la
pieza cortando la parte no deseada del material y produciendo virutas. Las
prensas utilizan diversos métodos de modelado, como cizallamiento,
prensado o estirado. Las máquinas herramientas especiales utilizan la
energía luminosa, eléctrica, química o sonora, gases a altas temperaturas
14
y haces de partículas de alta energía para dar forma a materiales
especiales y aleaciones utilizadas en la tecnología moderna.
c) Costos, Son la cantidad desembolsada o invertida para comprar o producir
un bien. Se pueden clasificar en dos grandes categorías: por un lado están
los costos fijos, como el alquiler o la renta que se pagan por las
instalaciones y que no dependen de la cantidad producida, y por otro, los
costos variables, que dependen de la cantidad de materias primas
utilizadas y de los salarios pagados que varían en función de lo producido.
Los costos ofrecen una base para determinar la utilidad, para hacer la
plantación de las utilidades, para el control y para la toma de decisiones.
d) Volúmenes de producción, la cantidad de productos hechos por una
fabrica influyen significativamente sobre la forma en que esta organiza a su
personal, sus instalaciones, sus procesos y procedimientos.
La mayoría de los productos que se elaboran en una fabrica solo dan
resultados satisfactorios si se pueden producir en masa y comercializar a
precios ventajosos. El mejor diseño del producto es tan bueno como lo sea
su capacidad de producirse de manera competitiva. La capacidad de
producción de una planta influye directamente en el nivel de
automatización de la misma, la cantidad de materiales utilizados en el
proceso y en los costos de producción.
3.2 Productividad
En términos generales y nivel de Estado, la productividad es la relación entre
insumos y productos. En este sentido se considera como insumos el trabajo, esto
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es, el total de las horas trabajadas en el sector privado, medido por áreas y niveles
salariales (Ramírez Cavassa, 1991)
3.2.1 Productividad en la Industria
Para comprenderla se introduce la noción de tiempo, ya que la cantidad de
productos que se obtienen de una máquina o de un trabajo en un tiempo
determinado constituye la medida de la productividad. Ésta se determina
computando la producción de mercancías o de servicio en cierto número “horas –
hombre u horas – máquina”.
Una hora – hombre = trabajo de un hombre en una hora.
Una hora - máquina = Funcionamiento de una máquina durante una hora.
El tiempo invertido por un hombre en una máquina para llevar a cabo una
operación o producir una cantidad determinada de productos o servicios se
descompone generalmente en la forma en que se observa en la figura 3.1
16
Fig. 3.1 Descomposición del tiempo de fabricación
Es importante incrementar la productividad porque esta provoca una reacción
en cadena en el interior de la empresa, fenómeno que se traduce en una mejor
calidad de los productos, menores precios, estabilidad del empleo, permanencia
de la empresa, mayores beneficios y mayor bienestar colectivo.
3.2.2 Administración de la Productividad Total
El objetivo de la administración de la productividad total (TP por sus siglas en
inglés) es coordinar todas las actividades de mejoramiento de la productividad
dentro de una organización, así como crear un sistema que responda con
flexibilidad a los intensos cambios típicos del ambiente empresarial de nuestros
días. La administración de la TP facilita que la función de administración / control
15%
25%
16% 12%
32%
Métodos ineficaces de
producción o de
funcionamiento
Tiempo
improductivo
debido a
deficiencias de la dirección
Tiempo improductivo imputable al trabajador
Deficiencias en el
diseño o en la
especificación del
Contenido básico de
trabajo del producto o
de la operación
producto
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se extienda a lo largo de cualquier organización compleja, a la vez que estimula
las actividades de mejoramiento en todos los niveles para lograr las metas
empresariales. (Zandin, 2005)
La administración de la TP es un programa que se aplica de arriba abajo
porque siempre comienza por identificar las metas de los directivos. Por ello
emplea los conceptos siguientes:
a) Romper con las campañas convencionales de productividad comparativa,
orientadas al interior de la empresa, que buscan que los mejoramientos se
incrementen de modo paulatino y, en lugar de lograr este efecto se centran
en el logro de los objetivos nuevos y ambiciosos.
b) Generar un cambio que vaya de las actividades kaizen, que fundamentan
los mejoramientos de incremento gradual, a un enfoque basado en una
imagen del ideal; esto es, la búsqueda de los resultados extremos.
c) Procurar el concepto del sistema ideal total.
d) Aplicar la tecnología de administración en una manera sistemática y
teóricamente correcta.
e) El evaluar el estado actual de la administración y desarrollar aun más las
técnicas administrativas de la empresa.
Como ejemplo de la puesta en práctica de productividad total se tiene que una
empresa obtuvo los siguientes resultados dos años después de su
implementación, la productividad mejoró un 60%, aproximadamente, y el tiempo
de avance se acortó a alrededor de la mitad. Estos resultados provinieron de la
cuestión estructural de la innovación, que fue una de las metas principales a las
que se presto atención como parte de este programa. (Zandin, 2005).
18
En especial, los resultados surgieron de:
a) La eliminación del almacenamiento antieconómico y las transferencias por
medio de la reducción de los inventarios de trabajos en proceso (WIP ,
Work in process por sus siglas en inglés), que se mantenían en la fábrica
entre las áreas de procesamiento, lo que fue posible merced a la
incorporación de la producción sincronizada.
b) Reducción del tiempo de espera gracias a la sincronización de las
secuencias de producción.
c) Mejoramiento de los métodos de trabajo y de la eficiencia del equipo
mediante la aplicación de los métodos de ingeniería industrial.
La calidad mejoró a tal punto que los reclamos de los clientes se redujeron a
menos de la mitad. También se observaron mejoramientos significativos en el
rendimiento del proceso.
3.3 Manufactura Esbelta
3.3.1 Definición de Manufactura Esbelta
La Manufactura Esbelta ha sido definida como un "sistema para la
identificación y eliminación del desperdicio y las actividades de no-valor agregado,
a través de la mejora continua, con el afán de alcanzar la perfección deseada del
cliente", (Peterman, 2001). Actualmente se le reconoce mediante diferentes
nombres, tales como: Sistema de Producción Toyota, Producción Justo a Tiempo,
entre otros. El objetivo deseado en este sistema es eliminar los desperdicios de
sobreproducción, controlar los niveles de inventario, disminuir los tiempos de
19
espera, reducir los tiempos muertos, optimizar la transportación, reducir defectos
y procesos extras.
En la Manufactura Esbelta es de suma importancia la identificación de las
actividades de no-valor agregado y que al mismo tiempo contribuyen a obtener
una pobre calidad en los productos (Peterman, 2001). La Manufactura Esbelta es
la integración de gente, materiales y máquinas (factores de producción) dentro de
un cuidadoso diseño y arreglo designados para trabajar pieza por pieza
(Jambrow, 2003).
3.3.2 Objetivos de Manufactura Esbelta
Los principales objetivos de la Manufactura Esbelta es implantar una filosofía
de Mejora Continua que le permita a las compañías reducir sus costos, mejorar los
procesos y eliminar los desperdicios para aumentar la satisfacción de los clientes
mantener el margen de utilidad. Manufactura Esbelta proporciona a las
compañías herramientas para sobrevivir en un mercado global que exige calidad
mas alta, entrega más rápida a más bajo precio y en la cantidad requerida
(Pineda, 2006). Del mismo modo reduce la cadena de desperdicios
dramáticamente, reduce el inventario y el espacio en el piso de producción, crea
sistemas de producción mas robustos, crea sistemas de entrega de materiales
apropiados, mejora las distribuciones de planta para aumentar la flexibilidad.
