AUMENTO DE LA CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN EN UNA PLANTA DE ENGOBES CERÁMICOS
ANDRÉS MAURICIO CANO CAMPIÑO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE MINAS ESCUELA DE LA INGENIERÍA DE LA ORGANIZACIÓN SEDE MEDELLÍN 2009
AUMENTO DE LA CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN EN UNA PLANTA DE ENGOBES CERÁMICOS
ANDRÉS MAURICIO CANO CAMPIÑO
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
ASESOR ÓSCAR JAIME RESTREPO BAENA Ingeniero de Minas y Metalurgia Magister en Evaluación Impacto Ambiental Ph. D Metalurgia y Materiales Profesor asociado adscrito a la Escuela de Ingeniería de Materiales Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE MINAS ESCUELA DE LA INGENIERÍA DE LA ORGANIZACIÓN SEDE MEDELLÍN 2009
ii
TABLA DE CONTENIDO
LISTA DE TABLAS ....................................................................................................... vi LISTA DE ILUSTRACIONES ....................................................................................... vii RESUMEN.....................................................................................................................viii ABSTRACT ...................................................................................................................viii OBJETIVO GENERAL ................................................................................................... ix OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................... ix INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 10 1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 11
2.
RESEÑA HISTÓRICA Y DEFINICIÓN DE LA METODOLOGÍA LEAN
MANUFACTURING...................................................................................................... 12 3.
ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN INICIAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN
DE ENGOBES CERÁMICOS ........................................................................................ 18 3.1.
ACTIVIDADES DESARROLLADAS DURANTE EL PROCESO ............... 20
3.1.1
Alistamiento. ............................................................................................. 20
3.1.2.
Cargue. ...................................................................................................... 20
3.1.3.
Molienda. .................................................................................................. 20
3.1.4.
Inspección 1. ............................................................................................. 21
3.1.5.
Ajuste 1. .................................................................................................... 21
3.1.6.
Inspección 2. ............................................................................................. 21
3.1.7.
Inspección 3 – Aprobación Propiedades físicas ........................................ 21
3.1.8.
Descargue, Tamizado y Almacenamiento................................................. 22
3.1.9.
Añejamiento. ............................................................................................. 22
3.1.10. Chequeo 1 de condiciones en tanque. ....................................................... 23 3.1.11
Ajuste de condiciones en tanque. .............................................................. 23
iii
3.1.12. Chequeo 2 de condiciones en tanque. ....................................................... 23
4.
3.2.
VALUE STREAM MAPPING - MAPEO DE LA CADENA DE VALOR.... 24
3.3.
CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN INICIAL.......................... 29
LOS 7 DESPERDICIOS .......................................................................................... 31 4.1.
IDENTIFICACIÓN DE LOS 7 DESPERDICIOS EN EL PROCESO
PRODUCTIVO. .......................................................................................................... 34 4.1.1.
Alistamiento. ............................................................................................. 34
4.1.2.
Cargue del molino. .................................................................................... 35
4.1.3.
Molienda. .................................................................................................. 35
4.1.4.
Inspección 1 .............................................................................................. 35
4.1.5.
Ajuste 1 del peso por litro. ........................................................................ 36
4.1.6.
Inspección 2. ............................................................................................. 36
4.1.7.
Inspección 3-aprobación de propiedades físicas del producto. ................. 36
4.1.8.
Descargue y tamizado. .............................................................................. 37
4.1.9.
Añejamiento. ............................................................................................. 37
4.1.10. Chequeo 1 en tanque. ................................................................................ 37 4.1.11. Ajuste en tanque. ....................................................................................... 37 4.1.12. Chequeo 2 en tanque. ................................................................................ 38 5.
6.
TAKT TIME Y PARED DE BALANCEO ............................................................. 39 5.1.
PARED DE BALANCEO Y BALANCEO DE OPERACIONES .................. 40
5.2.
FLEXIBILIDAD ANTE CAMBIOS EN LA DEMANDA ............................. 42
PROPUESTAS DE MEJORA Y ANÁLISIS DEL ESTADO FINAL DEL
PROCESO ....................................................................................................................... 44 6.1
PROPUESTAS DE MEJORA.......................................................................... 44
6.2
SITUACIÓN FINAL-PRODUCCIÓN DE ENGOBES CERÁMICOS .......... 45
6.2.1
Alistamiento. ............................................................................................. 45
6.2.2.
Cargue. ...................................................................................................... 47
6.2.3.
Molienda (etapa 1). ................................................................................... 47
iv
6.2.4.
Inspección 1 .............................................................................................. 47
6.2.5.
Ajuste 1. .................................................................................................... 48
6.2.6.
Molienda (etapa2). .................................................................................... 48
6.2.7.
Inspección 2 – Aprobación de propiedades físicas del producto. ............. 48
6.2.8.
Descargue. ................................................................................................. 49
6.2.9.
Tamizado y Almacenamiento ................................................................... 49
6.2.10. Añejamiento. ............................................................................................. 50 6.2.11. Chequeo 1 de condiciones en tanque ........................................................ 50 6.2.12. Ajuste de condiciones en tanque ............................................................... 50 6.2.13. Chequeo 2 de condiciones en tanque. ....................................................... 50
7.
6.3
VALUE STREAM MAP FINAL ..................................................................... 52
6.4
CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN FINAL ............................. 54
6.5
PARED DE BALANCEO FINAL ................................................................... 55
6.6
MÉTRICA DEL PROYECTO ......................................................................... 56
CONCLUSIONES ................................................................................................... 60
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 62
v
LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Datos del proceso de producción de engobes cerámicos en su estado inicial... 29 Tabla 2. Clasificación Inicial de tiempos del proceso de producción de engobes cerámicos......................................................................................................................... 29 Tabla 3. Datos Totales del proceso de producción de engobes cerámicos en su etapa Final ................................................................................................................................ 53 Tabla 4. Tipificación Final de tiempos del proceso de producción de Engobes cerámicos ......................................................................................................................................... 54 Tabla 5. Límites de Control para Variables del Proceso ................................................. 58
vi
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Las Claves de la Metodología Lean................................................................. 14 Figura 2. Los 5 Principios de la Metodología Lean Manufacturing ............................... 16 Figura 3. Referencias Engobes Cerámicos...................................................................... 18 Figura 4. Diagrama de flujo Proceso de Producción de Engobes Cerámicos. ................ 19 Figura 5. Diagrama de Gantt Inicial Proceso de producción de Engobes Cerámicos..... 24 Figura 6.Mapa Cadena de Valor-Producción Engobes cerámicos .................................. 28 Figura 7. Identificación de los desperdicios. ................................................................... 31 Figura 8. Consecuencias de la Sobreproducción............................................................. 32 Figura 9. Consecuencias de los defectos ......................................................................... 34 Figura 10. Pared de Balanceo Inicial para el Proceso de Producción de Engobes ......... 41 Figura 11. Diagrama de Flujo Final-Proceso de producción de Engobes Cerámicos ..... 46 Figura 12. Diagrama de Gantt situación final del proceso de producción de Engobes cerámicos......................................................................................................................... 51 Figura 13. Mapa de Cadena de Valor Futuro proceso de producción de Engobes Cerámicos ........................................................................................................................ 53 Figura 14. Pared de Balanceo Final para el proceso de Producción de Engobes Cerámicos ........................................................................................................................ 56 Figura 15. Disminución del Manufacturing Lead Time.................................................. 57 Figura 16. MLT Inicial Vs. MLT Final ........................................................................ 59
vii
RESUMEN
Este trabajo, por el cual se estudia la aplicación de las herramientas y técnicas de Lean Manufacturing en la industria manufacturera está dirigido hacía los resultados que se pueden obtener al utilizar dicha metodología en el proceso de producción de engobes cerámicos. Una de las herramientas utilizadas fue el mapa de cadena de valor con el propósito de identificar más certeramente las actividades a ser mejoradas. En particular, fue utilizado para comprender el estándar de operación, para identificar varios tipos de desperdicio en la cadena de valor del proceso y para observar en detalle los resultados obtenidos. El nuevo estándar de operación fue diseñado considerando algunas de las técnicas de la metodología como lo son los sistemas pull, el SMED, TPM, etc. las cuales ayudarían a eliminar los desperdicios. Tratando de cuantificar los resultados obtenidos después de la aplicación de las propuestas de mejora, se realizaron varios ensayos en condiciones normales de operación. Estos ensayos fueron exitosos. Los resultados de dichos ensayos fueron evaluados y se pudo concluir que tanto el Manufacturing Lead time como el WIP se redujeron considerablemente.
ABSTRACT
This work, by which the application of Lean Manufacturing´s tools and techniques are studied, is towards the results that can be obtained by using this methodology in the process of ceramic slip´s production. One of the used tools was the Value Stream Map with the purpose of a certainly identification of the activities to be improved. Particularly, it was used to understand the operation´s standard, to identify several kinds of waste in the process´ value stream and to watch with detail the results that were obtained. The new operation´s standard was designed by considerate some of the methodology´s techniques as pull systems, SMED, TPM, etc. These would help to eliminate wastes. Trying to quantify the obtained results after the application of improvement proposals, several tests were realized in normal operations´ conditions. These tests were successful. The results of those tests were evaluated and it could be concluded that Manufacturing Lead Time as WIP decreased considerably.
viii
OBJETIVO GENERAL
Aumentar en un 100% la capacidad instalada de producción en una planta de Engobes cerámicos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Mapear la cadena de valor del producto para identificar las actividades que agregan valor al producto. 2. Identificar los desperdicios que se presentan a través del flujo del proceso productivo. 3. Utilizar las herramientas de la metodología Lean Manufacturing que permitan alcanzar los niveles de producción requeridos. 4. Debatir los paradigmas presentes en el desarrollo del proceso productivo de Engobes cerámicos. 5. Mostrar sistemáticamente como la metodología Lean Manufacturing al ser aplicada apropiadamente conduce a eliminar el desperdicio en el proceso, mejorar el control de inventarios, mejorar la calidad del producto, desarrollar procedimientos más efectivos y obtener mayores beneficios económicos.
ix
INTRODUCCIÓN
En el pasado, aumentar la eficiencia en la producción requería que los empleados trabajaran durante jornadas más prolongadas, contratar mano de obra adicional, que las máquinas funcionaran más rápido o invertir en más maquinaria. Hoy sabemos que estos métodos funcionan temporalmente y que en última instancia causan inconvenientes de gran impacto negativo. Algunas de las consecuencias de seguir los métodos anteriores son el aumento del índice de accidentes en el área de trabajo, la disminución de los niveles de calidad, el incumplimiento en los plazos de entrega de bienes o servicios, la generación de problemas sindicales y el aumento en los costos de reparación de máquinas y herramientas averiadas. Conscientes de lo anterior surge el siguiente interrogante ¿Cómo incrementar la eficiencia sin tener que trabajar más o durante más tiempo, sin tener que realizar inversiones de gran valor o sin la necesidad de aumentar el área de trabajo? La respuesta a esto es sencilla: Evitando el uso inadecuado de recursos y eliminando completamente el desperdicio. Esta respuesta representa las condiciones de operación planteadas como objetivo por la metodología Lean Manufacturing y es por eso que se decidió encarar el reto de aumentar la capacidad instalada de producción de engobes cerámicos a través de la utilización de esta y de sus herramientas. Si bien el tiempo de molienda representa una actividad importante en el proceso de producción de engobes, esta está fuera del alcance del proyecto al cual hace referencia este trabajo. Si bien para la planta considerada en este trabajo era estrictamente necesario aumentar la capacidad de producción de los engobes, aqui se trata de mostrar lo fácil de aplicar e impactante que puede ser la metodología para cualquier compañía y por lo tanto se pretende demostrar que no es necesario ni justificable el tener que esperar el hecho de que se presente algún tipo de situación coyuntural para decidirse a hacer uso de esta e incluso cualquier otra metodología o herramienta de mejora.
