Guía LEAN MANUFACTURING Reservados todos los derechos. No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación sin el permiso previo y por escrito del Instituto Andaluz de Tecnología © Instituto Andaluz de Tecnología C/ Leonardo da Vinci, 2. Isla de la Cartuja 41092 SEVILLA www.iat.es Autores: Carmen Baena Sánchez Gonzalo Entrambasaguas Garrido Fernando Guilloto de Barrasa Lourdes Gutiérrez del Pozo Maite Trujillo Mena Diseño y maquetación: Sendra diseño | fotografía Depósito legal:
GUÍA
LEAN MANUFACTURING
Presentación En la actualidad, el mercado globalizado genera grandes
del automóvil, los principios y las técnicas son transferibles a
presiones sobre las empresas, lo que provoca la necesidad
otros tipos de actividades.
de adoptar cambios por parte de éstas para poder continuar ofreciendo sus productos y servicios. Establecer mecanismos
El IAT, Centro Tecnológico especializado en “Ingeniería y
que permitan a las empresas optimizar sus procesos
Gestión del Conocimiento”, pretende con esta Guía acercar a
productivos es fundamental para continuar siendo competitivos
las organizaciones esta filosofía, para que sean conscientes
en el mercado.
de sus beneficios y alcancen el objetivo de conseguir que los procesos productivos y de gestión se ajusten lo máximo
La filosofía Lean tiene por objetivo cumplir las expectativas
posible a la demanda, creando una cultura y un método de
del cliente en términos de calidad, coste y entrega a tiempo,
eliminación de desperdicios en la cadena de valor.
usando los mínimos recursos y obteniendo el máximo beneficio. En otras palabras, la filosofía Lean pretende ayudar
Así mismo, se ha orientado de forma práctica, pues en ella,
a las organizaciones a permanecer en el mercado con unos
además de describir los aspectos más destacables de la
resultados positivos y obteniendo el máximo beneficio.
filosofía Lean y las herramientas sobre las que se apoya, se expone un caso práctico de aplicación de la misma en una
Según el Instituto Nacional de Estadística, el número
pyme dedicada a la fabricación y mantenimiento de rodillos y
de empresas ha aumentado en los últimos nueve años
cintas transportadoras para el sector industrial y agrícola.
progresivamente, alcanzando en 2007, 3.336.657 empresas en España. De éstas, el 7,3 % pertenecen al sector industrial,
Desde el IAT, que viene promoviendo desde hace algunos
el 14,6 % relacionadas con actividades de construcción, el
años la aplicación de esta filosofía entre las organizaciones,
25,3 % del sector comercio y el 52,7 % pertenecen al resto
esperamos que la guía sirva como medio de difusión de ésta
de servicios.
entre las empresas, sobretodo pymes, y consiga animar a las mismas a adoptar esta filosofía como medio para optimizar
Hasta la fecha, la mayoría de empresas que han adoptado
sus procesos y aumentar con ello su nivel competitivo.
esta filosofía como forma de trabajar son grandes empresas dedicadas principalmente a la industria de la automoción. Actualmente, son pocas las pymes que están dispuestas ha embarcarse en esta nueva forma de entender el trabajo, puesto que se trata de una filosofía que requiere tiempo de implantación y recursos (principalmente humanos). No obstante, esta filosofía se puede aplicar a cualquier organización independientemente de su tamaño y del sector al que pertenezca. Aunque sus orígenes están ligados al sector
Miguel Ángel Luque Olmedo Director General IAT
Índice 1. Introducción
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2. Filosofía LEAN
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2.1. Definiciones y beneficios
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2.2. Las siete pérdidas
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3. Aplicabilidad del LEAN. Situaciones de partida
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4. Identificación de pérdidas: El Mapa de la Cadena de Valor (VSM)
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5. Indicadores LEAN
34
6. Herramientas LEAN
37
6.1. Metodología 5S - Factoría visual
37
6.2. Lay out – Distribución en planta
38
6.3. Estandarización
40
6.4. Poka yoke
41
6.5. TPM - Total Preventive Maintenance
43
6.6. SMED - Single Minute Exchange of Dies
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6.7. Yamazumi - Equilibrado de operaciones
46
6.8. AMFE - Análisis del Modo de Fallos potenciales y sus Efectos
48
6.9. Kaizen - Mejora Continua
50
6.10. Kanban - Flujo continuo
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7. Caso práctico
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8. Glosario de términos
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Bibliografía
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LEAN
GUÍA LEAN MANUFACTURING 1. Introducción En 1926 Henry Ford editó su libro “Today and Tomorrow” en el que describía una serie de conceptos para fabricar más eficientemente. Uno de ellos era la ESTANDARIZACIÓN, sobre la que decía “la estandarización de hoy es la base necesaria para la mejora de mañana”. Desarrolló la producción en cadena integrando todas las etapas del proceso productivo en una misma línea que fabricó el legendario “Ford T”. Fue una verdadera revolución industrial siendo reproducidos estos conceptos por otras empresas. No sólo Ford estaba en la batalla de la mejora de los métodos productivos. A principios del año 1900 los japoneses mantuvieron una dura competencia con los británicos en la producción textil. Sakichi Toyoda, fundador del grupo Toyota, inventó en 1902 un telar que se paraba cuando el hilo se rompía. Esto permitió a las empresas japonesas producir paños de ALTA CALIDAD Y SIN PÉRDIDAS y con menos operarios. Mientras tanto, los fabricantes británicos competían con altos costes de producción y mala calidad. La producción japonesa pronto superó a la de Reino Unido donde fue desapareciendo este tipo de industria. El concepto de parar la producción ante un problema se hizo clave en el Sistema de
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Producción de Toyota. En los años 1930, el hijo de Sakichi, Kiichiro se encargó del recién creado negocio de fabricación de coches de Toyota. Kiichiro decidió visitar los EEUU para aprender in-situ los sistemas de producción de automóviles, y copió muchos aspectos, pero los adaptó a la producción de pequeños lotes que requerían en Japón. Después de la Segunda Guerra mundial, había severas presiones financieras sobre las empresas japonesas. Sólo se les permitía producir vehículos en pequeñas series y hasta que éstos no se vendieran no se les financiaba con más fondos. Esto condujo a Kiichiro Toyoda a crear el “JUSTO A TIEMPO” el sistema que demostró ser una solución excelente para el problema del flujo de caja. En 1956, Taichi Ohno, directivo de Toyota, hizo una visita a los EEUU para identificar otra vez “las mejores prácticas” que ellos podrían copiar. Estando Taichi en un supermercado, observó que cuando había un problema en la caja, la cajera presionaba un botón que encendía una luz (linterna, o ANDON en japonés) e inmediatamente acudía un supervisor para ayudarla. Asimismo notaron que, inmediatamente después de que se retirara una lata de frijoles de las estanterías, ésta era repuesta por un empleado, manteniéndose de esta manera un FLUJO CONTINUO de los
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
1. Introducción
productos entre el almacén, las estanterías y los clientes.
Manufacturing como The Machine that changed the World, Lean Thinking y Lean Solutions, que estuvieron en los años 80 en Japón estudiando el sistema Toyota. Quedaron sorprendidos con el nivel de productividad con el que se encontraron.
