Tipos de Manufactura

Manufactura de clase mundial.

La creciente internacionalización de la economía hace pensar que, aunque quede sitio para empresas locales o nacionales, la mayor parte del mercado mundial quedará en manos de las llamadas “empresas globales”. En ese selecto grupo solamente podrán sobrevivir aquellas empresas que sean competidores de clase mundial, y para ello la Administración de la Producción debe convertirse en una formidable arma competitiva, en el principal instrumento de marketing, ya que como dice T. Peters, “la calidad, el mantenimiento, el tiempo de respuesta, la flexibilidad, la duración del ciclo de innovación…son controlados por la fábrica”.

Según Hayes y Wheelwriht, hay cuatro fases en la competitividad de la producción: • Etapa 1: Internamente neutral: El papel de la Producción es resolver el tema, haciendo que el producto pueda ser entregado a los clientes de acuerdo a lo previsto, ya que el éxito depende más bien del marketing o del diseño.

• Etapa 2: Externamente neutral: No basta “resolver el tema” de la fabricación, ya que también deben alcanzarse los estándares de coste, calidad y plazo de entrega de la competencia, imitando sus procesos y técnicas de gestión, etc.

• Etapa 3: Apoyo interno: En este nivel, ya no se trata de imitar a la competencia, sino de hacer que la Administración de la Producción se ajuste a la estrategia competitiva elegida por la empresa y ayude a concretarla.

• Etapa 4: Apoyo externo: La Administración de la producción desempeña un papel clave en la estrategia corporativa, desarrollando competencias y capacidades superiores a las de los demás competidores.

En esta última etapa, la empresa global ha de conseguir lo que se denomina producción de clase mundial. Para saber si se ha alcanzado ese elevado nivel, Gunn propone tres indicadores en los que la empresa en cuestión debe destacarse netamente sobre los competidores: • La tasa de rotación de inventarios (materias primas y productos terminados).

• La tasa de productos defectuosos (medida en partes por millón).

• El tiempo estándar de fabricación.

Hayes, entre otros autores, propone otros indicadores, un tanto más subjetivos pero igualmente sugerentes: • Sus trabajadores y directivos son codiciados por otras empresas, debido a su cualificación.

• Los proveedores de equipos buscan permanentemente el asesoramiento de la empresa.

• Responde a las fluctuaciones de los mercados (cantidades, precios, nuevos productos) más rápidamente que los demás.

• Interconecta el diseño de productos con su proceso de fabricación.

• Mejora continuamente las instalaciones, los sistemas de apoyo y las capacidades.

Las empresas que han alcanzado ese nivel de excelencia en su producción parecen regirse por los siguientes principios, según Schroeder: • Ponen en primer término al cliente.

• Son conscientes de la importancia de la calidad.

• Practican la producción justoatiempo.

• Destacan el papel de la innovación tecnológica.

• Son dirigidas con una óptica de largo plazo.

• Se orientan a la acción.

Finalmente, Domínguez Machuca señala las siguientes características: • El proceso de mejora continua.

• El máximo aprovechamiento de los recursos humanos.

• El énfasis en la calidad.

• La consecución de un flujo de fabricación continuo, uniforme y rápido.

• Reconocer la importancia de la planificación y aplicarla.

Por ultimo, cabe mencionar algunos aportes cuya difusión masiva es reciente, ya que, aunque originados en décadas anteriores, han tenido su culminación en la década de los años 90:

• El logro de calidad de servicio y productividad a la vez, en la producción y entrega de servicios estandarizados en altos volúmenes.

• La Gerencia de Calidad Total (TQM), con la idea básica de que la calidad es asunto de todos y no de un departamento especifico, para lo que ha sido y es un estimulo importante el Premio Malcom Baldridge. El TQM, combinado con la Certificación de Calidad ISO 9000, han sido grandes avances en la Administración de la Producción y en la fijación de normas globales de calidad. Este movimiento sin duda se profundizara con la reciente elaboración de la nueva norma ISO 9000 2000.

• La Reingeniería de Procesos Empresariales, que en la línea de las propuestas de M. Hammer, busca realizar cambios revolucionarios, con saltos cualitativos en eficiencia y productividad, en lugar de los cambios graduales y acumulativos que caracterizan a la TQM.

• La aparición de la empresa electrónica, basada en la reciente y veloz expansión de Internet, en el World Wide Web. El uso de paginas Web, formatos y motores de búsqueda interactivos, etc., han cambiado el modo de obtener información, comunicarse y hacer compras, con agilidad y bajo costo.

• La Gerencia de la Cadena de Suministros, o Logística Integrada, que enfoca como un “sistema total” a todo el flujo de la información, los recursos materiales y los servicios, desde los proveedores de materias primas hasta los clientes finales, con el objetivo de optimizar esos flujos y producir impactos notables en los costos y en la calidad de la atención a los clientes.
 

                                                                                                                       

 Manufactura celular.

Es una tendencia en el diseño de plantas, en especial cuando se fabrican diferentes líneas de producción. Para desarrollar un sistema de manufactura celular, se determinan familias de componentes o productos que tienen características similares y para cada familia se diseña un taller (llamado célula) que, por lo general, está formado por máquinas o equipos diferentes, requeridos para manufacturar el grupo o familia de componentes. Este concepto modifica la antigua idea de taller en función de máquinas o equipos del mismo tipo (por ejemplo, taller de corte, taller de pintura, etc.), ya que una célula está diseñada en función del producto, y puede tener diferentes máquinas o equipos, para realizar diferentes procesos.

La ventaja principal de la manufactura celular es que se reducen ampliamente los tiempos de apertura del proceso, ya que en un mismo taller no se realizan tareas diferentes (para diferentes familias de productos). El operario de una célula, así mismo, debe ser capaz de realizar tareas diferentes (ya que hay equipos diferentes), por lo que se requieren operarios mejor calificados, quienes a su vez realizarán un trabajo menos monótono y más reconfortante. El diseño modular de los productos, por lo general, está asociado a un diseño de disposición de planta mediante el uso de manufactura celular, con lo que se puede lograr una eficiente producción en masa.

 

Manufactura flexible.

Los sistemas flexibles de manufactura están formados por un grupo de máquinas y equipo auxiliar unidos mediante un sistema de control y transporte, que permiten fabricar piezas en forma automática. La ventaja de los SFM es su gran flexibilidad en términos de poco esfuerzo y corto tiempo requerido para manufacturar un nuevo producto.

Pueden diseñarse en formas muy diferentes, según el número de puestos de maquinado, de control de medición, tipos de transporte de piezas y herramientas y tipos de control. Además están automatizados otros tipos de trabajo, como carga y descarga, transporte, almacenamiento o sujeción de la pieza, los cuales forman un subsistema del flujo del material. Existen dos tipos principales de sistema flexible de manufactura: sistema lineal y sistema cerrado (Fig. 1 y Fig. 2).

El transporte de piezas puede ser uni o bidireccional con movimiento continuo o intermitente, con un paso constante o variable según se necesite.

Existen tres formas de paso de la pieza por los puestos de maquinado: conservando la secuencia, en secuencia con posibilidades de omitir algunos puestos o en secuencia libre.

También hay dos formas de transporte y sujeción de piezas: con paleta y sin paleta.

Los subsistemas de flujo de materiales en los sistemas flexibles están formados por: almacén central, puesto de espera en el almacén central, estación de carga y descarga, transportador, puesto de trabajo, alimentador intermedio, puesto de espera, manipulador y sistema de paletas,

Los sistemas flexibles se utilizan en la producción de lotes pequeños y medianos. Las piezas tienen que formar grupos semejantes por diseño o proceso de manufactura.

La flexibilidad del trabajo se garantiza por el uso de centros de trabajo, formados con base en CM y MCN, equipados con sistemas de herramientas. Esto hace posible cambiar la operación de una estación de maquinado a otra, por ejemplo, en caso de sobrecarga o falla, etc.

Finalmente, la concentración de operaciones en un centro de trabajo depende de la magnitud del programa de producción.

La selección de la configuración de los SFM depende de la secuencia de la fabricación de la pieza.

Elementos de un SFM.

Los sistemas básicos de un sistema flexible de manufactura son las estaciones de trabajo, el manejo automático de materiales y partes y los sistemas de control. Los tipos de máquinas en estaciones de trabajo dependen del tipo de producción. Para operaciones de maquinado normalmente se utilizan de tres a cinco CNC, tales como tornos y centros de maquinado, incluyendo también algún otro equipo automatizado de inspección para medición, ensamble y limpieza. Otros tipos de operaciones para el SFM incluyen laminado, prensado, forjado, estos incluyen calor, maquinas de formado, prensas de corte, tratamiento térmico así como equipo de limpieza. Las estaciones de los SFM son distribuidos para proveer la mayor eficiencia en la producción tomando como criterio el flujo de materiales, partes y los productos a través del sistema.

