Herramientas y prácticas esbeltas que eliminan el desperdicio de fabricación




Herramientas y prácticas que lidian con el desperdicio

En el artículo Fabricación esbelta: Un breviario se describieron siete categorías de desperdicio. La siguiente docena de herramientas y prácticas técnicas fundamentales de la fabricación esbelta se han utilizado por largo tiempo para eliminar algunos de los tipos de desperdicio. Hay que resaltar que esta no es una lista exhaustiva, tampoco existe un orden particular de importancia en ella.

Esta es la segunda de varias partes que conforman esta nota.

Las cinco “S”

La primera práctica que se menciona aquí viene del mismo sistema Japonés que originó la fabricación esbelta. Las cinco “S” es una metodología de organizar, limpiar, desarrollar y sostener un ambiente de trabajo productivo para crear un espacio de trabajo que sea más organizado y eficiente. La proporción detrás de las cinco S es que un espacio de trabajo limpio les proporciona un ambiente más seguro y más productivo a los trabajadores y promueve los buenos negocios. Los cinto términos que empiezan con S son disciplinas que los empleados deberían utilizar para crear un espacio de trabajo apropiado para la producción esbelta. El primer término separación (seiri en Japonés), significa separar los artículos necesarios de los innecesarios y quitar los últimos. El segundo término, simplificar, seleccionar un orden (seiton en Japonés) significa poner en orden los artículos para su uso. Sacudir, (seiso en Japonés) significa limpiar el área de trabajo para establecer la propiedad y la responsabilidad, mientras se sistematiza (seiketsu en Japonés) significa estandarizar los esfuerzos y las listas de revisión, para poner en práctica los tres principios anteriores de separar, simplificar y sacudir diario. Por último seguir (shisuke en Japonés) significa siempre seguir las primeras cuatro S para crear una cultura disciplinada que practica y repite los principios de las cinco S hasta que se convierten en una forma de vida para los empleados.

Controles visuales

En términos de herramientas, la fabricación esbelta tiende a enfocarse a los controles visuales para hacerles la vida más sencilla a los operadores y evitar errores. El control visual requiere que todo el lugar de trabajo esté establecido con señales visibles e intuitivas que le permitan a cualquier empleado saber instantáneamente qué es lo que está pasando, entender cualquier proceso y ver claramente qué es lo que se está haciendo correctamente y qué es lo que está fuera de lugar. Los mecanismos generales de control visual incluyen señales de advertencia, etiquetas de bloqueo, marcas con códigos de colores, y otras etiquetas. Un ejemplo es andon, un tablero electrónico que proporciona visibilidad del estatus de la planta al igual que información para ayudar a coordinar los esfuerzos ligados a los centros de trabajo, a través de señales de luces que son verdes (para “en operación”) rojas (para "detener”) y amarillas (para “necesita atención”). El principal beneficio del control visual es que es un método simple e intuitivo que le muestra al empleado de forma rápida cuando un proceso no está funcionando de manera adecuada y cuando no está funcionando.

Trabajo estandarizado

Saber qué procesos realizar es tan importante como conocer cuando están funcionando adecuadamente y cuando no. Para asegurar que el nivel de calidad requerido del producto, la consistencia, la eficacia y la eficiencia se están llevando a cabo, se necesitan procesos de documentación paso a paso o procedimientos estándares de operación (SOP) para definir el trabajo estandarizado necesario para reducir los errores y los tiempos El trabajo estandarizado es una de las herramientas más vistas en la fabricación esbelta, a pesar de incluir la útil creación y documentación de operaciones claramente definidas por las máquinas y por los empleados. Dichas operaciones bien definidas les permiten a los fabricantes aplicar las mejores prácticas para los procesos de fabricación. El trabajo estandarizado también proporciona las bases para una mejora continua, ya que los procesos documentados pueden ser más fáciles de mejorar y analizar. Para definir el trabajo estandarizado, los SOP debería utilizar, fotografías, palabras, símbolos, colores e indicadores actuales para comunicar un consistente e intuitivo mensaje para los distintos grupos de trabajo. Dichas instrucciones gráficas, también conocidas como hojas de método de operación OMS), explican cada paso de la secuencia de eventos (SOE) definido por una línea de producción dada, y puede diseñar y producir instrucciones de trabajo visuales en papel o en pantalla.