Toyota adoptó estos conceptos y con el tiempo los adaptó a la producción de automóviles. Taichi Ohno documentó la manera en que la compañía trabajaba convirtiéndose en el “Sistema de Producción de Toyota”. Tan sólo 26 páginas El término Lean como tal mostraban cómo de SIMPLE es fue acuñado en el MIT la forma de producir de Toyota. (Massachussets Institute
El libro “La máquina que cambió el mundo” fue editado por Womack, Jones y Roos en 1990. Ésto actuó como un despertador para la industria occidental. Muchas of Technology), para Hacia 1974 todas las principales personas vieron el libro como una nombrar un concepto o fábricas de Toyota habían adoptado manera rápida para mejorar la filosofía que busca hacer su Sistema de Producción de productividad y obtener mayores “más y más con menos Toyota. Posteriormente empezó a beneficios. Debemos recordar y menos”. trabajar con sus proveedores. que Toyota ha estado trabajando sobre esto durante 100 años. ¡Y En los años 50, Toyota no ellos copiaron y adaptaron de aparecía entre las 10 empresas más importantes acuerdo a sus necesidades lo que aprendieron del sector del automóvil que era liderado por lo en occidente!. tres grandes: General Motors, Ford y Chrysler. En los 70, Toyota ya aparecía en sexta posición Las empresas adoptan algunas partes del sistema, y en la actualidad ha desbancado a Ford de la como KANBAN, o el flujo continuo de material, segunda posición poniendo en jaque el liderazgo o justo a tiempo. Pero sin un sistema completo, de General Motors. la aplicación de las herramientas individuales no obtiene los resultados esperados. Si las empresas Las actividades llevadas a cabo en Japón para se limitan a aplicar las herramientas sin entender la mejora de la productividad atrajeron el interés el fondo de la filosofía Lean no conseguirán ganar de Jim Womack y Dan Jones, autores de los la carrera de la competitividad. libros que iniciaron la difusión de la cultura Lean
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El término Lean como tal, fue acuñado en el MIT (Massachussets Institute of Technology), para nombrar un concepto o filosofía que busca hacer “más y más con menos y menos”. Esta filosofía, que ya ha superado el ámbito de las empresas de automoción, se ha extendido a otros sectores industriales con éxitos conocidos y está empezando a ser usada con resultados esperanzadores en las PYMES andaluzas. Lean puede ser implantada tanto en sectores industriales como de servicios, aunque exige una mentalidad abierta así como una manera de pensar y hacer, acorde con la filosofía. A continuación se presentan algunos datos reales de empresas, extraídos de documentos de acceso público, que han implantado esta metodología. Resultados de una empresa de fabricación de bujías:
Tiempo ciclo operaciones (seg) Longitud de las cintas transportadoras (m)
ANTES
DESPUÉS
BENEFICIO (%)
476,34
263
44,8
59,1
14,4
75,6
Ejemplo de mejoras de la empresa WIREMOLD (productora de cables y proveedora de cableado): ANTES
DESPUÉS
90
190
4 – 6 semanas
1-2 días
3 años
3 a 6 meses
Vueltas inventario
3,4
15,0
Superficie (m2)
100
50
Ventas (miles de dólares)
100
250
Beneficios por operario (dólares)
100
600
Beneficios por acción (%)
1,2
7,8
Ventas por empleado (dólares) Lead time Desarrollo nuevos productos
Ejemplo de mejora de PORSCHE: ANTES
DESPUÉS
6 semanas
3 días
7 años
3 años
Días de inventario
17,0
3,2
Uds defectuosas fuera de línea
100
25
ANTES
DESPUÉS
BENEFICIO (%)
Superficie (m2)
448,5
141
68,6
Lead time
Desplazamientos (m)
54,4
20
63,2
Inventarios (uds)
37
13
64,9
Desarrollo nuevos productos
Número Operarios
21
12
42,8
Lead time (seg)
717,4
377,4
47,4
Tiempo de Valor añadido (seg)
403,1
245,6
39,1
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1. Introducción
OTROS CASOS DE ÉXITO: Panrico mejoró la eficiencia de sus líneas un 40%. Endesa redujo los tiempos de conexión a la red de sus nuevos clientes en un 50%. Boeing redujo el tiempo de montaje del 737 en un 50%. El tiempo de montaje del Boeing 737 NextGeneration, realizado en las instalaciones de la compañía en Renton (Washington), ha sido reducido a tan sólo once días; lo que le convierte en el tiempo de montaje más corto empleado en la producción de aviones comerciales. Esta reducción se debe a la aplicación de técnicas de producción lean, que fueron introducidas en 1999. La línea de montaje en movimiento del 737 es el símbolo clave de las mejoras lean de la planta de Boeing. La línea de montaje transporta productos de un equipo al siguiente a un ritmo continuo de 5 centímetros por minuto. Fuente: www.boeing.es
que son correctos porque siempre se han realizado de una determinada manera. La filosofía Lean antepone a estos paradigmas de la producción clásica unos nuevos basados en la eliminación de pérdidas.
PRODUCCIÓN CLÁSICA
PRODUCCIÓN LEAN
Centrada en los resultados.
Centrada en los procesos.
No existen estándares o no se respetan.
Se siguen los estándares, son la base de la mejora.
El inventario asegura la producción.
El inventario es una pérdida, cubre los problemas y evita solucionarlos.
Los cambios en máquinas deben ser los mínimos ya que son una pérdida.
Los tiempos de cambios en máquinas deben ser reducidos para cambiar con mas frecuencia.
Un proceso entrega al siguiente el material que acaba de producir de acuerdo con su capacidad y un programa de producción establecido, (sistema push).
Un proceso solicita al anterior lo que precisa para su producción inmediata y éste debe ajustar su producción a esta solicitud, (sistema pull).
Lotes de producción grandes.
Lotes de producción pequeños.
El orden y la limpieza de los puestos de trabajo son sólo para las visitas.
El orden y la limpieza ayuda a identificar las pérdidas.
Para finalizar esta introducción, cabe decir que son muchos los conceptos, estrategias y modos que, sin tener un fundamento teórico, se asumen
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LEAN
GUÍA LEAN MANUFACTURING 2. Filosofía LEAN Un sistema Lean está basado en la continua eliminación de las pérdidas mediante la utilización del ciclo de mejora continua PDCA (Planificar, ejecutar, verificar y actualizar) Un sistema Lean se caracteriza porque es SIMPLE, FLEXIBLE y DISCIPLINADO.
2.1. Definiciones y beneficios A continuación se exponen tres definiciones de la filosofía Lean que permiten entender mejor el concepto.
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•
Cumplir las expectativas del cliente en términos de calidad, coste y entrega a tiempo usando los mínimos recursos y obteniendo el máximo beneficio.
•
Eliminar pérdidas y crear riqueza (Womack & Jones en su obra “Lean Thinking”).
•
Producir sin pérdidas cualquier demanda del cliente, al ritmo que lo pide y siguiendo los procedimientos establecidos.
la demanda (takt time), el tiempo de ciclo de la línea viene condicionado por la distribución de tareas entre los operarios y no por el ciclo de las máquinas. De esta manera todos los equipos tienen capacidad de fabricar al takt time, es decir, los tiempos de ciclo son menores que el ritmo al que hay que producir para satisfacer la demanda del cliente, por lo tanto el tiempo de ciclo del proceso dependerá del número de operarios que trabajen en el mismo y de cómo se distribuyan las tareas entre éstos. Ventajas: Reducción del inventario entre fases del proceso de fabricación. Equilibrado de la carga de trabajo entre todo el grupo de operarios (optimización de recursos). Flexibilidad: La adaptación a los cambios de demanda del cliente se consigue mediante una distribución de tareas.
Entre los beneficios de aplicar esta filosofía en una empresa podrían destacarse los siguientes.
2. Eliminación de operaciones de no-valor añadido para el cliente, produciendo tiempos de lead time más cortos y reduciendo inventarios intermedios y espacios. En resumen reducción de los costes de operación e incremento del margen de beneficio.
1. Al producir al ritmo necesario para satisfacer
3. Reducción de pérdidas por desplazamientos
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
2. Filosofía LEAN
innecesarios, los materiales y equipamiento necesarios estarán lo más cerca posible de la persona que los utiliza. 4. Mejora de la factoría visual facilitando el control del proceso y la detección visual de problemas. 5. Reducción de pequeñas paradas como consecuencia de la simplificación de procesos y de la aplicación de técnicas de TPM, esto hace que los equipos utilizados sean más eficientes y eliminen las paradas no deseadas.
los clientes y asegurar una mejora continua real.
el servicio al cliente.
11. Al disponer de células de trabajo en vez de configuraciones de líneas complejas, es posible realizar cambios y mejoras sugeridas por los grupos de trabajo en períodos muy cortos.
Se conocen como “Las siete pérdidas” a:
12. Aumento de la calidad como consecuencia de la estandarización, de lotes de fabricación unitarios y de la aplicación de poka-yokes de prevención.
2.2. Las siete pérdidas 6. Al eliminar equipos que no añaden valor, se eliminan los gastos asociados, (mantenimiento, gasto de luz, etc.). 7. Cumplimiento de las demandas de los clientes, en el orden y cantidades en que lo piden. 8. Mejora de la comunicación entre los miembros del equipo, debido a la cercanía de las máquinas y a la distribución de tareas en el grupo. 9. Dentro del equipo de trabajo se genera el sentimiento de propiedad del producto en vez de propiedad de una máquina. 10. Conseguir un flujo de producción entre máquinas en lotes de uno en uno, permite facilitar la respuesta a cualquier cambio de demanda de
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El punto de partida de la filosofía Lean es reconocer que sólo una pequeña parte del tiempo y del esfuerzo total de una organización tiene valor añadido para el cliente final. Definiendo claramente qué es valor añadido para un producto o servicio específico desde el punto de vista del cliente final, se puede eliminar etapa por etapa todas las actividades que no aportan valor añadido (pérdidas). En general, para la mayoría de los procesos de producción sólo el 5% de las actividades añaden valor, el 35% son actividades sin valor añadido pero necesarias y el 60% restante no añaden absolutamente ningún valor y además son innecesarias. Eliminando estas pérdidas se conseguirá una significativa mejora en los resultados de la organización y en
• Sobreproducción: Producir más cantidad de la demandada por el cliente o antes de que la solicite. Esta pérdida habitualmente se detecta a lo largo de todo el proceso por lo que el concepto de “cliente” debe ser utilizado también entre las operaciones intermedias. Cada operación será “cliente” de la anterior que no debe producir más de lo que ésta le solicita. • Esperas: Tiempos en los que los operarios están esperando, sin hacer ninguna tarea de valor añadido, a que una máquina realice su ciclo o a que le lleguen piezas de la operación anterior. • Transporte: Excesivo movimiento de piezas innecesario entre estaciones o simplemente entre áreas de acumulación de inventarios o almacenes. • Sobreprocesos: Producir más allá de lo que el cliente solicita. Realizar operaciones que luego son deshechas en operaciones posteriores (ejemplo montar y atornillar una tapa que luego tiene que ser
desatornillada y desmontada para introducir algo volviéndose a montar y atornillar). • Inventario: Cualquier cantidad mayor al mínimo necesario a lo largo de todo el flujo. Desde la materia prima, pasando por los inventarios intermedios y hasta el producto terminado. • Movimientos: Pequeños desplazamientos de los operarios en las áreas de trabajo para buscar herramientas, coger materiales etc. Esta pérdida está ocasionada fundamentalmente por una mala organización del área (no se han aplicado las 5S) y/o por un mal layout (los equipos, materiales, cajoneras de herramientas, estaciones de trabajo, entre otros no están distribuidos de una manera lógica en función del flujo del proceso y de los movimientos de las personas). • Fallos y retrabajos: Los defectos producidos en los procesos como consecuencia de fallos humanos necesitan ser retabajados/ reparados/retocados. Estas acciones no tienen valor añadido y por lo tanto son pérdidas.