3.3.3 Beneficios de Manufactura Esbelta
Algunos de los beneficios que se pueden obtener mediante la implementación
de manufactura esbelta son:
Reducir costos de operación al incrementar la productividad
Reducción de inventarios
20
Reducción del tiempo total de procesamiento
Incremento en los niveles de calidad
Reducción de mano de obra directa
Mejora la eficiencia de los equipos
Eliminación de desperdicio
3.3.4 Valor agregado y Desperdicio
Desperdicios es una actividad que consume tiempo y recursos pero no
contribuye a proveer valor al cliente, en tanto que valor agregado es descrito como
una actividad que cambia la forma, tamaño y función del producto en algo que el
cliente espera y que contribuirá también a generar ganancias para quien lo
produce (Jambrow, 2003).
3.3.5 Los 7 Desperdicios del Sistema de Producción de Toyota
Suzaky, categorizó los 7 desperdicios del sistema de producción de Toyota de
la forma que se describe enseguida.
a) Desperdicios de sobreproducción
Producción de piezas por encima de la cantidad demandada en el mercado,
esto genera perdidas e incrementa los cosos para el manufacturero ya que no
existe garantía alguna de que el producto sea vendido y existe el riesgo latente de
que el producto pueda ser dañado afectando la calidad y satisfacción del cliente.
b) Desperdicio de esperas
Lo opuesto al desperdicio de sobreproducción que es difícil de identificar las
esperas son fácilmente identificadas creando con esto operaciones no
balanceadas y afectando la satisfacción en el trabajo.
21
c) Desperdicio de Transporte
Traslado innecesario de material entre procesos, planta o ciudades esto
incrementa en gran medida el tiempo total de procesamiento, es decir, el tiempo
en que el cliente final recibirá su producto.
d) Desperdicio de procesamiento
Cualquier inversión innecesaria de trabajo el producto y que el cliente no
requiere o no ve.
e) Desperdicio de inventario
Producción por encima del requerimiento del cliente.
f) Desperdicio del movimiento
Cualquier movimiento que no es necesario para realizar las actividades de
producción.
g) Desperdicio de defectos
Producir con calidad como segundo término, originando correcciones,
inspecciones y defectos.
3.3.6 Herramientas y Fundamentos de la Manufactura Esbelta
Algunas de las herramientas de la metodología de la Manufactura Esbelta se
encuentran las siguientes:
a) Justo a Tiempo
Justo a tiempo significa, tener en un proceso las partes correctas necesarias
en el tiempo que es requerido y en la cantidad deseada, la implementación de un
sistema justo a tiempo da como resultado la eliminación de inventarios y
22
almacenes de productos en proceso, terminados o material innecesarios
provocando la reducción de costos e incremento en utilidades.
Justo a Tiempo (JIT, por sus siglas en inglés) es una filosofía industrial que
consiste en la reducción de desperdicio (actividades que no agregan valor) es
decir todo lo que implique sub-utilización en un sistema desde compras hasta
producción. Existen muchas formas de reducir el desperdicio, pero el Justo a
Tiempo se apoya en el control físico del material para ubicar el desperdicio y,
finalmente, forzar su eliminación.
Una aplicación del Justo a Tiempo se presenta en “Logros de montajes rápidos
de máquinas. Debido al aumento en los costos de los equipos y la mano de obra
para la producción, fue de vital importancia mejorar la productividad mediante la
reducción de los costos indirectos. Uno de los componentes más importantes de
la mano de obra indirecta era el tiempo de montaje entre corridas o producciones
de lotes. Mediante el uso de herramientas de ingeniería industrial y de equipos de
empleados, la parte destinada al montaje se redujo en un 50%, con un costo de
capital o gasto mínimo.
Llevar a cabo el proceso de montaje de manera eficiente y oportuna se
denominó montaje rápido. En fabricación, lograr montajes rápidos facilitó, como
mínimo, dos panoramas específicos:
El Tiempo de montaje total disminuyó, con lo cual se dispuso de más tiempo
de producción. Hubo un aumento en la capacidad de operación y una
reducción en los requisitos de inversión de capital. La ventaja principal fue
que se redujo la cantidad de máquinas necesarias para satisfacer los
requerimientos de producción. También hubo una disminución del tiempo
improductivo como porcentaje del tiempo disponible.
23
Se invirtió un número constante de horas en realizar el montaje entre
corridas o ciclos de producción, y a medida que el tiempo de montaje
disminuía, también lo hacia el tamaño de la corrida de lote. Esto posibilitó
lograr corridas de lote mas pequeñas que resultaban convenientes para la
fabrican JIT. Las ventajas incluyeron una reducción en los niveles del
trabajo en proceso y de existencias de artículos elaborados. Estas
reducciones fueron posibles debido a la capacidad de adecuación de la
producción a los requerimientos de los clientes.
b) Diseño de Celdas de Manufactura
La distribución de las áreas de trabajo para manufacturar un producto es
desarrollada con la capacidad de operadores multifuncionales para desempeñar
diversas operaciones al mismo tiempo. Organizando la distribución de las
estaciones en forma de “U” frecuentemente es lo más óptimo, esto permite que los
operadores produzcan y manejen una sola pieza a la misma vez (flujo continuo) y
eliminar la producción de lote por lote (Hirano,1998) cambiando el diseño del
sistema de manufactura.
El diseño de las estaciones en forma de “I o L”, los operadores sentirán que
requieren de mucho caminado y cansancio durante el tiempo de trabajo y dará
como resultado el acumulamiento de piezas generando lotes de producción en
una sola estación. Los principios del diseño de línea son (Hirano,1998):
Como área de interés para la realización de esta investigación se utiliza la
bibliografía y casos prácticos de distribución de estaciones tipo “U” listando las
siguientes características:
Las máquinas que se requieran, deberán de reflejarse en el layout de
producción.
Acomodar las máquinas de acuerdo a la secuencia de los procesos.
24
Dar la forma más conveniente para que el operador no pierda tiempo en
caminar o demasiado manejo del material (eliminación de desperdicio).
Verificar las medidas de acuerdo al estudio antropométrico por parte de la
persona responsable de ergonomía.
Verificar los espacios entre persona-máquina y persona-persona evitando
generar problemas de seguridad.
c) Kanban
Kanban es una herramienta basada en la manera de funcionar de los
supermercados. Kanban significa en japonés "etiqueta de instrucción". La etiqueta
Kanban contiene información que sirve como orden de trabajo, esta es su función
principal, en otras palabras es un dispositivo de dirección automático que nos da
información acerca de que se va a producir, en que cantidad, mediante que
medios, y como transportarlo.
Lear Corporation ® presentaba el problema de control de manejo de la
materia prima y sus inventarios ya que no eran del todo confiables, provocando
duplicidad en las órdenes o falta de materia prima llegando a provocar paros de
línea o incluso de planta (Medina, 2006).
Las siguientes fases fueron seguidas con el objetivo de reducir e incrementar el
nivel de confiabilidad en los inventarios y reducir el nivel de materiales obsoletos.
Fase 1. Se entrenó a todo el personal en los principios de Kanban, y los beneficios
de utilizarlo como herramienta cotidiana.
Fase 2. Se implementó el sistema Kanban en aquellos componentes con más
problemas de manufactura, dando como resultado la notoriedad de problemas
aun no vistos. Continuando el entrenamiento del personal en las líneas de
producción.
25
Fase 3. Implementar el uso el uso de tarjetas de punto de reorden en el resto de
los componentes. Para el éxito se debió tomar en cuenta todas las opiniones de
los operadores ya que ellos son los que mejor conocen el sistema. Fue importante
informarles cuando se va estar trabajando en su área para involucrarlos en el
cambio y esperar a cambio retroalimentación favorable.