La flexibilidad de estos sistemas de manufactura está en función del manejo de materiales, del almacenamiento y de recuperación de producto. El manejo de materiales es controlado por una computadora central y ejecutado en forma automática por vehículos guiados como conveyors y varios mecanismos transfer. En este sistema se pueden transportar algunos materiales y partes durante varias etapas para completar una operación en orden aleatorio en cualquier momento.

Programación

Debido a que los sistemas SFM requieren de una mayor en capital es esencial la utilización eficiente de la maquinaría estas no deben tener un tiempo de ocio, consecuentemente, una programación apropiada de proceso es crucial, la programación de los SFM es dinámica a diferencia de los talleres de trabajo, donde, una programación rígida es seguida durante un cierto período de tiempo para realizar un grupo de operaciones. La programación de SFM especifica claramente los tipos de operaciones que deben realizarse para cada parte, e identifica las máquinas o las células de manufactura que deben utilizarse. Una programación dinámica es capaz de responder a cambios rápidos en tipo de producto y gracias a esto pueden tomarse decisiones de forma inmediata, gracias a la flexibilidad de los SFM no se desperdicia tiempo de preparación en estar cambiando operaciones de manufactura ya que el sistema es capaz de realizar operaciones diferentes en diferente orden y en diferentes máquinas. Sin embargo las características, performance y la confianza que se tenga en cada unidad en el sistema debe ser checada para asegurar que el movimiento de partes entre estaciones es de una calidad aceptable y de dimensiones precisas.

Justificación Económica de un SFM

Las instalaciones de los SFM son muy demandantes al capital ya que típicamente empiezan al rededor de 1 millón de dólares. Es por ello que un análisis concienzudo costo beneficio debe ser realizado, antes de tomar una decisión final. Este análisis deberá incluir factores como, costo del capital, energía, materiales, mano de obra, mercado para los productos manufacturados y fluctuaciones en la demanda anticipada para el tipo de producto. Un factor adicional es el tiempo y esfuerzo requeridos para la instalación y depuración del sistema. Típicamente un SFM puede tomar de 2 a 5 años en instalarse y cuando menos 6 meses en depurar, aunque los SFM requieren pocos o ningún operador de máquina el personal involucrado con la operación total debe ser entrenado y altamente capacitado. Este personal incluye Ingenieros en manufactura, programadores computacionales e ingenieros de mantenimiento.

Ventajas de los SFM.

  • Incrementan la productividad.

  • Menor tiempo de Preparación en nuevos productos.

  • Reducción de inventarios de materiales dentro de la planta.

  • Ahorro en fuerza de trabajo.

  • Mejora en la calidad del producto.

  • Mejora en la seguridad de los operarios.

  • Las partes pueden ser producidas de forma aleatoria y también en lotes.

Implementación de SFM

Gracias a las ventajas que proporcionan los SFM muchas empresas manufactureras han considerado durante mucho tiempo la implementación de grandes sistemas dentro de sus empresas. Pero después de un análisis concienzudo se ha encontrado que los empresarios han optado por sistemas mas pequeños, menos caros por consiguiente y por ende mas efectivo en costos. Estos sistemas incluyen celdas de manufactura y hasta centros de maquinado y tornos solos que son mucho mas fáciles de utilizar que un solo torno.

Definición Manufactura Integrada por Computadora CIM

Describe la integración de los aspectos de diseño, planeación, manufactura, distribución y administración. La manufactura integrada por computadora es una metodología y un acierto que envuelve el ensamble y manufactura de materiales y sistemas computarizados. La manufactura integrada por computadora envuelve el total de operaciones de una compañía, debe ser fácil de comprender y a su vez contar con una amplia base de datos. Es propicio mencionar que si se desea implantar de golpe la manufactura integrada por computadora está resultará demasiado costosa especialmente para una compañía de tamaño pequeño y mediano.

La manufactura integrada por computadora incluye a la manufactura asistida por computadora CAM, diseño asistido por computadora CAD, ingeniería asistida por computadora CAE, planeación del proceso auxiliada por computadora así como funciones administrativas y comerciales de las empresas.

Estos subsistemas por así llamarlos o paquetes dentro del CIM son diseñados, desarrollados, y aplicados de tal forma que la salida proveniente de un subsistema sirve como una entrada hacia otro de los subsistemas. De forma organizacional, estos subsistemas están divididos generalmente en planeación y ejecución de funciones. Las funciones de planeación incluyen actividades tales como pronósticos, planeación, planeación de los requerimientos de materiales y contabilidad. En lo que respecta a las funciones de ejecución, estas incluyen la producción, control de proceso, manejo de materiales, inspección y pruebas.

La efectividad de la MIC depende en gran medida de la presencia de un gran sistema de comunicación mismo que envuelve computadoras, máquinas y sus controles. Los mayores problemas a los que se ha enfrentado la manufactura integrada por computadora es precisamente la dificultad de generar la interfase entre las diferentes computadoras compradas en diferentes tiempos por la compañía

Dentro de los beneficios que aporta la MIC se encuentran:

  • Énfasis en uniformidad y calidad del producto a través de mejor control del proceso.

  • Mejor control de la producción, programación y administración de la operación total manufacturera, lo que lleva a reducir costos.

  • Mejor uso de los materiales, maquinaria y personal, reducción de material en proceso ayudando a disminuir los costos.

                                                     en la imajen se muestra un ejemplo de sistema de manufactura fleible
 
Manufactura esbelta.

Manufactura Esbelta son varias herramientas que le ayudará a eliminar todas las operaciones que no le agregan valor al producto, servicio y a los procesos, aumentando el valor de cada actividad realizada y eliminando lo que no se requiere. Reducir desperdicios y mejorar las operaciones, basándose siempre en el respeto al trabajador. La Manufactura Esbelta nació en Japón y fue concebida por los grandes gurus del Sistema de Producción Toyota: William Edward Deming, Taiichi Ohno, Shigeo Shingo, Eijy Toyoda entre algunos.

El sistema de Manufactura Flexible o Manufactura Esbelta ha sido definida como una filosofía de excelencia de manufactura, basada en:

  • La eliminación planeada de todo tipo de desperdicio
  • El respeto por el trabajador: Kaizen
  • La mejora consistente de Productividad y Calidad
 

          Herramientas para alcanzar una manufactura esbelta 
 
Objetivos de Manufactura Esbelta

Los principales objetivos de la Manufactura Esbelta es implantar una filosofía de Mejora Continua que le permita a las compañías reducir sus costos, mejorar los procesos y eliminar los desperdicios para aumentar la satisfacción de los clientes y mantener el margen de utilidad.

Manufactura Esbelta proporciona a las compañías herramientas para sobrevivir en un mercado global que exige calidad más alta, entrega más rápida a más bajo precio y en la cantidad requerida. Específicamente, Manufactura Esbelta:

  • Reduce la cadena de desperdicios dramáticamente
  • Reduce el inventario y el espacio en el piso de producción
  • Crea sistemas de producción más robustos
  • Crea sistemas de entrega de materiales apropiados
  • Mejora las distribuciones de planta para aumentar la flexibilidadBeneficios

La implantación de Manufactura Esbelta es importante en diferentes áreas, ya que se emplean diferentes herramientas, por lo que beneficia a la empresa y sus empleados. Algunos de los beneficios que genera son:

  • Reducción de 50% en costos de producción
  • Reducción de inventarios
  • Reducción del tiempo de entrega (lead time)
  • Mejor Calidad
  • Menos mano de obra
  • Mayor eficiencia de equipo
  • Disminución de los desperdicios

- Sobreproducción

- Tiempo de espera (los retrasos)

- Transporte

- El proceso

- Inventarios

- Movimientos

- Mala calidad

Pensamiento Esbelto

La parte fundamental en el proceso de desarrollo de una estrategia esbelta es la que respecta al personal, ya que muchas veces implica cambios radicales en la manera de trabajar, algo que por naturaleza causa desconfianza y temor. Lo que descubrieron los japoneses es, que más que una técnica, se trata de un buen régimen de relaciones humanas. En el pasado se ha desperdiciado la inteligencia y creatividad del trabajador, a quien se le contrata como si fuera una máquina. Es muy común que, cuando un empleado de los niveles bajos del organigrama se presenta con una idea o propuesta, se le critique e incluso se le calle. A veces los directores no comprenden que, cada vez que le ‘apagan el foquito’ a un trabajador, están desperdiciando dinero. El concepto de Manufactura Esbelta implica la anulación de los mandos y su reemplazo por el liderazgo. La palabra líder es la clave.

Los 5 Principios del Pensamiento Esbelto

  1. Define el Valor desde el punto de vista del cliente:
  2. La mayoría de los clientes quieren comprar una solución, no un producto o servicio.

