Gestion Logistica y de Operaciones - Sesion 11

SESION 11
“LEAN MANUFACTURING”
Herramientas Lean

Notas de Clases

03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 1

HERRAMIENTAS DE APOYO EN
CADA ETAPA DE ANÁLISIS LEAN
A. Demanda B. Flujo C. Nivelación
Tiempo takt Célula de trabajo - Minifabrica  Retirada acompasada
Pitch Balance del trabajo  Caja de nivelación
Inventario pulmón Trabajo estandarizado  Manipuleo de materiales.
Inventario de Seguridad Cambio rápido
Almacén de productos Almacén de productos en
terminados. proceso
Kanban
Ruta FIFO
Proceso tirador
Mantenimiento autónomo
Jidoka
Poka Yoke

HERRAMIENTAS LEAN PARA DEMANDA
Tiempo “Takt”
 Es el tiempo requerido por el mercado, para la
producción de una unidad, dentro de la condición ideal
de flujo de pieza única.
 Representa el pulso o latido del “Corazón Lean”

Tiempo disponible de producción Tiempo
Takt = =
Demanda del cliente Volumen


Imagen Takt
Es la visión de un estado ideal, en el cual se ha eliminado los
desperdicios en el flujo de valor, hasta el punto de viabilizar
el flujo de pieza única, y se encuentra cadenciado por el
tiempo takt.
Es importante tener siempre viva en la mente la Imagen Takt,
sino las personas tienden a relajarse, desarrollando una
actitud negativa “lo que no se puede hacer hoy, se hace
mañana”.


Pitch
Es el tiempo necesario para la producción de una cierta
“cantidad práctica” de elementos, basado en el Tiempo
“Takt”.
El cálculo del Pitch normalmente está asociado a un
tamaño de embalaje usado en la producción y en los
pedidos de los clientes.

Pitch = Tiempo Takt x Cantidad por embalaje


Ventajas de un “Pitch” pequeño

Puede no requerir el uso de equipos para el manipuleo y
transporte.
Mejora la seguridad, debido al menor esfuerzo y menor
peso involucrado en el manipuleo.
Mejora el inventario de productos en proceso.
Los problemas son detectados rápidamente; y el tiempo de
reacción es más rápido.
Contribuye a reducir el “Lead Time”


Inventarios de Pulmón y de Seguridad
Inventario Pulmón:
Stock de productos terminados, de uso I
reservado solo para cuando varía la demanda P
del cliente.
Inventario
Pulmón

Inventario de Seguridad: I
Stock de productos terminados, de uso
reservado, solo para cuando se interrumpe el S
flujo por problemas internos. Inventario
de
Seguridad


Inventarios de Pulmón y de Seguridad
Estos inventarios deben ser calculados o estimados de
manera determinística o probabilística, deben ser
dimensionados y controlados; además también sirven
para otros propósitos.
Nota: El acceso a estos inventarios deben ser
rigurosamente controlados por la gerencia; que siempre
deseará analizar la causa del problema y tener una
acción correctiva definida, antes de autorizar el uso.
Deben ser revisados periódicamente y reducidos a
medida que el flujo se vuelve más robusto y previsible.


Almacén de Productos Terminados

 Es el inventario en el cual se almacena un cierto nivel de
productos terminados, es usado solo para efectuar el proceso
de despacho del flujo de valor.
 Cuando (y solamente cuando) son retiradas las cantidades
pedidas por el cliente, los procesos anteriores tratan de
reabastecer el inventario, solo en la cantidad que fue retirada.
 Este almacén es utilizado cuando no es posible establecer el
flujo continuo, en el cual el área de Despacho retiraría
productos terminados directamente del último proceso
productivo.
 Nota: El nivel de inventarios del almacén de productos
terminados no incluye a los inventarios pulmón y de seguridad.

