El ejemplo que se sigue a continuación fue extraído del libro Learning to See (M. Rother. & J. Shook.1999) impulsado por The Lean Organization. Trata de la empresa "troqueladora ACME".
INFORMACIÓN SOBRE TROQUELADORA ACME.
La empresa de Troqueladora ACME
produce varios componentes para partes de ensamble de vehículo. Este caso
concierne a una solo familia de producto: un sub-ensamble de “brackets” de
acero en dos tipos: un ensamble izquierdo (L) y uno derecho (R) para el mismo
modelo de automóvil. Estos componentes son enviados al cliente.
- Procesos de producción: Para
esta familia de producto la fabricación del componente implican el troquelar
una parte metálica seguida por un proceso de soldadura y ensamble subsiguiente.
Los componentes entonces son almacenados y embarcados a la planta de ensamble
de vehículos en una base diaria. Todo el proceso ocurre en el orden siguiente y
cada pieza pasa por todos los procesos:
1. Troquelado o corte:
• La prensa automatizada de 200 toneladas se alimenta automáticamente.
• Tiempo de Ciclo (T/C): 1
segundo (60 piezas por minuto)
• Tiempo de Cambio de modelo: 1 hora (pieza a pieza)
• Tiempo de ocupación: 85 %
• Inventario observado:
- 4600 piezas de tipo "L" estampadas
- 2400 piezas de tipo "R" estampadas
2. Soldadura 1:
• Manual de proceso con un operador
• Tiempo de Ciclo (T/C): 39 segundos
• Tiempo de Cambio de modelo (T/M): 10 minutos
• Tiempo de ocupación: 100 %
• Inventario observado:
- 1100 piezas de tipo "L"
- 600 piezas de tipo "R"
3. Soldadura 2:
• Manual de proceso con un operador
• Tiempo de Ciclo (T/C): 46 segundos
• Tiempo de Cambio de modelo (T/M): 10 minutos
• Tiempo de actividad: 80 %
• Inventario Observado:
- 1600 piezas de tipo "L"
- 850 piezas de tipo "R"
4. Ensamble 1:
• Manual de proceso con un operador
• Tiempo de Ciclo (T/C): 62 segundos
• Tiempo de Cambio de modelo (T/M): Ninguno
• Tiempo de actividad: 100 %
• Inventario Observado:
- 1600 piezas de tipo "L"
- 850 piezas de tipo "R"
5. Ensamble 2:
• Manual de proceso con un operador
• Tiempo de Ciclo (T/C): 40 segundos
• Tiempo de Cambio de modelo (T/M): Ninguno
• Tiempo de actividad: 100 %
• Inventario mercancía terminada observada:
- 2700 piezas de tipo "L"
- 1440 piezas de tipo "R"
- Departamento de despachos: Remueve
la mercancía terminada a la bodega, los almacena para el próximo envío en
camión al cliente.
- Requerimientos de cliente:
• 18400 piezas por mes.
• 12000 por mes de tipo "L".
• 6400 por mes de tipo "R".
• Un envío diario de la planta de ensamble por camión.
• Empaques con 20 “brackets” en una bandeja y hasta 10 bandejas por
tarima.
- Tiempo de trabajo:
• 20 días por mes
• 2 turnos de operación en todos los departamentos de producción
• 8 horas cada turno, con horas extras si fuera necesario
• 2 descansos de 10 min por cada turno
Comenzamos entonces el
desarrollo del ejemplo desarrollando cada una de las fases genéricas
mencionadas en el apartado de implementación.
ETAPA 1 - Identificar la familia del producto: Para la
situación en cuestión, resulta claro que
ACME ya había definido a través de algún criterio sus familias de
productos, y se ha identificado aquel sobre la cual se desea implementar la
herramienta ("brackets de acero"). Es común que esta situación ocurra
en la mayoría de las empresas, que, de antemano han delimitado sus familias
para los procesos de mercadeo y comercialización. La labor del responsable de
la implementación de la herramienta será reconocer si el criterio de agrupación
es apropiado para efectos del VSM, y distinguir aquella familia con mayores
impactos en el negocio. Igualmente se dispone de la
información referente a los requerimientos del cliente y la frecuencia.
