Reflexiones acerca de la filosofía esbelta y la teoría de restricciones




La fabricación esbelta y la teoría de restricciones

La fabricación esbelta y la teoría de restricciones (TOC) pueden ir mano a mano. La fabricación esbelta realiza el flujo de valor a lo largo de la fábrica, por ejemplo, al tratar de separar las corrientes de valor para que se utilicen los tamaños de recursos dedicados a la misma capacidad (inclusive si las kanbans no optimizan las restricciones). TOC profundiza esta idea al reconocer los cuellos de botella críticos, que son los recursos más sobrecargados los que determinan la tasa máxima de flujo de la producción y realizan el flujo de valor a través de estos cuellos de botella. Lo hace al permitirle a los fabricantes optimizar la producción a través de los cuellos de botella críticos para poder cumplir con la demanda del mercado.

Esta es la séptima de varias partes que conforman esta nota llamada Fabricación esbelta: un breviario

Por estas razones, una solución de planificación de producción TOC puede ser adecuada para los fabricantes con ambientes de fabricación a pedido (MTO), donde la demanda es volátil y donde diferentes líneas de productos comparten los mismos recursos, que son el resultado de los problemas. También se puede utilizar para la fabricación de modo mixto. De hecho, al ofrecer la planificación de la producción diaria para las órdenes del cliente recibidas, TOC permite mejoras de desempeño comercial en dichos ambientes en términos de reducción del tiempo del ciclo y de los plazos, aumento de la producción y de las ventas, mejoras a nivel servicio y reducciones a nivel inventario.

Por lo tanto, a pesar del hecho de que mucha gente invoca inmediatamente una visión de kanban cuando se menciona la fabricación esbelta, TOC soporta la filosofía esbelta cuando existe un ambiente complejo. Sin embargo, la planificación esbelta se enfoca en el flujo y en el takt del flujo a través de la fábrica y TOC optimiza el flujo a lo largo de la fábrica al enfocarse en la planificación del takt del flujo a través de los cuellos de botella. TOC también es consecuente con la fabricación esbelta en que tanto kanban, que es parte de la filosofía justo a tiempo (JIT), y tambor-memoria intermedia-cable (DBR), que es parte de la filosofía TOC, representa los acercamientos sincronizados y de control de la producción de señales de atracción.

Para una exhaustiva discusión acerca de la fabricación esbelta en artículos previos consulte: Fabricación esbelta: un breviario, Herramientas y prácticas esbeltas que eliminan el desperdicio de fabricación, Como lograr la fabricación esbelta, Fabricación esbelta con tecnología de la información contra la manual, Los vendedores de planificación de los recursos de la empresa dirigen la fabricación esbelta, y La teoría de las restricciones entra en el campo de la fabricación esbelta.

El TOC coloquial

Se pueden extraer más similitudes entre TOC y la fabricación esbelta al analizar algunas definiciones de TOC: Por ejemplo, en la jerga TOC, producción es el valor en el que el sistema genera dinero a través de las ventas. En otras palabras, es la producción que se puede facturar, solo cuentan las ventas que genera el sistema. Por otro lado, crear inventario (solo por tener más existencia) no es producción en los términos TOC. Esto es consecuente con el enfoque de la fabricación esbelta en el cliente y en las actividades de valor agregado del cliente. Otro ejemplo es la definición de TOC de inventario, que incluye todas las inversiones en la obtención del material para cubrir con la demanda del cliente, como la materia prima, trabajo en proceso (WIP), bienes terminados, y desechos. Sin embargo, el punto crucial, es que, de acuerdo con TOC, el inventario es una responsabilidad y no un activo. Esto concuerda con el enfoque de la fabricación esbelta de eliminar el desperdicio. Por último, la definición de TOC de los gastos de operación abarca todo el dinero que gasta el sistema en convertir el inventario en producción, así como todo el tiempo del empleado, la depreciación, etc. Por lo tanto, TOC se enfoca en aumentar la producción, reducir el inventario y disminuir los gastos de operación. Un sistema de contabilidad gerencial y de costos TOC acumula lógicamente costos e ingresos dentro de estas tres áreas.

