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MEJORAMIENTO EN LOS TIEMPOS DE ENTREGA DE MOLDES PARAINYECCIÓN DE PLÁSTICOS EN GAYSA LTDA., A TRAVÉS DEL DESARROLLODE UN MODELO DE SIMULACIÓN EN PROMODEL® - Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al Título de IngenieroIndustrialTRANSCRIPT
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MEJORAMIENTO EN LOS TIEMPOS DE ENTREGA DE MOLDES PARA INYECCIÓN DE PLÁSTICOS EN GAYSA LTDA., A TRAVÉS DEL DESARROLLO
DE UN MODELO DE SIMULACIÓN EN PROMODEL®
ANGÉLICA MARÍA GUARÍN HERNÁNDEZ GIOVANNI PIEDRAHITA SUAZA
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
BOGOTÁ D.C. 2010
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MEJORAMIENTO EN LOS TIEMPOS DE ENTREGA DE MOLDES PARA
INYECCIÓN DE PLÁSTICOS EN GAYSA LTDA., A TRAVÉS DEL DESARROLLO
DE UN MODELO DE SIMULACIÓN EN PROMODEL®
ANGÉLICA MARÍA GUARÍN HERNÁNDEZ GIOVANNI PIEDRAHITA SUAZA
Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al Título de Ingeniero Industrial
Director del Seminario ÓSCAR HERRERA Ingeniero Industrial
ESCUELA COLOMBIANA DE CARRERAS INDUSTRIALES FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
BOGOTÁ D.C. 2010
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DEDICATORIA
A Dios, quien con su inmenso amor iluminó siempre mi camino a través de estos años de formación. A mis padres y mi familia, quienes siempre fueron mi apoyo y que
estuvieron al tanto de mi desempeño. A mis amigos y compañeros, especialmente mi
compañero en este trabajo, quienes siempre me respaldaron y que muchas
veces me brindaron su colaboración desinteresada.
Angélica María Guarín Hernández
A mis padres y hermanos que sin su apoyo no hubiera posible lograr alcanzar esta
etapa de mi vida. De igual forma, a la familia Clavijo Betancourt, que siempre estuvieron
para darme una mano.
Un agradecimiento especial a mi amiga Angélica María Guarín, quien me ha
apoyado y colaborado durante mi carrera.
Giovanni Piedrahita Suaza
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AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen, como primera medida, a los docentes que los formaron durante este ciclo, especialmente a Óscar Mayorga, Roberto Bermúdez, Carlos León, Fabio Ortega, Pedro Sarmiento y Óscar Herrera, director del seminario. Al señor Alfredo García y las directivas y personal de GAYSA LTDA., por su colaboración y quienes permitieron el acceso a la empresa, para desarrollar de la mejor manera este trabajo. Asimismo, a los compañeros de estudio, en especial a Andrea Osorio y Carolina Echeverry.
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TABLA DE CONTENIDO
LISTADO DE GRÁFICOS ...................................................................................... 11
LISTADO DE TABLAS ........................................................................................... 14
INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 16
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................... 18
1.1 DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN ......................................................... 19
1.2 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ........................................................... 22
1.3 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ........................................................ 22
2. OBJETIVOS ................................................................................................. 24
2.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 24
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 24
3. METODOLOGÍA .......................................................................................... 25
3.1 DEFINICIÓN DEL SISTEMA .................................................................... 25
3.2 RECOLECCIÓN DE DATOS .................................................................... 25
3.4 DESARROLLO DEL MODELO EN EL SOFTWARE ................................ 25
3.5 VALIDACIÓN ............................................................................................ 25
3.6 EXPERIMENTACIÓN ............................................................................... 26
3.7 INTERPRETACIÓN .................................................................................. 26
3.8 EVALUACIÓN DE ESCENARIOS ............................................................ 26
3.9 ANÁLISIS DE INGENIERÍA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LAS
MEJORAS.............................................................................................................. 26
4. MARCO REFERENCIAL .............................................................................. 27
4.1 MARCO TEÓRICO ................................................................................... 27
4.1.1 Análisis de Procesos ............................................................................. 27
4.1.1.1 Principios generales del análisis de procesos ................................. 27
4.1.2 Herramientas para el análisis y administración de procesos ................ 29
4.1.3 Simulación de Procesos ........................................................................ 29
4.1.3.1 Ventajas y desventajas en el uso de la Simulación ........................ 30
7
4.1.3.2 Usos de la Simulación..................................................................... 31
4.1.4 Productividad ........................................................................................ 33
4.2 MARCO CONCEPTUAL ........................................................................... 34
4.2.1 Análisis de Entrada ............................................................................... 34
4.2.2 Análisis de Salida .................................................................................. 34
4.2.3 Distribución de Probabilidad ................................................................. 35
4.2.4 Indicador de Gestión ............................................................................. 35
4.2.5 Inyección de plástico ............................................................................. 35
4.2.6 Molde para inyección de plástico .......................................................... 36
4.2.7 Proceso ................................................................................................. 37
4.2.8 Promodel ............................................................................................... 37
4.2.9 Pruebas de homogeneidad ................................................................... 37
4.2.10 Pruebas de independencia ................................................................... 37
4.2.11 Prueba de Bondad de ajuste ................................................................. 37
4.2.12 Prueba no paramétrica .......................................................................... 38
4.2.13 Simulación ............................................................................................ 38
4.3 MARCO HISTÓRICO................................................................................ 38
6.3.1 Nombre de la Empresa ......................................................................... 38
4.3.2 Objeto Social ......................................................................................... 39
4.3.3 Breve reseña histórica .......................................................................... 39
4.3.4 Mapa Estratégico .................................................................................. 40
4.3.4.1 Visión .............................................................................................. 40
4.3.4.2 Misión.............................................................................................. 40
4.3.4.3 Políticas Gerenciales ...................................................................... 40
4.3.4.4 Principios Corporativos ................................................................... 41
4.3.5 Estructura organizacional – Organigrama de funciones ........................ 41
4.3.6 Mercado Meta ....................................................................................... 42
4.3.6.1 Proveedores .................................................................................... 42
4.3.6.2 Clientes externos ............................................................................ 43
4.4 MARCO LEGAL ........................................................................................ 44
4.4.1 Legislación Tributaria ............................................................................ 44
4.4.2 Legislación Laboral ............................................................................... 44
8
4.4.3 Legislación Ambiental ........................................................................... 45
5. CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA .......................................................... 47
5.1. DIAGNÓSTICO DE LA EMPRESA ................................................................. 47
5.1.1 Análisis logístico de la empresa ............................................................ 47
5.1.1.1 Canales de Comercialización .......................................................... 47
5.1.1.2 Mercadeo ........................................................................................ 47
5.1.1.3 Manejo de Inventarios ..................................................................... 48
5.1.2 Diagnóstico estratégico ......................................................................... 48
5.1.2.1 Matriz DOFA ................................................................................... 49
5.1.2.2 Diagrama Causa – efecto ............................................................... 58
5.2 DESCRIPCIÓN DE LAS FASES DE FABRICACIÓN DEL MOLDE ......... 60
5.3 CARACTERIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA ..................................... 61
5.4 DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO ....................................... 63
5.5 DIAGRAMA DE OPERACIONES ............................................................. 64
5.6 DIAGRAMA DE FLUJO ............................................................................ 65
5.7 IDENTIFICACIÓN DEL SISTEMA ............................................................ 65
5.7.1 Objetivo de la simulación ...................................................................... 65
5.7.2 Alcance ................................................................................................. 66
5.7.3 Limitaciones .......................................................................................... 66
5.7.4 Definición de variables .......................................................................... 66
5.7.4.1 Variables de Decisión ..................................................................... 66
5.7.4.2 Variables de Respuesta .................................................................. 67
5.7.5 Longitud de corrida ............................................................................... 67
6. RECOLECCIÓN DE DATOS........................................................................ 68
7. ANÁLISIS DE DATOS .................................................................................. 82
7.1 ANÁLISIS DE INDEPENDENCIA ............................................................. 83
7.2 ANÁLISIS DE HOMOGENEIDAD ............................................................. 86
7.3 ANÁLISIS DE BONDAD DE AJUSTE ....................................................... 90
8. DISEÑO DEL MODELO DE SIMULACIÓN .................................................. 96
8.1 ELEMENTOS BÁSICOS ........................................................................... 96
9
8.1.1 Locaciones (locations) .......................................................................... 96
8.1.2 Entidades (entities) ............................................................................... 97
8.1.3 Arribos (arrivals) .................................................................................... 98
8.1.4 Proceso (processing) ............................................................................ 99
8.2 ELEMENTOS DE SOPORTE ................................................................. 104
8.2.1 Recursos (resources) .......................................................................... 104
8.2.2 Rutas (path networks) ......................................................................... 104
8.2.3 Variables globales (global variables)................................................... 105
8.2.4 Atributos (attributes) ............................................................................ 105
8.2.5 Subrutinas (subroutines) ..................................................................... 106
8.2.6 Distribuciones (user distribution) ......................................................... 106
8.2.7 Ciclos de arribo (arrival cycles) ........................................................... 107
8.3 CORRIDA DE SIMULACIÓN .................................................................. 108
8.3.1 Estadísticas del comportamiento del sistema actual ........................... 111
8.3.2 Conclusión .......................................................................................... 117
9. EVALUACIÓN DE ESCENARIOS .............................................................. 118
9.1 PROPUESTAS ....................................................................................... 118
9.1.1 Alternativa 1: Adquisición de placas mecanizadas ............................. 118
9.1.2 Alternativa 2: Adquisición de los portamoldes fabricados ................... 118
9.1.3 Alternativa 3: Adquisición de un centro de mecanizado...................... 119
9.1.4 Alternativa 4: Adquisición de una electroerosionadora ....................... 120
9.2 ANÁLISIS DE LAS PROPUESTAS ........................................................ 121
9.2.1 Análisis de los indicadores de Desempeño ......................................... 121
9.2.1 Análisis de los estados de las locaciones y entidades: ....................... 132
9.3 PROPUESTA FINAL............................................................................... 138
10. ANÁLISIS DE INGENIERÍA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LAS MEJORAS............................................................................................................ 139
10.1 ANÁLISIS DEL PROCESO MEJORADO ................................................ 139
10.1.2 Diagrama de flujo del proceso ............................................................ 140
10.1.3 Diagrama de recorrido del proceso ..................................................... 141
10.1.4 Diagrama de operaciones ................................................................... 142
10.2 MEJORAMIENTO DE LA PRODUCTIVIDAD ......................................... 143
10
10.2.1 Aumento de la productividad ............................................................... 143
10.2.2 Aumento de la producción ................................................................... 143
10.2.3 Disminución de costos ......................................................................... 144
10.3 ANÁLISIS FINANCIERO ......................................................................... 145
CONCLUSIONES ................................................................................................ 148
RECOMENDACIONES ........................................................................................ 150
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 152
ANEXOS .............................................................................................................. 157
11
LISTADO DE GRÁFICOS
Gráfico 1 Diagrama PQ – Ingresos operacionales en Gaysa Ltda. por proceso productivo
20
Gráfico 2 Proceso de la fabricación de moldes para inyección de plástico en Gaysa Ltda.
21
Gráfico 3 Naturaleza crítica de las etapas del análisis de procesos 28
Gráfico 4 Desarrollo de un Proyecto de Simulación 32
Gráfico 5 Esquema General de la Máquina para inyección de plástico 35
Gráfico 6 Molde en acero para inyección de plástico 36
Gráfico 7 Logotipo de Gaysa Ltda. 39
Gráfico 8 Organigrama Gaysa Ltda. 42
Gráfico 9 Matriz para estrategias DOFA 54
Gráfico 10 Diagrama causa – efecto
59
Gráfico 11 Análisis de entrada de los datos 83
Gráfico 12 Cálculo del coeficiente de correlación 84
Gráfico 13 Gráficos de dispersión 86
Gráfico 14 Test de múltiples rangos y gráfico de cajas y bigotes de las variables
87
Gráfico 15 Análisis de los grupos RMP y F1MP 88
Gráfico 16 Análisis del grupo RMG, BMG 89
Gráfico 17 Análisis del grupo TMP, TMG 89
Gráfico 18 Análisis del grupo EMP, EMG 89
12
Gráfico 19 Análisis del grupo F2MG, F2MP 90
Gráfico 20 Análisis del grupo AMP, AMG 90
Gráfico 21 Gráficos de barras para determinación de rangos 94
Gráfico 22 Arribos 99
Gráfico 23 Ventanas de la función Processing 100
Gráfico 24 Ventana Routing Rule 101
Gráfico 25 Processing para las entidades del modelo 102
Gráfico 26 Recursos del modelo 105
Gráfico 27 Rutas del modelo 105
Gráfico 28 Variables Globales del modelo 106
Gráfico 29 Atributos del modelo 107
Gráfico 30 Subrutinas del modelo 107
Gráfico 31 Ciclos de arribo del modelo 109
Gráfico 32 Opciones de simulación 109
Gráfico 33 Simulación en proceso del modelo 111
Gráfico 34 Estados de las locaciones de capacidad simple 112
Gráfico 35 Estados de las entidades del modelo 113
Gráfico 36 Actividad de las entidades 114
Gráfico 37 Estados de las locaciones de capacidad múltiple
116
Gráfico 38 Estados de las variables
117
Gráfico 39 WIP y TC en Moldes Grandes 123
Gráfico 40 WIP y TC en Moldes Pequeños 123
13
Gráfico 41 WIP y TC en Trabajos de Electroerosión 124
Gráfico 42 Throughput de las entidades 124
Gráfico 43 Simulación valor de canon 147
14
LISTADO DE TABLAS
Tabla 1 Distribución e impacto de los ingresos operacionales en Gaysa Ltda.
19
Tabla 2 Clasificación de las herramientas para el análisis de procesos 29
Tabla 3 Razones para medición de la productividad 34
Tabla 4 Listado de Proveedores Gaysa Ltda. 42
Tabla 5 Listado de Clientes Gaysa Ltda. 43
Tabla 6 Matriz de impactos DOFA ponderada 53
Tabla 7 Estrategias DOFA 55
Tabla 8 Avances para diversos materiales con el uso de herramientas para alta velocidad
69
Tabla 9 Valores de velocidad para el cálculo del tiempo de fresado
71
Tabla 10 Datos de los moldes fabricados en Gaysa Ltda. en el período 2004 – 2009
73
Tabla 11 Tiempos de mecanizados de los moldes 75
Tabla 12 Tiempos de arribo de trabajos de erosión en el período 2005 - 2008
77
Tabla 13 Tiempos de arribo y duración de los trabajos de electroerosión 81
Tabla 14 Tiempos de arribo y duración en la elaboración de moldes 82
Tabla 15 Resultados de coeficientes de correlación inter e intravariables 85
Tabla 16 Resultados del análisis de Bondad de ajuste 91
Tabla 17 Resultados comportamiento distribuciones empíricas 96
Tabla 18 Locaciones del modelo 97
15
Tabla 19 Entidades del modelo 99
Tabla 20 Distribuciones del modelo 108
Tabla 21 Comparación del TH, WIP, TC de las alternativas 126
Tabla 22 Comparación cuantitativa de indicadores de desempeño 132
Tabla 23 Estado de las locaciones de capacidad individual 134
Tabla 24 Estado y actividad de las entidades 137
Tabla 25 Comparación del Throughput promedio de las entidades 144
Tabla 26 Comparación de las salidas del modelo 144
Tabla 27 Comparación de los tiempos en operación 145
Tabla 28 Comparación de la disminución de costos entre la situación actual y la alternativa
145
Tabla 29 Cálculo del Valor Presente Neto 147
16
INTRODUCCIÓN La pequeña y mediana empresa industrial representan un factor decisivo para el crecimiento económico de la nación, así mismo, la industria metalmecánica se constituye en el sector de apoyo para el funcionamiento de los demás sectores industriales, ya que provee las herramientas, equipos y piezas utilizadas en el los diferentes niveles de la cadena productiva de las industrias. De igual manera, la aplicación de los conceptos y herramientas adquiridos durante la formación como ingenieros industriales en el sector productivo real son actividades necesarias para la formación integral como profesionales, además de realizar un aporte importante a las organizaciones empresariales. En este orden de ideas se elaboró el presente trabajo de grado, teniendo como meta fundamental desarrollar un modelo de simulación que permita mejorar el tiempo de entrega pactado con los clientes de los moldes para inyección de plástico. Tomando como base lo anterior, el presente trabajo se encuentra estructurado de la siguiente manera: En el segundo capítulo se realiza el planteamiento del problema, describiéndolo y justificando el desarrollo de la propuesta, además de definir el cuestionamiento del problema de investigación y sus respectivas preguntas. En el tercer apartado de plantean el objetivo general y los objetivos específicos que se persiguen. La secuencia de la metodología a utilizar para desarrollar el modelo es presentada en el capítulo 3. El marco referencial es desplegado en el capítulo 4, donde se presenta el marco teórico, que contextualiza la teoría que apoya el desarrollo de la propuesta. En el marco conceptual se exponen las definiciones que están interrelacionados con el objeto de la investigación. Las generalidades de la empresa, historia, mapa estratégico y estructura organizacional se desarrollan en el marco histórico. Los aspectos legales ambientales son presentados en el marco legal. En el capítulo 5 se realiza la caracterización del sistema, llevando a cabo un diagnóstico logístico y estratégico, con el fin de conocer el entorno de la empresa y los aspectos internos y externos que impactan su producción. Para esto, se utilizan dos herramientas como lo son el análisis DOFA y la aplicación del esquema causa – efecto. De igual manera, se describe el proceso productivo a través de los diagramas de recorrido, flujo y cursograma analítico, con el fin de detallar las diferentes operaciones que se llevan a cabo en el área de mecanizados de la empresa.
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La recolección de datos para el modelo es descrita en el capítulo 6, donde se presenta la información que se obtuvo en la empresa y la que fue calculada para el análisis estadístico. En el séptimo capítulo se realiza el análisis de entrada de los datos, lo cuál se lleva a cabo con diferentes pruebas estadísticas que proveen softwares como Excel, Stargraphics y Stat::Fit. El desarrollo del modelo en Promodel se describe en el capítulo 8, donde se muestran los elementos que fueron usados del software para programar la simulación, además de las estadísticas y gráficas obtenidas y su correspondiente análisis. En el capítulo 9 se realiza el análisis de escenarios para implementación de mejoras en la empresa, los cuales se obtuvieron a partir del diagnóstico de la organización y del análisis del modelo actual en Promodel. Estos escenarios se igualmente fueron simulados a sus características en Promodel para comparar su comportamiento y el de sus indicadores para la elección del mejor de ellos. El análisis de ingeniería para la implementación de las mejoras se lleva a cabo en el décimo capítulo, donde se describen las mejoras que se obtendrían en los procesos con la implementación del escenario elegido, además de las mejoras en los indicadores evaluados. De igual manera, se realiza un análisis financiero de la opción y su disminución de costos. En el siguiente capítulo se proporcionan las conclusiones y recomendaciones del trabajo y finalmente, se enuncian las referencias bibliográficas utilizadas para el desarrollo de este anteproyecto, en el apartado de Bibliografía
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1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Gaysa Ltda. es una empresa del sector metalmecánico que desde hace 40 años se dedica a la inyección de productos plásticos, fabricación de moldes para inyección de plástico y prestación de servicios de mecanizado. A pesar del poco conocimiento que poseen las directivas de la empresa acerca de herramientas gerenciales, estratégicas, administrativas y la falta de cultura organizacional, siempre se ha buscado lograr y mantener la satisfacción del cliente. Para lograr este objetivo los esfuerzos de la empresa se centran en entregar productos que cumplan los requerimientos del cliente, asesoría oportuna y especializada y cumplimiento en tiempos de entrega. Desde finales del año 2007 y principios del 2008 hasta la fecha el número de moldes que se entregan después de la fecha de entrega pactada con los clientes cada vez va en aumento, a tal punto que la empresa fue demandada por daños y perjuicios, debido al incumplimiento en la entrega de uno de los moldes. También se ha observado el aumento en las pólizas de cumplimiento que se están firmando cuando anteriormente era suficiente un acuerdo verbal, y las continuas conciliaciones para lograr una prorroga. Actualmente el 100% de los moldes que se están produciendo no cumplirán las fechas de entrega pactadas con los clientes. Esta situación es muy preocupante ya que las sanciones a las que se hace acreedor socavan la situación económica y repercuten de manera negativa en la imagen de la empresa. Es importante resaltar que en nuestro país las MYPIMES son un elemento muy importante en la economía, actualmente se encuentran ante nuevas condiciones en las que la globalización, la reestructuración de las actividades económicas, la revolución tecnológica en los procesos productivos, entre otros, han provocado gradualmente un clima más competitivo, por lo que muchas organizaciones se han visto en la necesidad de cambiar las formas tradicionales de organización de la producción, para poder mantenerse. En este caso particular, Gaysa ha sido una de las empresas que, ante esta situación no se ha preparado adecuadamente para asumir este nuevo escenario económico y hacerse competitiva en el mercado, analizando y si fuera el caso, cambiando sus métodos de producción con el fin de mejorar su productividad, calidad y cumplimiento con el cliente, con la meta de posicionarse tanto en los mercados locales como los internacionales.
