Herramientas y Técnicas Lean Manufacturing en sistemas de producción y calidad.
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Autor: Guillermo Maldonado Villalva. Ingeniería Industrial.
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Producción Esbelta – La compañía como comunidad.
Ohno se dio cuenta, que para mejorar el éxito en sus nuevos procesos, los trabajadores
necesitarían ser motivados para buscar y corregir errores y ser extremadamente diestros en su
trabajo al mismo tiempo. Si los trabajadores fallaran en anticipar los problemas antes de que
ocurrieran, y no tomaran la iniciativa para idear soluciones, el trabajo de la planta vendría a
detenerse.
Como pasó, su fuerza de trabajo actuó para resolver este problema en los últimos años de la
década de los 40’s. Debido a problemas con la economía Japonesa, Toyota estaba enfrentando
una profunda caída en los negocios. La compañía tenía pensado despedir un cuarto de su fuerza
laboral. Sin embargo, el sindicato de la compañía se encontraba en una posición fuerte y decidió
entrar en huelga. Después de las negociaciones el resultado fue que la compañía y el sindicato
acordaron un compromiso que hasta estas fechas permanece como la formula para las relaciones
laborales en la industria japonesa. Finalmente un cuarto de la fuerza laboral fue liquidada, pero
los empleados permanecientes recibieron dos garantías. Una era el empleo de por vida. La otra,
que el empleado era ascendido y rotado de puesto gradualmente por antigüedad en vez de una
función especifica de trabajo, y unido a las ganancias de la compañía por medio de pagos de
bonos. Toyota estaba prometiendo empleo de por vida, pero a cambio ellos estaban esperando
que la mayoría de los empleados permanecieran con Toyota por el resto de su vida laboral. Esta
era una expectativa razonable, porque dejar compañías y empezar de nuevo en otras, el empleado
perdería su antigüedad.
Los trabajadores además acordaron ser flexibles respecto a las tareas de trabajo y ser activo en
promocionar los intereses de la compañía por medio de proponer e iniciar mejoras en vez de
meramente responder a los problemas. En efecto, los directores de la compañía sintieron que si
ellos iban a dar trabajo de por vida al empleado, el empleado tendría que hacer su parte por medio
de hacer los trabajos que necesitaban ser hechos.
Producción esbelta – La planta de ensamble.
Taiichi Ohno entonces, rediseño el proceso de ensamble. El decidió reagrupar a los trabajadores
de ensamble en equipos. Donde Ford había dado los trabajos de mantenimiento, reparación de
herramienta, y chequeo de la calidad, a especialistas independientes, Ohno dio estas
responsabilidades a cada equipo. Donde Ford sintió que seria mejor dejar pasar un defecto a
través del proceso hasta el final y tener un especialista en retrabajo para corregirlo después, Ohno
ubico una cuerda sobre cada estación de trabajo y trabajadores instruidos podían parar
inmediatamente la línea completa de ensamble si un problema surgía y que ellos no pudieran
reparar. Entonces el equipo entero llegaría a la estación de trabajo que origino el paro y se
enfocaría a la resolución del problema.
Ohno instituyo un sistema para resolver los problemas llamado “los cinco porque’s”. Los
trabajadores eran enseñados a rastrear el problema desde el inicio hasta su última causa, y
entonces idear una solución para que ese problema nunca volviera a ocurrir de nuevo. Con este
sistema, Ohno redujo la cantidad de retrabajo necesario a un mínimo. Los trabajadores eran
capaces de detectar casi cualquier error que ocurría. La calidad de los automóviles embarcados
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mejoro firmemente. Esto fue porque la inspección de calidad, no importando cuan diligente sea,
simplemente no podría detectar todos los defectos que pudieran haber surgido en la fabricación
compleja de vehículos en la época moderna.
En la actualidad, las plantas de ensamble de Toyota casi no tienen o han desaparecido sus áreas
de retrabajo. En contraste la mayoría de las plantas de producción en masa de hoy en día dedican
20% de su área de planta y más del 25% de su tiempo en arreglar los defectos y errores.
