herramientas de manufactura esbelta

Shibu lijack

Herramientas de la Manufactura Esbelta

Equipo #2 Sistemas Avanzados de Manufactura

Marzo del 2011

¿Que es manufactura esbelta?

La mayoría de los autores la define como una filosofía enfocada a la reducción de desperdicios. El concepto surge principalmente del Sistema de Producción de Toyota. Lean es un conjunto de “Herramientas” que ayudan a la identificación y eliminación o combinación de desperdicios (muda), a la mejora en la calidad y a la reducción del tiempo y del costo de producción.

Sistemas Avanzados de Manufactura

¿Que es manufactura esbelta?

Algunas de estas herramientas son la mejora continua (kaizen), métodos de solución de problemas como 5 porqués y son sistemas a prueba de errores (poka yokes). En un segundo enfoque, se considera el “flujo de Producción” (mura) a través del sistema y no hacia la reducción de desperdicios. Algunas técnicas para mejorar el flujo son la producción nivelada (reducción de muri), kanban o la tabla de heijunka.


LEAN MANUFACTURING

Kanban

TPM

Kaizen

5 S’s

Poka Yoke

Jidoka

JIT

Manufactura Celular

Heijunka

SMED


LEAN MANUFACTURING

SMED


SMED

Ante la creciente necesidad de reducir los tiempos de preparación en la industria se estudio la posibilidad de implementar alguna técnica de reducción de tiempos que contribuyera a lograr este nuevo objetivo

SMED significa “Cambio de modelo en minutos de un solo dígito”. Realizan las operaciones de cambio de modelo en menos de 10 minutos.

Algunas ocasiones no es posible alcanzar el rango de menos de 10 minutos, pero el SMED reduce drásticamente los tiempos.


SMED

TIPOS DE AJUSTES DEL SMEDAjustes / tiempos internos: Corresponde a operaciones que se realizan a máquina parada.Ajustes / tiempos externos: Corresponde a operaciones que se realizan (o pueden realizarse) con la máquina en marcha.

OBJETIVOS DEL SMED

•Facilitar los pequeños lotes de producción.•Rechazar la fórmula de lote económico.•Correr cada parte cada día.•Alcanzar el tamaño de lote a 1.•Hacer la primera vez bien cada vez.•Cambio de modelo en menos de 10 min.•Aproximación en 3 pasos.

Línea ParadaAjuste y

ArranqueDe laLínea

Última PiezaBuena

Primera PiezaBuena

Tiempo de Preparación

EstabilizaciónDe la

Producción

T i e m p o d e P r e p a r a c i ó n


Etapas del SMED

1. Analizar las preparaciones internas y externas.

2. Separación de las preparaciones internas y

externas.

3. Transformación de preparaciones internas EN

externas.

4. Racionalización de todos los aspectos de la

operación de las preparaciones.


SMED

Relación entre tiempo de preparación y tamaño del lote

SITUACIÓN ORIGINAL

Tiempo de preparación

Lote Operación principal por

pieza

Tiempo de operación Ratio (%)

Ratio (%)

4 horas 100 1 min. 1 min+ (4x60)/100 = 3.4 min

100

4 horas 1,000 1 min. 1 min+(4x60)/1,000 =1.24 min

36 100

4 horas 10,000

1 min. 1 min+(4x60)/10,000 = 1.024 min.

30 83


SMED

Relación entre tiempo de preparación y tamaño del lote

¿Qué diferencia puede implicar fabricar una pieza en 1.2 minutos ó en 1.002 minutos?

DESPUÉS DEL SMED

Tiempo de preparación

Lote Operación principal por

pieza

Tiempo de operación Ratio (%)

Ratio (%)

20 min 100 1 min. 1 min+ 20/100 = 1.20 min 100

20 min 1,000 1 min. 1 min+20/1,000 =1.020 min

85 100

20 min 10,000

1 min. 1 min+20/10,000 = 1.002 min.

83.5 98.2


Ventajas del SMED

El SMED cambia el supuesto de que los cambios de útiles / preparaciones requieren mucho tiempo. Es por ellos que las empresas pueden producir en pequeños lotes, lo que tiene muchas ventajas:

Flexibilidad: Las empresas pueden satisfacer cambiantes demandas de clientes sin necesidad de mantener gran stock.