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1.1 DESCRIPCIÓN Y JUSTIFICACIÓN
Los ingresos operacionales que recibe Gaysa Ltda. provienen en su gran mayoría la fabricación de moldes para inyección de plástico y del servicio de inyección de plástico. Otros conceptos de ingreso son el servicio de electroerosionado, de rectificado, venta de chatarra y alquiler por horas de algunas máquinas. La distribución de los ingresos percibidos por la empresa entre el 1 de marzo de 2009 y 15 de enero de 2010 se muestra en el gráfico 1 y en la tabla 1 se especifica su porcentaje de impacto en el ingreso total. Tabla 1 Distribución e impacto de los ingresos operacionales en Gaysa Ltda.
ACTIVIDAD INGRESOS* PORCENTAJE
Servicio de electroerosionado 6.500 7,78%
Servicio de inyección 35.000 41,88%
Servicio de rectificado 600 0,72%
Fabricación de moldes de inyección 40.470 48,43%
Otros 1.000 1,20%
TOTAL FACTURADO $ 83.570 100,00%
* en miles de pesos
Fuente: Gaysa Ltda.
20
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
30.000
35.000
40.000
45.000
Serv.de electroerosionado Serv. de inyección
Serv.de rectificadoFabricación de
moldes OtrosPRODUCTO
ING
RE
SO
Gráfico 1 Diagrama PQ – Ingresos operacionales en Gaysa Ltda. por proceso productivo .
Fuente: Gaysa Ltda.
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Se observa que el proceso productivo que más impacto tiene en los ingresos operacionales de la empresa es la fabricación de moldes para inyección de plástico, por lo que el desarrollo del modelo de simulación se centrará en este proceso. A continuación se presenta la descripción gráfica del proceso a través de un diagrama de cajas. Gráfico 2 Proceso de la fabricación de moldes para inyección de plástico en Gaysa Ltda.
Fuente: Autores
De acuerdo a lo anterior, la trascendencia de este trabajo dentro de nuestra formación como ingenieros industriales, se centra en plantear un modelo con el empleo asociado de técnicas administrativas y de producción que han sido
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apropiadas a través de nuestro ciclo de aprendizaje, el uso del software de simulación y análisis estadístico, para dar una alternativa plausible a Gaysa Ltda., con la meta de lograr minimizar, o mejor aún, reducir a cero las entregas fuera de tiempo de sus pedidos en el proceso de fabricación de moldes para inyección de plástico. También se pretende que la aplicación de esta alternativa sea una oportunidad de mejoramiento para que Gaysa Ltda. mejore sus índices de productividad. Además, dado que la producción de plásticos y más específicamente la obtención de productos a través del molde por inyección es un importante renglón dentro de la economía, la producción de moldes para este proceso es primordial para su desarrollo. Asimismo, la metalmecánica es un sector en auge, con unas excelentes perspectivas de desarrollo en el ámbito económico nacional e internacional, por lo que es necesario que la empresa inicie con el conocimiento de la técnica de simulación de procesos, la cual será un gran soporte en el análisis de sus operaciones y la consecución de sus metas productivas, en combinación con otras técnicas de carácter administrativo, logístico y manufacturero que podrá ir implementando paulatinamente. Pero, ¿por qué llevar a cabo este proyecto a través de la simulación o no de otras técnicas? Una razón es que la simulación es una técnica en auge que, aunque compleja, permite obtener resultados muy cercanos a la realidad, incluso animados, y que se pueden lograr en poco tiempo, ya que permite plantear modelos que aunque estén programados para largos períodos de tiempo, pueden ser evaluados en lapsos más cortos, por lo que es posible mostrar alternativas de solución más rápidamente a la empresa. De igual manera, hay técnicas de optimización, como la programación lineal que ofrecen el resultado óptimo, pero no brindan la opción de otro tipo de alternativas que pueden ser menos costosas para la compañía. Asimismo, la simulación permitirá tener en cuenta más variables para ser evaluadas que otro tipo de técnicas. 1.2 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ¿Es posible solucionar los inconvenientes para la entrega a tiempo de los moldes para inyección de plástico que fabrica Gaysa Ltda. a través de la formulación de un modelo de simulación? 1.3 PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ¿Cómo está estructurado el proceso de fabricación de moldes en Gaysa Ltda.? ¿Qué limitaciones y restricciones se deben tener en cuenta para el desarrollo del modelo?
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¿Cuáles son los requerimientos de información de esta simulación y qué tipo de fuentes la suministrarán? ¿Qué variables y de qué tipo intervienen en el sistema de producción de moldes de la empresa? ¿El software elegido cumple con todas las especificaciones para llevar a cabo la simulación? ¿Qué tipo de variaciones en el sistema se realizarán en el sistema para llevar a cabo su experimentación? ¿Qué información se espera obtener del análisis de los datos de salida? ¿Qué variables se tendrán en cuenta para la evaluación de escenarios? ¿Cuál es la probabilidad de implementación del mejor escenario para la empresa?
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2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL Mejorar los tiempos de entrega de moldes de inyección de plásticos en Gaysa Ltda., a través del desarrollo de un modelo de simulación en Promodel. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Definir el sistema, sus variables y restricciones de forma clara y precisa, a través de un diagnóstico preliminar y de los problemas observados directamente por los autores.
Recolectar los datos que permitan estimar variables y parámetros de entrada, teniendo en cuenta los requerimientos de información del modelo.
Analizar los datos recolectados a través de herramientas estadísticas y el uso de software.
Desarrollar el modelo en ProModel con el fin de observar su comportamiento.
Validar el modelo contra el sistema real, a través pruebas que aseguren la mayor probabilidad de conformidad del modelo.
Experimentar realizando variaciones en el sistema y observar el efecto en el comportamiento de dicho sistema.
Interpretar los resultados que arroja la simulación y darlos a conocer a las directivas de la empresa, para tomar la decisión que más se adapte a las necesidades del proceso.
Evaluar diferentes propuestas para el mejoramiento de la producción de moldes en Gaysa, analizando diferentes variables de costos, métodos, maquinaria, mano de obra, materiales, medio ambiente y tiempos de entrega, en escenarios posibles para la empresa.
Definir el escenario más apropiado para la implementación, teniendo en cuenta las necesidades de los procesos de negocios de la empresa.
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3. METODOLOGÍA 3.1 DEFINICIÓN DEL SISTEMA Se realizará un análisis preliminar del sistema, con el fin de determinar la interacción de este con otros sistemas, sus restricciones, las variables que interactúan dentro de él y sus interrelaciones, las medidas de efectividad que se van a utilizar para definir y estudiarlo y los resultados que se esperan obtener del estudio. 3.2 RECOLECCIÓN DE DATOS Es posible que la dificultad o facilidad de recolección de datos influya directamente sobre el modelo, por lo que se definirá clara y exactamente los datos que el modelo requerirá para producir los resultados deseados. Esta información se obtendrá de registros, órdenes de trabajo, órdenes de compra, entrevistas directas con el personal que desarrolla el proceso y/o por experimentación directa. De igual manera, se definirá el nivel de detalle de los datos a recolectar, teniendo en cuenta los objetivos del proyecto, las medidas de efectividad definidas, la disponibilidad de los datos, la credibilidad de los mismos y las restricciones de tiempo y dinero. 3.3 ANÁLISIS DE LOS DATOS RECOLECTADOS En esta etapa se determinarán los componentes del modelo y sus parámetros. A partir de los datos recolectados en la etapa anterior, se establecerán las distribuciones de probabilidad y los parámetros a considerar, a través del uso de Excel y de softwares de análisis estadístico Statgraphics y Stat::Fit. 3.4 DESARROLLO DEL MODELO EN EL SOFTWARE Se generarán las instrucciones para lograr que el modelo pueda ser ejecutado por el software, en este caso Promodel®. 3.5 VALIDACIÓN
Es una de las etapas más importantes dentro del desarrollo del modelo, ya que a través de esta será posible detallar deficiencias en la formulación del modelo o de los datos que fueron alimentados. Para esta validación se recurrirá alguna(s) las siguientes opciones:
Técnicas estadísticas
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Opinión de expertos respecto al resultado de la simulación
Exactitud con que se predicen datos históricos
Exactitud en la predicción del futuro
Comprobación de falla del modelo de simulación al utilizar datos que hacen fallar el sistema real
Aceptación y confianza en el modelo de la persona que hará uso de los resultados que arroje el experimento de simulación. 3.6 EXPERIMENTACIÓN
Esta se realizará después que el modelo ha sido validado, para obtener información acerca del comportamiento del sistema a través de la realización del análisis de sensibilidad de los indicadores requeridos. 3.7 INTERPRETACIÓN Los resultados que arroja la simulación serán analizados respecto al comportamiento del sistema actual. 3.8 EVALUACIÓN DE ESCENARIOS En esta etapa se evaluará, teniendo en cuenta el objetivo de la simulación, propuestas para el mejoramiento de la producción de moldes en Gaysa, analizando diferentes variables de métodos, maquinaria, mano de obra, materiales, medio ambiente y tiempos de entrega. 3.9 ANÁLISIS DE INGENIERÍA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LAS MEJORAS. Es esta etapa se definirá, describirá y preparará el mejor escenario para la implementación, teniendo en cuenta las necesidades de los procesos de negocios de la empresa. De igual manera se darán recomendaciones para la implementación, testeo, y planificación completa de la instalación.1
1 COSS BU, Raúl, Simulación, un enfoque práctico. Editorial Limusa S.A. Grupo Noriega Editores. México
D.F. 2005. p. 13
27
4. MARCO REFERENCIAL
4.1 MARCO TEÓRICO
4.1.1 Análisis de Procesos2: Se refiere a la aplicación de métodos científicos, al reconocimiento y definición de problemas, así como al desarrollo de procedimiento para su solución. El análisis de procesos comprende un examen global del proceso, de otros procesos posibles, así como de sus aspectos económicos.3 Así, el análisis de procesos permite alcanzar una visión sistémica de las organizaciones como el transcurrir continuo de un conjunto articulado de procesos, subprocesos y actividades, uno de los cuales toma el carácter de dominante o principal y los otros de subordinados o de apoyo. Este análisis de procesos difiere, por tanto, radicalmente del simple ordenamiento de actividades propuesto en los manuales de organización y métodos. 4.1.1.1 Principios generales del análisis de procesos4: Para planificar, organizar, evaluar y controlar procesos, es preciso conocer los factores fundamentales que influyen en su funcionamiento. Una forma de conseguirlo consiste en construir una réplica real, a pequeña escala del proceso y efectuar cambios en las variables de entrada mientras se observa el funcionamiento. Una técnica de este tipo lleva mucho tiempo y resulta costosa, además puede que puede imposible de llevar a cabo en la práctica. Con frecuencia resulta mucho más conveniente emplear representaciones conceptuales del proceso o una construcción del modelo. Para un proceso y un problema determinados se tratará de establecer una serie de relaciones matemáticas, junto con las condiciones límite. Debido a la complejidad de los procesos reales y las limitaciones matemáticas, el modelo sólo representa con exactitud unas pocas propiedades del proceso. Con base en este primer modelo, se intenta encontrar sus deficiencias y construir otro modelo que las corrija y que siga siendo sencillo para su tratamiento matemático. Luego se ensaya diferentes modelos antes de encontrar aquel que representa los atributos particulares del proceso.
2 GONELLA STELLA, Carlos. “Un único portal del estado, basado en gestión de procesos y software libre”.
{En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: www.informaticahabana.com/evento_virtual/files/GOB002.doc 3 MAUTNER HIMMELBLAU, David y Bischoff, Kenneth. Análisis y Simulación de Procesos. Editorial Reverté
S.A. España 2004. p. 2 4 Íbid., p. 7-8
28
Gráfico 3 Naturaleza crítica de las etapas del análisis de procesos
Fuente: MAUTNER HIMMELBLAU, David y Bischoff, Kenneth. Análisis y Simulación de Procesos. España 2004. Editorial Reverté S.A.
Es evidente que la representación conceptual de un proceso real no puede abarcar todos sus detalles, por lo que se buscar desarrollar modelos de procesos que pueden ser fácilmente manipulados, que sirvan para un elevado número de variables e interrelaciones y que den seguridad de representar el proceso real con un razonable grado de confianza. La estrategia general de análisis de procesos complejos tiene las siguientes etapas: 1. Formulación del problema y establecimiento de objetivos y criterios; delimitación de las necesidades de operación 2. Inspección preliminar y clasificación del proceso 3. Determinación preliminar de las relaciones entre los subsistemas 4. Análisis de las variables y relaciones para obtener un conjunto tan sencillo y consistente como sea posible. 5. Establecimiento de un modelo matemático (en los casos que sea aplicable) de las relaciones en función de las variables y parámetros. 6. Evaluación de la forma en la que el modelo representa al proceso real. 7. Aplicación del modelo, interpretación y comprensión de los resultados. Una premisa fundamental que interviene en el análisis de procesos es que el proceso global se puede descomponer en subsistemas diferentes y que existen relaciones entre los subsistemas, que cuando se integran en un todo, pueden simular el proceso. La razón de dividir el proceso en partes para ser analizado es que no es posible conocerlo y describirlo con propiedad como un todo. Mediante
29
una adecuada manipulación y ajuste de los subsistemas se intenta obtener una representación razonablemente correcta del proceso total. Este tratamiento resultará válido para desarrollar un proceso de simulación. 4.1.2 Herramientas para el análisis y administración de procesos5: La aplicación de técnicas adecuadas supone una ayuda muy importante para hacer eficientes los recursos disponibles. Para tal fin, se han desarrollado un amplio conjunto de herramientas que permiten analizar, detectar las causas de los problemas en los procesos y escoger medidas correctivas para su mejoramiento. Según Kaouru Ishikawa, con el uso de un grupo de sencillas herramientas se pueden resolver el 80% de los problemas de una organización. Tabla 2 Clasificación de las herramientas para el análisis de procesos
CLASIFICACIÓN HERRAMIENTA
Herramientas Clásicas para la mejora continua
Hoja de datos Diagrama de Pareto
Diagrama causa - efecto Histograma
Gráfico de control Diagrama de dispersión Estratificación
Herramientas para la gestión o gerenciales
Diagrama de flujo Tormenta (o lluvia) de ideas
Cinco porqués Diagrama de Gantt
Diagrama de afinidad Diagrama de relación
Diagrama en árbol Diagrama matricial
Gráfico del Programa del Proceso de Decisión Diagrama Matricial
Fuente: RED ANDALUZA DE INNOVACIÓN Y TECNOLOGÍA. Modelo Europeo de Gestión. {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://cohdesse.org/Doc/modelo_europeo.pdf
4.1.3 Simulación de Procesos: La simulación es una de las áreas de mayor crecimiento que se ha ido constituyendo como una de las herramientas fundamentales en la toma de decisiones apoyadas por computador. Existen tres aspectos principales que han contribuido a su crecimiento:
Incremento en la velocidad del computador y la reducción de los costos en los sistemas de hardware.
5 ESTADOS UNIDOS MEXICANOS. Herramientas para el análisis y mejora de los proceso. {En línea}.
{Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://portal.funcionpublica.gob.mx:8080/wb3/work/sites/SFP/resources/LocalContent/1581/8/herramientas.pdf
30
Adición de salidas gráficas y de animación, que permitió llevarla a las salas de sesiones en donde los resultados se presentan por medio de instrumentos de animación en forma natural en un computador, en vez de presentarlos como informes en papel.
Desarrollo de herramientas de simulación fáciles de usar, las cuales proporcionan resultados estadísticos completos. En algunos casos las relaciones que componen un modelo son lo suficientemente sencillas como para utilizar métodos matemáticos con el fin de obtener información exacta sobre aspectos de interés, lo cual se conoce como soluciones analíticas. Sin embargo, la mayoría de los sistemas reales son demasiado complejos, para ser evaluados analíticamente, por lo tanto estos modelos deben ser estudiados por medio de la simulación.6 4.1.3.1 Ventajas y desventajas en el uso de la Simulación: Aunque esta técnica generalmente se ve como un método de último recurso, recientes avances en su metodología y la gran disponibilidad de software que actualmente existe en el mercado, han hecho que se convierta en una de las herramientas más ampliamente usadas en el análisis de sistemas. Además de las razones antes mencionadas, Thomas H. Naylor ha sugerido que un estudio de simulación es muy recomendable porque presenta las siguientes ventajas:
Se puede estudiar el efecto de cambios internos y externos del sistema, al hacer modificaciones en su modelo y observando efectos en su comportamiento.
Una observación detallada del sistema que se está simulando puede conducir a un mejor entendimiento del sistema y por consiguiente a sugerir estrategias que mejoren la operación y eficiencia del sistema.
Puede ayudar a entender la operación del sistema, a detectar las variables más importantes que interactúan en el sistema y las interrelaciones entre estas.
Puede ser utilizada para experimentar con nuevas situaciones, sobre las cuales tiene poca o ninguna información. A través de esta experimentación es posible anticipar mejor a posibles resultados no previstos.
Puede ser usada para entrenamiento de personal. En algunas ocasiones se puede tener una buena representación de un sistema y entonces a través de él es posible entrenar y dar experiencia a cierto tipo de personal.
Cuando nuevos elementos son introducidos en un sistema, puede ser usada para anticipar cuellos de botella o algún otro problema que puede surgir en el comportamiento del sistema.7
Los sistemas que son sujetos de investigación de su comportamiento no necesitan existir actualmente para ser sujetos de experimentación basados en la simulación. Solo necesitan existir en la mente del diseñador.
6 MÍMESIS. ¿Qué es Simulación? {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.mimesis-
soluciones.com/faq.html 7 COSS BU. Op. Cit. p. 11-14
31
El tiempo puede ser comprimido en los modelos de simulación. Un largo número de alternativas de solución pueden ser simuladas y los resultados pueden estar disponibles de forma breve y ser suficientes para influir en la elección de un diseño para un sistema. De igual manera, las desventajas más importantes que presenta esta técnica son:
Se pueden presentar fallas al producir resultados exactos, porque se supone que un sistema ésta compuesto de uno o más elementos que están sujetos a un comportamiento al azar.
Es una técnica de optimización y no generará soluciones, solo evalúa las que han sido propuestas.
No puede ser conducida o llevado a cabo en poco tiempo. Se requiere un período largo para reunir información, construir, verificar y validar modelos, diseñar experimentos y evaluar e interpretar los resultados.
El establecimiento y mantenimiento de capacidad de simulación envuelve tener mejor personal, software, hardware, entrenamiento, etc., lo que puede hacer de esta herramienta un método costoso
Hay muchas facetas para un estudio de simulación, ya que se debe tener conocimiento de una gran variedad de áreas. Este hecho es algunas veces ignorado, por lo que cada estudio puede ser mal desarrollado, estar incompleto, o podría caer en otro tipo de caminos.8 4.1.3.2 Usos de la Simulación9
Sistema de colas: son sistemas complicados de analizar, por lo que la simulación disminuye esta dificultad. Ejemplos de estos son aquellos donde es posible la llegada al sistema en grupo, la salida de la cola del sistema, el rehusar entrar al sistema cuando la cola es excesivamente grande, etc.
