[SISTEMAS DE MANUFACTURA]
VSM, Value Stream Mapping. VSM es una técnica grafica que permite visualizar todo un proceso, permite detallar y entender completamente el flujo de la información y de los materiales necesarios para que un producto o servicio llegue al cliente, con esta técnica se identifican las actividades que no agregan valor al proceso, para posteriormente iniciar las actividades necesarias para eliminarlas. Proceso de implementación de un VSM
Para realizar un VSM se deben realizar una serie de pasos de forma sistemática que se describen continuación. 1. Seleccionar la familia de productos a dibujar Para identificar/seleccionar una familia de productos con el fin de mapear su flujo se puede utilizar una matriz producto-proceso, y sobre todo tener en presente que “Una familia de productos es aquella cuyos productos comparten tiempos y equipos cuando pasan a través de los procesos”.
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] La matriz que se debe obtener es como la siguiente:
En este ejemplo de matriz se identifican 2 familias, las maquinas/equipos u operaciones que pertenecen a cada familia se deben agrupar para iniciar una formación por flujo del producto y poder implementar herramientas como SMED, Kanban, etc. Y sobre todo para poder disminuir el inventario en proceso. 2. Dibujar el estado actual del proceso identificando los inventarios entre operaciones, flujo de material e información. En esta etapa se debe hacer el levantamiento del VSM actual, el cual muestra el flujo de información y el flujo de producto. Generalmente cuando no se ha implementado Lean Manufacturing los mapas que se obtienen se ven como el siguiente ejemplo.
3. Analizar la visión sobre cómo debe ser el estado futuro. Este paso es probablemente el más complicado de todos ya que requiere de conocimientos en las herramientas Lean (Kanban, SMED, Kaizen, etc.) En esta etapa se debe establecer como funcionara el proceso en un plazo corto, se debe analizar y responder las preguntas ¿qué procesos se integran?, ¿cuantos
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] operarios requiere la línea?, ¿cuántos equipos?, ¿qué espacio? y ¿cuánto el stock en proceso? El Tack Time (TT), se calcula dividiendo el tiempo de apertura menos los tiempos bajos por día entre la cantidad de piezas a producir por día. El Lead Time (LT) es la suma de todos los tiempos muertos que aparecen en rojo en el ejemplo. El Contenido de trabajo (WC), es el tiempo en el cual se le imprime valor al producto, es la suma de los tiempos en verde del ejemplo. La cantidad de operarios requeridos se calcula dividiendo el contenido de trabajo (WC) entre elTack time (TT). 4. Dibujar el VSM futuro El propósito del Value-stream Map (VSM) es resaltar las fuentes de desperdicios, por eso la implementación de un esta futuro debe hacerse en un periodo corto de tiempo, la meta es construir procesos que estén vinculados con los clientes, trabajando al Tack time, en flujo continuo y tirados por el cliente (Pull). Para iniciar el diseño de un estado futuro se debe tratar de implementar balancear la linea, implementar flujo en una pieza, hacer supermercados al final de la línea de producción y en lo posible implementar Kanban para acoplar los procesos.
5. Plasmar plan de acción. Para llegar al estado futuro, se deben hacer cambios los cuales deben estar plasmados en un plan de acción, hacerle seguimiento hasta alcanzar el estado futuro, una vez alcanzado este estado, se inicia el proceso nuevamente para alcanzar la excelencia operacional que tantas empresas persiguen a diario.
