Las celdas de trabajo y las células de manufactura son el corazón de Lean Manufacturing. Sus beneficios son muchos y muy variados. Aumentan la productividad y la calidad, simplifican el flujo de material, la administración e incluso los sistemas de contabilidad.
El concepto de células de trabajo parece simple pero debajo de esa engañosa simplicidad existen sofisticados sistemas socio-técnicos. Su buen funcionamiento depende de las sutiles interacciones entre personas y equipos. Cada elemento
debe embonar correctamente con los otros para lograr un buen funcionamiento, auto-regulación y automejora de la operación.
El diseño correcto de las células de manufactura es un asunto de ingeniería. Al igual que cualquier otro diseño de ingeniería, se procede a través de una secuencia lógica de pasos. En cada paso, los diseñadores del sistema de manufactura deben resolver entre exigencias contradictorias y limitaciones técnicas.
1.- Selección de Productos
El objetivo de la selección de productos es encontrar familias de productos compatibles, que un grupo de máquinas pueden procesar sin realizar cambios de configuración u otras dificultades que se derivan de insertar demasiada variación. Una herramienta importante que se puede aplicar es el Mapeo del Proceso.
2.- Diseñar el proceso
La ingeniería del proceso requiere una comprensión profunda de cada evento del proceso, así como los tiempos necesarios para realizar ajustes (setup), actividades del personal y ciclos de la maquinaria. De esto podemos calcular el número de personas necesarias y el número de máquinas o estaciones de trabajo.
3.- Diseñar la infraestructura
Los elementos de infraestructura apoyan al proceso pero no afectan el producto. Son muchas y variadas. Algunos ejemplos son: Contenedores, Programación, Métodos bien balanceados, Motivación, etc. La infraestructura es intangible y los diseños de células frecuentemente fracasan por la falta de conciencia al respecto. 4.- Diseño del ‗layout‘ de la célula de trabajo
La cuarta tarea en el diseño de célula de trabajo es su diseño físico. Esto es a menudo sencillo si las tareas anteriores se han hecho concienzudamente. Los diagramas de procedimiento de tarea a menudo se pueden simplificar. En muchos casos, se puede comenzar con el diagrama del proceso y moverse directamente al diseño físico de la célula de manufactura.
Hacerlo bien requiere de un profundo conocimiento de los elementos de la célula de trabajo, sus funciones, y sus interacciones. Por desgracia, muchos profesionales fallan en reconocer esto. El deseo de soluciones instantáneas agrava la situación. Como resultado, muchos ingenieros diseñadores de sistemas de manufactura fallan, creando células sub-optimizadas con consecuencias, si bien no intencionales, si negativas.
El cumplimento adecuado de las principales tareas del diseño de la célula y sus pasos asociados es crítico. Un diseñador de sistemas de manufactura experimentado lleva a cabo muchas de estos pasos de manera informal o sólo mentalmente. El proceso no es tan complejo o largo, sin embargo, incumplir u omitir accidentalmente un paso en el diseño resultara en una propuesta de
sistema de manufactura arriesgada, que llevaría al fabricante a reducir sus márgenes de ganancia o en el peor de los casos en el diseño de sistemas de manufactura ‗perdedores‘.
Balanceo de línea
El balance o balanceo de línea es una de las herramientas más importantes para el control de la producción, dado que de una línea de fabricación equilibrada depende la optimización de ciertas variables que afectan la productividad de un proceso, variables tales como los son los inventarios de producto en proceso, los tiempos de fabricación y las entregas parciales de producción.
El objetivo fundamental de un balanceo de línea corresponde a igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones del proceso.
Establecer una línea de producción balanceada requiere de una juiciosa consecución de datos, aplicación teórica, movimiento de recursos e incluso inversiones económicas. Por ende, vale la pena considerar una serie de condiciones que limitan el alcance de un balanceo de línea, dado que no todo proceso justifica la aplicación de un estudio del equilibrio de los tiempos entre estaciones. Tales condiciones son:
Cantidad: El volumen o cantidad de la producción debe ser suficiente para cubrir la preparación de una línea. Es decir, que debe considerarse el costo de preparación de la línea y el ahorro que ella tendría aplicado al volumen proyectado de la producción (teniendo en cuenta la duración que tendrá el proceso).
Continuidad: Deben tomarse medidas de gestión que permitan asegurar un aprovisionamiento continuo de materiales, insumos, piezas y subensambles. Así como coordinar la estrategia de mantenimiento que minimice las fallas en los equipos involucrados en el proceso.
SMED
El tiempo de cambio de una serie u orden de fabricación comienza cuando se acaba la última pieza de una serie y termina cuando se obtiene una pieza libre de defectos de la siguiente serie.
Dentro de este periodo, las operaciones que se realizan con la máquina parada se denominan internas y aquellas que se realizan mientras la máquina produce piezas buenas se denominan externas. Será más fácil recordarlo en términos de la siguiente ecuación:
Tiempo de preparación = tiempo de preparación interna + tiempo de preparación externa
Etapa preliminar: Creación de un equipo multidisciplinar de mejora, haciendo intervenir dentro de lo posible, a todos los departamentos implicados
o Fabricación o Mantenimiento o Métodos y tiempos o Calidad…
con las personas y funciones a determinar.