Prueba de errores

Como una mejora continua es uno de los principales conceptos detrás de la fabricación esbelta, la prueba de errores, o poka-yoke en Japonés, es una herramienta importante de reducción de desperdicio. La prueba de errores es una actividad infalible y esencial para prevenir errores desde su fuente. En términos más sencillos, la prueba de errores es cualquier dispositivo, mecanismo o técnica que prevenga que se cometa un error o hace que el error sea obvio para evitar un defecto en el producto. El objetivo de la prueba de error es prevenir la causa de defectos en la fabricación o asegurar que cada artículo pueda ser inspeccionado con un costo efectivo para que los artículos defectuosos no lleguen a los siguientes procesos. Por ejemplo, en una operación de ensamblaje, si cada parte correcta no se utiliza, un dispositivo de sensor detecta que una parte no se utilizó y apaga la operación, por lo que previene al ensamblador de mover la parte incompleta a la siguiente estación o de empezar otra operación.

Mantenimiento total de productividad

La fabricación esbelta además requiere que los fabricantes dirijan los problemas de productividad del equipo a través de la adopción del mantenimiento total de productividad (TPM), que es un conjunto de técnicas, creadas originalmente por Denso en el Toyota Group en Japón, que consiste en el mantenimiento correctivo y el mantenimiento de prevención, además de los esfuerzos continuos para adaptar, modificar y refinar el equipo para aumentar la flexibilidad, reducir el manejo de material y promover los flujos continuos (consulte, Lean Asset Management—Is Preventive Maintenance Anti-lean?). TPM es un mantenimiento orientado al operador que involucra que todos los empleados calificados estén en todas las actividades de mantenimiento. Su objetivo, junto con las cinco S antes mencionadas, es asegurar la disponibilidad de recursos al eliminar los accidentes, defectos y averías de las máquinas que socavan la eficiencia y acaban con la productividad en la planta. Esto incluye pérdidas de estructura y ajuste, detenciones, velocidades de operación reducidas, defectos, trabajo doble y pérdidas de ajuste de arranque.

La avería de máquinas es un problema crítico para la planta, ya que en el ambiente esbelto una máquina que se descomponga puede detener la línea o el flujo de producción entero. De acuerdo con esto, TPM y otras opciones avanzadas de gestión de activos de la empresa (EAM) aumenta la confiabilidad en el equipo, y por lo tanto mejora la disponibilidad, reduce el tiempo improductivo, reduce los desechos del producto (y el tiempo desperdiciado en el manejo de dichos desechos), y aumenta la tolerancia de las máquinas (y por consiguiente la calidad). Como una ayuda extra, las características de la gestión de diagnóstico puede identificar automáticamente las situaciones donde la estrategia actual de mantenimiento no está funcionando y activa una revisión de mejoras continua. Esto por lo general requiere soporte para el mantenimiento conducido por la confiabilidad (RDM), que puede fortalecer la estrategia TPM (consulte Mantenimiento controlado por la confiabilidad: cerrar el "vacío de valor" Segunda parte: mantenimiento guiado por la confiabilidad). Por último, los sistemas empresariales que pueden sincronizar la planificación del mantenimiento y la producción deben maximizar el tiempo disponible de producción y contribuir con una mayor producción y a la efectividad del equipo en general (OEE).

La simulación es otra herramienta para ayudar a reducir el desperdicio relacionado al mantenimiento. Al soportar la simulación, los sistemas avanzados de gestión de servicio por lo general incluyen la programación de mantenimiento con base en los planes de producción, con actualizaciones automatizadas de programación de mantenimiento con base en la producción final real (con enlaces electrónicos dentro de las propias medidas del tiempo de operación del equipo para el mantenimiento de programación). La idea es eliminar los siguientes seis desperdicios relacionados al mantenimiento.

  1. Improductividad del equipo
  2. Estructura y ajustes
  3. Detenciones
  4. Interrupciones no planeadas
  5. Tiempo gastado en realizar productos rechazados debido a un error de la máquina
  6. Rechazos durante el arranque.