Sistemas de inventarios. Se puede analizar más fácilmente donde todos sus parámetros (tiempo de entrega, demanda, costo de mantener inventario, etc.), son estocásticos.
Proyectos de inversión. Existen en la práctica una gran cantidad de proyectos donde la incertidumbre con respecto a los flujos de efectivo que el proyecto genera a las tasas de interés, a las tasas e inflación, etc., hacen difícil y a veces imposible manejar analíticamente este tipo de problemas.
Sistemas económicos. Se puede utilizar simulación para evaluar el efecto de cierto tipo de decisiones (devaluación de la moneda, el impuesto al valor agregado, etc.), en las demás variables macroeconómicas como: PIB, balanza comercial, inflación, oferta monetaria, circulante, etc.
8 LA COMUNIDAD PETROLERA. Conociendo un poco sobre modelos de simulación. {En línea}. {Consultado
marzo 2010}. Disponible en: http://www.cema.edu.ar/~rst/Simulacion_de_Sistemas/Teoria/Unidad_1._Modelos_y_Simulacion.pdf 9 COSS BU. Op. Cit. p 17-18
32
Estados financieros: El uso de simulación permite analizar cuál de las estrategias de crecimiento son las que llevaran a la organización al logro de sus objetivos y metas de corto, mediano y largo plazo.
Gráfico 4 Desarrollo de un Proyecto de Simulación
MÍMESIS. Pasos de un proyecto de simulación. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.mimesis-soluciones.com/faq.html
Hacer corridas de producción
Analizar los datos de salida Optimización
Formulación del problema
Recolección y análisis de datos de entrada y definición del modelo
¿El modelo conceptual es
válido?
Construcción del modelo y verificación
Hacer corridas piloto
¿El modelo conceptual es
válido?
Desarrollar el diseño de experimentos
Hacer corridas de producción
Documentar, presentar y usar los resultados
si
no
no
si
33
4.1.4 Productividad10: Existen diferentes definiciones en torno a este concepto ya que se ha transformado con el tiempo, sin embargo, en términos generales, la productividad es un indicador que refleja que tan bien se están usando los recursos en la producción de bienes y servicios. Una definición común de la productividad es la que la refiere como una relación entre recursos utilizados y productos obtenidos y denota la eficiencia con la cual los recursos, humanos, capital, conocimientos, energía, etc., son usados para producir. Actualmente se sabe que existe un gran número de factores que afectan el comportamiento de la productividad: inversiones, razón capital/trabajo, investigación y desarrollo científico-tecnológico, uso de la capacidad instalada, las leyes y normas gubernamentales, características de la maquinaria y equipo, costos de los energéticos, calidad de los recursos humanos, sindicatos, etc. En términos generales existen dos formas de medición de la productividad: por un lado están las mediciones parciales que relacionan la producción con un insumo (trabajo o capital); y por el otro, están las multifactoriales que relacionan la producción con un índice ponderado de los diferentes insumos utilizados. La productividad del trabajo es una relación entre la producción y el personal ocupado, y refleja que tan bien se está utilizando el personal ocupado en el proceso productivo. Además, permite estudiar los cambios en la utilización del trabajo, en la movilidad ocupacional, proyectar los requerimientos futuros de mano de obra, determinar la política de formación de recursos humanos, examinar los efectos del cambio tecnológico en el empleo y el desempleo, evaluar el comportamiento de los costos laborales, comparar entre países los avances de productividad. La productividad total de los factores, en cambio, es una medida simultánea de la eficiencia en la utilización conjunta de los recursos. Tanto en el análisis de la productividad multifactorial como de la productividad del trabajo, es necesario tener presente que tanto el factor capital como el factor trabajo no son factores homogéneos. En el caso de éste último, los recursos humanos tienen diferentes características que se reflejan en diferentes calidades. La relevancia de la calidad del trabajo radica en que es uno de los factores que explica el comportamiento de la productividad.
10
MARTÍNEZ DE ITA, María Eugenia. EL CONCEPTO DE PRODUCTIVIDAD EN EL ANÁLISIS ECONÓMICO. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://redem.buap.mx/pdf/eugenia/eugenia1.pdf
34
Tabla 3 Razones para medición de la productividad Productividad Parcial* Cantidad producción elaborada
Cantidad de recursos usados
Productividad Total* Cantidad de producción elaborada
Cantidad de todos los recursos usados *cuanto más alta sea la razón, mayor será la productividad Fuente: HORNGREN, Charles; Datar, Srikant y Foster, George. Contabilidad de costos, un enfoque gerencial. México 2007. Pearson Education., p. 480.
Dado que cualquier recurso significativo es sujeto a ser medido, puede valer como indicador del rendimiento dentro de la productividad. Los recursos se pueden definir con 6M+T, siendo M las iniciales de los distintos tipos de recursos que pueden utilizarse:
Man: Personas
Money: Dinero
Machines: Máquinas
Materials: Materiales
Methods: Métodos
Management: Dirección
Time: Tiempo
Los indicadores más sujetos a cálculo son la Productividad Total, el costo unitario por producto, los resultados obtenidos en una unidad de tiempo y el número de personas por resultado. Hay dos aspectos que deben considerarse en la medición de la productividad:
Los recursos más importantes son el dinero, las personas y el tiempo.
Todos los recursos pueden cuantificarse en dinero11
4.2 MARCO CONCEPTUAL 4.2.1 Análisis de Entrada12: Etapa de la simulación en la que determinan los componentes del modelo y los parámetros del mismo. En esta se establece cuáles componentes son deterministas y cuáles aleatorios; además, en este último caso, deben especificarse las distribuciones de probabilidad y los parámetros a considerar, lo que se logra considerando los datos provenientes del sistema real, modelo de pronóstico e inclusive información subjetiva. 4.2.2 Análisis de Salida14: Consiste en analizar la información obtenida de la experimentación con el modelo, para establecer conclusiones estadísticamente
11
SALGUEIRO, Amado. Indicadores de Gestión y Cuadro de mando. Ediciones de Díaz de Santos. España 2001. p., 65 12
ROMERO, Omar; Muñoz, David y Romero Sergio. Introducción a la ingeniería: Un enfoque industrial. Thompson Editores S.A. México 2006. p. 280.
35
válidas sobre el sistema en estudio. En esta etapa, debe tenerse en cuenta aplicar la técnicas estadísticas apropiadas. 4.2.3 Distribución de Probabilidad13: Indica toda la gama de valores que pueden representarse como resultado de un experimento. Describe la probabilidad que un evento se realice en el futuro por lo que se constituye en una herramienta fundamental para la prospectiva, puesto que se puede diseñar un escenario de acontecimientos futuros considerando las tendencias actuales de diversos fenómenos. Las distribuciones de probabilidad pueden ser continuas o discretas. 4.2.4 Indicador de Gestión14: Es la representación cuantitativa que sirve para medir el cambio de una variable comparada con otra. Se usa para valorar el resultado medido y para medir el logro de objetivos de políticas, programas y proyectos. Un buen indicador debe ser claro, relevante con el objeto de medición y debe proporcionarse periódicamente. 4.2.5 Inyección de plástico15: El proceso de inyección de plástico o moldeo por inyección se usa para la producción de grandes cantidades de piezas complicadas de un modo preciso. Requiere de la fundición del plástico en la máquina inyectora y la utilización del tornillo de la misma para inyectar el plástico en un molde, donde es enfriado. Gráfico 5 Esquema General de la Máquina para inyección de plástico
Fuente: RODRÍGUEZ, Julián; Castro, Lucas y Del Real, Juan Carlos. Procesos Industriales para materiales no metálicos. Editorial Visión Net, segunda edición. España 2006.
13
UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID. Probabilidad y distribuciones de probabilidad. {En
línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.ucm.es/info/socivmyt/paginas/profesorado/benitacompostela/apuntes_estadistica1/Estadistica_Tema%206_probydist_08.pdf 14
DEPARTAMENTO NACIONAL DE PLANEACIÓN. Guía para elaboración de indicadores. {En
línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.dnp.gov.co/archivos/documentos/DIFP_Bpin/Guia_para_elaboracion_de_indicadores.pdf 15
RODRÍGUEZ, Julián; Castro, Lucas y Del Real, Juan Carlos. Procesos Industriales para materiales no metálicos. Editorial Vision Net, segunda edición. España 2006, p. 10-11
36
La popularidad de este método se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, rapidez de fabricación, diseño escalable desde procesos de prototipos rápidos, altos niveles de producción y bajos costos, alta o baja automatización según el costo de la pieza, geometrías muy complicadas que serían imposibles por otras técnicas. 4.2.6 Molde para inyección de plástico16: Es la parte más importante en el proceso de inyección. El termoplástico inyectado por la boquilla de la inyectora se aloja en la cavidad interna del molde donde solidifica, por tanto el molde es el encargado de dar forma y calidad a las piezas en el proceso de inyección. El diseño debe estar acorde con el de la pieza. Gráfico 6 Molde en acero para inyección de plástico
Fuente: Gaysa Ltda.
Los moldes de inyección generalmente están formados por dos mitades:
Parte fija o de inyección: Está sujeta al plato fijo de la maquina inyectora y es donde apoya el cilindro de inyección de la misma. Esto se hace por el lado contrario a la zona donde está definida la cavidad de la pieza, por donde se introduce en el molde el plástico fundido.
Parte móvil o de expulsión: Es la parte que está sujeta al plato móvil de la máquina y se mueve solidariamente con éste. También es donde está normalmente ubicado el sistema de expulsión de la pieza cuando está fría.
16
YUSTOS, Héctor Lorenzo. Aplicación de nuevas tecnologías en la Realización de herramientas para
moldes de Inyección de termoplásticos. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://oa.upm.es/1877/1/HECTOR_LORENZO_YUSTOS.pdf
37
4.2.7 Proceso17: secuencia de actividades que transforman de una manera coordinada unos insumos en un producto con valor agregado para un cliente; un proceso bien diseñado, con información acerca de lo que ocurre y controles de calidad incorporados a lo largo del mismo, producirá calidad en los resultados. 4.2.8 Promodel18: es un programa de simulación de procesos industriales que permite simular cualquier tipo de proceso de manufactura, además de procesos logísticos y de manejos de materiales. Contiene excelentes simulaciones de talleres, grúas viajeras y bandas de transporte, entre otras. En ProModel, todo se ajusta al paradigma de locaciones, Entidades, procesamiento y Llegadas. Es posible crear un modelo computarizado de todo proceso de manufactura y una vez realizado el modelado, se puede simular sobre él situaciones como Justo a Tiempo, Teoría de Restricciones, Sistemas de Empujar y Jalar, Logística, etc. Este software corre bajo el sistema operativo Windows y sus requerimientos mínimos son un procesador 486, 32 MB de RAM, 2 MB de espacio en disco duro. 4.2.9 Pruebas de homogeneidad19: Estas pruebas no paramétricas permiten comprobar si dos o más muestras obtenidas de dos o más poblaciones distintas están caracterizadas por un mismo valor de un parámetro que las define, por ejemplo si tienen la misma distribución. Las hipótesis propuestas serían: H0: Las muestras provienen de la misma población Hi: Las muestras no provienen de la misma población, sino de poblaciones diferentes. 4.2.10 Pruebas de independencia20: Estas pruebas no paramétricas buscan demostrar que los números generados son estadísticamente independientes entre sí, esto es, que no dependen uno de otro. Para esto se proponen las hipótesis: H0: Independiente Hi: Dependiente 4.2.11 Prueba de Bondad de ajuste21: esta prueba se aplica en diseños de investigación en los que se estudia a un único grupo. La prueba compara la distribución de frecuencias observada (Fa) de una variable usualmente cualitativa, pero que también puede ser cuantitativa, con la distribución de frecuencias de la misma variable medida en un grupo de referencia.
17
UNIVERSIDAD EAFIT. La autoevaluación en la Universidad Eafit. Fundamentos y Modelos. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.eafit.edu.co/autoevaluacion/documentos/autoevaluacion_2003/analisis_procesos.pdf 18
REVISTA VIRTUAL PRO. ProModel: simulador de procesos industriales. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.revistavirtualpro.com/index/index.php?page=noticia¬icia=99 19
SENTÍS, J. Bioestadística. Editorial Masson S.A. Tercera Edición. España 2003. Pág 163 20
GARCÍA, Azarang. Simulación y análisis de modelos estocásticos. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.unamerida.com/archivospdf/337%20Lectura6.3.1.pdf 21
REYNAGA OBREGÓN, Jesús. Prueba de bondad de ajuste. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.facmed.unam.mx/deptos/salud/censenanza/spii/unidad2/bondad.pdf
38
El procedimiento de la prueba implica el cálculo de una distribución esperada (Fe) en el grupo estudiado, usando como punto de partida a la distribución de la variable en el grupo de referencia. El propósito de la prueba es averiguar si existen diferencias estadísticamente significativas entre la distribución observada (Fa) y la distribución esperada (Fe). En la prueba se plantean las siguientes hipótesis estadísticas: H0: Fa = Fe Hi: Fa #: Fe 4.2.12 Prueba no paramétrica22: es aquella cuyo modelo no especifica condiciones sobre los parámetros de la población de la que se extrajo la muestra o sobre el tipo de distribución que siguen las variables en estudio. Algunos autores suelen llamarles también métodos no paramétricos o de distribución libre. Esto significa que el modelo no conlleva el uso de hipótesis que prefijen valor alguno acerca de los parámetros poblacionales 4.2.13 Simulación23: La simulación ha sido definida por varios autores, Una de las más aceptadas y difundidas es la propuesta por Thomas H. Taylor quien la define como una técnica numérica para conducir experimentos en una computadora digital. Estos experimentos comprenden cierto tipo de relaciones matemáticas y lógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos períodos de tiempo. La definición anterior es muy amplia y puede incluir desde una maqueta hasta un sofisticado software. En sentido más estricto, H. Maisel y G. Gnugnoli definen la simulación como una técnica numérica para realizar experimentos en una computadora digital. Estos experimentos involucran ciertos tipos de modelos matemáticos y lógicos que describen el comportamiento de sistemas de negocios, económicos, sociales, biológicos, físicos o químicos a través de largos periodos de tiempo. Otros estudiosos del tema, como Robert E. Shannon la definen como el proceso de diseñar y desarrollar un modelo de un sistema o proceso real y conducir experimentos con el propósito de entender el comportamiento del sistema o evaluar varias estrategias para la operación del sistema. 4.3 MARCO HISTÓRICO 6.3.1 Nombre de la Empresa: GAYSA LTDA., es una sociedad de responsabilidad Limitada que deriva su nombre de García y Salgar. Se clasifica como microempresa.
22
UNIVERSIDAD VIRTUAL DE SALUD CUBANA. Pruebas no paramétricas de independencia y homogeneidad. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.uvs.sld.cu/Members/marin/pruebas-de-independencia-y-homogeneidad-estadigrafo-ji-cuadrado.pdf 23
COSS BU. Op. Cit., p 11-12
39
4.3.2 Objeto Social24: La compañía tiene por objeto social: La fabricación de herramientas para la producción de partes metálicas y de plástico La venta y distribución de las herramientas del literal A anterior. En desarrollo y cumplimiento de tal objeto, puede hacer en su propio nombre o por cuenta de terceros o en participación con ellos, toda clase de operaciones comerciales sobre bienes muebles o inmuebles y constituir cualquier clase de gravamen, celebrar contratos con personas naturales o jurídicas, efectuar operaciones de préstamo, descuento, cuentas corrientes, dar o recibir garantías, girar, endosar, adquirir y negociar títulos valores. Gráfico 7 Logotipo de Gaysa Ltda.
Fuente: Gaysa Ltda.
4.3.3 Breve reseña histórica: GAYSA LTDA., es una pequeña empresa que actualmente cuenta con siete personas en el área de producción y otras tres en el área administrativa. Creada por el inmigrante español Bonifacio García Alonso en el año de 1970, siendo la primera empresa en la ciudad de Bogotá de ofrecer el servicio de electroerosionado. Inició con un taladro de árbol, que aún se sigue usando, y un torno; su principal proceso productivo era la elaboración de moldes y troqueles, teniendo como clientes a grandes empresa como Siemens, Volvo y Yale. Luego fue adquiriendo más maquinaria hasta contar en la actualidad con un torno, dos fresadoras, una rectificadora tangencial, tres electroerosionadoras y dos máquinas inyectoras de plástico. La empresa estuvo situada en varios sectores, hasta hace 17 años, cuando se adquirió la bodega en la cual funciona actualmente. Hoy por hoy, la empresa está dirigida por los señores Alfredo y Amparo García Salgar, hijos del fundador.
24
Certificado de Existencia y Representación Legal de la empresa GAYSA LTDA. Número S0004025
40
4.3.4 Mapa Estratégico: GAYSA LTDA., no ha planteado su Mapa estratégico, por lo que los siguientes puntos han sido redactados por los autores de acuerdo a su razón social, procesos y personal como una sugerencia. 4.3.4.1 Visión: GAYSA LTDA., tiene como Visión convertirse en una empresa versátil, acogida y reconocida en el sector de la industria metalmecánica y del plástico, incursionando en la comercialización de productos respaldados con una marca reconocida y canalizando los esfuerzos de nuestro grupo humano para estar a la vanguardia en todos los aspectos de actualización e innovación tecnológica, brindando a nuestros clientes los más altos estándares de calidad, asistencia oportuna, un servicio amable y eficiente. 4.3.4.2 Misión: Somos una empresa fabricante de moldes para inyección de plástico, partes metálicas y pionera en el mecanizado por electroerosionado y la inyección de plástico, con una trayectoria de 40 años que ofrece con compromiso y responsabilidad a nuestros clientes productos de calidad, utilizando para ello tecnología, personal idóneo bajo principios de ética y cumplimiento, manteniéndose sólida y autosuficiente. 4.3.4.3 Políticas Gerenciales
Política de Calidad: Nuestros clientes son la razón de ser de GAYSA LTDA., contando con nuestro respeto y compromiso en la identificación de sus expectativas y en la satisfacción de sus necesidades relacionadas con el objeto social, porque nuestra responsabilidad se enfoca a brindar productos manufacturados bajo estándares de calidad definidos, en la búsqueda de rentabilidad, autosuficiencia financiera, desarrollo sostenible y mejoramiento de la calidad de vida. Nuestro recurso humano comparte los valores institucionales y tiene las competencias y la actitud de servicio, necesarias para lograr los objetivos organizacionales, incluyendo el trabajo para lograr el cumplimiento de los requisitos y el mejoramiento continúo.
Objetivos de la empresa RENTABILIDAD. Obtener mediante el desarrollo de nuestro objeto social, un rendimiento que permita conocer aspectos de costos, utilidades, recursos y beneficios de cada proceso que se lleva a cabo dentro de la empresa. CONOCIMIENTO DEL MERCADO: Investigar el mercado objetivo estableciendo métodos que van a permitir estudiar y penetrar al mercado, conociendo la competencia, e innovando con nuevos productos que satisfagan la necesidad de los clientes, permitiéndonos obtener continuidad y reconocimiento. SERVICIO AL CLIENTE. Examinar las exigencias del mercado y las necesidades de los clientes potenciales que permitirán presentarles productos y servicios de calidad, en todos y cada uno de los procesos de producción, comercialización y post – venta.