HERRAMIENTAS LEAN PARA FLUJO
Celda de fabricación, FMC o Minifabrica
 Es una estructura de trabajo establecida
enfocada en el producto específico en
proceso, en el cual los diferentes recursos
productivos son colocados lo más próximo
posible entre si (típicamente en forma de
“U”) con el objetivo de eliminar el “muda” del
transporte y viabilizar el flujo de pieza única. Celda en U

 Se diferencia del sistema de producción en
masa, porque en este el layout de la
producción es definido con el enfoque en las
“islas de procesos” o de departamentos.


Layout por Proceso (no dedicado) vs.
Layout por Producto (dedicado)
 Por proceso  Por producto


Evolución de Línea a Celda de Fabricación

OUT IN
OUT

OUT

IN
IN


Antes (Solo línea de fabricación)

OUT

IN


Celda de Fabricación, Paso 1
Bench
3 5
4
6
2 7

8

1
9

Conveyor
Piwent


Celda de Fabricación, Paso 2

3 4 5 7

2 8

Bench
9

1


Comparación Línea y Celda
Antes Celda Fab. Celda Fab.
Especificaciones solo Paso 1 Paso 2
Línea
Número de operadores 4 2 1-2
Inventario de piezas en proceso 542 12 9

Área de trabajo (pies2) 1075 920 560
Fajas de transporte (pies) 140 10 0

Número de bancos de trabajo 5 3 1


Flexibilidad de la Celda para adecuarse
al Tiempo Takt
Demanda del Tiempo total Tiempo de Tiempo Número de
Cliente de Ciclo producción takt operadores
disponible requerido

A 500 60 s 30000 60 s 1

B 1000 60 s 30000 30 s 2

C 1500 60 s 30000 20 s 3


BALANCE DEL TRABAJO

Es el proceso de analizar y distribuir las tareas de trabajo
uniformemente entre todos los operadores, para poder
alcanzar el Tiempo Takt.
Evita que algunos trabajadores hagan mucho mientras a
otros les sobre tiempo desocupado.
El balance debe ser hecho siempre que el Tiempo Takt
cambie, de acuerdo con la demanda del cliente.


Como hacer el Balance del Trabajo

1. Recoja datos sobre los tiempos de ciclo y la distribución
de las tareas por operador.
Ejemplo:
Op1 Op1 Op2 Op3 Op4

A B C D E
T / C = 50s 10s 47s 30s 65s

Takt = 60s T / C total = 202s


2. Haga un gráfico de balance de los operadores.
Cada barra corresponde a las tareas acumuladas de un operador.
T/C total = 202s Takt = 60s

70
60
50
40
30
20
10
0
Op1 Op2 Op3 Op4


3. Calcule el número requerido de operadores.
 En siguiente ejemplo, el cálculo muestra que tres operadores son
insuficientes, pero que no existe trabajo para justificar 4 operadores.
 Esto conduce a considerar la identificación y eliminación de
desperdicios en las actividades, para así poder realizar el trabajo
con tres operadores, liberando a uno para tareas más productivas.

T/C total 202
N° Op. = = = 3.36
Takt 60


Trabajo Estandarizado

 El objetivo del trabajo estandarizado es asegurar que todos los
trabajadores operen de la misma manera consistente, para así
todos producir dentro del tiempo takt.
 El equipo de trabajo define la manera más eficaz de realizar el
trabajo y lo documenta en el Diagrama de Trabajo Estandarizado
(mas adelante), colocado a la vista de todos en el área de trabajo.
 El equipo se esfuerza continuamente para aumentar la eficacia del
trabajo, identificando e implementando mejoras.
 Para estudios detallados de identificación de mejoras, es útil
construir la tabla de Combinación del Trabajo Estandarizado
(más adelante).