10
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Aumentar la capacidad instalada de producción en una planta de engobes cerámicos con el fin de satisfacer la demanda de este producto por los clientes. A partir de allí, se plantearon nuevos inconvenientes como la obligación de realizar mejoras sustanciales que no involucraran inversiones considerables de recursos económicos y el compromiso de realizar rápidamente cambios de fácil aplicación y que perduren en el tiempo. Con el propósito de llevar a cabo las tareas que permitieran resolver de manera el problema se resolvió hacer uso de la metodología Lean Manufacturing, cuyas bondades se han evidenciado en gran cantidad de procesos en numerosas compañías.
11
2. RESEÑA HISTÓRICA Y DEFINICIÓN DE LA METODOLOGÍA LEAN MANUFACTURING
Para poder entender bien la evolución en los sistemas de producción es conveniente mostrar cómo ha sido su evolución en la industria del motor pues ha sido ésta la que ha generado los cambios en la forma de pensar y como hacer las cosas, ha permitido pasar por la producción artesanal, la producción en masa, la producción esbelta (Lean Manufacturing) y por último a la compañía esbelta (Lean Enterprise). Henry Ford fue el primero en encontrar como solucionar los problemas que presentaba el modo de producción predominante en el año 1903. Se trataba de una producción artesanal cuyas principales características eran que todas las compañías ponían toda su atención en cada uno de sus clientes y que los operarios cada vez se hacían más hábiles en sus labores. Sin embargo, las desventajas de la producción artesanal son obvias al analizar otros aspectos. Sus costos eran muy altos y era imposible que bajaran aún con volúmenes más elevados de producción, por ende la población con los suficientes recursos disponibles era la única con las posibilidades para adquirir vehículos. Bajo este enfoque de producción cada unidad de producto terminado era distinta a las terminadas anterior y posteriormente dada a la dificultad de obtener una constancia total en el trabajo de los operarios. Esto último dificultaba realizar controles de calidad pues no era factible realizar algún tipo de muestreo a una población de vehículos donde ninguno de sus elementos poseía las mismas características. A lo anteriormente dicho se suma la dificulta para innovar pues bajo tales condiciones no se contaba ni con los recursos económicos ni con el tiempo disponible necesario para alcanzar desarrollos sustanciales a través de procesos de investigación. Llegados a este punto en cuanto a características de producción, fue Ford con sus nuevos métodos quien redujo significativamente los costos de producción, mejoro la consistencia al producir y mejoro los índices de calidad de los automóviles. La manera de producir de Ford fue llamada sistema de producción en masa. Las calves para el funcionamiento de este sistema fueron la instalación de una cadena de montaje móvil o continua, la intercambiabilidad de las piezas y la simplicidad en el ensamble. El combinar estos aspecto brindó a Ford amplia ventaja sobre sus competidores pues pudo hacer del ensamble una tarea menos artesanal, también logro disminuir considerablemente el ciclo de tiempo de trabajo de los operarios lo cual se tradujo en un incremento de la productividad y en la reducción del esfuerzo que se requería que hicieran estos últimos para ensamblar un automóvil. Aparentemente todo marchaba muy bien con este sistema y muchas industrias en todas partes del mundo habían tratado de replicarlo. Tiempo después se encontraron enormes dificultades para poder gestionar el correcto funcionamiento de las enormes empresas y factorías que se habían creado para sostener los altos índices de producción, además los productores en masa se vieron en serias dificultades para poder ofrecer productos que
12
se adaptaran a todos los mercados pues debido a la inflexibilidad de las máquinas con las que producían solo podían producir un determinado número de referencias. La solución para a estos dos problemas la brindó Alfred Sloan-Gerente General de General Motors- en el año 1920. El problema de la gestión lo resolvió creando divisiones descentralizadas gestionadas desde sedes centrales cuyos direccionamientos iban enfocados a evitar el solape de productos que anteriormente se tenía. Luego buscando atender todos los mercados, Sloan desarrolló una oferta compuesta por cinco modelos de vehículos que iban desde el más barato hasta el más caro. Para esto necesario diseñar vehículos a los cuales se les pudiera ensamblar muchas de las piezas que ya se producían con anterioridad. Por último, el aspecto de los coches era sometido a leves cambios de manera anual para así poder ofrecer constantemente algo novedoso a los compradores. Se puede decir que en tal punto de la historia la producción en masa había llegado a su mejor forma y permitió a los fabricantes que los fabricantes norteamericanos dominaran el mercado de los automóviles por varias décadas en el mundo entero. En 1950 el ingeniero japonés Eiji Toyoda visitó una de las plantas de Ford en Detroit. Luego de estudiar minuciosamente el funcionamiento de dicha planta se percató de que el sistema de producción en masa podría ser mejorado y así fue como se dio nacimiento al sistema de producción Toyota-TPS. Más tarde Taiichi Ohno, ingeniero de producción de Toyota, demostró que bajo las características representativas a nivel mundial de la industria y el mercado de los vehículos, el sistema de producción en masa no ofrecía a Japón la oportunidad de competir de igual a igual con las industrias norteamericanas y europeas. También concluyó que la forma en la que eran utilizadas las máquinas en el sistema de producción en masa era inadecuada para Toyota pues estas estaban adecuadas para producir mucha mayor cantidad de piezas de las que ellos realmente necesitaban producir. A esto se sumó el hecho de que dichas máquinas estaban en capacidad de producir una muy pequeña variedad de piezas por lo cual era necesario contar con gran cantidad de ellas para producir lo necesario y Toyota por motivos presupuestales solo estaba en capacidad de contar con unas cuantas. Para solucionar este problema, Ohno compró algunas de las prensas utilizadas por las fábricas norteamericanas e ideó un sistema compuesto de rodillos que permitían cambiar fácil y rápidamente las matrices que daban forma a las planchas de acero a partir de las cuales eran forjadas las piezas que luego serian soldadas para constituir la carrocería del vehículo. Debido a esto fue que a finales de la década de los 50 se logro reducir de días a minutos el tiempo necesario para cambiar una matriz en las prensas. Otros hallazgos interesantes se fueron presentando paulatinamente. Entre estos esta el descubrir es menor al producir lotes pequeños que al producir lotes grandes pues así se reducía enormemente el costo en el que incurrían los productores en masa al tener que transportar grandes cantidades de productos terminado. Otro de los valiosos hallazgos de Ohno consistió en percatarse de que al producir una pequeña cantidad de piezas por lote era mucho más fácil percatarse de los defectos, analizarlos y corregirlos desde su causa raíz. Cabe a notar que en el sistema de producción en masa los errores eran hallados en la línea de ensamble ante lo cual se actuaba de las siguientes dos maneras: primero se trataba de reparar el error en la línea lo cual conllevaba al aumento del tiempo de ciclo de producción. La segunda opción era terminar de ensamblar el vehículo –aún con el defecto identificado- y enviarlo a un taller localizado al final de la línea donde era reparado a un alto costo, el cual más tarde iba a ser pagado por el consumidor. Para lograr que los operarios estuvieran más pendientes y concientizados
13
de la importancia de la calidad, Ohno se decidió a hacer de su mano de obra un grupo más capacitado y motivado que tomaran la iniciativa e idearan soluciones. soluci La falta de conocimiento, esfuerzo y motivación por parte de los trabajadores son una de las características más desalentadoras del sistema de producción en masa. Los hallazgos e innovaciones de Taiichi Ohno ponían en evidencia la abundancia de muda1originada a través de todo el entorno propiciado por el sistema de producción en masa. Toyota maduró el sistema de producción esbelta en la década de los setenta y lo replicó como una filosofía en el resto de su estructura organizacional con el fin de evitar evit y eliminar desperdicios en cualquier nivel de dicha estructura. Por esto último es que ya no solamente se habla del término Lean Manufacturing sino de los términos Lean Management y Lean Enterprise. La gente de Toyota que es pionera y ejemplo en la aplicación de la metodología aprende acerca de los tres flujos de valor que inciden directamente a cada proceso que es desarrollado. Estos flujos son: • • •
Flujo de Material. Flujo de Gente. Flujo de Información.
Si se tiene en cuenta que los principales factores factores que afectan negativamente a un proceso son su variabilidad (detrás de la variación, suelen existir causas asignables no identificadas ni resueltas que deben ser analizadas para eliminarlas), sus pérdidas y su inflexibilidad (incapacidad de adaptarse a las necesidades del cliente), se podría decir que actuando sobre ellos es posible conseguir una mejora significativa en los indicadores de rendimiento como son la calidad, los costes, el cumplimiento de los plazos de entrega y los tiempos de ciclo.
Figura 1. Las Claves de la Metodología Lean
Fuente: Elaboración propia 1
Término japonés cuyo significado engloba los materiales, esfuerzos y tiempos desperdiciados en cualquier proceso.
14
El término “lean” o “esbelto” se aplica a todos los métodos que contribuyen a lograr operaciones de cualquier tipo con un coste mínimo y eliminando los desperdicios generados por los 3 factores negativos mencionados anteriormente. La necesidad de Lean Manufacturing también se puede entender si observamos y analizamos algunos modelos financieros. Anteriormente los monopolios y las grandes compañías obtenían beneficios agregando a sus precios de venta un determinado margen mayor a sus costos. Esta fórmula era especialmente apropiada para los nuevos productos. Si los clientes deseaban el producto se veían forzados a pagar el precio fijado por la empresa. En el mercado actual, la competencia es mucho mayor entre quienes ofrecen los productos o servicios y por otra parte los consumidores son más exigentes y diversos; ahora se demandan más productos, en diversas presentaciones, con excelente calidad, se desea disponibilidad al instante y se buscan precios competitivos. Actualmente los modelos de costos suponen que es el consumidor quien determina el precio de venta. Las leyes antimonopolio han hecho que las compañías dominantes vayan desapareciendo. El productor o el prestador de servicios obtienen ahora su ganancia al sustraer el costo total al precio de venta establecido por el mercado. Como consecuencia de esto, la mejor estrategia para aumentar los márgenes de utilidad es reducir los costos de producción y a través de la reducción de los desperdicios y de los procesos que no agregan valor al producto o servicio. En otras palabras los fabricantes deben satisfacer la demanda de los consumidores a la vez que aplican menor cantidad de recursos. Conceptualmente se puede decir que Lean Manufacturing es esencialmente una filosofía que se enfoca en crear actividades de valor agregado para el cliente, la identificación y eliminación sistemática de desperdicios y la mejora en los ambientes de trabajo con el fin de aumentar la productividad. El enfoque principal de la metodología consiste en identificar cuáles son las actividades de valor agregado para el cliente y mientras esto ocurre, la eliminación de los desperdicios y la mejora continua se presentan como consecuencias de tal enfoque. Los principios, conceptos y técnicas de Lean Manufacturing permiten crear un eficiente sistema con la capacidad de reducir el tiempo entre la colocación del pedido y la entrega del producto permitiendo el flujo continuo del mismo. Se puede afirmar que mediante Lean Manufacturing la compañía adquiere una filosofía de gestión que consiste en la búsqueda de la mejora continua la cual ofrece una sostenibilidad a los resultados y que cobija a todas las personas involucradas. Se trata de un direccionamiento hacia la búsqueda de la calidad en el servicio y en la comprensión y satisfacción absoluta del cliente. Los conceptos y principios de Lean Manufacturing se han difundido en todos los sectores de la industria manufacturera generando los siguientes beneficios. 1. 2. 3. 4.
Reducción de los costos de producción. Reducción de inventarios. Reducción de tiempos de entrega. Aumento de los niveles de calidad.