41
PARTICIPACIÓN EN EL MERCADO. Investigar las opciones de desarrollo de GAYSA LTDA., en el mercado actual e ingresar en nuevos mercados nacionales e internacionales para apropiarse de una mayor participación por medio de la incursión de nuestros productos. DESARROLLO HUMANO. Incorporar, preparar y dirigir el talento humano de la empresa, buscando fomentar el compromiso, el sentido de pertenencia, la eficacia y la formación que permitirán optimizar todos los procesos de la compañía. PRESERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE. Comprometer a GAYSA LTDA., en todos sus procesos con la preservación del medio ambiente y el desarrollo sostenible, aspectos con los que estamos implicados directamente en nuestra producción. 4.3.4.4 Principios Corporativos: Estos son los valores relevantes identificados por la empresa para el logro de su misión, visión, políticas y objetivos. LIDERAZGO: Asumimos el liderazgo y actuamos influyendo positivamente en los colaboradores de trabajo para el logro de los objetivos comunes de la empresa. ACTITUD DE SERVICIO: Trabajamos para satisfacer las necesidades y expectativas de los clientes de GAYSA LTDA. ADAPTACIÓN AL CAMBIO: Asumimos y desarrollamos con optimismo los cambios para beneficio personal y de la empresa. COMPROMISO: Creemos en lo hacemos y actuamos en coherencia con los intereses institucionales. LEALTAD: Respetamos nuestros valores, objetivos y trabajamos por el desarrollo institucional. PRODUCTIVIDAD: A partir del establecimiento de estándares de calidad y conociendo las necesidades específicas del cliente. 4.3.5 Estructura organizacional – Organigrama de funciones: Gaysa Ltda., tiene una planta de personal reducida, tanto en la parte administrativa como operativa, y las funciones están centralizadas en dos jefaturas. De igual manera, no existen departamentos definidos ni una cabeza visible en la gerencia, y las funciones de gerencia, administración, recursos humanos, compras, etc., son compartidas por las dos jefaturas.
42
Gráfico 8 Organigrama Gaysa Ltda.
Fuente: Autores
4.3.6 Mercado Meta: El mercado de Gaysa Ltda., es un mercado industrial, integrado por empresas o personas que poseen máquinas inyectoras, por lo que para llevar a cabo sus procesos es necesaria la compra de moldes. De igual manera, se ofrecen productos inyectados, proceso que también se lleva a cabo en la empresa, y se proporciona a un mercado que los comercializa o los usa como parte de otros bienes que producen. 4.3.6.1 Proveedores: Las materias primas, materiales e insumos utilizados para la fabricación de estos moldes en GAYSA LTDA., son adquiridos en el mercado nacional, y se relacionan a continuación junto con el respectivo proveedor. Tabla 4 Listado de Proveedores Gaysa Ltda.
PROVEEDOR INSUMO
Compañía General de Aceros Aceros
Ferretería América Aceros
Dimetales Aceros, Cobre Electrolítico
Acefer Aceros, Cobre Electrolítico
Hemeva Herramientas y Accesorios
Ferretería JRC Herramientas y Accesorios
Metrotor (Metropolitana de Tornillos) Tornillería y Accesorios
Tornillos y Partes Tornillería
Metaval Aceros
Ferretería Méndez Herramientas y Accesorios
Exporamérica Mantenimiento electrónico
Fuente: Gaysa Ltda.
GERENTE
JEFE DE PRODUCCIÓN JEFE DE INYECCIÓN
ELECTROEROSIONADOR
FRESADOR
TORNERO
PANTOGRAFISTA
OPERARIOS INYECTORAS
SECRETARIA
GERENTE
JEFE DE PRODUCCIÓN JEFE DE INYECCIÓN
ELECTROEROSIONADOR
FRESADOR
TORNERO
PANTOGRAFISTA
OPERARIOS INYECTORAS
GERENTE
JEFE DE PRODUCCIÓN JEFE DE INYECCIÓN
ELECTROEROSIONADOR
FRESADOR
TORNERO
PANTOGRAFISTA
OPERARIOS INYECTORAS
SECRETARIASECRETARIA
43
4.3.6.2 Clientes externos: Como se había anotado anteriormente, los clientes de Gaysa Ltda., son propietarios de maquinaria para la inyección de plástico, generalmente personas naturales o pequeñas y medianas empresas, que fabrican productos para diversos sectores, lo cual se puede observar de acuerdo a la relación que se presenta a continuación: Tabla 5 Listado de Clientes Gaysa Ltda.
CLIENTES
Sgc Cauchos Alcor Partes para automotores
Filtros Ab & G Filtros para motos y automóviles
Entis Laboratorios Productos Ortopédicos
Inarplast Productos plásticos
Comercializadora Leosan Herrajes eléctricos
Interfil Filtros para automotores y Servicio de Electroerosión
Imbra Repuestos para motocicletas
Vin – Dem Accesorios plásticos y Servicio de Electroerosión
Orlando Matallana Autopartes
Juan Gregorio Lorza Escapularios
Surtipesas Y Accesorios Pesas para automóviles
Inmoplasty Andina e Herramientas
Baldosas El Triunfo Cia. Partes Y Accesorios
Cocome Coha
Colvinsa Comercial Leosan
Corplásticos Dmi Ltda.
Dowen Ecsi
Entis Laboratorios Famec
Fernando Romero Fremin
Fremin Ltda. Gordillo Hermanos
Guayacol Heost
Herrajes Dudi Ihn
Ind. Fuller Indetro
Indumelbra Jab Contratista
Magic Plast Marfil
Mecanoindustrial Mecanopartes
Mecanoprecisión Metálicas Klp
Mt Multifundi Nardiplast
Ortopédica Mundial Petrocarburantes
Plastivalle Plus Pack
Procesos Microfundición Rioplast Sadelec Silplas
Tametal Terminales Automotrices
Troqueles Rc Troyal Vahuel
Servicio de Electroerosión
Fuente: Gaysa Ltda.
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4.4 MARCO LEGAL 4.4.1 Legislación Tributaria25: Obligación Tributaria Sustancial (Pago de impuestos): Se encuentra definida por el artículo 1 del Estatuto Tributario: “la obligación tributaria sustancial se origina al realizarse el presupuesto o los presupuestos previstos en la ley como generadores del impuesto y ella tiene por objeto el pago del tributo” Obligación Tributaria Formal: Todas aquellas prestaciones diferentes de la obligación del pago del impuesto. Artículos 571 y s.s. del Estatuto Tributario. Son deberes y obligaciones formales:
Inscribirse en el Registro Único Tributario RUT
Presentar declaraciones tributarias
Certificar
Informar y atender requerimientos
Informar la dirección y la actividad económica
Facturar
Conservar los documentos
Informar el Nit.
Inscribirse como responsable del impuesto a las ventas
Llevar contabilidad
Practicar la retención en la fuente, etc.
Reportar información en medios magnéticos
Autoliquidar sanciones e intereses 4.4.2 Legislación Laboral26: El actual sistema de seguridad social creado por la ley 100 de 1993 con fundamento en el artículo 48 de la Constitución Nacional, lo componen las normas que tienen que ver con las prestaciones pensionales, de salud y riesgos profesionales de los trabajadores. Los aportes a salud son del 12.5%: 4% aporta el trabajador y 8.5% aporta la empresa. Los aportes a pensión son del 16%: 4% del trabajador y 12% de la empresa. El monto de las cotizaciones a cargo de los empleadores, no podrá ser inferior al 0.348, ni superior al 8.7%, de la base de cotización de los trabajadores del respectivo empleador y deberá hacerse dentro de los diez primeros días de cada mes.
25
CÁMARA DE COMERCIO DE PALMIRA. Aspectos generales de las obligaciones tributarias a cargo de su empresa. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://fundacionprogresamos.org.co/CONOZCAMOS%20LOS%20DEBERES%20Y%20OBLIGACIONES%20DE%20NUESTRAS%20EMPRESAS.ppt 26
GERENCIE.COM. Aportes parafiscales. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.gerencie.com/aportes-parafiscales.html
45
Los aportes al Sistema de Riesgos Profesionales fluctúa entre 0,348% y 8,7% según el tipo de riesgo al que está expuesto el trabajador, de acuerdo al artículo 27 decreto ley 1295 de 1994.27 De igual forma, debe hacer un aporte equivalente al 9% de su Nómina por concepto de los llamados aportes parafiscales, los cuales se distribuirán de la siguiente forma: 4% para el subsidio familiar (Cajas de Compensación Familiar), 3% para el Instituto Colombiano de Bienestar Familiar (ICBF) y 2% para el Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA). 4.4.3 Legislación Ambiental: Mediante la resolución 2006 del 2003, el Departamento Administrativo de Medio Ambiente DAMA, adopta la Política Nacional de Producción Más Limpia, que contempla dentro de sus estrategias la promoción, autorregulación y autogestión, a partir de la puesta en marcha de convenios de concertación de una Producción Más Limpia, de carácter sectorial y regional, que deben ser entendidos como instrumentos facilitadores de la gestión ambiental entre las autoridades ambientales y los respectivos sectores productivos. Con estos convenios se busca un uso racional de materias primas y recursos naturales en las actividades productivas, mediante acciones preventivas y de control. Además pretenden mejorar la competitividad y productividad de los empresarios. Acorde a la Política Nacional de Producción Más Limpia y como respuesta a la solución de la problemática ambiental de los sectores productivos, el DAMA inicia los procesos de concertación a través de los convenios de Producción Más Limpia, con el sector empresarial de la microempresa, la pequeña y mediana industria –MYPIMES-, a través de la Ventanilla de Asistencia Técnica Ambiental ACERCAR. Se concertó con la Cámara de Comercio de Bogotá, operadora de la fase VI y se decidió emprender este proceso con las cadenas productivas Metalmecánica, Textiles, Servicios de alimentación y distribución, Servicios de Salud e Industria Química 28 Otras normas ambientales pertinentes a la industria metalmecánica son:
Protección y control de la calidad del aire: Decreto 02 de 1982 (parcialmente vigente), Decreto 948 de 1995,
Impacto por nivel de intensidad sonora: Resolución DAMA 0832 de 2000.
27
ACTUALICESE.COM. Los Operadores responden. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.actualicese.com/actualidad/informacion-mas-consultada/planilla-integrada-de-liquidacion-de-aportes/los-operadores-responden/ 28
DEPARTAMENTO ADMINISTRATIVO DE MEDIO AMBIENTE DAMA. Convenios de Concertación para una Producción Más Limpia {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.dama.gov.co/dama/libreria/php/frame_detalle.php?h_id=550&patron=03.140101
46
Agua: Decreto 1594 de 1984, Resolución 2314 de 1986 y Resolución J.D. EAAB 055 de 1987 – DAMA
Residuos Sólidos: Decreto 2014 de 1993, Resolución No. 0230+ de 1986, Ley 430 de 1998
Tasas retributivas: Decreto 901 de 1997, Resolución 1074 de 1997, Resolución 318 de 2000.
Otras leyes de referencia: Ley 491 de 1999: Seguro Ecológico delitos ambientales
Ley 99 de 1993, Decreto 1753 de 1194, Decreto Ley 2150 de 1995, Resoluciones Minambiente de 1996 y 1997: Licencias Ambientales.29
29
ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ, VENTANILLA DE ASISTENCIA TÉCNICA AMBIENTAL ACERCAR. Oportunidades de Producción más limpia en el sector de Metalmecánica. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.acercar.org.co/industria/biblioteca/documentos/manuales/metalmecanica.pdf
47
5. CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA
5.1. DIAGNÓSTICO DE LA EMPRESA En una empresa los objetivos y en general el mapa estratégico – misión, visión, valores, políticas, etc., definen su fin y sus metas. En el caso de Gaysa Ltda., es importante aclarar que ninguna de estas herramientas se ha planteado, por lo que previamente se debe definir cuál es su mapa estratégico, para posteriormente tomar las decisiones que permitirán enmarcar la planificación estratégica y por lo tanto las herramientas tácticas y estratégicas para la planeación. Esto involucra recopilar información acerca de la distribución, manejo y almacenamiento del producto, conocimiento de los requisitos y necesidades de clientes y proveedores y flujos de información. Existen claras deficiencias en otras herramientas de la planeación, dado que, como se había anotado anteriormente, la empresa no cuenta con los conceptos empresariales más básicos, además de no llevar a cabo los análisis de variables como las operaciones de compras, transporte, manejo de inventarios y de transformación de las materias primas, bajo ningún indicador que permita controlar costos, tiempos y oportunidad. 5.1.1 Análisis logístico de la empresa: Aunque el objetivo de este trabajo es el mejoramiento de un problema particular en la producción, es necesario realizar un análisis de algunos elementos logísticos del proceso, para tener una idea más global del mercado en el que se mueve la empresa. 5.1.1.1 Canales de Comercialización: Por regla general, el canal de distribución que toman las manufacturas metalmecánicas en Colombia es de ciclo corto y Gaysa Ltda., no es la excepción. En este caso el propio consumidor final (propietario de maquinaria para inyección de plástico) es quien se pone en contacto con el fabricante del molde y de esta manera se realiza la negociación, razón por la cual se identifica un canal de distribución directo. A partir de allí, el consumidor industrial fabrica productos plásticos para comercializarlos directamente o los suministra a otra industria, que los utiliza como insumos. 5.1.1.2 Mercadeo: La debida investigación de mercado, la penetración y desarrollo del mercado, la adecuada segmentación, objetivos claros y alcanzables, tácticas ejecutables, programas y presupuestos que conlleven a la adecuado seguimiento al desempeño y las acciones correctivas en tiempo y orden son la clave del éxito. En el caso de Gaysa Ltda., se tiene un gran limitante debido a que no se han formulado la misión y la visión empresarial.
48
De igual manera, debido a que el canal de comercialización directo que toma el producto de la empresa, muchas veces no se hace necesario que se formulen planes de mercadeo, ya que Gaysa Ltda., trabaja con un sistema de producción bajo pedido, en el cual fabrica un molde para el cliente, quien suministra todas las especificaciones concretas para su necesidad particular, por lo que se fabrica un molde de acuerdo a estas necesidades. Estos moldes para inyección de plásticos, al no tratarse de bienes de consumo masivo, su promoción queda reducida a círculos industriales reducidos y especializados En relación a la promoción, dentro de la cadena metalmecánica colombiana de da una ausencia de revistas especificas del sector, así como de campañas publicitarias en prensa o televisión. Un recurso de promoción de usan algunas empresas pertenecientes a la cadena es la participación en ferias industriales. Estas se convierten en excelentes vitrinas para mostrar y para observar las novedades, poder captar potenciales clientes y realizar contactos. Sin embargo, es costoso estar presente en estas ferias, sobre todo en las que tienen lugar en el extranjero. Para los directivos de Gaysa Ltda., no ha sido posible participar como empresa expositora, debido a los altos costos. En ocasión de la Feria Internacional de Bogotá, el Jefe de Producción asiste a esta como espectador, para obtener contactos y de esta manera posibles clientes, además de conocer nuevas tecnologías que puedan ser aplicadas a su proceso productivo. En cuanto al servicio al cliente, no existe una infraestructura física ni de personal asignada a este campo. Generalmente, se presta servicio post – venta si el cliente tiene algún reclamo o problema con el molde que le ha sido entregado, pero si esto no sucede no se ha implementado un mecanismo para medir su satisfacción o conocer sus opiniones acerca del producto. 5.1.1.3 Manejo de Inventarios: Un manejo adecuado de los inventarios, un aspecto también de logística contribuye de manera definitiva a la rotación de los productos y así acelera la tasa de retorno del dinero. En Gaysa Ltda., no se cuenta con un control estricto de inventarios, en parte por la poca cantidad del mismo que se maneja. Se realiza un registro e inspección de la materia prima y los insumos que se adquieren, de acuerdo a las especificaciones del cliente, y los sobrantes pueden ser o no utilizados en próximos moldes encargados. De igual manera, tampoco se realiza un registro escrito de inventario de productos en proceso, y el producto terminado se controla mediante el proceso de facturación. 5.1.2 Diagnóstico estratégico: Este diagnóstico se usó para determinar la incidencia de ciertos factores, tanto internos como externos, para las actividades de Gaysa Ltda., y permite realizar un análisis de vulnerabilidad de la empresa.
49
5.1.2.1 Matriz DOFA: El DOFA es un marco conceptual para un análisis sistemático que facilita el apareamiento entre las amenazas y oportunidades externas con las debilidades y fortalezas internas de la organización. La Matriz DOFA surgió justamente en respuesta a la necesidad de sistematizar esas decisiones; D significa "debilidades”, O “oportunidades", F "fortalezas" y A "amenazas". Las cuatro estrategias alternativas de la Matriz DOFA se basan en el análisis de condiciones externas (amenazas y oportunidades) y de las condiciones internas (debilidades y fortalezas). La evaluación puede hacerse periódicamente considerando oportunidades de mejora, realizando un seguimiento en el tiempo de los progresos y resultados obtenidos. Como primera medida se realizó una auditoría de la situación externa e interna en varios aspectos clave de la empresa.
Auditoría Externa
1. Factor económico En nuestro país la comercialización de los objetos plásticos inyectados, y en general de todo este tipo de manufacturas, ha presentado un constante crecimiento, por lo que las industrias que los procesan necesitan maquinaria y herramientas para llevar a cabo estos procesos. Los precios del acero están por dados por el mercado mundial, por lo que su valor es variable.
2. Factor legal La compañía cuenta con licencias y los requisitos mínimos para su funcionamiento.
3. Factor Social Los productos plásticos obtenidos a partir de la inyección son utilizados en gran parte de la industria y el hogar, desplazando cada día más a otro tipo de productos y son adquiridos por un sinnúmero de clientes a un bajo costo.
4. Factor Tecnológico La maquinaria que actualmente posee Gaysa Ltda., no cumple con sus necesidades actuales de producción, debido a que hace bastante tiempo no se adquiere nueva tecnología para modernizar su planta y hacerse más productiva.
50
5. Factor competitivo La empresa tiene el reconocimiento de más de 35 años de trayectoria en la fabricación de moldes para la inyección de plástico. El hecho de no poseer maquinaria más actualizada y acorde con los cambios del mercado la han estancado. El incumplimiento en la entrega de los moldes en el plazo acordado ha debilitado su imagen frente a varios clientes. La organización ofrece amplias condiciones de garantía sobre el producto, en caso de desperfectos o de mantenimiento del molde.
6. Factor geográfico La planta se encuentra ubicada en una importante zona industrial de Bogotá, donde se localiza una gran cantidad de importantes empresas nacionales, dando mayor reconocimiento a la organización y facilidad de acceso proveedores y a clientes potenciales.
Inteligencia Comercial
1. Amenazas de entrada La importación de moldes chinos a menor precio que los fabricados por la empresa han disminuido un poco sus clientes y por lo tanto sus ingresos.
2. Intensidad de la rivalidad Debido a la cantidad de órdenes de trabajo, los tiempos de entrega establecidos sobrepasan al de otras empresas que se dedican a elaborar un trabajo a la vez.
3. Poder de negociación de los clientes – compradores El 95% de los clientes de Gaysa Ltda., son pequeñas empresas y personas naturales que se les dificulta el pago oportuno de las obligaciones con la empresa. Los créditos otorgados a los clientes no generan ningún tipo de interés. Los precios que da Gaysa Ltda., son similares a los de la competencia.
4. Poder de negociación de los proveedores En ocasiones se generan intereses por el incumplimiento en los pagos de obligaciones con los proveedores.
51
No se aprovechan los descuentos que los proveedores ofrecen por pronto pago, tanto por el tiempo como por el tiempo como por la forma en que se hacen. Existen alianzas de crédito con los proveedores del acero, que dan financiación a la compañía para la adquisición de materias primas e insumos
5. Innovación La falta de actualización de tecnología, sobretodo en su maquinaria y de personal que realice I+D ha estancado el perfeccionamiento de la empresa, para ofrecer nuevos productos de la línea metalmecánica y de plásticos.
Auditoría Interna
1. Directiva
No se ha planteado una cultura organizacional en ninguno de sus elementos, asimismo hasta ahora no ha sido de su interés de la gerencia el desarrollo y establecimiento de la misma. Es notoria la falta de una planeación estratégica por parte de la gerencia, que evalúe los indicadores de gestión y el cumplimiento de metas. Tampoco se realiza una planeación táctica y operativa, lo que dificulta muchas de las operaciones administrativas y de producción de la empresa. No existe un reglamento interno de trabajo, salud ocupacional, gestión ambiental, seguridad industrial y manual de funciones que aseguren el bienestar y motivación del personal de la planta, y la idoneidad y capacidad del personal que se contrata.
