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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA, CIENCIAS SOCIALES
Y ADMINISTRATIVAS
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSTGRADO E INVESTIGACIÓN
“PROYECTO PARA INCREMENTAR LA PRODUCTIVIDAD CON EL DISEÑO DE CÉLULAS DE MANUFACTURA EN EL ÁREA DE CONDENSADORES EN UNA EMPRESA METALMECÁNICA.”
T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:
M A E S T R O EN C I E N C I A S EN INGENIERÍA INDUSTRIAL
P R E S E N T A:
ISMAEL JESÚS PÉREZ MONTES DE OCA
DIRECTOR: M. en C. JUAN JOSÉ HURTADO MORENO
México D. F., 2008
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AGRADECIMIENTOS
Te agradezco DIOS mío de todo corazón por haber existido, porque existo y por que existiré según tus promesas; Señor mío, gracias por todo lo que me has dado,
que se haga tu voluntad Padre mío no la mía.
Te pido por nuestro Señor Jesucristo que bendigas a mis seres queridos y a los cuales les dedico esta Tesis.
A mí Mamá: Josefina Montes de Oca Moreno
A mis hermanas: Leticia, Norma Yamile, Zulma Verónica e Ivonne Lorena
A mis sobrinos: Adrián, Gibran Daniel, Xchel Rair y Axel Alejandro
A todos mis amigos y muy en especial a mí amiga: Isabel Núñez Cruz
A la familia Salas Yáñez:
Carlos Alberto Salas Moreno Gisela Yánez Ibarra
A mi ahijada: Cinthya Alexandra Salas Yáñez Carlos Alberto Salas Yáñez
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Según nos escogió en él antes de la fundación del mundo, para que fuésemos santos y sin mancha delante de él, en amor habiéndonos predestinado para ser adoptados hijos suyos por medio de Jesucristo, según el puro afecto de su voluntad. (Efesios 1: 4-5)
Por tanto, os digo que todo lo qué pidiereis orando, creed que lo recibiréis, y os vendrá. (Marcos 11:24)
¿Quién es sabio y entendido entre vosotros? Muestre por la buena conducta sus obras en sabia mansedumbre. (Santiago 3:13)
No os conforméis a este siglo, sino transformaos por medio de la renovación de vuestro entendimiento, para que comprobéis cuál sea la buena voluntad de Dios, agradable y perfecta. (Romanos 12:2)
Cree en el Señor Jesucristo, y serás salvo, tú y tu casa (Hechos 16:31).
Vosotros, pues, no os preocupéis por lo que habéis de comer, ni por lo que habéis de beber, ni estéis en ansiosa inquietud. Porque todas estas cosas buscan la gente del mundo; pero vuestro Padre sabe que tenéis necesidad de estas cosas. Mas buscad el reino de Dios, y todas estas cosas os serán añadidas. (Lucas 29-31)
Y te hará Jehová tu Dios abundar en toda obra de tus manos, en el fruto de tu vientre, en el fruto de tu bestia, y en el fruto de tu tierra, para bien; porque Jehová volverá a gozarse sobre ti para bien, de la manera que se gozó sobre tus padres, cuando obedecieres a la voz de Jehová tu Dios, para guardar sus mandamientos y sus estatutos escritos en este libro de la ley; cuando te convirtieres a Jehová tu Dios con todo tu corazón y con toda tu alma. (Deuteronomio 30:9-10)
El corazón alegre hermosea el rostro; Mas por el dolor del corazón el espíritu se abate. El corazón entendido busca la sabiduría; Mas la boca de los necios se alimenta de necedades. Todos los días del afligido son difíciles; Mas el de corazón contento tiene un banquete continuo. (Proverbios 15: 13-15)
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pero ningún hombre puede domar la lengua, que es un mal que no puede ser refrenado, llena de veneno mortal. Con ella bendecimos al Dios y Padre, y con ella maldecimos a los hombres, que están hechos a la semejanza de Dios. (Santiago 3:8-9)
El temor de Jehová es el principio de la sabiduría, Y el conocimiento del Santísimo es la inteligencia. (Proverbios 9:10)
Entonces él se sentó y llamó a los doce, y les dijo: Si alguno quiere ser el primero, será el postrero de todos, y el servidor de todos. (Marcos 9:35)
Sed, pues, imitadores de Dios como hijos amados. Y andad en amor, como también Cristo nos amó, y se entregó a sí mismo por nosotros, ofrenda y sacrificio a Dios en olor fragante. (Efesios 5:1-2)
Y oí una gran voz del cielo que decía: He aquí el tabernáculo de Dios con los hombres, y él morará con ellos; y ellos serán su pueblo, y Dios mismo estará con ellos como su Dios. Enjugará Dios toda lágrima de los ojos de ellos; y ya no habrá muerte, ni habrá más llanto, ni clamor, ni dolor; porque las primeras cosas pasaron. (Apocalipsis 21:3-4)
Y el que estaba sentado en el trono dijo: He aquí, yo hago nuevas todas las cosas. Y me dijo: Escribe; porque estas palabras son fieles y verdaderas. Y me dijo: Hecho está. Yo soy el Alfa y la Omega, el principio y el fin. Al que tuviere sed, yo le daré gratuitamente de la fuente del agua de la vida. (Apocalipsis 5-6)
El que venciere heredará todas las cosas, y yo seré su Dios, y él será mi hijo. Pero los cobardes e incrédulos, los abominables y homicidas, los fornicarios y hechiceros, los idólatras y todos los mentirosos tendrán su parte en el lago que arde con fuego y azufre, que es la muerte segunda. (Apocalipsis 7-8)
He aquí yo vengo pronto, y mi galardón conmigo, para recompensar a cada uno según sea su obra. Yo soy el Alfa y la Omega, el principio y el fin, el primero y el último. (Apocalipsis 22:12-13)
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ÍNDICE
Tablas..............................................................................................................................ix Figuras ............................................................................................................................ix GLOSARIO DE TÉRMINOS ............................................................................................xi RESUMEN ................................................................................................................... xviii SUMMARY.....................................................................................................................xix
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 1
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS DE LA MANUFACTURA ESBELTA .............................. 5
1.1 ................................................ 5 El entorno global y la competitividad empresarial1.2 ........................................................................ 5 ¿Qué es la Manufactura Esbelta?
1.2.1 ................................................................................ 7 El Pensamiento esbelto1.3 ................ 8 Principios básicos para la implementación de la Manufactura Esbelta1.4 ............................................................. 9 La basura o desperdicio en los procesos
1.4.1 ............................................................ 10 Reducción de niveles de inventario1.5 Las herramientas técnicas de la Manufactura Esbelta ............................................ 10
1.5.1 SMED (Single Minute Exchange of Dies) – (cambio de útil en un minuto) ....... 10 1.5.2 TPM (Mantenimiento Productivo Total)............................................................. 12 1.5.3 Las 5 S´s ........................................................................................................... 13 1.5.4 Justo A Tiempo ................................................................................................. 14 1.5.5 Kanban.............................................................................................................. 17 1.5.6 Mapeo de procesos........................................................................................... 18
1.5.6.2 Fórmulas del mapa de cadena de valor. .................................................... 20 1.5.7 Poka Yoke......................................................................................................... 21
1.5.7.1 Tres técnicas principales de inspección de calidad: .................................. 21 1.5.7.2 Tipos de inspección:................................................................................... 21 1.5.7.3 Control estadístico del proceso (SPC). ...................................................... 22 1.5.7.4 El control de calidad cero (ZQC). ............................................................... 22 1.5.7.5 Diferentes clases de errores: ..................................................................... 23 1.5.7.6 Los cinco elementos de la producción: ...................................................... 24 1.5.7.7 ¿Cuáles son las fuentes de los defectos?.................................................. 24 1.5.7.8 ¿QUÉ ES POKA-YOKE? ........................................................................... 25 1.5.7.9 Tipos de mecanismos de POKA-YOKE: ................................................... 26 1.5.7.10 Las características principales de un buen sistema POKA-YOKE:.......... 27 1.5.7.11 Los ocho principios de mejora básica para el poka-yoke y el cero defectos:................................................................................................................. 27
1.5.8 Kaizen ............................................................................................................... 27 1.5.9 Células de manufactura .................................................................................... 29
1.5.9.1 ¿Qué es una Célula de Manufactura? ....................................................... 30 1.5.9.2 Ventajas de la distribución por célula......................................................... 31 1.5.9.3 El proceso de Diseño de Células de Manufactura .................................... 32 1.5.9.3.1 Etapas para el diseño de células de manufactura. ................................. 32
vii
CAPÍTULO 2 GENERALIDADES Y SITUACIÓN ACTUAL DE LA EMPRESA .............. 35
2.1 Antecedentes históricos ........................................................................................... 35 2.2 Generalidades.......................................................................................................... 35
2.2.1 Misión................................................................................................................ 35 2.2.2 Visión ................................................................................................................ 35 2.2.3 Valores .............................................................................................................. 36 2.2.4 Política de Calidad ............................................................................................ 36 2.2.5 Objetivos de Calidad ......................................................................................... 36
2.3 Principales productos............................................................................................... 36 2.4 Principales clientes .................................................................................................. 37 2.5 Ubicación ................................................................................................................. 38 2.6 Estructura organizacional........................................................................................ 38 2.7 Análisis DOFA.......................................................................................................... 38 2.8 El condensador. ....................................................................................................... 41 2.9 Diagnóstico en el área de condensadores............................................................... 44 2.10 Resumen del diagnóstico del proceso de fabricación de condensadores ............. 46
CAPÍTULO 3 ETAPAS DEL DISEÑO DE CÉLULAS DE MANUFACTURA EN ETAL S.A. DE C.V. .............................................................................................................................. 47