15
5. Mano de obra más capacitada y motivada. 6. Mayor eficiencia de equipo. 7. Disminución de los desperdicios. 8. Disminución de sobreproducción. 9. Disminución del tiempo de espera (los retrasos). 10. Optimización del transporte y de los movimientos. Un aspecto importante en la metodología Lean es que ésta supone: •
Aprovechar la inteligencia y creatividad de todos los implicados en el proceso (Por ejemplo agrupando a las personas para estudiar los problemas detectados y buscar soluciones). • La adopción de un conjunto de herramientas de mejora (5´S, Just in Time, Kanban, dispositivos Poka Yoke, entre otros). El esquema o sistema de administración total de una planta manufacturera que incorpora las mejores prácticas, procesos y tecnologías, es decir, el esquema que permite la incorporación de Lean Manufacturing se representa en el siguiente gráfico.
Figura 2. Los 5 Principios de la Metodología Lean Manufacturing
Fuente: Elaboración Propia En conclusión se trata de una metodología que permite principalmente la adaptación de los sistemas de producción o administrativos a las modificaciones y cambios de la demanda, produciendo los bienes o servicios necesarios, en el momento oportuno y en las cantidades precisas. A través de esta metodología se busca impulsar la rentabilidad a
16
largo plazo, el crecimiento continuo y el aumento de la eficiencia de todas las operaciones a realizar.
17
3. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN INICIAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ENGOBES CERÁMICOS
En el proceso de producción de engobes que inicialmente se desarrollaba, se tenía la posibilidad de ofertar 4 referencias de dicho producto. El siguiente diagrama muestra la oferta. Las diferencias son las siguientes: • •
El engobe Tipo A contiene materiales de mayor tenacidad que el engobe Tipo B. Debido a esto el tiempo de molienda es mayor para el engobe Tipo A. El engobe para aplicación 1 contiene mayor cantidad de agua que el engobe a para aplicación 2. Esto indica que el peso/litro es mayor para los engobes a Campana y el tiempo de molienda es mayor para los engobes a Disco.
Figura 3. Referencias Engobes Cerámicos
Fuente: Elaboración Propia Antes de entrar en detalle con las actividades desarrolladas durante el proceso, se hace referencia a algunos puntos de referencia que constituirían una planta diseñada para la producción de engobes cerámicos. Además de estos, se mencionan algunos componentes adicionales que harían parte en el proceso. 1. Básculas. Deben ser calibradas dependiendo de las cantidades a ser pesadas. 2. Zonas de almacenamiento de materiales. 3. Tanques para almacenamiento de producto. Estos tanques deben tener una capacidad de almacenamiento acorde a la cantidad de producto resultante de cada bache de producción.
18
4. 5. 6. 7. 8.
Molino para molienda de engobes. Tamices vibratorios. Zona de enganche. Zona de carga de camiones para despacho. Planta de Aguas. Esta agua sería utilizada para cargar el molino.
Nota: En el área de los molinos se tendría una plataforma que posibilitaría que los operarios puedan cargar el molino y tomar las muestras de producto. Luego, el proceso de producción de engobes cerámicos se desarrolla como se muestra a continuación en la ilustración 4 y con más detalle en el siguiente apartado (Actividades desarrolladas durante el proceso)
Figura 4. Diagrama de flujo Proceso de Producción de Engobes Cerámicos.
Fuente: Elaboración Propia
19
3.1.
ACTIVIDADES PROCESO
DESARROLLADAS
DURANTE
EL
Las siguientes son las actividades a ejecutar durante la producción de engobes. 3.1.1 • • • •
Alistamiento: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: Inicio: Entregar ficha técnica de producción a los operarios encargados de esta actividad. Requerimientos del proceso: Ubicación, Receta (tipo de materias primas) y Fórmula (peso de cada una). Pasos de la actividad: Recibir ficha y orden de preparación - Traer materias primas desde zonas de almacenamiento – Pesar y ajustar las materias primas Transportar las materias primas hasta la zona de almacenamiento interna. Fin: Marcar el alistamiento con la ficha técnica de producción.
Para dar el mencionado inicio a esta actividad se considera la sostenibilidad de un stock de seguridad consistente en un a alistamiento de engobe Tipo A más uno o dos alistamientos de engobe Tipo B. en cuanto al tipo de aplicación del engobe, era indiferente la referencia disponible. 3.1.2. Cargue: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • •
•
Inicio: Revisar en lista de pendientes de la planta el próximo a realizar (confirmando que sea de engobe) y tomar la ficha técnica de producción con la cual fue marcado el alistamiento. Requerimientos del proceso: Verificar la disponibilidad del molino, cumplir el orden de adición de las materias primas al molino especificado en la ficha técnica de producción y cumplir protocolo para el cierre del molino. Pasos de la actividad: Recibir ficha y llevar las cargas a zona de enganche Abrir el molino y adosar los embudos de cargue – Enganchar y subir con el polipasto las tulas a la plataforma y dejarlas en posición de ser abiertas Verificar la receta, abrir las tulas y hacer la carga parcial del molino Desenganchar tulas vacías del polipasto y acomodarlas en plataforma Adicionar el agua en el molino según ficha técnica de producción - Cerrar el molino, quitar las granadas2 y dar unas vueltas para acomodar la carga – destapar el molino nuevamente y terminar de hacer la carga - Poner en operación el molino y diligenciar ficha técnica. Fin: Cerrar el molino.
3.1.3. Molienda: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: •
Inicio: Encender el molino.
2
Filtros ubicados en el interior del molino, los cuales obstruyen la salida de las bolas durante el descargue del engobe.
20
• • •
Requerimientos del proceso: Obtener los niveles especificados por el cliente respecto a las variables de calidad. Moler con la carga estándar de bolas. Pasos de la actividad: Encender el molino - Moler según ficha (carga de bolas, velocidad de giro y volumen de ocupación del molino) – Detener la molienda según ficha (tiempo). Fin: Detener el molino.
3.1.4. Inspección 1: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • • •
Inicio: Desenergizar el molino. Requerimientos del proceso: Tomar las muestras según procedimiento, desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en la ficha técnica de producción. Pasos de la actividad: Destapar el molino, tomar la muestra y llevarla al laboratorio ubicado sobre la plataforma. - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las 3 variables de calidad.
3.1.5. Ajuste 1: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • •
•
Inicio: Toma de decisión de ajuste. Requerimientos del proceso: Calcular las cantidades requeridas para el ajuste según los procedimientos establecidos y utilizando las herramientas necesarias. Pasos de la actividad: Ir desde el laboratorio en plataforma hasta el computador de piso para calcular las cantidades necesarias para ajuste - Dosificar la cantidad calculada - Cerrar el molino, programar el tiempo de giro adicional para homogeneización y parar el molino. Fin: Detener el molino.
3.1.6. Inspección 2: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • • •
Inicio: Desenergizar el molino. Requerimientos del proceso: Tomar las muestras según procedimiento, desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en la ficha técnica de producción. Pasos de la actividad: Destapar el molino, tomar la muestra y llevarla al laboratorio ubicado sobre la plataforma. - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las variables de calidad.
3.1.7. Inspección 3 – Aprobación Propiedades físicas: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: •
Inicio: Aprobación de las variables de calidad.
21
• •
•
Requerimientos del proceso: Tomar la muestra según procedimiento, desarrollar la prueba según procedimiento y registrar el resultado en la ficha técnica de producción. Pasos de la actividad: Detener el molino, Abrir el molino, tomar la muestra y llevarla al laboratorio de plataforma - Pasar la muestra al vaso de plástico, tomar lo necesario para otras pruebas y dejar parte en el vaso para la aprobación en cuestión - Esperar y aprobar resultados de las otras pruebas - Llevar muestra al laboratorio de la Planta - Preparar baldosa con aplicación del engobe y secarla Llevar baldosa con aplicación del engobe al horno industrial en Planta del cliente- Quemar pieza en horno industrial y regresarla al laboratorio de la planta de engobes - Aprobación visual del resultado y registrar en ficha técnica. Luego, se mide con dispositivo electrónico el color y el brillo. Es importante especificar que los operarios encargados de la molienda solo se encargan de llevar la muestra al laboratorio, de ahí en adelante el procedimiento es llevado a cabo por las personas del laboratorio cuyos desplazamientos y tiempos de ejecución de tareas no son objeto de análisis en este trabajo pues como se verá más adelante no deben tener incidencia en el tiempo total de producción. Fin: Aprobación resultado Prueba de Trineo.
3.1.8. Descargue, Tamizado y Almacenamiento: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • •
•
Inicio: Aviso de aprobación de la Prueba propiedades físicas al personal de molienda. Requerimientos del proceso: Descargue del volumen estándar de rendimiento en kilos molidos finales, tamizado al 100% y almacenamiento en los tanques adecuados. Pasos de la actividad: Acoplar mangueras al molino, acoplar mangueras de la motobomba al tamiz - Verificar disponibilidad de tanques (identificar producto remanente en ellos) - Acoplar el tamiz al tanque escogido y verificar que el tanque esté con las llaves de drenaje cerradas - Abrir llaves de las granadas acopladas al molino, encender las motobombas y encender el tamiz y su motobomba - Revisar el nivel de rebose y el funcionamiento del tamiz - Revisar el nivel de llenado del tanque, comparar con el estándar de descargue (rendimiento en kilos molidos), decidir cambio a tanque adicional y verificar flujo al tamiz. - Apagar todo el sistema de motobombas, quitar las mangueras de las granadas, cerrar las llaves, encender el molino, dar giros por 5 min, detener el molino, conectar de nuevo sistema de descargue - Terminar de descargar hasta que se reduzca el flujo, inyectar agua en el sistema de mangueras para recuperar el retenido en ellas hasta que el flujo que llega al tamiz sea poco viscoso y claro. Se apaga el sistema de motobombas y se desconecta las mangueras del molino. Fin: Quitar mangueras de descargue del molino.
3.1.9. Añejamiento: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • •
Inicio: Quitar mangueras de descargue del molino. Requerimientos del proceso: Tiempo de añejamiento de 24 horas y cumplimiento de variables de calidad. 22
•
•
Pasos de la actividad: Marcar el tanque con referencia y hora de almacenamiento y hora de terminación de añejamiento - Tapar tanque de almacenamiento para evitar contaminaciones del producto - Esperar tiempo de añejamiento. Fin: Cumplimiento de las 24 horas de tiempo de añejamiento mínimo.
3.1.10. Chequeo 1 de condiciones en tanque: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • •
•
Inicio: Cumplimiento de las 24 horas de añejamiento mínimo. Requerimientos del proceso: Tomar las muestras y desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en tanque. Pasos de la actividad: Tomar la muestra y llevarla al laboratorio de la planta Pasar la muestra al vaso de plástico, tarar el picnómetro, llenar el picnómetro, pesar y calcular el peso por litro – Anotar el peso por litro en la ficha técnica de producción - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las variables de calidad.
3.1.11 Ajuste de condiciones en tanque: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • •
•
Inicio: Toma de decisión de ajuste. Requerimientos del proceso: Calcular las cantidades requeridas para el ajuste según los procedimientos establecidos y utilizando las herramientas necesarias. Pasos de la actividad: Ir desde el laboratorio de la planta hasta el computador de piso para calcular las cantidades necesarias para ajuste - Dosificar la cantidades calculadas – Esperar la estabilización de condiciones en el tanque de almacenamiento – Marcar el tanque del producto con la señal que indica que el producto ya estaría apto para despacho. Fin: Esperar el tiempo necesario para la estabilización de condiciones.
3.1.12. Chequeo 2 de condiciones en tanque: Los aspectos más relevantes de esta actividad son: • • •
•
Inicio: Finalización tiempo de estabilización de condiciones. Requerimientos del proceso: Tomar las muestras y desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en tanque. Pasos de la actividad: Tomar la muestra y llevarla al laboratorio de la planta Pasar la muestra al vaso de plástico, tarar el picnómetro, llenar el picnómetro, pesar y calcular el peso por litro – Anotar el peso por litro en la ficha técnica de producción - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las 2 variables de calidad (peso/litro y viscosidad). Usualmente luego de esta inspección se determina que el producto ya es apto para despacho.