Diagrama de Trabajo Estandarizado
De: Revisión:
Alcance de las
operaciones Fecha:
Hasta:

Product
o 5
TP110
acabado
6 4

1 DR2424
3
Mat.
prima
2
M1764

Inventario estándar
Inspección Precaución No. Piezas Tiempo Tiempo de Operador No
calid. seguridad En proceso (WIP)
WIP takt ciclo

3 30 s 30 s 1-1

CAMBIO RÁPIDO - SET UP
Al cambiar de un producto para otro, se debe priorizar la
implementación de recursos y dispositivos con el objetivo
de disminuir el tiempo de Set-up de la línea.
El cambio rápido (Quick changeover) es esencial para
viabilizar la nivelación del mix de productos y la operación
con lotes pequeños.
Shigeo Shingo fue el principal contribuidor de esta técnica,
que tiene como meta la realización del SMED o cambio de
herramientas en menos de 10 minutos (SMED, Single
Minute Exchange of Die)


Directrices básicas para el Cambio Rápido

1. Separe las tareas de set up interno, las cuales solo pueden
interno
ser hechas con la máquina parada y las de set up externo,
externo
que pueden ser hechas con la máquina en operación.
2. Siempre que sea posible, convierta las tareas internas en
tareas externas,; mejore el almacenamiento, el manejo de
piezas y de herramientas para agilizar las tareas externas.
3. Agilice el tiempo de set up realizando tareas en paralelo
(dividiendo el trabajo entre dos o más personas), usando
tomas o enganches rápidos, eliminando ajustes y
automatizando donde sea necesario.


ALMACÉN DE PRODUCTOS EN
PROCESO
Donde no es posible establecer flujo continuo, use el
almacén y sus inventarios de material en proceso.
Es típicamente usado en las siguientes situaciones:
 Cuando se han concretado múltiples demandas sobre una
máquina o proceso, y el proceso es muy rápido o muy lento
(p. ejm.: estampería, inyección).
 Procesos externos, localizados en proveedores.
 Procesos con baja confiabilidad.
Funciona mejor cuando no existe mucha diversidad de las
piezas terminadas.

Sistema de jalon de Inventarios
 El proceso cliente va al inventario y retira lo que necesita cuando lo
necesita.
 El proceso proveedor produce para llenar lo que fue extraído.
Kanban de
Producción Kanban de
2 Retiro
1

Proceso Proceso
Proveedor Cliente

Producto
retirado

Inventarios

PROPOSITO: - Es una manera de controlar la producción entre los flujos
- Controla el proceso de suministro de producción, sin intentar programar

Sistema Kanban

Los kanbans administran el flujo de material que entra y que
sale de los almacenes, líneas y celdas. También pueden ser
usados para realizar los pedidos de la fábrica a los
proveedores.
Cualquiera que sea su tipo, los kanbans cumplen dos
funciones:
 Instruir a los manipuladores de materiales a mover los
elementos (Kanban de Retiro)
 Instruir a los procesos proveedores a fabricar nuevos
elementos (Kanban de Producción)


Kanban de Retiro
Indica el tipo y la cantidad de
elementos a ser desplazados de un
Inventario flujo arriba y suministrados Kanban de
a un proceso flujo abajo. Retiro

Generalmente tiene dos formas:
 Kanban interno, para retiro en procesos internos.
Kanban de proveedor, para retiro en un proveedor externo
(comúnmente en forma electrónica).


Kanban de Producción

Informa a un proceso flujo arriba el
tipo y la cantidad de elementos que
debe ser producido, para reponer lo Kanban de
que un proceso flujo abajo retiró. Producción

En situaciones en las cuales es
necesaria la producción de grandes
lotes, se usa un Kanban de
Señalización, para autorizar la
Señalización Kanban de
reposición cuando se llega a una Señalización
cantidad mínima en el contenedor.

Cómo funciona el Kanban (cont.)