El ejemplo planteado esta más
orientado a dilucidar acerca de las etapas subsiguientes.
ETAPA 2 - Diagrama del estado actual: Detallemos los pasos concretos a
seguir en el desarrollo de esta etapa:
1. Dibujar los íconos del
cliente, proveedor y control de producción. No deben dibujarse todos los
proveedores, solo uno o dos, cuyas materias primas principales intervengan en
el flujo.
2. Ingresar los requisitos del
cliente por mes y por día en la caja de datos correspondiente.
3. Calcular la producción diaria y los
requisitos de contenedores.
4. Dibujar el ícono que sale de embarque al
cliente y el camión con la frecuencia de entrega.
5. Dibujar el ícono que entra a recibo, el
camión y la frecuencia de entrega.
6.
Agregar las cajas de los procesos en secuencia de izquierda a derecha.
No se tiene en cuenta la forma como están ubicados físicamente los procesos en
el layout de la planta, solo el orden de la secuencia.
7. Agregar las cajas de datos debajo de cada
proceso y la línea de tiempo debajo de las cajas.
La figura siguiente presenta el estado del VSM
tras la aplicación de los pasos 1-7 para el caso de la familia de productos de
la empresa ACME.
8. Agregar las flechas de comunicación y anotar los métodos y frecuencias.
En el caso particular de la familia de productos de la empresa ACME el resultado es el que presenta la figura siguiente tras la aplicación de los pasos 8 a 13.
Resulta necesario destacar la manera en que se calcula el Lead Time (LT), que no debe confundirse con el tiempo de procesamiento o de valor agregado (VA). El Lead Time es el tiempo que transcurre desde que se inicia un proceso de producción hasta que se completa, y se calcula a través de los días de inventario que se tenía en cada proceso al momento de tomar la información que es el mejor estimativo para determinar cuánto tarda una pieza o producto en ser producido y despachado al cliente.
En el ejemplo de la empresa ACME
se trabajan turnos de 8 horas por lo cual el tiempo total en el turno es de
28800 segundos. Al tiempo total es necesario restarle el tiempo libre o muerto,
el cual es de 20 minutos por turno o 1200 segundos (descansos). El cliente
requiere 460 unidades por turno (18400 uds /20 días/ 2 turnos). Así:
3.5 ¿En qué punto específico de la cadena de producción, se programará la producción?
El proceso marcapaso (pacemaker) es el punto a partir del cual se encadenan en la programación los procesos que anteceden, en el ejemplo el punto de programación es soldadura/ensamble. No es conveniente pensar en programar algo más allá corriente arriba porque se planea introducir un sistema con operativa pull entre corte y soldadura/ensamble. Este punto de programación regula la cadena de valor.
Los resultados son evidentes: cada pieza tarda ahora 4,5 días para salir de la planta hacia el cliente, e incluso el tiempo de procesamiento se ha visto reducido. Los desperdicios se han eliminado.
- Eliminación del largo tiempo requerido para el cambio entre partes L y R, para hacer posible el flujo continuo.
- Mejoramiento en la efectividad de la segunda máquina de soldadura, ahora ésta puede estar junta con otro proceso en flujo continuo.
- Eliminación de desperdicio en la estación de soldadura/ensamble, para reducir el trabajo total de 168 segundos o menos. (La cual permite usar 3 operadores para nivelar la demanda actual).
Figura. VSM del estado actual para familia de productos de ACME (pasos 1 a 7).
8. Agregar las flechas de comunicación y anotar los métodos y frecuencias.
9. Obtener los datos de los
procesos y agregarlos a las cajas de datos. Obtenerlos directamente
cronometrándolos.
- Tiempo de Ciclo (T/C): Tiempo que tarda una unidad o parte en salir
de un proceso u operación.
- Tiempo de montaje o cambio (T/M): Es el tiempo que se tarda en
cambiar de un tipo de producto a otro tipo de producto.