23
El diagrama de Gantt del proceso de producción de Engobes cerámicos (Ilustración 5) que se presenta a continuación corresponde a 3 baches (diferenciados por colores), los cuales se realizan durante 3 días más algunas horas adicionales. Allí se verá claramente como los alistamientos son realizados con un tiempo de anticipación elevado.
Dias Actividad
DÍA 1
DÍA 2
DÍA 3
DÍA 4
Alistamiento Cargue Molienda Inspección 1 Ajuste 1 Inspección 2 Aprobación Prop. Físicas Descargue y Tamizado Añejamiento
Tanque 1 Tanque 2 Tanque 3
Chequeos y ajuste en Tanque Figura 5. Diagrama de Gantt Inicial Proceso de producción de Engobes Cerámicos.
Fuente: Elaboración Propia
3.2. VALUE STREAM MAPPING - MAPEO DE LA CADENA DE VALOR
La implementación de Lean Manufacturing implica minimizar los procesos que no agregan valor en la mayor cantidad posible pues en algunos casos particulares este tipo de actividades llegan a representar el 75% del proceso de producción total, es por eso que tenemos que dar infinita atención a establecer el flujo del proceso y que igualmente permita identificar el desperdicio y dictaminar cuales son las actividades que agregan valor desde el punto de vista del cliente. Antes de entrar en detalle, se define el concepto valor considerando las siguientes observaciones: •
El Valor es el producto o servicio indicado, suministrado en la cantidad exacta, en el momento y lugar preciso al consumidor.
24
• • • •
El Valor es solo definido por el cliente. El Valor solo puede ser determinado correctamente en el momento en que las necesidades del cliente estén perfectamente identificadas y comprendidas. El Valor representa las formas y las funciones que se deben desarrollar en el proceso. Las actividades que no representan Valor para el cliente son consideradas desperdicio.
El Análisis de la Cadena de Valor –Value Stream Analysis-es un método por el cual los principios y herramientas de la metodología Lean son aplicados para sondear las actividades de cualquier proceso. Este análisis también puede ser definido como el método por el cual las personas de cualquier compañía buscan aumentar el nivel de comprensión de los procesos que allí se desarrollan y así mismo poder visualizar más fácilmente las posibles mejoras. Uno de los principales objetivos del análisis de la cadena de valor consiste en desarrollar un proceso en el cual la mayoría (por no decir todas) de actividades agreguen valor al producto y estén ligadas entre sí para crear un flujo continuo de valor. El Mapa de la Cadena de Valor – Value Stream Map (VSM) -es una herramienta para dar soporte al análisis de la cadena de valor pues a través del VSM los resultados de tal análisis son descritos e ilustrados. El VSM de un proceso sirve para describir procesos altamente complejos de una manera muy sencilla. Esta simplificación del proceso provee una clara percepción y entendimiento, y ofrece facilidad en la comunicación de dichas percepciones. La cadena de valor del producto es analizada y mapeada con el fin de reducir el desperdicio en el proceso, para mejorar el flujo a través de las distintas actividades y para determinar la capacidad instalada de producción que permita responder rápidamente ante cambios en la demanda ocasionados por jalones3 de parte de los clientes. La expresión anterior es particularmente importante en el caso de la producción de engobes pues el desabastecimiento de la línea de aplicación de engobes traería serías consecuencias económicas para el cliente y por otro lado la sobreproducción de este producto provocaría una saturación de los espacios de almacenamiento y un vencimiento del producto. Por esto es que las actividades de la producción de engobes deben ser desarrolladas únicamente en el momento que el cliente así lo demande. El principio fundamental de la herramienta VSM es mapear el estado actual del proceso y aplicar algunas de las otras herramientas de Lean Manufacturing con el fin de crear una visión de un estado futuro mejorado del proceso. Se hace hincapié en el hecho de que para crear un estado futuro las actividades que no agregan valor deben ser identificadas. Algunas de estas actividades son consideradas como soporte de las actividades que verdaderamente agregan valor o son consideradas completamente innecesarias. Tanto el análisis como el mapa de la cadena de valor representan una perspectiva diferente a la tradicional manera de analizar los procesos verticalmente y propone pasar a un análisis horizontal. Con esto se pretende proponer el hecho de observar el proceso 3
Para mayor claridad se recomienda consultar sobre Sistemas Pull.
25
a través de las actividades, funciones, departamentos y demás áreas con el fin de conectar dichas áreas en una cadena de valor que enseñe un flujo que vaya desde los proveedores, atraviese la compañía y llegue a los clientes. Para complementar esto, se propone dar una mirada general al flujo del proceso y ver también la eficiencia del sistema en lugar de analizar la eficiencia de una sola actividad de un solo proceso de la compañía. Muchas de las personas que aplican la herramienta VSM parecen pensar que esta es por sí misma una mejora. Como se ha dicho anteriormente esta sirve para tener un conocimiento más claro del flujo de cualquier proceso pero no representa estrictamente una mejora que sea desde ningún punto de vista medible. El mejoramiento viene al dar los pasos que conduzcan a un objetivo previamente establecido y que representa un estado mejor al que se tiene actualmente. El mapeo de la cadena de valor es muy útil en busca de este propósito pero es solo una herramienta y no un mejoramiento por sí misma como ya se ha mencionado. En lugar de mapear todos los procesos y esperar que las mejoras se empiecen a presentar por si solas lo más recomendable es comenzar por hacer las mejoras en una actividad que genere valor y de ahí en adelante pasar al resto de la cadena, incluyendo las actividades que son solo soporte de las que agregan valor – mencionadas anteriormente- y teniendo presente el hecho de que aquellas actividades que son completamente innecesarias deben ser eliminadas. De esta manera es posiblemente más fácil el trabajar en lo que verdaderamente se necesita. Para lograr hacer el mapa de la cadena de valor y conseguir a la vez que su desarrollo sea exitoso debemos considerar los siguientes aspectos: • • • • • • •
Conformar un equipo de trabajo que este abierto al cambio y dispuesto a trabajar en la implementación de la metodología. Disponer de una o varias personas que se encarguen directamente de sacar adelante el proyecto. Obviamente es necesario que el proceso pueda ser mapeado, es decir, que se pueda identificar el flujo de información, material y personas relacionadas con el proceso. El hecho de hacer el mapa de la cadena de valor causa mayor impacto cuando el proceso consume demasiados recursos (tiempo y dinero) y tiene unos niveles de calidad que no son los adecuados. Es necesario establecer el punto inicial y final. Se requiere tener un indicador de rendimiento que nos muestre el estado inicial del problema y la mejora a través del proyecto. Para este caso se utilizará el Lead Time Es de extrema importancia contar con el concepto del cliente para poder percibir adecuadamente que es lo que el identifica como valor agregado en el producto.
Por último, estos son los pasos a seguir para mapear la cadena de valor del producto: • •
Mapear todos los pasos que dan el flujo al proceso (este debe ser mapeado horizontalmente). Se colocan todos los inventarios dentro del proceso (WIP), identificando el material y la cantidad ya sea en cantidades según takt times o tiempo de inventario.
26
• • • • • • •
Luego se mapea el flujo del material. Se llena el valor dentro de cada actividad en su caja de datos. Se colocan los tiempos de espera entre cada proceso. Se coloca el flujo de la información. Se obtiene la línea de tiempo. Se cuantifican los datos totales de la cadena. Además de lo concerniente al mapa de la cadena de valor del producto, se debe evaluar que información adicional es interesante tener en cuenta y obtenerla.
Para este trabajo se analizó y se elaboró el mapa de la cadena de valor teniendo en cuenta las actividades del proceso descritas anteriormente. También se incluyeron otras actividades del proceso aunque no se especificaran detalles de estas. Teniendo en cuenta los puntos anteriores se realizó el Value Stream Map (Mapa de Cadena de Valor), Cabe aclarar que los tiempos están expresados en minutos.
27
Figura 6.Mapa Cadena de Valor-Producción Engobes cerámicos
Fuente: Elaboración Propia
28
Al cuantificar los datos totales de la cadena se obtuvo lo siguiente: Tabla 1. Datos del proceso de producción de engobes cerámicos en su estado inicial Datos Totales TEP (Tiempo Efectivo del Proceso) TMP (Tiempo Muerto en el Proceso) TTP (Tiempo Total del Proceso) FTQ (First Time Quality)
2.197 350 2.547 0%
Fuente: Elaboración Propia Tabla 2. Clasificación Inicial de tiempos del proceso de producción de engobes cerámicos Tipificación de Tiempos del proceso Tiempo de Valor Agregado
1855
Tiempo de VA respecto a TTP
73%
Tiempo de Valor No Agregado Tiempo de NAV respecto a TTP
646 25%
Fuente: Elaboración Propia Donde el Tiempo Efectivo en el Proceso (TEP) representa el tiempo necesario para transformar los insumos en el producto terminado que el cliente quiere. Este tiempo no incluye el tiempo que toman los retrasos, las interrupciones, la realización de otras tareas, las esperas por información, entre otros; este tipo de incidentes son los que nos permiten calcular el Tiempo Muerto en el Proceso (TMP). El First Time Quality (FTQ), indica el nivel de cumplimiento con los requerimientos de la actividad o proceso que se obtiene en cada uno cuando estas son realizadas por primera vez. Para conocer el FTQ de todo el proceso basta con multiplicar los FTQ´s de todas las actividades.
3.3.
CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN INICIAL
Un paso importante en todo proceso de mejora consiste en documentar y medir el desempeño actual de las operaciones a estudiar. Es importante conocer la situación actual para determinar los objetivos hacia los cuales se quiere enfocar y los medios necesarios para cumplirlos. Sabemos que la capacidad de todo proceso está determinada por la actividad que requiera más tiempo o más recursos (cuello de botella). Para este caso, el cálculo de la capacidad instalada de producción (CIP) requiere que se considere el conjunto de actividades que no se pueden desarrollar simultáneamente y que toma más tiempo. Este conjunto de actividades está conformado por el cargue, la molienda, inspecciones, aprobaciones, descargue y tamizado. En total, este conjunto de actividades requiere de 1181 minutos para ser desarrolladas.
29
Nota: Algunas actividades no se desarrollan simultáneamente no por que no sea posible sino debido al estándar de operación inicial. Además de lo anterior, se deben considerar las siguientes suposiciones: • • •
El tiempo a laborar en un día es de 24 horas con una eficiencia teórica de 85%. La unidad de producción es de 18 toneladas Se trabajan 25 días por mes.
Luego, la Capacidad Instalada de Producción inicial es: 60 24 0.85 25 í 18 1 "#$ 1 1 í !! %&' 1181
30
4. LOS 7 DESPERDICIOS
Recordemos que el objetivo básico de la metodología Lean Manufacturing es la eliminación de desperdicios, los cuales podemos definir en términos generales como: • • •
Cualquier cosa que no sea lo estrictamente necesario (equipos, materiales, piezas, espacio y esfuerzo) para crear valor para el cliente. Es todo aquel paso innecesario para efectuar un trabajo que no agrega valor al producto y por lo que el cliente no está dispuesto a pagar. Cualquier elemento que implique menor competitividad en el mercado.
Figura 7. Identificación de los desperdicios.
Fuente: Elaboración Propia Los desperdicios son el principal factor para el aumento de los costos de fabricación, representan usualmente el tiempo total de producción y se pueden diferenciar en siete tipos distintos.
