Mejorando la producción con lean thinking E-Book

Javier Santos

• Herausgeber: Ediciones Pirámide
• Kategorie: Fachliteratur
• Serie: Economía y Empresa
• Sprache: Spanisch

Seitenzahl: 332

Veröffentlichungsjahr: 2015

Beschreibung

Nadie duda de que el triunfo de los gestores e ingenieros trabajando en el área de producción se basa, en parte, en el entendimiento y aplicación de las técnicas lean manufacturing. El pensamiento lean (lean thinking) se basa en la búsqueda y eliminación sistemática del despilfarro en cualquier tipo de empresa. La filosofía lean manufacturing (traducida como producción ajustada) se define como un conjunto de herramientas de mejora, basadas en la participación de todo el personal de la empresa, que favorece la asimilación del pensamiento lean. Esta obra recoge metodologías y herramientas destinadas a mejorar el flujo de materiales, la eficiencia de un equipo industrial y el entorno de trabajo. En cada capítulo se presenta la herramienta de mejora, la forma de implantarla, el efecto que tiene en la empresa y un conjunto de problemas numéricos que ayudan a asimilar los conceptos presentados, lo que permite asimilar las técnicas de forma amena y práctica. En esta segunda edición se ha tratado de mejorar y aclarar algunos conceptos, como la diferencia entre takt time y tiempo de ciclo, y se ha complementado el contenido teórico con nuevas propuestas, como el equilibrado en U con tareas automáticas o el análisis económico de las propuestas de mejora de métodos. Además, se han incluido nuevos problemas (casi cuarenta nuevas propuestas) y se ha reformado el apartado de soluciones, ofreciendo información más detallada e incluso el layout y los diagramas de Gantt de los problemas de equilibrado de líneas. Mejorando la producción con lean thinking es la traducción al castellano, llevada a cabo por los propios autores, del libro Improving Production with Lean Thinking, publicado en Estados Unidos y traducido por profesores de universidad y consultores de empresa a otros idiomas como el tailandés y el portugués.

Leseprobe

JAVIER SANTOS

PROFESOR TITULAR DE ORGANIZACIÓN DE EMPRESAS DE LA UNIVERSIDAD DE NAVARRA

RICHARD A. WYSK

PROFESOR EMÉRITO EN INGENIERÍA DEL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE FABRICACIÓN DE PENN STATE UNIVERSITY