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
2. Filosofía LEAN
La sobreproducción es la peor pérdida porque no sólo es una pérdida en sí misma, sino que además genera otros tipos de pérdidas; Movimientos Transporte Inventario Esto se debe a que se requiere:
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•
Más mano de obra y más equipos.
•
Material y piezas extras.
•
Más energía.
•
Más unidades de almacenaje.
•
Más movimientos.
•
Más espacio en almacén.
•
Más personas trabajando en el almacén.
•
Mayores costes financieros.
•
Además, al producir más de lo necesario se ocultan los problemas y los puntos de mejora no están visibles por lo que no pueden identificarse.
Reducir la sobreproducción es una manera de conseguir grandes ahorros por los siguientes motivos:
• • • •
Ahorra dinero invertido en piezas. Incrementa la flexibilidad reduciendo el tiempo de producción (lead time). Utiliza menos espacio para producir. Reduce el gasto por movimientos.
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LEAN 3. Aplicabilidad del LEAN. Situaciones de partida La filosofía Lean es aplicable a cualquier tipo de empresa, independientemente de su tamaño y actividad. No obstante, cada empresa dispone de una estructura, una organización y una forma de operar distinta. A fin de que la implantación de la filosofía Lean sea lo más eficaz posible, es imprescindible llevar a cabo un estudio previo de la situación de la empresa, en el que se analicen todos aquellos aspectos considerados esenciales para su adecuación a los procesos Lean. Este análisis permitirá definir un plan de implantación específico dependiendo de la situación de partida de cada uno de estos aspectos, para los que se definirán tres posibles estados. El estado inicial de cada uno de ellos marcará el desarrollo de la implantación. A continuación se describen, para los principales aspectos a tener en cuenta, tres posibles estados o situaciones iniciales utilizando como símil los colores de un semáforo. En verde se indica la situación más adecuada para comenzar con la implantación, mientras que en rojo se indica la situación en la que no es recomendable plantearse la puesta en marcha de este proceso, sin realizar de forma previa actuaciones concretas que faciliten que la situación progrese hacia un estado más
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
avanzado. El color ámbar indica una situación intermedia, en la que no se desaconseja la implantación, aunque sí se considera adecuado adoptar ciertas “precauciones”. A continuación, se describen las distintas situaciones de partida en los aspectos considerados relevantes:
Implicación de la Dirección. Definición de objetivos. Implicación del personal de la planta. Definición del proceso.
Implicación de la Dirección:
Definición de objetivos:
Uno de los aspectos más importante para lograr buenos resultados tras la implantación de la filosofía Lean, es un fuerte liderazgo por parte de la dirección de la empresa.
Como en cualquier proceso de mejora continua, es necesario partir de unos objetivos bien definidos, unos resultados previsibles y unos indicadores que puedan ser fácilmente medibles.
El motor que dinamiza la implantación de cualquier sistema de mejora continua y en concreto de la filosofía Lean se basa en el convencimiento y apoyo de la gerencia de la empresa durante el lanzamiento y el desarrollo del proyecto.
La Dirección debe tener o tendrá que definir dichos objetivos al inicio de la implantación, y éstos deben ser claros, concisos y alcanzables.
Situaciones posibles: No existe concienciación ni compromiso por parte de la Dirección. La Dirección apoya la implantación aunque no facilita los recursos necesarios para la misma. La Dirección apoya, promueve y asegura la disponibilidad de recursos para la implantación de la filosofía Lean en la empresa.
Situaciones posibles: No se han definido objetivos claros con respecto a la implantación. Existen definidos unos objetivos globales, sin indicadores para su seguimiento y control. Se han definido unos objetivos globales con respecto a la implantación y se han definido indicadores para medir el seguimiento y cumplimiento de los mismos, así como su plan de acción.
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3. Aplicabilidad del LEAN. Situaciones de partida
Implicación del personal de la planta: Éste es un aspecto a considerar dada la importancia que adquieren las personas en el proceso de implantación de la filosofía Lean en cualquier empresa. Para dicha implantación, es necesario constituir un equipo de trabajo en la empresa con aquellas personas que conocen y que están directamente relacionadas con los procesos en los que se va a implantar la metodología Lean. Este equipo de personas realizará las modificaciones en la manera de operar y propondrá ideas en base a su experiencia, por lo que su implicación en la implantación es necesaria, ya que de ello dependerá, en parte, el conseguir los objetivos fijados con la implantación del Lean. Situaciones posibles: Las personas implicadas en la implantación no conocen la filosofía Lean ni los objetivos de la misma. Las personas implicadas conocen los objetivos y la filosofía pero no tienen claro su papel en el proceso de implantación.
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
Las personas implicadas conocen la filosofía Lean y los objetivos así como su papel en el proceso de implantación.
Definición del proceso: Para aplicar la metodología Lean a un proceso, éste debe estar definido y sistematizado, identificando quién opera en el mismo y sus entradas y salidas. El desconocimiento global del proceso, la escasa percepción de las actividades que aportan valor en el mismo, el desconocimiento de las actividades que retrasan el proceso y las urgencias constantes, son algunos de los parámetros que medirán este aspecto.
Existe un proceso definido, sistematizado, con indicadores establecidos e integrado en un sistema de gestión global de la organización.
La situación en la que se encuentran los diversos aspectos considerados, marcará el punto de partida de la implantación de la metodología Lean. Con ello, se definirán las estrategias a seguir con el fin de mejorar y adaptar la situación inicial de la empresa a la filosofía Lean, facilitando con ello que la implantación Lean resulte más eficaz. El éxito de la implantación dependerá, en parte, de las actuaciones previas realizadas para conseguir un punto de partida “ideal” con el que poder comenzar la implantación de la metodología Lean en la organización.
Situaciones posibles: No existe proceso sistematizado. El proceso se encuentra definido pero no sistematizado.
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LEAN
GUÍA LEAN MANUFACTURING 4. Identificación de pérdidas: El Mapa de la Cadena de Valor (VSM) Según el profesor Michael Porter, se define Valor como la cantidad de dinero que los clientes están dispuestos a pagar por los productos o servicios de la empresa. Del mismo modo, Porter define Cadena de Valor como la disgregación de la actividad total de la empresa en actividades individuales diferentes. La cadena de valor es el conjunto de acciones necesarias para satisfacer la demanda de un cliente (tanto interno como externo). Cuando éste solicita un pedido a la empresa, se pone en marcha todo un conjunto de actividades (logística, producción, marketing, ventas, compras y recursos humanos, entre otras) que se complementan entre sí para responder lo más eficientemente a la demanda del cliente. Para representar dicho conjunto de actividades, es muy útil utilizar el Mapa de la Cadena de Valor. Para su trazado, se selecciona un producto o familia de productos y se sigue su camino durante su recorrido por la cadena de valor. El Value Stream Map (VSM) o Mapa de la Cadena de Valor es, por tanto, una herramienta que ayuda a comprender el flujo de material e información mientras el producto recorre la cadena de valor. Podría definirse como la representación gráfica del funcionamiento de una
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empresa, que permite identificar las actividades que no aportan valor y por las que el cliente no está dispuesto a pagar. El objetivo del VSM es la visualización del flujo del proceso, se trata de seguir el camino de producción de un pedido desde que es solicitado por el cliente hasta que es servido. El elemento clave del Mapa de la Cadena de Valor es la identificación de pérdidas y por consiguiente la búsqueda de oportunidades de mejora en las empresas. Asimismo, permite identificar cuáles son los cuellos de botella, es decir, los recursos (máquinas, operaciones...) que limitan la capacidad de producción de la empresa. Para ello se utiliza un conjunto de símbolos de acuerdo a un código preestablecido. Para entender estos conceptos, lo más conveniente es utilizar un ejemplo. Para ello se trata de imaginar el proceso productivo de una Hamburguesería o mejor dicho de una “Leanburguesería” (BURGERLEAN). Cuando un cliente realiza un pedido de una hamburguesa, se ponen en marcha en la empresa indistintamente dos flujos. Por un lado, el flujo de información en el que se encuentra la solicitud del cliente con unas determinadas especificaciones, que le llega al empleado de BURGERLEAN, y por otro, el flujo de material, que comienza con la materia prima (carne picada) y termina con la
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4. Identificación de pérdidas: El Mapa de la Cadena de Valor (VSM)
hamburguesa lista para servir al cliente. A continuación se representa el VSM de BURGERLEAN que se explicará posteriormente:
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Iconos del mapa de la cadena de valor (VSM)
TC
Operación o grupo de operaciones iguales o equivalentes
Flujo de información electrónica
Proveedores y clientes
Flujo de información manual
Inventario
Movimiento del material en producción
Tiempo de ciclo del proceso
Expedición de proveedores a la empresa o de la empresa a los clientes
LEAD TIME 13,5 H. 28
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4. Identificación de pérdidas: El Mapa de la Cadena de Valor (VSM)
¿Cómo se elabora un VSM? A continuación se enumeran los pasos a seguir para la elaboración de un VSM:
Definir la situación actual de la empresa.