El sistema de contabilidad TOC es algo similar a la asignación de costos basada en la actividad (ABC), ya que no crea iniciativas (a través de la asignación de gastos operacionales) para crear el inventario. Está considerado para proporcionar una reflexión verdadera acerca de los ingresos y de los costos reales en lugar de proporcionar una contabilidad de costos tradicional. Ya que está relacionado a un concepto de entrada de flujo de caja, la contabilidad TOC proporciona una forma más simple y más exacta de asignación de costos directa, una que sustrae costos variables verdaderos (aquellos costos que varían con la cantidad de producción). Asimismo, a diferencia de los sistemas de contabilidad de costos tradicionales, en los que el enfoque es reducir los costos en las distintas cuentas, el enfoque principal de la contabilidad TOC es explotar intensamente las restricciones para hacer más dinero para la firma. De igual manera, la meta de TOC es maximizar la producción en el cuello de botella, que es igual a la ganancia, ya que , de acuerdo a la novela comercial de Goldratt et. al. 1984 The Goal, “una hora perdida en el cuello de botella se pierde para siempre y una hora que se ahorra en el cuello de botella es una esperanza".

Implementación TOC

En la práctica, TOC se implementa al seguir los cinco siguientes pasos.

  1. Identificar las restricciones. Esto no debe ser muy difícil, ya que son muy notables las largas filas de WIP, y cada supervisor de planta debe saber perfectamente los puntos delicados o cuellos de botella dentro de la planta.

  2. Explotar la restricción. Se tiene que maximizar la posible cantidad de trabajo que pasa por las restricciones, mientras se asegura que existe un flujo de trabajo ininterrumpido dentro de las restricciones, para que nunca tenga que esperar por el trabajo (por ejemplo, una memoria intermedia de inventario se mantiene en frente del cuello de botella para asegurar que nunca está en espera.

  3. Subordinar todo lo demás a la restricción. Ya que la eficiencia en otros recursos realmente no importa, no tiene caso en los centros de trabajo ascendentes producir más trabajo del que la restricción puede absorber. Es suficiente proporcionar un indicador de la prioridad de las tareas de otros recursos que no son cuellos de botella, ya que el uso de los que no son cuellos de botella se determinan por el cuello de botella crítico.

  4. Evaluar la restricción. Si es posible, aumente la capacidad de la restricción al descargar un trabajo, subcontratar trabajo, aumentar la capacidad (al comprar más maquinaria, añadir otro turno), etc. 5. Repetir todo el proceso para la mejora continua. Esta es otra similitud con la filosofía esbelta. Es probable que al elevar la restricción deje de ser una restricción, pero saldrá a la vista una nueva. Entonces se tiene que explotar, subordinar y elevar esta nueva restricción.

Explicación del DBR

El proceso DBR se utiliza dentro de TOC para manejar recursos y poder maximizar la producción. En términos más sencillos, la producción se convierte en el índice crítico del desempeño de producción. La barrera de la producción máxima por lo general se desbarata con un solo recurso de capacidad de restricción (CCR), o cuello de botella, por lo que el enfoque es maximizar el uso de dicho cuello de botella.

El término tambor-memoria intermedia-cable encapsula los principales conceptos de DBR. El tambor se refiere al valor o paso de la producción establecido por la restricción del sistema. La memoria intermedia establece la protección contra la incertidumbre (por ejemplo, averías de la maquinaria, cantidad faltante de material, problemas de mano de obra, etc.), para que el sistema maximice la producción. El cable es un proceso de comunicación desde la restricción hasta la puerta de operación que revisa o limita el material lanzado dentro del sistema para soportar la restricción (por ejemplo, un tipo de sistema de atracción, que es otra similitud con la fabricación esbelta).

En TOC, la restricción se ve como un tambor, y las no restricciones son, de acuerdo al Dr. Eliyahu Goldratt, como soldados en un ejército que marchan al unísono del ritmo del tambor, esto es que todos los recursos en la planta deben desempeñarse al unísono del ritmo del tambor establecido por la restricción. En cuanto a esto, se debe hacer notar que la restricción del sistema puede ser interna o externa. De hecho, Infor revela que la vasta mayoría de sus clientes que han implementado la esbeltez y el acercamiento TOC han descubierto, que una vez que el flujo de trabajo se ha corregido, el mercado se convierte en la restricción. Otras restricciones para la producción incluyen los recursos, los materiales y la administración.