1. Un cliente toma la mercancía que requiere del anaquel.
2. En la caja, los kanbans de retiro son sacados de los
contenedores y colocados en un compartimiento (puesto
de Kanban).
3. Los kanbans de retiro son llevados al depósito o
almacén.
4. A medida que se genera el cambio, los kanbans de
producción son colocados en un compartimiento (otro
puesto Kanban)


5. Las mercancías retiradas son llevadas a los anaqueles o
racks del Inventario para reposición, con los Kanbans de
Retiro anexados a las mismas.
6. Los Kanbans de Producción son llevados de vuelta a la
fábrica, donde los operadores fabricaron sólo las
cantidades indicadas en las tarjetas.
7. Después de concluida la producción, los kanbans de
producción son anexadas a la mercancía fabricada.
8. Las mercancías son transportadas al depósito. Fin del
ciclo.


Tarjeta Kanban típica

Proceso
Código pieza: 166634-22631-12
(Foto da pieza)

Nombre pieza: Anillo pistón
Mecanizado
Numero MC-12
Contenedor tipo S10C emisión
Capacidad del
200 3 de 5
contenedor

Tipo de información en Kanban de Producción Foto de una Tarjeta Kanban

Proceso Dirección de C-2-3 Proceso
de origen almacén de destino
Código pieza: 17634-22631-12
Fabrica A Fabrica B
Nombre pieza: Anillo pistón
Posto expedicâo no. Numero Puesto recepción no
Contenedor tipo: S-10
emisión
Prensa 107 Capacidad Montaje 18
200 3 de 5
del
contenedor:
Tipo de información en Kanban de Retiro

Reglas del Kanban
1. Los procesos clientes hacen sus pedidos en las
cantidades exactas, especificadas en el Kanban de
Retiro.

2. Los procesos suministradores producen las cantidades
exactas, especificadas en el Kanban de Producción.

3. Sin la tarjeta Kanban, nada puede ser movido o
producido.


Reglas del Kanban
4. Todas las piezas y materiales, llevan siempre un Kanban
anexado.

5. El personal de producción debe garantizar siempre que las
piezas enviadas estén libres de defectos, y en la cantidad
correcta. Si existiese algún problema de calidad, la línea se
detiene para definir una acción correctiva.

6. El número de kanbans debe ser reducido gradualmente, para
disminuir el inventario y así exponer a los desperdicios
ocultos, para realizar mejoras.


Kanban no es sólo tarjetas ……..

Rack sirviendo de Kanban Área sirviendo de Kanban

Kanban

A B C


Kanban no es sólo tarjetas ……..


RUTA FIFO
El Sistema FIFO (First In, First Out, primero que entra,
primero que sale) es usado cuando:
FIFO
Ruta FIFO

 Existe mucha variedad de piezas y no es práctico ni
económico mantener un inventario.
 Las piezas son perecibles o muy caras.
 Varios flujos de valor se juntan para compartir el mismo
recurso, antes de que vuelvan a procesos dedicados.


Ruta FIFO
Reglas Básicas:
 La secuencia FIFO es asegurada por una ruta o canal que
contiene una cierta cantidad de stock.

 Siempre que el cliente retira piezas de la ruta, el proceso
suministrador las repone.

 El proceso suministrador detiene la producción cuando la
ruta está llena.


PROCESO PULL TIRADOR
Una vez que el Sistema Lean se sustenta en necesidades
reales y no en previsiones o pronósticos (forecasting), la
programación de la producción es enviada a un único punto
del flujo de valor: El proceso tirador.

Criterios para seleccionar el proceso tirador:
 Después del proceso tirador no puede existir ningún
inventario (ejemplo, tiene que haber flujo continuo del
proceso tirador hasta el producto acabado).


Proceso Pull Tirador
 El proceso tirador debe tener alta disponibilidad
(uptime)
 También debe haber tiempo de cambio cero o muy
bajo.
Normalmente, el proceso de montaje final atiende a
tales criterios.
 Sin embargo, para productos solicitados a pedido de
manera especial, personalizados o customizados (“job
shops”), el punto de programación generalmente
necesita estar más próximo del inicio, seguido por rutas
FIFO entre los procesos flujo abajo.