Elegir el producto o familia de productos que van a ser objeto del análisis. Una familia es un grupo de productos que recorren etapas similares durante la transformación a través de equipos comunes en los procesos más descendentes de la cadena. Representar en el mapa el cliente (en la parte superior derecha) y el proveedor (en la parte superior izquierda), con toda la información que se considere interesante según el caso, como por ejemplo, los números de referencia, frecuencia de los envíos, volúmenes anuales y número de turnos, entre otros. Representar las etapas básicas del proceso. Es importante centrarse en el camino principal para no perder la visión global del proceso. Recopilar la información básica sobre cada etapa del proceso, como es el tiempo de ciclo, tiempo de cambios, eficiencia de la operación, número de operarios, tamaño del lote
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de producción y tasa de fallos. Estos datos se detallarán junto a cada proceso, normalmente se representan con una casilla en la que se escribe el nombre del proceso y los datos recopilados. Representar operaciones.
los
inventarios
entre
Mostrar cómo se mueve el producto a través de las operaciones y cuáles son las órdenes de producción que hacen que el producto se lleve a cabo. Mostrar el flujo de la información, entre cliente, departamentos de materiales y producción, y proveedores.
pérdidas y avanzar en la visión, que contemple indicadores de control y seguimiento, así como responsables. Revisar periódicamente el progreso de las actividades planteadas mediante los indicadores que se hayan establecido en el plan de acción. Todos los datos, se deben recoger sobre el terreno, reflejando la realidad del momento en que se decide realizar el VSM. Esquema de funcionamiento:
En el ejemplo de BURGERLEAN, se pueden identificar dos flujos: Flujo de información: El cliente realiza el pedido que llega al empleado, éste a su vez lo tramita a los procesos sobre los que incide directamente, en el caso de BURGUERLEAN a “Preparación de Hamburguesa” y “Calentar la Plancha”. Asimismo, realiza un pedido de materia prima al proveedor. Flujo de material: El proveedor suministra la materia prima a diario, ésta se almacena y comienza su paso por los diferentes procesos identificados, en los que se va transformando hasta que se entrega cumpliendo con las especificaciones del cliente.
Calcular el lead time del proceso (tiempo que transcurre desde que el cliente solicita el pedido hasta que se le sirve) y si fuera necesario el coste total y el tiempo de valor añadido. Identificar pérdidas (consultar las siete pérdidas posibles en el apartado 2.2.). Una vez elaborado el VSM es conveniente realizar las siguientes actividades: Representar cual sería la visión del proceso futuro. Definir un plan para eliminar las
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4. Identificación de pérdidas: El Mapa de la Cadena de Valor (VSM)
GUÍA LEAN MANUFACTURING
Ventajas de utilizar el VSM Además de ser una herramienta básica para detectar áreas de mejora en la empresa, el VSM también aporta los siguientes beneficios: Permite visualizar no sólo la secuencia de las operaciones, sino también los flujos de materiales e información. Ayuda a identificar las pérdidas y sus orígenes. Muestra a la organización la situación actual y la visión a la que pretende llegar. Ayuda en la definición de dónde deben establecerse inventarios, así como en la toma de decisiones de inversiones para la mejora. Vincula los conceptos y las técnicas Lean. Ayuda a crear un plan de acción, sirviendo como base para la implantación de la filosofía Lean.
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LEAN 5. Indicadores LEAN Cualquier proceso o actividad que se lleva a cabo en una organización, debe ser medido mediante unos indicadores que permitan realizar un seguimiento periódico de los objetivos planteados, contribuyendo a mantener un estado de alerta permanente sobre los factores clave de éxito y sus desviaciones. Asimismo, la definición de unos indicadores para la gestión de un proceso, permite medir el mismo de forma que se puedan identificar las causas de las desviaciones y establecer las pautas de corrección de las mismas. El Coste Total es uno de los indicadores principales a tener en cuenta en una organización. Pero sobre éste, existen otros indicadores interrelacionados como podrían ser el coste de la mano de obra, el coste del transporte, de los materiales, del inventario, los plazos de entrega, entre otros, que influyen entre sí y que gestionados correctamente pueden mejorar los resultados globales. Una inversión en un área puede dar lugar a una reducción mayor de los gastos de otra. Por ejemplo, el diseño de una pieza o componente con un material de un mayor coste podría hacerlo más fiable, más fácil de fabricar y a un coste inferior, reduciendo además los costes de garantía.
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
En definitiva, cuando una organización decide comenzar la implantación de la filosofía Lean, es recomendable definir una serie de indicadores de seguimiento que permitan controlar el desarrollo de dicha implantación y si ésta se está llevando a cabo en línea con el objetivo de la eliminación de las pérdidas identificadas. A continuación, se exponen algunos de los indicadores más usuales a tener en cuenta cuando se decide comenzar con la implantación de la filosofía Lean en una organización.
•
•
•
Eficiencia de un proceso o de equipos (OEE, Overall equipments efficiency/ Eficiencia total de los equipos): Se mide en %. Es el ratio entre lo que se debería tardar en realizar una operación o conjunto de operaciones versus lo que realmente se tarda. La diferencia son pérdidas que deben ser analizadas sistemáticamente y corregidas para evitar su repetición. Inventario: Se mide en unidades, rotación de inventario o valor económico del mismo. Este indicador se calcula mediante el conteo físico de “la pieza maestra” (pieza de más alto valor económico que se utiliza desde el principio del proceso). Tiempo de Muelle a Muelle o lead time de proceso, se mide en unidades de tiempo
(horas/dia). Es el tiempo que tardaría una pieza maestra en atravesar todo el flujo de producción, incluyendo el tiempo de espera para ser procesada, tiempo de almacenamiento en inventarios intermedios, tiempo de almacenamiento en almacenes finales, etc.
•
Porcentaje de defectos: En procesos en los que la calidad tiene unos niveles aceptable se mide en unidades por millón (PPM), en aquellos otros que la calidad es mala se mide en %. Es el ratio de piezas malas sobre el total de piezas producidas. Se entiende por piezas malas aquellas que no son fabricadas bien a la primera. Por lo tanto todas aquellas piezas inutilizadas y las retrabajadas o reparadas entran dentro de este cálculo.
•
Porcentaje de valor añadido: Se mide en %. Se calcula como el sumatario de todos los tiempos de las operaciones con valor añadido sobre el tiempo total del proceso. En procesos de producción, dependiendo del tipo de industria, el % de valor añadido suele estar sobre el 10%.
•
Porcentaje de NO valor añadido: Se mide en %. Se calcula como el sumatario de todos los tiempos de las operaciones de NO valor añadido sobre el tiempo total del proceso.
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LEAN
GUÍA LEAN MANUFACTURING 6. Herramientas LEAN Son muchas las herramientas utilizadas para la eliminación de las pérdidas identificadas mediante el VSM. A continuación se describen las más representativas indicando para cada una de ellas cuándo es adecuado aplicarla, la metodología básica y los resultados que se obtienen. Asimismo, es necesario indicar que todas estas herramientas pueden aplicarse de forma independiente o complementaria, y que el implantar la filosofía Lean en una empresa no conlleva la aplicación de todas ellas, ya que ésta dependerá, en gran parte, de las pérdidas detectadas en el proceso analizado.
6.1. Metodología 5S – Factoría Visual Situación inicial: Esta herramienta es el punto de partida para la implantación de la filosofía Lean en cualquier empresa. Se aplica cuando se detectan áreas de trabajo desordenadas, desorganizadas, sin identificación y sucias. Se evidencia si: Existen elementos innecesarios. Existen elementos en lugares o zonas que no corresponden. Falta espacio en el lugar de trabajo. Existen zonas de paso ocupadas.
