Ciclo de fabricación

El ciclo de fabricación es el tiempo o duración en que debe producirse una unidad de producto. Se determina, a partir del tiempo efectivo diario de operación y de la cantidad de producción diaria requerida, del siguiente modo:

• CN = Ciclo de fabricación
• Te = Tiempo efectivo diario de operación
• Cp = cantidad de producción diaria requerida
• CN = Te / Cp

El tiempo de ejecución por unidad se determina para cada proceso y para cada pieza o elemento. Este tiempo queda registrado en la ficha de capacidad de producción de la pieza correspondiente.

El tiempo manual de operación y el tiempo de proceso automático de las máquinas se pueden medir con las técnicas especificas de Métodos y Tiempos (usando tablas y/o cronómetro).
El tiempo de ejecución por unidad es el tiempo requerido para procesar una unidad. Si se procesan de modo simultáneo dos unidades o si se inspecciona, para control de calidad, una unidad de cada varias, el tiempo de ejecución por unidad se escribirá en la columna correspondiente.

En la columna de Cambio de Herramientas, la expresión unidades por cambio especifica el número de unidades a producir antes de cambiar la herramienta. El tiempo de cambio es lo mismo que tiempo de preparación.

La capacidad de producción, en la última columna se calcula mediante la siguiente fórmula:

• N = Capacidad de producción en unidades de producto
• C = Tiempo de ejecución por unidad
• m = Tiempo de preparación por unidad
• T = Tiempo total de operación
• N = T / (C+m)
  

Por ejemplo, para el proceso del item 1:

• C = 1 min 27 seg = 1,45 min
• m = 1 min / 80 u = 0,0125 min
• T = 960 min
• N = 960 / (1,45+0,0125) = 656 un
  

Ruta Estándar

Después de obtener el ciclo de fabricación y el tiempo de operación para cada unidad, hay que evaluar el número de operaciones diferentes a asignar a cada trabajador.

La asignación de las diversas operaciones entre los trabajadores deberá ser tal que cada uno de los operarios pueda concluir las operaciones que le hayan sido asignadas dentro del ciclo de fabricación especificado.
También la distribución en planta debe ser tal que cada trabajador tenga el mismo ciclo, de forma que pueda realizarse el equilibrado de la línea de producción entre los diferentes procesos.

Ejemplo de un proceso con diez puestos de trabajo, un ciclo de fabricación de 2 minutos, y los tiempos de operación por unidad o puesto de trabajo (PdT) según tabla siguiente:

El reparto de cargas para obtener el ciclo, considerando que los puesto A y J deben ser primero y último respectivamente es como se expresa en la tabla anterior.

Distribución en planta (lay-out):
Las hojas de rutas standar de operaciones serían según los siguientes esquemas:

Determinación de la cantidad estándar de trabajo en curso
La cantidad estándar de trabajo en curso es la cantidad mínima necesaria de trabajo en curso en la línea de producción; se compone, principalmente, del trabajo situado entre máquinas o puestos de trabajo.
Sin esta cantidad de trabajo no podrían llevarse a cabo las operaciones cíclicas predeterminadas. La cantidad estándar en curso varía según las siguientes matizaciones en relación con la disposición de las máquinas y las rutas de operaciones:

• Si la ruta de operaciones sigue el mismo orden de la secuencia del proceso, sólo es necesario el trabajo en curso en cada PdT, y no será preciso mantener trabajo entre estos.
• Si la ruta de operaciones sigue un orden diferente al de la secuencia del proceso, resulta necesario mantener entre PdT al menos una unidad de trabajo.
• Debe existir la cantidad necesaria para asumir aquellos elementos frecuenciales de operaciones de proceso, como por ejemplo "comprobaciones de calidad de producto".

Hoja estándar de operaciones
La hoja estándar de operaciones es el documento final necesario para la estándarización de las operaciones. Esta ficha contiene los elementos siguientes:

• Ciclo de fabricación
• Ruta de Operaciones
• Cantidad estándar de trabajo en curso
• Tiempo neto de operación
• Posiciones para control de calidad de producto
• Posiciones para prestar atención a la seguridad del trabajador.