2. Financiera No todos los servicios que presta la empresa son facturados, lo que puede llegar a generar complicaciones con organismos como la DIAN No hay liquidez. Generalmente se utilizan cheques con un plazo a 30 días para pagar los proveedores. No se cumple con el cronograma de pago de salarios a los empleados. En varias ocasiones se ha incurrido en elusión en cuanto a la carga prestacional de los empleados, lo que puede generar demandas laborales y multas por parte del Ministerio de la Protección Social.
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3. Tecnológica
No se emplea el diseño asistido por computador CAD para la elaboración de los planos, recurriendo a bosquejos, mano alzada y muestras para hacer las piezas, incurriendo generalmente a errores. Falta de actualización y adquisición de maquinaría para la planta de producción, para asegurar productividad e innovación.
4. Recurso humano La mayoría del personal es enteramente empírico y solamente una persona posee nivel técnico. Dentro de la organización no se dan niveles de ascenso. No hay interés y motivación de los empleados por parte de las directivas, dado que no existe una persona encargada de Talento Humano y Bienestar Social.
5. Cultura Organizacional No existe el planteamiento de objetivos, políticas, filosofía organizacional. No se ha definido la estructura organizacional, manuales de funciones y no se han asignado responsabilidades reales a los empleados. Como segunda medida, se dio una ponderación a cada aspecto encontrado, con
el fin de darle un mayor o menor peso para su evaluación posterior dentro de las
estrategias.
53
Tabla 6 Matriz de impactos DOFA ponderada
Fuente: Autores
54
Elaboración de estrategias Las estrategias desarrolladas se realizan de la combinación de las cuatro condiciones, y se conocen como estrategias FO, FA, DO y DA. Las estrategias FO utilizan las fortalezas internas de una empresa para aprovechar las oportunidades externas. Las estrategias DO tienen como objetivo mejorar las debilidades internas al aprovechar las oportunidades externas. Las estrategias FA usan las fortalezas de una empresa para evitar o reducir el impacto de las amenazas externas. Las estrategias DA son tácitas defensivas que tienen como propósito reducir las debilidades internas y evitar las amenazas externas.30 La construcción de la matriz de estrategias DOFA se llevó a cabo siguiendo los siguientes pasos utilizando el siguiente esquema: Gráfico 9 Matriz para estrategias DOFA
Fuente: DAVID, Fred. CONCEPTOS DE ADMINISTRACIÓN ESTRATÉGICA. Novena Edición, Pearson Education de México S.A. de C.V. México 2003. P 203.
De igual manera, para desarrollar estas estrategias se tuvo en cuenta el peso en la matriz de impactos DOFA ponderada que se dio a cada aspecto encontrado en las auditorías y se presentan a continuación las que se obtuvieron para Gaysa Ltda.
30
DAVID, Fred. CONCEPTOS DE ADMINISTRACIÓN ESTRATÉGICA. Novena Edición, Pearson Education
de México S.A. de C.V. México 2003. P 203.
55
Tabla 7 Estrategias DOFA
56
57
Fuente: Autores
58
Las estrategias DOFA se centraron en la minimización de los aspectos que fueron valorados como de alto impacto, tanto internos como externos, buscando que estas estrategias se acondicionen a la situación real de la empresa. Se puede concluir que uno de los principales problemas es el incumplimiento en la entrega de los trabajos, de acuerdo con la fecha pactada con los clientes, que impacta en un alto grado a la empresa, ya que compromete su credibilidad, el pago que los clientes hagan de estos trabajos y por lo tanto su rentabilidad y permanencia en el mercado. Las posibles causas se deben al tipo de maquinaria que se utiliza en la empresa, la cual no se ha actualizado acorde con los cambios que ha sufrido el mercado, entre otros aspecto tecnológicos que no se han implementado, el personal empírico con que cuenta la compañía y la falta de objetivos claros, como parte de la planeación estratégica, que no se ha desarrollado en Gaysa. 5.1.2.2 Diagrama Causa – efecto: Para conocer factores más específicos que se presentan con el incumplimiento de los plazos pactados, se desarrolló un diagrama causa efecto o esquema de espina de pescado, el cual permitirá ver de una forma más clara las causas que contribuyen para que este ocurra. Este problema fue definido como la cabeza. Se evaluaron los aspectos de materiales, métodos, mano de obra y maquinaria como las espinas principales y a partir de allí surgen las causas secundarias y terciarias.
59
Gráfico 10 Diagrama causa - efecto
Fuente: Autores
60
Se puede observar que son varios los factores que se pueden solucionar a través de la implementación de herramientas administrativas, tales como el desarrollo de una cultura organizacional que comprometa más al personal, como mano de obra directa que afecta la producción, planes de aprovisionamiento de materia prima y planeación en los niveles táctico y operativa. Además, es claro que un aspecto que incide bastante es la maquinaria que se usa en la producción, ya que su obsolescencia está afectando la operación, y por lo tanto su productividad y cumplimiento con el cliente, por lo que será necesario tener en cuenta este aspecto para la evaluación de escenarios de mejoramiento. 5.2 DESCRIPCIÓN DE LAS FASES DE FABRICACIÓN DEL MOLDE
El proceso de fabricación de un molde tradicional pasa por las siguientes fases:
Planificar la fabricación del molde: Se diseña o se recibe el diseño del molde y sus elementos (geometrías, ajustes y materiales).
Suministrar y preparar recursos de fabricación para el molde: Se obtienen y preparan los recursos necesarios (humanos, instalaciones, equipos, materiales, herramientas, etc.) para llevar a cabo la fabricación del molde.
Mecanizar el molde: Comprende el mecanizado de las cavidades (fundamentalmente por arranque de viruta y electroerosión), el pulido, la identificación y el mecanizado de elementos normalizados (placas base, guías, extractores, boquillas, circuitos refrigeración, etc.). Para ello se hace uso de la información del plano del molde y las especificaciones del cliente, que contiene la información para programar los procesos a realizar para mecanizar los electrodos, la cavidad y el utillaje del molde.
Montar y ajustar el molde: En esta actividad se ensamblan todos los componentes del molde.31
Prueba del molde: este se lleva a cabo en alguna de las máquinas de inyección de plástico, para revisar que la pieza cumpla con las especificaciones dadas por el cliente, además para asegurar que no se presenten fallas en las calidad del producto como rebaba, falta de llenado, etc., para realizarle al molde las respectivas reparaciones.
Entrega del molde al cliente Se debe aclarar que la elaboración del molde se lleva a cabo completamente por una sola persona, ya que al llegar la solicitud, el jefe de producción la asigna a un operario, quien se encargará de todo el proceso de fabricación (mecanizado, armado, prueba y en dado caso, corrección de errores), hasta la entrega al cliente.
31
YUSTOS, Héctor Lorenzo. op. cit. disponible en: http://oa.upm.es/1877/1/HECTOR_LORENZO_YUSTOS.pdf
61
NO
SI
SI
Las materias primas y los insumos
adquiridos cumplen con las
especificaciones y cantidades
solicitadas?
JEFE DE
PRODUCCIÓN
Se coordina el personal necesario para
llevar a cabo los diferentes procesos
que se deben dar a la materia prima
JEFE DE
PRODUCCIÓN
1
JEFE DE
PRODUCCIÓN
Se adquieren con los proveedores los
insumos y materias primas en
cantidades y especificaciones
necesarias para la elaboración del
molde
JEFE DE
PRODUCCIÓN
Se recepcionan y verifican las compras
realizadas
JEFE DE
PRODUCCIÓN -
OPERARIOS
DE PLANTA
NO
ACTIVIDAD RESPONSABLEINICIO
Se recibe de la solicitud de fabricación
del molde con especificaciones
puntuales de acuerdo a las
necesidades del cliente. Esta solicitud
se realiza entregando un plano o una
muestra física
JEFE DE
PRODUCCIÓN
Se verifica en la planta la cantidad y
características de la m.p. e insumos
que hay en existencia, que cumplan
con las especificaciones para el molde
solicitado
JEFE DE
PRODUCCIÓN
Las materias primas y los insumos que
se encuentran en la planta cumplen
con las especificaciones y cantidades?
5.3 CARACTERIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA
62
NO
SI
Se hace entrega del molde al cliente,
quien lo recoge en la planta
JEFE DE
PRODUCCIÓN
FIN
1
Se desarrollan los procesos
electroerosionado por penetración y
mecanizado por desprendimiento de
viruta a los aceros que componen el
molde
OPERARIOS
DE PLANTA
Se realiza la prueba del molde
terminado en la maquina de
inyección de plástico
OPERARIOS
DE PLANTA
El molde cumple con las
especificaciones solicitadas?
JEFE DE
PRODUCCIÓN
ACTIVIDAD RESPONSABLE
Se realizan los procedimientos
necesarios para corregir defectps del
molde
OPERARIOS
DE PLANTA
Fuente: Autores
63
5.4 DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO
Fuente: Autores
64
5.5 DIAGRAMA DE OPERACIONES
Fuente: Autores
65
5.6 DIAGRAMA DE FLUJO
OP1
OP2
OP3
OP4
OP6
OP5
OP7
Recepción
materia prima
10,6
8,78
187,0
TIEMPO
(h)
18,3
28,6
10,5
ENTRADAS
PLACAS EN ACERO 1045, 4140 ó P20
PLACAS HOT
ROLD HR
Fresado 1
Fresado 2
Torneado
Armado del
molde
Prueba del
molde
Entrega al
cliente
Rectificado
OP8
ACERO PLATA AISI
O1
PLACAS EN ACERO 1045, 4140 ó P20
PLACAS HOT
ROLD HR
PLACAS
DIMENSIONADAS
PLACAS DIMENSIONADAS CON
ACABADO DE RECTIFICADO
Electroerosión
PIEZA
CONFORMADA
TORNILLOSCOLUMNAS Y
CASQUILLOS
Mecanizado en
banco
PORTAMOLDE Y PIEZAS CONFORMADOS
CON ROSCADO, PULIDO Y CIRCUITO DE
REFRIGERACIÓN
EXPULSORES
MOLDE ARMADOOP9
MOLDE
CONFORME
4
COBRE -
GRAFITO
PLACAS EN ACERO 1045, 4140 ó P20
CAVIDADES Y
MACHOS
REDONDOS EN
ACERO 4140 ó 4143
REDONDOS EN
ACERO 4140 ó 4143
ELECTRODOS
OP10
Fuente: Autores
5.7 IDENTIFICACIÓN DEL SISTEMA 5.7.1 Objetivo de la simulación: Analizar el comportamiento del sistema de producción de moldes para inyección de plásticos en Gaysa Ltda. a través de su simulación, con el fin de evaluar diferentes alternativas para su mejoramiento en los tiempos de entrega y presentar la más viable a la directiva de la empresa, como opción para ser implementada.
66
5.7.2 Alcance: El desarrollo de este trabajo se realizará para el área de producción de moldes para inyección de plástico de Gaysa Ltda. con sus operaciones de electroerosionado, torneado, rectificado, fresado y procesos manuales, evaluando de igual manera, el proceso de servicio de electroerosión, que afecta directamente a la producción de moldes. 5.7.3 Limitaciones: La limitación más importante que se dio para el desarrollo de este trabajo tiempo fue el tiempo restringido que se tuvo para la toma de datos en la empresa y por lo tanto hacer un estudio de campo más completo, ya que para asegurar un mayor grado de exactitud en los datos para la construcción del modelo hubiera sido necesario un lapso mayor y de esta manera poder evaluar la producción de más moldes. Otra limitación se dio porque el grado de confiabilidad de la información no fue el deseado, debido a que muchos datos debieron tomarse de fuentes como facturas, órdenes de servicio y hojas de control, las cuales presentaban vacíos en su diligenciamiento, o se observaba que muchos trabajos habían sido realizados sin ser facturados, las fechas en las que estaban archivadas no eran consecutivas o simplemente estaban mezclados varios tipos de documentos. De igual manera, se debió tomar información de tablas pre-establecidas para los tiempos de maquinado, por lo que no se puede asegurar que los tiempos que fueron evaluados sean forzosamente iguales a los que fueron necesarios para el maquinado real. 5.7.4 Definición de variables: Las variables del modelo son aquellas características del sistema que se midieron y que tomaron diferentes valores. Estas se definieron a partir del análisis de los procesos descritos en los diagramas y teniendo en cuenta el objetivo de la simulación. 5.7.4.1 Variables de Decisión: Estas variables son las incógnitas que se esperan resolver son el desarrollo del modelo:
DURACIÓN E(h) o DE: Tiempo de duración del servicio de electroerosión en horas
ARRIBOS E(h) o AE: Tiempo de arribo al servicio de electroerosión en horas
ARRIBOS MP(h) o AMP: Tiempo de arribo de molde pequeño en horas
F1MP: Tiempo del primer fresado para molde pequeño
RMP: Tiempo de rectificado para molde pequeño
TMP: Tiempo de torneado para molde pequeño
F2MP: Tiempo de segundo fresado para molde pequeño
EMP: Tiempo de electroerosión para molde pequeño
BMP: Tiempo en banco de mecanizado para molde pequeño
ARRIBOS MG(h) o AMG: Tiempo de arribo de molde grande en horas
67
F1MG: Tiempo del primer fresado para molde grande
RMG: Tiempo de rectificado para molde grande
TMG: Tiempo de torneado para molde grande
F2MG: Tiempo de segundo fresado para molde grande
EMG: Tiempo de electroerosión para molde grande
BMG: Tiempo en banco de mecanizado para molde grande
Cabe la aclaración en este apartado que una abreviatura que se utilizará a partir de este momento es TE: Trabajo de electroerosión. 5.7.4.2 Variables de Respuesta: Estas variables son aquellas que se esperan mejorar mediante el modelo y se dan como resultado del comportamiento de las variables de decisión:
Tiempos de espera en la producción
Tiempos muertos en la producción
Tiempo total de fabricación del molde
5.7.5 Longitud de corrida: la longitud de corrida para este modelo ha sido definida de acuerdo con las condiciones propias de la empresa y de las particularidades de su sistema productivo (demanda, horas de trabajo, etc.), teniendo en cuenta además que la elaboración de un molde es un proceso largo por lo que, acorde con la información recolectada, se están obteniendo aproximadamente 12 moldes anualmente. Por lo tanto, y teniendo en cuenta también la opinión del experto en el sistema, la duración del desarrollo del modelo de simulación ha sido establecida para 3000 horas, las cuales se han calculado a partir de los días laborables de un año, menos las vacaciones y días no laborables, además teniendo en cuenta que la jornada laboral establecida para Gaysa es de 9 horas diarias, 5 días a la semana.
68
6. RECOLECCIÓN DE DATOS Los datos que fueron usados para la construcción del modelo fueron recolectados directamente tomando tiempos del proceso. Los moldes fueron clasificados en dos grupos de acuerdo a sus medidas y al concepto del experto en el sistema: grandes y pequeños. Los moldes grandes son aquellos que tienen más de 250 mm. de longitud y los pequeños son aquellos que están por debajo de esta medida. Los datos se tomaron para un total de 74 moldes: 40 grandes y 34 pequeños. Los tiempos de los arribos de los servicios de electroerosión fueron tomados de órdenes de trabajo y de las facturas de aquellos que cumplieron con este requisito. Los datos sobre arribos de moldes fueron tomados de acuerdo a órdenes de trabajos y los contratos que fueron pactados con los clientes. Los tiempos de duración de los trabajos del servicio de erosión fueron tomados de las facturas, donde se especifica el número de horas que se prestó el servicio al cliente. Los tiempos de montaje en cada una de las máquinas y de tiempo de mecanizado en banco fueron tomados mediante observación directa (ver anexo 2). Los datos sobre tiempos de duración de mecanizados de moldes fueron tomados las hojas de control, y de los que no se disponía se usaron tablas de velocidades de corte para torno y fresadora, las cuales se presentan a continuación: Tabla 8 Avances para diversos materiales con el uso de herramientas para alta velocidad
Material Desbastado Acabado
Pulgadas Milímetros Pulgadas Milímetros
Acero de máquina 0.010 - 0.020 0.25 - 0.50 0.003 - 0.010 0.07 - 0.25
Acero de herramientas 0.010 - 0.020 0.25 - 0.50 0.003 - 0.010 0.07 - 0.25
Hierro fundido 0.015 - 0.025 0.40 - 0.065 0.005 - 0.12 0.13 - 0.30
Bronce 0.015 - 0.025 0.40 - 0.65 0.003 - 0.010 0.07 - 0.25
Aluminio 0.015 - 0.030 0.40 - 0.75 0.005 - 0.010 0.13 - 0.25
Fuente: INGENIERÍA DE SISTEMAS EDUCATIVOS. Velocidades y avance para corte. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Practicas/Torno-Desarrollo/Capi8.htm
A fin de calcular el tiempo requerido para maquinar cualquier pieza de trabajo se deben tener en cuenta factores tales como velocidad, avance y profundidad del corte. El tiempo requerido se puede calcular con facilidad con la fórmula siguiente:
69
32 Para el fresado, es necesario calcular el número de revoluciones a las que deben operar.
La velocidad (v) se obtiene de acuerdo con los valores presentados en la tabla 9: a= 5 mm equivale a desbastado a = 0.5 mm equivale a afinado b = ancho de la fresa en mm vc = Velocidad de corte en m/min S'= Velocidad de avance en mm/min
32
INGENIERÍA DE SISTEMAS EDUCATIVOS. Velocidades y avance para corte. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Practicas/Torno-Desarrollo/Capi8.htm
70
Tabla 9 Valores de velocidad para el cálculo del tiempo de fresado
Material de trabajo Fresa cilíndrica
b=100 mm Fresa frontal b=70
mm Fresa de disco b=
20 mm Fresa de vástago
b=25 mm
Platos de cuchillas b=180
mm
Sierras b= 2.5 mm
Acabado
Profundidad
desbaste afinado desbaste afinado desbaste afinado desbaste afinado desbaste afinado desbaste
a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=5 a=0.5 a=10
Acero sin alear hasta 65 kg/mm2
vc S'
17 100
22 60
17 100
22 70
18 100
22 40
17 50
22 120
20 20
30 50
45 50
Acero aleado hasta 75 kg/mm2
vc S'
14 80
18 50
14 90
18 55
14 80
18 30
15 40
19 100
16 65
23 40
35 40
Acero aleado hasta 100 kg/mm2
vc S'
10 50
14 36
10 55
14 42
12 50
14 25
13 20
17 65
14 36
18 30
25 30
Fundición gris vc S'
12 120
18 60
12 140
18 70
14 120
18 40
15 60
19 120
16 100
24 90
35 50
Latón vc S'
35 70
35 50
36 190
55 150
36 150
55 75
35 80
55 120
50 200
60 120
350 200
Materiales ligeros vc S'
200 200
250 100
200 250
250 110
200 200
250 100
160 90
180 120
250 250
300 90
320 180
Fuente: INGENIERÍA DE SISTEMAS EDUCATIVOS. Velocidades y avance para corte. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Practicas/Torno-Desarrollo/Capi8.htm
71
Para los tiempos de taladrado se tuvieron en cuenta los siguientes parámetros, cuando f hay cuatro parámetros clave:
Velocidad de corte Vc: Se define como la velocidad lineal en la periferia de la broca. Su elección viene determinada por el material de la broca, el tipo de material a taladrar y las características de la máquina. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la broca.
Velocidad de rotación de la broca N: normalmente expresada en revoluciones por minuto. Se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro de la broca.
Avance F: definido como la velocidad de penetración de la broca en el material. Se puede expresar de dos maneras: bien como milímetros de penetración por revolución de la broca, o bien como milímetros de penetración por minuto de trabajo
Tiempo de taladrado T: Es el tiempo que tarda la broca en perforar un agujero, incluyendo la longitud de acercamiento inicial de la broca.
Estos parámetros están relacionados por las fórmulas:
33
33
WIKIPEDIA – ENCICLOPEDIA LIBRE. Broca. {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Broca
72
Tabla 10 Datos de los moldes fabricados en Gaysa Ltda. en el período 2004 - 2009
73
Fuente: Gaysa Ltda.
74
Tabla 11 Tiempos de mecanizados de los moldes
75
Fuente: Gaysa Ltda.