3.1 Esquema del proceso del ensamble final de la fabricación de condensadores....... 47 3.2 Diagrama de operaciones. ....................................................................................... 49 3.3 Matriz de familias de productos. .............................................................................. 51 3.4 Mapeo de proceso antes de la implementación de células de manufactura. .......... 54 3.5 Cálculo de la capacidad de producción antes de la implementación de células de manufactura. .................................................................................................................. 59 3.6 Bosquejo de célula de manufactura......................................................................... 65 3.7 Mapeo de proceso futuro para la implementación de células de manufactura........ 66 3.8 Cálculo de la capacidad de producción futura para la implementación de células de manufactura. .................................................................................................................. 71 3.9 Diagrama de bloques del proceso de ensamble de condensadores antes de la implementación de células............................................................................................. 76 3.10 Diagrama de bloques del proceso de ensamble de condensadores futuro de la implementación de células............................................................................................. 77 3.11 Requerimiento para Lay-out futuro. ....................................................................... 78 3.12 Lay-out del área de condensadores junto con la de platinos antes de la implementación de las células de manufactura. ............................................................ 80 3.13. Lay-out futuro del área de condensadores de las células de manufactura........... 80
CAPÍTULO 4. IMPLEMENTACIÓN DE LAS CÉLULAS DE MANUFACTURA Y ANÁLISIS DE RESULTADOS........................................................................................... 81
4.1 Actividades del proyecto de la implementación de células de manufactura. ........... 81 4.2 Células de manufactura después de la implementación.......................................... 83 4.3 Datos de producción de la implementación de células. ........................................... 87 4.4 Problemas (áreas de oportunidad) que giran alrededor de las células de manufactura. .................................................................................................................. 89 4.5 Costo-Beneficio y Pay back del proyecto................................................................. 91
viii
CONCLUSIONES .............................................................................................................. 95 BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................................ 98 ANEXO1. ESTUDIO ANTROPOMÉTRICO PARA DETERMINAR EL TAMAÑO DE LAS MESAS PARA LAS CÉLULAS DE MANUFACTURA ...................................................... 101 ANEXO 2. SISTEMA DE ENCENDIDO DE UN AUTOMÓVIL Sistema de Encendido de un automóvil.......................................................................................................................... 105 Sistema de Encendido de un automóvil........................................................................... 106 ANEXO 3. LAY-OUT DEL ÁREA DE CONDENSADORES JUNTO CON LA DE PLATINOS ANTES DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LAS CÉLULAS DE MANUFACTURA............... 121 ANEXO 4. LAY-OUT FUTURO DEL ÁREA DE CONDENSADORES DE LAS CÉLULAS DE MANUFACTURA........................................................................................................ 123
Tablas Tabla 1. Elementos por tipo de condensador .................................................................... 52 Tabla 2. Familias por proceso común ................................................................................ 53 Tabla 3. Resultado antes de implementación de células.................................................. 63 Tabla 4. Resultado antes de implementación de células y contemplando datos de empaque. ........................................................................................................................... 63 Tabla 5. Cálculo futuro de implementación de células contemplando el empaque. .......... 75 Tabla 6. Comparación de la producción antes y futuro de la implementación de células. 75 Tabla 7. Requerimientos para layout futuro ....................................................................... 79 Tabla 8. Prioridades de la implementación de células de manufactura............................. 81 Tabla 9. Datos reales de la producción de las cuatro células del mes de mayo a septiembre de 2006. .......................................................................................................... 87 Tabla 10. Costo de mano de obra por pieza antes de la implementación de células de manufactura ....................................................................................................................... 91 Tabla 11. Costo de mano de obra por pieza con la implementación de células de manufactura. ...................................................................................................................... 91 Tabla 12. Cálculo de la carga patronal en Etal, S.A. de C.V. del año 2006....................... 92 Tabla 13. Comparación de costos sin células contra células de manufactura. ................. 93 Tabla 14. Gasto total en la implementación de células de manufactura en abril 2006...... 94
Figuras Figura 1. Terminal con cable y roldana positiva soldada y sello de plástico...................... 41 Figura 2. Dieléctrico y bobina de condensador.................................................................. 42 Figura 3. Resorte y Roldana negativa del condensador. ................................................... 42 Figura 4. Corte de bote con abrazadera soldada y acabado superficial............................ 43 Figura 5. Corte de condensador con todas sus partes. ..................................................... 43 Figura 6. Condensador completo....................................................................................... 44 Figura 7. Líneas de producción antes de la implementación de células de manufactura.. 46 Figura 8. Esquema del proceso del ensamble final de la fabricación de condensadores. 48 Figura 9. Diagrama de Operaciones de ensamble final de condensador. ......................... 50 Figura 10. Diagrama de Bloques de proceso antes de la implementación de células....... 76
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Figura 11. Diagrama de bloques del proceso de ensamble de condensadores futuro de la implementación de células................................................................................................. 77 Figura 12. Célula de manufactura Familia III (64-700-0004) ............................................. 83 Figura 13. Célula de manufactura Familia IV (64-700-0002) ............................................. 83 Figura 14. Célula de manufactura Familia IV (64-700-0002) ............................................. 84 Figura 15. Célula de manufactura Familia I (64-700-0007) ............................................... 84 Figura 16. Célula de manufactura Familia I (64-700-0007) ............................................... 85 Figura 17. Célula de manufactura Familia II (64-700-0005) .............................................. 85 Figura 18. Célula de manufactura Familia II (64-700-0005) .............................................. 86 Figura 19. Área de preparación de cajas de empaque y al fondo el área de fabricación de bobinas. ............................................................................................................................. 86
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GLOSARIO DE TÉRMINOS Antropometría
Del (griego ανθρωπος, hombres, y μετρον, medida, medir, lo que viene a significar "medidas del hombre"), ciencia que estudia las medidas del hombre. Se refiere al estudio de las dimensiones y medidas humanas con el propósito de comprender los cambios físicos del hombre y las diferencias entre sus razas y sub-razas.
En el presente, la antropometría cumple una función importante en el diseño industrial, en la industria de diseños de vestuario, en la ergonomía, la biomecánica y en la arquitectura, donde se emplean datos estadísticos sobre la distribución de medidas corporales de la población para optimizar los productos.
Los cambios ocurridos en los estilos de vida, en la nutrición y en la composición racial y/o étnica de las poblaciones, conllevan a cambios en la distribución de las dimensiones corporales (por ejemplo: obesidad) y con ellos surge la necesidad de actualizar constantemente la bases de datos antropométricos.
Balanceo de Células o Líneas de producción La idea fundamental de una línea de ensamble es que un producto se arma progresivamente a medida que es transportado a través de una banda o el producto es movido de una estación a otra. Los elementos de trabajo, establecidos de acuerdo con el principio de la división de trabajo, se asignan a las estaciones de manera que todas ellas tengan aproximadamente la misma cantidad de trabajo. Capacidad Instalada En términos de la industria manufacturera en general, la capacidad instalada se refiere al volumen de producción que se puede obtener con los recursos disponibles de una compañía en determinado momento (recursos como dinero, equipos, personal, instalaciones,etc). La manera de obtenerla es calcular cuántas unidades de producto puede la empresa fabricar por hora, y multiplicar eso por las horas laborables disponibles.
Célula de Manufactura Una célula de manufactura es todas las operaciones necesarias para producir y mantener flujos de producción continuos o son todas las operaciones necesarias para producir un componente o el subensamble de partes realizadas cerca para permitir la retroalimentación entre operadores ante problemas de calidad u otros.
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Células en U Son las células de manufactura dispuestas en forma de U y que da la ventaja de controlar el flujo pieza a pieza, y nos da la facilidad del mantenimiento de maquinaria. Condensador
Funciona como una especie de amortiguador eléctrico para acumular ráfagas de corriente y reducir el arco (brinco) entre los platinos.
Contenido de labor Es el tiempo básico + suplemento por descanso + cualquier otro suplemento de trabajo adicional, es decir, la parte del suplemento por contingencias que representa trabajo. Costo-Beneficio El análisis Costo-Beneficio, permitir definir la factibilidad de las alternativas planteadas o del proyecto a ser desarrollado. La técnica de Análisis de Costo - Beneficio, tiene como objetivo fundamental proporcionar una medida de los costos en que se incurren en la realización de un proyecto informático, y a su vez comparar dichos costos previstos con los beneficios esperados de la realización de dicho proyecto. Cultura Laboral Conjunto de características objetivas de la organización, perdurables y fácilmente medibles, que distinguen una entidad laboral de otra. Son unos estilos de dirección, unas normas y medio ambiente fisiológico, unas finalidades y unos procesos de contraprestación. Aunque en su medida se hace intervenir la percepción individual, lo fundamental son unos índices de dichas características”. (Forehand y Gilmer, 1965) Desperdicio (Muda) Todo aquello que no añada valor al producto. Diseño Disciplina que tiene por objeto una armonización del entorno humano, desde la concepción de los objetos de uso hasta el urbanismo. (Pequeño LAROUSSE ILUSTRADO 2003).