JOSÉ MANUEL TORRES

INGENIERO POR LA UNIVERSIDAD DE PENN STATE Y DOCTOR POR TECNUN

Mejorando la producción con lean thinking

Índice

Prólogo

1. Herramientas de mejora continua

1.1. Mejora continua

1.2. Filosofías y metodologías de mejora

1.3. Just in time (JIT)

1.3.1. Revolución del pensamiento

1.3.2. Lean manufacturing (producción ajustada)

1.3.3. Veinte claves para mejorar el área de trabajo

1.4. Midiendo y priorizando las mejoras

1.5. Estructura del libro

1.6. Lecturas recomendadas

2. Flujo de materiales y distribución en planta

2.1. Mejoras en la distribución en planta

2.1.1. Síntomas y razones para el cambio de layout

2.2. Bases teóricas

2.2.1. Flujo de una pieza

2.2.2. Principales tipos de empresas industriales

2.2.3. Tipos de distribución en planta

2.2.4. Características de las principales distribuciones

2.3. Metodología de diseño de layout

2.3.1. Paso 1. Formular el problema

2.3.2. Paso 2. Análisis del problema

2.3.3. Paso 3. Búsqueda de alternativas

2.3.4. Paso 4. Selección de la solución

2.3.5. Paso 5. Especificación de la solución

2.3.6. Paso 6. Ciclo de diseño

2.4. Herramientas para el estudio de la planta

2.4.1. Estudio de los ocho factores de Muther

2.5. Resumen

2.6. Lecturas recomendadas

3. Flujo de materiales y diseño de células de fabricación

3.1. La línea de montaje

3.2. Bases teóricas

3.2.1. Producción en masa

3.2.2. Líneas de fabricación y montaje

3.2.3. Justificación del diseño de células

3.2.4. Nomenclatura básica del diseño de células

3.3. Metodología para el diseño de células

3.4. Herramientas para el diseño de células

3.4.1. Equilibrado de líneas

3.4.2. Tecnología de grupos

3.4.3. Estudio de tiempos

3.4.4. Producción nivelada

3.4.5. Operarios polivalentes

3.4.6. Optimización de la fuerza laboral

3.5. Resumen

3.6. Lecturas recomendadas

4. Eficiencia del equipo. Tasa de calidad y poka-yoke

4.1. Poka-yokes

4.2. Bases teóricas

4.2.1. Inspecciones y control estadístico de calidad (SQC)

4.2.2. Del SQC al cero defectos

4.3. Metodologías de diseño de poka-yoke

4.3.1. Ejemplos de poka-yokes

4.4. Resumen

4.5. Lecturas recomendadas

5. Eficiencia del equipo. Rendimiento y estudio de métodos

5.1. Estudio de métodos

5.2. Bases teóricas

5.2.1. Principios de economía de movimientos

5.3. Herramientas del estudio de métodos

5.3.1. Análisis de valor

5.3.2. Las 5W y 2H y los 5 porqués

5.3.3. Diagrama operario-máquina

5.3.4. Ratio máquina-operario

5.3.5. Análisis económico de inversiones y alternativas de mejora

5.4. Resumen

5.5. Lecturas recomendadas

6. Eficiencia del equipo. Disponibilidad, rendimiento y mantenimiento

6.1. Mantenimiento de equipos

6.2. Bases teóricas

6.2.1. Tipos de mantenimiento

6.3. Implantación de programas de mantenimiento

6.3.1. Antes de empezar

6.3.2. Implantación del mantenimiento correctivo

6.3.3. Implantación del mantenimiento preventivo

6.3.4. Mantenimiento autónomo

6.3.5. TPM. Mantenimiento productivo total

6.4. Herramientas para el mantenimiento

6.4.1. Fiabilidad

6.4.2. AMFE de medios

6.5. Resumen

6.6. Lecturas recomendadas

7. Eficiencia del equipo. Disponibilidad, calidad y SMED

7.1. Proceso de preparación

7.2. Bases teóricas

7.2.1. Pasos básicos en un proceso de cambio

7.2.2. Estrategias tradicionales para mejorar los cambios

7.3. Metodología del SMED

7.3.1. Etapa preliminar

7.3.2. Primera etapa. Separar tareas internas y externas

7.3.3. Segunda etapa. Convertir tareas internas en externas

7.3.4. Tercera etapa. Mejorar todas las tareas

7.4. Herramientas del SMED

7.4.1. Herramientas de la primera etapa

7.4.2. Técnicas de la segunda etapa

7.4.3. Técnicas de la tercera etapa

7.4.4. Cero cambios de útiles

7.5. Efectos y beneficios del SMED

7.5.1. Proceso de cambio más sencillo

7.5.2. Producción con stock mínimo

7.5.3. Simplificación del área de trabajo

7.5.4. Productividad y flexibilidad

7.5.5. Beneficios económicos

7.6. Resumen

7.7. Lecturas recomendadas

8. Mejoras en el entorno y la metodología de las 5S

8.1. Un entorno de trabajo limpio y ordenado

8.2. Metodología de implantación de las 5S