MANTENIMIENTO AUTÓNOMO

Es un elemento básico del Sistema de Mantenimiento
Productivo Total - TPM (Total Productive Maintenance).

Consiste en involucrar no solo al personal del
Mantenimiento, sino también a todos los obreros y todos
los que puedan contribuir por medio de acciones
preventivas simples, para así aumentar la disponibilidad y
la vida útil de los equipos.


Pasos básicos para Mantenimiento
Autónomo
1. Limpie e inspeccione el equipo.
2. Elimine las fuentes de contaminación
3. Estandarice las tareas de limpieza y lubricación.
4. Entrene a los operadores de cada máquinas para la inspección general
de los subsistemas hidráulicos, neumáticos, eléctricos, etc.
5. Regularmente realice verificaciones generales.
Vibración
Ruido

Suciedad Calor
Goteo

Aceite

Poka Yoke NO
ERRORES

 Son métodos establecidos para impedir que los operadores cometan
errores durante sus tareas diarias.
 Los ejemplos más comunes incluyen:
 Diseño mecánico de productos con formas o uniones únicas que
impiden el montaje incorrecto de piezas.
 Sensores electrónicos simples (magnéticos, ópticos, etc.) que
impiden el paso de productos no conformes para las etapas
siguientes.
 Sistema complejo de sensores y de lógica que detectan si
determinadas acciones fueron realizadas, bloqueando y señalizando
el error.


HERRAMIENTAS LEAN PARA NIVELACION
Retirada acompasada
Es un sistema para desplazar pequeños lotes de un
producto de una operación a la próxima, en intervalos de
tiempo igual al pitch.
Se usa la Retirada Acompasada cuando no hay variedad
de producto en el flujo, lo que significa que los incrementos
de pitch serán idénticos.
En el caso que exista diversidad de productos, la opción es
usar heijunka (más adelante)


Nivelacion (Heijunka)

La técnica heijunka permite nivelar simultáneamente el
tipo y la cantidad de productos en un intervalo fijo de
tiempo, a lo largo de un día o jornada.

El heijunka usa la retirada acompasada basada en el
pitch, pero la fracciona en unidades proporcionales al
volumen y variedad de productos que esta siendo
fabricado.


Ilustración de la Nivelación (Heijunka)


Caja de Nivelación (Heijunka Box)

Es un dispositivo físico usado para gestionar la producción
(distribución de Kanbans) antes de ser nivelada por mix y
cantidades de productos, dentro de un periodo de tiempo
dado. 7:00 7:20 7:40 8:00 8:20 8:40 9:00 9:20

Cada línea de la caja
corresponde a un
producto Pitch = 20
Min.


Manipulador de Materiales

El manipulador de materiales asegura que el pitch sea
mantenido en el flujo de valor.
 Recorre su ruta durante el tiempo de pitch, llevando las
tarjetas Kanbans, herramientas y componentes hasta los
lugares apropiados.
 Si una caja de nivelación está en uso, el manipulador retira
kanbans de ella y las usa como “ordenes visuales de
producción”

Manipulador de
materiales

Manipulador de Materiales

 En caso contrario, retira y entrega piezas de los
Inventarios, cuando es necesario, para mantener el flujo
en las líneas y celdas de fabricación.

 Como circula todo el tiempo, el manipulador está en
posición privilegiada para identificar pequeños
problemas, antes que sus consecuencias se agranden e
interrumpan el flujo.


Requisitos para la Función de
Manipulador de materiales
Entiende los requisitos de la producción en el flujo de valor.
Tiene buena capacidad de comunicación.
Calificado y apto para identificar y reportar anormalidades.
Entiende los conceptos Lean.
Comprende la importancia del tiempo takt y del pitch.
Trabaja con empeño y eficacia.


¡¡MUCHAS GRACIAS!!


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