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Existen focos de suciedad. Falta identificación. Se producen pérdidas de tiempo en buscar elementos. Existen largos desplazamientos de los operarios durante su actividad. Existen elementos defectuosos, averiados y desfasados. Descripción y Metodología: El objeto de la metodología 5S es mejorar y mantener las condiciones de Organización, Orden y Limpieza en el lugar de trabajo. No es una mera cuestión estética. Se trata de mejorar las condiciones de trabajo, de seguridad, el clima laboral, la motivación del personal y la eficiencia y, en consecuencia, la calidad, la productividad y la competitividad de la organización. Las 5S son las iniciales de cinco palabras japonesas que nombran a cada una de las cinco fases que componen la metodología: SEIRI (Organización): Tener en el lugar de trabajo aquello que se necesita realmente, en la cantidad adecuada. SEITON (Orden): Un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar. Un nombre para cada cosa y cada cosa un solo nombre.
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
6. Herramientas LEAN
SEISO (Limpieza): Identificar y eliminar las fuentes de suciedad, asegurando que todo se encuentra siempre en perfecto estado de uso. SEIKETSU (Control Visual): Establecer indicadores visuales que permitan, incluso a personas de otras áreas, distinguir entre situaciones de normalidad y anormalidad. SHITSUKE (Disciplina y Hábito): Trabajar permanentemente de acuerdo a las normas establecidas. Resultados: Los resultados y ventajas de implantar la metodología 5S en el puesto de trabajo se traducen principalmente en una mayor productividad y concretamente en: Menos productos defectuosos. Menos averías. Menor nivel de existencias o inventarios. Menos accidentes. Menos movimientos y traslados inútiles. Menor tiempo para el cambio de herramientas. Menos accidentes.
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6.2. Lay out – Distribución en planta Situación inicial: Esta herramienta se aplica cuando los equipos y maquinarias se distribuyen en la planta sin tener en cuenta el flujo de producción o éste no está claramente definido. La distribución supone largos o innecesarios desplazamientos de materiales o personas, inventarios, esperas, en definitiva, operaciones que no aportan valor añadido y, como consecuencia, grandes pérdidas de tiempo y recursos. Se evidencia con la existencia de: Máquinas en espera de material. Grandes desplazamientos de los operarios. Materia prima alejada de la zona de trabajo. Transporte de materiales innecesarios. Descripción y Metodología: Podría definirse como la distribución de la maquinaria y equipos en una planta en función del flujo del proceso, es decir flujo de materiales y de personas. Se trata de un documento en el que queda plasmada la disposición de los distintos elementos que componen un sistema productivo, (máquinas y equipos asociados, áreas de trabajo, inventarios
definidos, zonas de paso, etc), su relación mutua y en el que pueden identificarse distintos niveles de detalle:
Posición de los equipamientos. Posición de los operarios. Posición de los materiales. Flujo de los materiales. Flujo del proceso. Desplazamiento de los operarios.
Para la implementación del lay out deben seguirse los siguientes pasos:
1. Disponer de un plano de la planta “en blanco”, únicamente con la ubicación de las paredes, columnas y puertas. 2. Ubicar la fase final del proceso o procesos a implantar y estudiar distintas alternativas de flujo de los materiales hacia dicha fase. Evaluarlas y seleccionar la más conveniente según el caso. 3. Delimitar en el plano de la planta, el área en la que deberá concentrarse el lay out del proceso o procesos a implantar, disponiendo pasillos para separar esta área del resto de la planta.
4. Incorporar al lay out las áreas de producción correspondientes a los procesos a implantar, disponiéndolas de forma que se respete al máximo el flujo de producto y la superficie estimada como necesaria para tales áreas, de acuerdo con los equipamientos requeridos por las mismas. 5. Introducir en las superficies previstas las máquinas y elementos de producción, de acuerdo con una primera solución a ensayar, tratando de respetar al máximo el flujo ya establecido en etapas anteriores. 6. Representar sobre los elementos incorporados en el lay out el flujo de producción. 7. Introducir los elementos correspondientes al lay out detallado de cada uno de los puestos de trabajo.
Resultados: Los resultados y ventajas de una correcta distribución en planta (lay out) se traduce principalmente en una mayor productividad que se refleja en:
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GUÍA LEAN MANUFACTURING
6. Herramientas LEAN
Fabricar con mayor agilidad y flexibilidad. Producir más modelos a menor coste. Entregar pedidos completos en el menor plazo. Facilitar un empleados.
mayor
Optimizar el disponibles.
uso
rendimiento de
las
a
sus
instalaciones
Minimizar los stocks en curso y los costes de movimiento de materiales. Combinar especialización, integración de las personas.
polivalencia
e
Lograr entornos de trabajo más cuidados.
6.3. Estandarización Situación inicial: La estandarización, junto con la metodología 5s, es el punto de partida para la implantación de la filosofía lean en cualquier empresa. Se aplica cuando se observan diferentes resultados en procesos y operaciones iguales que son ejecutados por operarios distintos. Se evidencia si existe: Diferencia de productividad en puestos de trabajo iguales.
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Tiempos de cambio de útiles, moldes, herramientas y operaciones de mantenimiento de maquinaria dependientes del operario que los realice. Inestabilidad en los procesos. Descripción y Metodología: Si cada trabajador desarrolla sus tareas de distinta manera, es difícil analizar las prácticas, errores y posibles mejoras, y generalizar el uso de nuevos métodos. La estandarización se basa en el establecimiento de métodos de uso general. Los estándares pueden definirse como la forma más segura, más rápida y con mayor calidad para realizar un trabajo. Es necesario mantener un cierto nivel de estandarización en cada proceso con el fin de asegurar la calidad, puesto que ayuda a prevenir la reaparición de errores, y en definitiva, a controlar y mejorar los niveles de operatividad de las máquinas, los niveles de productividad, los costos, los niveles de satisfacción de los clientes y los índices de gestión. El proceso de estandarización se basa en los siguientes elementos: - Definición del proceso actual. - Análisis del takt time, ritmo al que se deben realizar los distintos productos en un
proceso para satisfacer la demanda del cliente y modificación del proceso en función del takt time analizado. - Sistematización del proceso una vez modificado. Resultados: Los resultados y ventajas de la estandarización se traducen principalmente en un refuerzo de la mejora continua y el aseguramiento de la calidad, que se refleja en: Simplificar los procedimientos operativos y de control. Minimizar problemas de servicios de reparación y mantenimiento. Mejorar el control de calidad. Reducir las variaciones del proceso. fácilmente
a
los
Situación inicial: Esta herramienta se aplica si se detecta la aparición de numerosos defectos en las distintas etapas de un proceso. Se evidencia cuando existe: Excesivo reprocesamiento de productos. Excesivo número de reclamaciones sobre el producto. Excesivo número de desechos. Excesivas inspecciones.
Descripción y Metodología:
Obtener procesos documentados. Formar más operarios.
6.4. Poka Yoke
nuevos
Reducir accidentes y lesiones. Trabajar de manera más cómoda y fluida.
Un dispositivo o sistema poka yoke es cualquier mecanismo que ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o bien hace que sean muy obvios para que el trabajador los detecte y corrija lo antes posible. Además, el poka yoke garantiza la seguridad de los usuarios de cualquier maquinaria, proceso o procedimiento con el que estén relacionados, evitando cualquier tipo de accidente.
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6. Herramientas LEAN
Los objetivos perseguidos por este tipo de sistema son: • Minimizar la posibilidad de error humano. • Resaltar el error producido de tal manera que sea fácilmente perceptible para el que lo ha cometido y así poder solucionarlo. Consistirá en diseñar: •
Un sistema de detección.
• Un sistema de alarma (visual y sonora) que avisa al trabajador si se produce el error para que lo subsane. Clasificación de los métodos poka yoke: 1. Métodos de contacto. Son métodos en los que un dispositivo sensitivo detecta las anormalidades en el acabado o las dimensiones de la pieza, pudiendo haber o no contacto entre el dispositivo y el producto. 2. Método de valor fijo. Con este método, las anormalidades son detectadas por medio de la inspección de un número específico de movimientos, en aquellos casos en los que las operaciones deben repetirse un número predeterminado de veces.
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3. Método del paso-movimiento. Con este método las anormalidades son detectadas inspeccionando los errores en movimientos estándares en los que las operaciones son realizadas con movimientos predeterminados. Resultados: Los resultados y ventajas de la implantación de un sistema poka yoke se traducen principalmente en detectar los defectos en un producto antes de que sucedan, o descubrirlos lo antes posible una vez se hayan producido para solucionarlos. Con la implantación de un sistema poka yoke se obtiene:
6.5. TPM - Total Preventive Maintenance Situación inicial: Esta herramienta es aplicable en empresas cuyos procesos productivos requieren de la utilización de muchos equipos y maquinaria, con un bajo indicador de eficiencia global de los mismos debido fundamentalmente a la existencia de las seis grandes pérdidas: Pérdidas de los equipos Tiempos muertos Pérdidas de velocidad
1. Averías debido a fallos de los equipos. 2. Tiempos de cambio y ajustes. 3. Pequeñas paradas 4. Velocidad reducida.
Tiempos de cambio y de ajustes de máquina elevados. Piezas defectuosas. Paradas frecuentes de máquina por limpieza de mecanismos. Velocidad de proceso de los equipos por debajo de la recomendada por el fabricante. Elevada dependencia mantenimiento.
del
personal
de
Descripción y Metodología: La implantación del TPM persigue minimizar las seis grandes pérdidas de los equipos y se basa en siete pilares básicos:
5. Defectos en procesos y
Disposición de un sistema a prueba de errores.
retrabajos. Defectos
6. Menor rendimiento entre la
Reducción y eliminación de defectos.
puesta en marcha y la producción
Menor reprocesamiento de productos.
estable.