- Operarios: Número de personas necesarias para operar el proceso.
- Tiempo de trabajo disponible: Tiempo disponible por turno en ese
proceso en segundos. Este tiempo es el tiempo total menos descansos, tiempos de
reunión, tiempos de limpieza.
- Tamaño del lote a producir, en
ingles la sigla es EPE (every part every) que significa "Cada parte
cada..." (Número de unidades o tiempo). Por ejemplo si el proceso cambia
del tipo de producto A al tipo de
producto B cada 5.000 piezas el EPE: 5.000. También puede expresarse en tiempo.
- Tiempo de Ocupación: Es el porcentaje del tiempo en que la maquina
está ocupada en demanda, por ejemplo si la maquina en un día de 24 horas está
ocupada trabajando 18 horas, su ocupación será del 75%.
10. Agregar los símbolos y el
número de operadores.
11. Agregar las flechas de
empuje/jalar, y de primeras entradas primeras salidas y adicionar la
información de los inventarios: Mientras se camina por la planta se observarán
puntos donde se acumula inventario de los procesos, estos puntos son
importantes dibujarlos en el mapa porque
dice donde el flujo se está deteniendo, el ícono de los inventarios es
el triángulo. Si el inventario se acumula entre dos procesos en más de una
locación física debemos dibujar 2 triángulos.
12. Agregar las horas de trabajo
valor agregado y tiempos de entrega en la línea de tiempo.
13. Calcular el tiempo de ciclo
de valor agregado total y el tiempo de procesamiento total.
En el caso particular de la familia de productos de la empresa ACME el resultado es el que presenta la figura siguiente tras la aplicación de los pasos 8 a 13.
Figura. VSM del estado actual para familia de productos de ACME (pasos 8 a 13).
Resulta necesario destacar la manera en que se calcula el Lead Time (LT), que no debe confundirse con el tiempo de procesamiento o de valor agregado (VA). El Lead Time es el tiempo que transcurre desde que se inicia un proceso de producción hasta que se completa, y se calcula a través de los días de inventario que se tenía en cada proceso al momento de tomar la información que es el mejor estimativo para determinar cuánto tarda una pieza o producto en ser producido y despachado al cliente.
El número de días de inventario
para cada proceso o centro de trabajo es el resultado de dividir el nivel de
inventario por el consumo o requerimiento diario de los clientes.
En el caso de ACME por ejemplo,
para el proceso de troquelado (corte) se tienen 4600 brackets izquierdos y 2400
brackets derechos, si dividimos estos inventarios por los 600 brackets que
requiere el cliente diariamente, entonces, 4600 unidades/600 unidades-día: 7.6
días y 2400 unidades/ 600 unidades-días: 4 días. En este caso usamos el mayor
tiempo 7.6 días. Misma operación que se realiza para cada inventario.
El resultado observado para ACME
es sorprendente: La empresa requiere para producir una pieza 188 segundos,
mientras que esa misma pieza tarda 23.6 días para salir de la planta hacia el
cliente.
ETAPA 3 - Diagrama del estado futuro:
Concebir el VSM de estado futuro requiere identificar oportunidades de mejora
en el VSM actual, y plantear la situación ideal en la que las mismas se han
aprovechado para reducir los despilfarros.
Se trata de reducir al máximo
cuando no, eliminar completamente los "puntos negros" donde se
interrumpe el flujo que se observen en el VSM actual.
La idea fundamental es tratar de
disponer en un único flujo todas las operaciones o procesos que razonablemente
creamos podemos incluir en el, sin que se presenten interrupciones, separando
en flujos o loops distintos las incompatibilidades para estar en un único flujo
(Cuatrecasas, 2010). De esta manera, se reduce al mínimo el número de puntos
donde se acumula material en proceso y se generan tiempos de espera que
incrementan el lead time.
El primer paso necesario es el
cálculo del Takt time:
1. ¿Cuál es el tiempo Takt?: El cálculo del tiempo Takt
empieza con el cálculo del tiempo de trabajo disponible entre los
requerimientos del cliente en turno.
