UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/34854/1/5.-TRABAJO DE TITULACIÓN... · 143,1 horas perdidas con un impacto económico de

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

CARRERA INGENIERÍA INDUSTRIAL

TRABAJO DE TITULACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO INDUSTRIAL

ÁREA

SISTEMAS PRODUCTIVOS

TEMA

REDUCCIÓN DE TIEMPOS NO PROGRAMADOS DEL

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE EMULSIONES

POLIMÉRICAS BASE AGUA EN LA EMPRESA POLIQUIM,

POLÍMEROS Y QUÍMICOS C.A.

AUTOR

CAMBA GALARZA ALEJANDRO GABRIEL

DIRECTOR DEL TRABAJO

ING. IND. HURTADO PASPUEL JIMMY FERNANDO, MSc.

GUAYAQUIL, SEPTIEMBRE 2018

ii

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD INGENIERÍA INDUSTRIAL

ESCUELA/CARRERA INGENIERÍA INDUSTRIAL

Unidad de Titulación

CERTIFICADO PORCENTAJE DE SIMILITUD Habiendo sido nombrado ING.IND.HURTADO PASPUEL JIMMY FERNANDO, MSc, tutor del

trabajo de titulación certifico que el presente trabajo de titulación ha sido elaborado por

CAMBA GALARZA ALEJANDRO GABRIEL de C.C. 0916869605, con mi respectiva supervisión

como requerimiento parcial para la obtención del título de INGENIERO INDUSTRIAL.

Se informa que el trabajo de titulación: REDUCCIÓN DE TIEMPOS NO PROGRAMADOS DEL

PROCESO DE PRODUCCIÓN DE EMULSIONES POLIMÉRICAS BASE AGUA EN LA EMPRESA

POLIQUIM, POLÍMEROS Y QUÍMICOS C.A. , ha sido orientado durante todo el periodo de

ejecución en el programa antiplagio (indicar el nombre del programa antiplagio empleado)

quedando el 9% de coincidencia.

https://secure.urkund.com/account/account/submitter/8811189-865277-546420

ING.IND.HURTADO PASPUEL JIMMY FERNANDO, MSc FIRMA DEL DOCENTE TUTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN C.C 0915965453

https://secure.urkund.com/account/account/submitter/8811189-865277-546420

iii

DECLARACIÓN DE AUTORÍA

“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me corresponde

exclusivamente; y el patrimonio intelectual del mismo a la Facultad de Ingeniería Industrial de

la Universidad de Guayaquil”.

___________________________________

Camba Galarza Alejandro Gabriel

C.C. 0916869605

iv

AGRADECIMIENTO

Principalmente mi agradecimiento hacia Dios por haberme dado la vida y salud para culminar

esta etapa de estudios. A mis padres por su valioso amor, guía, valores y sacrificio. A los

catedráticos de la facultad por compartir sus vastos conocimientos pedagógicos para mi

superación profesional.

v

Índice del Contenido

N° Descripción Pág.

Introducción ..................................................................................................................1

Capítulo I

Diseño de la investigación


1.1 Antecedentes de la investigación .................................................................................2

1.2 Problema de la investigación .......................................................................................4

1.2.1 Planteamiento del problema ......................................................................................4

1.2.2 Delimitación del problema ..........................................................................................4

1.2.3 Formulación del problema de investigación ................................................................4

1.3 Objetivos de la investigación .......................................................................................4

1.3.1 Objetivo General..........................................................................................................4

1.3.2 Objetivo específicos ....................................................................................................4

1.4 Marco de referencia de la investigación.......................................................................5

1.4.1 Marco teórico ...............................................................................................................5

1.4.1.1. Seis Sigma ...................................................................................................................5

1.4.1.2 Origen Seis Sigma .......................................................................................................5

1.4.1.3 Empresas que aplicaron la metodología ......................................................................6

1.4.1.4 Métricas Seis Sigma ....................................................................................................6

1.4.1.5 Metodologías seis Sigma ..............................................................................................8

vi


1.4.1.6 Proceso DMAIC ..........................................................................................................8

1.4.1.7 Fase 1, definición .........................................................................................................8

1.4.1.8 Fase 2, medición .........................................................................................................9

1.4.1.9 Fases 3, análisis ..........................................................................................................9

1.4.1.10 Fases 4, mejora ...........................................................................................................9

1.4.1.11 Fases 5, control ............................................................................................................9

1.6 Formulación de la hipótesis y variables ....................................................................10

1.6.1 Planteamiento de la hipótesis ....................................................................................10

1.6.2 Variables ....................................................................................................................10

1.7 Aspectos metodológicos de la investigación .............................................................10

1.7.1 Tipo de investigación ................................................................................................10

1.7.2 Método de estudio ....................................................................................................11

1.7.3 Técnicas de observación ...........................................................................................11

1.7.4 Población ..............................................................................................................1111

1.7.5 Tamaño de la muestra ................................................................................................11

1.8 La empresa .................................................................................................................12

1.8.1 Ubicación ...................................................................................................................12

1.8.2 Productos ...................................................................................................................13

1.8.3 Proceso de producción ...............................................................................................14

1.8.4 Diagrama de proceso .................................................................................................16

1.8.5 Diagrama de operaciones ..........................................................................................17

vii

Capitulo II

Análisis, presentación de resultados y diagnostico


2.1 Análisis situacional ....................................................................................................18

2.1.1 Capacidad nominal o teórica .....................................................................................18

2.1.2 Índices de capacidad potencial (Cp) y capacidad real del proceso ( Cpk). ..............18

2.1.3 Análisis de resultados índices (Cp) y (Cpk) .............................................................24

2.1.4 Tiempos perdidos no programados Látex 866 ..........................................................24

2.1.5 Impacto económico del problema actual ...................................................................25

2.1.6 Diagnostico ................................................................................................................25

Capítulo III

Propuesta, conclusiones y recomendaciones

N° Descripción Pág. 3.1 Diseño de la propuesta ...............................................................................................27

3.1.1 Propuesta de mejora #1 .............................................................................................28

3.1.2 Propuesta de mejora #2. ............................................................................................31

3.4 Evaluación económica ..............................................................................................33

3.4.1 Payback o plazo de recuperación...............................................................................34

3.4.2 VAN o valor actual neto ............................................................................................34

3.5 Conclusiones ..............................................................................................................35

3.6 Recomendaciones ......................................................................................................35

viii


Bibliografía ................................................................................................................36

ix

Índice de Tablas


1 Niveles sigma y su relación con los defectos por millón de oportunidades.................7

2 Ubicación de la compañía Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. ............................12

3 Productos fabricados en Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. ...............................13

4 Capacidad nominal o teórica referencia Látex 866 periodo Feb2017-Ene2018 ....... 18

5 Escala comparativa índices de capacidad real y potencial .......................................19

6 Escala comparativa nivel sigma ...............................................................................20

7 Tiempos de ciclo reales periodo Feb-2017 – Enero 2018 ............................................ 20

8 Obtención de Nivel Sigma a corto y largo plazo .......................................................23

9 Tiempos perdidos no programados referencia látex 866 periodo feb17-ene18 ........24

10 Acumulado de tiempos perdidos no programados referencia látex 866 ..................25

11 Impacto económico de los tiempos perdidos no programados periodo en estudio ...25

12 Presupuesto de inversión , instalación tanque auxiliar de enfriamiento ...................30

13 Programación de capacitación , temas a tratar y asistentes( teoría y práctica) .........32

14 Flujo de caja ..............................................................................................................33

x

Índice de figuras


1 Mediciones claves para identificar mejoras de procesos ...........................................2

2 Niveles sigma y su relación con las desviaciones estandar..........................................7

3 Mapa de la ubicación de la empresa ........................................................................12

4 Diagrama de proceso .................................................................................................16

5 Diagrama de operaciones ...........................................................................................17

6 Gráfico de capacidad de proceso , índices Cp y Cpk referencia látex 866. .............23

7 Causas que afectaron los tiempos perdidos no programados (TPNP) ......................27

8 Proceso en línea de equipos usados en la polimerización de emulsiones base agua 29

9 Proceso en línea de equipos usados en la polimerización de emulsiones base agua

con la mejora propuesta ya incluida. .....................................................29

10 Ficha de control de tiempos por actividades del proceso ..........................................31

xi

Índice de anexos


1 Certificado Seis Sigma Green Belt otorgada al autor por el Six Sigma Institute ..... 337

xii




REDUCCIÓN DE TIEMPOS NO PROGRAMADOS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE

EMULSIONES POLIMÉRICAS BASE AGUA EN LA EMPRESA POLIQUIM, POLÍMEROS Y

QUÍMICOS C.A.

Autor: CAMBA GALARZA ALEJANDRO GABRIEL

Tutor: ING.IND.HURTADO PASPUEL JIMMY FERNANDO, MSc

Resumen

Este trabajo plantea una solución a la problemática de pérdidas de tiempo en proceso.

