La teoría de las restricciones entra en el campo de la fabricación esbelta

Limitaciones de la fabricación de flujo

Al igual que las realidades de fabricación están en constante cambio, el pensamiento esbelto evoluciona. Por lo general, por ejemplo, dadas las realidades competitivas, eran casi solamente las compañías automotrices las que desplegaban técnicas esbeltas como kanban y secuencia. Sin embargo, hoy en día, existen indicadores sólidos de que solamente una de cinco compañías que utilizan kanban pertenece a la industria automotriz.

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

Por lo general, la esbeltez conlleva casi inevitablemente a la fabricación de flujo, fabricación celular y enfocada en fábricas. Esto se debe a que un enfoque clave de la esbeltez es hacer solamente lo que es necesario. Es el opuesto polar de las economías a escala tradicionales, con su gran acercamiento de lote y con plazos largos y altos niveles de inventario. Los lotes de gran tamaño son una forma de compensar los costos fijos de un proceso, como los costos de conversión o arranque, los costos a nivel transacción (por ejemplo, lanzamiento de órdenes y de partes, finalización y reconciliación de órdenes, movimiento de lotes de producto en existencia, etc.) y otros factores por orden. Con una larga operación, estos costos se pueden distribuir en un gran número de unidades, y por lo tanto convertirse en un costo menor por pieza. Mientras que los costos de conversión sean altos, las pequeñas cantidades de lote no son de un costo eficiente o justificable. La solución obvia, entonces, es bajar o eliminar estos costos fijos en la manera de lo posible para que sean factibles operaciones más pequeñas.

Es este tipo de pensamiento el resultado de líneas de producción que están diseñadas para que exista un pequeño o nulo costo para cambiar de un producto a otro. Esto significa que si el tamaño del lote es uno (o solamente algunos cuantos) es tan económico como lo es un lote grande en las premisas menos eficientes y no esbeltas. Pero para lograr esto, con frecuencia es necesario restringir el rango o variedad de un producto procesado en una célula dada. Por lo tanto, a pesar de aquellos que proclaman que los principios de fabricación se pueden implementar de forma exitosa sin importar la industria, el tipo de ambiente de fabricación, o el volumen de producción, el concepto hasta ahora, no lo es todo para todas las personas. Existen varias instancias donde ya sea la fabricación en flujo no es adecuada o simplemente no es muy cara para que las compañías reacomoden sus facilidades para el movimiento conveniente de trabajo de un recurso a otro.

De hecho, los fabricantes necesitan hacer mucho trabajo previo, como adaptar sus plantas a un modelo de producción de flujo, antes incluso de pensar acerca de desplegar un software de fabricación conducido por la demanda. En otras palabras, tendrán que operar en células de trabajo que construyan familias de productos, en lugar de hacerlo en centros de trabajo funcionales que produzcan grandes lotes de componentes o productos. También tendrán que establecer reglas para enviar señales de reabastecimiento a sus proveedores internos (por ejemplo la estación de trabajo precedente) y externos. Al establecer las familias de procesos basadas en el tiempo (y las técnicas similares al paso) y monitorear las cargas de recursos como rutina, podrá existir una reducción importante y relativamente rápida en el tiempo del ciclo de fabricación y una mejora correspondiente en el desempeño de entrega y productividad, incluso en ambientes de planta. No obstante, estos cambios no ocurrirán de la noche a la mañana, y el proceso debe comenzar con la conversión de algunos productos adecuados con procesos de producción relativamente sencillos, y luego seguir con otras líneas de producción. La implementación de tales cambios explica por qué varios fabricantes tienen un modo de producción híbrido, con una parte de la planta operando de acuerdo a los principios de flujo y el resto utilizando métodos tradicionales de planificación de la requisición de material (MRP).

Sin embargo, para algunas compañías, simplemente no existe suficiente igualdad de los productos para hacer que esto sea práctico. Es un gran reto o incluso no es adecuado desplegar flujos o celdas en una planta que realiza productos altamente configurados para órdenes (CTO) o de ingeniería para órdenes (ETO) con tiempos de preparación y plazos muy largos. Estas compañías pueden todavía apreciar el reabastecimiento kanban y unificar la demanda, pero no los procedimientos de operación estándar (SOP) y de diseño de línea u hojas de métodos de operación (OMS), ya que estas características no le darán ningún beneficio a los fabricantes ETO. Sin embargo, tales familias de productos de las compañías con frecuencia incluyen productos que requieren uno o dos componentes únicos y caros además de compartir partes comunes, que podrían beneficiarse de los métodos de flujo para unificar los puntos de la demanda.