Fabricación celular

Al ir del mantenimiento al proceso de fabricación, la filosofía de esbeltez por lo general depende de la fabricación celular, que es un proceso de fabricación que produce familias de partes dentro de una sola línea o célula de máquinas controladas por operadores que trabajan solamente dentro de la línea o célula. Las células de fabricación, arregladas para minimizar ergonómicamente los estiramientos de los trabajadores para alcanzar partes, suministros o herramientas para cumplir con la tarea, con frecuencia reemplazan las tradicionales líneas de producción lineares para ayudarle a las compañías a producir productos en lotes de pequeño tamaño, asegurar un flujo más continuo y mejorar la calidad del producto. Un concepto relacionado, nagara, es el término Japonés utilizado para representar un sistema de producción donde las tareas que no están relacionadas las puede producir el mismo operador de forma simultánea. Sin embargo, hoy en día, el pensamiento esbelto va más allá de la producción pura basada en células y en grupos de productos.

Organización de un solo digito

Debido a que la fabricación esbelta requiere que los fabricantes produzcan solamente la demanda del cliente, requiere que realicen lotes más pequeños. Esto se opone a las largas operaciones generales de equipo y a la falacia de que es más eficiente operar un lote grande basado en EOQ, que operar varios pequeños que incluyan las conversiones. Sin embargo, las operaciones largas significan inventarios grandes, que a su vez representan grandes sumas de dinero y hacen que los clientes esperen más tiempo por sus bienes terminados y servicios. Esta tendencia hacia lotes más pequeños ha creado una necesidad de reducir los tiempos de organización y de conversión a través de todo el proceso de fabricación. Esto se logra por medio de varias incorporaciones de la idea de la organización de un sólo dígito (SDS) para llevar a cabo organizaciones en menos de diez minutos (por ejemplo, a través de plantillas guías, optimizar la secuencia de las actividades de los procesos internos y externos, mesas móviles o transportadores horizontales, agarraderas hidráulicas, agarraderas y sujetadores, etc.) Con relación a esto está el concepto de el intercambio de molde en un minuto (SMED) de plazos menores a diez minutos, que desarrolló Shigeo Shingo en 1970 en Toyota.

Sistema de atracción

Un sistema de atracción es otra característica clave de la fabricación esbelta conducida por la demanda, ya que la meta final es tener un flujo de materiales controlados por el reemplazo de solamente lo que se ha consumido. Los sistemas de atracción, también conocidos como kanban (que viene de las palabras Japonesas kan, que significa "tarjeta", y ban que significa "señal"), aseguran que la producción y los requisitos de material se basen en la demanda real del cliente en lugar de en herramientas de pronósticos inexactas. Una señal kanban puede ser una tarjeta, cuadros vacíos en la planta para almacenaje, luces o una señal generada por un software de computación, activa el movimiento, la producción o el suministro de materiales o componentes que por lo general se mantienen en almacenes de tamaño fijo. El objetivo es mejorar el control de inventario y acortar el tiempo del ciclo de producción al controlar el nivel del inventario y de trabajo por medio del número de kanbans en el sistema. Con el tiempo y con mejoras en los procesos, la cantidad de componentes en el almacén kanban se puede reducir o modificar su tamaño drásticamente, en el momento que se requiera.

Los sistemas de atracción o señales de atracción (por ejemplo, cualquier señal que indique cuando producir o transportar artículos en un sistema de atracción de reabastecimiento) se pueden encontrar en varios departamentos operacionales. Por ejemplo, en los sistemas de control de producción justo a tiempo (JIT), una tarjeta kanban puede utilizarse como la señal de atracción para reabastecer partes para la operación en uso. En el control de material, la operación en uso puede pedir el retiro de inventario, y el material no se emite hasta que se recibe una señal del usuario. De igual forma, en distribución, habría un sistema de atracción para el reabastecimiento de los inventarios de los almacenes de campo, donde las decisiones de reabastecimiento se toman en el almacén de campo en sí, y no en el almacén central o en la planta.