76
Tabla 12 Tiempos de arribo de trabajos de erosión en el período 2005 - 2008
77
78
79
Fuente: Gaysa Ltda.
Los datos que no fueron tenidos en cuenta (en rojo) para el análisis de datos, al ser tan grandes los espacios entre la recepción de un trabajo y otro, y de acuerdo a la experiencia del experto en el sistema, lo más probable es que no todos los trabajos fueron facturados, por lo que no hay registros de los arribos.
80
Tabla 13 Tiempos de arribo y duración de los trabajos de electroerosión
Fuente: Gaysa Ltda.
81
Tabla 14 Tiempos de arribo y duración en la elaboración de moldes
Fuente: Gaysa Ltda.
82
7. ANÁLISIS DE DATOS
El procedimiento para realizar el análisis de los datos recolectados se muestra a continuación:
Gráfico 11 Análisis de entrada de los datos
RECOLECCIÓN DE
DATOS
PRUEBA DE
INDEPENDENCIA
INTRA E
INTERVARIABLE
¡LAS VARIABLES SON
INDEPENDIENTES?
ANÁLISIS DE
REGRESIÓN
PRUEBA DE
HOMOGENEIDAD
¿HAY GRUPOS
HOMOGÉNEOS?
PRUEBA DE BONDAD
DE AJUSTE A LA
VARIABLE
PRUEBA DE BONDAD
DE AJUSTE AL GRUPO
INGRESO AL MODELO
DE SIMULACIÓN
¿SE IDENTIFICA LA
DISTRIBUCIÓN?
CALCULAR
DISTRIBUCIÓN
EMPÍRICA
SI NO
SI
SI NO
NO
Fuente: Autores
83
7.1 ANÁLISIS DE INDEPENDENCIA Esta prueba fue aplicada a cada grupo de datos recolectados, tanto de forma intravariable como intervariable, con el fin de determinar si determinar si hay relación de dependencia entre la variables evaluadas. Para realizar este análisis se hizo uso de Excel, a través de los cálculos de los coeficientes de correlación y gráficos de dispersión entre cada grupo de variables. El grupo de datos de la variable se ingresó a Excel en dos columnas seguidas, como se muestra en el gráfico 9. Los espacios en amarillo, donde finaliza el primer grupo de datos y donde inicia el segundo, se deben eliminar para que no se presenten errores con el cálculo del coeficiente de correlación. Igualmente, para el análisis intervariables la longitud de los datos estará dada por el más corto. La fórmula usada en Excel para su cálculo se calcula ingresando cada una de las matrices a evaluar. Gráfico 12 Cálculo del coeficiente de correlación
Fuente: Excel
Los resultados obtenidos para cada análisis intra e intervariable se presentan en el anexo 01 y el resumen de los mismos en la siguiente tabla:
84
Tabla 15 Resultados de coeficientes de correlación inter e intravariables
Fuente: Autores
85
El coeficiente de correlación se evaluó con los siguientes rangos:
Entre -0.38 y 0.38: Nula correlación, las variables son independientes.
Entre -0.78 y -0.38, 0.38 y 0.78: Mediana correlación, no se puede concluir absolutamente que las variables son independientes, por lo que se evaluarán los gráficos de dispersión y el coeficiente R2, que indica la relación lineal entre las variables, este último para comprobar la independencia del dato que más se aleja del rango. Si el R2 es cercano a 1 o igual a 1 se concluye que las variables no son independientes.
Entre -1 y -0.78, 0.78 y 1: Alta correlación, las variables son dependientes. Dado que hay resultados que no se encuentran dentro del rango de mediana correlación (resaltados en azul) se pasa a evaluar el gráfico de dispersión, y se evaluará el coeficiente R2, para la que más se acerca a la alta correlación. Gráfico 13 Gráficos de dispersión
Fuente: Resultados Excel
0
100
200
300
400
500
0 500 1000 1500 2000 2500
Arribos MP (h)-F2MP
0
5
10
15
20
25
30
35
0 20 40 60 80
TMP-F1MG
R² = 0,5851
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40
F1MG-RMG
0
5
10
15
20
25
30
35
0 100 200 300 400
F2MG-BMG
86
Como se observa en las gráficas, aquellos valores que se encuentran entre el rango de mediana correlación no presentan un comportamiento lineal y el grupo F1MG y RMG al que se evaluó R2 no se acerca a 1, se concluye que estos grupos son independientes. 7.2 ANÁLISIS DE HOMOGENEIDAD Este análisis se realizó con el software Statgraphics Plus 2.1, en el cual se ingresaron todas las variables independientes, para evaluar el grado de homogeneidad entre ellas. A través del test de múltiples rangos, el cual evalúa las medias de los datos de las variables y va identificando grupos que son homogéneos. De igual manera, el gráfico de cajas y bigotes, de forma más visual permite evaluar el comportamiento de la concentración del 50% de los datos. A continuación se presentan los resultados de estas pruebas para todo el grupo de datos: Gráfico 14 Test de múltiples rangos y gráfico de cajas y bigotes de las variables
Fuente: Resultados de Statgraphics
87
Las x del test de Múltiples rangos muestran la posible configuración de los grupos homogéneos, los cuales se irán evaluando de nuevos con las dos pruebas anteriores, además del test de Kruskall Wallis que permitirá concluir si efectivamente el grupo es homogéneo, es decir, que provienen de la misma población. Los grupos que fueron definidos son:
RMP, F1MP
BMP
RMG-BMG
F1MG
TMP, TMG
EMP, EMG
DE
AE
F2MP, F2MG
AMP, AMG
Los grupos con una sola variables pasan directamente a ser analizados en la prueba de Bondad de Ajuste. A continuación se presentan los análisis realizados a cada grupo. El test de Kruskal-Wallis evalúa la hipótesis nula de que las medianas de cada dos columnas es la misma. Los datos de todas las columnas son combinados y clasificados primero de menor a mayor. El rango promedio es entonces calculado por los datos de cada columna. Cuando el P valor (P-value) es mayor o igual a 0.05, no hay una diferencia estadísticamente significativas entre las medianas y el 95% de nivel de confianza.
Gráfico 15 Análisis de los grupos RMP y F1MP
Fuente: Resultados de Statgraphics y Excel
88
Gráfico 16 Análisis del grupo RMG, BMG
Fuente: Resultados de Statgraphics
Gráfico 17 Análisis del grupo TMP, TMG
Fuente: Resultados de Statgraphics
Gráfico 18 Análisis del grupo EMP, EMG
89
Fuente: Resultados de Statgraphics
Gráfico 19 Análisis del grupo F2MG, F2MP
Fuente: Resultados de Statgraphics
Gráfico 20 Análisis del grupo AMP, AMG
Fuente: Resultados de Statgraphics
90
7.3 ANÁLISIS DE BONDAD DE AJUSTE Este análisis de realizó a través del software de análisis estadístico Stat:Fit, que provee Promodel. Con esta prueba se midió el grado de ajuste que existe entre la distribución obtenida y la distribución teórica que se supone debe seguir la muestra. Los datos de los grupos de variables homogéneas son ingresados al formulario Input. Los resultados se presentan a continuación: Tabla 16 Resultados del análisis de Bondad de ajuste
RMP, F1MP
No acepta ninguna distribución
BMP
No acepta ninguna distribución
F1MG
No acepta ninguna distribución
RMG-BMG
No acepta ninguna distribución
TMP, TMG
No acepta ninguna distribución
DE
No acepta ninguna distribución
91
EMP, EMG
Acepta la distribución Pearson 6
AE
No acepta ninguna distribución
AMP-AMG
No acepta ninguna distribución
92
F2MP, F2MG
Acepta la distribución Weibull
Fuente: Resultados de Stat::Fit
Aquellos grupos que no se ajustaron a una distribución documentada en el programa, se clasifican como distribuciones empíricas, por lo que para obtener el comportamiento de esta distribución y poder ingresarlas a software de simulación, debe realizarse un procedimiento para conocer la probabilidad de ocurrencia de sus valores. Los grupos a los que se realizará este procedimiento son los siguientes: GRUPO 1 AMP-AMG GRUPO 4 TMP_TMG GRUPO 5 RMP_F1MG GRUPO 6 F1MG
GRUPO 7 AE GRUPO 8 DE GRUPO 9 RMG_BMG GRUPO 10 BMP
El procedimiento para identificar el comportamiento de estos grupos se realizó en Excel, donde fueron ingresados los datos, se ordenaron de mayor a menor y se graficaron en forma de barras para poder identificar fácilmente rangos de valores similares. Luego halló la frecuencia por rango, se promediaron y se calculó su probabilidad. Los resultados obtenidos se presentan a continuación:
93
Gráfico 21 Gráficos de barras para determinación de rangos
GRUPO 1 AMP-AMG
GRUPO 4 TMP_TMG
GRUPO 5 RMP_F1MG
GRUPO 6 F1MG
GRUPO 7 AE
GRUPO 8 DE
94
GRUPO 9 RMG_BMG
GRUPO 10 BMP
Fuente: Autores
95
Tabla 17 Resultados comportamiento distribuciones empíricas
Fuente: Autores
96
8. DISEÑO DEL MODELO DE SIMULACIÓN 8.1 ELEMENTOS BÁSICOS: estos se desarrollan con las opciones que se encuentran en la ventana Build del software Promodel. Como primera medida, y antes de hacer uso de estos elementos, es necesario haber creado el layout en la opción Background, que es el espacio donde se ubicarán estos elementos. 8.1.1 Locaciones (locations): Son aquellos elementos fijos que se han definido para el modelo, y por donde pasarán las entidades para llevar a cabo las diferentes operaciones. Las locaciones definidas para el modelo desarrollado son las máquinas y espacios utilizados para los mecanizados, los sitios de espera: Tabla 18 Locaciones del modelo
Materia prima
Colas de espera para maquinados
Electroerosionadora 1
Electroerosionadora 2
Electroerosionadora 3
Torno
Banco mecanizados
Rectificadora
97
Fresadora Lagun
Fresadora CN
Producto terminado
Fuente: Gaysa Ltda.
En la ventana de las locaciones se tienen los siguientes datos:
Icon: gráfico que se seleccionó para identificar la locación. En este modelo se realizó con las fotografías de las máquinas reales.
Name: nombre la locación.
Cap: capacidad, número de entidades que puede procesar al mismo tiempo la locación.
Units: unidades, cantidad de locaciones que tienen características idénticas. En este caso, ninguna locación es idéntica a otra, por lo que se relaciona una unidad de cada una.
DTs: Death Time, define los tiempos muertos que puede tener una locación. En este caso no se definieron tiempos muertos. 8.1.2 Entidades (entities): son los elementos que el modelo procesará en las diferentes locaciones y pueden ser transformadas durante la simulación. Las entidades definidas para el modelo son los productos que se fabrican y el servicio que afecta su procesamiento:
98
Tabla 19 Entidades del modelo
Molde Grande
Molde pequeño
Trabajos de erosión
Fuente: Gaysa Ltda.
Estas entidades se controlarán con el tipo de estadística (state) series de tiempo (Time Series) que permite calcular y gráficar la información del modelo con respecto al tiempo de la simulación. 8.1.3 Arribos (arrivals): Se definen como las frecuencias en las que ingresan las entidades al sistema. Los arribos que fueron determinados para el modelo desarrollado se dieron a través del análisis de los tiempos de arribo e identificando su distribución estadística. Los datos que requiere esta función son:
Entity: Entidad que llega al sistema (las ya definidas).
Location: Locación a donde llega la entidad.
Qty each: Cantidad de entidades que llegan a la vez.
First Time: Tiempo de la primera llegada.
Ocurrentes: Número de veces que llega la entidad. En este espacio es posible determinar la duración de un modelo, cuando es necesario evaluarlo por cantidad de unidades procesadas. Pero, en este caso se ha determinado que es infinito (inf) ya que la duración de la simulación ya fue definida por tiempo de ciclo.
Frecuency: Intervalo de tiempo entre una llegada y otra. Gráfico 22 Arribos
Fuente: Promodel
99
8.1.4 Proceso (processing): A través de esta función se describieron las operaciones que se llevan a cabo con cada una de las entidades a través de las diferentes locaciones, indicando un inicio y un destino de acuerdo a la ruta de proceso, teniendo en cuenta la información recolectada para definir los tiempos de operación en cada locación, tiempos de espera y prioridad que deben seguir las entidades durante el proceso. Esta función cuenta con dos ventanas, donde se relaciona el proceso lógico de cada una de las entidades. En la ventana Process se selecciona la entidad, locación a la ingresa y la operación que lleva a cabo. Es aquí cuando se deben tener en cuenta los resultados obtenidos en el análisis de Bondad de ajuste, ya que las distribuciones obtenidas deberán ingresarse en la operación para que el modelo se ajuste al comportamiento real de las variables. Para esto, en la opción Operation se despliega la ventana Logic Builder que contiene las opciones de operación que pueden ser dadas a la entidad. Gráfico 23 Ventanas de la función Processing
Fuente: Promodel
En la ventana Routing se define la locación a la que pasa la entidad, es decir, la salida el proceso que se definió, de acuerdo con el desarrollo lógico de producción, determinando además las reglas respecto al ingreso a la locación de acuerdo a su disponibilidad. Es decir, la más disponible, la primera disponible, sin
100
orden establecido, etc., todo esto definido acorde con el comportamiento del proceso real. Gráfico 24 Ventana Routing Rule
Fuente: Promodel
En la opción Move Logic se indica la ruta (path network) que llevará la entidad de una locación a otra, a través de las opciones que ofrece. El proceso definido para la entidad molde pequeño es igual que el de la entidad molde grande, ya que su fabricación lleva los mismos pasos.
A continuación de presentan los procesos definidos para cada entidad:
101
Gráfico 25 Processing para las entidades del modelo
102
103
Fuente: Promodel
104
8.2 ELEMENTOS DE SOPORTE 8.2.1 Recursos (resources): En este modelo, los recursos son operarios que transportan las entidades y realizan las operaciones. Los recursos definidos son dinámicos ya que estos se mueven durante la simulación a través de los path networks. Gráfico 26 Recursos del modelo
Fuente: Promodel
8.2.2 Rutas (path networks): Son las rutas específicas de caminos, que se encuentran conectadas por nodos (inicio y fin) a las diferentes locaciones por las que se desplazan los recursos o las entidades. Para el modelo fueron definidas dos rutas: la de trabajos de erosión y la de sección de mecanizados; la primera describe la ruta del servicio de electroerosión y la última el desplazamiento de la fabricación de moldes. Gráfico 27 Rutas del modelo
Fuente: Promodel
105
8.2.3 Variables globales (global variables): estas se utilizaron dentro del modelo para calcular información de indicadores, costos y contadores. Estas variables globales pueden usarse en cualquier parte del modelo de simulación. A continuación se presentan las que fueron definidas para el modelo: Gráfico 28 Variables Globales del modelo
Fuente: Promodel
El tipo, en este caso, se refiere a si la variable se expresa con un valor entero (enteger) o real. Los indicadores que se midieron a través de estas variables globales son Throughput (Th), Tiempo de ciclo (TC) y Trabajo en proceso (WIP) y se analizarán en el punto 9.3 del presente trabajo. Además, arroja el total de entidades que pasan por el sistema durante la simulación. Los contadores de estos indicadores van arrojando datos a medida que el modelo se está simulando. 8.2.4 Atributos (attributes): Es un tipo de variable del modelo que guarda únicamente la información para una entidad que vaya ingresando al sistema, o de una locación en particular. Para este modelo se definieron tres atributos, que
106
actuarán como contadores de las entidades procesadas. Los elementos que contiene esta ventana son: ID: Nombre del contador Type: Tipo, en este caso es entero, ya que las entidades no se procesan en fracciones Classification: Clasificación, para este modelo los atributos se asignaron a las entidades. Gráfico 29 Atributos del modelo
Fuente: Promodel
8.2.5 Subrutinas (subroutines): Son requeridas normalmente para eventos del modelo, y pueden ser activadas durante la simulación para cambiar los parámetros del sistema.34 Las subrutinas fueron definidas para el cálculo de los indicadores. ID: Nombre de la subrutina. Type: Puede ser Real, Integer, None, or Interactive. Dado que las subrutinas son interactivas su tipo es None (ninguno) Parameters (parámetros): Son los argumentos que pasan a la subrutina asignada. En este caso no fue necesario definir parámetros Logic: Son las condiciones que ejecuta la subrutina. Gráfico 30 Subrutinas del modelo
Fuente: Promodel
8.2.6 Distribuciones (user distribution): En esta ventana se ingresan los datos de las distribuciones empíricas que fueron identificadas luego del análisis de Bondad de Ajuste, y que serán necesarias para determinar el comportamiento del modelo. ID: Nombre de la distribución
34
BATEMAN, Robert. Developments In Business Simulation & Experiential Exercises, Volume 22, 1995. A demonstration of Promodel {En línea}. {Consultado marzo 2010}. Disponible en: http://sbaweb.wayne.edu/~absel/bkl/vol22/22bh.pdf
107
Type: discreta o continua, dependiendo del tipo de distribución, en este caso es discreta Cumulative: Si o No dependiendo de la distribución de los datos. Para estas no se realizó acumulada Table: Aquí se ingresaron los datos que se presentan en la tabla 20. Tabla 20 Distribuciones del modelo
Fuente: Promodel – Autores
8.2.7 Ciclos de arribo (arrival cycles): Un ciclo de arribo es un patrón de arribos individuales que ocurren durante un periodo. Estos se usaron con el fin de tener
108
en cuenta los tiempos de arribo de las diferentes entidades al modelo, tal como sucede con el modelo real. Gráfico 31 Ciclos de arribo del modelo
Fuente: Promodel – Autores
Los datos que deben ingresarse en esta opción son los mismos que se ingresan en las Distribuciones y las tablas son las definidas como distribuciones empíricas. 8.3 CORRIDA DE SIMULACIÓN Esta se realiza en la opción Run del Menú Simulation. Antes de llevar a cabo la corrida de simulación, se debe configurar el modelo a través de Options: Gráfico 32 Opciones de simulación
Fuente: Promodel – Autores
Output Path: Lugar donde se guarda el modelo.
Run Length: Fecha calendario en la que se desea que corra el modelo
Warmup Hours: Tiempo en horas de precalentamiento. No aplica para este modelo
Run Time: Tiempo de ciclo del modelo.
109
Clock Precision: Unidad de tiempo en la que correrá el modelo
Output Reporting: Forma en la que se desea el reporte de la simulación del modelo
Number of Replications: Cantidad de veces que se repetirá la simulación, para que el modelo alcance su estabilización. Como el número inicial de replicas es pequeño; (1) con el cual se realiza la primera corrida de simulación, además de que, según el criterio del analista del sistema puede utiliza r otro valor pero no sobrepasa el valor de treinta, se utiliza el estadístico del intervalo de confianza de la T de student, el cual es igual a:
El ± se puede considerar como un término de error expresado como una fracción de µ de la siguiente manera:
Donde H = una fracción aceptable de µ. Si se despeja n se obtiene:
n = (ts/Hµ)2 Ahora con estimaciones reales de µ cercanas a la población y tomando valores tendientes a la misma probabilidad se obtiene de forma teórica y de acuerdo a lo enunciado como valor promedio de replicas, una media de 0.5 con una desviación estándar de 0.05, con lo cual se realiza un nuevo calculo de estas replicas con un nivel de error del 5% de la siguiente manera35: (2.776*0.05/(0.05*0.5) = 5.552 = 6 réplicas Donde 2.776 es el estadístico de la T student con n-1 grados de libertad; para este caso de 5-1 = 4, con el 0.05 probabilidad de error como ya se había especificado.
35
SUÁREZ P, Alonso JC. Sobre el supuesto de máxima indeterminación, el tamaño muestral y otras
consideraciones sobre muestreo. Gac Sanit. 1999. P. 243
110
Gráfico 33 Simulación en proceso del modelo
Fuente: Promodel – Autores
111
8.3.1 Estadísticas del comportamiento del sistema actual: A continuación se muestra los resultados del sistema actual luego de ejecutarse 6 réplicas del modelo, mostrando el estado de lociones de capacidad simple y múltiple, estado de las entidades y variables del sistema. Es de anotar que estos valores son un promedio de dichas replicas, exceptuando los valores de las variables que son tomados de una corrida, ya que Promodel no suministra estos valores cuando el modelo tiene réplicas.