Fase 4. Se calculó el sistema Kanban, los puntos y niveles de reorden.
Como resultado se obtuvieron una reducción del 23% del inventario con una
confiabilidad del 99.5%.
d) 5’S
Dentro de las herramientas básicas de un sistema esbelto se encuentran las
5‟S que forman parte de los fundamentos de cualquier empresa. Este concepto se
refiere a la creación y mantenimiento de áreas de trabajo más limpias, más
organizadas y más seguras, es decir, se trata de imprimirle mayor "calidad de
vida" al trabajo. Las 5'S provienen de términos japoneses que diariamente
ponemos en práctica en nuestra vida cotidiana y no son parte exclusiva de una
"cultura japonesa" ajena a nosotros, es más, todos los seres humanos, o casi
todos, tenemos tendencia a practicar o hemos practicado las 5'S, aunque no nos
demos cuenta (Pineda, 2006).
El concepto de 5's fue desarrollado en Japón y su nombre proviene de las
iniciales de las 5 palabras que forman esta útil y sencilla herramienta. Su
aplicación y utilidad ha sido universal, y su implementación va dirigido a un modo
de pensar y a un hábito en el lugar de trabajo (Hirano, 1998).
Clasificar
Organizar
Limpieza
Estandarizar
26
Disciplina
Continuando con el ejemplo de Lear Corporation ® (Medina, 2006)
se obtuvo como resultado por la implantación de kan ban en el almacén y líneas
de producción un impacto directo en orden y limpieza. Este fue medido por medio
de la reducción de materia prima excesiva y obsolescencia.
e) Poka-Yoke
El término "Poka Yoke" viene de las palabras japonesas "poka" (error
inadvertido) y "yoke" (prevenir). Un dispositivo Poka Yoke es cualquier
mecanismo que ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o los hace
que sean muy obvios para que el trabajador se dé cuenta y lo corrija a tiempo. La
finalidad del Poka Yoke es eliminar los defectos en un producto ya sea
previniendo o corrigiendo los errores que se presenten lo antes posible.
Situación: En una línea de armado el operario entre otras tareas, debía colocar
en el Producto un inserto con el logo de la compañía. (Escalhao , 2007))
Problema: El inserto se podía colocar en cualquier posición. Era bastante
común que salieran productos con el logo “Patas para arriba o hacía los
costados”, lo cual no afectaba en absoluto la operatoria del producto, pero dejaba
una “imagen” bastante poco feliz.. Solución siguiendo la lógica convencional: Se
pusieron hojas de Proceso con fotos (Visual Factory) y se realizó una campaña de
concientización del personal. Las equivocaciones disminuyeron pero reaparecían,
cada tanto.
Solución basada en el concepto de poka yoke. El logo era cuadrado y plano.
Se modificó el molde de inyección del logo y del frente del Producto de manera tal
que el agujero del frente y el logo fueran ligeramente rectangulares. De esta
manera ya no era posible colocar el logo con las letras mirando hacia los
27
costados. En la misma modificación de los moldes se agregó un protuberancia
descentrada en la parte de atrás del logo, y un agujero hermanado en el encastre
del frente del Producto. A partir de estas modificaciones, la probabilidad de
colocar el logo en forma inadecuada bajó a cero absoluto.
f) Mantenimiento Productivo Total (MPT)
El MPT se orienta a crear un sistema corporativo que maximiza la eficiencia de
todo el sistema productivo, estableciendo un sistema que previene las pérdidas en
todas las operaciones de la empresa. Esto incluye “cero accidentes, cero defectos
y cero fallos” en todo el ciclo de vida del sistema productivo. Se aplica en todos los
sectores, incluyendo producción, desarrollo y departamentos administrativos. Se
apoya en la participación de todos los integrantes de la empresa, desde la alta
dirección hasta los niveles operativos. La obtención de cero pérdidas se logra a
través del trabajo de pequeños equipos (Zandin, 2005).
Análisis estádistico de la historia cronológica determina la necesidad de
mantenimiento. El ingeniero industrial analiza en forma crítica los registros del
equipo a menos una vez por año para determinar lo siguiente.
Total de acontecimientos por tipo de reparación
Costos de la mano de obra y materiales del equipo y las causas en este
periodo comparadas con períodos previos.
Total de horas de tiempo improductivo del equipo y las causas en este
periodo comparadas con períodos previos.
Disponibilidad y estado de los repuestos
Necesidad de mejoramiento de diseños (tiempo improductivo elevado y
reparaciones repetidas).
28
Necesidad de mejoramientos en el mantenimiento productivo (tiempo
improductivo elevado y reparaciones repetidas).
Análisis de pareto del costo del equipo, del mas alto al mas bajo (máximo 5
o 10 elementos de equipo)
La información histórica de reparaciones le permite al ingeniero industrial
formular recomendaciones útilies sobre frecuencias de reparación o reemplazo y
procesamiento o compra. Dos métodos estadísticos utilzados con frecuencia son
Tiempo medio entre averias (MTBF, por sus siglas en inglés , Mean time
between failures).
Tiempo medio de reparación (MTTR, por sus siglas en inglés, Mean time to
repair).
Un programa exitoso de mantenimiento busca aumentar el MTBF y disminuir el
MTTR.
Identificando tiempos muertos en mantenimiento, como caso práctico se
presenta una compañia que por medio de una auditoria de las operaciones del
sistema de mantenimiento tuvo como principal objetivo el analizar y evaluar la
eficacia vigente del departamento de mantenimiento. Los resultados de la
auditoria apuntaron a identificar mejoramientos, analizando los alcances de un
programa de reingenieria o actuando como un elemento catalizador para un
programa de mejoramiento continuo, tan esencial para la administracion exitosa
del mantenimiento en la actualidad (Zandin, 2005).
El punto de partida óptimo para las auditorias exitosas fue la definición clara de
los objetivos y el alcance, que se establecieron en terminos cuantificables. Los
objetivos se pueden fijar como maneras de lograr lo siguiente:
Aumentar 15% el retorno de la inversión.
29
Reducir el 2% o menos el tiempo improductivo
Incrementar el 20% la productividad de la mano de obra de mantenimiento
Corregir problemas en el sistema de ordenes de trabajo
Disminuir el 20% el inventario
Eliminar la falta de existencias
Eliminar problemas en el servicio al cliente debidos a fallas de los equipos
Eliminar problemas de calidad y rendimiento por fallas de los equipos.
La auditoria arrojó como resultado que las mayores oportunidades se
mejoramiento potencial estaban en las areas de planificación y medición del
trabajo. Se desarrolló un esquema para programar el mejoramiento, con
proyectos concretos y plazos.