8.2.1. Antes de empezar

8.2.2. Etapas comunes en los cinco pilares

8.2.3. Primer pilar. Organización

8.2.4. Segundo pilar. Orden

8.2.5. Tercer pilar. Limpieza

8.2.6. Cuarto pilar. Estandarización o control visual

8.2.7. Quinto pilar. Disciplina y hábito

8.3. Implantación de las 5S en oficinas

8.3.1. 5S en ordenadores

8.4. Herramientas de las 5S

8.4.1. Estrategia de tarjetas rojas

8.4.2. Estrategia de indicadores

8.4.3. Estrategia de pintura

8.4.4. Orden preventivo

8.4.5. Limpieza preventiva

8.4.6. Herramientas de promoción

8.5. Beneficios y efectos de las 5S

8.6. Resumen

8.7. Lecturas recomendadas

9. Otras claves de mejora

9.1. Claves relacionadas con los recursos humanos

9.1.1. Racionalizar el sistema

9.1.2. Actividades de pequeños grupos

9.1.3 Educar a los trabajadores para mejorar

9.2. Claves relacionadas con el uso de los materiales

9.2.1. Desarrollo de proveedores

9.2.2. Conservación de la energía y materiales

9.2.3. Controlar los stocks

9.3. Claves relacionadas con el control visual

9.3.1. Andon

9.3.2. Kanban

9.4. Claves relacionadas con la tecnología

9.4.1. Jidoka

9.4.2. Utilización de microprocesadores

9.4.3. Capacidad tecnológica

9.5. Resumen

9.6. Lecturas recomendadas

Apéndice. Problemas numéricos

Herramientas de mejora continua

Distribución en planta

Equilibrado de líneas

Estudio de métodos

Mantenimiento

Soluciones a los problemas numéricos

Glosario de términos

Descargas/material para profesores

Créditos

Prólogo

El paradigma de la fabricación está sufriendo una importante evolución en todo el mundo. El uso de ordenadores y de Internet ha cambiado la forma en la que se diseñan y fabrican productos. Según las últimas tendencias en fabricación, los productos están sujetos a tiempos de vida cada vez más cortos, frecuentes cambios de diseño, producción en pequeños lotes y restricciones para mantener bajos los niveles de inventario en proceso.

El diseño asistido por computador (CAD) y la fabricación asistida por ordenador (CAM) se han convertido en estándares en el diseño y fabricación de productos sofisticados. Hoy en día, se emplea el CAD de forma rutinaria para diseñar productos, que se fabrican en células de producción flexible asistidas por ordenador (CAM). Gestionar de forma eficiente los sistemas de producción se ha convertido en un proceso tan crítico como utilizar la tecnología apropiada para diseñar los componentes. Reducir los despilfarros en todos los aspectos relacionados con la ingeniería y producción se ha convertido en un aspecto vital para la supervivencia de los negocios.

Mejorando la producción con lean thinking tiene su origen en los libros de producción tradicionales. El libro puede ser empleado en cursos como «Control de producción», «Dirección de operaciones», «Sistemas de producción» o «Gestión de producción», y pretende ofrecer a las empresas un punto de vista comprensible relacionado con esta área. Su principal enfoque se sitúa en los principios de la ingeniería de lean manufacturing. Este libro está repleto de ejemplos prácticos de cómo el lean thinking puede ser aplicado eficientemente a los sistemas de producción.

Desde que Henry Ford fuera pionero en el desarrollo de nuevos sistemas de flujo de producción y Fredrick Taylor escribiera sobre gestión científica, el mundo empezó a cambiar para acercar productos de alta tecnología a las vidas de las personas. Nuestra habilidad para fabricar productos de calidad ha elevado el estándar de vida por todo el mundo. Volviendo a los inicios de la revolución industrial, Henry Ford duplicó los salarios de sus trabajadores mientras reducía a la mitad los costes de producción de sus automóviles. Esto cambió la sociedad para siempre, incrementando la riqueza y haciendo los productos más disponibles. Hoy en día estamos sufriendo la misma reducción de costes de los dispositivos electrónicos debido a las buenas prácticas en la ingeniería de productos y en la gestión científica de la empresa. En nuestra sociedad globalizada, resulta más importante que nunca contar con métodos de producción eficiente.