Aplicando técnicas análisis como índices de capacidad real-potencial y nivel sigma se

determinó la situación actual del proceso, obteniendo estadísticamente que el proceso es

incapaz en base a escala de metodología seis sigma. Del histórico de datos se obtuvo que el

48% de tiempos perdidos son ocasionados por tanque de enfriamiento ocupado, la diferencia

de tiempos se encasillan por claridad en instrucciones y por la ausencia de gestión de

autocontrol de tiempos de proceso. Un total de 143,1 horas perdidas con un impacto

económico de $21230. Se propone instalar un tanque auxiliar en la línea de producción, para

las desviaciones de tiempos de ciclo por otras causales se propone ejecutar autocontrol de

tiempos mediante fichas de control en línea diligenciada por los operarios. El periodo de

recuperación de inversión (PAYBACK) es 1año 9 meses.

Palabras Claves: TIEMPOS PERDIDOS NO PROGRAMADOS, INDICE CP-CPK, NIVEL SIGMA, PAYBACK.

xiii




REDUCTION OF UNPROGRAMMED TIMES OF THE PROCESS OF PRODUCTION OF

POLYMERIC EMULSIONS BASED ON WATER IN THE COMPANY POLIQUIM,

POLYMERS AND CHEMICALS C.A.

Author: CAMBA GALARZA ALEJANDRO GABRIEL

Advisor: IND.ENG.HURTADO PASPUEL JIMMY FERNANDO, MSc

Abstract

This work proposes a solution to the problem of lost time in process. Applying analysis

techniques such as indexes of real-potential p capacity and sigma level, the current situation of

the process was determined, statistically determining that the process is incapable based on the

six sigma methodology scale. From the historical data it was obtained that 48% of lost times

are caused by occupied cooling tank, the difference of times are pigeonholed to clarity

instructions and by the absence of management of self-control of process times. A total of

143.1 hours lost with an economic impact of $ 21230. It is proposed to install an auxiliary

tank in the production line, for the deviations of cycle times for other reasons it is proposed to

run self-control of times through online control cards filled in by the operators. The

investment recovery period (PAYBACK) is 1 year, 9 months.

Key words: LOST TIMES NOT PROGRAMMED, INDEX CP-CPK, LEVEL SIGMA,

PAYBACK.

Introducción

Este trabajo establece plantear una solución a la problemática de tiempos no programados

en la empresa Poliquim, Polímeros y Químicos C.A, proponiendo soluciones de mejora que

disminuyan las pérdidas en la producción de emulsiones poliméricas base agua.

En el capítulo I se definió la problemática de estudio, como ítems a resaltar tenemos,

objetivos y objetivos específicos de la investigación, población, tamaño de muestra a analizar

y descripción del proceso.

De acuerdo al análisis que se realizara en el capítulo II detallaremos la situación actual de

proceso mediante índices de capacidad real (Cp) y índices de capacidad potencial (Cpk). De

los datos históricos del periodo en estudio se obtuvo que el 48% del total de tiempos perdidos

fueron ocasionados por que el tanque de enfriamiento se encontraba ocupado, el resto de tiempos

perdidos no programados se encasillan por la falta de claridad en instrucciones y gestión de

autocontrol de tiempos de proceso por cada etapa en la línea de operarios. Existieron un total de

143,1 horas perdidas con un impacto económico de $21.230,00.

En el capítulo III como propuestas se plantea la inclusión de un tanque de enfriamiento en

paralelo que actuara como pulmón a la línea de producción actual eliminando el 100% de tiempos

perdidos por esta causa y para la desviaciones de tiempos de ciclo por las otras causales se

propone ejecutar autocontrol de tiempos de ciclo por etapas en la línea de operarios que al

identificar una baja eficiencia se corrija la falla tomando acción para los siguientes lotes.

Se obtiene también los cálculos del periodo de recuperación de la inversión (PAYBACK)

siendo 1 año 9 meses y con un VAN de $ 21.918,00.

En base al estudio realizado se tomó acción sobre uno de los costos ocultos de mayor

incidencia en la productividad de las industrias como lo es los tiempos de ciclo.

La etapa de análisis de la problemática en estudio se utilizara métodos estadísticos de la

metodología seis sigma, el uso de estas técnicas estarán sustentadas por la certificación vigente

del autor en Seis Sigma Green Belt otorgada por el Six Sigma Institute, adjuntada en el anexo 1.

Diseño de la investigación 2

Capítulo I

Diseño de la Investigación

1.1 Antecedentes de la investigación

El tridente precio, calidad y servicio son las claves fundamentales que hay que controlar

para asegurar la permanencia en mercados tan competitivos, por ello es de vital importancia la

identificación de desperdicios o costos ocultos que se generan dentro de las operaciones y que

finalmente disminuyen los márgenes de utilidad bruta.

Los costos ocultos en los distintos procesos de producción pueden ser identificados bajo el

esquema guía de la figura 1, la misma que detalla los puntos que requieren de medición y

donde podrían encontrarse las distintas oportunidades de mejora en la industria.

Figura 1: Mediciones claves para identificar mejoras de procesos. Información tomada de

Lean Six Sigma Institute (2017)

Este proyecto analiza la situación de la empresa Poliquim, Polímeros y Químicos C.A., en

el área de manufactura de emulsiones poliméricas base agua, la cual cuenta con tiempos

perdidos no programados que impactan en la productividad de la empresa al no aprovechar

esos tiempos perdidos que pudieron haber sido transformados en productos para la venta,

generar la absorción de costos indirectos de fabricación debidos y por ende mayor rentabilidad

por cada producto vendido.


Para el desarrollo del presente estudio se trabajó con datos de registros históricos

correspondientes al periodo febrero 2017 a Enero 2018 , fue necesario también la

investigación de campo para el levantamiento de información directa la cual fue desarrollada

durante 2 meses entre el periodo marzo 2018 y abril 2018, tiempo en el cual se establecieron

las principales variables de proceso a controlar en la operación y se determinó las principales

causas de los tiempos improductivos, la técnica de análisis estadístico de proceso usadas en la

metodología seis sigma será aplicada para definir la situación actual de la problemática en

estudio y para poder ejecutar propuestas que reduzcan dichas variaciones.

Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. es, desde 1999, una empresa del grupo empresarial

Grupo Orbis. Es una compañía especializada en la producción local de emulsiones

poliméricas base agua clasificadas en las familias vinílicas, vinil acrílicas, acrílico estirenadas

y acrílicas 100%, para atender los mercados nacionales e internacionales de recubrimientos,

construcción, textiles y adhesivos, también cuenta con un negocio de comercialización

ofreciendo en el mercado de Ecuador productos fabricados por las demás empresas del

Negocio Químico del Grupo Orbis complementando los portafolios a los negocios descritos y

ampliando el servicio a clientes en las industrias de plásticos reforzados y no reforzados.

El Negocio Químico del grupo Orbis, está conformado por las empresas Andercol S.A

(Colombia), Química Integrada Intequim (Venezuela), Andermex C.A. (México), Epoxa

(Chile), Novapol (Brasil) y Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. (Ecuador), compañías que

se apoyan estratégicamente en Andercol S.A., definida como la casa matriz del negocio. En

Andercol S.A., se ubica la Gerencia General del Negocio Químico y todas las Gerencias de

Negocios y áreas regionales con las cuales se interactúa permanentemente para la

homologación de procesos, prácticas operativas, productivas y administrativas. Está

centralizado allí, el proceso de investigación y desarrollo de productos del negocio químico,

se integran los resultados regionales para hacer comparativos de indicadores entre plantas.

Estratégicamente existe una permanente interacción entre los países y la casa matriz,

adoptando las mejores prácticas en cada una de las unidades de negocios o de las áreas de

apoyo. El área de manufactura trabaja veinticuatro días los siete días de la semana, con

turnos rotativos en jornadas de 8 horas, los horarios de primer turno son de 7:00 a 15:00,

segundo turno de 15:00 a 23:00 y tercer turno de 23:00 a 7:00. Cuenta con veinte personas en

el área de manufactura y quince personas en el área administrativa.


1.2 Problema de la investigación

1.2.1 Planteamiento del problema.

Actualmente la fabricación de emulsiones poliméricas base agua en la empresa Poliquim,

Polímeros y Químicos C.A se desarrolla en tres reactores, cada uno con capacidad para siete

toneladas, el proceso de polimerización es por batch esto significa que las etapas del proceso

de reacción cumplen un ciclo definido de proceso demarcado por la fase de iniciación, fase de

adiciones continuas, fase de terminación, fase de aditivos finales y fase de envasado.

De acuerdo al análisis de los registros se evidenció que durante las etapas del proceso

existen tiempos perdidos que afectan los tiempos programados de la producción y que están

impactando directamente a los costos del proceso.

Las causas significativas de la problemática se encuentran demoras en transferencia,

tiempo de arranque entre batch, tanque de enfriamiento ocupado, limpiezas no programadas

de equipos.