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Lean Supply Chains. La herramienta Lean Supply está diseñada para la mejora continua de las cadenas de suministro de las empresas manufactureras, algo fundamental en la implantación de una estrategia Lean ya que en este tipo de empresas, la cadena de suministro mantiene viva la producción y de su correcto funcionamiento dependen el resto de funciones. Es un área a la que rara vez se le presta atención a la hora de aplicar una estrategia Lean, sin embargo, aplicando la metodología de eliminación de “residuos” a esta, se puede obtener grandes beneficios. Los puntos fundamentales en los cuales cualquier Cadena de Suministro debe trabajar actualmente y en el futuro, para avanzar hacia la LeanSC. Son los siguientes: 1. Mejorar las señales de la demanda entre los clientes y los nodos de la SC. 2. Reducir los costes y los desperdicios en la SC. 3. Estandarizar los procesos y los productos lo máximo posible. 4. Adoptar estándares industriales del sector. 5. Generar la cultura, la estrategia y la capacidad de aprendizaje en la evolución. 6. Crear colaboración entre las empresas de la SC. Diseñar y operar una LeanSC no es tarea fácil. Requiere perseverancia, inteligencia y decisión. Construir una LeanSC no es un destino, es un largo viaje sin fin. ¿Merece la pena? Por supuesto por que diseñar y gestionar una LeanSC para los productos y servicios de una compañía, mejora los resultados a largo plazo, asegura el futuro y entrega mayor Valor a los clientes. Para aplicarla, en la implantación de la estrategia Lean Supply Chain Management se habrá de revisar cada uno de los eslabones de la misma: Compras Para la revisión den a de compras nos tendremos que fijar tanto en el lugar de donde proceden estas como de las formas de pago empleadas. En muchos casos, las grandes empresas utilizan centrales de compras para ciertas materias primas mientras que para otras, cada centro de producción tiene sus contactos, perdiendo condiciones en estos procesos descentralizados. Por otro lado, en la gestión del pago a proveedores también se ha de aplicar esta metodología. Una de las
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] mejores formas, si es posible aplicarla, es el pago de las materias primas a la recepción en lugar de a la compra.
Fabricación Para este apartado de la cadena ya hemos visto multitud de herramientas Lean de aplicación para la mejora continua como los sistemas Just In Time. Gestión de almacén En el almacén de una empresa es donde se suele acumular una gran parte de material innecesario simplemente “por si acaso”, ocupando espacio físico y consumiendo recursos de gestión, inventario y en muchos casos dificultando el acceso a material que si se emplea de forma asidua. Envíos La satisfacción del cliente es fundamental, sin embargo en muchos casos las órdenes de envío son una elevada fuente de coste si no se combinan diferentes órdenes y se crean envíos más rentables. Con una reducción de las opciones de envío “sin coste para el cliente”, esto re reduce en gran medida. Una Cadena de Suministro liviana y frugal funciona al mínimo costo. En este tipo de cadenas, los desperdicios han sido eliminados. De acuerdo a la copiosa literatura de temas “Lean”, los desperdicios pueden ser diversos. El eliminar sistemáticamente los "desperdicios" de los procesos, aparecen tres tipos de oportunidades: 1. Procesos internos en un departamento, área o unidad de negocios. 2. Interacción entre departamentos, áreas o unidades de negocios. 3. Interacción entre procesos de distintas organizaciones. Claramente, las mayores oportunidades de mejoramiento están en las interacciones, ya que es en ellas donde es más complicado intervenir y mejorar. Para algunos autores, Lean no es sólo eliminar desperdicios, sino también optimización de flujos y foco en el cliente. Una herramienta frecuentemente utilizada es un diagrama de flujo (value stream map), enfocado en detectar las actividades que agregan y las que no agregan valor. Lean en la práctica
Centrarse en el cliente. Página 13