Por otro lado, la planificación de los requisitos de material (MRP) es un sistema de empuje, que programa la producción con base en pronósticos y en las órdenes de los clientes. Por lo tanto, MRP crea planes para “empujar” materiales a través del proceso de producción con base en pronósticos que por naturaleza no son exactos. Es decir, los métodos tradicionales de MRP confían en el movimiento de materiales a través de centros de trabajo orientados a la funcionalidad o líneas de producción (en lugar de células esbeltas), y están diseñados para maximizar la eficacia y reducir los costos de unidad al producir productos en lotes grandes. La producción está planificada, programada y manejada para cubrir una combinación de demanda real y pronosticada. Por lo tanto las órdenes de producción que vienen de la programación maestra de producción (MPS) y de las órdenes MRP planificadas son “empujadas” a la planta y al almacén.

Producción de modelo mixto y secuencial

Otra herramienta esbelta es secuencial, o determina el orden en el que una facilidad de fabricación procesará un número de distintos trabajos de una línea de producción para poder lograr sus objetivos (por ejemplo, las cantidades necesarias diariamente). Esto también se le conoce como la producción de modelo mixto, y realiza distintas partes o productos en una gran variedad de tamaños de lote para que una fábrica produzca la misma mezcla de productos que se van a vender ese día. La programación o secuencia del modelo mixto gobierna la realización y entrada de las partes componentes, incluyendo aquellas proporcionadas por proveedores externos. Una vez más, el objetivo es construir modelos de acuerdo a la demanda diaria. Esto es de suma importancia en la industria automotriz, dada la competencia por un creciente porcentaje de consumidores sofisticados en el mercado mundial que está llevando a los fabricantes automotrices de equipo original (OEM) a ofrecer productos con un siempre creciente número de características y opciones.

Hoy en día, desde la perspectiva de la funcionalidad pura, los automóviles y camiones se están convirtiendo en una comodidad, y la diferenciación competitiva del producto puede entonces lograrse en su mayoría al ofrecer colores, telas, estilos, características y paquetes de opción únicos, que crean cientos de combinaciones para cualquier tipo de vehículo dado. Almacenar todas estas combinaciones es sumamente costoso, mientras que descubrir la combinación particular de un vehículo se lleva muco tiempo, es casi igual que encontrar una aguja en un pajar. Además, los fastidiosos clientes esperan la disponibilidad inmediata de características únicas del vehículo y conjuntos de opciones únicos. Estos factores crean un acertijo de qué tan rápido y rentable es entregar un vehículo terminado y personalizado.

Permitirle a los clientes a configurar de forma única su propio vehículo y entregar su “orden perfecta” dentro de un marco de tiempo razonable requiere una salida radical de los métodos tradicionales de producción masiva. Este nuevo proceso identifica los requisitos individuales únicos de cada vehículo y sincroniza su ensamblaje con la entrega justo a tiempo de componentes específicamente configurados de los proveedores. Estos componentes son entregados a la planta de ensamblaje OEM en la secuencia exacta que cada auto o camión sigue en la línea final de ensamblaje, que les permite a las OEM producir un vehículo destinado para cada cliente.

Se reduce al hecho de que los proveedores hoy en día enfrentan el dilema de garantizar altos niveles de satisfacción del cliente medida en entregas a tiempo y en la alta calidad del producto a un precio razonable, mientras lucha por mantener simultáneamente niveles de inventario bajos. Por ejemplo, si un comprador de automóviles selecciona o modifica el color de los asientos de piel en el vehículo que encargó la semana anterior a empezar la producción de dicho vehículo, ¿cómo puede el proveedor proporcionárselo si el proveedor se lleva doce semanas en comprar la piel que va en los asientos? Además, dentro de la cadena de suministro en sí los requisitos reales y la demanda proyectada para las partes componentes normalmente no están sincronizadas.