1.2.2 Delimitación del problema.

Esta investigación tendrá su campo de acción en el área de manufactura en la línea de

fabricación de emulsiones poliméricas base agua en la empresa Poliquim, Polímeros. C.A.

ubicada en la ciudad de Guayaquil en el km 10 ½ vía Daule.

1.2.3 Formulación del problema de investigación.

¿La incidencia en la reducción de los tiempos no programados del proceso de

producción de emulsiones poliméricas base agua impactara en la rentabilidad bruta del área?

1.3 Objetivos de la investigación

1.3.1 Objetivo general.

Reducir los tiempos no programados del proceso de producción de emulsiones

poliméricas base agua en la empresa Poliquim, Polímeros y Químicos C.A.

1.3.2 Objetivos específicos.

Analizar la situación actual del proceso implementando técnicas de análisis estadístico

de proceso usado en la metodología seis sigma.

Establecer propuestas de mejoras que aporten a la reducción de tiempos perdidos no

programados.

Evaluar financieramente la propuesta.


1.4 Marco de referencia de la investigación

1.4.1 Marco teórico.

En el marco teórico se abordara los temas desde el origen de la metodología Seis Sigma,

las empresas que aplican esta metodología con una explicación de su ejecución con los

ahorros y beneficios que obtuvieron.

1.4.1.1 Seis Sigma.

(Pulido, 2004) menciona que Seis Sigma “es una es una estrategia de mejora continua

que busca identificar las causas de los errores, defectos y retrasos en los diferentes

procesos de negocio, enfocándose en los aspectos que son críticos para el cliente” (p.

548).

(LeanSeisSigmaInstitute, 2017) pública en su artículo que Seis Sigma se la puede

interpretar desde los siguientes puntos:

Como métrica, Seis Sigma representa una manera de medir el desempeño de

un proceso en cuanto a su nivel de productos o servicios fuera de

especificación. Como filosofía de trabajo, Seis Sigma significa mejoramiento

continuo de procesos y productos apoyado en la aplicación de Metodologías

Seis Sigma, la cual incluye principalmente el uso de herramientas estadísticas,

además de otras de apoyo. Como meta, un proceso de nivel de calidad Seis

Sigma significa estadísticamente tener un nivel de clase mundial al no

producir servicios o productos defectuosos (p.10).

(Poleski, 2006), describe en que la metodología Seis Sigma se basa en:

Métodos estadísticos que emplean herramientas de calidad y análisis

matemáticos, ya sea para diseñar productos y procesos o para mejorar los ya

existentes. Esta estrategia requiere que se optimicen las salidas del proceso

mediante un enfoque en las entradas y procesos involucrados. (p.15)

1.4.1.2 Origen 6 sigma.

(Pulido, 2004) describe el origen de esta metodología citando que:

Seis Sigma fue introducida por primera vez en 1987 en Motorola por un

equipo de directivos encabezados por Bob Galvin. Presidente de la compañía

con el propósito de reducir los defectos de productos electrónicos. Desde

entonces Seis Sigma ha sido adoptada, enriquecida y generalizada por un


gran número de compañías. Además de Motorola otras compañías que han

adoptado la metodología y logrado grandes éxitos son Allied Signal que inicio

en 1995. Uno de los factores decisivos fue que los presidentes de esta

compañía, Larry Bossidy y Jack Welch, respectivamente, encabezaron y

apoyaron de manera entusiasta y firme el programa dentro de sus

organizaciones.

La importancia de conocer el origen de los conceptos y metodologías nos facilita el

entendimiento lógico para poder adoptar primero el interés y tener los argumentos

teóricos que nos garanticen el uso de información evitando interpretaciones fuera de

contexto..

1.4.1.3 Empresas que aplicaron la metodología.

(Mikel, 1998) presenta algunos resultados logrados por compañías gracias a Seis Sigma:

Motorola logró aproximadamente 1000 millones de dólares en ahorros

durante tres años y el premio a la calidad Malcom Baldrige en 1988. Allied

Signal logró más de 2000 millones de dólares en ahorros entre 1994 y 1999.

GE alcanzó más de 2250 millones de dólares en ahorros en dos años. (p.20)

La aplicación de controles estadísticos de procesos es sin duda una de las

metodologías de mayor efectividad para evaluar la situación actual de un proceso y

medirla luego de las mejoras que se vayan ejecutando en el transcurso del tiempo.

1.4.1.4 Métricas Seis Sigma.

La letra griega “Sigma” (σ) se la utiliza en estadística para describir la desviación estándar

(medida de dispersión de los datos respecto al valor central). Mientras mayor sea el nivel

sigma el proceso tiende a ser el óptimo, con variaciones que caben siempre bien distribuidas

dentro de las especificaciones definidas para cada proceso.

(Poleski, 2006), describe cuantitativamente que significa seis sigma:

La meta de seis sigma es lograr que los procesos tengan una calidad Seis

Sigma como se muestra en la Tabla 1, es decir tener solo 3,4 defectos por

millón de oportunidades o obtener procesos con 99,9997% de efectividad al

estar bien a la primera vez sin defectos.(p.16)

La tabla siguiente nos detalla claramente la relación entre los distintos niveles sigma

comparándola con los defectos por millón originados en cada nivel con su respectivo


porcentaje de rendimiento, estos niveles comparativos serán de utilidad cuando estemos

realizando el proceso de análisis de la situación actual del proceso en los capítulos

siguientes y compararemos resultados de niveles sigma.

Tabla 1.Niveles Sigma y su relación con el defecto por millón de oportunidades.

Nivel Sigma DPMO Rendimiento

6 3,4 99,9997%

5 233 99,997%

4 6.210 99,379%

3 66.807 93,32%

2 308.537 69,2%

1 690.000 31%

Información tomada de Lean Six Sigma Institute (2017), DPMO (Defectos por millón de

oportunidades).Elaborado por el autor.

A medida que mayor es el numero SIGMA menores son las oportunidades que se

generen defectos en la operación que se está analizando, es por ello el número seis en el

nombre de la metodología.

Figura 2. Niveles Sigma y su relación con las desviaciones estándar. Elaborado por el autor.

Información tomada de Institute Six Sigma ( 2017)


1.4.1.5 Metodologías Seis Sigma.

Polesky (2006) indica que:

Seis Sigma cuenta con diferentes metodologías las cuales son aplicadas

dependiendo los fines y usos del proyecto a ejecutar. A continuación se

detallara la descripción de algunas de ellas:

DMAIC: (Define, Measure, Analize, Improve, control) Se utiliza para

mejorar procesos ya existentes.

DMADV: (Define, Measure, Analyze, Sesign, verify); Se usa en el rediseño de

procesos que no alcanzan la mejorar aun siendo mejorados.

IDOV: (Iidentify, Design, Optimize, Validate); Se aplica para nuevos

procesos o productos y no existe medición alguna disponible.

CQDFSS: (Commercial, Quality, Design, For, Six Sigma); Se utiliza para la

búsqueda y aseguramiento en introducción de productos o servicios al

mercado.

En el desarrollo de esta investigación aplicaremos segmentos de la metodología

DMAIC ya que se trata de mejoramiento de procesos ya existentes.

1.4.1.6 Proceso DMAIC.

Para el desarrollo del trabajo de investigación se utilizó la guía de mejora para proyectos

Seis Sigma DMAIC. Este proceso que es conducido por datos, consiste en mejorar procesos

ya existentes y está compuesto por cinco fases, definición, medición, análisis, mejora,

Control.

A medida que avancemos en la investigación se indicaran las fases cumplidas de la guía

seis sigma, se resalta que aunque cada etapa cuenta con una diversidad de herramientas, no es

necesario aplicar todas a un proyecto, eligiendo según el ejecutor del proyecto la herramienta

que mejor se adapte a su caso estudio que le permitan obtener la correcta interpretación de

datos y finalmente demostrar la mejora objetivo.

1.4.1.7 Fase 1, definición.

Lean Six Sigma Institute (2017) define esta fase con un solo paso importante “Definir el

problema, desarrollar el enunciado del problema y objetivos”(p.15). Esta fase será

desarrollada en todo el capítulo I.


1.4.1.8 Fase 2, medición.

(LeanSeisSigmaInstitute, 2017), indica que esta fase “Consiste en describir el proceso a un

nivel detallado para comprender los puntos de decisión y la funcionalidad detallada del

proceso. En esta fase se mencionan las áreas de oportunidad que requieren medición en los

procesos”(p.17).

1.4.1.9 Fase 3, análisis.

(Escalante, 2003) hace referencia a esta fase en:

Donde se deben analizar los datos recolectados en la etapa de medición con el

objetivo de generar una lista de prioridades de las fuentes de variación. Esta

fase se enfoca en los esfuerzos de mejora mediante la separación de las pocas

variables vitales (más probable responsable de la variación) de las muchas

variables triviales (menos probable responsables de la variación)(p.12).