Entregas rápidas: La producción en pequeños lotes significa plazos de fabricación más cortos y menos tiempo de espera para los clientes.

Productividad más elevada: Tiempos de preparación y cambios de útiles más cortos reducen los tiempos de parada de los equipos, lo que eleva las tasas de productividad.


LEAN MANUFACTURING

5 S’s


5 S’s

Es un prerrequisito para la implantación de cualquier otro método de mejora, además de que provee un punto de inicio para eliminar el desperdicio.

Un punto importante es que otorga control sobre el espacio de trabajo a los trabajadores.


5 S’s


BENEFICIOS DE LAS 5 S’s

Cero despilfarro: menores costos y capacidad más elevada.

Cero daños: mejora de la seguridad Cero averías: mejor mantenimiento Cero defectos: calidad más elevada Cero cambios de útiles: facilitando la diversificación

de la producción. Cero retrasos: Confiabilidad en las entregas Cero quejas: aumenta fiabilidad y confianza Cero números rojos: crecimiento corporativo


CLAVES PARA EL ÉXITODE LAS 5 S’s

Debemos mantener un sistema para mantener las mejoras, como asegurar un equipo de promoción 5S’s. Las claves son:

Conseguir implicar a todos Obtener autorización de la compañía La responsabilidad final descansa en el presidente Hacer que todos lo entiendan Recorrer todo el camino El presidente debe inspeccionar la fábrica

personalmente No se quede a medio camino en el establecimiento

de las 5 S’s Las 5 S’s son un puente hacia otras mejoras


LEAN MANUFACTURING

Jidoka


Jidoka: Automatización con toque humano

Si existe una anomalía en el proceso, mediante el Jidoka éste se detendrá impidiendo que las piezas defectuosas avancen en el proceso.

Ventajas de implementación de Jidoka:

El proceso tiene su propio autocontrol de calidad.

Ayuda a expandir el conocimiento sobre el proceso y

sitema de producción.


Jidoka: Automatización con toque humano

OBJETIVO:Mejorar la calidad en el proceso sólo produciendo piezas con cero defectos.


4 PASOS PARA LA BUENA EJECUCIÓN DE JIDOKA

Detectar la anormalidad

Detener la producción

Fijar o corregir la condición anormal

Investigar la causa raíz e instalar las contramedidas

Las anormalidades se detectan en máquinas y en personas. En el primero se construyen mecanismos dentro de las máquinas que detectan anomalías y automáticamente paran la máquina. En el segundo se le da la autoridad a la gente para que opriman botones o tiren de cuerdas llamadas “cuerdas andon” que pueden parar una línea entera de producción.

Las líneas de producción se pueden dividir en secciones y éstas a su ve en estaciones de trabajo, así cuando una de ellas avisa su problema tirando de una cuerda andon, la línea sigue produciendo, teniendo un tiempo de ciclo para resolver el problema hasta que la sección de la línea entra en parada. De encontrar solución será inevitable parar la línea de producción.

Para volver al ritmo de la producción, se puede:• Implementar un sistema Kanban• Poner una unidad en estación de re-trabajo• Parar la producción hasta que una herramienta rota sea arreglada.

Para investigar la causa se baja al nivel del usuario del proceso. Un método puede ser el de “los cinco por qué” encontrar la raíz del problema.


EJEMPLO DE JIDOKA

En el sector automotriz , los trabajadores caminan junto a la línea de montaje, dicha línea es móvil teniendo un tiempo limitado para que el operario acabe de realizar su trabajo.

Si el operario camina más allá de la distancia establecida, pisará una alfombrilla la cual activa un mecanismo que parará la línea de montaje.


EJEMPLO DE JIDOKA

Que el trabajador pise la alfombrilla significa que ha encontrado un problema durante el montaje, lo que hizo que tardara un poco más en realizar sus tareas.

Su tiempo de ciclo ha superado el TAKT TIME de la fábrica. Cuando el mecanismo se activa y la línea se detiene, el jefe de sección junto con el trabajador tendrán un tiempo de buffer para solucionar este problema y poner nuevamente la línea en funcionamiento.En este ejemplo se ve como el JIDOKA está ligado al TAKT TIME

de la fábrica, ayudando a mantener los índices de calidad alos y conectar el ritmo del mercado con la producción de la empresa. Lo cual es vital para una empresa Lean.