Por lo tanto, el DBR comienza por identificar un cuello de botella crítico, que es el tambor estratégico o el punto de control de sincronización. La programación del tambor para la planta, que establece el paso del sistema entero, debe reconciliar los requisitos del cliente con las restricciones del sistema. Otros recursos pueden ser un cuello de botella temporal para un corto periodo dependiendo en la mezcla de la orden. La atracción del mercado se programa en el tambor, y el material se saca en la planta al ritmo que puede operar el tambor. Este ritmo es el cable, que consiste en el mínimo conjunto de instrucciones para asegurar que no se utilice ningún recurso que no sea de la restricción (y que so se sobre active o se coloque en el lugar equivocado). Por consiguiente el material se libera en el sistema y fluye hacia las memorias intermedias de tal forma que soporta la producción planificada de todo el sistema. De hecho, la liberación del material ocurre en un tiempo de memoria intermedia adelantado a la demanda, para que el inventario físico (no demasiado) de la memoria intermedia esté presente en el recurso del tambor para garantizar su desempeño y para poder planificar contra la incertidumbre. En TOC; las memorias intermedias pueden ser ya sea tiempo o material para soportar la producción o el desempeño por fecha de vencimiento. Se pueden mantener en la restricción, puntos convergentes (con una parte de la restricción) puntos divergentes y puntos de envío.

El papel de los sistemas extendidos de planificación de los recursos de la empresa en TOC

Los sistemas empresariales son útiles cuando se trata de calcular logaritmos TOC complejos, como por ejemplo, definir el tiempo en minutos del arranque y de la detención planificado por orden, o determinar el ritmo de producción para toda la fábrica. Un sistema como el sistema Easy Lean/DBR de Infor puede manejar las restricciones internas, las memorias intermedias de tiempo y el reabastecimiento o memorias intermedias kanban. Los usuarios pueden ejecutar las operaciones en el cuello de botella de acuerdo al tiempo de arranque planificado. Además, se puede visualizar la prioridad en cada operación y los niveles de memoria intermedia restantes, el primer tiempo de arranque de la memoria intermedia indica que tan realista es el plan, mientras que el resto de la memoria intermedia controla la prioridad de la ejecución dependiendo de cuando se planificó en el cuello de botella. Al igual que con kanbans, la regla es empezar con un gran tamaño de memoria intermedia e ir reduciéndola hasta que se obtenga un flujo sin dificultades, ya que mientras más pequeña sea la memoria intermedia, más cortos serán los plazos y el flujo de producción será más rápida.

Cuando se trata de la ejecución en recursos que no son de cuello de botella, se puede realizar al indicar la memoria intermedia restante en el sistema y utilizar banderas de memoria intermedia rojas, amarillas y verdes. Las banderas rojas indican la tarea con mayor prioridad en la hay que enfocarse, mientras que la bandera amarilla designa tareas menos críticas, y las verdes denotan las tareas que están en la memoria intermedia y por lo tanto todavía están en "buen estado”. Los operadores utilizan estas banderas para ejecutar tareas de acuerdo al nivel de prioridad, en lugar de hacerlo de acuerdo a una secuencia de órdenes definida y a tiempos específicos como en los sistemas de planificación de la requisición de material (MRP) o de programación y planificación avanzada (APS). Esto les da a los operadores mayor flexibilidad y la habilidad de tomar decisiones acerca de qué tarea ejecutar. Esto puede incrementar el nivel de motivación, y está de acuerdo con el mantra de autorización para el empleado de la filosofía esbelta.

Sin embargo, otra cosa que diferencia los sistemas TOC es el hecho de que, ya que el inventario sólo se sostiene en frente del cuello de botella crítico, es normal que una compañía termine con mucho menos inventario en un sistema TOC que cuando se utiliza un sistema MRP o JIT. El inventario WIP con frecuencia es menor a los de los sistemas kanban ya que al añadir las memorias intermedias se ofrece la misma protección genera., mientras se reduce al mismo tiempo la cantidad de protección requerida. Los tiempos más cortos del ciclo de producción tiene un resultado similar.