Gráfico 34 Estados de las locaciones de capacidad simple
Operación Prep. de la máquina Tiempo muerto Espera Bloqueado Tiempos de parada
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
112
Como se puede observar en la gráfica 34 se muestra los porcentajes de utilización promedio de las locaciones de capacidad simple, se observa algunas locaciones con alto porcentaje de utilización como el caso de las electroerosionadoras y la fresadora Lagun donde se supera el 90% de utilización, la fresadora CN con 63%; locaciones como el torno, la rectificadora y el banco de mecanizados con porcentajes de utilización inferiores al 15%. También se observa que los porcentajes de espera y bloqueado son menores al 1% en todas las locaciones. Es importante resaltar que las electroerosionadoras con más del 90% de utilización hacen que en ocasiones colapse el sistema debido a que se presentan paradas no programadas, generalmente causadas por daños electromecánicos, generando retrasos en las órdenes de trabajo. También se observa que la fresadora lagun presenta un promedio de utilización de 93.15%, ya que en esta máquina se realizan varias operaciones que son las de dimensionar las placas para los moldes, fabricación de electrodos y elaboración de portamolde y cavidades, adicionalmente también se procesan piezas industriales de diferente índole que para ser fabricadas ordenan la suspensión de la fabricación de los moldes, aumentando así el porcentaje de utilización de esta máquina Gráfico 35 Estados de las entidades del modelo
113
En movimiento En espera En Operación Bloqueada
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
Con respecto al estado de las entidades se puede observar que estas se encuentran en operación la mayor parte del tiempo, presentándose un porcentaje significativo de bloqueos, 28.6% en moldes grandes, 25.34% en moldes pequeños y 10.17% en trabajos de erosión en promedio. Se puede concluir que estos bloqueos representan cuellos de botella, que se puede deber a restricciones de capacidad la cual es el resultado de tener un equipo varios con una capacidad que no satisface la demanda requerida, restricción administrativa que es el resultado de estrategias y políticas definidas por la empresa y restricción de comportamiento que son actitudes y comportamientos desfavorables del personal como la actitud de “ocuparse todo el tiempo” y la tendencia a trabajar lo fácil.36 Gráfico 36 Actividad de las entidades
36 CASAS, Néstor. “Teoría de las restricciones o cuellos de botella”. {En línea}. {Consultado marzo de 2010}.
Disponible en: http://www.revista-mm.com/rev49/administracion.pdf
114
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
Las salidas no se dan en unidades enteras, como se mencionó anteriormente, ya que el programa realiza un promedio de las unidades que salieron de cada una de las réplicas. Se puede observar en la gráfica de barras la cantidad de los productos que salen del sistema, adicionalmente en el gráfico 36 se muestra la cantidad de productos que quedaron dentro del sistema, el promedio de horas en el sistema, en movimiento, en operación, en espera y bloqueados. Es importante observar el alto número de horas de bloqueo de los moldes grandes y pequeños, 167.02 h y 144.21 h respectivamente, convirtiéndolos en días laborales corresponderían a 18.5 días y 16.02 días.
115
Gráfico 37 Estados de las locaciones de capacidad múltiple
Vacía Parcialmente ocupada Llena
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
116
En esta gráfica se puede apreciar el porcentaje promedio de ocupación de las locaciones de capacidad múltiple, colas como la de trabajos de erosión con un promedio de ocupación del 80.17% y la cola de fresado 1 con 70.77% son las locaciones de capacidad múltiple con mayor porcentaje de ocupación, es decir, es allí donde permanecen acumulado la mayor parte de las entidades. Se puede apreciar locaciones con bajos índices de ocupación como las colas de erosión, torno y erosión moldes. Es importante aclarar que en la realidad existen dos colas para todas las operaciones, pero para una mejor simulación se crearon colas para cada una de ellas. Gráfico 38 Estados de las variables
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
117
En este gráfico se observa las variables que se definieron en el sistema con sus respectivos valores, se debe recordar que estos valores son los resultantes de una corrida de simulación. Aquí se puede ver que los indicadores de desempeño son importantes para determinar cual o cuales alternativas mejoran el sistema, como se analiza más adelante. 8.3.2 Conclusión: A través de los resultados de la simulación y observando las gráficas obtenidas, es posible detectar que hay máquinas que tienen un alto porcentaje de utilización, como en el caso de la fresadora Lagun. Dado que esta máquina se utiliza obligatoriamente en una de las operaciones de mecanizado, pero también debe estar disponible luego para otra operación, se observa que es allí uno de los sitios donde se presentan cuellos de botella. Asimismo, hay algunas ocasiones en las que la planta recibe algunos trabajos de mecanizado (diferentes a la electroerosión) que también pueden afectar los tiempos de uso de las máquinas, y por lo tanto también lo harán con el tiempo de fabricación de los moldes. Otro de los cuellos de botella se aprecia en las electroerosionadoras, esto debido a que deben estar disponibles tanto para el mecanizado de los moldes, como para prestar el servicio para los trabajos que han sido encargados. Por esto, se percibe que las locaciones en las que se llevan a cabo operaciones que dentro del proceso productivo van luego de estos cuellos de botella, hay subutilización de los mismos, con altos porcentajes de tiempos muertos. Esto también se evidencia en el gráfico de los estados de las locaciones de capacidad múltiple, que claramente muestra que hay varios trabajos de erosión que se encuentran en cola de espera para entrar a alguna de las electroerosionadoras. Debido a que los trabajos de electroerosión son un ingreso adicional con que cuenta la compañía, lo cual es evidente en el gráfico de salidas de entidades, además de los otros trabajos de mecanizado que fueron mencionados, y por políticas financieras es claro que las directivas no piensan dejarlos de recibir, por lo que será necesario evaluar una alternativa específica para este problema.
118
9. EVALUACIÓN DE ESCENARIOS Como ya se había mencionado anteriormente, en la actualidad los clientes que tiene Gaysa Ltda., se encuentran en mercados cada vez más globalizados y con una fuerte competencia, ya sea con productos nacionales o internacionales, es esta la principal razón por lo cual necesitan proveedores que garanticen flexibilidad, precio, calidad y fiabilidad. Es en estos dos aspectos que Gaysa Ltda. actualmente no se encuentra bien posicionada, ya que los productos generalmente no cumple con los requerimientos del cliente, generando reprocesos y sobrecostos de fabricación los cuales deben ser asumidos por la empresa, tampoco se están cumpliendo con los tiempos de entrega, factor importante para ser tomado como proveedor; volviéndose esto una constante en nuestros productos. El incumplimiento en el cual incurre la empresa está permitiendo que los clientes conozcan a la competencia, generando una pérdida de participación en el mercado y una fuerte caída en los ingresos. También es obvio que Gaysa Ltda. no se esta preparando para afrontar la dinámica con la que se mueve el sector metalmecánico, no muestra interés por actualizarse tecnológicamente. 9.1 PROPUESTAS
9.1.1 Alternativa 1: Adquisición de placas mecanizadas: El principal proveedor de aceros de Gaysa Ltda., en este caso, la Compañía General de Aceros CGA, está en la capacidad de suministrar las placas de acero mecanizadas y rectificadas de acuerdo a los requerimientos que tenga la empresa, de este modo se eliminaría del proceso la fresadora 1 y el rectificado, pasando directamente a la fresadora 2. 9.1.2 Alternativa 2: Adquisición de los portamoldes fabricados: La Compañía General de Aceros CGA, cuenta con un amplio stock de bases portamoldes estándar y está en posibilidad de fabricar bases especiales de acuerdo a los requisitos de cada cliente; ofreciendo una amplia gama de accesorios, donde puede encontrar más de 300000 combinaciones algunas de las cuales se encuentran en stock para entrega inmediata.37 Esta propuesta se hace con el fin de reducir tiempos de proceso, costos de fabricación, liberar la mano de obra, mejorar la calidad de nuestros productos, ya que la CGA cuenta con 50 años en la comercialización e industrialización de aceros especiales de la más alta calidad y tecnología CAD-CAM de punta. La implementación de esta propuesta reduciría notablemente los tiempos de entrega,
37
COMPAÑÍA GENERAL DE ACEROS. Portamoldes. {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.cga.com.co/index.php?option=com_content&task=view&id=86&Itemid=272
119
pero su mayor desventaja es la reducción en las utilidades por molde fabricado, esta reducción deberá ser comparada con la relación costo-beneficio de disminuir notablemente los tiempos de entrega. 9.1.3 Alternativa 3: Adquisición de un centro de mecanizado: Como tercera alternativa se propone la adquisición de un centro de mecanizado. Es importante resaltar que los centros de mecanizado requieren una inversión considerable de capital. Por lo tanto, para que sea rentable la inversión, debe existir la suficiente y continua demanda de productos a realizarse en estos centros de mecanizado. Sin embargo, por su inherente versatilidad, los centros de mecanizado pueden ser usados para producir una amplia gama de productos, lo que permitiría a Gaysa Ltda. ampliar su mercado y capacidad de producción. Aunque se tiene en cuenta esta opción desde otro contexto, no es una alternativa sino que se ha convertido una necesidad imperante, porque la actualización tecnológica es fundamental en el sector industrial para mantenerse competitivo La selección de un particular tipo y tamaño de centro de mecanizado depende de varios factores, algunos de los cuales son:
Tipo de productos, su tamaño, y su complejidad geométrica
Tipo de operación de mecanizado a realizar y tipo y numero de herramientas requeridas
Tolerancias dimensionales requeridas
Velocidad de producción requerida
Piezas muy costosas (debido a que los centros de mecanizado raramente producen rechazos)38
VENTAJAS: Mayor precisión y mejor calidad de productos. Mayor uniformidad en los productos producidos. Un operario puede operar varias máquinas a la vez. Fácil procesamiento de productos de apariencia complicada. Flexibilidad para el cambio en el diseño y en modelos en un tiempo corto. Fácil control de calidad. Reducción en costos de inventario, traslado y de fabricación en los modelos y abrazaderas. Es posible satisfacer pedidos urgentes. No se requieren operadores con experiencia. Se reduce la fatiga del operador. Mayor seguridad en las labores. Aumento del tiempo de trabajo en corte por maquinaria.
38
EL PRISMA. Control Numérico Computarizado en Mecanizado {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_mecanica/mecanizadodematerialescnc/default9.asp
120
Fácil control de acuerdo con el programa de producción lo cual facilita la competencia en el mercado. Fácil administración de la producción e inventario lo cual permite la determinación de objetivos o políticas de la empresa. Permite simular el proceso de corte a fin de verificar que este sea correcto. DESVENTAJAS Alto costo de la maquinaria. Falta de opciones o alternativas en caso de fallas. Es necesario programar en forma correcta la selección de las herramientas de corte y la secuencia de operación para un eficiente funcionamiento. Los costos de mantenimiento aumentan, ya que el sistema de control es más complicado y surge la necesidad de entrenar al personal de servicio y operación. Es necesario mantener un gran volumen de producción a fin de lograr una mayor eficiencia de la capacidad instalada.39 Para evaluar la capacidad de este tipo de maquinaria, se realizó una visita a una empresa aliada que se dedica al mismo tipo de negocio y que cuenta con un centro de mecanizado con las características necesarias para el tipo de trabajo que se lleva a cabo en Gaysa. De acuerdo con la observación directa, toma de tiempos e información del jefe de producción, se llegó a la conclusión que reduce en promedio un 70% el tiempo del proceso de fresado. Hay que tener en cuenta que para alcanzar este porcentaje, es necesario que la empresa cuente con las herramientas necesarias para la operación de esta maquinaria, y que incluyen un programa CAD/CAM y su integración al proceso, elementos de sujeción, accesorios para la maquinaria, entre otros. Para este caso, se evaluará un escenario donde la empresa tendrá a su disposición todos estos elementos. 9.1.4 Alternativa 4: Adquisición de una electroerosionadora: Esta alternativa se tiene en cuenta debido a que los trabajos de electroerosión que llegan a la empresa son un ingreso importante y afectan positivamente su liquidez, pero, y de acuerdo a los datos recolectados, estos cada vez arriban con menor frecuencia, ya que también se están presentando demoras en su entrega al cliente. De igual forma, y como se había anota anteriormente, estos trabajos afectan directamente al proceso de fabricación de los moldes, por lo que se debería contar con un recurso adicional para asegurar que se cumplan dentro del tiempo estos procesos. La implementación de la alternativa 1 y 2 se llevarían a cabo de forma inmediata, en tanto que la implementación de las alternativas 3 y 4 serian en el corto plazo.
39
RUIZ, Lino. El control numérico computarizado en el desarrollo Industrial {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.profesores.frc.utn.edu.ar/industrial/sistemasinteligentes/FFlexible/EL_CONTROL_NUMERICO_ COMPUTARIZADO_EN_EL_DESARROLLO_INDUSTRIAL.pdf
121
9.2 ANÁLISIS DE LAS PROPUESTAS
9.2.1 Análisis de los indicadores de Desempeño La teoría de las restricciones (Theory of Contrains TOC) propone tres indicadores fundamentales para evaluar el impacto de cualquier acción en relación con la meta de la empresa. Estos tres indicadores son:
Throughput (TH): La velocidad a la que el sistema genera dinero a través de las ventas. Y es igual según a Goldratt al precio de venta menos la materia prima.40Para este modelo se ha calculado con la siguiente fórmula:
Inventario (I): Todo el dinero invertido en el sistema para generar Throughput.
Gastos de operación (GO): Todo el dinero que el sistema tiene que gastar para generar Throughput. Estos tres parámetros se relacionan con los clásicos indicadores financieros, de la siguiente manera: Beneficio Neto (BN) = T-GO Rendimiento de la Inversión (RDI) = (T-GO)/ I De los tres indicadores, TOC otorga la mayor importancia al Throughput, a diferencia de la gestión clásica basada en los costos, que coloca en primer lugar a los Gastos de Operación.
Work in Process (WIP): Trabajo en proceso, lo que no es materia prima y producto terminado.
Tiempo de ciclo (TC): Es el tiempo que transcurre desde que se descarga la materia prima hasta que se envía el producto acabado. Obviamente, este medible es directamente proporcional al servicio al cliente, en el que también influye el nivel de inventario. Si se logra reducir este medible se consigue disminuir los inventarios, lo que a su vez se convierte en menos manipulación y almacenamiento de material.41
Como ya se indicó anteriormente, los indicadores que se evaluaron en el modelo son TH, WIP y TC. Los resultados obtenidos de estos indicadores para cada una de las entidades en la situación actual se presentan a continuación:
40
GOLDRATT, Eliyahu. La meta, un proceso de mejora continua. México 2003. Ediciones Castillo S.A. Doceava edición.. p 74 41
AYALA RAMÍREZ, Alexander. TOC y manufactura sincrónica ¿por qué no unirlos? {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger1/tocjohn.htm
122
Gráfico 39 WIP y TC en Moldes Grandes
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
Gráfico 40 WIP y TC en Moldes Pequeños
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
123
Gráfico 41 WIP y TC en Trabajos de Electroerosión
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
Como se observa en los anteriores gráficos, los tiempos de ciclo de los productos son cada vez más grandes, por lo que se hace evidente que efectivamente los períodos de fabricación son más largos y por lo tanto cada vez se suceden más demoras en las entregas del producto terminado al cliente. Asimismo, se observa un comportamiento cíclico en los comportamientos del WIP de las entidades moldes, ya que los tiempos de fabricación, de acuerdo con la información del experto del sistema, son en promedio de 35 días y siguen en aumento, lo que se refleja claramente en este indicador. Con esto se puede concluir que un factor que afecta los plazos de entrega, es que el producto permanece en proceso durante un tiempo prolongado en el sistema, mucho más del que se tienen presupuestado para su producción.
Gráfico 42 Throughput de las entidades
124
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
El comportamiento que se observa del Throughput de las entidades se da porque los tiempos de operación en cada una de las locaciones son largos en comparación con otro tipo de procesos productivos, ya que de acuerdo a los tiempos de producción que fueron tomados, y como se había mencionado anteriormente, al año se están fabricando un promedio de 10 moldes. En cuanto los trabajo de electroerosión, un throughput alto indica que los trabajos se están demorando en salir del sistema, por lo que de la misma forma, estarán afectando la salida de los moldes.
125
Tabla 21 Comparación del TH, WIP, TC de las alternativas
WIP MG Alternativa 1
WIP MG Alternativa 2
WIP MG Alternativa 3
WIP MG Alternativa 4
126
TC MG Alternativa 1
TC MG Alternativa 2
TC MG Alternativa 3
TC MG Alternativa 4
127
TH MG Alternativa 1
TH MG Alternativa 2
TH MG Alternativa 3
TH MG Alternativa 4
128
WIP MP Alternativa 1
WIP MP Alternativa 2
WIP MP Alternativa 3
WIP MP Alternativa 4
129
TC MP Alternativa 1
TC MP Alternativa 2
TC MP Alternativa 3
TC MP Alternativa 4
130
TH MP Alternativa 1
TH MP Alternativa 2
TH MP Alternativa 3
TH MP Alternativa 4
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
131
Tabla 22 Comparación cuantitativa de indicadores de desempeño
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
132
Cuando se observa el comportamiento gráfico de los indicadores de desempeño, no se puede apreciar de forma clara cual alternativa los mejora, debido al comportamiento del sistema. Se puede decir que una buena alternativa es aquella gráfica que logre que el TH se mantenga en la parte superior y en la parte inferior se mantengan el WIP y el TC. Esto se puede ver de forma más clara en la tabla 22, donde se observa cuantitativamente la influencia que ha tenido cada alternativa en los indicadores de desempeño. Además, al analizar la tabla anterior se puede apreciar cómo se mejoran los indicadores con cada una de las alternativas propuestas; se evidencia como la alternativa 3 presenta los mejores resultados en conjunto, ya que no se puede tener en cuenta un solo indicador. Es así como el TH MP aumenta en un 15% y en un 22% el TH MG aproximadamente, también existe una reducción de del WIP MG y TC MG de 3% y 12%, 12% y 24.5% de reducción en WIP MP y TC MP respectivamente. 9.2.1 Análisis de los estados de las locaciones y entidades: Esta evaluación se realizó para verificar el comportamiento de los estados de las locaciones y entidades con cada una de las alternativas planteadas, para así de esta manera seleccionar la mejor alternativa.