La ficha estándar de operaciones es recomendable que se sitúe de modo que cada trabajador del proceso pueda contemplarla y le sea útil como guía. contiene la ruta de operaciones.
Ayuda al encargado o supervisor en cu comprobación para asegurar que cada trabajador sigue el estándar de operaciones.
Ayuda al directivo superior a evaluar la habilidad del supervisor, puesto que el estándar de operaciones habrá de revisarse con cierta frecuencia para mejorar las operaciones del proceso...

La idea más importante en que se basan muchas industrias que han asumido esta filosofia se resume en la siguiente frase:
"El progreso de una compañía sólo puede conseguirse mediante contínuos esfuerzos de todos sus miembros para mejorar sus actividades"

El sistema Kanban

En síntesis, el Kanban es un sistema de información para controlar de modo armónico las cantidades producidas en cada proceso. El método de producción "Just in Time" resultará difícil de poner en práctica si, además del Kanban, no se verifican de modo perfecto otros requisitos previos como diseño del proceso, estandarización de tareas, ajuste de la producción, etc.

Un Kanban es, usualmente, una ficha introducida en una funda rectangular de plástico. Se utiliza por lo común dos tipos: Kanban de transporte y Kanban de orden de producción. Un Kanban de transporte indica la cantidad de unidades a recoger por el proceso subsiguiente, en tanto que un Kanban de producción señala la cantidad a producir en el proceso anterior.
Estas fichas circulan entre las plantas de Toyota y entre Toyota y sus proveedores, de modo que contribuyen a la información sobre las cantidades a emplear y a producir, en el marco del método de producción "Just in time".
Los datos que debe contener una etiqueta kanban son los siguientes (ver figura):

• Referencia del componente / Descripción
  
• Nombre / nombre del producto
• Cantidad requerida
• Donde debe ser almacenado cuando sea terminado
• Origen / Punto de reorden
• Destino / Proceso siguiente
• Número de kanban
  

Supongamos que estamos fabricando los productos A, B y C en una cadena principal de montaje y que los elementos necesarios para ello son a y b, producidos por la célula/línea de montaje/máquinas de subconjuntos precedente.
Los elementos a y b producidos se almacenan al final de la célula o línea de producción y a ellos se adhieren las correspondientes fichas Kanban de producción.
El encargado de los transportes a la cadena principal se dirige a la célula/línea para recoger, con su Kanban de transporte los elementos necesarios; toma del almacén tantas cajas de piezas o elementos como indique su Kanban de transporte despegando de ellas las ordenes de producción que llevaban adheridas y transportándolas hasta la cadena de montaje.
Las órdenes Kanban de producción que quedan en el almacén señalan el número de unidades recogidas, suministrando esta información a la célula/línea de montaje/máquinas, que fabricará nuevas piezas o elementos, a y b, en las mismas cantidades señaladas.

Reglas Kanban

1. El proceso posterior recogerá del anterior los productos necesarios en las cantidades precisas del lugar y momento oportuno.
• Deberá prohibirse cualquier retirada de piezas o elementos sin utilización de Kanban.
• Deberá prohibirse cualquier retirada de piezas o elementos en cantidad mayor que el número kanban
• Un kanban deberá siempre adherirse al producto físico
2. El proceso precedente deberá fabricar sus productos en las cantidades recogidas por el proceso siguiente.
• Ha de prohibirse una producción mayor que el número de fichas Kanban
• Cuando en un proceso anterior hayan de producirse varios tipos de piezas, su producción deberá seguir la secuencia con que se han entregado los diversos tipos de Kanban.
3. Los productos defectuosos nunca deben pasar al proceso siguiente
4. El número de Kanban debe minimizarse. Puesto que el número de Kanban expresa la cantidad máxima de existencias de un elemento, habrá de mantenerse tan pequeño como sea posible. Según Toyota, el incremento en el nivel de existencias es el origen de despilfarros de todo tipo.
5. El Kanban habrá de utilizarse para lograr la adaptación a pequeñas fluctuaciones de la demanda (Ajuste de la producción mediante Kanban, su adaptabilidad).
   

Autocontrol

El concepto autónomo de defectos en el puesto de trabajo, asegura la calidad del producto.