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Distribución de Planta (Lay-Out) La ordenación física de los elementos industriales. Esta ordenación, ya practicada o en proyecto, incluye, tanto los espacios necesarios para el movimiento de materiales, almacenamiento, trabajadores indirectos y todas las otras actividades o servicios, así como el equipo de trabajo y el personal de taller. Eficiencia Relación que se establece entre la cantidad de trabajo y la energía invertida en su realización. Ergonomía Es una tecnología de las comunicaciones en los Sistemas Hombre - Máquina (SHM) que mediante el análisis del trabajo concebido como una interacción entre los hombres y las máquinas- persigue la aplicación de los principios y conocimientos psicológicos a un mejor diseño y corrección de los sistemas y ambientes donde viven y trabajan los seres humanos. Estrategia
Un curso de acción conscientemente deseado y determinado de forma anticipada, con la finalidad de asegurar el logro de los objetivos de la empresa. Normalmente se recoge de forma explícita en documentos formales conocidos como planes.
Flexibilidad Es la holgura que se tiene en los procesos de tal forma que no se tengan problemas para obtener la producción pieza a pieza, según los tiempos de estándar establecidos. Ingeniería de Métodos
Es lograr un cambio fundamental en la naturaleza y función de la tecnología en el desarrollo de la producción, la ingeniería de métodos es la pieza que hace falta en el actual análisis sobre la manera como se desarrolla la empresa.
Inventario en proceso Son existencias que se tienen a medida que se añade mano de obra, otros materiales y demás costos indirectos a la materia prima bruta, la que llegará a conformar ya sea un subensamble o componente de un producto terminado; mientras no concluya su proceso de fabricación, ha de ser inventario en proceso.
Jidoka Es el término japonés que indica transferencia de inteligencia humana a la máquina.
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http://lengua-y-literatura.glosario.net/terminos-filosoficos/cantidad-5629.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/comer/comer.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/Tecnologia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/estrategia-produccion/estrategia-produccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/igmanalis/igmanalis.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtml
Justo a Tiempo Justo a Tiempo es una filosofía industrial que consiste en la reducción de desperdicio (actividades que no agregan valor) es decir todo lo que implique sub-utilización en un sistema desde compras hasta producción. Kaizen Proviene de dos ideogramas japoneses: “Kai” que significa cambio y “Zen” que quiere decir para mejorar. Así, podemos decir que “Kaizen” es “cambio para mejorar” o “mejoramiento continuo” KanBan Kanban es una herramienta basada en la manera de funcionar de los supermercados. Kanban significa en japonés "etiqueta de instrucción". La etiqueta Kanban contiene información que sirve como orden de trabajo, esta es su función principal, en otras palabras es un dispositivo de dirección automático que nos da información acerca de que se va a producir, en que cantidad, mediante que medios, y como transportarlo. Labeled/mixed Se habla de mezcla de producción (varios modelos de productos) y utilizando etiquetas.
Manufactura esbelta Es hacer eficientes los procesos, permitiendo el flujo de proceso pieza a pieza, mediante la reducción de desperdicios de tiempo y de inventario principalmente, con lo que el proceso se agiliza y la empresa puede entregar sus productos a tiempo, con un costo menor, aumentar la satisfacción de sus clientes y a la vez obtener un margen de utilidad favorable. Mapeo de Procesos Es una herramienta gráfica que trata de diagramar en niveles los procesos y las actividades de la Organización con el objeto de comprenderlos, analizarlos y mejorarlos; para establecer mayor satisfacción en los clientes y una mayor eficacia y eficiencia de la organización. Matriz DOFA La matriz DOFA es un método que permite analizar tanto el entorno como el negocio y sus interacciones, es decir, permite trabajar con toda la información que se puede conseguir. DOFA, FODA o SWOT (por sus siglas en inglés), como quiera llamarse, es una herramienta de múltiple aplicación que puede ser usada por todos los departamentos de la organización en sus diferentes niveles, para analizar diferentes aspectos, entre ellos: nuevo producto, nuevo producto-mercado, producto, producto-mercado, línea de productos, unidad estratégica de negocios, división, empresa, grupo, etc.
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Un análisis DOFA juicioso y ajustado a la realidad provee excelente información para la toma de decisiones en el área de mercados, por ejemplo, permite una mejor perspectiva antes de emprender un nuevo proyecto de producto. DOFA debe hacer la comparación objetiva entre la empresa y su competencia para determinar fortalezas y debilidades y ha de realizarse una exploración amplia y profunda del entorno que identifique las oportunidades y las amenazas que en él se presentan. Mejora continua Es una estrategia, y como tal constituye una serie de programas generales de acción y despliegue de recursos para lograr objetivos completos, pues el proceso debe ser progresivo. MTM Es la medida del tiempo de los métodos; solamente los movimientos que en principio están bajo control humano son medidos por el MTM. Pay Back Periodo de tiempo necesario para la recuperación de una inversión.
Platinos
Constituyen un interruptor que conecta y desconecta la corriente de bajo voltaje que entra en la bobina.
Polivalencia
Es una persona apta para realizar diversas tareas no especializadas.
Posición competitiva La posición competitiva constituye un cálculo relativo del rendimiento, que en la práctica puede medirse comparando las capacidades intrínsecas de los competidores dentro de un entorno competitivo. Producción Shedule Plan de producción o producción programada.
Productividad La relación entre la cantidad de bienes y servicios producidos y la cantidad de recursos utilizados
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http://www.monografias.com/trabajos11/henrym/henrym.shtmlhttp://www.monografias.com/Computacion/Programacion/http://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/objetivos-educacion/objetivos-educacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCEhttp://www.monografias.com/trabajos16/configuraciones-productivas/configuraciones-productivas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/verific-servicios/verific-servicios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtml
Proyecto Es la anticipación de una situación, de un escenario o de algo futuro que se quiere lograr, con base en por qué, para qué, haciendo qué, con qué y cómo lograrlo. Lo que se define mediante un objetivo concreto y de las acciones, los recursos necesarios para lograrlo y el plan de acción. Poka Yoke Un dispositivo Poka Yoke es cualquier mecanismo que ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o los hace que sean muy obvios para que el trabajador se dé cuenta y lo corrija a tiempo. SMED El SMED o Cambio Rápido, como también se le conoce, trata de minimizar las operaciones que no agreguen valor y reducir el tiempo de parada a la mínima expresión. Tiempo ciclo Tiempo que transcurre entre el inicio y el final de un proceso, o es el tiempo que se requiere para fabricar una pieza.
Tiempo estándar Es el patrón que mide el tiempo requerido para terminar una unidad de trabajo, utilizando método y equipo estándar, por un trabajador que posee la habilidad requerida, desarrollando una velocidad normal que pueda mantener día tras día, sin mostrar síntomas de fatiga. El tiempo estándar para una operación dada es el tiempo requerido para que un operario de tipo medio, plenamente calificado y adiestrado, y trabajando a un ritmo normal, lleve a cabo la operación. Tiempo Takt El tiempo neto total y diario de operación dividido por la demanda total diaria de los clientes.
TPM Es un proceso que genera una relación directa entre mantenimiento y productividad, es decir, el buen cuidado del equipo resulta en mayor productividad Valor agregado Es por lo que el cliente está dispuesto a pagar.
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http://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICO
WIP (Work in Progress) –Trabajo en proceso Es el material o información entre máquinas o procesos o actividades esperando a ser procesadas. 5S’s El movimiento de las 5'S es una concepción ligada a la orientación hacia la calidad total que se originó en el Japón bajo la orientación de W.E. Deming hace más de cuarenta años y que está incluida dentro de lo que se conoce como mejoramiento continuo o gemba kaizen.