    Eliminar desperdicios encontrando pasos que no agregan valor, algunos son inevitables y

    otros son eliminados inmediatamente.

  3. Identifica tu corriente de Valor:

    Haz que todo el proceso fluya suave y directamente de un paso que agregue valor a otro, desde la materia prima hasta el consumidor

  4. Crea Flujo:

    Una vez hecho el flujo, serán capaces de producir por ordenes de los clientes en vez de producir basado en pronósticos de ventas a largo plazo

  5. Produzca el "Jale" del Cliente:
  6. Persiga la perfección:

Una vez que una empresa consigue los primeros cuatro pasos, se vuelve claro para aquellos que están involucrados, que añadir eficiencia siempre es posible.

 Las Herramientas de Manufactura Esbelta

5'S

Este concepto se refiere a la creación y mantenimiento de áreas de trabajo más limpias, más organizadas y más seguras, es decir, se trata de imprimirle mayor "calidad de vida" al trabajo. Las 5'S provienen de términos japoneses que diariamente ponemos en práctica en nuestra vida cotidiana y no son parte exclusiva de una "cultura japonesa" ajena a nosotros, es más, todos los seres humanos, o casi todos, tenemos tendencia a practicar o hemos practicado las 5'S, aunque no nos demos cuenta. Las 5'S son:

  • Clasificar, organizar o arreglar apropiadamente: Seiri
  • Ordenar: Seiton
  • Limpieza: Seiso
  • Estandarizar: Seiketsu
  • Disciplina: Shitsuke

Cuando nuestro entorno de trabajo está desorganizado y sin limpieza perderemos la eficiencia y la moral en el trabajo se reduceObjetivos de las 5'S

El objetivo central de las 5'S es lograr el funcionamiento más eficiente y uniforme de las personas en los centros de trabajo Beneficios de las 5'S

La implantación de una estrategia de 5'S es importante en diferentes áreas, por ejemplo, permite eliminar despilfarros y por otro lado permite mejorar las condiciones de seguridad industrial, beneficiando así a la empresa y sus empleados. Algunos de los beneficios que genera la estrategias de las 5'S son:

  • Mayores niveles de seguridad que redundan en una mayor motivación de los empleados
  • Mayor calidad
  • Tiempos de respuesta más cortos
  • Aumenta la vida útil de los equipos
  • Genera cultura organizacional
  • Reducción en las pérdidas y mermas por producciones con defectosDefinición de las 5'S

Clasificar (seiri)

Clasificar consiste en retirar del área o estación de trabajo todos aquellos elementos que no son necesarios para realizar la labor, ya sea en áreas de producción o en áreas administrativas. Una forma efectiva de identificar estos elementos que habrán de ser eliminados es llamado "etiquetado en rojo". En efecto una tarjeta roja (de expulsión) es colocada a cada artículo que se considera no necesario para la operación. Enseguida, estos artículos son llevados a un área de almacenamiento transitorio. Más tarde, si se confirmó que eran innecesarios, estos se dividirán en dos clases, los que son utilizables para otra operación y los inútiles que serán descartados. Este paso de ordenamiento es una manera excelente de liberar espacios de piso desechando cosas tales como: herramientas rotas, aditamentos o herramientas obsoletas, recortes y excesos de materia prima. Este paso también ayuda a eliminar la mentalidad de "Por Si Acaso".

Clasificar consiste en:

  • Separar en el sitio de trabajo las cosas que realmente sirven de las que no sirven
  • Clasificar lo necesario de lo innecesario para el trabajo rutinario
  • Mantener lo que necesitamos y eliminar lo excesivo
  • Separa los elementos empleados de acuerdo a su naturaleza, uso, seguridad y frecuencia de utilización con el objeto de facilitar la agilidad en el trabajo
  • Organizar las herramientas en sitios donde los cambios se puedan realizar en el menor tiempo posible
  • Eliminar elementos que afectan el funcionamiento de los equipos y que pueden producir averías
  • Eliminar información innecesaria y que nos pueden conducir a errores de interpretación o de actuación Beneficios de clasificar

Al clasificar se preparan los lugares de trabajo para que estos sean más seguros y productivos. El primer y más directo impacto está relacionado con la seguridad. Ante la presencia de elementos innecesarios, el ambiente de trabajo es tenso, impide la visión completa de las áreas de trabajo, dificulta observar el funcionamiento de los equipos y máquinas, las salidas de emergencia quedan obstaculizadas haciendo todo esto que el área de trabajo sea más insegura. Clasificar permite:

  • Liberar espacio útil en planta y oficinas
  • Reducir los tiempos de acceso al material, documentos, herramientas y otros elementos
  • Mejorar el control visual de stocks (inventarios) de repuesto y elementos de producción, carpetas con información, planos, etc.
  • Eliminar las pérdidas de productos o elementos que se deterioran por permanecer un largo tiempo expuestos en un ambiente no adecuado para ellos; por ejemplo, material de empaque, etiquetas, envases plásticos, cajas de cartón y otros
  • Facilitar control visual de las materias primas que se van agotando y que requieren para un proceso en un turno, etc.
  • Preparar las áreas de trabajo para el desarrollo de acciones de mantenimiento autónomo, ya que se puede apreciar con facilidad los escapes, fugas y contaminaciones existentes en los equipos y que frecuentemente quedan ocultas por los elementos innecesarios que se encuentran cerca de los equipos

Ordenar (seiton)

Consiste en organizar los elementos que hemos clasificado como necesarios de modo que se puedan encontrar con facilidad. Ordenar en mantenimiento tiene que ver con la mejora de la visualización de los elementos de las máquinas e instalaciones industriales. Algunas estrategias para este proceso de "todo en su lugar" son: pintura de pisos delimitando claramente áreas de trabajo y ubicaciones, tablas con siluetas, así como estantería modular y/o gabinetes para tener en su lugar cosas como un bote de basura, una escoba, trapeador, cubeta, etc., es decir, "Un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar." El ordenar permite:

  • Disponer de un sitio adecuado para cada elemento utilizado en el trabajo de rutina para facilitar su acceso y retorno al lugar
  • Disponer de sitios identificados para ubicar elementos que se emplean con poca frecuencia
  • Disponer de lugares para ubicar el material o elementos que no se usarán en el futuro
  • En el caso de maquinaria, facilitar la identificación visual de los elementos de los equipos, sistemas de seguridad, alarmas, controles, sentidos de giro, etc.
  • Lograr que el equipo tenga protecciones visuales para facilitar su inspección autónoma y control de limpieza
  • Identificar y marcar todos los sistemas auxiliares del proceso como tuberías, aire comprimido, combustibles
  • Incrementar el conocimiento de los equipos por parte de los operadores de producción Beneficios de ordenar

Beneficios para el trabajador

  • Facilita el acceso rápido a elementos que se requieren para el trabajo
  • Se mejora la información en el sitio de trabajo para evitar errores y acciones de riesgo potencial
  • El aseo y limpieza se pueden realizar con mayor facilidad y seguridad
  • La presentación y estética de la planta se mejora, comunica orden, responsabilidad y compromiso con el trabajo
  • Se libera espacio
  • El ambiente de trabajo es más agradable
  • La seguridad se incrementa debido a la demarcación de todos los sitios de la planta y a la utilización de protecciones transparentes especialmente los de alto riesgo

Beneficios organizativos

  • La empresa puede contar con sistemas simples de control visual de materiales y materias primas en stock de proceso
  • Eliminación de pérdidas por errores
  • Mayor cumplimiento de las órdenes de trabajo
  • El estado de los equipos se mejora y se evitan averías
  • Se conserva y utiliza el conocimiento que posee la empresa
  • Mejora de la productividad global de la planta

Limpieza (seiso)

Limpieza significa eliminar el polvo y suciedad de todos los elementos de una fábrica. Desde el punto de vista del TPM implica inspeccionar el equipo durante el proceso de limpieza. Se identifican problemas de escapes, averías, fallos o cualquier tipo de FUGUAI (defecto). Limpieza incluye, además de la actividad de limpiar las áreas de trabajo y los equipos, el diseño de aplicaciones que permitan evitar o al menos disminuir la suciedad y hacer más seguros los ambientes de trabajo. Para aplicar la limpieza se debe:

  • Integrar la limpieza como parte del trabajo diario
  • Asumir la limpieza como una actividad de mantenimiento autónomo: "la limpieza es inspección"
  • Se debe abolir la distinción entre operario de proceso, operario de limpieza y técnico de mantenimiento
  • El trabajo de limpieza como inspección genera conocimiento sobre el equipo. No se trata de una actividad simple que se pueda delegar en personas de menor calificación
  • No se trata únicamente de eliminar la suciedad. Se debe elevar la acción de limpieza a la búsqueda de las fuentes de contaminación con el objeto de eliminar sus causas primarias.