Objetivos del auto control:

• Detección de defectos en el momento en que se producen y hacer inmediato el proceso de corrección.
• Eliminar personal de las operaciones de inspección.
• Fabricar sólo lo requerido (sin "colchones")
• Estimular la participación del operario en la eliminación de defectos

Elementos:

• Estudio por Control de Calidad:
• Tipos de defectos, Clasificación
• Diseño del procedimiento de autocontrol
• Humano
• Por instalaciones
• Desarrollo de Normativas
• Formación en el autocontrol
• Desarrollo de mecanismos de detección
• Mecanismos de parada de Operación o de la Línea y Organización para la corrección inmediata

Piezas Vitales

Las piezas vitales son aquellas cuya avería o fallo puede afectar a la seguridad de las personas que utilizan el producto, o bien de terceros.

Es fundamental que los lugares donde se fabrican estas piezas estén bien señalizados y que los operarios que las producen estén bien adiestrados en los siguientes aspectos:

• Dominio de la hoja de operación estándar, tanto en lo referente al orden secuencial de fabricación, como a los puntos claves de calidad.
• Conocimiento básico de las piezas vitales, así como de las normas y especificaciones correspondientes.
• Conocimiento a fondo del uso de herramientas, máquinas y equipos.
• Capacidad para calibrar convenientemente los equipos.
• Capacidad para emprender las acciones que convenga si sale algún defecto.

Poka-yoke

El Control de Calidad Cero tiene tres componentes que conducen a la eliminación de defectos:

1. Inspección en la fuente - Chequeo de los factores que causan errores, no los defectos resultantes.
2. Inspección al 100% - Uso de baratos mecanismos "poka-yoke" (a prueba de errores) para inspeccionar automáticamente errores o condiciones operativas defectuosas.
3. Acción inmediata - Las operaciones se paran instantáneamente cuando se comete un error y no se reasumen hasta que se corrige.

Conjuntamente, son los elementos clave del "Control de Calidad Cero" un sistema que puede conducir a "Defectos = Cero", cuando se aplican cuidadosamente. En particular, los mecanismos poka-yoke juegan un rol principal en el ZQC como herramientas.
Las tres características del Control de Calidad Cero pueden ponderarse en su importancia como sigue:

1. Inspección en la fuente = 60 %
2. Inspección al 100% (poka-yoke) = 30 %
3. Acción inmediata = 10 %
   

Poka significa en japonés errores causados por la falta de cuidado.Yoke significa evitarlos.
En EE.UU. este sistema se denomina "a prueba de tontos", pero realmente significa prevención de defectos.
Un defecto singular puede dañar la credibilidad total del proveedor de un producto o servicio.
El obtener cero defectos es fundamental en la fabricación celular.
El sistema poka-yoke es un sistema que previene los defectos eliminándolos en la fuente.

Ejemplo sencillo de un Poka-Yoke:
Esquema de un sistema poka-yoke más complejo, evita que el proceso continúe si no se corrige, en caso de error, la falta de algún componente o la falta de algún punto de soldadura.

SMED - Cambio Rápido

Anotacion de interés:En el pasado, las mejoras se alcanzaban a base de habilidad y producción de grandes lotes. El concepto de tamaño económico de lote, se introdujo para contrapesar el efecto de los stocks crecientes. El lote económico era considerado una aproximación racional y óptima.

En efecto, existe un punto débil importante en el concepto del tamaño económico de lote: la hipótesis de que las reducciones drásticas en el tiempo de preparación son imposibles. El lote económico perdió su razón de ser por completo, cuando se desarrolló el sistema SMED.

Single-Minute Exhange of Die. Los cambios de útiles, o medios de fabricación, en minutos de un sólo dígito se conocen popularmente como el sistema SMED.
El término se refiere a la teoría y técnicas para realizar las operaciones de preparación en menos de diez minutos...

Ventajas del sistema SMED:

• Disminución del tamaño del lote, del plazo de fabricación y del nivel de inventario.
• Mayor flexibilidad para adaptarse a la demanda
• Aumento de la tasa de utilización de la maquinaria y de la productividad.
• Abandono de la fabricación para almacén
• Detección más rápida de los problemas de calidad

Etapas conceptuales del sistema SMED:

• Distinguir los conceptos de preparación interna y externa
• Separar claramente la preparación interna y externa
• Convertir la preparación interna en externa
• Perfeccionar todos los aspectos de la operación de preparación.