Mayor calidad. Mayor seguridad en el puesto de trabajo.
Se evidencia si se presentan:
1. Mejoras enfocadas: Son las actividades desarrolladas por un equipo de trabajo de diferentes áreas comprometidas con el proceso productivo, con el objetivo de maximizar la efectividad global de los equipos y procesos (reducción o eliminación de pérdidas en general).
Numerosas paradas de máquina por averías simples. Interrupciones de la fabricación debido a averías importantes.
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6. Herramientas LEAN
Resultados: 2. Mantenimiento autónomo: Se basa en centrar la atención en el operario de producción como conocedor de la máquina, sus mecanismos, cuidados y conservación, manejo, averías, etc. y se persigue hacer partícipe al operario del mantenimiento de su equipo. Para ello deberán comprender al inicio la importancia de realizar operaciones de mantenimiento preventivas, con objeto de que en el futuro puedan asumir acciones de mantenimiento más complejas.
5. Prevención de mantenimiento: Se basa en considerar las fases de diseño, construcción y puesta a punto de las máquinas con objeto de incorporar aspectos o mejoras que redunden posteriormente en una reducción de costes de mantenimiento durante su ciclo de vida útil. Consiste en aplicar técnicas de mantenimiento preventivo que deben nutrirse de una buena información histórica sobre la frecuencia de las averías y reparaciones.
Se evidencia si se detecta:
Los resultados de la implantación del TPM se traducen en: Disminución de las averías en los equipos. Disminución de los defectos en la producción. Disminución laborales.
del
riesgo
de
accidentes
Mejora de la producción.
3. Mantenimiento planificado: Consiste en eliminar, o al menos reducir, los problemas de los equipos a través de actuaciones de mejora, prevención y predicción.
4. Mantenimiento de calidad: Consiste en mejorar la calidad del producto actuando sobre aquellos parámetros de las máquinas que tienen un impacto directo en la calidad. En definitiva es un mantenimiento preventivo orientado al producto resultante.
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7. Formación y desarrollo de habilidades de operación: Es un pilar fundamental que consiste en el desarrollo de las competencias necesarias para actuar de acuerdo a las condiciones establecidas.
Operarios en espera con la máquina parada. Búsqueda de herramientas con la máquina parada. Numerosos ensayos y ajustes de máquina para fabricar la primera pieza “buena”. Elevada dependencia del personal que realiza los cambios.
Reducción de los costes.
6.6. SMED Single Minute Exchange of Dies 6. Mantenimiento en áreas administrativas: Consiste en gestionar adecuadamente las actividades de mantenimiento para facilitar que el proceso productivo funcione de forma eficiente. Requiere la implicación de los departamentos administrativos.
Tiempo de cambio de utillaje elevado.
Situación inicial: Esta herramienta se aplica cuando los tiempos de cambio de máquina son excesivos, obligando a la empresa a planificar la producción de series largas para evitar la realización de cambios, lo cual da lugar a un proceso de fabricación rígido y con poca flexibilidad. Las operaciones de cambio que se deben realizar con la máquina parada (internas) y las que pueden realizarse con la máquina en marcha (externas) no están diferenciadas.
Descripción y Metodología: Las fases de implantación del sistema SMED son:
1. Definición de los objetivos. 2. Constitución del equipo de trabajo. 3. Análisis de la situación actual.
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6. Herramientas LEAN
4. Aplicación de las etapas del SMED: a.
Clasificar las operaciones en externas (pueden realizarse con la máquina en marcha) o internas (deben realizarse con la máquina parada). Dentro de éstas últimas en serie o en paralelo (en paralelo son aquellas que pueden realizarse simultáneamente y en serie las que obligatoriamente van secuenciadas).
b. Segregar del cambio las operaciones que pueden realizarse con la máquina en marcha (externas) para reducir el tiempo de cambio. c. Analizar las operaciones internas con objeto de convertir alguna operación interna o parte de ella en externa. d. Reducir los tiempos de las operaciones internas y externas.
Resultados: Los resultados de la aplicación de la técnica SMED se traducen en:
46
del
cambio
resultante,
Se evidencia si se identifican:
Reducción de los tiempos de cambio.
Esperas de operarios en el proceso.
Aumento del tiempo disponible de máquina. Posibilidad de fabricación en lotes pequeños.
Excesivo movimiento personas.
Reducción del tiempo de entrega al cliente.
Elevado inventario.
Reducción del inventario.
Operarios con descompensada.
Incremento del espacio disponible. Disminución de los desplazamientos, manipulaciones y, en general, los despilfarros. Incremento del compromiso de las personas con su trabajo. Fomento del trabajo en equipo y de la creatividad dentro de la organización.
6.7. Yamazumi Equilibrado de operaciones Situación inicial:
5. Mantenimiento estandarización.
las mismas operaciones de manera sucesiva en cada estación de trabajo.
Procesos productivos que requieren una importante carga de operaciones manuales por parte de los operarios, existiendo una o más personas realizando simultáneamente las mismas tareas. Esta herramienta se aplica a procesos en los que el trabajo fluye en serie, realizándose
de
carga
piezas
de
y/o
de
trabajo
2. Medición de tiempos de cada una de las operaciones para calcular el valor medio o estándar de la operación y sus tareas. Normalmente los tiempos se cronometran sobre dos o tres operarios diferentes y tomando diez medidas de cada uno. El valor medio de estas medidas es el tiempo considerado estándar. 3. Se calcula el takt time del proceso, es decir, el ritmo al que hay que producir para satisfacer la demanda del cliente.
Descripción y Metodología:
4. Se representa en un gráfico XY:
El sistema de equilibrado de operaciones, o YAMAZUMI en japonés, se utiliza para distribuir las operaciones entre los distintos operarios del proceso de la manera más eficiente.
•
En el eje Y se representa la escala de tiempo.
•
En el X se representa el número de operarios.
•
Se marca la línea del takt time.
•
Para cada uno de los operarios se representa con un diagrama de barras el sumatorio de las tareas de las operaciones que tienen asignadas.
Las fases de implantación del sistema de equilibrado de operaciones son: 1. Estandarización de las operaciones del proceso.
En algunos casos se identifican las tareas que no aportan valor añadido y se representan en color rojo. Las tareas que sí aportan valor añadido suelen representarse en color verde. Esta práctica se utiliza para identificar visualmente las oportunidades de mejora.
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6. Herramientas LEAN
Resultados: Con el equilibrado de operaciones se consiguen los siguientes resultados Estandarización de los procesos. Reducción o eliminación de esperas en los procesos. 5. Una vez dibujado el gráfico de barras se observa fácilmente si el proceso está bien balanceado o no. El objetivo es que el mayor número de operarios trabajen con un tiempo lo más próximo al valor del takt time.
Reparto equilibrado de tareas entre los operarios.
6. Tras equilibrar las tareas entre los operarios de la manera más eficiente se identifican las acciones para eliminar aquéllas que no aportan valor añadido.
6.8. AMFE (Análisis del Modo de Fallos potenciales y sus Efectos)
7. Finalmente, una vez implantadas estas acciones se volverá a cronometrar y a equilibrar. Este círculo de mejora continua permitirá realizar las operaciones mas eficientemente y con menos recursos.
Mejora de la eficiencia del proceso. Mejoras en la calidad. Reducción de costes.
Esta herramienta se aplica si los clientes internos/ externos detectan fallos en los productos, procesos o servicios que reciben.
Productos no conformes.
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Elevados costes de no calidad. Descripción y Metodología: El AMFE (Análisis del Modo de Fallos potenciales y sus Efectos) es una técnica para prever los fallos potenciales de un sistema y determinar la gravedad de sus consecuencias, con objeto de que sea posible tomar las medidas preventivas adecuadas. Asimismo, esta herramienta permite definir o modificar el proceso con el objetivo de mejorar su robustez y reducir su variabilidad. Las fases de implantación del sistema AMFE son:
2. Identificación de cada conjunto, componente, pieza u operación del producto, proceso o servicio a analizar. 3. Estudio del modo, el efecto y la causa potencial del fallo para cada elemento identificado en la fase anterior.
Se evidencia si se presentan: reclamaciones
Realización de retrabajos.
1. Constitución del equipo de trabajo.
Situación inicial:
Numerosas externos.