1.4.1.10 Fase 4, mejora.

Es la cuarta fase de la metodología DMAIC. Esta fase confirma (Poleski, 2006) que:

la solución propuesta va a alcanzar o a exceder las metas de mejora de

calidad del proyecto. En esta fase se prueba la solución a pequeña escala en

un ambiente real de negocio. Esto asegura que se han arreglado las causas de

variación y que la solución va a funcionar cuando sea implementada por

completo (p.17).

1.4.1.11 Fase 5, control.

La última fase de la metodología DMAIC. La fase de control es donde se implementa la

solución, asegura que la solución se mantenga durante el tiempo y comparte las lecciones

aprendidas de cualquier proyecto de mejora. Asegura que las mejoras al proceso, una vez

implementadas , serán sostenidas y que el proceso no se va a revertir a su estado anterior.

Adicionalmente permite que se comparta información que puede acelerar similares mejoras

en otras áreas. Los pasos guía a seguir son:

Estandarizar el proceso

Documentar el plan de control

Monitorear el proceso

Cerrar y difundir el Proyecto.

Las herramientas a utilizar en esta fase recomiendan:


Calculo del nivel sigma del proceso

Cartas de control ( variables y atributos)

Calculo de ahorros y costos.

Plan de control.

1.6 Formulación de la hipótesis y variables

1.6.1 Planteamiento de la hipótesis.

¿Si se reducen los tiempos no programados del proceso de producción de emulsiones

poliméricas base agua se optimizara la rentabilidad bruta?

1.6.2 Variables.

Variables dependientes

Reducción de los tiempos no programados.

Variables independientes

Fallas de proceso.

Indicadores de variables

VI = Y

Dónde:

Y= Tiempos no programados

VD= X (X1,X2,...Xn)

Dónde:

X = Fallas en proceso.

1.7 Aspectos metodológicos de la investigación

1.7.1 Tipo de investigación.

El tipo de investigación que se empleara en el presente estudio será el método descriptivo,

por lo tanto utilizar este método permitirá conocer el comportamiento descrito de procesos, ya

que este no solo se enmarcara a la recolección de datos si no a la predicción e identificación

de las relaciones entre dos o más variables. Por consiguiente este método permite depurar

información que no sea necesaria y posteriormente analizarla y extraer generalizaciones

significativas que permitan el avance en la investigación.


1.7.2 Método de estudio.

Consistirá en elaborar modelos para explicar el porqué y el cómo del objeto de estudio. Se

aplica la explicación sistemática.

1.7.3 Técnicas de observación.

Para el desarrollo de esta investigación se empleó la técnica de observación indirecta,

utilizando datos históricos en registros, estadísticas, informes. Información que nos ayudara a

determinar la situación actual de la problemática en estudio. La técnica de observación directa

será aplicada al momento de generar la recopilación de información en el proceso a través

fotos, toma de tiempos de proceso. Información que nos ayudara a determinar los planes de

mejora planteados. Las Fuentes primarias serán extraídas de revistas, Institutos seis sigma,

Profesores Universidad Ingeniería Industrial, internet, web de la ciencia, google académico

etc. Las fuentes secundarias serán las siguientes manejadas con Cámara de comercio de

Guayaquil, Biblioteca el Banco del República de Ecuador. Revistas Empresariales. Revistas

académicas.

1.7.4 Población.

Para determinar el nivel sigma de la operación actual y validar si el proceso es estable en

se trabajara con datos cuantitativos continuos ya que los tiempos a analizar están dados en

valores numéricos con fracciones. El tamaño de población definido para efectos de este

análisis será del 100% de lotes producidos durante el periodo febrero2017 – Enero 2018,

seleccionando para efectos de este estudio el análisis prioritario solo las referencias de mayor

volumen en la planta que tendrán un efecto de alto impacto en la optimización de la

rentabilidad del área. El número de datos que corresponden al periodo indicado serían.

Referencia LATEX 866 con una población de 430 lotes de capacidad 5000 kilos/lote

efectuados durante ese periodo.

1.7.5 Tamaño de la muestra.

Como el periodo definido para el análisis de datos del presente trabajo dio tamaños de

población para el producto estudiado en menores a 500 datos y para obtener una correcta

visualización estadística actual de los niveles capacidad potencial (Cp) y capacidad real (Cpk),

los tamaños de muestra serán tomados del 100% del tamaño de su población objetivo.


1.8 La empresa

La empresa Poliquim, Polímeros y Químicos C.A es desde 1998 una empresa dedica a la

fabricación de emulsiones polímeros base agua, está ubicada en el cantón de Guayaquil y su

dirección es el km 9 1/ 2 vía a Daule calle Acacias y Cedros.

Su promedio de fabricación es de 800 toneladas mensuales distribuidas en sus distintas

unidades de reacción y mezclas.

1.8.1 Ubicación.

Tabla 2. Ubicación de la compañía Poliquim, Polímeros y Químicos C.A.

Nivel Sigma DPMO

Continente América

País Ecuador

Región Costa

Provincia Guayas

Cantón Guayaquil

Parroquia Tarquí

Dirección Parque industrial Inmaconsa, 3er Callejón 22 N, Calle Acacias y

Cedros Coordenadas: Latitud: -2.115939 | Longitud: -79.941787

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. Elaborada por el autor.

Figura 3. Mapa de la ubicación de la empresa. Información tomada de Google Map.

Elaborada por el autor.

.


1.8.2 Productos

Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. cuenta en sus líneas de productos fabricados de

polímeros funcionales, recubrimientos, construcción y adhesivos con los siguientes productos:

Tabla 3. Productos fabricados en Poliquim, Polímeros y Químicos C.A.

PRODUCTO TIPO DE FAMILIA QUÍMICA

LATEX 866 VINIL ACRILICA

LATEX 532 VINIL ACRILICA

LATEX 4001 VINIL VEOVA

EMUVINIL 2510

EMUVINIL 3501

VINIL ACRILICA

VINIL ACRILICA

EMUVINIL 3504

EMUVINIL 200E

LATEX 50EX

LATEX 45E

EMUVINIL 2001

VEOVA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA

EMUVINIL 1021

EMUVINIL 1664

LATEX 51EX

LATEX 47E

EMUVINIL 2000X

VEOVA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA

EMUVINIL 3555

EMUVINIL 3509

LATEX 50EXX

LATEX 45EEXP

EMUVINIL 413

VEOVA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA ESTIRENADA

ACRILICA

LATEX 1001 VINILICA PURA

LATEX 2210 VINILICA PURA

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. Elaborado por el autor.

El campo de aplicación de estos productos en el mercado están dados en el ámbito de

recubrimientos, construcción y polímeros funcionales.


La familia química expresada en la tabla indica la composición monomerica de la

emulsión, esto es los distintos tipos de monómeros existente para polimerización. Es

finalmente esta composición quien le dotara de características específicas al producto final.

1.8.3 Procesos de producción.

El proceso de polimerización de emulsiones base tiene como fin la reacción de varias

unidades llamadas monómeros para formar unidades más complejas enlazadas entre si

denominadas polímeros. Estos polímeros son estabilizados en un medio apropiado para darle

la característica deseada al producto final, evitando que se genere separación de fases durante

su almacenamiento o aplicación final.

El tipo de polimerización desarrollada en Poliquim es de reacción en cadena por radicales

libres, siendo generada por monómeros que contienen dobles enlaces.

La polimerización por radicales libres tiene tres etapas:

Iniciación

Propagación

Terminación

Estas etapas de proceso están establecidas en la planta de Poliquim, Polímeros y Químicos

con una estructura de proceso por batch.

Etapa 1. Iniciación

Antes de iniciar el proceso de polimerización previamente se debe tener cargado los tanques

con las distintas materias primas que intervendrán en el proceso, tanques de mezcla de

monómero, tanques de mezcla de tensoactivo, tanques de catalizador, tanque de reductor, esta

preparación prebatch optimiza los tiempos ya que se trabaja en paralelo a los lotes que se

encuentran en la etapa de adiciones continuas.

Para dar inicio a la polimerización es necesario generar radicales libres que serán los

centros activos del proceso de reacción. Esto tiene lugar en el proceso con la adición inicial de

un porcentaje de la mezcla de monómeros y un porcentaje activo de catalizador oxidante

inicial.

La generación de radicales libres se promueven por rompimiento de un enlace dentro de la

molécula del iniciador (por acción de temperatura o radiación), también pueden generarse

mediante una reacción química de óxido reducción entre dos compuestos como persulfatos y

bisulfitos.


Este proceso se ejecuta en Poliquim, Polímeros y Químicos C.A con un equipo

denominado reactor, donde se centran las cargas de materias primas mediante adiciones

continuas y control de variables de temperatura de iniciación, agitaciones controladas,

enfriamiento y presiones.

Normalmente esta etapa de iniciación tiene un tiempo promedio de ejecución entre 15 a 30

minutos.