TOC es también una salida del apogeo de la tecnología APS a finales de los años 90, donde se esperaba que las aplicaciones basadas en APS pudieran optimizar por completo los recursos de fábrica dentro de una compañía, o incluso dentro de la cadena de suministro. En los años 90, se creía que algunos vendedores de software de la planificación de la cadena de suministro (SCP) tenían la respuesta mágica a los problemas de la cadena de suministro. Esta línea de pensamiento permitió e incluso arraigó los procesos comerciales malos. Por ejemplo, las posibilidades, variantes estadísticas, y el ruido generado mientras se intentaba modelar todo en un sistema puede causar cuellos de botella o convertirse en uno por sí mismo. Además, es mucho más sencillo programar una restricción que programarlas todas, como los modelos APS sofisticados intentan modelar todo son difíciles de arrancar y casi imposible de entender y mantener. Para mayor información consulte, Advanced Planning and Optimization Software: Myths, Facts, and User Perceptions y Advanced Planning and Scheduling: A Critical Part of Customer Fulfillment.

Obstáculos de TOC

TOC es atractivo en varios niveles. Por ejemplo, parte del atractivo de TOC es el hecho de que para el planificador es muy fácil de utilizar. También es fácil de comunicar los planes de recursos, ya que son visuales (otro concepto esbelto). La alta calidad de los datos tampoco es un problema, ya que los datos de buena calidad sólo son necesarios en el cuello de botella, y no tienen que ser 100 por ciento exactos, aunque si tienen que ser lo suficientemente buenos. Como sólo se enfocan en los plazos de los cuellos de botella, se promedian las inexactitudes en los plazos de otros elementos.

Además, cuando un cuello de botella se arregla (por ejemplo, se explota, se subordina y se eleva) y ninguna mejora de producción es aparente, se deber buscar primero un error en la recolección de datos. Asimismo, el hecho de que existe un plan común y de que cada orden se prioriza asegura que todos los departamentos están trabajando por las mismas metas. Sin embargo, a pesar de todas estas ventajas, existen retos al implementar TOC.

Aunque el concejo de la cadena de suministro (SCC) definió la técnica de programación DBR como una de las mejores prácticas en el modelo de referencia de operaciones de la cadena de suministro (SCOR) versión 7, y a pesar de que en teoría es fácil de entender, DBR es contrario a décadas de pensamiento de gestión acerca de optimizar todos los recursos de producción. La barrera más grande, y una muy arraigada en el pensamiento de gestión, es por lo general la contabilidad de costos, bajo la cual la vista de los recursos de fabricación, de maquinaria y de mano de obra se debería utilizar al máximo. En contraste, como se mencionó anteriormente, desde el punto de vista de TOC lo más importante es colocar una planta alrededor de un cuello de botella clave utilizando técnicas DBR, incluso si eso significa dejar de utilizar áreas que no son cuello de botella.

El software basado en DBR o TOC puede ayudar a determinar y monitorear el centro del cuello de botella, establecer y manejar las memorias intermedias, medir el tiempo de la liberación de trabajo para mantener un flujo tranquilo dentro del cuello de botella y maximizar la producción dentro de la planta, y analiza los recursos y las memorias intermedias para su mejora continua. Sin embargo, esto es sólo una pequeña porción de lo que ha sucedido. El software solo no puede convertir una planta de una idea tradicional a una forma TOC de hacer las cosas. TOC, al igual que la fabricación esbelta, se trata de una actitud, de un acercamiento y de prácticas comerciales que de sólo un software. Lo más importante que tiene que cambiar es la cultura de la compañía, tiene que comprometerse a tomar decisiones con base en la información de la producción en lugar de la información de los costos. Para ello, se tienen que colocar nuevas medidas; el software solamente puede ayudar a reforzar estos nuevos procedimientos, disciplinas y medidas.