Beneficios de la limpieza

  • Reduce el riesgo potencial de que se produzcan accidentes
  • Mejora el bienestar físico y mental del trabajador
  • Se incrementa la vida útil del equipo al evitar su deterioro por contaminación y suciedad
  • Las averías se pueden identificar más fácilmente cuando el equipo se encuentra en estado óptimo de limpieza
  • La limpieza conduce a un aumento significativo de la Efectividad Global del Equipo (OEE)
  • Se reducen los despilfarros de materiales y energía debido a la eliminación de fugas y escapes
  • La calidad del producto se mejora y se evitan las pérdidas por suciedad y contaminación del producto y empaque

Estandarizar (seiketsu)

El estandarizar pretende mantener el estado de limpieza y organización alcanzado con la aplicación de las primeras 3's. El estandarizar sólo se obtiene cuando se trabajan continuamente los tres principios anteriores. En esta etapa o fase de aplicación (que debe ser permanente), son los trabajadores quienes adelantan programas y diseñan mecanismos que les permitan beneficiarse a sí mismos. Para generar esta cultura se pueden utilizar diferentes herramientas, una de ellas es la localización de fotografías del sitio de trabajo en condiciones óptimas para que pueda ser visto por todos los empleados y así recordarles que ese es el estado en el que debería permanecer, otra es el desarrollo de unas normas en las cuales se especifique lo que debe hacer cada empleado con respecto a su área de trabajo. La estandarización pretende:

  • Mantener el estado de limpieza alcanzado con las tres primeras S
  • Enseñar al operario a realizar normas con el apoyo de la dirección y un adecuado entrenamiento.
  • Las normas deben contener los elementos necesarios para realizar el trabajo de limpieza, tiempo empleado, medidas de seguridad a tener en cuenta y procedimiento a seguir en caso de identificar algo anormal
  • En lo posible se deben emplear fotografías de como se debe mantener el equipo y las zonas de cuidado
  • El empleo de los estándares se debe auditar para verificar su cumplimiento
  • Las normas de limpieza, lubricación y aprietes son la base del mantenimiento autónomo (Jishu Hozen) Beneficios de estandarizar
  • Se guarda el conocimiento producido durante años de trabajo
  • Se mejora el bienestar del personal al crear un hábito de conservar impecable el sitio de trabajo en forma permanente
  • Los operarios aprenden a conocer con detenimiento el equipo
  • Se evitan errores en la limpieza que puedan conducir a accidentes o riesgos laborales innecesarios
  • La dirección se compromete más en el mantenimiento de las áreas de trabajo al intervenir en la aprobación y promoción de los estándares
  • Se prepara el personal para asumir mayores responsabilidades en la gestión del puesto de trabajo
  • Los tiempos de intervención se mejoran y se incrementa la productividad de la planta

Disciplina (shitsuke)

Significa evitar que se rompan los procedimientos ya establecidos. Solo si se implanta la disciplina y el cumplimiento de las normas y procedimientos ya adoptados se podrá disfrutar de los beneficios que ellos brindan. La disciplina es el canal entre las 5'S y el mejoramiento continuo. Implica control periódico, visitas sorpresa, autocontrol de los empleados, respeto por sí mismo y por los demás y mejor calidad de vida laboral, además:

  • El respeto de las normas y estándares establecidos para conservar el sitio de trabajo impecable
  • Realizar un control personal y el respeto por las normas que regulan el funcionamiento de una organización
  • Promover el hábito de autocontrolar o reflexionar sobre el nivel de cumplimiento de las normas establecidas
  • Comprender la importancia del respeto por los demás y por las normas en las que el trabajador seguramente ha participado directa o indirectamente en su elaboración
  • Mejorar el respeto de su propio ser y de los demás

Beneficios de estandarizar

  • Se crea una cultura de sensibilidad, respeto y cuidado de los recursos de la empresa
  • La disciplina es una forma de cambiar hábitos
  • Se siguen los estándares establecidos y existe una mayor sensibilización y respeto entre personas
  • La moral en el trabajo se incrementa
  • El cliente se sentirá más satisfecho ya que los niveles de calidad serán superiores debido a que se han respetado íntegramente los procedimientos y normas establecidas
  • El sitio de trabajo será un lugar donde realmente sea atractivo llegara cada día

 Justo a Tiempo

Justo a Tiempo es una filosofía industrial que consiste en la reducción de desperdicio (actividades que no agregan valor) es decir todo lo que implique sub-utilización en un sistema desde compras hasta producción. Existen muchas formas de reducir el desperdicio, pero el Justo a Tiempo se apoya en el control físico del material para ubicar el desperdicio y, finalmente, forzar su eliminación.

La idea básica del Justo a Tiempo es producir un artículo en el momento que es requerido para que este sea vendido o utilizado por la siguiente estación de trabajo en un proceso de manufactura. Dentro de la línea de producción se controlan en forma estricta no sólo los niveles totales de inventario, sino también el nivel de inventario entre las células de trabajo. La producción dentro de la célula, así como la entrega de material a la misma, se ven impulsadas sólo cuando un stock (inventario) se encuentra debajo de cierto límite como resultado de su consumo en la operación subsecuente. Además, el material no se puede entregar a la línea de producción o la célula de trabajo a menos que se deje en la línea una cantidad igual. Esta señal que impulsa la acción puede ser un contenedor vacío o una tarjeta Kanban, o cualquier otra señal visible de reabastecimiento, todas las cuales indican que se han consumido un artículo y se necesita reabastecerlo. La figura 9 nos indica cómo funciona el Sistema Justo a Tiempo.

 Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Figura 1. Sistema Justo a Tiempo 

Los 7 pilares de Justo a Tiempo

  1. No importa de qué color o sabor lo pida el cliente, aprenderemos a producirlo como se requiera, con un tiempo de entrega cercano a cero, es decir:

    TEC = TET

    donde:

    TEC: Tiempo de Entrega Cliente

    TET: Tiempo de Entrega Total = TEM + TEA

    TEM: Tiempo de Entrega Manufactura

    TEA: Tiempo de Entrega Agregado

    Si el TET es mayor al TEC, será necesario empujar las materias primas o componentes, reduciendo el TEM y el TEA.

  2. Igualar la oferta y la demanda
  3. El peor enemigo: el desperdicio

Eliminar los desperdicios desde la causa raíz realizando un análisis de la célula de trabajo. Algunas de las causas de desperdicios son:

· Desbalanceo entre trabajadores-proceso

· Problemas de calidad

· Mantenimiento preventivo Insuficiente

· Retrabajos, reprocesos

· Sobreproducción, sobrecompras

· Gente de más, gente de menos

· Etc.

Desperdicio

Forma de eliminarlos

Sobreproducción

  • Reducir los tiempos de preparación, sincronizando cantidades y tiempos entre procesos, haciendo sólo lo necesario

Espera

  • Sincronizar flujos
  • Balancear cargas de trabajo
  • Trabajador flexible

Transporte

  • Distribuir las localizaciones para hacer innecesario el manejo / transporte
  • Racionalizar aquellos que no se pueden eliminar

Proceso

  • Analizar si todas las operaciones deben de realizarse o pueden eliminarse algunas sin afectar la calidad el producto / servicio

Inventarios

  • Acortar los tiempos de preparación, de respuesta y sincronizarlos

Movimiento

  • Estudiar los movimientos para buscar economía y conciencia. Primero mejorar y luego automatizar

Productos defectuosos

  • Desarrollar el proyecto para prevenir defectos, en cada proceso ni hace ni aceptar defectos
  • Hacer los procesos a prueba de tontos

Figura 2. Tipos de desperdicios  

  1. Esto significa que se debe producir solo las unidades necesarias en las cantidades necesarias, en el tiempo necesario. Para lograrlo se tiene dos tácticas:

    a) Tener los tiempos de entrega muy cortos

    Es decir, que la velocidad de producción sea igual a la velocidad de consumo y que se tenga flexibilidad en la línea de producción para cambiar de un modelo a otro rápidamente.

    b) Eliminar los inventarios innecesarios.

    Para eliminar los inventarios se requiere reducirlos poco a poco.