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RESUMEN Hoy en día las grandes empresas se desarrollan en forma muy acelerada y cada vez sus ventajas competitivas son mayores sobre aquellas que aún no aceptan el reto que implican las economías globales, este reto implica: Mejora de procesos, reducción de costos, minimizar gastos, control de inventarios y la mejora continua. La manufactura esbelta propone el incremento de la productividad mediante la eliminación de operaciones que no le den valor agregado al producto, tomando como base, la integración de una serie de técnicas (las cuales se citan en el capítulo 1) que van enfocadas a la optimización de recursos. Antes de implementar las células de manufactura en el área de condensadores de la empresa Etal, S.A. de C.V., metalmecánica, se encontraba en un desorden. Sin controles de inventario en proceso, sin tiempos estándar de operación, sin flujos definidos de producción, sin un control de manejo de materiales adecuado y además el empaque de producto terminado fuera del área productiva, creando un inventario en proceso y de producto terminado en contenedores estacionados en el piso y limitando el poco espacio que tiene el paso del material así como el de los operarios. Generando mala calidad en el producto, desperdicio de materiales, tiempos largos de proceso, lenta velocidad de producción, contenido de labor elevado y generando también tiempo extra, dando como resultado costos elevados de producción. Una primera propuesta, para resolver la problemática fue el comprar maquinaria nueva, pero la empresa , no quiso invertir por no tener las condiciones para hacerlo y la segunda propuesta fue utilizar la técnica de Diseño de células de manufactura en el área de condensadores para alinear hacia un proceso de flujo continuo, minimizar los recorridos de material, minimizar los inventarios en proceso y contar con el empaque al final de cada célula con el fin de tener productos aprobados y empacados al final del turno y esta implementación no implicaba una inversión elevada. Las células de manufactura se diseñaron tomando en cuenta las familias de condensadores, estas familias se conformaron en base a las operaciones similares que se realizan a cada tipo de condensador, además se obtuvieron los tiempos estándar de cada operación y se desarrolló una plantilla en excel para obtener de manera automática el número de operarios que se requieren por célula, así como el contenido de labor, tomando en cuenta la producción a realizar y la limitante de maquinaria existente y el espacio físico. Para la conformación física de las células se hizo el estudio antropométrico para determinar el tamaño de las mesas de las células y con base en el resultado se fabricaron en el área de mantenimiento y además se elaboró el Lay-Out para ubicar las cuatro células diseñadas en el área destinada para éstas. Una limitante bastante fuerte que se presentó para obtener el resultado de mayor productividad, fue la resistencia al cambio del personal operario y lo que se hizo para resolver esta problemática fue detectar al personal operario-problema y enviarlo a otras áreas de la empresa, se contrató a nuevo personal operario para conformar una célula y así obtener la productividad buscada. Dos meses después, se presentaron los resultados de productividad, logrando con esto, el éxito del proyecto.
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SUMMARY Nowadays big companies have been developed in a high accelerated way and day by day their competitive advantages are greater on those than not yet accept the challenge that imply the global economies, such as: Process improvement, costs reduction, diminish expenses, stock and warehouses control and the continuous improvement as well. Lean manufacturing proposes the increase of the productivity throughout elimination of operations that do not give added value to product, bases on the integration of a series of techniques (which are mentioned in chapter 1), focused to optimize resources. Before implementing manufacturing cells in the condensers area of the company Etal, S.A. of C.V., the whole process was in a complete disorder. It did not exist any kind of inventory controls to verify the main process, neither operation standard times, the flows of production were not defined, any control of suitable handling of materials was applied and, additionally, the finished product packing area was placed outside the productive area, creating with this a process warehouse by using containers parked in the floor and reducing the narrow space used to materials and personnel transportation. Therefore, I found a bad quality in the product, waste of materials, long times of process, slow speed of production, high content of work by station, over time payments, causing high costs of production. My first proposal, to solve this situation was to buy new machinery, but the company, did not want to invest, explaining that they have not the conditions to do it. The second proposal was to use the Design of manufacturing cells technique in the condensers area aimed to search for continue process flow, diminishing the material movements, minimizing the process inventories and introducing the packing area at the end of each cell with the purpose of having packed and approved products at the end of the shift. All this implementation did not imply a high investment. The proposed manufacturing cells were designed considering different condensers families, these families were classified on the basis of similar operations that each type of condenser requires, additionally, standard times of each operation were obtained and a excel worksheet was developed to obtain automatically, the number of workers required by each cell, as well as the work load, taking in mind the planned production and the existing machinery capacity and the physical space. For the physical conformation of the cells an anthropometric study was made to determine the size of the tables of each cell and bases on the result obtained by this study, those tables were produced in the maintenance area, additionally, a Lay-Out was elaborated to allocate the four cells designed in their respective area. A very big restraint appeared to get the best productivity result, was the change in attitude of the factory workers and It was suggested to send the problematic personnel to others different areas of the company and to hire new ones to conform the cells and thus to obtain the expected productivity. Two months later, the productivity results were reached, obtaining with this, the success of the project.
INTRODUCCIÓN Actualmente, en el área de condensadores de la empresa metalmecánica Etal, S.A. de
C.V., se tienen recorridos largos de movimientos de material, volúmenes altos de
inventario en proceso y la última operación antes de embarcar el producto es el empaque
y esta operación se encuentra en otra área, con lo cual, lo que se produce en un turno de
todas las “líneas de producción” lo envían a empaque terminado haciendo que toda esta
área parezca “zona de guerra” y como rutina al siguiente día lo terminan de empacar.
Todo esto genera que la producción de un día (un turno) se queden materiales en proceso,
un día y como producto terminado, otro día, generando dos días de inventario en proceso
más inventario de producto terminado.
Al final del turno quedan materiales en proceso encima de las mesas de trabajo de los
operarios generando confusión de materiales de una orden con otra y entre modelos de
condensadores ya que no se cuenta con líneas de producción bien definidas haciendo
que el “flujo de producción” sea más lento y confuso. Creando caos entre los operarios y
las entregas que se tienen que hacer en el día y todo urge generando tiempo extra para
los trabajadores, que dicho tiempo extra es una consecuencia del caos existente y
añadirle también a esa urgencia cuando se tienen más órdenes de trabajo y rebasan la
“capacidad instalada” existente en ese momento, e inician contratación de más personal-
operario para atender la carga de trabajo además de que en el caos existente los
materiales en proceso así como el producto terminado lo tienen en contenedores “tambos”
en piso, dañándose el material así como el producto terminado y algunas veces
generando confusión de partes equivocadas, generando un producto de mala calidad por
confusiones del personal operario, así como de material dañado. El cuál posteriormente
es devuelto por el cliente, generando pérdida para la empresa. Ese gasto va en
detrimento de las utilidades de la empresa y de la credibilidad de la empresa ante el
cliente.
Con este trabajo se pretende aumentar la productividad en el área de condensadores de
una empresa metalmecánica, minimizando los tiempos de operación y de inventario en
proceso a través del uso de una técnica de manufactura esbelta: diseño de células de
manufactura.
1
Y es necesario el Diseño e implementación de las células de manufactura, para lograr que
el área de condensadores sea productiva y es importante hacerlo como prioridad uno,
porque es el área que genera dos tercios de la venta de la empresa (70 %).
Es viable el diseñar e implementar células de manufactura, ya que no se pretende
comprar equipo o maquinaria sofisticada, sino solamente tiempo y recursos mínimos para
diseñar e implementar las células de manufactura por familias de tipos de condensadores,
claro que esto trae consigo un cambio de Lay-Out.
El alcance de la implementación de las células de manufactura será solamente en el área de condensadores y la limitante es que la producción no puede detenerse, es decir, que el cambio se tiene que generar con el proceso en movimiento, es decir, se debe planificar
el proyecto de tal manera que se cumpla con la demanda de los clientes.
Al aplicar la técnica, “Diseño de células de manufactura” se pretende lograr:
• Implementar la producción pieza a pieza, una pieza a la vez, con el fin de
minimizar el inventario en proceso.
• Lograr flujo continuo de los materiales dentro de su transformación.
• Reducir el recorrido de materiales
• Lograr mayor producto aprobado y empacado en un turno.
• Reducir el contenido de labor.
Objetivo:
El objetivo de este trabajo, es el incrementar la productividad en el área de
condensadores, con el diseño e implementación de células de manufactura.
Al llevar acabo la implementación de células de manufactura, la limitante con la que se
encontró fue la de resistencia al cambio de parte de los operarios y de la incredulidad de
algunos personajes de los mando intermedios.
2
Resultados esperados: Con el diseño e implementación de células de manufactura se pretende eficientar la
fabricación de condensadores, con lo cual, se espera reducir las distancias y tiempos de
recorridos de material, lograr flujo continuo, reducir inventario en proceso y sobre todo
reducir el contenido de labor.
También, en este trabajo de tesis se presenta la creación de un arreglo en excel para
obtener el número de operarios y el contenido de labor a partir de la producción que se
pretende por turno con base a los tiempos estándar de cada operación, en este arreglo se
debe tener en cuenta que existen limitantes físicas, las cuales son: El número de
máquinas y el área de la nave industrial y solamente aplica para una producción continua.
Este arreglo, servirá para controlar el número de operarios que se requieren por célula,
para que no existan excedentes o faltantes de personal-operario según los tiempos
estándar de cada operación.
El contenido de la tesis es el siguiente:
En el capítulo 1. MANUFACTURA ESBELTA. Se investiga la definición de manufactura
esbelta y las técnicas de las que se conforma. Se investiga también sobre el Diseño de
células de trabajo y sus bondades.
En el capítulo 2. GENERALIDADES Y SITUACIÓN ACTUAL DE LA EMPRESA. Se
investiga las generalidades de la empresa; se presenta la matriz DOFA para visualizar de
una manera más específica, cuál es la problemática de la empresa y en particular de la
problemática del área de fabricación de condensadores.
En el capítulo 3. DISEÑO DE CÉLULAS DE MANUFACTURA EN ETAL, S.A. DE C.V.. Se
desarrollan las etapas del proyecto para llevar a cabo el diseño e implementación de las
células de manufactura en el área de condensadores en la empresa Etal, S.A. de C.V.