[SISTEMAS DE MANUFACTURA] No es indispensable adoptar el enfoque Lean para enfocarse en el cliente. No obstante, sin centro en el cliente no hay enfoque Lean. El enfoque Lean se basa en la demanda del cliente para gatillar las necesidades de reposición hacia atrás, haciendo realidad el ideal pull. Aligerar los procesos. Los procesos consisten en actividades relacionadas de cierta forma, para producir bienes y servicios que aportarán valor al cliente. Pero no todas agregan valor al cliente, pues algunas sólo agregan costos. De estas últimas, unas cuantas son indispensables (como las obligaciones tributarias), pero el resto bien podría eliminarse o redefinirse sin alterar la función o la razón de ser del proceso. Para lograr procesos livianos y frugales es recomendable: 1. Pensar el proceso desde la perspectiva del cliente. ¿Cómo hacer el proceso sencillo para el cliente? ¿Cómo hacer para que nuestros clientes perciban que es fácil hacer negocios con nosotros? 2. Mapear el proceso, identificando los pasos o actividades desde el cliente hacia adentro, de principio a fin (end-to-end). 3. Clasificar esas actividades con dos atributos: (a) agrega valor al cliente – no agrega valor al cliente, y (b) indispensable – no indispensable. 4. Eliminar actividades que no agregan valor al cliente y no son indispensables. 5. Revisar si el proceso así simplificado mantiene su función o su razón de ser. Si no, volver atrás, pues posiblemente eliminamos algo que deberíamos haber conservado. Un proceso ligero, liviano y frugal es sencillo, pero efectivo. Precisamente por su sencillez es rápido, al estar libre de tareas y papeleo innecesario. Esto es, precisamente, un proceso "lean". Impulsar una cruzada para eliminar los desperdicios. Una vez aligerados los procesos, es conveniente involucrar a todos en mejorar continuamente, no para agregar tareas ni hacer más elegante el funcionamiento cotidiano, sino para eliminar los desperdicios al alcance de la mano. Los desperdicios toman la forma de discrepancias de inventarios, productos dañados por mala preservación, layout erróneo, tiempos muertos, excesivas distancias, entre otras. Sincronizar las operaciones con otros participantes en la cadena. Las mayores oportunidades de mejoramiento están en las interacciones con otros procesos y, más aún, en las interacciones con otras organizaciones de la Cadena de Suministro. De todas las interacciones posibles, las operaciones cotidianas ofrecen el mejor terreno para sincronizar actividades, sin poner en riesgo la Página 13
[SISTEMAS DE MANUFACTURA] estrategia comercial ni nada que caiga en la esfera de lo delicado o lo estratégico. El lenguaje de los pedidos, los pallets, los envases, los camiones, los documentos de entrega, los puertos y las aduanas, no tienen doble significado. Para sincronizar estas operaciones es recomendable: 1. Organizar visitas mutuas a las instalaciones, como centros de distribución. 2. Establecer acuerdos de trabajo bajo condiciones normales y un canal expedito de comunicación en caso de situaciones excepcionales. 3. Acordar el intercambio de ciertos archivos de datos, como inventario por línea y por ítem. Involucrar a profesionales de Sistemas de Información para los formatos de archivos, la periodicidad y la seguridad en las transmisiones. 4. Acordar qué hacer en caso de introducción de nuevos productos o promociones, entendiendo que las descoordinaciones generan demoras, papeleo innecesario, improvisaciones y urgencias, es decir, costos evitables. 5. Realizar, al menos, un proyecto piloto de mejoramiento al año con proveedores. Así se aprende a trabajar juntos, se gana en confianza y se aprovecha de mejorar algunos indicadores.
Tecnología de grupos. La tecnología de grupos es una filosofía de fabricación en la que las piezas similares se identifican y agrupan conjuntamente con el fin de aprovecharse de sus similitudes en el proceso de diseño y fabricación. La tecnología de grupo busca descomponer los sistemas de manufactura en varios sub-sistemas, o grupos, controlables.
La tecnología de grupos es una filosofía creada en un momento en el que hay un aumento de empresas de producción, y estas buscan una forma de mejorar, incrementando la eficiencia y productividad. Esto se consigue identificando y Página 13
[SISTEMAS DE MANUFACTURA] agrupando partes o componentes similares para aprovecharse de sus similitudes en el diseño y la producción. Las partes similares se agrupan en familias, donde los integrantes comparten similitudes en su forma y proceso de elaboración. Si se clasifican y agrupan las piezas de forma que las características de las distintas piezas de un grupo sean similares, se podrían agrupar también las máquinas en unidades de producción a donde se lleven las piezas en bruto y salgan completamente terminadas, a estas se las denominan como células de producción. Tanto tecnología de grupos como las células de producción se pueden usar unidas en un mismo proceso de fabricación.