En un principio, los resultados de la auditoría y la acción correctiva incrementó
el volumen acumulado de trabajo conocido. En realidad, el volumen acumulado
siempre estuvo allí, pero estaba oculto, porque no estaba bien documentado
(demasiadas solicitudes verbales de trabajo). Este volúmen acumulado oculto
representaba una gran cantidad de trabajo repetido, tiempo improductivo no
programado, y problemas de calidad y rendimiento. A medida que se efectuaron
inspecciones mas frecuentes y se incorporaron mejores coberturas de
mantenimiento preventivo para el equipo y las instalaciones, las averias y los
problemas de calidad y rendimiento disminuyeron. El tiempo improductivo
programado era mucho menor que las operaciones con tiempo improductivo no
programado que surgian a diario. Se incorporaron ventanas de mantenimiento
preventivo planificado para otorgar tiempo a las inspecciones y cesó e
mantenimiento predictivo y preventivo con el equipo sin funcionar. La empresa
30
logró mayor confiabilidad de las máquinas, un servicio al cliente mas confiable,
mejor satisfacción del consumidor y mayor rentabiidad.
g) Kaizen
Proviene de dos ideogramas japonesas: “Kai” que significa cambio y “Zen” que
quiere decir para mejorar. Así, podemos decir que “Kaizen” es “cambio para
mejorar” o “mejoramiento continuo” Los dos pilares que sustentan Kaizen son los
equipos de trabajo y la Ingeniería Industrial, que se emplean para mejorar los
procesos productivos. De hecho, Kaizen se enfoca a la gente y a la
estandarización de los procesos. Su práctica requiere de un equipo integrado por
personal de producción, mantenimiento, calidad, ingeniería, compras y demás
empleados que el equipo considere necesario. Su objetivo es incrementar la
productividad controlando los procesos de manufactura mediante la reducción de
tiempos de ciclo, la estandarización de criterios de calidad, y de los métodos de
trabajo por operación. Además, Kaizen también se enfoca a la eliminación de
desperdicio (Imai, 1988).
Es un programa de mejoramiento continuo basado en el trabajo en equipo y la
utilización de las habilidades y conocimientos del personal involucrado. Utiliza
diferentes herramientas de manufactura esbelta para optimizar el funcionamiento
de algún proceso productivo seleccionado (Imai, 1988).
El objetivo del Evento Kaizen es mejorar la productividad de cualquier área o
sección escogida en cualquier empresa, mediante la implantación de diversas
técnicas y filosofías de trabajo de Manufactura Esbelta y técnicas de solución de
problemas y detección de desperdicios basados en el estímulo y capacitación del
personal.
31
Para ejemplificar el concepto Kaizen. Se presenta un cambio hecho en la línea
de ensamble manual de una tablilla electrónica para televisores (Carrillo, 2004).
Una vez seleccionado el equipo se establecieron metas de productividad, 5‟s y
seguridad. El primer día se prosiguió a la visita a la línea de producción dando
como resultado una lluvia de ideas para la eliminación de todas aquellas
actividades que no agregan valor al producto, posteriormente se establecieron
actividades y responsables para cada una de las ideas, se prosiguió a la ejecución
de las mismas. El resultado fue una reducción del 30% del espacio productivo, el
método de trabajo fue simplificado, ya que se utilizaban cortadores y dobladores
de terminales de componentes electrónicos, la calidad mejoró al 95% debido al
nuevo proceso diseñado y la salida de producción fue mayor con la misma
cantidad de gente.
Al terminar este kaizen siguieron mas a implementar en las líneas de
producción restantes, buscando como mejora general del 30% de reducción de
espacio y un aumento de productividad basada en la disminución del personal
directamente involucrado con la manufactura.
3.3.7 Trabajo Estandarizado
Si no hay estándar el proceso no se puede medir. Sin estándares el potencial
de mejora es muy limitado. Una vez que el programa de producción es planeado y
el tiempo de ciclo para cada operación es establecido, se puede iniciar con la
disciplina establecida a través de la organización (Suzaki, 1987). En una empresa
de manufactura existen 3 elementos básicos para llevar a cabo un trabajo
estandarizado:
Ritmo: el tiempo de ciclo será la guía para manejar la línea de producción con flujo
continuo. Los Japoneses se refieren al tiempo de ciclo como el “takt time” que
significa producir a los requerimientos del cliente.
32
Tono: máquinas produciendo productos con calidad. Sólo a través de las buenas
prácticas de mantenimiento y calidad se obtendrán los resultados esperados.
Armonía: la desincronización de las operaciones es la clave para lograr el
desempeño del programa. Cualquier operación que se encuentre desbalanceada
hará que el producto salga en el tiempo no planeado.
El trabajo estándar en una empresa de manufactura es la herramienta para
lograr el desempeño máximo con el mínimo de desperdicio. Cuando la demanda
del mercado cambie automáticamente la empresa tendrá que cambiar sus
procesos, planeación, recursos, etc.
El trabajo estándar deberá ser desarrollado de tal manera que todos puedan
seguir las instrucciones. Uno de los objetivos del trabajo estándar no sólo es el
desarrollo sino la publicación en las áreas de trabajo disponible para que cualquier
persona entienda y sigan la secuencia de las operaciones.
Las principales técnicas que se emplean para el cálculo del trabajo estándar
son las siguientes:
Por estimación de datos históricos
Estudio de tiempos con cronómetro
Por descomposición en micro movimientos de tiempos predeterminados
(MRM, MODAPAST, técnica MOST® )
Método de las observaciones instantáneas (muestreo de trabajo)
Datos estándar y fórmulas de tiempo.
33
Cualquier técnica que apliquemos nos proporcionara el tiempo tipo o estándar
del trabajo medido, para este tema de investigación se utiliza MOST® y tiempos
con cronómetro como validación.
El estudio de tiempos es un técnica para determinar con la mayor exactitud
posible, con base en un número limitado de observaciones, el tiempo necesario
para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento
preestablecido (Criollo, 2005)
Un estudio de tiempos con cronómetro se lleva a cabo cuando:
Se va a ejecutar una nueva operación, actividad o tarea
Se presentan quejas de los trabajadores o de sus representantes sobre el
tiempo que insume una operación.
Surgen demoras causadas por una operación lenta, que ocasiona retrasos
en las demás operaciones.
Se pretende fijar los tiempos estándar de un sistema de incentivos.
Se detectan bajos rendimientos o excesivos tiempos muertos de alguna
máquina o grupo de máquinas.
Pasos básicos para su realización
Preparación
Selección de la operación
Selección del trabajador
Actitud frente al trabajador
Análisis de comprobación del método de trabajo
Ejecución
Obtener y registrar la información
34
Descomponer la tarea en elementos
Cronometrar
Calcular el tiempo observado
Valoración
Ritmo normal del trabajador promedio
Técnicas de valoración
Cálculo del tiempo base o valorado
Suplementos
Análisis de demorass
Estudio de fatiga
Cálculo de suplementos y sus tolerancias
Tiempo estándar
Error de tiempo estándar
Cálculo de frecuencia de los elementos
Determinación de tiempos de interferencia
Cálculo de tiempo estándar
3.3.8 Estudio de Tiempos Predeterminados
Este se utiliza, básicamente, cuando se requiere sabe el tiempo requerido para
cumplir el planeamiento, determinar la calidad de la ejecución y establecer los
costos. Por ejemplo, en una empresa se requiere fabricar un nuevo producto con
el uso de un sistema y tiempos de movimientos predeterminados, se podrían
llevar a cabo los procesos de planeamiento y determinación de presupuesto. Así,
con los tiempos de fabricación y de montaje de varias piezas y/o componentes. Se
puede conocer lo siguiente.
35
Determinar el costo laboral total del producto y la cantidad de
obreros que se requieren.
Precisar el número de máquinas, la cantidad de materiales
requeridos, y cuando se deben recibir.
Determinar el programa total de la producción y establecer metas
para la producción
Llevar hasta el final la producción y el cumplimiento de las metas.
Comprobar la eficiencia departamental o de algunos individuos.
Conocer los gastos reales de producción y pagar de acuerdo con los
resultados.
Una vez que se tiene experiencia en la manufactura de productos, esta se
puede usar para planear el futuro. Esta información muestra lo que pasó
exactamente y se puede usar para pronosticar si: las condiciones y los procesos
originales serán repetidos exactamente y las acciones que van a ser ejecutadas
serán exactamente como aquellas sobre las cuales se basan los datos históricos.