3
En el capítulo 4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LA IMPLEMENTACIÓN. Se describen
las barreras a las que se enfrentaron para lograr la implementación y como se eliminaron,
se cotejan los resultados obtenidos con la implementación contra los datos antes de la
implementación.
En esta tesis, lo que se presenta es material sobre manufactura esbelta y en particular
para el diseño de células de manufactura y la creación de la metodología para su
implementación, así como, la elaboración del cálculo en excel del balanceo de las células
para obtener de una manera sencilla el número de operarios y el contenido de labor que
se requieren por célula de manufactura con base en la producción a realizar; este
balanceo está respaldado a partir de los datos estándar obtenidos por MTM – Medida del
Tiempo de los Métodos (el tema de obtener datos estándar por Micromovimientos no se
trata en este trabajo).
También se habla de la cultura laboral de la empresa que para que este preparada para la
implementación de una de las técnicas de la manufactura esbelta, se requiere de
capacitación a los tres niveles: operario, mandos intermedios y gerencia.
Las técnicas que se utilizarán para el diseño e implementación de las células de
manufactura, serán las siguientes:
a) Estudio de tiempos y movimientos. Este estudio no se cita en esta tesis, ya que
fue a través de la técnica de Micromovimientos (MTM). (Ingeniería de métodos).
b) Mapeo de procesos (técnica de la manufactura esbelta).
c) Balanceo de células de manufactura (Ingeniería de métodos).
d) Diseño de células de manufactura (técnica de la manufactura esbelta).
e) Estudio de antropometría (ergonomía).
f) Lay-Out “Distribución de planta” (Ingeniería de Métodos).
g) Administración y control de proyectos (Proyectos).
h) Cálculo de costo-beneficio y del pay-back – retorno de la inversión (Evaluación de
proyectos).
i) Sensibilización del personal de la empresa con cursos y creación de periódico
informativo sobre manufactura esbelta (cultura organizacional).
4
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS DE LA MANUFACTURA ESBELTA 1.1 El entorno global y la competitividad empresarial El ambiente global de competencia ha obligado a las empresas a desarrollar estrategias
“rudas” para permanecer en el medio. Se han valido en las últimas décadas de una serie
de técnicas y metodologías que, dependiendo de las circunstancias particulares de cada
empresa han dado resultados y han llegado a formar parte de su ventaja competitiva.
Cada vez se busca entre otras cosas la reducción de costos y sobre todo la
rentabilidad de las operaciones que se emprenden. A nivel global, estas operaciones se
orientan según los siguientes criterios1:
– Flexibilidad de la producción y de los procesos de producción
– Calidad y fiabilidad del producto
– Predictibilidad y confiabilidad del proceso
– Integración del producto, proceso y organización
– Reducción de tiempos de respuesta para el lanzamiento de nuevos productos
– Eliminación del gasto no estrictamente necesario
– Reducción de tiempos de preparación y espera
– Automatización de los procesos
– Aumento de la productividad global
Recientemente algunas empresas han desarrollado algunas herramientas estratégicas relacionadas con la eficiencia de los procesos que les han permitido alcanzar
una posición competitiva en su industria, entre las que se encuentra lo que se conoce en
ingles como Lean Manufacturing2 o Manufactura Esbelta como se ha llamado en español.
1.2 ¿Qué es la Manufactura Esbelta? La manufactura esbelta es un conjunto de técnicas y herramientas nacidas en Japón y
basada en el sistema de producción Toyota. Su principal objetivo es hacer eficientes los
1 Ferré M. Rafael, La fábrica flexible, colección productiva, Marcombo, España, 1988, Pág. 9. 2 Enderson B.A., Larco J.L., Martin S.H., Lean transformation: How to change your business into a Lean Enterprise, The Oklea Press, 1a. Edición, Nueva York, 1999, pág 19.
5
procesos, permitiendo el flujo de proceso pieza a pieza, mediante la reducción de
desperdicios de tiempo y de inventario principalmente, con lo que el proceso se agiliza y
la empresa puede entregar sus productos a tiempo, con un costo menor, aumentar la
satisfacción de sus clientes y a la vez obtener un margen de utilidad favorable.
Una de las bondades principales de este sistema es que al tener un proceso más
eficiente y con menos desperdicios, el beneficio obtenido por la empresa resulta
significativo, ya que no se requiere de grandes inversiones para lograr excelentes
resultados.
Recientemente muchas compañías se han enfocado en la manufactura esbelta,
que se esfuerza por la simplicidad3. Básicamente, se centra en la definición del valor
desde el punto de vista del cliente y después eliminar los desperdicios dentro de los
procesos para lograr la satisfacción del cliente.
Una de las bases filosóficas de la Manufactura Esbelta es el Kaizen, del japonés
Kai que significa “cambio” y zen que significa “bueno”, es decir “cambiar para ser mejor” o
“mejorar”. Su objetivo principal es la eliminación de desperdicios entre los que se tienen
descritos por Onho4:
– Sobreproducción – Transporte
– Exceso de inventarios – Movimientos
– Procesamiento – Tiempos de espera
– Fallas y reparaciones
Cada uno de los desperdicios mencionados arriba, contribuyen a la ineficiencia del
proceso y al incremento en el costo del producto, que después de todo deberá ser
cargado al cliente. Con la implementación de un sistema esbelto, se logra que este costo
sea mínimo o incluso tienda a eliminarse.
3 Lean Thinking Principles and Related Topics – Manitoba Quality Network (QNET) Web Site – www.qnet.mb.ca, 2006 4 http://en.wikipedia.org/wiki/Kaizen
6
Los beneficios de la manufactura esbelta se obtienen aplicando herramientas
como mapeo de procesos, Justo a Tiempo, SMED (cambios rápidos de útiles), TPM
(Mantenimiento Total Productivo), Kanban, Células de manufactura, entre otras.
1.2.1 El Pensamiento esbelto El pensamiento esbelto tomó su nombre del best seller llamado The Machine That
Changed the World: The Story of Lean Production5. En este libro se relata el paso de la
producción masiva a la manufactura esbelta.
La manufactura esbelta (llamada también Manufactura Flexible, Manufactura
delgada, en Inglés Lean Manufacturing o Sistema de Producción Toyota), se basa en los
conceptos del pensamiento esbelto, el cual como su nombre lo indica, es realmente una
forma de pensar, una manera de ver el mundo. El enfoque esbelto, trata de eliminar
desperdicios (tiempos muertos, movimiento innecesario de material y de producto, etc.), e
incrementar el valor al cliente. Se trata del flujo ágil de los procesos, realizar sólo las
actividades que agregan valor al cliente y elimina todas las actividades que no lo hacen.
Agregar valor es otra forma de ahorrar y obtener beneficios, si no se genera valor,
entonces deberá agregarse un costo al producto.
Muchos autores se han interesado en abordar este cúmulo de conocimientos y han
identificado cinco pasos comunes para evaluar las actividades esbeltas6:
1. Identifique las actividades que crean valor
2. Determine la secuencia de actividades (también llamada cadena de valor)
3. Elimine actividades que no agregan valor
4. Permita al cliente “empujar" los productos/ servicios
5. Mejore el proceso
5 The Machine That Changed the World: The Story of Lean Production, by Womack, James P., Daniel T. Jones, and Daniel Roos, New York: Rawson and Associates; 1990. pgs. 11 a 20 6 http://www.bizmanualz.com/articles/07-14-05_lean_thinking.html, 2006
7
Más adelante se mencionan algunas metodologías de implementación de la
Manufactura Esbelta.
1.3 Principios básicos para la implementación de la Manufactura Esbelta Allen y Robinson mencionan cinco principios básicos para la implementación sistemática
de la Manufactura Esbelta7:
1. El cliente define el valor: Valor es por lo que el cliente está dispuesto a pagar, se
debe tener una conversación con el cliente para saber cual es su necesidad.
2. El cliente establece el “empuje” para el plan de producción. La producción deberá
basarse solo en lo que el cliente necesita.
3. Facultar a la gente para agregar valor. Este es el paso más importante, pero el
más difícil, ya que lidiar con la gente puede resultar impredecible y la participación
de los empleados en la mejora de las actividades puede resultar beneficioso.
4. Utilizar el costo total del sistema para conducir el funcionamiento. La misión de la
manufactura es minimizar el costo total por unidad mientras se maximiza la calidad
y seguridad minimizando el tiempo de respuesta.
Un concepto muy importante en la Manufactura Esbelta es también la Flexibilidad de
los procesos, es decir, poder brindar a los clientes un producto/servicio de acuerdo a sus
necesidades a un costo razonable, además de ser capaz de poder empezar un nuevo
proyecto. Planear la flexibilidad es el proceso de entender cuales son las actividades que
limitan el proceso y realizar mejoras en esos puntos.
Lubben menciona cinco aspectos importantes que la empresa debe considerar
respecto a su flexibilidad8:
7 Allen John, et al, Lean Manufacturing: A plant floor guide, Society of Manufacturing Engineers, U.S.A., 2001.pgs. 3 a 21 8 Lubben Richard T., Just In Time Manufacturing: an aggressive manufacturing strategy, Mc Graw Hill, U.S.A, 1998, Pág. 87.