    Tipo de inventario

    Forma de reducción

    Trabajo en proceso

    Reducir el tamaño del lote

    Eliminar las colas

    Materias primas

    Recibos directos, pequeños y frecuentes al lugar de trabajo

    Producto terminado

    Producir lo que vende

    Embarcar frecuentemente y en cantidades menores

    A la función

    De ciclo

    Disminuir el tiempo de preparación

    De seguridad

    Reducir la incertidumbre sobre la calidad y

    Cantidad de material

    Buffer

    Eliminar colas, dar fluidez

    En tránsito

    Programar, coordinar, anticipar

    Anticipación

    Programación nivelada

    Figura 3. Tipos de inventarios  

  2. El proceso debe ser continuo no por lotes

    La búsqueda de la mejora debe ser constante, tenaz y perseverante paso a paso para así lograr las metas propuestas

  3. Mejora Continua
  4. Es primero el ser humano

La gente es el activo más importante. Justo a Tiempo considera que el hombre es la persona que está con los equipos, por lo que son claves sus decisiones y logran llevar a cabo los objetivos de la empresa. Algunas de las actividades a realizar para cumplir con este punto son:

  • Reducir el miedo a la productividad, practicando la apertura y confianza
  • Tener gente multifuncional
  • Tener empleos estables
  • Tener mayor soporte del personal al piso

6. La sobreproducción = ineficiencia

Eliminar el "por si acaso" utilizando otros principios como son la Calidad Total, involucramiento de la gente, organización del lugar de trabajo, Mantenimiento Productivo Total (TPM), Cambio rápido de modelo (SMED), simplificar comunicaciones, etc.

7. No vender el futuro

Las metas actuales tienden a ser a corto plazo, hay que reevaluar los sistemas de medición, de desempeño, etc.. Para realizar estas evaluaciones se tiene que tomar en cuenta el Sistema de Planeación Justo a Tiempo, el cual consiste en un modelo pentagonal, en el cual cada una de las aristas representa un elemento del sistema:

Distribución Física:

Formado por celdas y tecnología de grupos, nos dice cómo manejar y distribuir los recursos físicos con que contamos. En vez de contar con departamentos especializados en una operación, se busca trabajar con todas las operaciones en un solo lugar, formando mini-fabriquitas completas y controlables.

Ventaja de la Gente:

El trabajo en equipo para solucionar problemas, así como la cercanía de las diversas máquinas en una celda propiciando la multifuncionalidad de la gente.

Flujo Continuo:

Se requiere de alta calidad para evitar los paros por defectos, y mantenimiento preventivo para evitar paros no programados de equipo.

Operación Lineal:

La forma de desplazar el producto será de uno en uno, ya que de otra manera los tiempos de entrega son altos (hay que esperar en cada paso a que se termine con todo un lote para pasarlo adelante) y los desperdicios se ocultarían en el inventario del bulto.

Demanda y Suministro de Confiables:

Una de las causas de los problemas con los suministros, es la inestabilidad: nadie sabe cuándo le van a comprar ni cuánto porque todo el mundo cambia a cada rato de proveedor buscando mejores precios. Justo a Tiempo visualiza la cooperación y confianza mutua.

 Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior 

Figura 12. Sistema de Planeación Justo a Tiempo 14

 Sistema de jalar

Es un sistema de producción donde cada operación estira el material que necesita de la operación anterior. Consiste en producir sólo lo necesario, tomando el material requerido de la operación anterior. Su meta óptima es: mover el material entre operaciones de uno por uno.

En la orientación "pull" o de jalar, las referencias de producción provienen del precedente centro de trabajo. Entonces la precedente estación de trabajo dispone de la exacta cantidad para sacar las partes disponibles a ensamblar o agregar al producto. Esta orientación significa comenzar desde el final de la cadena de ensamble e ir hacia atrás hacia todos los componentes de la cadena productiva, incluyendo proveedores y vendedores. De acuerdo a esta orientación una orden es disparada por la necesidad de la siguiente estación de trabajo y no es un artículo innecesariamente producido.

La orientación "pull" es acompañada por un sistema simple de información llamado Kanban. Así la necesidad de un inventario para el trabajo en proceso se ve reducida por el empalme ajustado de la etapa de fabricación. Esta reducción ayuda a sacar a la luz cualquier pérdida de tiempo o de material, el uso de refacciones defectuosas y la operación indebida del equipo. El sistema de jalar permite:

  • Reducir inventario, y por lo tanto, poner al descubierto los problemas
  • Hacer sólo lo necesario facilitando el control
  • Minimiza el inventario en proceso
  • Maximiza la velocidad de retroalimentación
  • Minimiza el tiempo de entrega
  • Reduce el espacio 

Células de manufactura

Es la agrupación de una serie de máquinas distintas con el objeto de simular un flujo de producción.

Prerrequistos

Características

Tiempos de montaje o preparación bajos

Más dependiente de la gente que de las máquinas

Volumen suficiente

Operaciones se balancean con base en tiempo de ciclo

Habilidad de solución rápida de problemas en línea

Equipo flexible en vez de supermáquinas

Agrupación por familias de producto

Mover pequeñas cantidades. Distancias cortas

Entrenamiento multifuncional a operadores

Distribución compacta

Todo en su lugar

Figura 4. Células de Manufactura

¿Por dónde empezar?

  • Por orden y limpieza, organización del lugar de trabajo
  • Acortar bandas transportadoras
  • Fijar rutas del producto
  • Eliminar almacenes de inventario en proceso
  • Acortar distancias
  • Establecer un flujo racional de material, con sus puntos de flujo y abastecimiento.

 Control visual

Los controles visuales están íntimamente relacionados con los procesos de estandarización. Un control visual es un estándar representado mediante un elemento gráfico o físico, de color o numérico y muy fácil de ver.5 La estandarización se transforma en gráficos y estos se convierten en controles visuales. Cuando sucede esto, sólo hay un sitio para cada cosa, y podemos decir de modo inmediato si una operación particular está procediendo normal o anormalmente.

Un control visual se utiliza para informar de una manera fácil entre otros los siguientes temas:

  • Sitio donde se encuentran los elementos
  • Frecuencia de lubricación de un equipo, tipo de lubricante y sitio donde aplicarlo
  • Estándares sugeridos para cada una de las actividades que se deben realizar en un equipo o proceso de trabajo
  • Dónde ubicar el material en proceso, producto final y si existe, productos defectuosos
  • Sitio donde deben ubicarse los elementos de aseo, limpieza y residuos clasificados
  • Sentido de giro de motores
  • Conexiones eléctricas
  • Sentido de giro de botones de actuación, válvulas y actuadores
  • Flujo del líquido en una tubería, marcación de esta, etc.
  • Franjas de operación de manómetros (estándares)
  • Dónde ubicar la calculadora, carpetas bolígrafos, lápices en el sitio de trabajo

Kanban

Kanban es una herramienta basada en la manera de funcionar de los supermercados. Kanban significa en japonés "etiqueta de instrucción". La etiqueta Kanban contiene información que sirve como orden de trabajo, esta es su función principal, en otras palabras es un dispositivo de dirección automático que nos da información acerca de que se va a producir, en que cantidad, mediante que medios, y como transportarlo.

Antes de implantar Kanban es necesario desarrollar una producción "labeled/mixed producción schedule" para suavizar el flujo actual de material, esta deberá ser practicada en la línea de ensamble final, si existe una fluctuación muy grande en la integración de los procesos Kanban no funcionará y de los contrario se creara un desorden, también tendrán que ser implantados sistemas de reducción de cambios de modelo, de producción de lotes pequeños, Jidoka, control visual, Poka Yoke, mantenimiento preventivo, etc. todo esto es prerrequisito para la introducción Kanban. También se deberán tomar en cuenta las siguientes consideraciones antes de implantar Kanban:

  1. Determinar un sistema de calendarización de producción para ensambles finales para desarrollar un sistema de producción mixto y etiquetado.
  2. Se debe establecer una ruta de Kanban que refleje el flujo de materiales, esto implica designar lugares para que no haya confusión en el manejo de materiales, se debe hacer obvio cuando el material esta fuera de su lugar.
  3. El uso de Kanban esta ligado a sistemas de producción de lotes pequeños.
  4. Se debe tomar en cuenta que aquellos artículos de valor especial deberán ser tratados diferentes.
  5. Se debe tener buena comunicación desde el departamento de ventas a producción para aquellos artículos cíclicos a temporada que requieren mucha producción, de manera que se avise con bastante anticipo.
  6. El sistema Kanban deberá ser actualizado constantemente y mejorado continuamente.

Funciones de Kanban

Son dos las funciones principales de Kanban:

  • Control de la producción
  • Mejora de los procesos

Control de la producción es la integración de los diferentes procesos y el desarrollo de un sistema Justo a Tiempo, en la cual los materiales llegaran en el tiempo y cantidad requerida en las diferentes etapas de la fabrica y si es posible incluyendo a los proveedores.