De hecho, con los cambios adecuados en la gestión del flujo de trabajo y el software adecuado para ayudar a manejar el acercamiento, incluso, las compañías que operan en ambientes particularmente complejos pueden tener beneficios importantes. Por ejemplo, las compañías más pequeñas de fabricación a pedido (MTO), aquellas que fabrican productos complejos o grandes en pequeñas cantidades o una por una, y aquellas que no están dispuestas o no pueden reorganizar la planta para la fabricación de flujo aún así deberían de cosechar los beneficios esbeltos de los lotes más pequeños, plazos más cortos, trabajo en proceso (WIP) e inventario reducido, y una mayor calidad. Infor, por ejemplo afirma que docenas de sus clientes, que operan en un ambiente similar, han tenido mejoras significativas en el desempeño y en la rentabilidad dentro de un plazo de dos o tres meses. Mientras que la administración compre, los métodos y las herramientas estarán disponibles. Sin embargo, existe cierta relatividad que hay que tomar en cuenta ya que las mejoras pueden no estar a la par con las obtenidas de los fabricantes repetitivos de altos volúmenes. Sin embargo, los resultados pueden ser bastante impresionantes, en relación a la competencia industrial.

En los sistemas de flujo no se puede manejar la variabilidad de la demanda, la mezcla variable de productos, las restricciones de recursos compartidos, o los productos complejos con largos plazos. Esto limita la aplicabilidad del fluyo a los artículos donde la variabilidad es solamente en la mezcla de artículos final, y no con variaciones frecuentes de contenido de las mezclas opcionales. Por esta razón, así como por las antes mencionadas, la mayoría de los fabricantes implementan este método poco a poco y utilizan fabricación de flujo para fabricar una familia de productos al tiempo. Esto necesita el uso de la planificación de los recursos de la empresa (ERP), MRP o de la programación y planificación avanzada (APS) para el resto del negocio, (consulte, Los mejores sistemas de programación de la fabricación).

Desventajas conocidas de MRP

Mientras que la fabricación de flujo puede tener límites en términos de la complejidad que puede manejar, MRP también tiene desventajas. MPR es un conjunto de técnicas que utilizan los datos de nomenclatura (BOM), los datos de inventario y la programación maestra de producción (MPS) para calcular los requisitos para materiales para hacer recomendaciones de lanzar órdenes de reabastecimiento de los materiales. Debido a que MRP se maneja por vencimiento, hace recomendaciones para reprogramar órdenes abiertas incluso cuando las fechas límite y las fechas necesarias no han vencido. MRP, por omisión, creará órdenes con fechas límite específicas para los productos. Por consiguiente para fabricar estas órdenes, las compañías le asignan una prioridad a los recursos con base en las fechas límite calculadas. El infortunado resultado es que otras órdenes, quizás órdenes más importantes, se desatienden, lo que conlleva con frecuencia a un tiempo extra en la fábrica. Por lo tanto, el tiempo de inactividad se necesita construir dentro de la programación a través de plazos pesimistas, conservativos y con frecuencia injustificables.

Junto con la información de las órdenes reales de los clientes, MRP todavía es la herramienta más utilizada en las industrias de fabricación para rastrear, monitorear, y ordenar los volúmenes de los componentes necesarios para fabricar ciertos productos. Sin embargo, por las razones anteriores, varios ambientes de fabricación han descubierto que MRP tiene problemas al controlar los niveles de existencia, que da como resultado un mal desempeño de entrega.

Además, MRP es incapaz de manejar la fabricación siempre cambiante conducida por la demanda, ya que trabaja muy bien cuando la demanda de un producto en particular es constante y predecible. Sin embargo, si existe algún tipo de variación en la demanda MRP pierde varias de sus ventajas y aumentan los beneficios de utilizar acercamientos alternativos de planificación. De hecho, el principal defecto con MRP es que es demasiado determinante, no permite que ocurra una variación natural como sucede en la vida real (por ejemplo, la gente se enferma o se va a huelga, los camiones y los envíos se retrasan, las máquinas se averían, los problemas de calidad se necesitan desechar o volver a fabricar, los clientes no siempre, sino es que nunca, ordenan de acuerdo a lo pronosticado). En otras palabras, MRP es un modelo estático de una realidad estocástica. Los requisitos de fabricación cambian todo el tiempo, de acuerdo a las órdenes del cliente, a las partes disponibles, etc., por lo que MRP intenta aplicar un alto grado de precisión a algo que por naturaleza no es preciso.

Sin embargo, la fabricación justo a tiempo, esbelta y de flujo no son panaceas universales

El reto es utilizar la fabricación esbelta y de flujo como una panacea para los defectos de MRP es con frecuencia en establecer el número de tarjetas kanban en el sistema y el tamaño de la kanban. Incluso con la ayuda de los sistemas computarizados, esto puede ser muy complejo si la demanda de cada producto varía mucho y el diseño de la producción no está basado en línea o en células.