Durante prácticamente un siglo, los Estados Unidos fueron los líderes en la producción de coches. Hoy, sin embargo, el sistema de producción de Toyota se presenta como el modelo de producción más eficiente. Curiosamente, el creador de esta filosofía, Taiichi Ohno, reconocía que el estímulo de sus ideas estaba en la lectura minuciosa de las ideas de Ford. Gracias a este redescubrimiento, algunos términos empleados para describir los principios de Ford, que primeramente se basaban en palabras japonesas, se extendieron por todo el mundo empresarial. Palabras como kanban, kaizen o jidoka se utilizan de forma rutinaria para describir aproximaciones que reducen el despilfarro y hacen la producción más eficiente. El señor Ohno, el señor Shingo y otros ingenieros japoneses desarrollaron una propuesta para implementar buenas prácticas que volvían a principios de 1900. Sin embargo, cada día se hace más importante sistematizar el pensamiento lean (lean thinking) porque la complejidad de los productos aumenta día a día, mientras que su vida media se reduce constantemente.

La ingeniería de producto afecta a nuestras vidas cada día. Nuestra habilidad para producir productos de calidad de forma económica afecta a nuestros estándares de vida. Un enfoque constante de este libro consiste en una aproximación sistemática a la mejora de producción empleando herramientas lean. Creemos sinceramente que el éxito en la gestión y en el desarrollo del futuro necesitará la comprensión y uso de estas técnicas en las actividades diarias, y por eso nos centramos en ellas en el libro.

A diferencia de otros libros de control de producción, este libro pretende centrarse en un punto de vista práctico, junto con los fundamentos científicos y analíticos para la mejora, el control y diseño de la producción. Este libro es una referencia profesional fantástica y, al mismo tiempo, un excelente libro de texto para instructores de ingeniería y escuelas de negocio.

El libro se acompaña de un manual del instructor que incluye las diapositivas y la solución detallada de los problemas.

La elaboración de este libro ha probado que los desafíos de producción son similares por todo el mundo. Javier Santos y José Manuel Torres trabajan en la Universidad de Navarra (España), y Richard Wysk es profesor en la Universidad de Penn State (EE.UU.). Por lo tanto, el libro incluye propuestas europeas y americanas sobre lean thinking.

Este libro marca el final de incontables horas de los autores tratando de redefinir los temas tradicionales para «engancharlos» con otras propuestas científicas en ingeniería. Algunos de nuestros colegas y otros revisores del manuscrito nos han proporcionado sugerencias y contribuciones inestimables. Entre ellos están el doctor Sanjay Joshi de la Universidad de Penn State, el doctor Matthew Frank de la Iowa State University y Bertan Altuntas. Queremos dar las gracias de forma especial a Pablo Callejo, autor de las figuras del libro. Finalmente queremos dar las gracias a nuestras familias por soportarnos en los momentos difíciles de nuestro trabajo cuando escribíamos el libro.

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Flujo de materiales y distribución en planta

Algunos indicadores de producción, como la productividad o el lead time, se ven afectados directamente por la forma en que están dispuestos, dentro de la fábrica, los recursos productivos (conocida como layout). En este capítulo se analizan los diferentes tipos de procesos industriales existentes y la distribución en planta habitual de cada uno de ellos.

El cambio de ubicación de los recursos (o de la empresa completa) es un proyecto que, tarde o temprano, abordan todas las empresas. Esta situación ocurre debido a innovaciones en la tecnología, aumentos de demanda y otras razones productivas. Por tanto, resulta importante conocer las técnicas para llevar a cabo este tipo de estudios.

La distribución en células, donde operarios y máquinas se agrupan en células de trabajo, y que últimamente está cobrando una importancia especial, se presentará en este capítulo, pero se explicará en detalle en el capítulo 3 porque requiere metodologías específicas.

2.1. MEJORAS EN LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA

La mejora de la distribución física de los recursos en una empresa se presenta siempre en algún momento de su historia. El estudio de la distribución en planta buscará la ubicación óptima de los recursos productivos. Al mismo tiempo, el impacto económico del proyecto deberá ser el menor posible. Por último, la nueva distribución debe ser segura y satisfactoria para el personal.