Fallos de productos originados desde el diseño.
de
clientes
4. Valoración en cada caso de la probabilidad de ocurrencia, gravedad o severidad y probabilidad de detección.
5. Cálculo del índice de riesgo. 6. Planificación y puesta en marcha de actuaciones correctivas. 7. Realización de una nueva valoración y cálculo del nuevo índice de riesgo. Resultados: Con la implantación de la metodología AMFE se consiguen los siguientes resultados: Minimiza el riesgo de que los clientes detecten fallos en el sistema. Fomenta el trabajo en equipo dentro de la organización. Fomenta la mejora continua. Facilita el conocimiento compartido de los productos, procesos y/o servicios. Mejora la calidad de los productos, procesos y/o servicios. Reduce la tasa de fallos de los procesos. Reduce los retrabajos y los desperdicios. Reduce los costes de no calidad. Identifica los controles necesarios asegurar la calidad del producto.
para
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6. Herramientas LEAN
datos (Hojas de control), Gráficas de control y Brainstorming (tormenta de ideas).
6.9. Kaizen - Mejora Continua Situación inicial:
Las fases de implantación del KAIZEN son:
Esta herramienta es aplicable cuando se detecta la existencia de alguna de las siete pérdidas: sobreproducción, esperas, transporte, sobreprocesos, inventario, movimientos, fallos y retrabajos.
1. Definición de los objetivos. 2. Constitución del equipo de trabajo. 3. Análisis de la situación actual, definición del problema y determinación de sus causas.
Se evidencia si se produce: Esperas en máquinas. Excesivo movimiento personas.
de
piezas
y/o
de
Elevado inventario. Productos no conformes. Retrabajos. Descripción y Metodología: El sistema japonés de Mejora Continua denominado KAIZEN trata de mejorar la disciplina mediante estrategias destinadas a la eliminación sistemática de los distintos tipos de desperdicio. Para ello se utilizan técnicas sencillas como las siete herramientas del control de calidad: Diagramas de Pareto, Diagramas de causaefecto, Diagramas de dispersión, Diagramas de flujo, Histogramas, Hoja de recogida de
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4. Formulación y ejecución del plan de mejora. 5. Revisión para confirmar si se ha producido la mejora deseada. 6. Estandarización del proceso con la mejora obtenida.
Mejoras en la calidad. Disminución de reclamaciones de clientes internos o externos. Reducción de costes. Disminución de los defectos en la producción. Personas implicadas en la filosofía de la mejora continua y que aportan soluciones y sugerencias de mejora.
6.10. Kanban - Flujo continuo Situación inicial: Esta herramienta se aplica en empresas que presentan una producción continua con un exceso de materia prima, gran cantidad de inventario, órdenes de compra elevadas y se detecta material defectuoso en cualquier fase del proceso.
Como resultados de la implantación de la herramienta de Mejora Continua – Kaizen se obtienen:
Es una técnica de producción en la cual se dan instrucciones de trabajo a las distintas zonas de producción mediante señales denominadas KANBAN (tarjetas, contenedores, lista de pedidos, etiquetas, etc). Se trata de instrucciones constantes (en intervalos de tiempo variados) que van de un proceso a otro anterior a éste, y que se definen en función de los requerimientos del cliente, es decir, se produce sólo para el cliente y no para un inventario. Consiste en que cada proceso produzca sólo lo necesario, tomando el material requerido de la operación anterior. Una orden es cumplida solamente por la necesidad de la siguiente estación de trabajo y no se procesa material innecesariamente. Maneja lotes pequeños, los tiempos de respuesta a la demanda son cortos y se acelera el suministro de materiales.
Se evidencia con la existencia de: Flujo de materiales intermitentes.
Resultados:
Descripción y Metodología:
Procesamiento de materiales defectuosos. Tiempos de entrega elevados. Elevado número de desperdicios. Sobreproducción. Exceso de inventario.
La función principal de la etiqueta Kanban es la de servir como orden de trabajo, aportando información acerca de lo que se va a producir, en qué cantidad, mediante qué medios y cómo transportarlo. Para llevar a cabo la implementación del Kanban en una empresa es necesario realizar las siguientes etapas:
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6. Herramientas LEAN
Los resultados y ventajas de la implantación de un sistema Kanban se traducen principalmente en una mejora de la producción y del proceso que se refleja en: Reducción de inventario. Control y planificación de la producción. Mejora de los procesos. Posibilidad de comenzar cualquier operación estándar en cualquier momento.
FACTORÍA VISUAL/5S
X
SOBREPROCESO
X X
X X
LAY OUT
X
ESTANDARIZACIÓN POKA YOKE
X
TPM
X X
SMED
X X
YAMAKUZI
X X
AMFE
X X
X X X X X
X X
KAIZEN KANBAN
X
DEFECTOS
Resultados:
SOBREPRODUCCIÓN
4. Revisión del sistema Kanban.
ESPERAS
INVENTARIO
3. Implantar Kanban en el resto de componentes, teniendo en cuenta la opinión de los operarios que trabajan en el área en la que se está implantando la herramienta.
MOVIMIENTOS
2. Implantar Kanban en aquellos componentes con más problemas para facilitar su fabricación y para resaltar los problemas escondidos.
A modo de resumen, a continuación se presenta una tabla en la que se indica, para cada una de las posibles pérdidas identificadas en la cadena de valor, la herramienta que se considera más conveniente para su eliminación.
TRANSPORTE
1. Formar a todo el personal en los principios de Kanban y los beneficios de su uso.
X X
X X
Posibilidad de dar instrucciones basadas en las condiciones actuales del área de trabajo. Eliminación de la sobreproducción. Control del material.
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53
LEAN
GUÍA LEAN MANUFACTURING
7. Caso Práctico
MEJORA DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE RODILLOS MEDIANTE LA IMPLANTACIÓN DE LA FILOSOFÍA LEAN MANUFACTURING
A continuación se ilustra la aplicación de la filosofía Lean Manufacturing a una pyme del sector industrial como caso práctico real para entender mejor todos los conceptos descritos durante la guía.
1. LA EMPRESA RODILLOS S.L. es una pyme situada en la provincia de Jaén. Comenzó su andadura empresarial a principios del año 1987 con la fabricación y mantenimiento de rodillos y cintas transportadoras para el sector industrial y agrícola. En la actualidad su actividad económica está dividida en cuatro áreas de fabricación dirigidas a cuatro sectores concretos:
Sector agrícola, concretamente en las almazaras, se dedica a la realización de proyectos, planificación y construcción de patios de almazara así como a su posterior mantenimiento. Sector de canteras de minería en el que se realiza un trabajo muy similar al descrito en el punto anterior para el sector agrícola.
Para facilitar la comprensión de las mejoras obtenidas una vez aplicada la filosofía Lean en la empresa, a continuación se describe tanto el proceso de fabricación de los rodillos, como la situación de partida de la empresa antes de comenzar con la implantación. 1.2. Descripción del proceso En general, para la fabricación de rodillos son necesarios como mínimo tres componentes en función del tipo de rodillos que se vaya a fabricar: Eje
Sector de envasado de líquidos y fluidos (aceites, vinos y geles). Asimismo, y a pesar de que se trata de una empresa pequeña, ésta dispone de cuatro modelos diferentes de envasadoras diseñadas y fabricadas exclusivamente por RODILLOS S.L., las cuales incorporan un sistema de llenado patentado “Sistema Roflow”.
Tubo Rodamiento Cada uno de estos componentes lleva implícito una serie de subprocesos cuyo resultado es la fabricación del rodillo final. Estos subprocesos son:
La empresa cuenta además con la certificación de su sistema de gestión de calidad de acuerdo a la Norma ISO 9001-2000 por AENOR. 1.1. Área piloto seleccionada
Sector industrial, estando especializada en la fabricación de rodillos, cintas transportadoras y mantenimiento de bandas.
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Una vez analizada la empresa y teniendo en cuenta la prioridad de la dirección, se decidió que el área piloto seleccionada para la implantación de la filosofía Lean fuera la Fabricación de Rodillos. 55
GUÍA LEAN MANUFACTURING
7. Caso Práctico
Los equipos utilizados en el proceso productivo son, una máquina de embutido y soldadura, máquinas de corte de tubos y de ejes, máquina de ranurado y máquina fresadora. 1.3. Diagnóstico inicial Rodillos S.L. es una empresa cuyo producto principal tiene un alto nivel de procesos de mecanizado y manuales con tiempos de cambio de modelos (tiempo de “changeover”) elevados, destacando sobre todo el de la máquina de soldadura (Tiempo de cambio: tiempo que transcurre desde la última pieza buena tipo A hasta que se produce la primera pieza buena tipo B). En un primer análisis se detectaron los siguientes aspectos en los que existían claras oportunidades de mejora:
Bajo nivel de estandarización de procesos. Los flujos de trabajo no estaban definidos. Inadecuada distribución de equipos en planta (lay out).
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Gran variedad de referencias y de clientes, la planificación de la producción se realizaba por pedidos (por clientes), siendo el mismo operario el que completaba cada uno de ellos utilizando todas las máquinas.
Tras una visita inicial a la empresa se realizó una capacitación básica a las personas involucradas en el proyecto sobre los conceptos clave de la filosofía Lean y se describieron las distintas fases de aplicación de la misma.