LEAN MANUFACTURING

Kaizen


KAIZEN

Es una filosofía de mejora continua que enfatiza la participación de los empleados, en la cual cada proceso es evaluado continuamente y mejorando en términos de tiempo, recursos, calidad u otros aspectos relevantes del proceso.

KAIZEN = MEJORA CONTINUA

Dos elementos forman Kaizen:

KAIZEN

CHANGE GOOD

MEJORA CONTINUA


KAIZEN


Comunmente se confunde KAIZEN con EVENTOS KAIZEN.

NO SON LO MISMO

Con Kaizen se busca que se incorpore como un enfoque normal del día a día para la mejora del flujo de valor completo.

Los eventos Kaizen son grupos especiales configurados para abordar ciertas áreas o materias aplicando los principios Kaizen. Generalmente son asuntos de 1 sola vez.

¿CÓMO REALIZAR UNEVENTO KAIZEN?


Seleccionar un tema para evento

Seleccionar y ensamblar el equipo

Afirmar el compromiso de la Administración

Presentar un roadmap

Entrenar al equipo

Realizar un análisis del estado presente

Se genera la propuesta del “siguiente paso”

El equipo presenta su plan de acción a la Administración

Asignar los recursos para la acción

Rastrear las actividades y resultados usando Administración

Visual

Implementar los cambios

Medir la mejora y reportar los resultados

Decir Gracias

LEAN MANUFACTURING

Poka Yoke


POKA YOKE


Es una técnica desarrollada por el ingeniero japonés Shigeo Shingo en los años 1960’s , que significa A PRUEBA DE ERRORES.

La finalidad del Poka Yoke es el eliminar los defectos en un producto ya sea previniendo o corrigiendo los errores que se presenten lo antes posible.

Los sistemas Poka Yoke implican el llevar a cabo el 100% de inspección, así como, retroalimentación y acción inmediata cuando los defectos o errores ocurren.

EJEMPLOS DE POKA YOKE


La esquina redondeada del diskette y su forma rectangular evitan que se meta de forma incorrecta a la PC.

El cable solo logra entrar al enchufe en esa posición, si se trata de insertar de cualquier otra manera este no entra.

FUNCIONES DEL POKA YOKE


Existen dos funciones reguladoras para desarrollar sistemas Poka Yoke:

Funciones de Control: Existen métodos que cuando ocurren anormalidades apagan las máquinas.

No en todos los casos que se utilizan métodos de control, cuando son defectos aislados (no en serie) que se pueden corregir después, evitando así tener que detener por completo la máquina y continuar con el proceso.

Funciones de advertencia: Advierte al trabajador de las anormalidades ocurridas, llamando su atención mediante la activación de una luz o sonido.

Este tipo de método tiene una función reguladora menos poderosa que la de métodos de control.

MÉTODOS POKA YOKE


Los métodos se clasifican en:

Método de contacto: Donde un dispositivo sensitivo detecta las anormalidades en el acabado o las dimensiones de la pieza, donde puede o no haber contacto entre el dispositivo y el producto.

Método del valor fijo: Las anormalidades son detectadas por medio de la inspección de un número específico de movimientos.

Método del paso-movimiento: Las anormalidades son detectadas inspeccionando los errores en movimientos estándares donde las operaciones son realizadas con movimientos predeterminados.

MEDIDORES POKA YOKE


Los tipos de medidores pueden dividirse en tres grupos:

Medidores de contacto: Interruptor en límites, microinterruptores, Interruptores de tacto.

Medidores sin contacto: Sensores de proximidad, sensores de luces (transmisores y reflectores).

Medidores de presión: Temperatura, corriente eléctrica, vibración, número de ciclos, conteo y transmisión de información.

LEAN MANUFACTURING

Kanban


KANBAN

Es una señal de trabajo que nos comunica:

• Qué se va a producir.• En qué cantidad.• Mediante qué medios.• Cómo se va a transportar.

Y tiene dos funciones principales:

• Control de la producción• Mejora de procesos


KANBAN

OBJETIVOS DEL KANBAN

PRODUCCIÓN:• Dar instrucciones basadas en las condiciones actuales

del área de trabajo.• Prevenir que se agregue trabajo innecesario.