Mejora de los procesos. Facilita la mejora en las diferentes actividades de la empresa mediante el uso de Kanban, esto se hace mediante técnicas ingenieriles (eliminación de desperdicio, organización del área de trabajo, reducción de cambios de modelo, utilización de maquinaria vs. utilización en base a demanda, manejo de multiprocesos, dispositivos para la prevención de errores (Poka Yoke), mecanismos a prueba de error, mantenimiento preventivo, Mantenimiento Productivo Total (TPM), reducción de los niveles de inventario.) Básicamente Kanban sirve para lo siguiente:

  • Poder empezar cualquier operación estándar en cualquier momento
  • Dar instrucciones basados en las condiciones actuales del área de trabajo
  • Prevenir que se agregue trabajo innecesario a aquellas ordenes ya empezadas y prevenir el exceso de papeleo innecesario

Otra función de Kanban es la de movimiento de material, la etiqueta Kanban se debe mover junto con el material, si esto se lleva a cabo correctamente se lograrán los siguientes puntos:

  • Eliminación de la sobreproducción
  • Prioridad en la producción, el Kanban con más importancia se pone primero que los demás
  • Se facilita el control del material

Tipos de Kanban

  • Kanban de producción: Contiene la orden de producción
  • Kanban de transporte: Utilizado cuando se traslada un producto
  • Kanban urgente: Emitido en caso de escasez de un componente
  • Kanban de emergencia: Cuando a causa de componentes defectuoso, averías en las máquinas, trabajos especiales o trabajo extraordinario en fin de semana se producen circunstancias insólitas
  • Kanban de proveedor: Se utiliza cuando la distancia de la planta al proveedor es considerable, por lo que el plazo de transporte es un término importante a tener en cuenta

Información de la etiqueta Kanban

La información en la etiqueta Kanban debe ser tal, que debe satisfacer tanto las necesidades de manufactura como las de proveedor de material. La información necesaria en Kanban sería la siguiente:

  • Número de parte del componente y su descripción
  • Nombre / Número del producto
  • Cantidad requerida
  • Tipo de manejo de material requerido
  • Dónde debe ser almacenado cuando sea terminado
  • Punto de reorden
  • Secuencia de ensamble / producción del producto

Implantación de Kanban en 4 fases

Fase 1. Entrenar a todo el personal en los principios de Kanban, y los beneficios de usar Kanban.

Fase 2. Implantar Kanban en aquellos componentes con más problemas para facilitar su manufactura y para resaltar los problemas escondidos. El entrenamiento con el personal continúa en la línea de producción.

Fase 3. Implantar Kanban en el resto de los componentes, esto no debe ser problema ya que para esto los operadores ya han visto las ventajas de Kanban, se deben tomar en cuenta todas las opiniones de los operadores ya que ellos son los que mejor conocen el sistema. Es importante informarles cuando se va estar trabajando en su área.

Fase 4. Esta fase consiste de la revisión del sistema Kanban, los puntos de reorden y los niveles de reorden, es importante tomar en cuenta las siguientes recomendaciones para el funcionamiento correcto de Kanban:

  1. Ningún trabajo debe ser hecho fuera de secuencia
  2. Si se encuentra algún problema notificar al supervisor inmediatamente

Reglas de Kanban

Regla 1: No se debe mandar producto defectuoso a los procesos subsecuentes

La producción de productos defectuosos implica costos tales como la inversión en materiales, equipo y mano de obra que no va a poder ser vendida. Este es el mayor desperdicio de todos. Si se encuentra un defecto, se deben tomar medidas antes que todo para prevenir que este no vuelva a ocurrir.

Observaciones:

  • El proceso que ha generado un producto defectuoso, lo puede descubrir inmediatamente
  • El problema descubierto se debe divulgar a todo el personal implicado, no se debe permitir la recurrencia

Regla 2: Los procesos subsecuentes requerirán sólo lo necesario

Esto significa que el proceso subsecuente pedirá el material que necesita al proceso anterior, en la cantidad necesaria y en el momento adecuado. Se crea una pérdida si el proceso anterior sustituye de partes y materiales al proceso subsecuente en el momento que este no los necesita o en una cantidad mayor a la que este necesita. Este mecanismo deberá ser utilizado desde el último proceso hasta el inicial.

Existen una serie de pasos que aseguran que los procesos subsecuentes no jalaran o requerirán arbitrariamente del proceso anterior, que son los siguientes:

  • No se debe requerir material sin una tarjeta Kanban.
  • Los artículos que sean requeridos no deben exceder el número de Kanban admitidos.
  • Una etiqueta de Kanban debe acompañar siempre a cada artículo.

Regla 3. Producir solamente la cantidad exacta requerida por el proceso subsecuente

Esta regla fue hecha con la condición de que el mismo proceso debe restringir su inventario al mínimo, para esto se deben tomar en cuenta las siguientes observaciones:

  • No producir más que el número de Kanban.
  • Producir en la secuencia en la que los Kanban son recibidos.

Regla 4. Balancear la producción

De manera en que podamos producir solamente la cantidad necesaria requerida por los procesos subsecuentes, se hace necesario para todos los procesos, mantener al equipo y a los trabajadores de tal manera que puedan producir materiales en el momento necesario y en la cantidad necesaria. En este caso si el proceso siguiente pide material de una manera no continua con respecto al tiempo y a la cantidad, el proceso anterior requerirá personal y máquinas en exceso para satisfacer esa necesidad. En este punto es en el que hace énfasis la cuarta regla, la producción debe estar balanceada o suavizada (Smooth, equalized).

Regla 5. Kanban es un medio para evitar especulaciones

Para los trabajadores, Kanban se convierte en su fuente de información para producción y transportación y ya que los trabajadores dependerán de Kanban para llevar a cabo su trabajo; el balance del sistema de producción se convierte en gran importancia.

No se vale especular sobre si el proceso siguiente va a necesitar más material la siguiente vez, tampoco, el proceso siguiente puede preguntarle al proceso anterior si podría empezar el siguiente lote un poco más temprano, ninguno de los dos puede mandar información al otro, solamente la que esta contenida en las tarjetas Kanban. Es muy importante que esté bien balanceada la producción.

Regla 6. Estabilizar y racionalizar el proceso

El trabajo defectuoso existe si el trabajo no esta estandarizado y racionalizado, si esto no es tomado en cuenta seguirán existiendo partes defectuosas.

Flujo Kanban

  1. El operario dos necesita material, le lleva una tarjeta de movimiento al operador uno, éste la cuelga a un contenedor, descolgándole la tarjeta de producción y poniéndola en el tarjetero. Esta tarjeta lo autorizará a producir otro contenedor de material.
  2. El operador dos se lleva el contenedor con la tarjeta de movimiento colgada (es el material que necesitaba).
  3. El operario uno produce el material; lo pone en un contenedor, anudándole la tarjeta de producción; (que lo autorizó a producirlo).
  4. Se repiten los pasos 1, 2 y 3; mientras no haya tarjeta, no se produce o se mueve.
  5. La cantidad de tarjetas y contenedores en el sistema, sirve como regulador del inventario en proceso.
 Manufactura concurrente

La ingeniería concurrente es un esfuerzo sistemático para un diseño integrado, concurrente del producto y de su correspondiente proceso de fabricación y de servicio. Pretende que los desarrolladores, desde un principio, tengan en cuenta todos los elementos del ciclo de vida del producto, desde el diseño conceptual, hasta su disponibilidad incluyendo calidad, costo y necesidades de los clientes. Persigue un estudio sistemático, simultáneo, en el momento del desarrollo del producto, de las necesidades de mercado que va a cubrir, de los requisitos de calidad y costos, de los medios y métodos de fabricación, venta y servicio necesarios para garantizar la satisfacción del cliente.

Involucra el trabajo coordinado y simultáneo de los diversos departamentos de la empresa: Marketing, Ingeniería del Producto, Ingeniería del Proceso, Producción, Calidad, Ventas, Mantenimiento, Costos, etc.

La ingeniería concurrente sustituye el típico entorno de trabajo en el desarrollo y fabricación del producto basado en un diagrama secuencial de actuación de los distintos departamentos, por un trabajo concurrente, simultáneo, en equipo, de todos a partir del mismo momento en que se inicia el proceso.

Esta metodología de trabajo se conoce también como:

  • Ingeniería simultánea

  • Equipos de diseño

  • Desarrollo integrado de producto

  • Ingeniería total

    Principales orientaciones de la Ingeniería Concurrente

    La Ingeniería Concurrente es un nuevo enfoque que está en pleno proceso de desarrollo. Incorpora una gran variedad de nuevas concepciones y metodologías en relación con proyectos. Algunos de ellos son:

    • DFF: Diseño para la función

    • DFM: Diseño para la fabricación

    • DFA: Diseño para el montaje

    • DFQ: Diseño para la calidad

    • DFMT: Diseño para el mantenimiento

    Estas metodologías, y otras más, pueden englobarse en dos orientaciones principales:

    • Ingeniería Concurrente en relación a la Productividad (Fabricación, costo, calidad, comercialización)

    • Ingeniería en relación al entorno (Ergonómica, Seguridad, Medio Ambiente, reciclaje)

    La Ingeniería Concurrente en relación a la productividad postula dos grandes principios:

    • El diseño de un producto precisa tener en cuenta el mercado al que se dirige.

    • El diseño de un producto debe tener en cuenta los procesos de fabricación.