El acercamiento justo a tiempo (JIT) normalmente comienza con un inventario limitado en el sistema y utiliza un método de kanban. Esto previene que la planta se llene de inventario y WIP, y el resultado es un ciclo de producción más corto y un mejor control del inventario. Con JIT; la planificación de producción centra los esfuerzos en el tiempo takt, y el resultado es que los volúmenes de producción están determinados por la tasa de atracción del mercado. La mejora en el proceso se logra al reducir poco a poco el tamaño de los kanban y monitorear el inventario decreciente, pero JIT es útil principalmente donde la demanda es relativamente estable y existe viabilidad de producción de flujo de una sola pieza.

Sin embargo en un ambiente de planta, el acercamiento JIT de kanban ya no tiene sentido, debido a que la mezcla del producto por el tipo de producto, los encaminamientos y los tiempos de proceso son muy divergentes, lo que causa que la predicción del tamaño de las kanban sea impráctica y temporal, o que surjan problemas a lo largo de toda la planta. De hecho, no importa si la mezcla de la orden cambia o no pues todos los recursos están dedicados a la fabricación esbelta y de flujo, por lo que los tamaños de las kanban se deben de reevaluar constantemente. En estas situaciones, siempre es más adecuado un acercamiento de la teoría de restricciones (TOC).

Introducción de TOC

TOC es una programación de producción alternativa y un mecanismo de control que también está orientado a la atracción, y que reduce el inventario y los plazos mientras incrementa la producción. En el APICS Dictionary, TOC se define como “Una filosofía de administración desarrollada por Dr. Eliyahu M. Goldratt que puede ser vista como tres áreas separadas pero interrelacionadas: logística, medida de desempeño y pensamiento lógico. La logística incluye la programación tambor-memoria intermedia- cable (DBR), la gestión de memoria intermedia y el análisis VAT [un procedimiento para determinar el flujo general de las partes y de los productos desde la materia prima hasta el producto terminado]. La medida del desempeño incluye la producción, el inventario y los gastos de operación y los cinco pasos de enfoque”.

En la fabricación tradicional, los bienes se empujan a través de la producción en niveles determinados y por lo general con una programación inexacta y herramientas de pronóstico que son comunes en MRP II (un paso de evolución de MRP que intenta unir los recursos financieros y los de fabricación, consulte Enterprise Applications—The Genesis and Future, Revisited ) o sistemas ERP. Estos niveles por lo general exceden la demanda, y dan como resultado un exceso de inventario terminado. Sin embargo, en los ambientes esbeltos, JIT y TOC las órdenes se atraen a través de los procesos con base en la demanda actual. Por lo que la fabricación TOC y esbelta son complementarias en lugar de ser antitéticas cuando se trata del despliegue de los principios esbeltos de los fabricantes complejos y de bajo volumen.

Debido a esto, TOC puede volver a adquirir popularidad después de años de un enfoque exclusivo en el pensamiento esbelto por un lado y en el pensamiento MRP y APS en el otro extremo. Para ello, aunque Intentia ha proporcionado soluciones con base en TOC por quince años, en el otoño del 2005, lanzó un nuevo sistema de planificación de producción TOC que incorpora la técnica de programación DBR. Intentia cree que esto aumentará la producción, minimizará el inventario y reducirá los gastos operacionales, todo mientras ayuda a reducir el tiempo para beneficiar la fabricación esbelta al optimizar escenarios de producción complejos. Intentia ha implementado su nueva solución de planificación de producción TOC en cuatro sitios de clientes en Escandinavia, y estas organizaciones han experimentado mejoras inmediatas. Los proyectos están anualmente en camino en cuatro sitios de clientes adicionales.

La solución de planificación de producción TOC es parte del portafolio de Intentia de las aplicaciones de fabricación esbelta, e ilustra la dedicación de la compañía para ayudar a los fabricantes medianos a mejorar los procesos comerciales. La firma une muchos más, como el antes Lilly Software Associates y MAPICS (curiosamente ambos ahora forman parte de Infor, consulte Estabilidad y funcionalidad para procesos y fabricantes discretos ) y Made2Manage Systems (consulte Made2Manage Systems un año después, reactivado y creciendo ),que en años recientes ha cubierto soluciones basadas en TOC e intentado hacer la conexión con las iniciativas esbeltas. Puede haber un resurgimiento correspondiente de interés entre los fabricantes que intentan implementar la esbeltez en ambientes de producción complejos, por ejemplo las compañías de fabricación discreta con patrones de órdenes muy cambiantes y uso complejo de recursos que están tratando de ir por más MTO, que están tratando de mantener los plazos abajo. El método TOC es aplicable particularmente a los ambientes de fabricación configurados o construidos con base en el cliente, que por lo general se encuentran en el sector industrial y comercial, debido a que los largos plazos y a los procesos de alta precisión crean problemas y no concuerdan con las prácticas de fabricación esbelta.

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