Existen casos en los que es claramente eficiente implementar Tecnología de Grupos. Estos casos son: Cuando el proceso es tradicional y tenemos un tiempo de fabricación grande. Los productos son fácilmente diferenciables, y por lo tanto se pueden agrupar fácilmente en familias. Para la implantación de tecnología de grupos existen dos grandes inconvenientes. El primero es que todas las piezas han de ser examinadas y agrupadas por familias, por lo que si tenemos un gran número de piezas este trabajo será costoso y lento. El otro impedimento es el tiempo y coste de la reagrupación de la maquinaria de la fábrica, ya que dependiendo del tamaño, complejidad y producción de estas, puede suponer un sobreprecio muy elevado. Aunque hay que tener en cuenta también las ventajas que nos ofrece aplicar tecnología de grupos en una fábrica, como puede ser la posible estandarización de herramientas y procesos, la reducción de operaciones manuales, lo que conlleva a su vez una reducción del número de posibles accidentes. Una vez aplicada la tecnología de grupos el tiempo de diseño de productos se reduce, ya que posiblemente ya hayamos desarrollado un producto de características similares, los productos en proceso de fabricación, ‘Work-inprocess’ se reducen, y la satisfacción y nivel de trabajo de los operarios aumenta, haciendo así el lugar de trabajo un sitio más agradable. Familias
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] Una familia de partes es una colección de partes que comparten características de geometría similares o que su proceso de fabricación tiene unas tareas similares. Aunque estas características no son suficientes para incluirlas en una misma familia, la no inclusión puede venir dada por las tolerancias, cantidad de producción y materiales que componen las mismas. Por ejemplo tenemos dos piezas que geométricamente son idénticas, pero no pertenecen a la misma familia. Ya que una es de pvc, se fabrica altas cantidades y tiene unas tolerancias muy amplias, y la otra es de latón, con una producción baja y unas tolerancias muy bajas.
Esto produce que uno de los principales problemas a la hora de implementar la tecnología de grupos sea, el tiempo necesario para agrupar las piezas en familias aunque se solventa un poco con el uso de técnicas de agrupación. Técnicas de agrupación
Existen tres técnicas posibles: La primera de ellas es mediante inspección visual. El segundo método usado para la agrupación de familias es la codificación. El tercero y último es el PFA. Inspección Visual Directa. En este sistema se van clasificando las piezas a partir del examen de los planos y según sus procesos de fabricación en clases, subclases, grupos, subgrupos, etc. Pueden utilizarse las dimensiones necesarias hasta la formación de familias con el grado de semejanza requerido. Este método de INSPECCION VISUAL es económico, es poco sofisticado y depende de las preferencias personales. Por su naturaleza su utilidad está Limitada para aquellas empresas que tengan pocas partes. El problema de la formación directa de familias de piezas estriba en la definición de los criterios de clasificación en cada estadio de la misma. Este problema es tanto más grave cuanto mayor el número de piezas y menor su semejanza. El análisis de las características de las piezas a piezas a partir de un estudio estadístico de su distribución permite establecer los criterios básicos de clasificación.
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] El número de estas familias resultará muy grande y existirá semejanza entre familias distintas. En una segunda fase se pueden formar familias definitivas por síntesis de las familias previas. Para facilitar la división de familias previas se pueden establecer gráficos de decisión como el de la Imagen 1. Este método es el más barato, pero también el menos preciso, para la formación de familias de piezas. Clasificación y codificación de piezas. Este es el método, de los tres posibles, que más tiempo consume. En la clasificación y codificación de partes, las similitudes de todas las piezas son identificadas y reflejadas en un código. Estas similitudes pueden ser de dos tipos similitudes de diseño, la forma de las piezas es parecida, y similitudes de proceso, similitudes en la secuencia de producción de la pieza. Normalmente estos dos tipos de similitudes no están del todo relacionadas, y se tiene que dar un cierto peso a una de ellas sobre la otra ya que ambas nos dan unos beneficios distintos sobre la fabricación. Las similitudes de diseño nos ayudan el diseño de una pieza, cuando ya tenemos otra similar previamente diseñada, ya que nos ahorra mucho tiempo de diseño. Aunque las similitudes de proceso nos ayudan a la hora de diseñar las celdas y la posibilidad de automatizar el planning de proceso, usando el código como el mismo planning de proceso. Referente al significado de los símbolos del código tenemos tres estructuras usadas: Estructura jerárquica, donde la interpretación de un símbolo depende de un símbolo anterior. Estructura lineal, donde la interpretación de un símbolo siempre es la misma. Estructura mixta, siendo un hibrido entre las dos anteriores. Production Flow Analysis (PFA) Production Flow Analysis (PFA) “análisis de flujo de producción”; es un método de agrupación de las máquinas empleadas en los productos de fabricación, teniendo en cuenta que máquina necesita cada una de las partes que se fabrican. Para ello, utiliza una matriz en la que las columnas representan las máquinas, y las filas representan las partes. A cada máquina se le asigna un valor numérico, y a cada parte una letra. Cuando una parte requiere una máquina en particular, el número de secuencia de funcionamiento se encuentra en la intersección de hoja de cálculo.