Además, las plantas alimentadoras que no son de cuello de botella subordinadas a la planta de restricción ocasionalmente requieren equipo y solamente una educación TOC estricta puede ayudarle a la administración a aceptar esta transformación. También es necesaria la educación de los trabajadores, que pueden sabotear el sistema por miedo a la inseguridad del trabajo sugerida al reducir las memorias intermedias y el WIP, irónicamente, el prospecto para aumentar la producción y los volúmenes de ventas debe asegurar mayor seguridad de trabajo. Otro problema para TOC es el hecho de que con frecuencia es más fácil vender una solución de software que parece hacer más, como un paquete APS que optimiza docenas de recursos, que una solución basada en DBR o TOC que se enfoca solamente en uno o dos recursos.

Por último al implementar TOC y DBR, una empresa conducirá un análisis comparativo de producción para todos sus artículos fabricados, sólo para darse cuenta de que para varios artículos los costos totales fueron exactamente los opuestos de lo que se esperaba de TOC en términos de realizar una producción mayor. La experiencia externa siempre ayuda con el cambio necesario de ideas y con los aspectos más técnicos de TOC. Por lo que se recomienda que los expertos en sistemas y los expertos en TOC no sean las mismas personas.

¿Existe algo más sencillo que pueda funcionar?

Como puede observar un despliegue TOC completo requiere ciertas herramientas de procesos de pensamiento, que son importantes al identificar el problema raíz, identificar y expandir las soluciones de ganancia y desarrollar los plantes de implementación. Por otro lado, la fabricación esbelta completamente desarrollada requiere tiempo y esfuerzo para establecer, y no siembre es el mejor camino. Un acercamiento híbrido simple llamado atracción simple de mercado (SMP) muestra lo mejor de los principios TOC y de los de la fabricación esbelta y, para algunas compañías, es más fácil y rápido de desplegar. Se introdujo hace algunos años por el antes Lilly Software (un pionero en dirigir restricciones de material y capacidad), y todavía lo promueve Infor.

Con SMP, los usuarios no necesitan localizar todo el flujo de valor para poder reducir significativamente el WIP y los plazos, sino que necesitan simplemente dejar de liberar trabajo a la planta hasta el momento adecuado. Bajo una fabricación tradicional con estilo de empuje, el pensamiento deseado es que mientras más rápido se liberen las órdenes de trabajo a la planta, más rápido saldrán al punto de entrega. Por supuesto, lo que generalmente sucede es que la capacidad se localiza para las órdenes pronosticadas que no tienen una demanda actual. Por el contrario, SMP involucra la atracción protegida, en la que el trabajo únicamente se libera a la planta una vez confirmada la orden del cliente. Si el cliente quiere el producto de forma inmediata, la lógica de la solución lo protege con algún inventario de la memoria intermedia, donde si el cliente pregunta por la orden en cierta fecha, la protección se hace por medio del tiempo de la memoria intermedia.

Debido a que la planta estará inundada con trabajo conducido por los pronósticos, mucho del tiempo congestionado en WIP se elimina después de un tiempo, y se pueden acomodar plazos más cortos, entregas más exactas e incluso ventas reales incrementadas sin el cálculo complejo de algoritmos. Sin embargo, para que esto funcione, se requiere otro cambio de pensamiento además del de superar el miedo de ver menos memorias intermedias y pensar que el trabajo se está acabando. En concreto, bajo el acercamiento tradicional de empuje, uno se enfoca en la última fecha posible para librar una orden a la planta, mientras que bajo el acercamiento SMP el principio es ni siquiera pensar en liberar la orden antes de la fecha determinada.

Recomendaciones para el usuario

Los fabricantes y los distribuidores de todos los tamaños y en todas las industrias que planean mejorar la productividad y las relaciones con los clientes deben evaluar sus operaciones por medios esbeltos para reducir el desperdicio y añadirle valor al cliente. Para ello, tienen que contestar algunas preguntas básicas, por ejemplo cómo operar contra las inestabilidades y cómo nivelar la producción. Estos fabricantes también deben estar concientes de si su sistema utiliza la demanda real, los pronósticos de ventas, o una combinación de ambos para poder poblar su programación maestra de producción (MPS). Estas compañías deben estar seguras de fortalecer las inversiones nuevas y existentes en sistemas empresariales hacia la misión esbelta para lograr el verdadero éxito y por último la rentabilidad. Además, deben entender que los componentes de una solución completamente esbelta o conducida por la demanda, para que puedan decidir cuánta funcionalidad necesitas para su negocio.