Cuando el trabajo se hace bajo estas condiciones, los datos históricos funcionan
bien.
3.3.9 Tiempo Estándar
Es aquel que requiere un operario calificado promedio, que trabaja a un ritmo
normal, para realizar una tarea especificada mediante un método prescrito; este
incluye el tiempo destinado para sus necesidades personales, la fatiga y la
demora. Algunos de los factores clave de esta definición consisten en comprender
lo que es un operario calificado promedio, el concepto del ritmo norma la
confianza en el método prescrito y la designación de la holgura.
36
Un operario calificado promedio es quien representa a las personas que llevan
a cabo la tarea. Tal operario no es ni el mejor ni el peor, sino alguien diestro en la
tarea y que puede realizarla de manera sistemática durante toda la jornada hora.
El ritmo normal es una tasa de trabajo que puede mantenerse durante toda una
jornada laboral, No es ni demasiado rápida ni demasiado lenta, sino el ritmo de un
trabajador calificado. Rara vez el trabajador desempeñará sus tareas a un ritmo
normal durante todo un día. A veces su ritmo será más rápido y otras veces será
más lento. El ritmo normal representa el ideal que el ingeniero industrial considera
que el trabajador promedio esta en condiciones de mantener durante largo
tiempo.
En este tema de investigación se utiliza el sistema MOST® para la obtención
de los tiempos predeterminados (Zandin, 2005). MOST® se concentra en el
movimiento de objetos. Se efectúa un trabajo eficiente, sin complicaciones y
productivo cuando los patrones de movimiento básicos se distribuyen de manera
táctica y se desplazan de manera uniforme. Esta es la base de los modelos de
secuencias MOST® . Las unidades de trabajo primarias ya no son movimientos
básicos, sino actividades fundamentales 9 recopilación de movimientos básicos)
que comprenden mover objetos. Estas actividades describen en términos de
subactividades en una secuencia fija. En otras palabras, para trasladar un objeto
se necesita que ocurra una secuencia estándar de eventos.
Los objetos solo pueden trasladarse de dos formas: se recogen y trasladan
libremente en el espacio o se trasladan y mantienen contacto con otra superficie.
El uso de herramientas se analiza mediante un modelo de secuencia de
actividades por separado, lo que le brinda al analista la oportunidad de seguir el
movimiento de una herramienta manual a través de una secuencia estándar de
eventos, la cual, en realidad, es una combinación de dos modelos de secuencia
básicas.
37
La secuencia de traslado general (para el movimiento espacial de un
objeto libremente en el aire)
La secuencia de traslado controlado (para el movimiento de un objeto
cuando se mantiene en contacto con una superficie o sigue una
trayectoria controlada durante un movimiento)
La secuencia de uso de herramienta (para el uso de herramientas
manuales comunes).
Como ejemplo de utilización de MOST® para el diseño de una nueva celda de
manufactura se presenta lo siguiente (Chávez, 2005). El objetivo es fabricar una
cerradura del tipo de botón oprimible que en la actualidad es utilizada para abrir la
tapa de la caja de la Explorer Sport Trac ®, a partir del modelo 2007 de Ford ®.
Para el diseño de la celda se tienen los siguientes datos, se requiere que se
produzcan 44,600 piezas por turno en una celda de producción de un área de
21 ft2, esta celda deberá tener la capacidad de producir 1000 piezas de la
cerradura. Por lo que es necesario tener una buena distribución de la celda y el
cálculo correcto de cantidad de operadores.
Mediante el análisis de los componentes, dibujos o similitudes, se llegó a la
conclusión de que la celda es capaz de producir las piezas requeridas con 5
operadores y una eficiencia de proceso del 89%.
El cálculo acertado de la cantidad de operadores es fundamental para ganar un
nuevo producto debido a que el cliente se decide por el proveedor que ofrezca un
menor costo de manufactura.
38
4. MATERIALES Y MÉTODOS
Dentro de este capítulo se listan los materiales y métodos utilizados para la
realización de este proyecto, así como las herramientas que faciliten la
presentación, cálculo y análisis de datos para las pruebas de hipótesis.
4.1 Agrupación por Similitudes de Materiales y Funciones
Mediante el análisis de datos, como lo son lista de materiales y dibujos de
ingeniería y diversos modos de falla, se agruparan los diferentes modelos a
producirse dentro de la misma celda de manufactura. Esta clasificación surge
encontrando las similitudes de materiales que faciliten los cambios de modelo,
tanto para el materialista, técnicos especialistas en la maquinaria, los
entrenadores y los operadores dedicados a laborar en esta celda. Estos grupos
fueron establecidos en base a la maquinaria utilizada dentro de la tabla 2.1.
4.2 Análisis de Recursos Utilizados por Modelo
Por medio del MRP y Microsoft Office ® se listan para cada uno de los
modelos, la maquinaria, personal, flujo de estaciones, volumen de producción y
pronóstico de demanda involucrados en la manufactura de las diversas familias.
Estas familias fueron el resultado de la agrupación surgida por las similitudes de
materiales y funciones del tema 4.1.
39
4.3 Análisis de Distribución de Área Actual
Con el uso del Autocad ® se presenta la distribución de área actual al lector, al
mismo tiempo se incluye un análisis de rutas del operario para cada una de las
familias. Cabe mencionar que las estaciones se encuentran fijas y que
dependiendo de modelo a producirse el operador necesita caminar para llegar a la
máquina correcta para terminar la cerradura. Este flujo de estaciones se presenta
siguiendo las flechas de colores asignadas a cada una de las familias a producirse
dentro de esta celda. Para preparar la presentación del área propuesta, este
software resulto de gran utilidad, así como la cinta métrica para confirmar los
espacios correctos.
4.4 Cálculo de Capacidad Proyectada
Para establecer la capacidad proyectada primero es necesario conocer el total
del volumen esperado, este volumen se obtiene directamente de las órdenes
puestas por el cliente, de los pronósticos hechos por el programador de la celda y
para este caso en especial, del interés que genere un determinado modelo en la
demanda corriente de algún automóvil en especifico. Esta demanda se divide
entre las horas disponibles, turnos dedicados y se resta el tiempo de descanso
establecido, estos cálculos fueron hechos utilizando una base de datos generada
en Excel.
4.5 Análisis de Tiempos Predeterminados
Con el uso de sistemas de tiempos predeterminados, en este caso resultaron
de gran utilidad las tablas de MOST ®, se analizan todos los ensambles hechos
por el operador para cada una de las cerraduras y se divide el total del tiempo
entre el tiempo de ciclo establecido en el calculo de capacidad proyectado. Una de
40
las ventajas que se observan es que al tener la celda corriendo en producción se
pueden verificar los datos utilizando un cronometro.
Dentro del capitulo de resultados, se utiliza cámara digital, Minitab ® como
software para hacer pruebas de hipótesis, formatos propiedad de la planta de
manufactura y Microsof Office ®.
41
5. DESARROLLO
Dentro de este capítulo se presentan las etapas para la ejecución de las
herramientas utilizadas. Como lo son dibujos de cuatro diferentes tipos de grupo
de cerraduras, diagramas de flujo y / o precedencia, distribución de planta, cálculo
de capacidad, volúmenes de producción y predicción de años futuros, tiempos
muertos atribuibles al equipo y controles de calidad establecidos.