133
Tabla 23 Estado de las locaciones de capacidad individual
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
134
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Situación actual
135
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Situación actual
Alternativa 1
Alternativa 3
Alternativa 4
136
En la tabla 23 se puede observar el comportamiento de las locaciones de capacidad individual de todas las alternativas y de la situación actual. Se observa que con la implementación de cualquier alternativa el torno mantiene niveles bajos de operación con un nivel máximo de operación cercano al 16%, respecto a la rectificadora la situación actual de operación promedio es del 7.61%, con la implementación de las alternativas 1, 2, y 3 su operación se reduciría a cero, mientras que con la alternativa 4 se mantiene similar a la situación actual. Otra de las locaciones que permanece sin variación significativa es el banco de mecanizados, con un promedio de utilización que no supera el 9%; en el caso de las electroerosionadoras sus porcentajes de operación promedio se mantienen iguales con las tres primeras alternativas siendo con la alternativa 4 donde se presenta una reducción de alrededor de 10 puntos porcentuales. En cuanto a la fresadora Lagun se presenta un alto porcentaje de utilización superior al 90% tanto en la situación actual como en la alternativa 4, con la alternativa 1 y 2 los porcentajes disminuyen al 83.02% y 62.46% respectivamente, en tanto que con la alternativa 3 se eliminan las operaciones que se realizan en esta máquina. El mismo comportamiento se presenta con la fresadora CN, reducción de tiempos de operación con las alternativas 1 y 2, con la alternativa 3 se presenta un cambio tecnológico, pasa de ser una máquina CN a un centro de mecanizado CNC, donde se realizarán todos los procesos de fresado de los moldes teniendo en cuenta que el suministro de materiales ya no será en negro sino que se pedirá materiales ya dimensionados, con esta alternativa se puede apreciar un porcentaje de utilización promedio de 67.29%. Tabla 24 Estado y actividad de las entidades
Situación actual
Alternativa 1
137
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Fuente: Resultados de la simulación del modelo en Promodel
En el estado y actividad de las entidades se puede observar el tiempo promedio dentro del sistema de los moldes grandes y pequeños en la situación actual es de 583.6 y 568.3 horas, valores similares se presentan con la alternativa 4, en tanto que con las alternativas 1, 2 y 3 se presentan disminuciones considerables,
138
30.2%, 61% y 64.6% respectivamente para moldes pequeños, en tanto que para moldes grandes son 36%, 61.3% y 60.5% para las mismas alternativas. También se ve una reducción en los tiempos de bloqueos; para los moldes pequeños estos tiempos se reducen de 144.21 horas en promedio a 82.68, 29.35, y 48 horas para las alternativas 1, 2 y 3 respectivamente, en igual orden para los moldes grandes pasa de 167.02 horas en promedio a 68.12, 37.18 y 61.43 horas; como se observa, se presentan reducciones considerables en las horas de bloqueo. Otro ítem importante a tener en cuenta es el tiempo promedio de operación, todas las alternativas presentan una disminución en este tiempo, para moldes pequeños en cada una de las alternativas la reducción respecto a la situación actual es 25.95%, 54.77%, 63.74% y 2.94%. De igual forma para moldes grandes los porcentajes de reducción son 26.7%, 54.73%, 59.51% y 4.51%. Para las salidas de entidades se puede ver un aumento de 3 moldes pequeños y un molde grande en las alternativas 2 y 3, en alternativa 1, el aumento es de un molde pequeño y un molde grande, en tanto que en la alternativa 4 solo presenta aumento en un molde pequeño. 9.3 PROPUESTA FINAL Al realizar el análisis y comparación de los resultados de locaciones de capacidad múltiple, individual, indicadores de desempeño(TH, WIP, y TC) , estado y actividad de entidades arrojados por Promodel para la situación actual y para las diferentes alternativas, se sugiere la alternativa número tres, es importante aclarar que no se pretende evaluar la viabilidad de ninguna de las alternativas, solo es dejar planteada la mejor de ellas, la cual no necesariamente significa que es la que sea finalmente adoptada por la empresa. La alternativa 3 ofrece un incremento del TH, una leve reducción del WIP y una reducción del TC bastante significativa para los MG y MP, de igual forma disminuye los tiempos y costos de proceso de las máquinas; adicionalmente permite la mejora tecnológica (que debería ser analizada en su relación costo- beneficio) que daría valor agregado a los productos de la empresa. Otro de los aspectos que pesaron al momento de escoger la alternativa es el gran porcentaje de reducción en los tiempos de operación y dentro del sistema de las entidades, lo que se traduciría directamente en la reducción de los tiempos de entrega, tal como se había indicado en el análisis del WIP en el modelo actual.
139
10. ANÁLISIS DE INGENIERÍA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LAS MEJORAS
En caso que la empresa decida llevar a cabo la implementación de la renovación tecnológica, deberá tener en cuenta aspectos importantes como los cambios que tendrá el proceso, la viabilidad financiera, que incluye los costos en los que se incurrirá con la implementación en cuanto a adquisición de la maquinaria y sus accesorios, costos de mantenimiento, mano de obra, infraestructura física, etc. En cuanto a la distribución de la planta y el espacio físico como tal para la implementación de esta alternativa, el nuevo equipo se ubicaría en el sitio que actualmente ocupa la fresadora CN, ya que lo que se busca precisamente es la actualización tecnológica de la maquinaria, por lo que la empresa decidirá que uso darle a las máquinas. Otras variables de la implementación se analizan a continuación.
10.1 ANÁLISIS DEL PROCESO MEJORADO Al elegir esta alternativa, se reducen las operaciones porque ya no se llevarán a cabo el proceso de fresado 1 y el proceso de electroerosión, esto debido a que las placas se adquirirán con estos mecanizados. Se busca que a las placas ya se le haya realizado estas operaciones, porque el centro de mecanizado es un recurso costoso para realizarlas en la empresa, además que no necesitan de la gran precisión que brinda esta maquinaria y pueden ser llevadas a cabo en equipos menos costosos. Por lo anterior, si estas operaciones se hicieran en el centro de mecanizado, estaría utilizándose una maquinaria costosa en realizar operaciones que mellarán visiblemente su vida útil.
140
10.1.2 Diagrama de flujo del proceso
OP1
OP2
OP4
OP3
OP5
Recepción
materia prima
56,1
TIEMPO
(h)
18,3
28,6
10,5
ENTRADAS
Fresado 2
Torneado
Armado del
molde
Prueba del
molde
Entrega al
cliente
OP6
ACERO PLATA
AISI O1
PLACAS DIMENSIONADAS CON
ACABADO DE RECTIFICADO
Electroerosión
PIEZA
CONFORMADA
TORNILLOSCOLUMNAS Y
CASQUILLOS
Mecanizado en
banco
PORTAMOLDE Y PIEZA
CONFORMADOS CON
ROSCADO, PULIDO Y CIRCUITO
DE REFRIGERACIÓN
EXPULSORES
MOLDE ARMADOOP7
MOLDE
CONFORME
4
COBRE -
GRAFITO
COBRE -
GRAFITO
PLACAS EN ACERO 1045, 4140 ó P20
CAVIDADES Y
MACHOS
REDONDOS EN
ACERO 4140 ó 4143
REDONDOS EN
ACERO 4140 ó 4143
ELECTRODOS
OP8
PLACAS DIMENSIONADAS CON
ACABADO DE RECTIFICADO
Fuente: Autores
141
10.1.3 Diagrama de recorrido del proceso
142
10.1.4 Diagrama de operaciones
Fuente: Autores
143
10.2 MEJORAMIENTO DE LA PRODUCTIVIDAD El Throughput es un indicador típico de productividad, por lo que su comportamiento dentro de los escenarios evaluadosindicará si se presentan variaciones importantes en la productividad de la empresa.
10.2.1 Aumento de la productividad
Tabla 25 Comparación del Throughput promedio de las entidades
TH MP TH MG
ACTUAL 35,8 29,61
ALTERNATIVA 41,21 36,13
Aumento 15,1% 22,0%
Fuente: Resultados de la simulación en Promodel
Como se observa en la tabla 25, los resultados de throughput indican que efectivamente se presenta un aumento en la productividad de estos procesos, por lo que se concluye que la alternativa permitirá un mejor desempeño del sistema productivo.
10.2.2 Aumento de la producción
Tabla 26 Comparación de las salidas del modelo
Situación Actual Alternativa Aumento
MP 9,33 11,67 25%
MG 11,67 13,17 13%
Fuente: Resultados de la simulación en Promodel
A partir de los resultados anteriores, es evidente que la alternativa también permitirá un aumento significativo en las salidas de producto terminado tanto de moldes grandes como de pequeños, que es uno de los objetivos del cambio tecnológico en la empresa. En la siguiente tabla se presenta la comparación entre los tiempos de operación en cada uno de los productos:
144
Tabla 27 Comparación de los tiempos en operación
Situación Actual Alternativa Disminución
MP 423,61 153,58 64%
MG 416,2 168,45 60%
Fuente: Resultados de la simulación en Promodel
La disminución de los tiempos en operación de los productos permitirá que una liberación más rápida de los trabajos de mecanizado, poder recibir una mayor cantidad de pedidos y lo más importante, asegurar la entrega del producto al cliente en el tiempo estipulado.
10.2.3 Disminución de costos Tabla 28 Comparación de la disminución de costos entre la situación actual y la alternativa
Locación Costo
h/máquina
Situación actual Alternativa 3
% Utilización
Costo %
Utilización Costo
Torno 20000 13,73% 51.762.000 14,65% 51.210.000
Fresadora Lagun 35000 93,16% 7.182.000 0%
Fresadora CN 40000 67,30% 39.240.000 0%
Centro de mecanizado CNC 65000 0% 67,33% 63.706.500
Rectificadora 10000 7,63% 27.711.000 0%
Banco mecanizados 15000 7,49% 41.629.500 8,54% 41.157.000
Electroerosionadora 1 10000 95,10% 1.470.000 94,48% 1.656.000
Electroerosionadora 2 10000 93,18% 2.046.000 93,58% 1.926.000
Electroerosionadora 3 10000 88,77% 3.369.000 91,29% 2.613.000
TOTAL $ 174.409.500,00 $ 162.268.500,00
Fuente: Autores - empresas
Los costos de operación de las máquinas fueron proporcionados por las directivas de la empresa de acuerdo a sus políticas financieras. Para determinar los costos de operación de la situación actual, se tomó del informe de resultados arrojado por Promodel el porcentaje de utilización de cada máquina durante el tiempo de simulación y se multiplico por los costos de hora/máquina suministrado por la empresa; de igual manera se realiza par la
145
alternativa 3 teniendo en cuenta el costo de operación de la nueva máquina el cual se tomo como referencia de una empresa aliada de Gaysa Ltda. De esta manera se puede observar una reducción en los costos de operación entre la situación actual y la alternativa 3 de un 7%, esto se debe principalmente al cambio de tecnología al que sería sometida la empresa.
10.3 ANÁLISIS FINANCIERO Para la adquisición de activos se ha optado la financiación por el Leasing financiero, el cual es principal medio de financiación que las empresas y personas utilizan para la adquisición de activos fijos productivos. El Leasing es un contrato en virtud del cual, una entidad financiera entrega a una persona natural o jurídica, la tenencia de un activo productivo para su uso y goce durante un plazo establecido, a cambio de un canon de arrendamiento periódico. Al final del contrato, el cliente tiene derecho a adquirir el activo por un porcentaje del valor de compra pactado desde el principio, denominado Opción de adquisición.42 Recibiendo todos los beneficios del Leasing y las mejores condiciones de financiación que se ofrecen en el mercado. Al haber optado por el leasing, en lugar de la compra de la maquinaria, según la normatividad para algunas empresas no se incrementa el patrimonio y el canon se contabiliza como gasto, se financia hasta el 100% del valor del activo incluido el IVA, disminuye los gastos administrativos por el rubro de depreciación, y da la opción de comprarla o adquirir un nuevo leasing para actualizar la maquinaria.43 En este capítulo se muestra un posible escenario financiero, donde se empleará el valor presente neto (VPN) como método de evaluación financiera, ya que es más usado a la hora de evaluar proyectos a largo plazo. A continuación se presenta un flujo de caja para la adquisición de un centro de mecanizado, se ha utilizado el simulador de la entidad financiera Bancolombia. El precio establecido es de $120.000.000. Este precio es un valor promedio en el mercado, el cual variará de acuerdo al proveedor, y especialmente al tipo de máquina. El tiempo estimado de duración del contrato es de 60 meses. La opción de adquisición para este caso es del 20% del valor del activo, el cual puede ser modificado. La tasa de interés es de 1,5% M.V, que dependerá de la entidad financiera y la tasa de oportunidad se calcula en un 30%, que es el valor que espera ganar la gerencia por cada uno de los trabajos que recibe.
42
LEASING BANCOLOMBIA. Todo sobre leasing. {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.leasingbancolombia.com/leasing/acercaLeasing/todoLeasing/todoLeasing.asp 43
LEASING BANCOLOMBIA. El leasing vs. el crédito. {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.leasingbancolombia.com/leasing/acercaLeasing/todoLeasing/leasingVsCredito.asp
146
Gráfico 43 Simulación valor de canon
Fuente: LEASING BANCOLOMBIA. Simulador financiero {En línea}. {Consultado marzo de 2010}. Disponible en: http://www.leasingbancolombia.com/leasing/app/simulador/paginas/simCanon.aspx
Al introducir estos datos al simulador arroja una cuota mensual de $2.797.769 por concepto de canon. Para el flujo de caja se tiene un ingreso por el valor de la máquina $120.000.000, con 60 pagos mensuales de $2.797.769, los costos de instalación y puesta en marcha de la nueva máquina corren por cuenta del proveedor. Tabla 29 Cálculo del Valor Presente Neto PERIODO VALOR PERIODO VALOR PERIODO VALOR
0 $ 120.000.000.00 21 $ (2.797.769.00) 41 $ (2.797.769.00)
1 $ (2.797.769.00) 22 $ (2.797.769.00) 42 $ (2.797.769.00)
2 $ (2.797.769.00) 23 $ (2.797.769.00) 43 $ (2.797.769.00)
3 $ (2.797.769.00) 24 $ (2.797.769.00) 44 $ (2.797.769.00)
4 $ (2.797.769.00) 25 $ (2.797.769.00) 45 $ (2.797.769.00)
147
PERIODO VALOR PERIODO VALOR PERIODO VALOR
5 $ (2.797.769.00) 26 $ (2.797.769.00) 46 $ (2.797.769.00)
6 $ (2.797.769.00) 27 $ (2.797.769.00) 47 $ (2.797.769.00)
7 $ (2.797.769.00) 28 $ (2.797.769.00) 48 $ (2.797.769.00)
8 $ (2.797.769.00) 29 $ (2.797.769.00) 49 $ (2.797.769.00)
9 $ (2.797.769.00) 30 $ (2.797.769.00) 50 $ (2.797.769.00)
10 $ (2.797.769.00) 31 $ (2.797.769.00) 51 $ (2.797.769.00)
11 $ (2.797.769.00) 32 $ (2.797.769.00) 52 $ (2.797.769.00)
12 $ (2.797.769.00) 33 $ (2.797.769.00) 53 $ (2.797.769.00)
13 $ (2.797.769.00) 34 $ (2.797.769.00) 54 $ (2.797.769.00)
14 $ (2.797.769.00) 35 $ (2.797.769.00) 55 $ (2.797.769.00)
15 $ (2.797.769.00) 36 $ (2.797.769.00) 56 $ (2.797.769.00)
16 $ (2.797.769.00) 37 $ (2.797.769.00) 57 $ (2.797.769.00)
17 $ (2.797.769.00) 38 $ (2.797.769.00) 58 $ (2.797.769.00)
18 $ (2.797.769.00) 39 $ (2.797.769.00) 59 $ (2.797.769.00)
19 $ (2.797.769.00) 40 $ (2.797.769.00) 60 $ (2.797.769.00)
20 $ (2.797.769.00)
VPN $ 110.674.104.69
Fuente: Autores Lo que se pretende con el VPN es conocer el valor de los flujos de efectivo pronosticados a pesos de hoy, es decir, permite determinar si una inversión cumple con el objetivo básico financiero: maximizar la inversión. Como se puede observar, si se trae al periodo 0 todos los pagos efectuados por concepto de canon, se tendrá un valor de $110.674.104,69, es decir, que a lo largo de los 60 meses se pagará un valor de $110.674.104,69, por una máquina de $120.000.000 al día de hoy, lo que representa una ganancia de $9.325.895,31. Con esto se puede decir que es una buena alternativa para la adquisición del centro de mecanizado. Ya es decisión de la empresa hacer los estudios pertinentes de factibilidad y viabilidad para la implementación de cualquier alternativa que ayude a mejorar la competitividad.
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CONCLUSIONES
La trascendencia del presente trabajo se halla en la aplicación de los conocimientos adquiridos en Simulación y Modelaje, combinados con conceptos adquiridos durante toda la formación profesional, ya que para el correcto desarrollo del modelo y sus alternativas y su análisis final, es necesario contar con nociones de ingeniería de métodos, contabilidad de costos, plan y control de la producción investigación de operaciones, entre muchos otras. La importancia de la aplicación de la técnica de la simulación reside en que esta se convierte en un escenario de decisión muy significativo al momento de establecer la viabilidad de las alternativas, de una forma asequible y muy cercana al sistema real, lo que permite que la toma de decisiones se base en información con un alto porcentaje de confiabilidad. El modelo de simulación que es presentado en ese trabajo registra una excelente aproximación al sistema real, ya que al verificar los resultados obtenidos en la corrida del modelo actual, estos no discrepan considerablemente de los reales, de acuerdo con la opinión del experto en el sistema. Durante el desarrollo de este trabajo se evidencio la ausencia de cultura organizacional de la empresa, se define como cultura organizacional el conjunto de normas, hábitos y valores que practican los individuos de una organización. El diseño e implementación de esta ayuda a lograr los objetivos y metas que se proponga la empresa ya que logra que los miembros de la institución se identifiquen con ella. La escogencia de las alternativas evaluadas en este trabajo se dio a través de la evaluación de los resultados obtenidos de la simulación, pero también teniendo en cuenta las particularidades de la empresa, tales como su planta física, recurso humano, procesos productivos, políticas gerenciales, financieras, de compras, etc., ya que hubiera sido más sencillo presentar propuestas más ambiciosas en cuanto a la adquisición de maquinaria y herramientas, cambios en la planta física, redistribución de planta, entre otras, pero era necesario adaptar estas particularidades de la empresa para que las alternativas fueran más viables para una probable implementación. Es claro que el proceso de innovación y diseño de productos en Gaysa Ltda., debe implantarse en un corto plazo, combinando las mejoras respectivas en los procesos y productos, mediante la capacitación y formación de equipos creativos de trabajo, la modernización y mantenimiento de los equipos de producción,
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máquinas y herramientas, todo esto encaminado hacia la satisfacción y fidelización de los clientes, y al objetivo de contactar nuevos. Cuando se trata del cumplimiento de los requerimientos del cliente en cuanto a calidad, especificaciones técnicas y tiempos de entrega, este preferirá pagar por un producto más costoso pero que cumpla con las garantías y satisfaga sus necesidades. Por todo esto, es imperante que Gaysa Ltda. implemente alternativas que le permitan cumplir estos principios que aunque las directivas crean que sea costoso inicialmente, los resultados se podrán ver con el tiempo. La alternativa presentada y evaluada en el presente trabajo le permitiría no solamente alcanzar una mayor productividad, sino además iniciar un plan de actualización tecnológica de sus recursos. Todo esto debe enfocarse a que el mercado de los productos plásticos en uno de los más exigentes en cuanto a innovación, por lo que, periódicamente, deberán apropiarse nuevas tecnologías para la fabricación de un insumo tan importante para este sector, como lo son los moldes para inyección. La implementación de la alternativa escogida, permitiría que a través de la adquisición de la nueva maquinaria, la empresa ingrese a los procesos de diseño CAD/CAM, ya que el éxito en la obtención de un molde que cumpla con los requerimientos técnicos y de calidad se basa en un gran porcentaje en el diseño. Además, contar con un diseño adecuado desde el inicio y que los procesos sigan ajustados a las especificaciones del mismo, permitirá que al momento de realizar pruebas de los moldes, los errores sean mínimos o nulos y por lo tanto, los reprocesos también se disminuyan.
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RECOMENDACIONES
Se deben solucionar restricciones de comportamiento, administrativas, logísticas que presenta el sistema, porque en este trabajo solo se menciona restricciones de capacidad, siguiendo la regla más importante, cuando se trata de solucionar cuellos de botella, solucione solo un cuello de botella; una vez solucionado se debe seguir con el próximo. Adicionalmente se deben implementar herramientas administrativas como diagrama de Pareto, diagrama causa−efecto de Ishikawa, hojas de verificación, diagrama de árbol entre otras, permite asegurar el cumplimiento eficaz de las metas propuestas en los planes estratégicos de la empresa. Existen muchas alternativas de financiación y apoyo a las MYPYMES, como BANCOLDEX, la Financiera de Desarrollo Territorial S.A. (FINDETER), la Asociación Colombiana de Medianas y Pequeñas Industrias (ACOPI), el Fondo Nacional de Garantías (FNG) entre muchas más. Gaysa Ltda. debe aprovechar estas alternativas para hacer renovación tecnológica, invertir en infraestructura, capital de trabajo o cualquier otro aspecto que necesite. Es importante resaltar que los créditos con estas entidades tienen muchos beneficios y son de fácil acceso.
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ANEXOS
Anexo 1 Tablas de datos para cálculo de coeficientes de correlación Anexo 2 Disco Compacto con modelos de simulación