Etapa 2 Propagación

Durante esta etapa se involucra el crecimiento de la cadena del polímero que fue generada

en la etapa de iniciación, mediante una adición constante de las moléculas de monómero en

paralelo a la adición de un reaccionante, cumpliendo un tiempo de polimerización

determinado para cada producto, normalmente un proceso de polimerización en la etapa de

propagación se da en un promedio entre 6 a 7 horas, esto en un estricto control de variables de

proceso tales como flujos de adición de monómero y catalizadores, temperatura y agitación.

El proceso durante esta sección sigue siendo ejecutado en el equipo reactor.

Etapa 4 Terminación

La etapa de terminación involucra el decrecimiento de las cadenas repetitivas para dar fin

al proceso de reacción, esto es logrado con la desproporción de cargas finales de catalizadores

y descensos de temperatura. En esta etapa se elimina el residual de monómero libre no

reaccionado durante la polimerización y para ello ciertas formulaciones llevan una carga final

de catalizadores para en conjunto con la temperatura lograr reaccionar esos residuales

monomericos cumpliendo con los parámetros de niveles establecidos.

Etapa 4 Ajustes finales

En esta etapa el producto es pasado a un tanque de enfriamiento en el cual se agregaran los

distintos tipos de preservantes que definirán la vida útil del producto antes de su

descomposición y se ejecutara el proceso de análisis de calidad para validar el cumplimiento

de las especificaciones.

Etapa 5 Filtración y envasado

La parte final del proceso se origina con la filtración del producto mediante filtros tela de

diferentes ojos de malla con el fin de retener partículas no deseadas antes de ser depositado en

las distintas presentaciones de envases como tanques plásticos, tanques metálicos de 55

galones, IBC de 1100 KG, o despachos al granel en carrotanques de 10 TM.


1.8.4 Diagrama de proceso.

Figura 4. Mapa de proceso actual. Proceso de emulsiones poliméricas base agua.

Información adaptados de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A , Elaborado por autor.


En el diagrama de proceso se resalta la inclusión de controles de calidad por interfaces

entre ciclo de proceso, esto ayuda a que no se entreguen defectos entre sub-etapas del proceso

antes de la entrega de producto terminado a la cadena de logística.

1.8.5 Diagrama de operaciones.

Figura 5. Diagrama de operaciones proceso de emulsiones base agua. Información

adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. Elaborado por el autor.

Análisis, presentación de resultados y diagnostico 18

Capítulo II

Análisis, presentación de resultados y diagnostico

2.1 Análisis situacional

2.1.1 Capacidad Nominal o teórica

Para el análisis situacional se considerara la producción del producto Látex 866 efectuado

durante el periodo febrero 2017 a Enero 2018, con tamaños de lote de 7 ton/mes.

Para ello se determinara la capacidad de producción teórica o nominal para tiempos de ciclo

de 11 horas / batch, tamaño de lote 6 ton/batch, considerando que la empresa trabaja jornadas

de 24 horas al día y los 7 días de cada semana.

Tabla 4. Capacidad nominal o teórica referencia Látex 866 periodo Feb2017-Ene2018

Descripción cantidad unidad

Tiempo de ciclo 11 Horas

Tamaño de lote 6 Ton

Tiempo disponible del año 8640 Horas

Capacidad Nominal al año 785,5 batch

Capacidad Nominal al año 4712,7 ton

Volumen de producción normal programada al año 55% %

Capacidad Nominal producción normal programada 2582,6 ton

Capacidad Nominal producción normal programada 430 batch

Capacidad Nominal producción normal programada 4735 horas

Información obtenida de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A Elaborada por el autor.

La capacidad nominal de producción para la referencia látex 866 durante el periodo en

estudio es de 430 batch efectuados, para ello se necesitaran 4735 horas programadas en el año

representando un volumen de 2582,6 toneladas.

2.1.2. Índices de capacidad potencial (Cp) y índice de capacidad real del proceso

(Cpk).

De acuerdo a la fase de análisis de la metodología 6 sigma indica la evaluación estadística

de la capacidad de proceso actual. La fase indica lo siguiente:


Fase 3, Analizar: la situación actual de la problemática en estudio siguiendo dos guías

básicas en esta etapa: 1.- Evaluar la capacidad del proceso y 2do. Determinar y

describir al detalle las variables significativas que generan las desviaciones.

Para determinar la situación actual de los tiempos de proceso de la referencia látex 866

tiempos perdidos no programados originados durante el proceso de producción de emulsiones

base agua, usaremos la técnica estadística recomendada por la metodología de Capacidad de

Proceso, obteniendo de esta manera el índice de Capacidad Potencial (Cp) el cual nos dará la

comparación actual del proceso entre los límites de especificación y los límites reales del

proceso sin tomar en cuenta la ubicación del mismo.

El segundo dato que obtendremos de importancia será el índice de capacidad real (Cpk), el

cual a diferencia del (Cp) este índice si toma en cuenta la localización del centro del proceso

en comparación con los límites de especificación.

Obtenido estos dos primeros índices de capacidad tendríamos el sustento estadístico para

determinar el estado actual del proceso de esta referencia elegida para el estudio.

(LeanSeisSigmaInstitute, 2017) , detalla en su libro guía de estadísticas las siguientes dos

escalas para la interpretación de los resultados obtenidos de Cp, Cpk, Calidad en Sigma Z a

corto plazo, partes por millón de oportunidades fuera de especificación a corto plazo, Calidad

en Sigma Z a largo plazo y PPM fuera de especificación a largo plazo:

Tabla 5. Escala comparativa índices de capacidad real y potencial

Si Cp es mayor que Cpk, el proceso no está centrado en el objetivo.

Si Cp son aproximadamente iguales, entonces el proceso está centrado en el objetivo.

Si Cp o Cpk es menor a 1, el proceso es incapaz.

Si Cp o Cpk está entre 1 y 1.33, el proceso es apenas capaz.

Si Cp o Cpk es mayor a 1,33 el proceso es capaz.

El índice Cpk prevalece sobre Cp para tener la evaluación real (actual) del proceso.

Información tomada de Lean Six Sigma Institute (2017). Elaborado por el autor.

La tabla 5 es la escala dada por la metodología para comparar los resultados de nuestro

análisis y poder determinar en qué situación actual se encuentra el proceso en términos

estadísticos.


Tabla 6. Escala comparativa nivel sigma

Índice Cp Calidad en

Sigma Z

PPM fuera de

especificación

Calidad en

Sigma Z

PPM fuera de

especificación

0,33 1 317300 -0,5 697700

0,67 2 45500 0,5 308700

1 3 2700 1,5 66807

1,33 4 63 2,5 6210

1,67 5 0,57 3,5 233

2 6 0,002 4,5 3,4

Información tomada de Lean Six Sigma Institute (2017) elaborada por el autor.

La tabla 6 es la escala completa los términos estadísticos dada por la metodología y que

servirá al momento de obtener los resultados de nuestro análisis y poder determinar en qué

situación sigma actual se encuentra el proceso.

En la siguiente tabla se muestran los tiempos de ciclo reales durante el periodo de 12

meses.

Tabla 7. Tiempos de ciclo reales periodo Feb-2017 – Enero 2018 ( horas)