3. MAPA DE LA CADENA DE VALOR (VSM) Todo esto conducía a una organización de la producción con pérdidas generalizadas que dieron lugar a 1.500 pedidos atrasados durante el mes de Diciembre de 2006.
2. EL PROYECTO
Para su trazado se seleccionó la familia de RODILLOS 60X600, se siguió su camino de producción desde el cliente hasta el proveedor, y se dibujó una representación visual de cada uno de los procesos en el flujo de material e
información. Una vez representada la situación actual, se identificaron posibilidades de mejora del análisis de la misma. Se realizó una medición del tiempo de cada una de las operaciones que intervienen en la fabricación de rodillos (Tiempos de ciclo, tiempos de cambio de modelos) para plasmarlos en el VSM. A continuación se muestra el mapa de la cadena de valor de la familia de productos RODILLOS 60X600.
El proyecto ha consistido en la transferencia de la filosofía Lean Manufacturing a la empresa como medio eficaz para la optimización de su proceso de fabricación de rodillos. Durante su desarrollo se aplicaron las siguientes herramientas cuyos resultados se detallan en puntos posteriores: Mapa de la Cadena de Valor (VSM) Factoría visual / metodología 5S Cambio rápido de herramientas (SMED, Single Minute Exchange of Die) Equilibrado de operaciones. En el proyecto participaron las personas involucradas en el área piloto seleccionada y familiarizadas con el proceso productivo así como dos técnicos de IAT especialistas en la filosofía.
TC: Tiempo de ciclo CHO: Tiempo de cambio de modelo FTT: Porcentaje de piezas buenas Nº Op: Número de operarios
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7. Caso Práctico
Del análisis del mapa de la cadena de valor se identificaron áreas de mejora que posteriormente fueron analizadas para su corrección. Entre ellas se podrían mencionar: • Falta de planificación de la producción. • Carencia de medibles / indicadores para controlar la producción. • Falta de estandarización de las operaciones. • Factoría visual inexistente. • Presunción de tiempos elevados en algunas operaciones. Una vez representado el VSM, se realizó el estudio de la capacidad inicial de las operaciones que forman parte del mismo, basándose en la toma de tiempos de cada una de ellas. La capacidad inicial, según las mediciones ejecutadas, estaba limitada a 169 unidades/día. El objetivo marcado, teniendo en cuenta la capacidad productiva máxima de los cuellos de botella que se identificaron a lo largo del proyecto, fue llegar a 240 unidades/día.
Por otra parte, de las mediciones realizadas de cada una de las operaciones se obtuvo el takt time de la empresa para la familia de productos rodillos, que resultó ser de 7,91 minutos, es decir, para satisfacer la demanda, la empresa debía servir un rodillo cada 7,91 minutos.
3.1. Identificación de los cuellos de botella Del análisis del VSM y del estudio de la capacidad de las actividades que lo constituían, se identificó la operación que suponía el cuello de botella del proceso, así como las siguientes operaciones que limitaban la capacidad productiva en la empresa con el objetivo de estudiarlas individualmente para su corrección.
Operación “Cuello de Botella” Soldadura
Causa Tiempo de cambio de modelo elevado 330 segundos
Mecanizado de tubos
Tiempo de ciclo elevado, 114 segundos
Montaje final
Tiempo de ciclo elevado, 70 segundos
Ranurado de ejes
Tiempo de ciclo elevado en función del eje a ranurar
Una vez analizadas las operaciones cuello de botella, se propusieron medidas que permitieron eliminar aspectos que hacían que dichas operaciones limitasen la capacidad productiva de la empresa. Para ello se utilizaron, entre otras, las siguientes metodologías o herramientas de mejora:
Factoría Visual. Asimismo, de acuerdo a los estudios de tiempos realizados, se calculó la eficiencia de la cadena productiva que se encontraba alrededor del 14%. Para calcular este ratio se dividió el tiempo necesario para producir un rodillo entre el que realmente se estaba empleando.
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SMED o Cambio Rápido de Herramientas.
4. RESULTADOS DEL PROYECTO Con la realización de este proyecto, se han obtenido mejoras sustanciales en la capacidad de producción de la empresa como muestran los siguientes resultados:
Reducción del tiempo de entrega a cliente (lead time). Al inicio del proyecto el principal problema que presentaba la empresa era el gran número de pedidos atrasados (unos 35 días de media de retraso en los pedidos). Una vez desarrollado el proyecto los pedidos se encuentran al día, no hay pedidos atrasados.
Aumento de la capacidad de producción en un 61%. Cuando se comenzó con la implantación se fabricaban entre 300-400 rodillos semanales, a lo largo del proyecto se llegó hasta 600 rodillos semanales, incluso hubo semanas en las que se fabricaron 800 rodillos semanales.
Equilibrado de Operaciones.
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7. Caso Práctico
Reducción del tiempo de cambio de herramientas. Al inicio del proyecto el tiempo de cambio de herramientas en la máquina de soldadura era de 30 minutos, la última medición realizada de esa operación resultó de 6 minutos llegando a 11 minutos en el peor de los casos.
Propuestas de equilibrado de operaciones para garantizar la producción en función de la demanda con una capacidad de producción de hasta 250 rodillos diarios, realizados en lotes de 125 rodillos.
Reducción de tiempos de ciclo de operaciones. El tiempo de ciclo de la operación de soldadura ha pasado de 80 segundos a 72 segundos, ganando 8 segundos por unidad producida.
Nueva distribución del lay out de la planta, maximizando el espacio disponible en las zonas de trabajo.
Mejoras en las condiciones de Organización, Orden y Limpieza (Factoría Visual).
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LEAN 8. Glosario de términos •
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Análisis del Modo de Fallos potenciales y sus Efectos (AMFE): Es una herramienta de análisis para la identificación, evaluación y prevención de los posibles fallos y sus efectos, que pueden aparecer en un producto/ servicio o en un proceso. Cadena de valor: Conjunto de actividades (tanto las que aportan valor añadido al cliente como las que no) que son necesarias para llevar un producto desde el concepto hasta su lanzamiento y desde la orden de pedido hasta su entrega. Cambio rápido de herramientas (SMED, Single Minute Exchange of Die): Significa “Cambio de modelo en minutos de un sólo dígito”. Herramienta que permite realizar las operaciones de cambio de modelo en menos de 10 minutos. Cuello de botella: Es el recurso que limita la producción en una cadena productiva. Factoría visual: Metodología que permite mejorar y mantener las condiciones de organización, orden y limpieza en el lugar de trabajo.
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Familia de productos (Product family): Conjunto de productos o un producto y sus variantes que recorren pasos similares dentro de la cadena de producción con una diferencia entre sus tiempos de ciclo inferior al 30%. Flujo de información (Information flow): Es el intercambio de información que se realiza con un cliente, proveedor e internamente en la organización en relación con un pedido (por ejemplo: descripción de la producción, programa de transporte, etc). Flujo de materiales (Material flow): Movimiento físico del producto y sus componentes a través de toda la cadena de valor.
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Kaizen: Mejora continua de una cadena de valor completa o de un proceso individual con el fin de generar más valor y menos desperdicios.
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Kanban: Orden de trabajo que proporciona la autorización y las instrucciones para la producción o retirada de artículos en un sistema “pull”.
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Lay out: Distribución de la maquinaria y equipos en una planta en función del flujo de materiales y de personas.
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Mantenimiento Productivo Total (TPM, Total Preventive Maintenance): Herramienta cuyo objetivo es reducir al máximo las averías y microaverías en los equipos de los procesos de fabricación.
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Mapa de la Cadena de Valor (VSM ó Value Stream Mapping): Herramienta que permite analizar y comprender el flujo de material e información mientras el producto recorre la cadena de valor.
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Push system: Sistema de empuje, los materiales se mueven empujando desde el principio del proceso sin tener en cuenta las necesidades del cliente.
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Tiempo de cambio (Changeover time): Tiempo necesario para modificar la producción de un tipo de producto a otro en una máquina, es decir, tiempo que transcurre desde la última pieza buena tipo A hasta que se produce la primera pieza buena tipo B.
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Tiempo de ciclo (Cycle time): Tiempo que transcurre entre la salida de una pieza del proceso y la salida de la siguiente.
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Pérdida (Waste): Actividad que consume recursos pero que no genera valor para el cliente.
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Tiempo de entrega (Lead time): Tiempo que transcurre desde que el cliente realiza el pedido hasta que lo recibe.
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Poka yoke: Mecanismo que ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o hace que sean muy obvios para que se identifiquen y corrijan en el menor tiempo posible.
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Tiempo o ritmo de producción (Takt time): Ritmo al que hay que producir para satisfacer la demanda del cliente. Se calcula dividiendo el tiempo de producción disponible entre la cantidad demandada por el cliente.
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Pull system: Sistema de arrastre, los materiales se mueven a lo largo del flujo “tirando el cliente”.
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Yamazumi: Técnica que se utiliza para equilibrar o distribuir las tareas entre los operarios de acuerdo al takt time.
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LEAN Bibliografía • • • • • • • • • • • •
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(*) Última consulta realizada en fecha anterior a la edición de esta guía.
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