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] PFA es una aplicación, que nos permite de forma muy eficiente la planificación de la organización de una planta. Es decir, nos sirve para cambiar el diseño de esta, de tal manera que la producción puede aumentar radicalmente, bajando el tiempo de transporte entre máquinas. Las empresas que se han basado en el PFA han experimentado los siguientes efectos positivos: En operaciones de gestión: Reducción de tiempos de producción, debido a que no dependen tanto del flujo de material. Mejora de la entrega o ejecución. Permite delegar la responsabilidad de la calidad de los componentes, el costo y la terminación por día al nivel de grupo, de forma que se reducirán gastos generales. En la motivación a los trabajadores: Aumenta la satisfacción en el trabajo debido a que las responsabilidades y tomas de decisiones se establecen de forma más clara. En la tecnología de la información: El principal método usado para realizar un buen PFA, es un análisis cuantitativo de todos los flujos de materiales que se producen en la fábrica, y utilizar esta información y los itinerarios alternativos para formar los grupos de fabricación. Dependiendo de la escala del proyecto, esta lógica se aplica en la empresa, la fábrica, la línea de producción y herramientas, respectivamente. Cualquiera que sea el caso, el trabajo se desglosa en los siguientes pasos: Identificar y clasificar todos los recursos de producción, máquinas y equipos. Realizar el seguimiento del producto y todas las rutas que se siguen en la empresa, la fábrica o un grupo concreto. Estudiar las distintas posibilidades de rutas y el agrupamiento de las máquinas para encajar piezas en un sistema simplificado de flujo de materiales. Estudiar más a fondo las piezas excepcionales que no corresponden a la agrupación de los recursos productivos. Validar el nuevo sistema de flujo de materiales. Los pasos a seguir para realizar el PFA son los siguientes:
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[SISTEMAS DE MANUFACTURA] Leer cada una de las filas, de izquierda a derecha, como un numero binario, en el que las ‘X’ representan un ‘1’ y los espacios en blanco un ‘0’. Seguidamente, ordenar las filas en orden decreciente. Si el orden establecido es el mismo que el inicial, hemos acabado con esta parte. Leer cada una de las columnas, como un número binario en el que las ‘X’ representan un ‘1’ y los espacios un ‘0’. Ordenarlos de forma decreciente. De nuevo, si el orden obtenido es el mismo orden en el que se encontraban, hemos acabado. Existen casos que no pertenecen a ningún grupo de los definidos, estos son los llamados casos excepcionales, estos nos obligan a decidir si es conveniente duplicar alguna de las máquinas para dichas partes, o si por el contrario nos conviene replantearnos la forma de fabricación de la misma. Condiciones para la implementación de la tecnología de grupos
Trabajo en pequeñas series. Número de piezas suficiente. Piezas con cierto grado de semejanza. Número de máquinas suficiente. Máquinas de bajo costo. Información de producción precisa Inspección interna mínima.
Beneficios y Problemas en la Tecnología de Grupos. Beneficios: En el diseño y la Producción Promueve la estandarización en las herramientas y en las configuraciones de equipo. Reducción del número de dibujos por la estandarización de las partes. Reduce el inventario dentro del proceso. Se reduce el manejo del material porque las piezas se mueven dentro de una celda de maquinado y no dentro de toda la fábrica. Se reduce el trabajo en proceso. Se reduce el tiempo de producción. Los calendarios de producción pueden ser más sencillos. Se simplifica la planeación de los procesos En la Calidad Página 13
[SISTEMAS DE MANUFACTURA] Reducción del número de defectos que a su vez conduce a la disminución de la inspección Mejor calidad del producto. En la logística La codificación de las partes compradas ayuda a la estandarización de las reglas de compra. Ahorro en las compras posibles debido al conocimiento exacto de los requerimientos de la materia prima. Problemas: Se requiere tiempo para planear y organizar el reordenamiento de las máquinas para que trabajen en celdas Identificar las familias de piezas cuando se trata de un gran número de ellas
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