También es importante tomar en cuenta el hecho de que aunque varios proveedores de aplicación empresarial profesan una funcionalidad esbelta o conducida por la demanda, la mayoría todavía soportan formas falsas JIT para acomodar la adaptación masiva. Por otro lado, mientras que la planificación de los recursos empresariales (ERP) alguna vez tuvo una buena reputación por no soportar iniciativas esbeltas, las cosas han cambiado completamente desde la llegada de la recolección de datos y el monitoreo en tiempo real; la gestión de encaminamientos y nomenclaturas (BOM), la habilidad de localizar la demanda de forma exacta y de tranquilizarla, planificarla y programarla de acuerdo a esto; y varias capacidades operacionales, como la atracción en tiempo real. Dicha funcionalidad ha colocado sistemas ERP extendidos en el centro de la nueva revolución esbelta. Incluso MRP no debe considerarse inútil, ya que con frecuencia se puede y se debe utilizar junto con las prácticas esbeltas o conducidas por la demanda (por ejemplo, MRP maneja la planificación a nivel corporativo para determinar la capacidad de carga y la fabricación esbelta o DBR se encarga de la ejecución). En cuanto a esto, las empresas usuarias deben entender qué productos concuerdan con MRP y cuáles son mejor para la ejecución TOC o esbelta. Deben seleccionar una línea o familia de productos que encaje mejor en la ejecución esbelta y ahí comenzar su implementación, en lugar de esperar hasta que el análisis del valor del flujo y la localización sean perfectas. Los fabricantes exitosos también empezarán con las mejores prácticas físicas en la planta (por ejemplo, una fábrica de sistema visual) y añaden tecnología conforme comienzan a expandir sus implementaciones.

En el ambiente de fabricación de hoy en día, varias compañías necesitan soportar una combinación de métodos de fabricación, ya que algunos productos son más adecuados para los métodos de planificación de los recursos tradicionales (aquellos con gran variabilidad de demanda o plazos largo y poco confiables de los proveedores) y otros son más fáciles de convertir a técnicas de fabricación esbelta. La fabricación esbelta o JIT trabaja mejor cuando los artículos tienen una baja variabilidad de demanda, cuando las líneas de producción se pueden dedicar a líneas de productos específica, y cuando los plazos de los socios comerciales es confiable. Cuando las distintas líneas de productos y secuencias utilicen recursos compartidos, TOC puede necesitar considerar diferentes combinaciones de productos. Un mal desempeño en el envío de la orden con entregas tardías (dentro de plantas cuya capacidad se desperdicia en órdenes anónimas pronosticadas, en lugar de gastarlos en órdenes reales) puede mitigarse al fortalecer SMP.

Creemos que la mayoría de las organizaciones requieren algún tipo de acercamiento híbrido para la planificación y el control. Por ejemplo, una empresa puede utilizar kanbans electrónicos para atraer material a través de la cadena de suministro y planificar la producción TOC para programar la fabricación de partes complejas, mientras los pronósticos se utilizan para generar la planificación de capacidad de alto nivel y establecer la orden permanente o los acuerdos de compra contra el cual los suministros de material se cancelan. Por lo tanto, aunque la mayoría de los vendedores sobresaldrán en algún acercamiento y conjunto de herramientas en particular, la ventaja es para los que pueden cubrir varias necesidades (por ejemplo, flujo, TOC, MRP, APS, etc.) Aunado a esto, los vendedores que tienen una herramienta de diseño de proceso comercial para optimizar el proceso de valor agregado, y aquellos que ofrecen una solución de mantenimiento total de productividad (TPM) completamente integrada para soportar la petición de búsqueda por la perfección, deben ser considerados.

Con esto concluye la séptima de varias partes que conforman esta nota llamada Fabricación esbelta: un breviario

 
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