Esta etapa finaliza con la creación de los distintos sistemas de control necesarios para hacer posible el seguimiento y avance del programa.
1ª Etapa: No están diferenciadas las preparaciones interna (trabajos realizados mientras la máquina está detenida) y externa (trabajos que pueden hacerse mientras la máquina está en funcionamiento).
2ª Etapa: Separación de la preparación interna y externa.
3ª Etapa: Convertir la preparación interna en externa.
4ª Etapa: Perfeccionar todos los aspectos de la operación de preparación. Generalmente la aplicación de esta ―metodología‖ va ligada al objetivo de reducir los stocks y mejorar el lead-time. Al disminuir el tiempo necesario para realizar un cambio de modelo, mejora nuestra capacidad de realizar más cambios de modelo, fabricando lotes más pequeños y planificando en consecuencia un plazo de entrega y un almacenamiento menores.
También puede emplearse con el objetivo de aumentar la capacidad de producción, es decir, el tiempo que determinada máquina está disponible para producir.
Disminución de tiempo de cambio = Aumento de tiempo disponible para producir
ONE PIECE FLOW (Flujo de una pieza)
One-piece-flow es ―flujo de una pieza‖. El concepto de ―flujo de una pieza‖ implica que una única pieza pasa de operación en operación en lugar de ser el lote de piezas el que se desplace.
En la práctica puede ser inviable reducir el tamaño de los lotes a una pieza (por ejemplo, en tortillería), pero habrá que determinar cuál es el mínimo que hace factible su implantación.
Fabricación por lotes (producción desacoplada):
falta de transparencia
problemas ocultos por el stock
defectos descubiertos tarde (afectando a grandes volúmenes)
esperas
falta de comunicación entre puestos
falta de enfoque al cliente interno
plazos de entrega largos
el proceso se vuelve transparente
operaciones y procesos acoplados (incremento de productividad)
gran reducción del stock
mayor dependencia de la eficiencia de los equipos
mayor flexibilidad requerida
cadencia equilibrada
plazos de entrega cortos
lo defectos se detectan de inmediato
Para poder trabajar eficientemente en flujo de una pieza es necesario realizar antes una serie de acciones:
Minimizar los tiempos de cambio (SMED) (la teoría del lote económico deja de tener valor)
Maximizar la eficiencia de los equipos (OEE) (ya no habrá stock que esconda los problemas)
Equilibrar la cadencia de los medios de producción (todos trabajan al mismo ritmo)
Minimizar los transportes y desplazamientos (mediante el acoplamiento de los medios de producción)
El efecto del flujo de una pieza sobre la prevención de defectos se muestra en la imagen adjunta.
Como vemos, la fabricación por lotes puede provocar haber fabricado muchas piezas defectuosas antes de darnos cuenta del error. Por otra parte, en el flujo de una pieza no sólo se detecta inmediatamente el error, sino que al haberse acoplado y mejorado la comunicación entre puestos, la solución se aplica de manera más rápida y eficiente.
JIDOKA
El Método Jidoka es una metodología japonesa incluida en Lean Manufacturing, la cual busca que cada proceso tenga su propio autocontrol de calidad (refiriéndose principalmente a procesos industriales de producción en linea o a gran escala).Este método no funciona solamente corrigiendo una irregularidad puntual, sino que investiga la causa raiz, permitiendo eliminarla y evitando su repetición en el futuro.
Pasos para realizar el método Jikoda
Los pasos de los que consta esta metodología son:
1 – Se localiza un problema. Puede ser localizado automáticamente (por sensores o dispositivos electrónicos), o manualmente (por operarios o inspectores).
2 – Se para la producción de la linea momentáneamente.
3 – Se establecen soluciones rápidas para corregir los efectos del problema. Así se puede reanudar la producción mientras se busca una solución definitiva.
4 – Se investigan las causas raiz del problema (esto puede llevar bastante tiempo) y se implanta una solución definitiva.
Otras consideraciones a tener en cuenta:
Los problemas se pueden detectar tanto por maquinas como por personas. Se pueden implantar mecanismos que permitan detectar los obstáculos (sensores, cámaras…) para instantáneamente parar la producción hasta que se arregle el inconveniente.
Una vez se detecta el problema, se para la producción hasta encontrar una solución rápida. Al parar la producción en una linea, no es necesario parar la producción en toda la planta: En realidad esta se puede distribuir en otras secciones de forma que cuando se detecte un problema otras líneas sigan produciendo mientras que se resuelve definitivamente el problema en la linea afectada.
Para corregir el problema y continuar con la producción se utilizan diferentes métodos de análisis de causas raíz, como por ejemplo los diagramas de afinidad , los 5 porqués o el diseño de experimentos.
Una vez localizada la causa raíz del problema, ya podremos establecer soluciones eficaces para solucionarla y que este suceso no vuelva a ocurrir.
Para finalizar, hay que comentar que tanto en industrias como en servicios, esta técnica se aplica de distintas formas dependiendo de la creatividad del personal involucrado, y pudiendo aplicar otras herramientas de calidad en cada uno de los pasos.