FLUJO DE MATERIALES:• Prioridad en la producción.• Comunicación más fluida.


TIPOS DE KANBAN


KANBAN DE PRODUCCIÓN:Se usa para indicar las instrucciones de operación en

procesos específicos.Se divide en:

• Kanban de producción: usado entre procesos que no requieren preparaciones.

• Kanban de señal: se usa para las prensas y otros procesos que requieren preparaciones.

KANBAN DE TRANSPORTE:Se emplea para indicar las piezas a mover en la línea de

producción. Se divide en:

• Kanban de retiro: se emplea entre procesos de la fábrica.• Kanban de proveedor: se envía como pedido a los

proveedores.

BENEFICIOS DEL KANBAN

• Eliminación de sobreproducción

• Reducción de desperdicios y basura

• Reducción inventarios• Provee flexibilidad en la

producción• Recorta tiempos muertos• Reducción de inventario en

procesos• Reducción del costo total


LEAN MANUFACTURING

Heijunka


Heijunka

Una de las herramientas:Producir lotes pequeños de muchos modelos en cortos periodos de tiempo en vez de utilizar grandes lotes.


Es una técnica que adapta la producción a la demanda fluctuante del cliente.

Una producción nivelada evita sobrepasar la capacidad del sistema, mayores probabilidades de defectos, tiempos muertos o de trabajo excesivo.

N i v e l a c i ó n d e C a r g a

LA CAJA HEIJUNKA


También llamada “Caja de Nivelación” es un dispositivo físico que se usa para administrar la nivelación del volumen y variedad de la producción sobre un periodo específico de tiempo.

Las tarjetas kanban son colocadas en el espacio de la caja según corresponda el incremento del pitch en los productos que deben elaborarse para embarcarse y rellenarse subsecuentemente.

Un renglón porCada tipo deproducto

Una columna Por pitch

Kanban

EJEMPLO DE PRODUCCIÓNNIVELADA

17316 / 4 =

4329

16866 / 4 =

4217

16362 / 4 =

4082Sistemas Avanzados de

Manufactura

Semana Total

1 4878

2 3672

3 4536

4 4230

5 3618

6 4788

7 4464

8 3996

9 3546

10 4356

11 4536

12 3888

Semana Total

1 4329

2 4329

3 4329

4 4329

5 4217

6 4217

7 4217

8 4217

9 4082

10 4082

11 4082

12 4082

HEIJUNKA

Es la clave para establecer un VERDADERO SISTEMA PULL en la empresa.

Usa retiros constantes en base al pitch , pero se divide en unidades basándose en el volumen y variedad de los productos que serán manufacturados.

EJEMPLO HEIJUNKA

Se hacen 4 productosEn paquetes de 30 (30 por contenedor)

Entonces…


EJEMPLO HEIJUNKA


Producto A B C D Total

Requerimiento diario

600 480 360 120 1560

Cantidad por paquete

30 30 30 30 120

Número de kanbans

20 16 12 4 52

Número de kanbans =Requerimiento diarioCantidad por paquete

TIEMPO DE PRODUCCIÓN DISPONIBLE Horas Minutos Segundos

Horas de Trabajo 8 480 Descanso 0,16666667 10 Comida 0,5 30

Número de turnos 2

Tiempo de Producción disponible = 14,6666667 880 52800

TAKT TIMETakt time = 33,85 segundos

Takt Time=Tiempo de producción disponibleCantidad total requerida diaria

EJEMPLO HEIJUNKA


Pitch=Takt time * Unidades por contenedor

Entonces:Cada 16.92 minutos, 30 unidades deben estar listas para embarcarse.

En el transcurso del día, el proceso debe producir:

• 20 contenedores de A• 16 contenedores de B• 12 contenedores de C• 4 contenedores de D

La distribución de nivelaciín de producción es administrada a través deLa distribuciín de los kanbans usando la caja heijunka.

PITCHUnidades por contenedor 30

Pitch 1015,38 segundosPitch 16,92 minutos

LEAN MANUFACTURING

TPM


TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE

Tiene como finalidad asegurar que cada máquina en el piso de producción esté siempre disponible para ser utilizada según el programa de producción, lo cual provoca que ésta nunca se detenga.