5.1 Agrupación por Similitudes de Materiales y Funciones
A continuación se presentan los esquemas de las diversas cerraduras a
producirse dentro de la misma celda de manufactura. En total son quince, algunos
de los materiales cuentan con Poka Yokes de diseño, para los cuales la
probabilidad de ensamblar alguna pieza equivocada es un 64%, del total de los
componentes, la segunda clasificación consta de los componentes con Poka
Yokes mecánicos establecidos como controles de calidad dentro de la celda; para
los cuales la probabilidad de cometer algún error se reduce a 29%, la tercera
clasificación consiste en los componentes que pueden pasar a través del proceso,
en los que el error no es detectable y a los cuales se deja solamente la inspección
visual como medio de detección, estos porcentajes se muestran en la figura 5.1.
36%
35%
29%Poka yoke de diseño
Poka yoke mecánico
Inspección visual
Fig. 5.1 Clasificación de controles establecidos para la detección de defectos
42
La figura 5.2 muestra los componentes internos de una cerradura tipo puerta,
en la que se señalan con diferentes colores cada uno de los componentes. Esta
cerradura es de las más sencillas que se ensambla en la celda, ya que no tiene
accesorios adicionales y la única variación consiste en el ensamble de cerraduras
para puerta derecha o izquierda.
Fig. 5.2 Ejemplo de cerradura tipo puerta
43
La figura 5.3 representa a la cerradura tipo cajuela, cuenta con dos números
de parte y la variación consiste en algunos componentes internos, externos o en el
empaque.
Fig. 5.3 Cerradura tipo cajuela
44
La figura 5.4 representa una cerradura del tipo accesorio, esta pieza tiene
cinco diferentes números de parte y la diferencia también consiste en los
componentes externos.
Fig. 5.4 Cerradura tipo accesorio cofre
45
La figura 5.5 que se muestra a continuación es del tipo de botón oprimible que
sirve para abrir la portezuela de las cajas de herramientas o de las cajas de las
camionetas.
Fig. 5.5 Cerradura tipo botón oprimible
46
5.2 Análisis de recursos utilizados por modelo
En la tabla 5.1 se encuentran agrupados las diferentes cerraduras que se
ensamblan dentro la celda, se clasifica en base a los componentes que lleva cada
una de ellas. Yendo hacia abajo se señalan en color verde las máquinas
utilizadas hacia el lado superior derecho por similitudes de flujo.
Tabla 5.1 Diferencias entre modelos y capacidades actuales
G1
Accesorios
G2
Cajuela
G3 Botón
oprimible
G4 Accesorio
cajuela
G5 Accesorio
cofre
G6
Puerta
A1 C1 B1 AC1 ACO1 P1
A2 C2 B2 P2
A3 B3
A4 B4
A5
Estaciones
1 Tumblers / shutter
2 Sidebars/ codebars
3 Case
4 Prensa neff
5 Lanceadora 1
6 Lanceadora 2
7 Desarmador neumático
8 Riveteadora
9 Empaque
La tabla 5.2 muestra el total de operadores dedicados a trabajar cada uno de
los grupos considerando el volumen actual, la cantidad de operadores para cada
grupo y la capacidad de salida que tiene cada uno de ellos. El grupo G1
representa los modelos tipo accesorios, los cuales están clasificados desde A1
47
hasta A5, el grupo G2 representa los modelos tipo cajuela y se encuentran
clasificados desde C1 hasta C2, G3 representa los modelos de botón oprimible y
se encuentran clasificados desde B1 hasta B4, el grupo G4 solamente consta de
AC1 al igual que G4 con ACO1 y por último tenemos el grupo G6 con P1 y P2.
Tabla 5.2 Operadores dedicados a cada grupo de cerradura
G1 Accesorios
G2 Cajuela
G3 Botón
oprimible
G4 Accesorio
cajuela
G5 Accesorio
cofre
G6 Puerta
A1 C1 B1 AC1 ACO1 P1
A2 C2 B2 P2
A3 B3
A4 B4
A5
Operadores actuales 5 5 5 5 7 5
Rate total 60 60 60 60 60 60
La tabla 5.3 muestra cada una de las estaciones con su tiempo de ciclo, la linea
amarilla representa el takt time establecido para 60 u/hr, el detalle de la operación
se puede encontrar en la figura 5.6.
Tabla 5.3 Tiempo de ciclo por estación
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Operaciones
Tie
mp
o e
n s
egu
nd
os
48
5.3 Análisis de Distribución de Área Actual
La siguiente distribución presenta una celda con arreglo tipo U. A la derecha
se indica la descripción de las estaciones de trabajo, estas se encuentran fijas y el
operador se mueve dependiendo el producto que este corriendo generando
almacenes intermedios y movimientos innecesarios. Este movimiento se muestra
con la línea verde.
Fig. 5.6 Distribución actual de la celda
5.3.1 Análisis de Tiempos de Transporte
La figura 5.7 muestra el flujo que el operador sigue para las diversas
cerraduras a ensamblarse, las flechas de colores simulan el tiempo de transporte
realizados, para seguir un flujo en especifico, se debe de seguir el mismo color
Op Estaciones
1 Tumblers / shutter
2 side bars / codebars
3 Case
4 Prensa neff
5 Lanceadora 1
6 Lanceadora 2
7 Desarmador neumático
8 Riveteadora
9 Empaque
2 1 3 4
5
6
7 8 9
49
hasta llegar a la operación de empaque. Esto específica el tiempo que se pierde
en caminar de estación a estación cuando se tiene un arreglo de maquinaria fija.
Fig. 5.7 Flujo de estaciones por grupos
Estos transportes se encuentran especificados en segundos como se indica a
continuación.
Transporte grupo 1 (1-2-3-4-9) 10 segundos
Transporte grupo 2 (1-2-3-6-9) 10 segundos
Transporte grupo 3 (1-2-3-4-9) 10 segundos
Transporte grupo 4 (1-2-3-4-7-8-9) 4 segundos
Transporte grupo 5 (1-2-3-5-9) 8 segundos
Para comenzar el proyecto se procedió a realizar un estudio de tiempos y
movimientos, para el cual se dividió cada operación en elementos cortos, estos
análisis se pueden encontrar en el anexo I. Este arreglo debe tener una salida de
2 1 3 4
5
6
7
8
9
50
160 unidades por hora, establecidas en el cálculo de capacidad que se muestra a
continuación.
5.4 Cálculo de Capacidad Proyectada
El horario de entrada a la planta es de 6:30 am. a 4:00 pm para primer turno
con un total de 9.5 horas, para el segundo turno las labores comienzan de 4:00pm
a 12:30 am con un total de 8.5 horas trabajadas.
Para determinar las horas trabajadas, tenemos lo siguiente:
Tiempo para desayuno / merienda 20 minutos
Tiempo para comida / cena 30 minutos
Tiempo para el ir al baño 5 minutos
Tiempo de preparación de arranque y fin de turno 5 minutos
Tiempo total = 60 minutos = 1 hora
Dando como resultado 8.5 horas para primer turno y 7.5 para segundo.
En base al pronóstico de demanda se tiene que la mezcla de los quince
modelos a producir nos da un total de 600,000 piezas anuales, lo cual se convierte
en base diaria a continuación.
600,000 / 47.5 semanas laborables por año / 5 días que tiene la semana / 16 horas
de ambos turnos, lo que resulta un total de 158 unidades por hora, redondeando a
160 piezas / hr.
Para determinar el tiempo de ciclo se tiene la siguiente formula:
Tiempo de ciclo para 160 unidades = 3600 seg / 160 pz/hr = 22.5 segundos por
estación/pieza.
51
La tabla 5.4 muestra el volumen anual proyectado para cada uno de los grupos
y el porcentaje de utilización de celda. La figura 5.8 compara la capacidad actual
contra la demanda anual requerida.