Producción esbelta – cadena de suministro.
La siguiente parte del proceso que Ohno ataco fue la cadena de suministro o cadena de
abastecimiento. Donde los productores en masa típicamente buscaban ofertas de un número de
partes de firmas externas y divisiones internas, el postor en precio mas bajo usualmente
conseguía el contrato. A la firma ofertora se le eran dados los dibujos/planos e instrucciones
sobre la cantidad dada de un número de parte y calidad solicitada. Las organizaciones
proveedoras trabajaban sobre el plano y tenían poca oportunidad o incentivo para sugerir mejoras
en el diseño de producción. Usualmente a los proveedores no se le proporcionaba información
acerca del resto del vehiculo, y mas aun no podían realmente ofrecer sugerencias para la mejora,
ya sea basadas en sus propias ideas, diseños o experiencia previa.
Ohno sintió que había un problema coordinando el flujo de las partes dentro del sistema de
suministro sobre una base del día-a-día. El resultado era un alto costo de inventario, y producción
de rutina de cientos de partes que eran después encontradas defectuosas cuando eran
ensambladas, basado en el echo de que las piezas eran producidas repetidamente en grandes
cantidades sin ser checadas hasta que llegaban a la planta semanas o meses después.
Ohno eligió un enfoque totalmente diferente. El dio al proveedor potencial, especificaciones de
desempeño; por ejemplo, le dijo al proveedor potencial, que diseñara una serie de frenos que
pudieran detener un carro de 2,200 lb. sobre una velocidad de 60 millas por hora a una distancia
de 20 pies, diez veces consecutivas y sin ningún problema. Los frenos tendrían que caber en un
espacio de 6' x 8' x 10' al final de cada eje y además ser entregados a la planta de ensamble por
40$ por juego de frenos. Este sistema tendría
además que trabajar en armonía con los otros
sistemas del carro. Toyota no le dijo al proveedor de que seria fabricado o como debía ser
fabricado. Estas decisiones de ingeniería eran tomadas por el proveedor. De este modo, los
proveedores eran capaces de ayudar a mejorar el proceso de diseño.
Estos proveedores eran llamados proveedores de primer nivel. Ellos eran entonces responsables
de establecer proveedores de segundo nivel bajo ellos mismos. Estas eran las compañías a las que
se era asignado el trabajo de fabricar las partes individuales. Mientras Toyota no deseaba
segregar verticalmente a sus proveedores en una gran burocracia, no deseaba tampoco
desintegrarlos en compañías completamente independientes. Más
allá, Toyota derivo sus
operaciones de suministro, en planta, en compañías proveedoras de primer nivel casi-
independientes, en las cuales retenía una fracción de la propiedad y desarrollaba relaciones
similares con proveedores externos quienes habían sido independientes. Toyota aun mantenía un
porcentaje de propiedad en un número de sus primeras compañías proveedoras -en planta -. A
causa de que Toyota no las poseía completamente, estas firmas tenían substanciales tratados una
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a la otra y además
proveían suministros a otras compañías fuera de Toyota y a firmas en otras
industrias. Al mismo tiempo, estas compañías eran íntimamente involucradas en el desarrollo de
producto de Toyota y aceptaba gente de Toyota en sus sistemas de personal. En un sentido real,
estas firmas compartían sus destinos con Toyota.
Finalmente, Ohno desarrollo una nueva forma para coordinar el flujo de partes dentro del sistema
de abastecimiento sobre una base del día- a –día, el famoso sistema Just in time (Justo a tiempo).
Esta era una simple idea, pero difícil de implementar porque prácticamente elimina todos los
inventarios. Cuando una pequeña parte de un vasto sistema de producción falla, puede llegar a
parar el sistema entero. Además se enfoca en que cada miembro del proceso de producción se
anticipe a los problemas antes de que lleguen a ser suficientemente serios como para detener
todo.