#LOTE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE TOTAL

1 11 12 11,2 11,3 11,3 13 11,5 12 11 11 11 11 137,3

2 11,12 12 11,5 11,4 11,2 13,11 11,5 12 11,5 11,3 11,5 11 139,1

3 11,15 12,1 11,5 11,6 11,5 12 11,5 12 11 11,2 11 11,5 138,1

4 11 12 11,6 11,4 11,5 13 11,6 12,1 11,5 11,5 11,5 11,5 140,2

5 11,8 11,5 11,8 11,2 11,6 12 11,8 12 11 11,5 11 11,1 138,3

6 11,9 11 12 11,1 11,8 12 12 11,5 11,3 11,6 11,3 12,3 139,8

7 12 11,5 12,5 11,4 12 12 12,5 11 11,2 11,8 11,2 13 142,1

8 11,1 11 12,3 11,5 12,5 12 12,3 11,5 11,1 12 12 11 140,3

9 11,1 11,5 13 11,3 12,3 12,1 13 11 11,12 12,5 12 12 142,9

10 11,1 11 13,11 11,5 13 12 11,6 11,5 11,15 12,3 12 13 143,3



11 11 11,3 12 11,5 13,11 11,5 11,5 11 11,01 13 11,5 12 140,4

12 11,1 11,2 13 11,5 11,5 11 13 11,3 11,8 12,5 13 12 142,9

13 11,7 11,5 12 11,6 13 11,5 13,1 11,2 11,9 11,4 12 12 142,9

14 11,2 11,5 12 11,8 13,1 11 11 11,5 12 13 11,2 12 141,3

15 11,3 11,6 12 12 11,1 11,5 12 11,5 11,1 12 11,1 12,1 139,3

16 11,4 11,8 12 12,5 12 11 12 11,6 11,1 12 12,5 12 141,9

17 11,6 12 12,1 12,3 12 11,3 12,1 11,8 11,1 12 12,5 11,5 142,3

18 11,4 12,5 12 13 12,1 11,2 12 12 11,8 12 11 11 142,0

19 11,2 12,3 11,5 13,11 12 11,1 11,5 12,5 11,1 12,1

12 130,4

20 11,1 13 11 11,5 11,5 11,12 11 12,3 11,7 12

11 127,2

21 11,4 12 11,5 13 11 11,15 11,5 13 11,2 11,5

11 128,3

22 11,5 12 11 13,1 11,5 11,01 11 12,3 11,3 11

11 126,7

23 11,3 13 11,5 11,55 11 11,8 11,5 11,5 11,4 11,5

12 128,1

24 11,5 13,1 11 13 11,5 11,9 11 13 11,6 11

118,6

25 11,5 11,9 11,3 13 11 12 11,3 12,4 11,4 11,5

117,3

26 11,5 12 11,2 12,1 11,3 11,1 11,2 11 11,2 11

113,6

27 11,6 12 11,1 12 11,2 11,1 11,5 12 11,1 11,3

114,9

28 11,8 12,1 11,12 11,5 11,5 11,1 11,5 12 11,4 11,2

115,2

29 12 12 11,15 11 11,5 11,8 11,6 12,1 11,5 11,5

116,2

30 12,5 11,5 11,01 11,5 11,6 11,1 11,8 12 11,3 11,5

115,8

31 12,3 11 11,8 11 11 11,7 12 11,5 11,5 11,6

115,4

32 13 11,5 11,9 11,5 11 11,2 12,5

11,5 11,8

105,9

33 12 11 12 11 12,5 11,3 12,3

11,5 12

105,6

34 11,2 11,5 11,1

12,3 11,4 13

11,6 12,5

94,6

35 13 11 11,1

11,6 11

11,8 12,3

81,8

36 12 11,3 11,1

11,4 12

12 13

82,8



37 11,8

11,8

11,2 13

12,5 11

71,3

38

11,1

11,1 12,3

12,3 11,3

58,1

39

11,7

11,4

13 13

49,1

40

11,2

11,5

13,11 11

46,8

41

11,3

12 11

34,3

42

13 12

25,0

43

13,1 12

25,1

44

11,12 12,1

23,2

45

12 12

24,0

46

12 11,5

23,5

47

12,1

12,1

48

12

12,0

49

11,5

11,5

50

11

11,0

51

11,5

11,5

52

11

11,0

53

11,5

11,5

TOTAL 428,2 423,2 466,8 389,8 400 474,6 450,5 366,1 614,5 541,8 209,3 269 5034

Información obtenida de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A , elaborada por El autor.

Con los tiempos de ciclo reales mostrados en la tabla 7, se procede a obtener el índice de

capacidad potencial (Cp) actual y capacidad real (Cpk) actual de la referencia Látex 866, los

datos necesarios que serán ingresados en el programa estadístico MINITAB:

Periodo de análisis de datos: febrero 2017 – Enero 2018

Variable: Tiempos de ciclo

Datos selecccionados: 430 (tabla 6)

Límite inferior (LIE): 11 horas


Límite superior (LSE): 11,5 horas.

Figura 6. Gráfico de capacidad de proceso, índices Cp y Cpk referencia LATEX 866,

programa Información tomada de Poliquim , Polímeros y Químicos C.A. Minitab.

Elaborada por El Autor.

El Figura 5 se observan los datos calculados mediante el programa Minitab, donde nos

indica que la capacidad potencial (Cp) del análisis de los tiempos de ciclo de la referencia

LATEX 866 es de 0,23 y su capacidad real (Cpk) es de -0,19.

Para la obtención del nivel sigma a corto y largo plazo se tabulara la siguiente tabla con las

respectivas formulas usadas en Excel:

Tabla 8. Obtención de Nivel Sigma a corto y largo plazo

LSE 11,00 Horas

LIE 11,50 Horas

MEDIA 11,69 Horas

DESVIACIÓN ESTANDAR 0,586

Z1 -1,181 FORMULA EXCEL = (LSE - MEDIA) / DESVI.ESTA

Z2 -0,328 FORMULA EXCEL = (LIE - MEDIA) / DESVI.ESTA

Fracción Z1 0,119 FORMULA EXCEL = DISTR.NORM.ESTAND(Z1)

Fracción Z2 0,372 FORMULA EXCEL = DISTR.NORM.ESTAND(Z2)

Fracción Z1 inv 0,881 FORMULA EXCEL = 1 - fracción z1

Fracción defectuosa 0,510 FORMULA EXCEL = Fracción z1 inv - fracción z2

Nivel sigma Largo plazo -0,024 FORMULA EXCEL = DISTR.NORM.ESTAND.INV(1-fracción defectuosa)

Nivel sigma Corto plazo 1,476 FORMULA EXCEL = DISTR.NORM.ESTAND.INV(1-fracción defectuosa) + 1,5

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A , elaborada por el auto.

En la tabla 8 se obtuvo un resultado de 1,47 sigma a corto plazo y -0,024 a largo plazo.

12,812,412,011,611,210,810,4

LSL USL

Process Data

Sample N 430

StDev (Within) 0,36226

StDev (O v erall) 0,58656

LSL 11,00000

Target *

USL 11,50000

Sample Mean 11,70635

Potential (Within) C apability

C C pk 0,23

O v erall C apability

Pp 0,14

PPL 0,40

PPU -0,12

Ppk

C p

-0,12

C pm *

0,23

C PL 0,65

C PU -0,19

C pk -0,19

O bserv ed Performance

PPM < LSL 0,00

PPM > USL 476744,19

PPM Total 476744,19

Exp. Within Performance

PPM < LSL 25596,33

PPM > USL 715532,84

PPM Total 741129,16

Exp. O v erall Performance

PPM < LSL 114251,23

PPM > USL 637504,28

PPM Total 751755,50

Within

Overall

Process Capability of TIEMPOS REALES


2.1.3 Análisis de resultados índices Cp y Cpk

De acuerdo a los índices obtenidos de Cp 0,23 y Cpk -0,19 tenemos que el proceso actual

de la referencia Látex 866 es incapaz de acuerdo a la escala de resultados indicados en la tabla

5 (Si Cp o Cpk es menor a 1, el proceso es incapaz).

En base a nuestros resultados obtenidos en la tabla 8 de niveles sigma a corto plazo de

1,47 y nivel sigma a largo plazo de -0,024 de acuerdo a la escala comparativa de la tabla 6

estos resultados caen en la escala de que el proceso actual tiene un nivel sigma menor a 1, a

corto plazo con 317300 defectos por millón de oportunidades (DPMO) y calidad a largo plazo

de 697700 defectos por millón de oportunidades (DPMO). Lo óptimo en las empresas de clase

mundial es tener niveles sigma de 6.

2.1.4 Tiempos perdidos no programados referencia látex 866

En la siguiente tabla se tabularon todos los tiempos perdidos nos programados que afectan

la variabilidad de los tiempos de ciclo y capacidad del proceso, hemos considerado todos los

datos que están por encima del límite superior de especificaciones. La variable dependiente

asignada a estos tiempos perdidos no programados fueron clasificadas como fallos de proceso

y desglosados de la siguiente manera:

Tabla 9. Tiempos perdidos no programados referencia látex 866 periodo feb17-ene18

Periodo

T. de enfriamiento

ocupado

( HORAS)

Tiempo de mezcla

extendido

( HORAS)

Tiempo de transferencia a

tanque de enfriamiento

(HORAS)

Tiempo de

enfriamiento antes de

(HORAS)

Total

(HORAS)

feb-17 4,2 1,4 1,8 1 8,4

mar-17 6,2 2,6 2,6 1,5 12,9

abr-17 4,61 2,05 3,25 2,4 12,31

may-17 9,21 0,85 1,65 1,45 13,16

jun-17 7,11 1,95 2,65 1,2 12,91

jul-17 4,61 0,55 2,55 2,3 10,01

ago-17 8,6 1,9 3,1 2,9 16,5

sep-17 4,5 2,25 3,2 2,15 12,1

oct-17 7,01 1,3 2,55 2,45 13,31

nov-17 7,1 2,75 4,25 3,5 17,6

dic-17 2 0,9 1,7 0,9 5,5

ene-18 3,1 2,4 2,1 0,8 8,4

Totales 68,25 20,9 31,4 22,55 143,1

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A , elaborada por el autor.


Tabla 10. Acumulado tiempos no programados referencia látex 866 periodo feb 17-ene 18

Periodo

Tanque de

enfriamiento ocupado

( HORAS)

Tiempo de mezcla

extendido

( HORAS)



extendido

(HORAS)

Tiempo de

enfriamiento antes de

transferencia

(HORAS)

Total

(HORAS)

Totales 68,25 20,9 31,4 22,55 143,1

% 48% 15% 22% 16% 100%

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A , Elaborado por El autor.