Es considerada una estrategia adoptada por quienes estan involucrados directamente con la producción para lograr: Cero accidentes, cero defectos y cero interrupciones.

Pretende mantener los equipos trabajando como si fueran nuevos: sin fallas y a su capacidad nominal.


METAS DEL TPM

• Maximizar la eficiencia global del equipo

• Brindar un sistema de mantenimiento acorde al ciclo de vida del equipo

• Involucrar a los departamentos en el plan, diseño, uso y mantenimiento del equipo.


ACTIVIDADES DEL TPM


Eliminación de las Seis Grandes Pérdidas

Planeación del Mantenimiento

Mantenimiento Autónomo

Ingeniería Preventiva

Diseño de Productos

Educación y Práctica

Depto. De Mantenimiento

Depto. De Producción

Depto. De Ingeniería

Depto. De Diseño

EFICIENCIA GLOBAL DEL EQUIPO

• A: Disponibilidad de la máquina.Es la proporción de tiempo que la máquina está

actualmente disponible fuera del tiempo que debería estar disponible.

A = ( MTBF – MTTR ) / MTBF

MTBF : Tiempo medio entre fallas = (Tiempo total de corrida) Número de fallas

MTTR: Tiempo medio de reparación. Sistemas Avanzados de Manufactura

EGE = A * PE * Q


• PE : Eficiencia de Desempeño

PE = RE * SE

RE ( Tasa de eficiencia) : Tiempo de ciclo promedio actual es más lento que el tiempo de ciclo designado, debido a jams, etc. La salida se reduce debido a los jams.

SE ( Velocidad de eficiencia): Tiempo de ciclo actual es más lento que el tiempo designado, la salidad se reduce porque se está corriendo a una velocidad reducida.


EGE = A * PE * Q


• Q: Tasa de calidad

La tasa de calidad es el porcentaje de partes buenas del total de producidas.


EGE = A * PE * Q

PILARES DEL TPM


LEAN MANUFACTURING

Manufactura Celular


MANUFACTURA CELULAR

Es un enfoque de manufactura en el cual el equipo y las estaciones de trabajo están arregladas en un área delimitada para facilitar los lotes pequeños y la producción de flujo continua.


• Todas las operaciones de la celda necesarias para producir un componente se realizan muy cercanamente.

• Los tiempos de transferencia de operación a operación son cercanas a cero.

• Cuando los defectos surgen, la rápida retroalimentación entre los operadores mejora la calidad

• En una celda de manufactura los operadores son hábiles para desempeñar las tareas que necesitan.

LEAN MANUFACTURING

Just In Time


JUST IN TIME

Es una filosofía enfocada a reducir o eliminar desperdicios en las actividades de compra, fabricación y distribución.

Con ello se busca el producir el mínimo número de unidades en el último momento posible cumpliendo con los requisitos del cliente.

Es el principal constituyente de los sistemas PULL (nada se realiza hasta que sea requerido por el siguiente departamento).


Just In Time significa producir el artículo indicado en el

momento requerido y en la cantidad exacta

JUST IN TIME

Reglas del Just In Time

• No producir nada a menos que el cliente lo haya ordenado

• Nivelar la demanda para que el trabajo fluya a través de la planta

• Mediante herramientas visuales se ligan los procesos a la demanda del cliente.

COMPONENTES DEUN SISTEMA JIT


Kanban

Heijunka

¿CÓMO INTRODUCIR JIT?


Según Hirano

• Adoptar el pensamiento del Justo a Tiempo• Aplicar las 5 S’s• Aplicar Flujo Continuo para cambiar la producción en lotes

en producción pieza a pieza• Nivelar la producción: fabricar productos en cantidades

niveladas.• Estandarización de las operaciones: estandarizar el trabajo

para mantener el flujo entre procesos.• Justo a tiempo: producir el artículo indicado en el momento

requerido y en la cantidad exacta.

JUST IN TIME

Beneficios:• Disminuye costos de almacenaje reduciendo

inventarios• Disminuye riesgos de daños y obsolescencia• Reduce el tiempo de producción• Aumenta la productividad• Se exponen problemas ocultos


LEAN MANUFACTURING

Gracias por su atención


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