Tabla 5.4 Volumen anual para cada grupo
G1 G2 G3 G4 G5 G6
Accesorios Cajuela Botón
oprimible Accesorio
cajuela Accesorio
cofre Puerta
Demanda anual
10,000
490,000
70,000
15,000
10,000
5,000
Utilización de celda 2% 82% 12% 3% 2% 1%
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
op 1 op 2 op 3 op 4 op 5 op 6 op 7 Op 8 Op 9
Capacidad
Demanda futura
Fig. 5.8 Capacidad actual contra demanda futura
52
5.5 Análisis de Tiempos Predeterminados
Este análisis se lista el tiempo que tarda cada una de las operaciones de forma
continua, posteriormente se calcula la cantidad correcta de operadores para
realizar la carga de trabajo, esto se logra mediante la división del tiempo total entre
el tiempo de ciclo previamente calculado.
Tabla 5.5 Descripción de estaciones
Descripción Tiempo en segundos
Ensamble de shutter y resorte en cilindro 23.76
Ensamble de anti-rotacional 6.12
Ensamble de tumblers y resortes 22.68
Ensamble de carrier y sidebar 15.84
Ensamble de codebars 14.4
Ensamble principal 26.64
Estampado de fecha de manufactura 7.92
Ensamble de cap para botón oprimible 10.8
Ensamble de lever y eclip para cajuela 10.8
Ensamble de lever y eclip para puerta 10.8
Ensamble de lever y rivet 11.5
Ensamble final y empaque de cerraduras 5.76
Atornilladora 51.12
Riveteadora 29.52
Empaque de accesorio cajuela 30.24
Empaque de accesorio cofre 31
Total en segundos 308.9
Tomando el total que tardan las operaciones de 308.9 segundos y divididos
entre 22.5 segundo del tiempo de ciclo estimado, da como resultado un total de 14
operadores para cumplir con la demanda futura.
53
6. RESULTADOS
Este capítulo contiene los resultados en piso logrados, además de la
aceptación o el rechazo de la hipótesis previamente planteada para este proyecto.
Hipótesis
Es posible mejorar la salida de producción para el volumen pronosticado del
año 2009 sin afectar el costo de manufactura por pieza. Determinar que tanto
influye la secuencia de programación de cada uno de los modelos a producirse y
si esta nueva secuencia puede mejorar los tiempos muertos por cambios de
modelo.
Al terminar el estudio de tiempos predeterminados y tomando el resultado de
14 operadores, se obtiene la figura 6.1 de demanda contra capacidad por
estación, el detalle se muestra en el Anexo A.
0
50
100
150
200
250
300
Shutt
er
Tum
ble
r
Carr
ier
sub
Codebars
Sis
t 1/2
Pin
sta
mp
Neff
Riv
ete
adora
Pack
Demanda
Capacidad por
estacion
Fig. 6.1 Balanceo de estaciones
54
La tabla 6.1 que a continuación se muestra, ofrece una comparación de la
situación actual de la celda contra la propuesta. Al incrementar la salida de
producción a 160 unidades por hora, el costo de manufactura por pieza se ve
disminuido de 1.67 de dólar a 1.04, esto da una ganancia del 37.5% por cada
unidad. Lo que confirma que al utilizar las herramientas de manufactura esbelta
para aumentar la productividad de la celda da un producto de mejor calidad y
precio.
Tabla 6.1 Comparación antes y después del cambio
Capacidad
anual Num de
operadores
Num de
celdas Turnos por día
Unidades por hora
Espacio requerido
<Ft²>
Over head
@ 16.75 HR
Propuesta 600,000 10 1 2 160.0 225 $ 1.0469
Actual 200,000 6 1 1 60.0 540 $ 1.6750
Al tomar como referencia el volumen las 600,000 piezas requeridas en el
primer año y el .6281 centavos de dólar ganados por unidad al implementarse el
cambio, da una ganancia de $376,860 de la cual se resta la inversión por el
cambio de celda del $56,000, lo cual concluye en una ganancia del $320,860
dólares.
6.1 Reducción de Defectos por Similitud
Como parte del cambio se coloca dentro de cada estación una matriz de
materiales que indique atributos, como por ejemplo colores o estampados a
utilizarse en cada modelo.
55
Es importante que el operador conozca las diferencias entre componentes
para evitar errores al momento del ensamble, al mismo tiempo ayuda a asociar
números de parte con atributos y el entrenamiento del operador se reduce
significativamente.
Tabla 6.2 Ejemplo 1 de matriz de materiales con atributos
Tabla 6.3 Ejemplo 2 de matriz de materiales con atributos
6
9
2
9
1
5
A
G
6
9
2
9
1
6
A
C
6
9
2
9
1
7
A
B
6
9
2
9
1
8
A
B
6
9
3
2
8
6
A
G
6
9
3
1
9
4
A
F
6
9
3
0
3
1
A
G
6
9
3
2
7
9
A
D
7
0
0
2
1
8
6
A
D
6
9
3
1
2
0
A
H
6
9
2
9
4
3
A
G
7
0
0
9
3
5
2
A
A
Op 4 Acce
so
ry L
ock
Acce
so
ry L
ock
Acce
so
ry L
ock
Acce
so
ry L
ock
Acce
so
ry T
LG
T
Ha
ndle
Be
ze
l
Pu
sh
bu
tto
n
Lo
ck R
igh
t
De
co
ma
Lo
ck L
eft
De
co
ma
JK
Ho
od
Lo
ck
Acce
so
ry lo
ck
JA
C P
ush
bu
tto
n
Code bar Negro 382498 AB1 6 6 6 6
Code Bar Gris 382515 AA1 5 6 6 6 6 7 7 6
Analizando los tiempos que llevan los cambios de modelo se busca determinar
la secuencia que minimice el cambio de material productivo y de estaciones
físicas dentro de la celda de manufactura.
Mediante un análisis de espacios disponibles, se presenta la siguiente
distribución en donde se buscó la manera de hacer estaciones móviles que
ayuden a reducir el tiempo de transporte entre estaciones por cambio de modelo.
56
Estas estaciones se adecuaron con conectores rápidos de aire comprimido y
electricidad, los cuales se muestran a continuación.
Fig. 6.2 Equipo fijo antes del cambio
Fig. 6.3 Equipo con ruedas después del cambio Esta distribución propone dejar un área tipo “U” dedicada a correr los cinco
grupos de números de parte de tal forma que se alcance el rate estimado de 160
pz/hr. Como mejora se sugiere mover hacia la parte norte de la celda el espacio
57
destinado a las operaciones de empaque que conforman el material voluminoso y
son de muy bajo volumen, las cuales conforman el G4 y el G5.
Fig. 6.4 Distribución propuesta
GO
ND
OLA
58
Como mejora se ordenará en un estante el kan ban correcto por número de
parte y evitar el desorden debido al exceso de material dentro de la celda de
producción.
Fig. 6.5 Exceso de material en el piso de producción
Se reduce el tiempo muerto promedio imputable a maquinaria y herramientas.
La siguiente gráfica muestra el registro de tiempos muertos obtenidos durante
un mes de producción, como se puede observar el equipo de ensamble de “case”
por cada cambio de modelo lleva aproximadamente 20 minutos de paro de línea
para ajustes mecánicos y electrónicos. Este equipo es crítico, ya que es un
sistema de visión, el cual decide si la cerradura esta correcta antes de finalizar el
ensamble.
59
Aproximadamente se tienen tres cambios de modelo en un día normal de
producción, lo cual incrementa el tiempo muerto atribuible a este equipo a 60
minutos, dando como resultado 20 horas durante un periodo de veinte días.