Históricamente, estos problemas se han solucionado al mantener cantidades adicionales de materiales primos o terminados como "protección" contra los requisitos que exceden las cantidades proyectadas. Este inventario extra, junto con los retrasos y aplazamientos en la entrega causados por la demanda conspiran para añadirse a los niveles totales de inventario llevado a cabo por los proveedores. Sin embargo, estas prácticas parecen estar cambiando desde la llegada de soluciones como, el módulo secuencial QAD JIT (JIT/S), que les ayuda a los proveedores a ejecutar la entrega justo a tiempo de los componentes configurados mientras que coordina simultáneamente el suministro y la demanda para minimizar los niveles de inventario y reducir la cantidad de costos extra causados por actividades aceleradas en la cadena de suministro. Para hacer esto, el módulo JIT/S integra la planificación a mediano y largo plazo y las funciones de comunicación de la cadena de suministro de los procesos MRP con los procesos de ejecución, que se enfocan en fabricar productos configurados que son entregados al cliente en el momento exacto que lo necesitan.

Tales soluciones ilustran la diferencia entre kanban y otras técnicas de fabricación esbelta y secuencia JIT. Ambas están orientadas a la ejecución, ya que las dos corresponeden a la demanda en tiempo real. Sin embargo, la fabricación esbelta tiende a enfocarse en el reabastecimiento y suministro de partes de productos (por ejemplo, partes que se envían por docena en paquetes estándares o como lotes de caso), mientras que la secuencia JIT se concentra en partes únicas (o configuradas), que se envían de forma individual o con otras partes configuradas del mismo tipo. En la práctica, kanban comunica una cantidad fija de demanda sobre un marco de tiempo variable o una cantidad variable de demanda sobre un marco de tiempo fijo. Ninguno de estos procesos dirige de forma adecuada los requisitos de configuración vistos en secuencia. En otras palabras, mientras que los sistemas kanban generalmente manejan el suministro o la producción de artículos con baja variabilidad, la secuencia maneja la producción de artículos altamente variables y adaptables. Por lo tanto, en una secuencia JIT, el estado de la demanda expresa la configuración exacta de los artículos necesitados. Por ejemplo un requisito de un asiento sería “entregar el asiento delantero izquierdo de piel curtida con calentador y mecanismo de soporte lumbar con motor electrónico, a las 14:15 para el vehículo número 12345”.

Costo por actividad

Otra práctica de reducción de desperdicio es asignación de costos operacionales en una base más realista que las horas de mano de obra o de máquina. La herramienta que logra esto es un sistema de contabilidad de costos por actividad (ABC), que acumula los costos con base en actividades llevadas a cabo y luego utiliza los conductores de costos para asignar dichos costos a los productos u otras bases, como clientes, mercados o proyectos. La información ABC acerca de los costos y conductores, los análisis de actividad y los procesos comerciales se utilizan para la gestión por actividad (ABM) para identificar estrategias comerciales; mejorar el diseño del producto, la fabricación y la distribución y por último eliminar los desperdicios de las operaciones. El sistema está considerado para proporcionar una reflexión verdadera acerca de los ingresos y de los costos reales en lugar de una contabilidad de costos tradicional, en la que el enfoque se encuentra en reducir los costos en todas las distintas cuentas, fortaleciendo el acercamiento general de absorción de costos a la valuación de inventario en la que los costos variables y una porción de los costos fijos se asignan a cada unidad de producción (mientras que los costos fijos por lo general están asignados a unidades de producción con base en los costos de las horas de mano de obra, horas de máquinas o costos de material).

Producción nivelada

La producción nivelada, conocida en Japonés como heijunka, involucra la producción de productos en un ciclo uniforme específico para solucionar los problemas de detención y congestionamiento asociados a la fabricación tradicional y para cuadrar el valor planificado de las ventas finales de productos. La producción nivelada significa que los tiempos del ciclo de producción en estaciones de trabajo individuales o células de producción están coordinados con base en la demanda del cliente, para que el trabajo se mueva de forma continua a través de todo el proceso de fabricación.