31
1. Sobreproducción: Se puede decir que es el más grave de todos pues impulsa el surgimiento de los demás tipos de desperdicios y se origina al producir cantidades mayores a las demandadas por los clientes, al producir a un ritmo más rápido del necesario, al adelantarse en el programa de producción o al no hacer una pausa en las actividades en el momento en que se debería. Como consecuencia de esto se exceden las cantidades de producto en proceso y terminado haciendo que se necesite ocupar mayor cantidad de espacio para el almacenamiento del exceso de inventario, se tendría consumo inapropiado de materias primas, sobreutilización de la mano de obra y desgaste innecesario de las máquinas. Todo esto lleva a las compañías a tener una aparente seguridad ante cualquier anomalía o cambio.
Figura 8. Consecuencias de la Sobreproducción
Fuente: Elaboración Propia 2. Esperas: Es el tiempo ocioso generado al esperar materiales, información, autorizaciones o mediciones durante o entre actividades del proceso. Puede resultar obvio el concluir que esperar es una actividad que no agrega valor y por lo tanto esta debe ser eliminada de cualquier proceso productivo tan pronto como sea posible.
32
3. Transportes innecesarios: Esta claro que transportar los materiales es algo necesario, sin embargo es algo que no agrega valor pues a los clientes no les interesa que tanto se transporte el producto y no están dispuestos a pagar por esto. Además se debe tener en cuenta que fácilmente se pueden presentar daños durante el transporte. Lo anterior debe motivar a que los transportes innecesarios sean eliminados de cualquier actividad. Este tipo de desperdicio se genera especialmente cuando las herramientas y/o/ los materiales se almacenan lejos de los puestos de trabajo o cuando el WIP (Work in process) se debe transportar largar distancias sin importar que medios se utilicen (Montacargas, bandas transportadoras, camiones, entre otros). 4. Procesos innecesarios: Consiste en el desarrollo de tareas que para nada agregan valor al producto y que normalmente son ejecutadas debido a fallos en los equipos, errores procedimentales en las actividades del proceso o desafortunadamente a un mal estándar de operación. 5. Exceso de inventario: El producto en proceso, las materias primas o los productos terminados en inventarios no agregan valor, por el contrario estos incrementan los costos de producción pues se requiere utilizar más espacios, equipos, mano de obra y algunos otros servicios adicionales para la operación y administración de dicho inventario. Otro aspecto negativo del exceso de inventario es la posibilidad de que los objetos o materiales que se están almacenando sufran algún deterioro o daño y por tanto queden inutilizables. 6. Movimientos innecesarios: Se identifican como movimientos innecesarios a cualquier desplazamiento más allá de lo necesario que las personas deban realizar durante la ejecución de su trabajo, es decir, buscar, alcanzar o acomodar partes o herramientas. Este tipo de movimientos se originan comúnmente a partir de lay-outs inadecuados, sobreproducción, exceso de inventarios o procesos innecesarios. No se debe confundir los transportes innecesarios con los movimientos innecesarios pues estos últimos se refieren únicamente a los movimientos realizados por las personas. 7. Defectos: Los productos defectuosos son los que no satisfacen las necesidades de los clientes y por ende provocan inconformidad, reclamos o devoluciones. Este tipo de productos inducen a un derroche de materiales y tiempo con el fin de corregir el defecto y entregar el producto dentro de las especificaciones, o simplemente al tener que ser desechado.
33
Figura 9. Consecuencias de los defectos
Fuente: Elaboración Propia Ahora, teniendo en cuenta el marco teórico de los 7 desperdicios y analizando los aspectos iníciales del proceso se procede a la identificación de estos en la producción de engobes cerámicos.
4.1. IDENTIFICACIÓN DE LOS 7 DESPERDICIOS EN EL PROCESO PRODUCTIVO. PRODUCTIVO
A continuación se detallaran los desperdicios posiblemente más comunes que se encuentran al estudiar el proceso de producción de engobes cerámicos. cerámicos 4.1.1. Alistamiento:: A continuación se especifican los desperdicios desperdic presentes en esta actividad del proceso productivo. productivo • •
Sobreproducción: Como se puede observar en el VSM (Ilustración 6) esta actividad se desarrolla bajo la la premisa de mantener 54 toneladas - equivalentes a 3 alistamientos de inventario. Esperas: Apoyo a otras actividades no pertenecientes a la producción de engobes por parte de los operarios, Prestar la montacargas – vital para esta actividad – para desarrollar desarrollar otras actividades, atascamiento de las válvulas de los silos de la planta de compuestos e imprevistos al derramarse algún material.
34
• • •
• •
Transportes innecesarios: Desplazamientos a sitios de almacenamiento para transportar los insumos necesarios para ajustar las cantidades a alistar. Procesos innecesarios: Ajuste de cantidad en tulas de alistamiento. Exceso de inventarios: Tal y como se menciono en la explicación de los 7 desperdicios, la sobreproducción es el más grave pues a partir de él se generan más desperdicios. Acá se puede observar esto claramente pues el exceso de inventarios se origina por la sobreproducción de alistamientos. Movimientos innecesarios: No Aplica. Defectos: En esta actividad es de suma importancia la precisión en el peso de los materiales alistados. Cuando las cantidades son inadecuadas por exceso o por defecto se incurre en un desbalanceo de la formula lo cual acarrearía un producto final cuyas condiciones no serían las adecuadas. En esta actividad se observó que no se tiene precisión en el peso debido a que el estándar de operación no considera la realización de un ajuste por el peso de las estibas, descalibramiento de las básculas y descontrol en el sistema de dosificación de los silos al tener que alistar materiales en cantidades que exceden el rango permitido en las tulas y propiciando así que se queden cantidades sin adicionar.
4.1.2. Cargue del molino: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • •
•
• • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: Según las observaciones realizadas, los tiempos de alimentación de los operarios coinciden con el cargue del molino y generan una espera en el proceso de 53 minutos. Esto se debe a que los horarios de alimentación son en las primeras horas luego de transcurrido el cambio de turno. Transportes innecesarios: Transporte de agua desde cualquier lugar distinto a los tanques de agua destinados originalmente para esta función. Esto se genera debido averías de la planta de aguas. Transportar el alistamiento desde su sitio de almacenamiento hasta la zona de enganche al polipasto o cualquier medio utilizado para elevar las cargas. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: Subir y bajar las escaleras de acceso a la plataforma de los molinos para enganchar las tulas a los polipastos. Defectos: No aplica.
4.1.3. Molienda: Para que el proceso de molienda sea llevado a cabo de manera adecuada, se debe tener estandarizados los aspectos más relevantes que condicionen los aspectos más influyentes en cualquier proceso de molienda: el volumen de llenado, la velocidad de giro del molino y la distribución de los diferentes tamaños de bola. 4.1.4. Inspección 1: Aunque el solo de hecho de realizar inspecciones indica la presencia de desperdicios, se especifica que durante su desarrollo no se incurre en ninguno de los 7 desperdicios.
35
4.1.5. Ajuste 1 del peso por litro: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • • • • • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: Espera por transporte de agua desde algún lugar diferente al inicialmente especificado. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: Descender desde la plataforma hasta el computador de la planta para calcular la cantidad de agua requerida para realizar el ajuste. Defectos: No aplica.
4.1.6. Inspección 2: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • •
• • • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: Algunos molinos disponen de un sensor que permite que las bocas queden en posición de ser abiertas por el operario. Sin embargo, considerando que estos sensores funcionan por lo general cuando el tiempo de molienda es superior a una hora, el tiempo de molienda durante el ajuste, en caso de que sea necesario tiempo de molienda adicional, es inferior a este periodo de tiempo por lo cual los operarios deben maniobrar con el botón de encendido y apagado del molino para dejar el molino en posición después de haber terminado el tiempo de molienda. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: No aplica. Defectos: No aplica.
4.1.7. Inspección 3-aprobación de propiedades físicas del producto: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • • • • • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: Espera de muestras para control de propiedades físicas de otras referencias desde producción, más el tiempo de preparación de todas. El tiempo requerido por estas actividades alternas puede ser muy variable. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: No aplica. Defectos: No aplica.
36
4.1.8. Descargue y tamizado: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • •
• • • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: Atascamiento de filtros para frita y/o avería de motobombas. Se genera una espera adicional debido al cambio a tanque adicional de almacenamiento cuando los tanques de los que se dispone no son los adecuados para recibir todo el producto contenido en el molino. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: No aplica. Defectos: No aplica.
4.1.9. Añejamiento: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • • • • • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: No aplica. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: No aplica. Defectos: No aplica.
4.1.10. Chequeo 1 en tanque: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • • • • • •
•
Sobreproducción: No aplica. Esperas: No aplica. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: Todos los tiempos de ir a buscar el muestreador y el de ir y volver del laboratorio dos veces, una para ir por el muestreador e ir al tanque y otra para llevar la muestra al laboratorio y regresar a la zona de despacho. Defectos: No aplica.
4.1.11. Ajuste en tanque: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • • • •
Sobreproducción: No aplica. Esperas: Tiempo de estabilización del defloculante durante 6 minutos Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica.
37
• •
•
Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: Se consideran desperdicio todos los desplazamientos realizados por el operario para dirigirse del laboratorio a la zona del tanque, los tiempos para bajar por el agua y subirla en baldes pequeños y el ir a pesar el defloculante. Esto demora 4 minutos Defectos: No aplica.
4.1.12. Chequeo 2 en tanque: A continuación se especifican los desperdicios presentes en esta actividad del proceso productivo. • • • • • •
•
Sobreproducción: No aplica. Esperas: No aplica. Transportes innecesarios: No aplica. Procesos innecesarios: No aplica. Exceso de inventarios: No aplica. Movimientos innecesarios: Todos los tiempos de ir a buscar el muestreador y el de ir y volver del laboratorio dos veces, una para ir por el muestreador e ir al tanque y otra para llevar la muestra al laboratorio y regresar a la zona de despacho. Defectos: No aplica.
38
5. TAKT TIME Y PARED DE BALANCEO
Uno de los objetivos a alcanzar con la implementación de Lean Manufacturing es entregar el producto en la cantidad demandada y cuando se demanda. Esto hace necesario un ritmo de producción que se adapte a la demanda en todo momento y a cualquier nivel cuantitativo. Al no trabajar al ritmo impuesto por la demanda de producto, fácilmente se generarían desperdicios. Se tiene que luego de no entregar las cantidades de producto demandadas y en el momento en oportuno, se genera sobreproducción y exceso de inventarios (cuando se produce más o antes de tiempo) o esperas e insatisfacción del cliente (cuando se produce menos o con alguna demora). El Takt Time (TT) es un ritmo de producción ajustado a la demanda y que se adapta fácilmente a las variaciones de esta. El Takt Time se determina de la siguiente manera: () (
( * + * ,- . + . /0 - 1-
Donde el Tiempo Disponible Real representa el tiempo del que verdaderamente se dispone para producir. El TT está dado en términos de Tiempo/ Batch de molienda. Es claro que este tiempo representa el tiempo a destinar para cada unidad de producto y para que este pueda ser el tiempo de ciclo real4 se debe constatar el hecho de que cada puesto o centro de trabajo debe entregar una unidad de producto al siguiente puesto a este mismo ritmo pues así se puede tener la seguridad de que el último puesto de trabajo entregará una unidad de producto terminado a este mismo ritmo o tiempo de ciclo. No obstante se deben cumplir las siguientes condiciones iníciales: 1. Balanceo de las actividades y del proceso. 2. Trabajo en todos los puestos de trabajo al ritmo impuesto por el TT. Más allá de lo anterior, se debe determinar la ineficiencia con la cual se opera en este tipo de procesos y estimar su incidencia en el TT. Se basa el tiempo que se le debería dedicar a cada unidad de producto y en los factores que afectan el flujo normal de las actividades. El Actual Takt Time se determina de la siguiente manera: 21 0- () (
( * + * ,- . - 34 1 1 - *1 + . /0 - 1-
4
Tiempo que transcurre desde que se obtiene una unidad de producto terminado hasta que se obtiene la siguiente.