Con todas estas restricciones parece obvio que la solución óptima resulta imposible, y así sucede en la realidad, ya que la distribución en planta final siempre será un compromiso entre todos los aspectos citados anteriormente.

2.1.1. Síntomas y razones para el cambio de layout

Los síntomas y motivos para plantear un proyecto de redistribución son muy variados, pero algunos se dan con más frecuencia y se describen a continuación.

Cambio de ubicación

Existen distintas razones para plantear un cambio de ubicación de la fábrica. Algunas empresas se fundaron hace muchos años en pabellones que se han quedado pequeños o anticuados. Existen casos de empresas situadas en una zona urbanizada donde resulta imposible su ampliación.

La situación de partida también es diferente si la empresa elige la nueva localización y realiza el proyecto del nuevo pabellón, o si el nuevo emplazamiento ya está construido. En la actualidad, las nuevas construcciones favorecen las distribuciones óptimas debido a que, salvo excepciones, se prima la funcionalidad sobre el diseño y la superficie útil del pabellón se puede aprovechar casi en su totalidad.

Incorporación de nuevos equipos

Las nuevas necesidades y los avances tecnológicos favorecen la compra de maquinaria. Encontrar la mejor localización para el equipo recién comprado resulta crítico para conseguir que el sistema funcione como se espera.

Generalmente el nuevo equipo se coloca en el primer hueco disponible. Algunas veces, cuando no hay espacio disponible, es necesario mover algunas máquinas para crear espacio. Otras veces, se lleva a cabo un proyecto global y el equipo nuevo se coloca en el mejor lugar posible. Estos movimientos en los equipos pueden resultar críticos para la eficiencia productiva de la planta y pueden condicionar la compra de futuros equipos.

Problemas en el flujo de materiales

Generalmente este problema deriva del anterior, cuando se compra una nueva máquina y se sitúa en el primer hueco libre de la planta. Como consecuencia, los costes derivados de la puesta en marcha se reducen, pero los problemas surgen después. Dependiendo de las operaciones que realice la nueva máquina y de su situación relativa a las máquinas que le preceden y le siguen (en términos de secuencia de fabricación), el flujo de materiales se verá afectado negativamente en mayor o menor medida.

Es importante recordar que la puesta en marcha de una máquina se hace sólo una vez, mientras que el flujo de materiales es un proceso continuo. El análisis de este flujo de materiales justifica la inversión de tiempo y dinero necesaria para el estudio y, en muchos casos, puede justificarse económicamente. Se pueden analizar los cambios que serían precisos para conseguir mejorar el flujo instalando la máquina en el lugar más adecuado incluso antes de comprarla.

Inventarios en procesos altos

La situación de las empresas varía con el tiempo, y lo que era bueno en un momento dado no tiene por qué perdurar siempre. Una medida del cambio es el inventario en proceso (WIP-Work in process). Es importante no confundir una situación temporal, producida por un pico en la demanda, con una situación permanente e insostenible.

Sólo en el segundo caso, se procederá a un análisis detallado de la distribución y se propondrán soluciones que amortigüen los efectos negativos del excesivo inventario en proceso, derivado de los cambios en los productos que se fabrican.

2.2. BASES TEÓRICAS

2.2.1. Flujo de una pieza

Antes de comenzar la explicación del análisis de la distribución en planta, es importante aclarar la definición de lote de transferencia y lote de producción; aunque normalmente ambos tamaños coinciden, son conceptos distintos:

—Lote de producción es el número de productos que corresponde a un pedido.

—Lote de transferencia se define como el número de unidades que fluye de una máquina a la siguiente. Se conoce también como unidad de carga.

Cuanto menor es el lote de transferencia, menor es el inventario en proceso, como se observa en la siguiente figura 2.1.