Una forma de lograr la producción nivelada es implementar el tiempo takt (el término está basado en la palabra alemana para la batuta del director de orquesta, utilizada para regular la velocidad, tono y tiempo en el que tocan los músicos), que significa basar el valor de la producción en un estimado de cuántas unidades por hora se deben de procesar en cada ronda de trabajo para poder cubrir con la demanda del mercado. El tiempo Takt establece el ritmo de producción para igualar el valor de la demanda del cliente, y se convierte en el latido del corazón de cualquier sistema de producción. Como el “pacifista” de un sistema esbelto, el tiempo takt es esencial para el flujo de trabajo a través de las células de producción, y es un factor clave en la planificación y programación del trabajo. Se calcula como el tiempo de producción disponible por día dividido entre el valor de la demanda diaria del cliente. Por ejemplo, si se asume que la demanda es 10,000 unidades por mes, o 500 unidades diarias, y la capacidad disponible planificada es de 420 minutos al día, el tiempo takt sería igual a 420 minutos por día dividido entre 500 unidades diarias, o 0.84 minutos por unidad, que significa que una unidad debería estar programada para salir del sistema de producción cada 0.84 minutos en promedio.

Al utilizar el tiempo takt, la producción se puede nivelar a un nivel establecido o entre un nivel mínimo y máximo. Estos niveles se pueden establecer en cualquier sistema computacional por cualquier periodo o fecha, desde un día en adelante. Los resultados de la producción nivelada en un patrón demanda estable, que asegura una programación predecible y evita problemas de capacidad. Esto simplifica la planificación y el control (ya que cada día en el plan dentro del periodo nivelado es básicamente el mismo), Crea estabilidad en la producción y les proporciona a los operadores un mejor entendimiento de lo que tienen que hacer cada día y cómo tienen que desempeñarse para lograr las metas y los objetivos. También hace la vida más sencilla para los proveedores que pueden tener programaciones estables.

Muy relacionado a lo anterior es el concepto de balanceo lineal, que se puede utilizar de dos formas: Por otro lado, se puede utilizar para identificar el número de trabajadores y las tareas que cada trabajador debe lograr para cubrir las necesidades cambiantes. Esto requiere el balanceo de la asignación de tareas a las estaciones de trabajo de una forma que minimice el número de estaciones de trabajo y que minimice la cantidad total del tiempo desperdiciado en todas las estaciones para un nivel de producción dado. Al balancear estas tareas, se debe tomar en cuenta el tiempo especifico requerido por unidad de producto para cada tarea y su relación secuencial con las otras tareas. Por otro lado, la técnica se puede utilizar para determinar la mezcla del producto que se puede operar en una línea de ensamblaje para proporcionar un flujo de trabajo consistente a través de dicha línea de ensamblaje en un tiempo planeado (por ejemplo el tiempo takt)

Fabricación de flujo

De hecho, por lo general, la fabricación esbelta siempre ha tenido en cuenta un flujo continuo de materiales. Las líneas o células de fabricación bien diseñadas están planificadas y cargadas de acuerdo a un tiempo takt y operan a través del uso de los controles visuales antes mencionados y de los procedimientos a prueba de errores. La fabricación de flujo atrae materiales de proveedores externos u operaciones de alimentación interna a través de un proceso de fabricación sincronizado para poder satisfacer las demandas del cliente. El término fabricación de flujo está muy relacionado, y por lo tanto con frecuencia se confunde con, otras estrategias de fabricación conducidas por la demanda que dirigen procesos y eliminan desechos, como la fabricación esbelta, ágil y justo a tiempo, debido a que todas estas utilizan señales de atracción para reabastecer suministros y están sujetas a la mejora continua. Sin embargo, la fabricación de flujo mejora algunas técnicas algorítmicas adicionales para ayudarles a los fabricantes a crear cualquier producto en cualquier día dado, y en cualquier cantidad dada incluyendo "la cantidad de uno" (por ejemplo, EOQ=1), mientras que se mantienen los inventarios con un tiempo mínimo de ciclo reducidos para cubrir las órdenes de los clientes inclusive más rápido.

Para soportar el flujo continuo, los sistemas de planificación de los recursos de la empresa (ERP) deben proporcionar una programación con base en los valores y la aplicación de la ejecución que ayuda a mantener el tiempo takt a lo largo de todas las operaciones y no requiere de órdenes de trabajo ni de ningún otro tipo de papeleo. Para mayor información, consulte Pull versus Push: a Discussion of Lean, JIT, Flow, and Traditional MRP.

Con esto termina la segunda de varias partes que conforman esta nota.

 
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