CIRCUIT BOARD F ABRICATORS, INC. Circuit Board Fabricators, Inc. (CBF), es un pequeño fabricante de tableros de circuitos con domicilio en California, cerca de San José. Compañías como Apple Computer y Hewlett-Packard utilizan a la compañía a efecto de que fabrique tableros para prototipos de nuevos productos. Es importante que CBF brinde un servicio expedito y de gran calidad. Los ingenieros que trabajan en los nuevos productos tienen que ajustarse a calendarios muy apretados y pierden la paciencia ante el trabajo descuidado o el incumplimiento de fechas de entrega. Los tableros de circuitos son una superficie plana y rígida sobre la cual se montan los componentes electrónicos. Los componentes electrónicos, como los circuitos integrados, los resistores, los capacitadores y los diodos, van soldados a los tableros. Las líneas llamadas “trazos” van dibujadas sobre el sobre el tablero y conectan electrónicamente a los componentes. Dado que los trazos electrónicos no se pueden cruzar, se utilizan orificios en el tablero de circuitos para conectar los dos lados de los tableros, permitiendo con ello la implementación de circuitos complejos. Estos tableros muchas veces tienen un diseño de 40-50 componentes que están conectados por cientos de trazos en un pequeño tablero de cuatro por seis pulgadas. CBF ha preparado un magnífico plan de negocios. Tienen cuatro configuraciones de tamaño estándar para los tableros y han automatizado gran parte de su proceso para fabricar estos tableros estándar. La fabricación de los tableros requiere que el equipo de control numérico (CN) de CBF sea programado. Se trata de un proceso bastante automatizado que trabaja directamente a partir de planos de ingeniería que son formateados utilizando los códigos estándar de la industria. En la actualidad, el pedido típico es de 60 tableros. Los ingenieros de las compañías cliente preparan un plano de los tableros mediante el diseño asistido por computadora (CAD por sus iniciales en inglés). El plano del CAD especifica con precisión cada trazo del circuito, los orificios para que pasen los circuitos y los puntos de ensamble de los componentes sobre el tablero. Un ingeniero de procesos de CBF utiliza una versión electrónica del plano para programar las máquinas de CN utilizadas para fabricar los tableros. Debido a las pérdidas que registra el sistema, CBF tiene la política de incrementar 25% el tamaño del pedido. Por ejemplo, en el caso de un pedido típico de 60 tableros, iniciaría 75 tableros para que pasen por el proceso. Por lo general, 15% de los tableros son rechazados en la inspección que se hace al principio del proceso de manufactura y otro 5% de los tableros restantes son rechazados en la prueba final. Proceso de fabricación de los tableros CBF compra a un proveedor los tableros de ci rcuitos en blanco, los cuales están hechos de un tejido de fibra de vidrio impregnado con resina epóxica. Los dos lados del tablero en blanco llevan un laminado de cobre. El proveedor surte los tableros en blanco cortados de acuerdo con los tamaños estándar que puede manejar el equipo de control numérico de CBF. A continuación se presenta una descripción descripción de los pasos pasos involucrados para procesar procesar un pedido en CBF: CBF:
1. Aceptación del pedido. Verificar si el pedido se ajusta a la especificación de los tableros que se producen con el equipamiento de CBF. El ingeniero de procesos de CBF trabaja con el ingeniero del cliente para resolver los problemas que pudieran surgir de un pedido. 2. Programación de la máquina de CN. Se utiliza la información del CAD a fi n de programar las máquinas para producir el pedido. 