39
Donde la eficiencia del El Actual Takt Time (ATT) es el tiempo PERMITIDO para producir una pieza.proceso es de 85%. El ATT está dado en términos de Tiempo/ Batch de molienda. Claramente se puede observar que tanto el Takt Time como el Actual Takt Time son el inverso de la capacidad la cual se representa en términos de unidad/tiempo. Ahora, para calcular el Takt Time y el Actual Takt Time de la producción de engobes se consideran los siguientes supuestos: • • •
Demanda o requerimiento del cliente: 1100 toneladas/mes. Unidad de producción= 18.000 Kg. Tiempo Disponible Real: 25 días/mes. 1 1 í 1 1000 78 1 0 6
25 í 24 60 1 ( 18000 78 0.001698 0 1
*1 55 1100
Como se dijo anteriormente () (
1 589.09 *1 55 0
Ahora, considerando los factores que afectan el flujo normal dentro del proceso se calculó el Actual Takt Time de la siguiente manera: 1 1 í 1 100 1000 78 1 0 6
25 í 24 60 85 1 ( 18000 78 0.001997 0 1
*1 :55 1100
Por tanto
21 0- () (
1 500.73 *1 :55 0
Es importante insistir en que el Takt Time define la velocidad de producción y el tiempo de ciclo óptimo para operaciones secuenciales, es decir, debe guiar la forma en la que el material fluye durante el proceso.
5.1. PARED DE BALANCEO Y BALANCEO DE OPERACIONES
Si bien los sistemas pull, la proximidad entre puestos de trabajo, el takt time, el VSM y demás herramientas y conceptos muy valiosos e importantes en el ámbito del modelo de producción propuesto por Lean Manufacturing, no son suficientes para tratar de evitar los desperdicios mencionados anteriormente. Con este se quiere evidenciar la necesidad
40
de equilibrar o balancear las operaciones realizadas en los puestos o ciclos de trabajo, es decir, se debe procurar por que la carga de trabajo sea equitativa a cada unos de ellos con el fin de lograr que todos estén al mismo nivel de capacidad. capacidad. De no conseguir esto, fácilmente aquellos puestos o ciclos de trabajo representarían cuellos de botella del proceso, lo que llevaría a que el flujo del proceso se vea interrumpido al llegar a estas etapas – generando posiblemente un stock y esperas en los siguientes procesos. El objetivo sería entonces brindar un balance al sistema pull para así lograr potenciar la eficiencia y lograr la eliminación de desperdicios. Se sabe que las maquinas están en capacidad de trabajar a un ritmo establecido, por tanto se debe procurar de disponer para cada actividad las suficientes para estar en capacidad de trabajar al ritmo del takt time. No obstante, se insiste en el no dejar a un lado el distribuir adecuadamente la mano de obra, tratando de brindar el mayor balance ba a través del proceso y asegurando, una vez más, que se pueda trabajar al ritmo del takt time. Para determinar que tan balanceadas se encuentran las actividades del proceso y a qué ritmo se está produciendo respecto al takt time se utiliza una gráfica gráfic de barras conocida como “pared pared de balanceo”. balanceo
Figura 10. Pared de Balanceo Inicial para el Proceso de Producción de Engobes
Fuente: Elaboración Propia a partir de observaciones realizadas Como se puede observar, las condiciones iníciales bajo las cuales se desarrollaba de el proceso no permitirían an a la planta trabajar al ritmo del takt time ni contar con un estado
41
de equidad en cuanto a la asignación de actividades para los operarios y los puestos de trabajo. Además de lo anterior, esto demuestra que en su estado inicial, el proceso era incapaz de producir las cantidades especificadas por los clientes. Nota: los 1152 minutos de añejamiento representan el tiempo transcurrido entre la finalización de 2 añejamientos consecutivos. Respecto a la aparición en la ilustración 10 de las líneas representativas del takt time y del actual takt time, como se había definido anteriormente, el primero representa el ritmo de producción ajustado a la demanda y el segundo representa también dicho ritmo pero tomando en consideración la ineficiencia inherente a este tipo de actividades. En este caso, la línea del actual takt time representa el ritmo en que se debe producir. No obstante, como ya se ha mencionado repetidamente, el propósito de la metodología es eliminar todo desperdicio y en este contexto el objetivo sería igualar ambas cantidades.
5.2. FLEXIBILIDAD ANTE CAMBIOS EN LA DEMANDA
Otro de los objetivos de la metodología Lean Manufacturing es la flexibilidad en la adaptación a los cambios en la demanda. Este objetivo surge al pensar que un proceso en el cual solo se desarrollen actividades que agreguen valor y que además se pueda adaptar fácilmente a la demanda real puede ser altamente competitivo. La flexibilidad es muy importante pues en su ausencia se generarían desperdicios. Al momento de producir cantidades mayores a las demandadas aparecerían los desperdicios que se identificaron anteriormente como consecuencia de la sobreproducción. Desde otra perspectiva, sería el cliente quien quedaría insatisfecho ante la demora en la entrega de sus pedidos, es decir, se generaría un desperdicio por defecto. Examinando lo expuesto anteriormente, el balanceo de las operaciones según el ritmo de trabajo impuesto por la demanda debe considerar las posibles fluctuaciones motivadas por la dinámica de su mercado y así, disminuir el riesgo de aparición de los desperdicios que podrían aparecer como consecuencia del desfase entre el ritmo de trabajo y la demanda. En aras de balancear las operaciones y de alcanzar bajo estas condiciones la flexibilidad de la que se está haciendo referencia, es necesario que el modelo de producción considere ciertas condiciones o parámetros los cuales son muy difíciles de cumplir o establecer bajo la óptica del modelo de producción en masa: •
La formación de los operarios debe ser tal que estos se encuentren en capacidad de realizar cualquier tarea que se les asigne al momento de organizar las equivalencias en las tareas. Bajo la concepción del modelo de producción en masa se cuenta con personal especialista, es más, se le forma para que sea así y se le asignan diferentes categorías a cada especialidad.
42
•
Debe existir una distribución física de todos los procesos y/o actividades que asegure cercanía entre estas con el fin de facilitar a los operarios el poder realizar la carga de trabajo que los ajusta al takt time. Esto se hace comúnmente con celdas de manufactura. Para el modelo de producción en masa siempre ha sido más atractiva la distribución tipo taller.
•
En lo que a las máquinas respecta, la flexibilidad aplica al operarlas según la demanda y no según su capacidad. Cuando la demanda no requiera de utilizar las máquinas en un 100%, estas deben ser detenidas. No obstante, considerando el hecho de que la demanda puede incrementar, se recomienda disponer no solo de la capacidad necesaria para operar al ritmo del takt time, sino disponer de una capacidad adicional para prevenir un aumento considerable en el ritmo de trabajo en el momento que la demanda se incremente. Nuevamente, nos encontramos ante una condición para la flexibilidad difícilmente aceptable bajo los parámetros de funcionamiento del modelo de producción y/o gestión en masa el cual asume como un hecho inexpugnable la necesidad de producir al 100% de la capacidad de las máquinas. Esto, elimina de tajo cualquier posibilidad de flexibilidad en el proceso.
En conclusión, para la flexibilidad se requiere de una distribución física que represente un flujo claro y permita la asignación de tareas a los operarios de acuerdo al ritmo de trabajo requerido para satisfacer la demanda lo cual se consigue al disponer de una mano de obra con las aptitudes y capacidades para realizar cualquier labor que se le encomiende y aceptando que las máquinas sean operadas al ritmo que la demanda exija.
43
6. PROPUESTAS DE MEJORA Y ANÁLISIS DEL ESTADO FINAL DEL PROCESO
En este capítulo se expone las propuestas a considerar en el plan de trabajo y su impacto en el proceso al momento de la ejecución.
6.1
PROPUESTAS DE MEJORA
Ahora, analizando la situación inicial y los objetivos del proyecto, se esperaría que las siguientes observaciones contribuyan en cierta a medida a desarrollar el proceso de acuerdo a las características buscadas por la metodología Lean Manufacturing. • • • • • • • • • • • • •
Alistar el material considerando la cercanía con el sitio en el cual se elevan las cargas. Asegurar que el pesaje realizado por los operarios en el alistamiento sea el exacto. Aumentar la velocidad de los medios utilizados para elevar las cargas. Modular según fórmula las tulas de los materiales que más ajuste de peso requieren. Almacenar adecuadamente los materiales para evitar su empaste debido a la humedad. Garantizar el correcto suministro de agua. Garantizar en todo momento una carga adecuada de bolas, volumen de llenado y control de las demás variables que inciden en el funcionamiento del molino. Descargar el molino utilizando motobombas de mayor diámetro. Esta propuesta también incluiría la utilización de los demás componentes necesarios para el descargue del producto, todos con el mismo diámetro. Asignar un tanque exclusivamente para la descarga del molino y asegurar su disponibilidad para el momento en que se deba realizar dicha actividad. Garantizar que el tamizado se haga a un tanque vacío con la capacidad suficiente para contener toda la descarga. En lo posible, usar dos o más tamices vibratorios para el tamizado del engobe. Ubicar un computador cercano a todos los puestos de trabajo. Eliminar en cuanto sea posible las inspecciones durante el proceso productivo.
44
Adicionalmente, se podrían plantear nuevas reglas o restricciones a partir de las cuales de debería planear la programación de las actividades con el propósito de balancearlas y de facilitar que cada centro de trabajo o conjunto de actividades se efectué según el takt time. Algunos puntos importantes al respecto son: •
Realizar el alistamiento para el próximo bache durante la molienda, es decir, durante la molienda de la orden # 1 de engobe se podrían alistar los materiales de la orden # 2. Con esto se podría eliminar las toneladas de inventario producidas por el almacenamiento de los materiales alistados para moliendas sobre las cuales no se tiene certeza en cuanto a la fecha de su pedido. Descargar el molino inmediatamente finalizada la molienda con el fin de reducir al máximo la formación de lodo al interior del molino lo cual representaría un desperdicio de producto terminado o de tiempo al necesitar tapar, programar tiempo de giro y destapar nuevamente el molino para recuperar dichos lodos. De igual manera, el descargar el molino rápidamente facilitaría realizar un cambio rápido de referencia.
•
•
Considerando el impacto de estas observaciones en el proceso productivo se obtuvieron los siguientes resultados.
6.2 SITUACIÓN CERÁMICOS
FINAL-PRODUCCIÓN
DE
ENGOBES
A continuación se exponen los aspectos más importantes a desarrollar por cada actividad que compone el proceso 6.2.1
Alistamiento: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • • •
Inicio: Entregar ficha técnica de producción a los operarios encargados de esta actividad. Requerimientos del proceso: Ubicación, Receta (tipo de materias primas) y Fórmula (peso de cada una). Pasos de la actividad: Recibir ficha y orden de preparación - Traer materias primas desde zonas de almacenamiento – Pesar y ajustar las materias primas Transportar las materias primas preferiblemente hasta la zona de enganche. Fin: Marcar el alistamiento con la ficha técnica de producción.
45
Figura 11. Diagrama de Flujo Final-Proceso de producción de Engobes Cerámicos
Fuente: Elaboración Propia
46
6.2.2. Cargue: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes •
Inicio: Revisar en lista de pendientes de la planta el próximo cargue a realizar (confirmando que sea de engobe) y tomar la ficha técnica de producción con la cual fue marcado el alistamiento. Requerimientos del proceso: Verificar la disponibilidad del molino, cumplir el orden de adición de las materias primas al molino especificado en la ficha técnica de producción y cumplir protocolo para el cierre del molino. Pasos de la actividad: Recibir ficha - Abrir el molino y adosar los embudos de cargue – Enganchar y elevar la carga con polipasto o por cualquier otro a la plataforma las tulas que estén en la zona de enganche y transportarlas hasta la boca del molino más próxima, es decir, las más cercana al borde de la plataforma, en caso de que este tenga dos bocas – Enganchar las tulas que se encuentran sobre la plataforma y transportarlas hasta la boca del molino más próxima - Verificar la receta a través del chequeo de la marcación de las tulas Abrir las tulas y hacer la carga parcial del molino - Desenganchar tulas vacías del objeto utilizado para elevar las cargas y acomodarlas en plataforma Adicionar el agua en el molino según ficha técnica de producción - Cerrar el molino, quitar las granadas y dar unas vueltas para acomodar la carga en caso tal de que durante el cargue se genere un cono de material – destapar el molino nuevamente y terminar de hacer la carga - Poner en operación el molino y diligenciar ficha técnica. Fin: Cerrar el molino.