    Entonces, en el equipo de diseño debe participar:

    • El Departamento de Marketing y los clientes para asegurar que el producto responda a las necesidades de los clientes.

    • El Departamento de Producción, proveedores incluidos, para asegurar la posibilidad de fabricación del producto.

    • El Departamento de Calidad para asegurar que el producto y proceso están dentro de los valores de calidad necesarios.

    La Ingeniería Concurrente en relación al entorno busca mejorar el valor, la aceptación del producto, teniendo en cuenta:

    • Ergonomía para facilitar la relación hombre-máquina

    • Diseño industrial para hacer atractivo el producto a los clientes.

    • Seguridad para evitar riesgos y daños personales.

    • Medio ambiente para economizar consumo de material y energía y evitar la emisión de contaminantes.

    • Reciclaje para facilitar la reutilización o eliminación de los residuos.

    NECESIDADES QUE CUBRE LA INGENIERÍA CONCURRENTE

    La globalización de los mercados implica una competencia cada vez más feroz. Sólo las empresas capaces de ofrecer los productos de mejor calidad en precio adecuado y en un tiempo más corto sobreviven.

    El reducir el tiempo de respuesta, la adecuación del producto a las necesidades del cliente, un mantenimiento eficaz, a bajo precio, un estándar de calidad y costo adecuado son los objetivos que pretende cubrir la Ingeniería Concurrente.

    LÍNEAS DE ACTUACIÓN EN LA INGENIERÍA CONCURRENTE

    La Ingeniería Concurrente genera un nuevo entorno de trabajo. Utiliza una gran variedad de tecnología y metodología que pueden agruparse en cuatro líneas de actuación:

    • Organización

    • Comunicaciones

    • Especificación

    • Desarrollo de producto

    Organización

    Busca la creación de equipos de trabajo multifuncionales y pluridisciplinarios para el desarrollo de un proyecto.

    Es importante estar consiente de que el cambio de una organización funcional con jerarquías a una estructura por equipos de trabajo requiere de técnicas y métodos de motivación, de trabajo en equipo, de consenso en la toma de decisiones, de delegación y asunción de responsabilidades, de dirección, planificación y seguimiento de proyectos, de dirección de reuniones y lo que es más difícil de conseguir, un lenguaje común que elimine el lenguaje técnico de las diferentes especialidades.

    Para llevar acabo la implementación de las técnicas descrita anteriormente debemos considerar que las personas que colaborarán dentro del equipo de trabajo pertenecen a diferentes áreas de la empresa. Se tendrá que fomentar una comunicación constante entre ellos a través de juntas semanales, en las cuales se tomen decisiones y se deleguen responsabilidades, turnándose cada semana un representante de cada departamento. En nuestro caso, esto mejorará mucho la situación actual en la que los representantes de departamento son siempre los mismos y abusan de la jerarquía que se les ha otorgado.

    Se hará una planificación en base a información proporcionada por ventas y mercadotecnia, la cual será respetada sin tomar en cuenta casos especiales. El plan de producción de los filtros se hará tomando en cuenta el orden de pedido de los diferentes clientes sin importar la supuesta urgencia de uno u otro caso. Los empleados serán tratados por igual entre todos los departamentos sin importar el cargo, se utilizará un lenguaje simple que permita a cualquier persona entender lo que se esta planteando y poder participar. En caso de que se requiera el uso del lenguaje técnico se deberá definir el concepto para evitar que algunos de los presentes en la reunión mal interpreten o reciban información errónea lo cual entorpece la toma de decisiones.

    Comunicaciones

    El éxito de la Ingeniería Concurrente se basa en que exista una misma información para los distintos componentes del equipo, es decir, una lenguaje estandarizado.

    Es esencial tener una base de datos del producto, tanto geométrica como alfanumérica, y de fácil acceso. Para esto, los sistemas de CAD-CAE-CAM pueden ser una buena opción.

    Los softwares de planificación de proyectos pueden proporcionar un buen sistema de monitoreo y seguimiento, sin embargo, es importante contar con un flujo eficiente y corto de información, para tomar las decisiones suficientemente rápido. Para lograr esto, se debe dar un cambio de estructuras jerárquicas de muchos niveles a otras estructuras más planas con líneas horizontales de comunicación y decisión.

    El hecho de involucrar a la computadora dentro de la Ingeniería Concurrente le ha dado el nombre de Ingeniería Concurrente Asistida por Computadora (Computer Aided Concurrent Engineering, CACE)

    Para realizar un sistema de Ingeniería Concurrente Asisitido por Computadora es necesario contar con los siguientes elementos:

  • Modelado de Información, que se relaciona con la identificación y composición de los datos, información y conocimiento que describe por completo un objeto real y permite la construcción de modelos de información que apoyen las necesidades de formación del ciclo de vida del producto.

  • Existen dos áreas complementarias:

  • Representación de la información del producto: Es el modelado de la información asociada con un producto y sus componentes a través de su ciclo de vida.

  • Representación de la información del proceso de manufactura: Es el modelado de información de los recursos de manufactura, procesos, características y capacidades en una empresa.

  • Aplicaciones de ingeniería integradas (o aplicaciones de apoyo a la decisión), son las aplicaciones relacionadas a la implementación e integración de un conjunto de herramientas de software para atacar un diseño específico, problemas de ingeniería o manufactura que ayudarán a la realización del producto.

  • Arquitectura del sistema de información, es la arquitectura que permite la integración de los dos modelos de información y de las aplicaciones de ingeniería integrada dentro de un ambiente amigable para el usuario.

  • En nuestro caso con la implementación de las juntas semanales que se plantearon anteriormente la empresa tendrá una mejor comunicación interdepartamental, ya que semana a semana los representantes podrán exponer sus avances o problemas en lo referente a la operación diaria. Además de esto se hará una reestructuración del organigrama de la empresa para poder tener una estructura más plana que permita que las personas trabajen por proceso y no por área. Trabajar por proceso lo que indica es que no existen niveles jerárquicos que obstaculicen el desarrollo de un proyecto, sino que todos se encuentran al mismo nivel y su objetivo común es desarrollar el proyecto productivo. Con esto se evitarán fricciones relacionadas con la altanería de algunas personas por tener un nivel jerárquico más alto.

    Ahora bien, la empresa no solo requiere un cambio en la estructura organizacional sino que también requiere un cambio en la forma en guardan sus bases de datos. Esto se debe a que a pesar de que la empresa está totalmente tecnificada, no mantienen una base de datos maestra, es decir, una base de datos que contenga toda la información que se genera en las diferentes áreas de la empresa. A pesar de que las bases de datos de cada una de las áreas de la empresa se llevan correctamente, no existe lugar donde se encuentre la información de todas las áreas reunida para que pueda ser consultada por cualquier integrante de la empresa de forma inmediata. Por ello, para mejorar la comunicación y para asegurarnos que todos los integrantes de la empresa pueda tener acceso a la misma información en tiempo real se implantará un sistema computacional donde se pueda compartir este tipo de información. El desarrollo de este sistema se explicará mas detalladamente en el apartado de especificaciones.

    Especificaciones

    La Ingeniería Concurrente ha ampliado el concepto de especificación. De una relación de parámetros técnicos de diseño ha pasado a ser un conjunto de atributos que debe tener el producto para satisfacer las necesidades o preferencias de los clientes.

    Problema Informativo de la Ingeniería Concurrente

    La Ingeniería concurrente surge como una metodología que pretende resolver los aspectos más problemáticos en el desarrollo de un producto o servicio. Estos problemas atienden al hecho de que tradicionalmente se contaba con núcleos aislados que se encargaban de cada etapa de desarrollo del producto, lo que impactaba al producto en el sentido de costos, calidad y satisfacción del cliente y de los departamentos de la empresa.

    La Ingeniería concurrente como un medio de integración de expertos de cada área de la empresa en un grupo multidisciplinario conlleva una serie de problemas de control de información, pues al manejar una gran cantidad de información en el proceso de toma de decisiones, es imposible para los participantes de este proceso asimilar los conceptos expuestos por los demás.

    Sistemas Expertos en la Ingeniería Concurrente

    Un sistema experto representa un medio de apoyo en la toma de decisiones, dependiendo de la complejidad de estos sistemas, pueden ayudar a niveles administrativos o técnicos. Los sistemas expertos son una recopilación de grandes cantidades de información (Data Warehouse) de forma tal que se tiene una gran cantidad de conocimiento en un solo medio integrado.