3. Fabricación del tablero. a) Limpieza. Un operario introduce manualmente cada tablero a esta máquina y ésta los limpia con un producto químico especial. A continuación, cada tablero es trasladado automáticamente a la máquina que aplica el recubrimiento. b) Recubrimiento. La máquina aplica un recubrimiento plástico a las dos caras del tablero. Después de ello, un operario coloca los tableros en un carrito. A continuación, cada carrito que contiene un pedido completo de tableros es trasladado inmediatamente a la “sala de limpieza”. c ) Exposición. Este proceso fotográfico hace que el recubrimiento plástico expuesto no se disuelva en las áreas donde se necesitan las líneas de cobre. Un operario debe estar en esta máquina todo el tiempo e introducir y sacar los tableros de uno en uno. d ) Revelado. Cada tablero es introducido manualmente a esta máquina. La máquina sumerge los tableros, de uno en uno, en una solución química que disuelve el plástico y el cobre subyacente en las áreas correspondientes. Después del baño, la máquina coloca cada tablero en una banda. e) Inspección. Cada tablero es retirado de la banda conforme va saliendo de la exposición. Se usa una máquina parecida a un escáner para efectuar una revisión óptica de la presencia de defectos. Alrededor del 15% de los tableros son rechazados en este punto. Los que pasan la inspección son colocados de nueva cuenta en la banda que alimenta el horno. En esta estación hay dos inspectores. f ) Horneado. Los tableros pasan por un horno que endurece el recubrimiento plástico para proteger las líneas trazadas. Los tableros son descargados manualmente y depositados en un carrito. Cuando todos los tableros de un pedido están en el carrito, éste es trasladado a las máquinas perforadoras. g ) Perforado. Se utiliza una máquina de CN para hacer los orificios por donde se conectarán los circuitos en ambos lados del tablero. Los tableros son cargados y descargados manualmente. Las máquinas están colocadas de modo que una persona puede tener dos funcionando al mismo tiempo. Se vuelve a usar el carrito para trasladar los tableros al baño de laminado con cobre. h) Laminado con cobre. Se deposita cobre en el interior de los orificios pasando los tableros por un baño especial de laminado de cobre. Este cobre conecta las líneas trazadas en ambas caras del tablero. Cada tablero es depositado manualmente sobre una banda que pasa por la tina del laminado. Se necesitan dos personas para este proceso, una que carga y otra qu e descarga la banda. Una vez terminado el laminado, los tableros son llevados en el carrito a las máquinas que hacen la prueba final.
i ) Prueba final. Con una máquina de CN especial se realiza una última prueba eléctrica a cada tablero para comprobar la integridad de los circuitos. Un promedio del 5% de los tableros, más o menos, no pasa la prueba. Los tableros son cargados y descargados manualmente. Se necesita de una persona para operar cada máquina y separar los tableros buenos de los malos. Los tableros buenos son transportados en el carrito al área de embarque. Los malos son raspados. 4. Embarque. El pedido terminado es embalado y enviado al cliente. La planta fue diseñada para sacar 1 000 tableros por día si trabaja cinco días a la semana y un turno de ocho horas por día. Por desgracia, hasta hoy no se han acercado a esa capacidad y en un día bueno sólo puede producir alrededor de 700 tableros. La ilustración 7.7 presenta los datos sobre los tiempos estándar de preparación y operación de las máquinas para el proceso de fabricación. Estos tiempos incluyen tolerancias para descansos en la mañana y la tarde, pero no incluyen el tiempo del descanso de media hora para comer. También presenta los datos de los niveles actuales de personal. El ingeniero de procesos de CBF insiste que la capacidad de cada proceso es bastante para producir 1 000 tableros al día. A efecto de poder comprender el problema, CBF ha contratado a un despacho de asesores para que le ayude a resolverlo.
CBF lo ha contratado para que le ayude a encontrar el motivo por el cual la compañía no es capaz de producir 1 000 tableros por día. 1. ¿Qué tipo de estructura de flujo del proceso está empleando CBF? 2. Haga un diagrama del proceso 3. Analice la capacidad del proceso. 4. ¿Qué repercusiones tienen las pérdidas que registra el proceso en la inspección y en la prueba fi nal? 5. ¿Qué solución de corto plazo recomendaría usted para los problemas de CBF? 6. ¿Qué recomendaciones de largo plazo sugeriría?