• •
•
6.2.3. Molienda (etapa 1): Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • •
Inicio: Encender el molino. Requerimientos del proceso: Obtener los niveles especificados por el cliente respecto a las variables de calidad, cumplir con rendimiento y moler con la carga estándar de bolas. Pasos de la actividad: Encender el molino - Moler según ficha (carga de bolas, velocidad de giro y volumen de ocupación del molino) – Detener la molienda según ficha (tiempo). Fin: Detener el molino.
• •
6.2.4. Inspección 1: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes •
Inicio: Desenergizar el molino.
47
• • •
Requerimientos del proceso: Tomar las muestras según procedimiento, desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en la ficha técnica de producción. Pasos de la actividad: Destapar el molino, tomar la muestra y llevarla al laboratorio ubicado sobre la plataforma. - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las variables de calidad.
6.2.5. Ajuste 1: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
•
Inicio: Toma de decisión de ajuste. Requerimientos del proceso: Calcular las cantidades requeridas para el ajuste según los procedimientos establecidos y utilizando las herramientas necesarias. Pasos de la actividad: Ir desde el laboratorio en plataforma hasta el computador de piso para calcular las cantidades necesarias para ajuste - Dosificar la cantidad calculada - Cerrar el molino, programar el tiempo de giro adicional para homogeneización y parar el molino. Fin: Detener el molino.
6.2.6. Molienda (etapa2): Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • • •
Inicio: Encender el molino. Requerimientos del proceso: Obtener los niveles especificados por el cliente en cuanto a especificaciones del producto. Cumplir con el tiempo de Molienda, Rendimiento (kilos molidos finales) y moler con la carga estándar de bolas. Pasos de la actividad: Encender el molino - Moler según ficha (carga de bolas, velocidad de giro y volumen de ocupación del molino) – Detener la molienda según ficha (tiempo). Fin: Detener el molino.
6.2.7. Inspección 2 – Aprobación de propiedades físicas del producto: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
Inicio: Aprobación de especificaciones del producto. Requerimientos del proceso: Tomar la muestra según procedimiento, desarrollar la prueba según procedimiento y registrar el resultado en la ficha técnica de producción. Pasos de la actividad: Detener el molino, Abrir el molino, tomar la muestra y llevarla al laboratorio de plataforma - Pasar la muestra al vaso de plástico, tomar lo necesario para otras pruebas y dejar parte en el vaso para la aprobación en cuestión - Esperar y aprobar resultados de las otras pruebas - Llevar muestra al laboratorio de la Planta - Preparar baldosa con aplicación del engobe y secarla Llevar baldosa con aplicación del engobe al horno industrial en Planta del cliente- Quemar pieza en horno industrial y regresarla al laboratorio de la planta de engobes - Aprobación visual del resultado y registrar en ficha técnica. Luego,
48
•
se mide con dispositivo electrónico el color y el brillo. Es importante especificar que los operarios encargados de la molienda solo se encargan de llevar la muestra al laboratorio, de ahí en adelante el procedimiento es llevado a cabo por las personas del laboratorio cuyos desplazamientos y tiempos de ejecución de tareas no son objeto de análisis en este trabajo pues como se verá más adelante no deben tener incidencia en el tiempo total de producción. Fin: Aprobación resultado Prueba de Trineo.
6.2.8. Descargue: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
•
Inicio: Aprobación de especificaciones del producto. Requerimientos del proceso: Descargue del volumen estándar de rendimiento en kilos molidos finales en el tanque adecuado. Pasos de la actividad: Considerando como recomendable el aumento en el diámetro de los componentes a utilizar para el descargue, se tendría: Acoplar mangueras al molino - acoplar mangueras de las motobombas al sistema de tuberías para descarga (antes de que el producto para por la motobomba debe pasar por un filtro para evitar el atascamiento de estas) - Verificar disponibilidad de tanque (identificar producto remanente en el) - Verificar que el tanque esté con la llave de drenaje cerrada - Abrir llaves de las granadas acopladas al molino, encender las motobombas – Acoplar manguera a la llave de drenaje del tanque - Acoplar manguera a motobomba– Acoplar la manguera proveniente del la motobomba de dos pulgadas a la tubería que la unirá con los tamices vibratorios - Verificar disponibilidad de tanques para producto tamizado Acoplar las salidas de los tamices al tanque escogido y verificar que el tanque esté con las llaves de drenaje cerradas. Fin: Descargue iniciado y acoples para tamizado realizados.
6.2.9. Tamizado y Almacenamiento: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
Inicio: Descargue iniciado y acoples para tamizado realizado. Requerimientos del proceso: Tamizado al 100% y almacenamiento en los tanques adecuados. Pasos de la actividad: Abrir llave de drenaje del tanque en el que se encuentra el producto descargado - Encender motobomba– Encender los tamices vibratorios Acoplar mangueras al molino, acoplar mangueras de la motobomba al tamiz Revisar el nivel de llenado del tanque, comparar con el estándar de descargue (rendimiento en kilos molidos), decidir cambio a tanque adicional y verificar flujo al tamiz. – Cuando haga falta poco material para descargar desde el molino se debe apagar el sistema de motobombas utilizado para el descargue, quitar las mangueras de las granadas, cerrar las llaves, encender el molino, dar giros por 5 min, detener el molino, conectar de nuevo sistema de descargue - Terminar de descargar hasta que se reduzca el flujo, inyectar agua en el sistema de mangueras para recuperar el retenido en ellas hasta que el flujo que llega al tamiz sea poco viscoso y claro. Se apaga el sistema de motobombas y se desconecta las mangueras del molino – Chequear nivel de ocupación del tanque que contiene la 49
•
descarga - desconectar acoples para tamizado cuando no quede material en el tanque. Fin: Quitar mangueras de descargue del molino y desconexión de acoples para tamizado.
6.2.10. Añejamiento: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
•
Inicio: Quitar mangueras de descargue del molino. Requerimientos del proceso: Tiempo de añejamiento de 24 horas cumplimiento de viscosidad y peso por litro. Pasos de la actividad: Marcar el tanque con referencia y hora almacenamiento y hora de terminación de añejamiento - Tapar tanque almacenamiento para evitar contaminaciones del producto - Esperar tiempo añejamiento. Fin: Cumplimiento de las 24 horas de tiempo de añejamiento mínimo.
y de de de
6.2.11. Chequeo 1 de condiciones en tanque: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
•
Inicio: Cumplimiento de las 24 horas de añejamiento mínimo. Requerimientos del proceso: Tomar las muestras y desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en tanque. Pasos de la actividad: Tomar la muestra y llevarla al laboratorio de la planta Pasar la muestra al vaso de plástico, tarar el picnómetro, llenar el picnómetro, pesar y calcular el peso por litro – Anotar el peso por litro en la ficha técnica de producción - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las variables de calidad.
6.2.12. Ajuste de condiciones en tanque: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes • • •
•
Inicio: Toma de decisión de ajuste. Requerimientos del proceso: Calcular las cantidades requeridas para el ajuste según los procedimientos establecidos y utilizando las herramientas necesarias. Pasos de la actividad: Ir desde el laboratorio de la planta hasta el computador de piso para calcular las cantidades necesarias para ajuste - Dosificar la cantidades calculadas – Esperar la estabilización de condiciones en el tanque de almacenamiento – Marcar el tanque del producto con la señal que indica que el producto ya estaría apto para despacho. Fin: Esperar el tiempo necesario para la estabilización de condiciones.
6.2.13. Chequeo 2 de condiciones en tanque: Las consideraciones más relevantes respecto a esta actividad son las siguientes •
Inicio: Finalización tiempo de estabilización de condiciones.
50
• •
•
Requerimientos del proceso: Tomar las muestras y desarrollar las pruebas según procedimiento, registro del resultado en tanque. Pasos de la actividad: Tomar la muestra y llevarla al laboratorio de la planta Pasar la muestra al vaso de plástico, tarar el picnómetro, llenar el picnómetro, pesar y calcular el peso por litro – Anotar el peso por litro en la ficha técnica de producción - Medir las variables de calidad según procedimiento - Anotar el resultado y tomar decisión de ajuste o no. Fin: Obtención de los resultados de la medición de las 2 variables de calidad (peso/litro y viscosidad). Usualmente luego de esta inspección se determina que el producto ya es apto para despacho.
El siguiente es un diagrama de Gantt que representa como sería la operación una vez realizados los cambios en el proceso. Si comparamos este diagrama de Gantt con el que se tenía inicialmente (ilustración 5), los resultados son contundentes pues se observa que para el mismo periodo de tiempo (3 días y algunas horas más) se tiene una diferencia de capacidad de producción de 5 baches de producción pues inicialmente durante este tiempo se estaba en capacidad de producir 3 baches y luego del trabajo realizado en búsqueda del aumento en la capacidad instalada de producción se está en capacidad de producir 8.
Dias Actividad
DÍA 1
DÍA 2
DÍA 3
Alistamiento Cargue Molienda Etapa 1 Inspección y Ajuste 1 Molienda Etapa 2 Descargue Aprobación Prop. Físicas Tamizado Tanque 1
Añejamiento
Tanque 2 Tanque 3
Chequeos y ajuste en Tanque Figura 12. Diagrama de Gantt situación final del proceso de producción de Engobes cerámicos
Fuente: Elaboración Propia a partir de los posibles resultados a obtener luego de la implementación de los cambios 51
DÍA 4
6.3
VALUE STREAM MAP FINAL
En el mapa de cadena de valor final se observa que si bien siguen existiendo la misma cantidad de actividades, en algunas de ellas se ha reducido sustancialmente el TTP, se han eliminado los tiempos muertos y se ha elevado el FTQ al 100%.
52
Figura 13. Mapa de Cadena de Valor Futuro proceso de producción de Engobes Cerámicos
Fuente: Elaboración Propia a partir de las reformas sugeridas Tabla 3. Datos Totales del proceso de producción de engobes cerámicos en su etapa Final Datos Totales TEP (Tiempo Efectivo del Proceso) TMP (Tiempo Muerto en el Proceso) TTP (Tiempo Total del Proceso) FTQ (First Time Quality)
1.932 0 1.932 100%
Fuente: Elaboración Propias a partir de los posibles resultados a obtener
53
Tabla 4. Tipificación Final de tiempos del proceso de producción de Engobes cerámicos5 Tipificación de Tiempos del proceso Tiempo de Valor Agregado Tiempo de VA respecto a TTP Tiempo de Valor No Agregado Tiempo de NAV respecto a TTP
1452 75% 480 25%
Fuente: Elaboración Propia a partir de los posibles resultados a obtener Las siguientes son observaciones respecto al Value Stream Map final: • • • •
• • •
6.4
Los 300 minutos de inventario entre al alistamiento y el cargue representan el tiempo transcurrido entre alistamientos. Se especifican los posibles nuevos tiempos de ejecución de las actividades. La reducción de los tiempos requeridos para actividad disminuye ostensiblemente el WIP. En algunas actividades se registra que se deben ser ejecutadas por un solo operario. Esto lo justifica el hecho de que algunos bloques de actividades descritos en la pared de balanceo muestran que el tiempo requerido por estos es menor comparado con otros. Lo que se acostumbra hacer en este tipo de eventos es disminuir la cantidad de recursos utilizado por estas actividades de menor duración. El TEP incluye también el tiempo de más causado por las ineficiencias presentes de manera inherente al proceso. Los tiempos aquí contenidos representan estimaciones obtenidas a partir de un conocimiento inicial de los aspectos más relevantes del proceso y de la eliminación de actividades que no agregan valor. Se puede observar que no se incluyeron tiempos muertos ni tiempos de espera pues se espera que debido a la estandarización del proceso y a la aplicación de la metodología estos no se manifiesten durante el desarrollo de las actividades.