El resumen de análisis de datos de la variable independiente (fallos de proceso) expuestos

en la tabla 8 y 9, concluye que en el periodo en estudio febrero 2017 y Enero 2018 se

perdieron un total de 143,1 horas, el 48% de tiempos perdidos fueron originadas por el tanque

enfriamiento ocupado, el 22 % por tiempo extendido en transferencias al tanque de

enfriamiento, 16% en tiempo de enfriamiento antes de transferencia, 15 % en tiempo

extendido de mezclas.

2.1.5 Impacto económico del problema actual.

En el siguiente cuadro se detallara la cuantificación económica generada por la pérdida de

tiempos perdidos no programados durante el periodo en estudio.

Tabla 11. Impacto económico de los tiempos perdidos no programados periodo en estudio

Tiempos

perdidos no

programados

(horas)

Tiempo

de ciclo

estándar

(horas)

# de lotes que

se dejaron de

producir en ese

periodo (

horas)

Tamaño

de lote

estándar (

kilos)

Perdida de

volumen de

producción

durante el periodo

en estudio ( kilos)

*Utilidad

bruta en la

referencia

de estudio (

$)

Perdida

por

absorción

de CIF

($)

Perdida

por

absorción

de CIF

($)

Utilidad

bruta

desaprov

echada

$ totales

perdidos

143,1 11 13 6000 78054,54545 0,25 0,022 1717,2 19513,6 21230,8

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos . Elaborada por el autor.

La utilidad bruta promedio desaprovechada para el caso estudio es de $ 21230,8 durante el

periodo Febrero 2017 y Enero 2018.

2.1.6 Diagnostico.

De acuerdo a los índices obtenidos de Cp 0,23 y Cpk -0,19 tenemos que el proceso

actual de la referencia Látex 866 es incapaz de acuerdo a la escala de resultados indicados

en la tabla 5 (Si Cp o Cpk es menor a 1, el proceso es incapaz). Los niveles sigma a corto


plazo de 1,47 y nivel sigma a largo plazo de -0,024 de acuerdo a la escala comparativa de la

tabla 7estos resultados caen en la escala de que el proceso actual tiene un nivel sigma menor a

1, a corto plazo con 317300 defectos por millón de oportunidades (DPMO) y calidad a largo

plazo de 697700 defectos por millón de oportunidades (DPMO).

La utilidad bruta no aprovechada resultante por los tiempos perdidos no programados

durante el periodo en estudio dio un valor de $21230,8.

Propuesta, conclusiones y recomendaciones 27

Capítulo III

Propuesta, conclusiones y recomendaciones

3.1 Diseño de la propuesta

La propuesta para la reducción de tiempos perdidos no programados en el proceso de

elaboración de emulsiones base agua, consistirá en plantear mejoras que controlen,

disminuyan o eliminen las variables independientes que representaron el mayor porcentaje de

tiempos totales perdidos.

Figura 7. Causas que afectan a los TPNP (Tiempos perdidos no programados) Información

adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. Elaborada por El autor.

En la cuarta fase de la metodología 6 Sigma DMAIC se refiere a la mejora (improvement),

se detalla como guía que se debe optimizar y robustecer el proceso y todo aquello que aporte a

mejorar los niveles sigma y índices de capacidad potencial y de proceso. Por ello se

48%

14%

22%

16%

Variales independientes que afectan los TPNP

Tanque de enfriamiento

ocupado

( HORAS)

Tiempo de mezcla extendido

( HORAS)



extendido

(HORAS)

Tiempo de enfriamiento antes

de transferencia


propondrán las respectivas mejoras a las variables independientes identificadas en los

capítulos.

Para ello los objetivos propuestos serían:

Reducir los tiempos perdidos no programados originados por tanque de enfriamiento

ocupado. Esta causal es un cuello de botella del flujo del proceso y se transforma en

restricción cuando coinciden las ordenes de envasado, limpiezas programadas, de las

4 unidades y el soporte de producción asignado para ejecutar esta labor tiene que

decidir la prioridad a ejecutar primero, no es viable atender varios procesos a la vez,

mediante la instalación de un tanque de enfriamiento auxiliar de capacidad 8 ton. en

paralelo al tanque de enfriamiento del proceso actual , permitirá tener una opción para

cuando sucedan estas restricciones y desalojar el producto del reactor hacia el tanque

de enfriamiento dando la continuidad al proceso.

Establecer ficha de operaciones durante todo el ciclo del proceso para generar un

autocontrol de cumplimiento y rendimiento en sitio por parte de los usuarios ejecutores

del proceso de fabricación de emulsiones base agua, operarios de máquina y analistas

de líneas de envasado. Esta acción es tomada debido a que el restante de variables

independientes que afectan los tiempos perdidos no programados están asociadas a la

sociabilización de tiempos de ciclo estándar por actividad para cada producto

realizado, en este caso específico de estudio para la referencia látex 866, para lo cual

ameritara trabajar con controles en proceso que identifiquen las desviaciones y se

corrijan los operarios corrijan las desviaciones continuamente.

3.2 Propuesta de mejora #1 Instalación de tanque de enfriamiento auxiliar

En el periodo en estudio se incurrieron en un total de 68,25 horas perdidas por causa de

tanque de enfriamiento ocupado, representando el 48% de pérdidas de tiempo O 43,43 ton que

se dejaron de fabricar durante ese periodo. Para ello se propondrá la instalación de un tanque

de enfriamiento pulmón con una capacidad de 7 ton. conectado en paralelo al tanque de

enfriamiento actual.

Con la instalación del tanque se planea la eliminación del cuello de botella que se genera

en esta etapa del proceso y cuya reproducibilidad se suscita con una frecuencia alta

anualmente.


En la siguiente figura 6 se describe el proceso actual con sus equipos actuales instalados:

Figura 8. Proceso en línea de equipos usados en la polimerización de emulsiones base agua.

Esta imagen solo cuenta con un tanque de enfriamiento en la parte final del proceso.

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. elaborada por el autor.

En la siguiente figura 7 se detallan los equipos ya con el tanque de enfriamiento adicional

propuesto que servirá como pulmón a la línea del proceso:

Figura 9: Proceso en línea de equipos usados en la polimerización de emulsiones base agua.

Esta imagen ya se incluye el tanque de enfriamiento auxiliar en la parte final del proceso.

Información adaptada de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. elaborada por el autor.

El cuadro de operación marcado de color azul es donde el operador tiene que desalojar el

tanque de reacción y si lo tuviera ocupado tiene la opción de transferir al tanque auxiliar

propuesto.

Tanque monómeros Tanque reactor

Tanques catalizadores Tanques de enfriamiento

Tanque monómeros Tanque reactor Tanque de enfriamiento

Tanques catalizadores

Tanques de enfriamiento


Para dejar capacitado al personal sobre esta nueva inclusión de etapa del proceso, sus

impactos positivos y controles, se propone ejecutar una capacitación teórica/práctica y será

dirigida al 100% de usuarios directos tales como operadores, analistas y soportes de

producción.

La capacitación será dictada por personal interno designado por el Coordinador de Planta

de la compañía Poliquim, Polímeros y Químicos C.A, el programa de inducción arrancara 1

semana antes de la instalación del tanque pulmón propuesto en este estudio.

Para no detener los procesos de planta durante la programación de capacitaciones se citara

a todos los usuarios excepto los usuarios de turno. Para el personal de turno se reprogramara

una segunda charla para dejarlos instruidos.

Los costos de inversión por la propuesta de instalación de un adicional tanque de

enfriamiento en el proceso estarán detallados a continuación:

Tabla #12 Presupuesto de inversión, instalación tanque auxiliar de enfriamiento.

EQUIPO / ACTIVIDAD VALOR

TANQUE MEZCLADOR CAPACIDAD 7 TON $ 8.500,00

MOTOR, EJE Y AGITADORES 10 HP $ 11.100,00

MONTAJE Y INSTALACIÓN DE TUBERÍAS $ 2.000,00

INSTALACIÓN ELECTRICA $ 600,00

RESPUESTOS ACCESORIOS $ 700,00

REFRIGERIOS CAPACITACIÓN $ 100,00

COSTO DE CAPACITACIÓN TEORICA $ 1.000,00

COSTO DE CAPACITACIÓN PRACTICA DE

SEGUIMIENTO $ 1.000,00

TOTAL $ 25.000,00

Información obtenida de Poliquim, Polímeros y Químicos C.A. Elaborada por El Autor.


El tanque mezclador se refiere al tanque auxiliar de enfriamiento a colocar lo cual tendrá

un monto de $8500 con su respectivo motor, eje y agitador en $11100, junto con los $2000 de

costo para el montaje, sería la inversión inicial en el día 0 para poder arrancar con el proyecto.

3.3 Propuesta de mejora #2 ficha de control de tiempos durante todo el ciclo del proceso

En el periodo en estudio se incurrieron en un total de 74,85 horas identificadas como

demoras en tiempos de transferencia, representando 47.0 ton que se dejaron de fabricar

durante ese periodo. Debido a que las causas que originaron estos tiempos perdidos no

programados son asignadas a fallos humanos, se propondrá un control mediante una ficha de

operaciones durante todo el ciclo del proceso, con ello se estima generar un autocontrol e

identificación de variaciones significativas durante el proceso que deberán ser corregidas de

inmediato para el lote subsiguiente por el operario de máquina.