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
Sh
utte
ra
To
lva
pa
ra
reso
rte
La
piz
pa
ra
reso
rte
s
Gra
sera
s
Pic
k a
nd
pla
ce
Sis
tem
a d
e
visi
on
Pre
nsa
Ne
ff
La
nce
ad
ora
1
La
nce
ad
ora
2
Riv
ete
ad
ora
De
sarm
ad
or
Fig. 6.6 Gráfica de tiempos muertos
Una vez identificado el problema se prosiguió a realizar una lluvia de ideas con
el equipo involucrado con el proyecto el cual decidió en hacer algunos ajustes
electrónicos como lo son compra de un lente con mayor enfoque, lámparas,
algunos sensores para la detección de ensamble correcto de los componentes
que complican el cambio de modelo, revisión de nidos y escantillones.
60
Fig. 6.7 Cambios implementados en el equipo
6.2 Análisis Estadístico de Resultados y Verificación de Hipótesis
Una vez terminadas estas actividades, el método que se escogió para la
validación del equipo fue un estudio de repetitibilidad y reproducibilidad (Por sus
siglas en ingles R&R), los resultados se muestran en el Anexo B.
Se realizó un análisis estadístico que fue de gran ayuda para aceptar o
rechazar cada una de las hipótesis que se plantearon al inicio del proyecto en
cuestión.
Lente
Lámpara
Escantillones
Sensores
61
Este análisis consiste en una prueba de normalidad por medio del software
minitab 14 para comprobar que los datos fueran de población normal, lo que se
muestra en la figura 6.8
Fig. 6.8 Prueba de normalidad para tiempo muerto antes de la implementación
Esta figura muestra el comportamiento del equipo denominado sistema de
visión, en donde se grafíca la prueba de normalidad hecha para los datos diarios
de tiempo muerto, estos datos son normales debido a que el valor de P es igual a
.608, cumpliendo con la prueba de normalidad en la que el valor de P debe de ser
mayor a .05.
La figura 6.9 muestra la prueba de normalidad realizada para los daros diarios
tomados después de los cambios hechos en el sistema de visión.
62
Fig. 6.9 Prueba de normalidad para tiempo muerto después de la implementación.
Como se puede observar, el valor de P es mayor de .05 lo que indica que los
datos se comportan de manera normal.
La prueba de normalidad para las muestras “Antes” y “Después”, se puede
inferir que los datos siguen una distribución normal, dado que los valores “p” en las
dos muestras son mayores a α=0.05 y los valores AD son relativamente bajos.
De acuerdo a la prueba de igualdad de varianza, se puede identificar que el
valor p en la prueba de F, usada dado el hecho de que las poblaciones siguen una
distribución normal, es mayor al α=0.05. Por lo tanto, no hay suficiente evidencia
para inferir que las poblaciones tienen varianzas desiguales. Ver figuras 6.10 para
gráficos de igualdad de varianzas.
63
Fig. 6.10 Prueba de igualdad de varianzas antes y después La figura 6.11 muestra la prueba de T de dos muestras, se puede concluir que
las poblaciones identificadas como antes y después tienen diferente media. Esto
al confirmar que el valor de la prueba (p=0.0000) es menor al valor α=0.05
seleccionado. Asimismo, el valor T calculado, se encuentra fuera del intervalo de
confianza construido al 95%.
64
Fig. 6.11 Prueba T de dos muestras antes y después
Los resultados de la prueba T hecha a los datos antes y después de la
implementación, muestra que si hay una diferencia significativa, la hipótesis nula
se rechaza, se acepta la hipótesis alternativa se concluye que realmente hubo
una reducción del tiempo muerto ocasionado por fallas en el equipo denominado
sistema de visión.
65
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se concluye que el proceso del cambio dentro de una celda de manufactura
resulta favorable, debido a que al formar un equipo de trabajo involucrando desde
el nivel operativo hasta el gerencial, da como beneficio un aumento la calidad en
base a que se analizan los factores contribuyentes a los errores cometidos día a
día, se motiva al equipo de producción al ser tomadas en cuenta sus opiniones, se
reduce el estrés físico al ser rediseñadas las estaciones de trabajo, se encuentra
la estación critica dentro de la celda o línea de producción.
Otro punto a favor dentro de los impactos en calidad, es el hecho de hacer
ayudas visuales descriptivas, lo cual logra que una persona externa a la celda
entienda las partes contribuyentes a la pieza, esto permite que se puedan
diferenciar las partes que pueden ser utilizadas por error o que son criticas en el
desempeño del producto.
Todos los puntos listados como beneficios en el párrafo anterior se unen para
la reducción del costo de manufactura, lo cual es un factor a favor de la compañía
al volverla mas competitiva dentro de su ramo. Este nuevo costo de manufactura
se debe de tener como punto de partida para iniciar nuevamente el proceso del
cambio, este costo no debe de permanecer estable, ya que de ser así, nos sitúa
en desventaja y podría dar como resultado una perdida de mercado.
Se recomienda iniciar el ciclo de mejora continua dentro de esta celda de
manufactura, ya que al haber iniciado como celda prototipo de bajo costo, influyó
gravemente en la mentalidad del personal de producción al decir no se puede
aumentar la salida o la calidad siempre va a ser crítica por la complejidad del
producto.
66
Retomando el tema de complejidad de producto, se recomienda preparar
ayudas visuales sencillas al entendimiento de cualquier nivel, lo cual evita que se
tenga una sola persona catalogada como la experta y se genere una dependencia
negativa hacia ella. Otro punto que se debe de considerar, es el entrenamiento
que se otorgue al personal operativo y técnico para el arranque de un nuevo
producto, lo cual impacta en el sentido de pertenencia de todos hacia su celda de
producción, mejorando la calidad y las salida de producción de la misma.
67
8. BIBLIOGRAFIA
García R. (2005). Estudio del Trabajo Ingeniería de Métodos y Medición del Trabajo, Edit. Mc Graw Hill. Goover P. (2004). Fundamentos de Manufactura Moderna: Materiales, Procesos y sistemas, Edit. Prentice Hall. Hartmann H. y Charles L. en Zandin Kjell B. (2005). Manual del Ingeniero Industrial, Tomo II, Edit. Mc Graw Hill. Hirano H. (1998). 5s for Operators: Pillars of the Visual Workplace, Edit Productivity, primera edición. Imai, M. (1988). Kaizen la clave de la ventaja competitiva japonesa. Jambrow M. (2003). SMC Consulting Group White Paper “Implementing WinLean‟ SM Manufacturing The Next Generation of Lean Manufacturing. Peterman M. (2001). Lean Manufacturing and the Quality Queso, Edit Tooling & Production Solón. Pineda. K. (2006). Monografía „Que es la Manufactura Esbelta”. Suzaki K. (1987). The New Manufacturing Challenge, Edit The Free Press. Yokota M, Soto Y, Akiyama M y Katama Hideaki en Zandin K. (2005). Manual del Ingeniero Industrial, Tomo I, Edit. Mc Graw Hill. Carrillo E. (2004). “ Kaizen Blitz, Mejoramiento de linea de manufactura AC-IN para RCA. Chavez A. (2005). Memorias de Residencia, “Instalacion de una Celda de Manufactura”
68
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Medina. (2006). Monografía de Curso de Titulación “Aplicación de las 5´s y Kanban”
69
ANEXO A
Base de Datos con Tiempos MOST®
70
71
72
73
74
75
ANEXO B
Estudio de Repetitibilidad y Reproducibilidad para Sistemas de
Visión
76
77
78
79
80