El tiempo Takt resultante
significa que para satisfacer las demandas del cliente dentro del tiempo de
trabajo disponible, se necesita producir una pieza cada 60 segundos para la
familia de productos. Se debe intentar que el tiempo de ciclo del proceso
marcapaso (pacemaker) sea menor o lo más cercano posible al tiempo Takt:
Producir respecto al mismo es una de las principales pautas para desarrollar un
VSM futuro.
A partir de este momento, para
el ejemplo de la troqueladora ACME y para cualquier caso de estudio las
cuestiones básicas a plantearse para el planteamiento del VSM de estado futuro
son:
2. ¿Dónde se puede usar un procesamiento de flujo continuo? Esta es
una de las cuestiones más importantes a resolver. La gráfica de tiempos de
ciclo vs tiempo Takt que compara los tiempos de ciclo de cada proceso (centro
de trabajo) contra el tiempo Takt es una herramienta de utilidad.
La siguiente figura muestra la
situación para el caso de la troqueladora ACME:
La actividad Ensamble 1 es lo que se denomina un "cuello de botella" y deben enfocarse los esfuerzos en encontrar una solución que permita la reducción del T/C. Ahora bien, la decisión de agrupar procesos o centros de trabajo para formar una celda con flujo continuo depende, como se había mencionado, de un criterio razonable, pudiendo ser el mismo la similitud entre los tiempos de ciclo.
Figura. Tiempos de ciclo vs Tiempo Takt
La actividad Ensamble 1 es lo que se denomina un "cuello de botella" y deben enfocarse los esfuerzos en encontrar una solución que permita la reducción del T/C. Ahora bien, la decisión de agrupar procesos o centros de trabajo para formar una celda con flujo continuo depende, como se había mencionado, de un criterio razonable, pudiendo ser el mismo la similitud entre los tiempos de ciclo.
Supondremos que los procesos de
ensamble y soldadura se agrupan para formar un único loop que puede
considerarse factible, es decir, que la creación de un flujo regular e
ininterrumpido que comprenda todas las tareas en el mismo es una tarea que
puede abordarse.
Debe entonces balancearse la
cantidad de operadores necesarios para la celda sumando el tiempo de ciclo de
cada proceso en el mismo (tiempo contenido en la celda) entre el tiempo Takt de
tal forma que todas las actividades de ensamble y soldadura puedan ejecutarse
en un flujo continuo al tiempo Takt: (39+46+62+20)= 187/60 = 3.12 operadores
son necesarios. Lo cual hace pensar en la necesidad de un cuarto trabajador
como posible alternativa.
Queda pues el corte o troquelado
como una operación independiente (centro de trabajo con un único operador), y las
tareas de soldadura y ensamble cono un loop con 3 operarios.
3. ¿Se creara un
aprovisionamiento de productos terminados tipo supermercado o se envía al cliente por pedido?
Para el caso de la troqueladora
ACME sólo hay dos variedades de producto terminado los R y L. Si se tiene la
opción debe empezarse creando un supermercado de piezas terminadas y
posteriormente cuando se defina que los incrementos requeridos serán constantes
y más regulares se podrá producir para enviar directamente.
En la empresa ACME puede usarse el pronóstico de requerimientos
del cliente para determinar la capacidad de producción necesaria en un periodo
siguiente. La empresa desea conocer la producción actual para usar el método
Kanban y enviar información a los procesos precedentes de soldadura/ ensamble a
partir del supermercado de piezas terminadas. Ya que el cliente compra
múltiplos de 20 bandejas de producto, éste es el tamaño elegido para el “tamaño
de kanban”.
4. ¿Dónde se necesitará usar una estantería tipo supermercado a fin de
controlar la producción de los procesos anteriores, corriente arriba que parten
desde el proveedor?
Para el caso de ACME será
necesario utilizar un supermercado antes de embarque para controlar el flujo de
producción: cada vez que se extraiga material de este supermercado se enviará
tarjeta Kanban al proceso de soldadura/ensamble para la fabricación de dicho
material puesto que ya fue enviado hacia el cliente.