8
1. Lead Time de proveedores o duración del proceso de proveedores.
2. Tiempos de preparación de procesos y equipo
3. Tiempo de espera de la producción
4. Tiempo de proceso de la producción
5. Cuellos de botella en el proceso de producción.
1.4 La basura o desperdicio en los procesos Principalmente son siete factores que no agregan valor al proceso, es decir, son basura
del proceso o desperdicios. Aunque algunos de estos pueden ser “un mal necesario”
dentro de la empresa, puede minimizarse el efecto de estos desperdicios en el costo total
de la producción, siguiendo algunas acciones mencionadas enseguida.
Desperdicio Forma de eliminarlos
Sobreproducción Reducir los tiempos de preparación, sincronizando cantidades y tiempos entre procesos, haciendo sólo lo necesario
Espera Sincronizar flujos Balancear cargas de trabajo Trabajador flexible
Transporte
Distribuir las localizaciones para hacer innecesario el manejo / transporte Racionalizar aquellos que no se pueden eliminar
Proceso Analizar si todas las operaciones deben de realizarse o pueden eliminarse algunas sin afectar la calidad el producto / servicio
Inventarios Acortar los tiempos de preparación, de respuesta y sincronizarlos
Movimiento Estudiar los movimientos para buscar economía y conciencia. Primero mejorar y luego automatizar
Productos defectuosos
Desarrollar el proyecto para prevenir defectos, en cada proceso, y evitar reprocesos. Hacer los procesos a prueba de error humano.
9
1.4.1 Reducción de niveles de inventario Se considera que el inventario se da en tres formas básicas: Almacenes, Producto en
proceso y Producto final. Estas tres áreas pueden iniciar el proceso de reducción de la
dependencia de inventario simultáneamente. Materiales puede mejorar la calidad y
entrega de los proveedores, producción puede reducir el trabajo en proceso y ventas
puede empezar el desarrollo de entregas JIT (Justo a tiempo) a sus clientes9.
Kaizen también se enfoca a la eliminación de desperdicio, identificado como
“Muda”, en cualquiera de sus siete formas.
Haciendo un análisis de lay out, podemos identificar tres tipos de Muda o
desperdicio: en inventario, en transporte y en recorrido. Los otros cuatro –en espera, en
proceso, en exceso de producción y de retrabajo– pueden detectarse observando las
modificaciones que sufre la pieza durante el proceso10.
1.5 Las herramientas técnicas de la Manufactura Esbelta
La manufactura esbelta como un cuerpo de herramientas y metodologías enfocadas a
mejorar el desempeño global de los procesos, comprende desde la famosa técnica Kaizen
hasta el SMED. A continuación se mencionan algunas cualidades y aportes de las
técnicas que se mezclan para conformar la manufactura esbelta.
1.5.1 SMED (Single Minute Exchange of Dies) – (cambio de útil en un minuto)
Cambio de útil en un minuto. Es un método para cambiar los útiles o herramientas de una
máquina en el menor tiempo posible para minimizar el tiempo que la máquina está parada.
El SMED o Cambio Rápido, como también se le conoce, trata de minimizar las
operaciones que no agreguen valor y reducir el tiempo de parada a la mínima expresión.
9 The Machine That Changed the World : The Story of Lean Production, by Womack, James P., Daniel T. Jones, and Daniel Roos, New York: Rawson and Associates; 1990., Pág. 126. 10 Franco,Marco A.,Kaizen:cambio paramejorar,www.sht.com.ar/archivo/Management/Kaizen.htm
10
http://www.sht.com.ar/archivo/Management/Kaizen.htm#Autor#Autor
Las máquinas tienen que ser rápidamente preparadas para producir los modelos en la
línea ya que las normas son desplazar pequeños tamaños de lotes11.
El Ingeniero japonés Shigeo Shingo12 señaló que tradicional y erróneamente, las
políticas de las empresas en cambios de utillaje, se han dirigido hacia la mejora de la
habilidad de los operarios y pocos han llevado a cabo estrategias de mejora del propio
método de cambio. Para ello Shigeo Shingo en 1950 descubrió que había dos tipos de
operaciones13 al estudiar el tiempo de cambio en una prensa de 800 tns:
– Operaciones Internas: aquellas que deben realizarse con la máquina parada.
– Operaciones Externas: pueden realizarse con la máquina en marcha.
El objetivo es analizar todas estas operaciones, clasificarlas, y ver la forma de
pasar operaciones internas a externas, estudiando también la forma de acortar las
operaciones internas con la menor inversión posible.
Una de las mejoras más importantes requeridas por la mayoría de las industrias, el
cambio rápido puede rendir grandes ganancias. Es muy simple, tal como lo son todas
estas disciplinas y estrategias de la Manufactura Esbelta. El SMED puede reducir los
tiempos substancialmente. Al lograrlo, su habilidad para competir y su productividad y las
utilidades pueden aumentar sensiblemente.
Los beneficios son incontables: Menos inventarios, entregas más rápidas, mayor
eficiencia y sobre todo mejor actitud y nivel de satisfacción y participación de sus
trabajadores.
11 Shingo S., A revolution in manufacturing: The SMED system, Productivity Press, 5a. Edición, Massachusetts, 1983, pgs. 21 a 32 12 Walsh, J. John, SMED Single Minute Exchange or Die (cambio de utillaje en menos de 10 minutos), Ministerio de economía de España, 6ª edición, 1990, pag. 17 a 29 13 Alonso Garcia, Angel, Conceptos De Organizacion Industrial, serie Productica, Marcombo, S.A., primer edición, 1998, Barcelona, pág. 145.
11
1.5.2 TPM (Mantenimiento Productivo Total) El TPM se orienta a crear un sistema corporativo que maximiza la eficiencia de todo el
sistema productivo, estableciendo un sistema que previene las pérdidas en todas las
operaciones de la empresa. Esto incluye "cero accidentes, cero defectos y cero fallos" en
todo el ciclo de vida del sistema productivo.
Henderson menciona que el TPM es un proceso que genera una relación directa
entre mantenimiento y productividad, es decir, el buen cuidado del equipo resulta en
mayor productividad14.
Se aplica en todos los sectores, incluyendo producción, desarrollo y
departamentos administrativos. Se apoya en la participación de todos los integrantes de la
empresa, desde la alta dirección hasta los niveles operativos. La obtención de cero
pérdidas se logra a través del trabajo de pequeños equipos.
El TPM busca:15
– Maximizar la eficacia del equipo
– Desarrollar un sistema de mantenimiento productivo por toda la vida del equipo
– Involucrar a todos los departamentos que planean, diseñan, usan, o mantienen
equipo, en la implementación de TPM.
– Activamente involucrar a todos los empleados, desde la alta dirección hasta los
trabajadores de piso.
– Promover el TPM a través de motivación con actividades autónomas de pequeños
grupos
– Cero accidentes – Cero defectos
– Cero averías
14 Henderson, B.A., et al, Lean transformation: How change your business into a lean enterprise, Oklea Press, 1a. Edición, New York, 1999, pgs. 23 a 36 15 Henderson, B.A., et al, Lean transformation: How change your business into a lean enterprise, Oklea Press, 1a. Edición, New York, 1999, pgs. 23 a 36
12
http://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/diop/diop.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/higie/higie.shtml#tipohttp://www.monografias.com/trabajos16/proyecto-inversion/proyecto-inversion.shtml#CICLOhttp://www.monografias.com/trabajos16/estrategia-produccion/estrategia-produccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/desorgan/desorgan.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/veref/veref.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/direccion/direccion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/moti/moti.shtml#desahttp://www.monografias.com/trabajos11/grupo/grupo.shtml
Básicamente, se debe ampliar la participación de todas las personas de la
organización en las acciones de mantenimiento en todas las etapas del ciclo de vida del
equipo. Debe llevarse a cabo como una estrategia global de la empresa, en lugar de un
sistema para el mantenimiento de equipos, orientando a la mejora de la Efectividad
Global de las operaciones, esto significa que el personal será involucrado en la operación
y producción en el cuidado y conservación de los equipos y recursos físicos, con un
conocimiento pleno de los mismos
1.5.3 Las 5 S´s
El movimiento de las 5'S es una concepción ligada a la orientación hacia la calidad
total que se originó en el Japón bajo la orientación de W.E. Deming hace más de cuarenta
años y que está incluida dentro de lo que se conoce como mejoramiento continuo o
gemba kaizen.
Las 5 S´s provienen de términos japoneses:
Seiri: Clasificar, organizar, arreglar apropiadamente
Seiton: Orden
Seiso: Limpieza
Seiketsu: Limpieza estandarizada
Shitsuke: Disciplina
El objetivo de las 5 S´s es lograr un funcionamiento más eficiente y uniforme de las
personas en los centros de trabajo. La implantación de una estrategia de 5 S´s permite la
eliminación de despilfarros16.
16 Womack J.P., Jones T.D., Lean Thinking: Banish Waste and create Wealth in your corporation, Free press, 2a. Edición, 2003.