CAPACIDAD INSTALADA DE PRODUCCIÓN FINAL
Debido a las mejoras planteadas se ha incrementado la capacidad instalada de producción sustancialmente. Esto es obviamente satisfactorio y cumple con uno de las recomendaciones teóricas de la metodología Lean Manufacturing que sugiere contar con capacidad extra para poder responder adecuadamente ante fluctuaciones en la demanda que exijan una mayor cantidad de producto, la demanda utilizada como suposición en este trabajo es de 1100 ton/mes. Ahora, la capacidad instalada de producción de engobes cerámicos es: 5
Fuente: Elaboración Propia a partir de los posibles resultados a obtener
54
60 24 0.85 25 í 18 1 "#$ 1 1 í = > ?@?A %&' 420 Si comparamos esta capacidad instalada de producción con la que se tenía al inicio del proyecto, se puede concluir que dicha capacidad se logro aumentar en un 281% lo cual sobrepasa el objetivo planteado al principio del trabajo. 1312 =
+ 4 1 2.81 281% 466
6.5
PARED DE BALANCEO FINAL
Si bien tal y como se había mencionado antes, se debe procurar por que la carga de actividades de los puestos de trabajo sea balanceada, en la práctica se suelen presentar algunos obstáculos para la consecución de este objetivo debido a las características del proceso productivo. En este trabajo se hizo cuanto fue posible persiguiendo el objetivo de balancear las cargas, Sin embargo, no se pudo alcanzar un balance total. Para aquellas tareas que requieren menor tiempo para ser llevadas a cabo se disminuyen la cantidad de recursos utilizados para su ejecución (se hace referencia especialmente a los operarios). A continuación se enseña la pared de Balanceo final para el proceso de engobes cerámicos.
55
Figura 14. Pared de Balanceo Final para el proceso de Producción de Engobes Cerámicos
Fuente: Elaboración Propia a partir de los datos contenidos en puntos anteriores referentes a las posibles mejoras y su implementación Se observa claramente que el tiempo invertido en los diferentes bloques de actividades es menor al Takt Time del proceso por lo tanto se puede asegurar que se estaría en capacidad de satisfacer la demanda del cliente. El tener una holgura considerable es muy benéfico en este caso pues así los operarios dispondrán del tiempo necesario para sus capacitaciones y demás actividades que impliquen su crecimiento personal a través de su labor. Además de esto, se vuelve a mencionar, es recomendable disponer de una capacidad mayor a la requerida por la demanda en caso de que se presente una alza súbita en las cantidades demandas por los clientes pues así estos no se verían afectados por retrasos los cuales a la larga representan desperdicios –para ser más específicos esto sería un defecto- los cuales ya se mencionaron en un apartado de este trabajo. Se considera que para el balanceo se debe tomar como nivel de referencia el ATT pues como se dijo anteriormente es muy complicado que no se presente ineficiencia alguna durante el desarrollo de este tipo de procesos.
6.6
MÉTRICA DEL PROYECTO
Comúnmente para medir el desempeño de los proyectos ejecutados con la implementación de Lean Manufacturing se utilizan 3 medidas de desempeño.
56
1. Costo. 2. Lead Time. 3. WIP. En este trabajo se considera el lead time como medida de la efectividad del proyecto.El lead time se puede definir como el tiempo que transcurre entre el momento en el que un cliente detecta que debe realizar un pedido y el momento en el que tal pedido es entregado por completo al cliente. Este tiempo puede estar compuesto por muchas acciones que involucren gestiones comerciales, transportes, transferencia de información, entre otras actividades las cuales no estaban comprendidas en lo que al proyecto compete. Para este caso se utiliza como medida de desempeño el Manufacturing Lead Time (MLT) el cual se define como el tiempo que transcurre entre el momento en el cual se genera la orden de fabricación hasta que el producto está completamente terminado. Como se ve, esta variación del lead time se adapta más y brinda mayor confiabilidad a la medición del desempeño del proyecto. El MLT está compuesto por:
• Tiempo de espera mientras el producto es introducido en la primera actividad del proceso. • Tiempo de preparación (set up) del Centro de Trabajo. • Tiempo de realización de la actividad u operación. • Tiempo que el producto espera hasta pasar a otro Centro de Trabajo. • Tiempo de transporte entre Centros de Trabajo. Al reducir el Manufacturing Lead time se reduce el inventario generado durante el proceso, es decir, el WIP, lo cual traería como consecuencia directa una disminución en los costos de fabricación.
Figura 15. Disminución del Manufacturing Lead Time
Fuente: Elaboración Propia
57
Con el propósito de llevar un estricto control estadístico del proceso se podría determinar que los tiempos de cada una de las actividades del proceso se consideren como los límites de especificación de variables de precontrol con el fin de detectar con facilidad los valores fuera de especificaciones. Esta Información sería registrada por los operarios, quienes tendrían acceso permanente a ella y estarían en capacidad de determinar de inmediato cualquier problema al observar las gráficas de precontrol y/control. Dichas gráficas podrían indicar al operario el momento en que se obtiene resultados satisfactorios (Zona Verde), resultados que indican que se debe estar alerta ante cualquier anomalía (Zona Amarilla) y resultados que indican que la operación está fallando (Zona Roja). A continuación se presenta una tabla a modo de ejemplo en cuanto a que cantidades podrían determinar los límites de especificación de las diferentes variables de precontrol. Tabla 5. Límites de Control para Variables del Proceso
Actividad
Zona Roja
Zona Amarilla
Zona Verde
Alistamiento Cargue del Molino Molienda Etapa 1 Inspección y Ajuste 1 Molienda etapa 2 Descargue Aprob. Prop. Físicas Tamizado Añejamiento Chequeo 1 en Tanque Ajuste en Tanque Chequeo 2 en Tanque
300 150 250 45 180 60 140 390 1830 15 15 15
120 90 210 30 120 30 60 240 1400 10 10 10
90 60 180 15 90 20 30 180 1160 5 5 5
Fuente: Elaboración Propia Los límites superiores representan el tiempo máximo en que pueden ser desarrolladas las actividades pues de no ser así entorpecerían el flujo de producción del próximo batch. No obstante, para algunas actividades (Aprobación de propiedades físicas, chequeos y ajustes en tanque) el tiempo máximo se establecería estrictamente de acuerdo al ritmo que se puede desarrollar durante dichas actividades. Esto debido a que por ejemplo la aprobación de propiedades físicas se podría tomar todo el tiempo de añejamiento y no obstaculizaría el próximo bache, sin embargo esto representaría una anormalidad la cual se debe detectar, corregir y tomar las respectivas medidas preventivas para el futuro. Luego, considerando la información anteriormente presentada se puede concluir que se ha logrado disminuir en 16 horas el tiempo transcurrido entre la recepción de la orden
58
de producción y la culminación de todo el proceso productivo –se debe recordar que el tiempo del añejamiento continúa siendo el mismo6
Figura 16. MLT Inicial Vs. MLT Final
Fuente: Elaboración Propia
6
Esto debido a que comúnmente este tipo de actividades representan un paradigma técnico del cliente y no se tiene la certeza en cuanto al éxito de una negociación con este que permita dar solución a este problema.
59
7. CONCLUSIONES
Inicialmente se expuso a través del mapa de la cadena de valor cuales actividades no agregaban valor al producto, cuáles eran las que mayor tiempo requerían y en donde se presentaban las mayores cantidades de WIP. Luego, esta misma herramienta permitió evidenciar los resultados dentro de los cuales se destaca el alcanzar el objetivo general de forma superlativa. Dicho objetivo planteaba un aumento del 100% en la capacidad; No obstante se logro obtener un aumento del 281%. En vista de que actualmente nos desenvolvemos en una sociedad de cambios constantes, es preciso plantear un mapa de cadena de valor frecuentemente, antes de que el futuro llegue a ser el presente y no se disponga del tiempo adecuado para replantear las situaciones que permitirán ser competitivos en el mercado. Se espera que este trabajo, así como todos aquellos desarrollados en el mismo contexto de mejoramiento, sirva a compañías de cualquier sector para tomar la iniciativa, implementar estas herramientas, cambiar su forma de pensar y de esta forma llegar a ser más competitivas en mercados completamente globalizados, lo cual traerá como consecuencia más beneficios para el país. Los resultados de este trabajo sugieren que además del mapa de la cadena de valor, las demás herramientas utilizadas comúnmente dentro de la metodología Lean Manufacturing contribuyen sustancialmente a la mejora de los resultados obtenidos en las plantas. El nivel de involucramiento de las personas es vital al momento de desarrollar este tipo de proyectos. La comunicación, el compromiso de todos y las buenas relaciones interpersonales son aportes invaluables para la consecución de los objetivos propuestos. Se requiere que el seguimiento a la métrica sea estricto pues así el equipo de trabajo tendrá una guía en cuanto a posibles mejoras en el futuro las cuales contribuirán para la consolidación de los resultados. Si bien con este caso se paso de un Manufacturing Lead Time de 46 horas a uno de 32 horas (lo cual equivale a una disminución aproximada del 30%) se hace énfasis en el hecho de que esta reducción no es el tope, se puede lograr más a través de la disciplina. Para lograr resultados contundentes con la metodología es necesario el liderazgo en todos los niveles de la organización. Igualmente se requiere de jefes que sepan escuchar a sus operarios pues estos son los que más conocimiento tiene del proceso y sus ideas podrían ser muy valederas.
60
Otro aspecto relevante de este trabajo es lograr convertir el sistema de producción a un sistema pull en el cual si bien se está en capacidad de producir cantidades superiores comparadas con las de antes, la producción solo se efectuará en el momento en que así el cliente lo estime necesario. El cambiar el modo tradicional de gestionar los procesos para pasar a la forma de gestionar y pensar propuesta por la metodología Lean, ofrecerá beneficios extraordinarios y generará acciones de alto impacto en cualquier organización sin la necesidad de invertir gran cantidad de recursos.
61
BIBLIOGRAFÍA
[1]. CHASE, JACOBS, AQUILANO. Administración de la producción y Operaciones para una ventaja competitiva. 10 ed. México D.F: McGraw-Hill Interamericana; 2005, 848 p. [2]. WOMACK, JONES, ROOS. La máquina que cambió el mundo. Madrid: McGraw Hill; 1992, 292 p. [3]. ROTHER, SHOOK. Learning to see. Version 1.2. Brookline: The Lean Enterprise Institute; 1999, 122p. [4]. OHNO, Taichi. Toyota production system: Beyond large-scale production. Cambridge productivity press; 1988, 143 p [5]. NICHOLAS, Jhon M. Competitive manufacturing management: continuous improvement lean production customer-focused quality. Boston: McGraw Hill; 1998, 840 p [6]. CUATRECASAS, Lluis. Cómo implantar realmente el Lean Management (11). Nivelar la demanda: operar en modo pull, sin sobresaltos. (Articulo de Internet). http://www.institutolean.org/articulos/11Nivelado.pdf> (Consulta: 10 de Abril de 2009). [7]. IMAI, Masaaki. Como implementar el Kaizen en el sitio de Trabajo (Gemba). Bogotá: McGraw Hill; 1998, 312 p [8]. KRICK, Edward V. Ingeniería de métodos. 14 ed. México DF: editorial Limusa; 1999, 542 p.
62