    La información contenida en el sistema es referente a cada departamento incluido en el proceso de desarrollo del producto. Aplicado a nuestro caso de estudio, el proceso de producción de un filtro para alberca podría hacer uso de un sistema experto como base para aplicar una metodología de ingeniería concurrente. Los componentes del sistema experto apoyarían el proceso de creación del filtro en todas las etapas, algunos posibles usos de los componentes del sistema experto en este proceso podrían ser los siguientes:

    • Marketing. Se podría contar una base de datos que se alimentara con datos introducidos por lo clientes a través de un sitio web hecho con páginas activas (ASP, JSP, PHP, CGI). Dichos datos podrían consistir en preferencias de los clientes con respecto a las dimensiones de los filtros, su calidad, su durabilidad o su precio. A través del sistema experto se podrían modelar consultas de atributos múltiples con el fin de conocer detalles relevantes del mercado interesado. Las consultas podrían acotar el mercado por edad, sexo, dirección o ingresos con el fin de tener estadísticas que nos dijeran donde vive la gran mayoría de compradores de filtros con el fin de especular sobre nuevos posibles clientes. En el sentido de captar las preferencias del cliente se han desarrollado metodologías que permiten conocer los deseos de los consumidores y transformar estos deseos, expresados en su lenguaje en un conjunto de especificaciones técnicas destinadas a satisfacerles. El QFD (Quality Function Development), es una metodología que en forma matricial nos permite recoger el QUÉ piden los clientes, el CÓMO vamos a responder a estas demandas y en CUÁNTO los vamos a satisfacer. Esta metodología aplicada en cascada a los distintos lenguajes de las distintas áreas de la empresa, nos permite conocer como interacciona entre sí y determinar posibles carencias o duplicidades en nuestro producto como en su valoración por los clientes.

    • Diseño. El sistema experto podría incluir herramientas de diseño asistido por computadora (CAD) con el fin de materializar las expectativas de los clientes y las aptitudes de la empresa en el diseño final. Esto se lograría implementando una base de datos histórica (Data Warehouse) con referencias al desarrollo de otros filtros con el fin de comparar problemas, inconvenientes o ventajas que se tuvieron al desarrollar dichos productos. De igual forma, para la parte de los clientes se podría implementar una interfaz inteligente entre el sistema CAD y la base de datos del marketing que generara un diseño base del filtro que implicara las preferencias más significativas de los clientes. A partir de este diseño, los expertos de cada área podrían empezar a buscar un punto de balance entre lo que el cliente quiere y lo que más le conviene a la empresa para así obtener un diseño final de nuestro filtro.

    • Producción.

    • Ventas.

    Ventajas de utilizar un Sistema Experto en la IC

    Como se pudo apreciar con los ejemplos anteriores, los sistemas expertos propician la efectividad de la empresa en todos sus departamentos, al automatizar algunas de las tareas de la empresa y al concentrar toda la información competente al proceso de desarrollo del producto. De esta forma podemos apreciar las siguientes ventajas al usar los sistemas expertos en la ingeniería concurrente lo que generalmente se conoce como ingeniería concurrente asistida por computadora (CACE):

    • Información integrada. Este aspecto es el que persigue principalmente el sistema experto, pues se pretende juntar una gran cantidad de información que nos sirva de base para desarrollar nuestro producto. Esto promueve el hecho de que todos los participantes del equipo multidisciplinario tengan acceso a la información de los demás de manera previa, con el fin de que las juntas se lleven a cabo lo más rápido posible. La arquitectura del sistema experto podría diseñarse como una arquitectura cliente/servidor con el fin de que los participante puedan acceder la información en cualquier momento e inclusive al mismo tiempo.

    • Comunicación eficaz. La gran cantidad de información que se encuentra al alcance de los participantes del equipo, propicia que todos conozcan a cierto nivel el proceso de desarrollo visto desde el punto de vista cada departamento, con esto, se evitan discusiones sobre aspectos poco comprendidos en el proceso de diseño. Con el conocimiento general del proceso de desarrollo del producto, la comunicación se vuelve entonces más eficaz, pues cada participante conoce los inconvenientes y las ventajas que se tendrían para cada departamento en función de algún cambio en el diseño del producto.

    • Rápida toma de decisiones. Con la información integrada en un solo núcleo y con la agilización de la comunicación entre los participantes del proyecto, se obtiene una aceleración en la toma de decisiones, producto de tener un equipo de expertos en cada área pero conocen y comprenden a las demás.

    Desarrollo del producto

    En el desarrollo del producto la Ingeniería Concurrente utiliza un gran número de metodologías para conseguir sus objetivos de productividad, calidad, costo y funcionalidad. A partir de la especificación del producto se comienzan a generar soluciones, para esto se utilizan:

    Métodos convencionales: Bibliografía, patentes, competencia, productos análogos, etc.

    Métodos intuitivos: Brainstorming (lluvia de ideas), DELPHI, Idea Writting y Grupos Nominales.

    Métodos deductivos: Estudios sistemáticos de procesos físicos.

    Para la valoración de las distintas variantes y selección de los más apropiados existen diferentes métodos. Estimación cualitativa o cuantitativa de diferentes parámetros: funciones, costos de la innovación, riesgos, etc... pero quizás la metodología más interesante es la del Análisis del Valor.

    En el diseño de materialización del proyecto se utilizarán distintas técnicas de análisis y simulación que se incluyen dentro de los softwares de CAD-CAE.

    Para estandarizar, tanto componentes como procesos de fabricación se utilizará la Tecnología de Grupos. Para asegurar la calidad se construyen prototipos y bancos de ensayo en laboratorio y se usan técnicas de pruebas aceleradas. Se utiliza también el diseño de experimentos basado en los trabajos de G. Taguchi para obtener diseños más robustos.

    Para aumentar la productividad en los talleres la Ingeniería Concurrente utiliza técnicas de simulación de procesos, de programación de máquinas automáticas de fabricación flexible, de robotización, de automatización de la manutención y transporte, de reducción de tiempos muertos y de preparación, sin olvidar las técnicas de gestión de la producción, y ahorro de recursos materiales, energía, mano de obra, espacio, etc.

    En el desarrollo de los filtros se debe de tomar en cuenta como va a contribuir cada departamento, que método utilizarán y cómo lo aplicarán. Marketing colaborará en el desarrollo del producto a través del uso de métodos convencionales tales como estudios de mercado y reuniendo información de la competencia, nuevas patentes y los requerimientos del cliente. Compras a través de estudios deductivos realizará el análisis de los diferentes materiales posibles a utilizar para ver su viabilidad de acuerdo a las exigencias del diseño, del proceso productivo y requerimientos del cliente.

    El departamento de diseño junto con producción utilizarán tanto la información proporcionada por marketing y compras como métodos deductivos con lo cual podrán determinar la factibilidad de generar un nuevo producto o modificar el ya existente. El departamento de calidad integra el método deductivo y los requerimientos del cliente, ya que se basan en el producto terminado para medir la calidad y rendimiento, teniendo como marco de referencia las necesidades y expectativas del cliente.

    Ventas y Post-venta no dejan de ser parte importante del desarrollo del producto, ya que son los departamentos que reciben la mayor retroalimentación por parte del cliente, ya sea cliente directo, indirecto o potencial. Ellos son el enlace entre el diseño y producción con el cliente, ya sea que reciban información en el momento de la venta o en el momento del servicio del producto.

    Finalmente, se pueden integrar todas las áreas y la información reunida por cada una de ellas, ya sea del método inductivo, deductivo o por métodos convencionales en las juntas semanales con cualquiera de las técnicas intuitivas. En este caso, se sugiere que sea por grupos nominales, ya que no se tratan temas delicados o técnicos, sino información que debe manejarse de manera abierta para eficientar el funcionamiento concurrente de la empresa.

    CONCLUSIONES

    La Ingeniería Concurrente es una estrategia de desarrollo del producto que afecta en su funcionamiento a todas las áreas de la empresa. Involucra la implantación de un trabajo en equipo de técnicos de las distintas áreas para lograr en un tiempo reducido un producto que responda a las expectativas de los clientes con una calidad y precio adecuados. Este equipo cuenta con una serie de tecnologías y metodologías de trabajo más o menos conocidas y en general poco utilizadas que se han ido desarrollando independientemente.

    No existe una metodología universalmente aceptada para la implantación de la Ingeniería Concurrente. En muchas ocasiones en las que se trabaja utilizando la Ingeniería Concurrente, los equipos de diseño multifuncional, la utilización de las distintas tecnologías, las metodologías de estudio y análisis son muy escasas.

    Para potenciar la utilización de la Ingeniería Concurrente es necesario:

    • Desarrollar planes y métodos de formación eficaces para la difusión y conocimientos de esta técnica.

    • Desarrollar y probar metodologías de implantación que orienten a las empresas y faciliten el alcanzar buenos resultados.

    • Desarrollar criterios de definición de las diferentes tecnologías, estudiar y sistematizar su aplicación.

    • Desarrollar bases de datos del producto que integren toda la información de diseño, pruebas, fabricación, calidad, etc. que permita una fácil comunicación e intercambio de información entre los distintos departamentos.

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