13
http://www.monografias.com/trabajos6/napro/napro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/napro/napro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/henrym/henrym.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtml
1.5.4 Justo A Tiempo17 Los precursores de esta teoría fueron los japoneses, y se asocia a la misma el liderazgo
japonés en algunos sectores.
Normalmente se aplica en fábricas con una producción repetitiva, consistiendo en
suministrar los materiales o productos semielaborados en el momento justo que se van a
procesar en el siguiente momento de la fabricación.
Es un sistema en el que demanda “tira” (PULL) de los materiales o productos
semielaborados necesario en cada momento, en lugar de que éstos, “inunden” o sean
empujados (PUSH) hacia la cadena de producción originando inventarios de seguridad.
Una de las claves para que esta filosofía tenga éxito, consiste en reducir lo
máximo posible los costos de pedido, ya que se basa en realizar frecuentes órdenes de
pedido y entrega de productos.
Al mismo tiempo, se hace un esfuerzo enorme para incrementar la calidad de los
elementos suministrados, puesto que un fallo en los mismos puede ser catastrófico para
la línea de producción.
Es imprescindible que los suministradores y los compradores desarrollen
relaciones comerciales en el largo plazo, basadas en una confianza mutua, con la calidad
como objetivo principal.
El objetivo del JIT (Just in Time) es reducir el costo e incrementar la calidad y la
productividad mediante las siguientes acciones:
• Involucrando al suministrador en las fases del diseño del producto para obtener
todas las ventajas de su conocimiento del mismo.
• Reduciendo el número de suministradores y el continuo proceso administrativo de
petición de ofertas.
• Incrementando el soporte técnico a los clientes a través de los suministradores.
• Reduciendo los costos del suministrador mediante los efectos reductores de la
curva de entrenamiento, consecuencia de una relación basada en el largo plazo.
• Incrementando las comunicaciones, mediante transmisiones electrónicas de los
cambios de ingeniería y las planificaciones de entregas.
17 Jiménez Parras, Pedro A. , Evaluación y homologación de suministradores-estrategia de aprovisionamiento, España, Madrid, Fundación Confemetal, 2000, pag. 53 a 56.
14
• Persuadiendo a los suministradores a ubicarse cerca de las fábricas del
comprador para reducir los tiempos de suministro y los costos de transporte.
• Reducir el tiempo entre las entregas, haciéndolas más frecuentes, ajustando los
tamaños de lote de producción.
• Ayudando a los suministradores a implantar el control estadístico de los procesos
(SPC).
• Reduciendo los requerimientos de inspección en las áreas de recepción del
comprador, como consecuencia de una mayor fiabilidad en la calidad del
suministrador.
Las características del JIT están interrelacionadas y se dividen en cuatro grupos:
1. Suministradores.
• Número • Localización • Longevidad • Asistencia y soporte
2. Cantidades.
• Productos producidos • Partes compradas • Contratos administrativos • Pedidos realizados
3. Calidad.
• Especificaciones • Control
4. Envíos.
• Envíos realizados • Modos de envío • Modos de almacenaje
El objetivo es conseguir un acuerdo de compra sólido y estable para un suministro
ininterrumpido de materiales.
15
El óptimo de la filosofía del JIT sería entregar las partes de una en una, aunque
esto incrementaría los costos de transporte de una forma significativa, a no ser que el
suministrador se encuentre próximo a la empresa compradora.
La filosofía JIT también intenta reducir el número de tareas administrativas, para lo
cual establece contratos marco de compra que definen las condiciones más importantes
como precio, plazo de entrega y medio de transporte.
En el entorno JIT la cantidad de material recibida tiene que coincidir exactamente
con la demandada, no admitiéndose diferencias en más ni en menos.
En términos de precio, la idea es conseguir el precio justo y si hay una diferencia
entre lo ofertado y el precio objetivo se analizan las causas y se busca una manera
conjunta de conseguir el precio objetivo, incluso revisando la especificación.
Se requiere una perfecta coordinación entre los aspectos de ingeniería y de
calidad, realizando visitas conjuntas frecuentes a las instalaciones del suministrador.
Se analizan los problemas en el momento en que ocurren, e incluso las personas
del departamento de Calidad de la empresa contratante asesoran al suministrador sobre
como llevar a cabo los controles de los procesos.
El suministrador es el que se encarga de todos los asuntos relacionados con la
logística, siendo el responsable de que los productos comprados no lleguen ni antes ni
después de la fecha solicitada.
El principal beneficio del JIT para el comprador es la reducción de los inventarios,
sin olvidar los beneficios de productividad y calidad.
El principal beneficio para el suministrador es el de conseguir un contrato a largo
plazo en la mayoría de los casos en exclusividad, lo que le permite optimizar su
producción de una manera continua en el tiempo, optimizando su plantilla, reduciendo
inventarios y a su vez implementando el JIT con sus suministradores.
Uno de los requisitos imprescindibles para llevar a cabo una política JIT con un
suministrador es que previamente se haya firmado con él un contrato de “Calidad
Concertada”.
16
1.5.5 Kanban18 Una técnica para implementar JIT es un procedimiento manual llamado KANBAN, que en
japonés significa “tarjeta”. Con el sistema Kanban de tarjetas dobles, existe un Kanban de
transporte, o kanban C, y un Kanban de producción o kanban P. Este sistema es muy
sencillo y funciona de la siguiente forma:
Cuatro pasos del Kanban:
1. El usuario lleva un contenedor de partes o inventario junto con el
kanban C correspondiente su área de trabajo. Cuando no hay
más partes o el contenedor está vacío, el usuario regresará el
contenedor vacío junto con su kanban C al área de produción.
2. En el área de producción siempre debe haber un contenedor lleno
de partes junto con un kanban P. El usario separa el kanban P del
contenedor lleno de partes. A continuación, lleva el contenedor
lleno de partes junto con el kanban C original hasta su área para
utilizarlas inmediatamente.
3. El Kanban P separado es regresado al área de producción junto
con el contenedor vacío. El kanban P es una señal de que se
deben producir nuevas piezas o de que deben colocarse nuevas
piezas en el contenedor. Cuando se llena el contenedor, se sujeta
el kanban P al contenedor.
4. Este proceso se repite durante el día laboral típico.
El sistema kanban reduce los niveles de inventario y provoca una operación más
eficiente. Es como poner a la línea de producción a dieta de inventarios. Como cualquier
dieta, la que impone el sistema kanban racionaliza la operación de manufactura. Además,
se pueden descubrir los cuellos de botella y problemas de producción. Muchos
administradores de producción eliminan contenedores y sus kanban P del sistema para
18 Barry, Render, E Hanna, Michael, Ralph Stair, Métodos cuantitativos para los negocios, México, Pearson-Prentice Hall, novena edición, 2002, pag. 224 a 225
17
“matar de hambre” a la línea de producción y descubrir cuellos de botella y problemas
potenciales.
Cuando se implementa u sistema kanban, normalmente se implanta una serie de reglas
de trabajo o de kanban. Una típica regla de kanban es que ningún contenedor se llena sin
el kanban P correspondiente. Otra regla es que cada contenedor debe tener exactamente
el número especificado de partes o de artículos de inventario. Éstas y otras reglas
similares incrementan el nivel de eficiencia del proceso de producción. Sólo se producen
aquellas partes que realmente se necesitan. El departamento de producción no fabrica
inventario sólo para mantenerse ocupado. Fabrica inventario o partes únicamente cuando
se necesitan en el área de los usuarios o en una línea de producción real.
1.5.6 Mapeo de procesos
El Mapeo de procesos es una herramienta gráfica que trata de diagramar en niveles los
procesos y las actividades de la Organización con el objeto de comprenderlos, analizarlos
y mejorarlos; para establecer mayor satisfacción en los clientes y una mayor eficacia y
eficiencia de la organización. El mapeo de procesos es el punto de partida para la
administración y la mejora de los indicadores de gestión que propiciarán el éxito de la
empresa.
Con el mapeo de proceso a un nivel operación de la línea productiva, se pueden detectar
las actividades innecesarias o que no le dan valor al producto con lo cual, se puede
mejorar y reducir el tiempo ciclo.
1.5.6.1 Simbología 19
La simbología utilizada en el mapeo no son estándares y hay muchos variaciones. Se
crean de acuerdo a las necesidades de cada mapeo o empresa. Allí, su utilización si es
estándar para que todos los que las utilicen o vean que tengan el mismo patrón y las vean
desde un mismo punto de vista
19 http://www.strategosinc.com/value-stream-mapping-3.htm
18
Cliente / proveedor.
Este icono representa el proveedor y se coloca dentro del recuadro del
mapeo, en la parte superior del lado izquierdo.
El cliente está representado también por este icono, pero este se coloca en la
parte superior en el lado derecho; representando o indicando el flujo de información.
Caja de procesos.
Este icono es un proceso, operación, máquina o departamento, a través
del cual fluye el material.
En caso de que se enlace con varias conexiones de estaciones de trabajo, aun
cuando algunos WIP (Trabajo en proceso) inventario se acumulan en medio de máquinas
(o estaciones), la línea entera demostraría ya que es una sola caja.