Figura 10: Ficha control de tiempos por actividades del proceso. Elaborado por el autor.


Con la ficha de control expuesto en la figura 8, se podrá monitorear diariamente el

cumplimiento de los tiempos durante todas las etapas del ciclo definidos por la organización

en base a un estudio de tiempos reales obtenidos en el seguimiento de un batch en planta. El

registro será diligenciado por el operario de máquina y revisado por el coordinador de planta.

En el documento se incluye casillas de información relevante tal como el operador de máquina

que inicia el lote, el operador de máquina que termina el lote y luego se colocara el operador

en el que se suscitó la desviación de tiempos estándares, % de rendimiento por cada etapa y

porcentaje de rendimiento total del lote, también se detalla una sección donde se deberá

justificar la desviación y su respectivo plan de acción.

Visualizar la segmentación de cada etapa del proceso con sus tiempos estándares ayuda a

ver con lupa las desviaciones que acumuladas suman una desviación significativa al total de

ciclo del lote, observar los estándares de tiempo por cada sección favorece al control y mejora

sobre los eventos que se vayan originando.

Para plasmar esta mejora se programara una capacitación teórica y práctica que cubra los

temas de productividad, mejora de tiempos, correcta operatividad de equipos de proceso,

llenado de ficha de control de proceso, eficiencia y calidad.

La programación de la capacitación estará indicada en la siguiente tabla con sus

respectivos temas y asistentes.

Tabla #13. Programación de capacitación, temas a tratar y asistentes (Teoría y práctica)

TEMA INSTRUCTOR ASISTENTES A CHARLA

TIEMPOS DE PROCESO INSTRUCTOR 1

OPERARIOS DE MAQUINA -

ANALISTAS DE ENVASADO -

SUPERVISORES DE

PRODUCCIÓN, ANALISTAS

DE PRODUCCIÓN,

COORDINADOR DE PLANTA

PRODUCTIVIDAD INSTRUCTOR 1

USO DE EQUIPOS DE

PROCESO INSTRUCTOR 2

LLENADO DE FICHA DE

PROCESO INSTRUCTOR 1

Ficha control de tiempos de actividades de proceso. Elaborado por: El autor.


Para la ejecución práctica de esta mejora los instructores deberán acompañar el proceso

junto con los operarios de máquina por un lapso de 5 días hasta que la mejora quede

claramente ejecutada con el compromiso de autocontrol por parte de todo el personal.

Con la propuesta de control de tiempos de ciclo mediante la ficha de rendimiento, se estaría

plasmando la 5ta fase de la metodología 6 sigma para el caso en estudio, la cual indica en esta

fase los lineamientos de controlar dar seguimiento al proceso y mejorar continuamente.

Para concluir con la sexta fase de la metodología seis sigma, seis meses después de ya

implementadas las mejoras, el responsable del proceso deberá volver a medir los índices de

capacidad potencial, capacidad real, niveles sigma y sacar hacer el comparativo de cuan

mejorado está el proceso vs los índices actuales antes de la mejora.

Para la implementación de esta propuesta de mejora no se incurrirá en costos ya que las

charlas e instrucciones serán ejecutadas por el Ingeniero de procesos de la empresa durante los

turnos diarios.

3.4 Evaluación económica

La evaluación económica del proyecto consistirá en obtener los caculos del flujo de caja,

tasa valor actual neto (VAN) y plazo de recuperación (PAYBACK).

Tabla #14. Flujo de Caja

INVERSIÓN DESEMBOLSO

INICIAL AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3

Ahorro

$10.615 $21.230,0 $25.476,0

Costo $ 21.600,0 $ 1.000,0 $ 1.400,0 $ 1.000,0

Flujo

Desembolso

inicial= -21600

Flujo 1=9615

Flujo 2= 19830

Flujo 3= 24476

0 1 2 3

Información adaptada de Políquim, Polímeros y Químicos C.A. Elaborada por El Autor.


3.4.1 PAY BACK o plazo de recuperación.

Este elemento trata de determinar el tiempo en que recuperamos cada inversión. Exige un

desembolso inicial de $21600. Pasado un año recuperamos 9615.Ya sólo nos quedan $15385

por recuperar y esta cantidad si llega en el flujo 2. ¿En qué momento en concreto? Para

saberlo podemos haremos una sencilla cuenta: 15385/ 19830 = 0,77 si lo multiplico por 12 me

dice el número de meses en que lo recupero. 0,77 x 12 = 9 meses.

El plazo de recuperación de esta inversión es de un año y nueve meses.

3.4.2 VAN o Valor actual neto.

El valor actual neto se lee como el valor actual de la corriente de ingreso generada por la

inversión, y resulta de restar la suma de los flujos de netos menos la inversión inicial y se

obtiene un VAN de $ 21918.

VAN =

+

+

VAN = 16388,42 + 18389,18 + 13177,61

VAN = $21918

Como el VAN es mayor a cero, sería un proyecto recomendado a realizarse. La suma de

los flujos de caja actualizados es superior al desembolso inicial. El rendimiento absoluto de la

inversión es positivo.

De acuerdo a los datos obtenidos en la tabla 13, concluimos que el proyecto es rentable

con un valor actual neto (VAN) mayor a 0 considerando una tasa activa del 10% y una

inflación del 3%.

La tasa interna de retorno (TIR) la obtuvimos con un porcentaje del 53% ubicándose

superior l rango aceptable entre 20y40% siendo un muy buen indicativo de cuando un

proyecto es rentable. Como el primer año es un periodo de prueba y montaje, se estimara tan

solo un ahorro para ese primer periodo del 50% que significan $10615, para el segundo año

con el proyecto ya en marcha se estima generar el 100% del ahorro por las mejoras

implementadas generando $21230, para el segundo año con la estandarización de las mejoras,

solo se estima el cálculo por el incremento de la producción, habiendo crecido un 0,20%, el

ahorro para ese tercer periodo quedaría en $25475.


La recuperación del dinero se daría al segundo año del arranque de ejecución de las mejoras lo

cual ratifica la rentabilidad del proyecto.

3.5. Conclusiones

Como conclusión del presente estudio la resumimos en base a los objetivos específicos

planteados en el primer capítulo:

Se analizaron los tiempos perdidos no programados dándonos un total de 143 horas,

representando una perdida $21.230,00 en un periodo de 12 meses. Las variables

independientes que afectan al proceso para generar los TPNP fueron identificadas y

tabuladas, siendo la de mayor impacto económico la categorizada como tanque de

enfriamiento ocupado.

Siguiendo los lineamientos de la metodología seis sigma, se logró identificar

estadísticamente que el proceso no es capaz mediante los resultados de cálculo de

índices de capacidad y índice de capacidad potencial.

3.6 Recomendaciones

Se recomienda dar un estricto cumplimiento a la implementación, control y seguimiento

de las propuestas sugeridas que aportaran a que los tiempos perdidos no programados vayan

disminuyendo y originando por ende una mejor productividad y rentabilidad al área.

Se recomienda replicar el análisis que se efectuó solo para el Látex 866 en demás

referencias de producción Pareto que representen un mayor impacto sobre el ahorro.

La última fase de la metodología 6 sigma DMAIC sugiere una vez ya implementada la

mejoras, controlar y dar seguimiento al proceso y como última fase se indica la mejorar

continua, es decir buscar alternativas para reducir los tiempos ya mejorados en este estudio.

Para ello luego de seis meses el responsable del proceso deberá hacer un nuevo análisis de las

tendencias y comportamientos de datos para hacer los comparativos entre los datos obtenidos

en este estudio y los índices cp, cpk y niveles sigma futuros replanteando nuevos proyectos

que optimicen las tendencias futuras.


Bibliografía

Escalante. (2003). Seis Sigma Metodología y Técnicas. Mexico Df.: Limusa Noriega.

LeanSeisSigmaInstitute (2017). Seis Sigma. En I. L. Sigma|, Seis Sigma (pág. 70). Mexico:

Mexigrow.

Mikel, H. J. (1998). Quality Progress. En M. J. PHD, Quality Progress. Estados Unidos.

Poleski, G. (2006). Curso de preparación para green Belt en la metodología Seis Sigma. En

C. i. Americas, Curso de preparación para green Belt en la metodología Seis Sigma.

Mexico.

Pulido, H. G. (2004). Control estadístico de calidad y seis sigma . En H. G. Pulido, Control

estadístico de calidad y seis sigma (pág. 636). Mexico: McGraw Hill.


Anexo 1

Certificado Seis Sigma Green Belt otorgada al autor por el Six Sigma Institute

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA …repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/34854/1/5.-TRABAJO DE TITULACIÓN... · 143,1 horas perdidas con un impacto económico de