La figura siguiente representa la situación.
La figura siguiente representa la situación.
Figura. Estantería con funcionamiento tipo supermercado antes del despacho.
3.5 ¿En qué punto específico de la cadena de producción, se programará la producción?
El proceso marcapaso (pacemaker) es el punto a partir del cual se encadenan en la programación los procesos que anteceden, en el ejemplo el punto de programación es soldadura/ensamble. No es conveniente pensar en programar algo más allá corriente arriba porque se planea introducir un sistema con operativa pull entre corte y soldadura/ensamble. Este punto de programación regula la cadena de valor.
Un conjunto completo y minucioso
de cuestionamientos pueden proponerse para el planteamiento del VSM futuro en
cualquier situación; pero la tareas principales siempre han de ser:
a) Reconocer las operaciones o
procesos que pueden reunirse en flujo continuo.
b) Reconocer cual será el
proceso marcapaso (pacemaker) que permitirá programar la producción.
c) Decidir los mecanismos que se
implementaran para lograr la operativa tipo pull propia de la gestión lean (supermercados, FIFO, tarjetas Kanban,...).
La siguiente figura presenta el
VSM futuro para la familia de productos estudiada de la troqueladora ACME.
Figura. VSM de estado futuro para familia de productos ACME
Los resultados son evidentes: cada pieza tarda ahora 4,5 días para salir de la planta hacia el cliente, e incluso el tiempo de procesamiento se ha visto reducido. Los desperdicios se han eliminado.
4. ETAPA 4 - Implementación del estado futuro: Una vez
concebido el VSM futuro la siguiente etapa es concebir un plan de acción para
su implantación. Como se ha menciona en otra sección, una manera apropiada de
proceder es la implementación a través de circuitos.
1. ¿Qué mejoras serías necesarias para que el flujo de la cadena de
valor se acerque al diseño del estado futuro? Para el caso de ACME se idearon
las siguientes mejoras:
- Reducción de tiempo de cambios
con SMED y reducción del tamaño del lote para el estampado, emitiendo una
respuesta más rápida para la cadena de valor.
- Eliminación del largo tiempo requerido para el cambio entre partes L y R, para hacer posible el flujo continuo.
- Mejoramiento en la efectividad de la segunda máquina de soldadura, ahora ésta puede estar junta con otro proceso en flujo continuo.
- Eliminación de desperdicio en la estación de soldadura/ensamble, para reducir el trabajo total de 168 segundos o menos. (La cual permite usar 3 operadores para nivelar la demanda actual).
Circuito 1: Circuito del proceso marcapasos (soldadura/ensamble).
Objetivos:
- Desarrollar el flujo continuo desde soldadura hasta ensamble
- Elementos de trabajo Kaizen para reducir el tiempo de ciclo total a
168 segundos
- Eliminar el tiempo de cambio de herramientas (SMED).
- Mejorar la efectividad de la máquina de soldadura 2
- Desarrollar un sistema tipo pull con un supermercado de piezas
terminadas.
- Desarrollar las rutas de
manejo de material entre los supermercados y las estaciones
Metas:
- Tener solo 2 días de inventario en el supermercado de piezas
terminadas
- No tener inventario entre las
estaciones de trabajo
- Operar la estación con 3 personas
Circuito 2: Circuito de troquelado o corte.
Objetivos:
- Establecer el sistema de jalar con un supermercado de partes
cortadas.
- Reducir el tamaño de lote a 300 piezas izquierdas y 160 piezas
derechas.
- Reducir el tiempo de cambio a menos de 10 minutos.
Metas:
- Tener solo 1,5 días de inventario en el supermercado de producto
terminado.
- Tamaño de lotes de 300 y 160
piezas entre cambios.
Circuito 3: Circuito del proveedor.
Objetivos:
- Desarrollar un sistema de jalar con un supermercado de rollos de
acero.
- Introducir entregas diarias de rollos.
Metas:
- Tener solo 1,5 días de inventario en el supermercado de rollos.