Caja de datos.
Este icono se coloca abajo de la operación a realizar y contiene
información importante y/o datos requeridos para el análisis y la aplicación
del método. La información básica que se coloca en una caja de datos,
corresponde a la fabricación menor de las frecuencias de embarque
durante algunos cambios, la información del material, se maneja, transfiere cosas y
clasifica según el tamaño, demanda cantidad por período, etc.
Inventario
Estos iconos demuestran inventario en medio de dos procesos. En el
mapeo de los estados actuales, la cantidad de inventario puede ser
aproximado o definido de contar, y esto se anota abajo del triángulo.
Este icono también representa almacenamiento para materias primas y productos
terminados.
19
Cargamentos o fletes de trasportes.
Este icono representa movimiento de materias primas desde
proveedores el hasta el lugar de la fábrica. O, el movimiento de
embarque de productos terminados desde la fábrica hasta el cliente.
Cargamento externo.
Se refiere al transporte, ya sea de servicio al cliente o bien del transporte
del surtimiento de la materia prima a la empresa o fábrica.
Para efectos de esta investigación y como se menciona más adelante en la
metodología, se utilizará el diseño de células de manufactura, por lo que éste proceso se
detalla a en el capítulo 3.
1.5.6.2 Fórmulas del mapa de cadena de valor.
Se recomienda una persona que tenga la responsabilidad principal de entender la cadena
de valor de una familia de productos y mejorarla, y se sugiere que quienes tengan esta
responsabilidad rindan cuentas a la persona de mayor jerarquía en la organización, de
esta forma tendrán el poder necesario para ayudar a promover el cambio.
Capacidad actual del proceso = (Tiempo disponible/TC) x TF (%)
TC = Tiempo Ciclo
TF = Nivel de funcionamiento de las máquinas
Cantidad de inventario (días) = Cantidad en Inventario (piezas)/ Demanda Diaria
PE = Suma de Plazos de cada proceso
Nota: En caso de varios flujos, tomar el tiempo más largo.
TVA= Suma de Tiempos de transformación
20
Tiempo Takt = Tiempo disponible (Turno)/ Demanda (Turno)
# Teórico de Operadores = Tiempo Total de Operación/Tiempo Takt
1.5.7 Poka Yoke20 En las plantas Japonesas se utilizan los gráficos de calidad y la multitud de simples
mecanismos poka-yoke utilizados para evitar la ocurrencia de defectos.
Se utilizan también muchos sensores alineados para inspeccionar el cien por
ciento del trabajo, estos chequeos detectan los errores antes de que ocurra el defecto.
1.5.7.1 Tres técnicas principales de inspección de calidad:
• Inspecciones evaluativas: Separan los productos defectuosos de los buenos
después del proceso. Evitan que los defectos se envíen a los clientes, pero no
reducen la tasa de defectos de la compañía.
• Inspecciones informativas: Investigan las causas de los defectos y retrotraen esta
información al proceso apropiado de forma que pueda adoptarse acción para
reducir la tasa de defectos.
• Inspecciones en la fuente: Un efecto es un resultado, o un efecto, usualmente
causado por un simple error. A través de las inspecciones 100 por cien en la
fuente, el error puede corregirse antes de que se transforme en defecto. Puede
entonces lograrse el “Defectos = Cero”
1.5.7.2 Tipos de inspección:
• Inspección por muestreo: Existe la probabilidad de enviar productos defectuosos.
• Inspección al 100 por cien: Este tipo de inspección se logra aplicando poka-yoke
en toda la línea o célula de producción. Un solo producto defectuoso es suficiente
para destrozar la confianza de los clientes.
• El usuario es el mejor inspector: Nadie se propone cometer equivocaciones. Pero
mientras trabajamos, los defectos pueden surgir sin que lo advirtamos.
• Encontrar defectos en el proceso siguiente: 20 Kogyo Shimbun, Nikkan, Poka-yoke- Mejorando la calidad del producto evitando los defectos, Pórtland, Oregon, Productivity Press, 1990. Pags.: 1 a 28
21
Si los productos se fabrican en un flujo continuo, cada producto o pieza se envía al
proceso siguiente tan pronto como se acaba y, por tanto, los defectos se encuentran
inmediatamente.
1.5.7.3 Control estadístico del proceso (SPC).
El control estadístico del proceso se desarrollo en Estados Unidos. Las actividades
SPC se basan en la premisa de la inspección al 100 % y puede ser reemplazada por
la inspección por muestreo y la estadística pero siempre existe discrepancia con la
realidad, tolerando cierto nivel de defectos:
• En un sistema de Control de Calidad Cero (ZQC), la inspección al 100 por cien se
realiza a través de poka-yoke, un enfoque que es barato y requiere poco esfuerzo.
• El SPC es una herramienta del control de calidad; no puede eliminar la fuente de
los defectos. Se ha dicho que no hay control de calidad sin gráficos de control,
pero éstos solamente ayudan a mantener la tasa de defectos aceptada; no ayudan
a reducir a cero los defectos.
1.5.7.4 El control de calidad cero (ZQC).
El control de calidad cero tiene tres componentes que conducen a la eliminación de
defectos:
a) Inspección en la fuente (60%): Chequeo de los factores que causan errores, no de
los defectos resultantes.
b) Inspección al 100 por cien (poka-yoke) (30%): Uso de baratos mecanismos para
detectar automáticamente errores o condiciones operativas defectuosas.
c) Acción Inmediata (10%): Las operaciones se paran instantáneamente cuando se
comete un error y no se reanudan hasta que se corrige.
Conjuntamente son los elementos clave del “Control de Calidad Cero”, un sistema que
puede conducir a “Defectos Cero” cuando se aplican cuidadosamente. En particular
22
los mecanismos poka-yoke juegan un rol principal en el ZQC como herramientas de
inspección al 100 por cien.
Nota: El porcentaje es la ponderación según su importancia.
Tres estrategias para el cero defectos:
1. No fabricar: Seguir el principio “just in time” y hacer sólo lo necesario, cuando se
necesite, y en las cantidades necesarias.
2. ¡Hacerlo para que resista cualquier uso!:
La calidad puede fabricarse en el producto por una plena utilización del poka-yoke,
la automatización y la estandarización del trabajo.
3. Una vez que lo ha hecho, ¡úselo inmediatamente!: Si un producto no puede hacerse
para resistir cualquier uso, entonces asegure que se usa tan pronto como sea posible
utilizando la producción en flujo continuo.
1.5.7.5 Diferentes clases de errores:
1. Olvidos: Por no estar atentos. Salvaguardas: Alertar a los operarios con anticipación
o chequear a intervalos regulares.
2. Errores debidos a desconocimiento: Conclusiones erróneas antes de familiarizarnos
con una situación. Salvaguardas: Entrenamiento, verificación anticipada,
estandarización de los procedimientos de trabajo.
3. Errores de identificación: juzgar mal una situación. Salvaguardas: Entrenamiento,
atención, vigilancia.
4. Errores de inexperiencia : A veces se cometen errores por falta de experiencia.
Salvaguardas: Entrenamiento, estandarización del trabajo.
5. Errores voluntarios: Ignorar las reglas bajo ciertas circunstancias. Salvaguardas:
educación básica y experiencia.
6. Errores por inadvertencia: Por distracción. Salvaguardas: Atención, disciplina,
estandarización del trabajo.
7. Errores debidos a lentitud: Nuestras acciones se alentan por retrasos en el juicio.
Salvaguardas: entrenamiento, estandarización del trabajo.
23
8. Errores debidos a falta de estándares: No existen instrucciones apropiadas o
estándares de trabajo. Salvaguardas: estandarización del trabajo, instrucciones de
trabajo.
9. Errores por sorpresa: cuando el equipo opera de forma diferente a lo que se espera.
Salvaguardas: Mantenimiento y estandarización.
10. Errores intencionales: Algunas personas cometen errores deliberadamente.
Salvaguardas: Educación fundamental, disciplina.
1.5.7.6 Los cinco elementos de la producción:
Los cinco elementos (4M y 1I) determinan cuándo un producto se ha fabricado
correctamente o se ha hecho un defecto.
1. MO (mano de obra). Control: Disciplina, educación fundamental, asignaciones y
entrenamiento polivalentes.
2. Material. Control: Controles en la fuente.
3. Máquina. Control: condiciones aseguradas con poka-yoke y la participación de
todos.
4. Método. Control: Estándares de trabajo y línea montaje.
5. Información. Control: Controles visuales (p.e. Hoja de instrucción, Kan Ban).
1.5.7.7 ¿Cuáles son las fuentes de los defectos?.
Hay varios tipos de defectos. En orden de importancia son:
1. Procesos omitidos.
2. Errores de proceso.
3. Errores de montaje de piezas en máquina.
4. Piezas omitidas.
5. Piezas equivocadas.
6. Proceso de pieza equivocada.
7. Operación defectuosa.
8. Error de ajuste.
9. Equipo no montado apropiadamente (montaje defectuoso).
10. Útiles y plantillas mal preparados.
24
1.5.7.8 ¿QUÉ ES POKA-YOKE?
No hace mucho ti