Producción esbelta e Ingeniería.
Donde productores en masa han intentado resolver el problema de ingeniería en un objeto
manufacturado tan complejo como el motor de un vehiculo de hoy en día por medio de dividir en
partes la tarea entre muchos ingenieros con especialidades especificas, Ohno se dio cuenta que
este sistema tenia un gran numero de debilidades. Ohno en contraste decidió con anticipación que
la ingeniería de producto acompasaba la ingeniería de proceso y la ingeniería industrial. Mas aun,
el formo equipos con fuertes lideres que tenían experiencia relevante en manufactura de producto
e ingeniería de diseño. Las trayectorias de carrera fueron reestructuradas para los ingenieros para
que las recompensas fueran para los miembros del equipo, más
allá de repartirlas en genios en
una singular área de producto, proceso, o ingeniería industrial.
Producción esbelta y la demanda cambiante del consumidor.
Para la década de 1980’s la confiabilidad era uno de los factores mas fuertes para la adquisición
de un automóvil. El sistema de producción de Toyota entregaba una confiabilidad superior.
Toyota encontró a corto plazo que tenía que igualar el precio de los productos de producción en
masa. El sistema de flexible de Toyota y su habilidad para reducir los costos de ingeniería de
producción permitieron a la compañía proveer de una variedad de autos que los compradores
querían, por un bajo costo.
Para 1990, Toyota estaba ofreciendo a los consumidores alrededor del mundo tantos automóviles
y tanta variedad como GM, aun cuando Toyota era aun la mitad de lo que era GM. Al cambiar la
producción y hacer reingeniería para un automóvil nuevo en GM cuesta una fortuna y tomaba
muchos años. Toyota podía ofrecer el doble de vehículos dentro del mismo presupuesto de
desarrollo. En 1987, un director de manufactura en Detroit declaro que el secreto del éxito
Japonés era que ellos estaban fabricando sobre idénticas plataformas/estructuras. Si se hacia eso,
se tendría alta calidad y bajo costo. El no se dio cuenta de que los Japoneses tenían un amplio
portafolio de productos, y habían reinventado los procesos enteros de diseño y producción para
producir una gran variedad de autos a un bajo costo.
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Producción esbelta: Tratando con el consumidor.
La producción esbelta no significa nada si el productor no puede fabricar lo que el consumidor
quiere. El vínculo que Henry Ford tenía con el consumidor era simple; no había variedad de
productos y las reparaciones podían ser manejadas por el propietario, entonces el trabajo del
distribuidor era simplemente tener suficientes carros y partes de refacciones en inventario para
proveer a la demanda esperada. Infortunadamente, el ensamblador usaba al distribuidor de autos
como un “absorbente de choques” para amortiguar a la planta ensambladora de la necesidad de
incrementar o reducir la producción. Esto causaba tensiones en las relaciones entre el distribuidor
- planta, y relaciones entre el distribuidor - consumidor. Ohno confronto este problema del mismo
modo como si fuera un grupo proveedor. El específicamente desarrollo la Toyota Sales Company
(Compañía de Ventas Toyota), la cual era una red de distribuidoras, algunas completamente
propiedades de Toyota, y otras en las cuales Toyota mantenía una cantidad equitativa de
acciones. Las distribuidoras llegaron a ser el primer paso en el sistema de producción.
Toyota eventualmente paraba la producción de autos con anticipación y se convertía a un sistema
de fabricación por orden o pedido. Los distribuidores ayudaban en el secuenciamiento de las
órdenes de trabajo por medio de hacer llamadas a casa de los consumidores. Ellos trabajaban mas
horas cuando la demanda caía y se concentraban en los autos que los consumidores querían y que
la planta podía producir. Ellos se enfocaban especialmente en los consumidores que repetían en la
compra de sus vehículos. La lealtad a la marca llego a ser una característica sobresaliente en el
sistema de Toyota.
1.4 Los 14 principios de Toyota.
Jeffrey Liker (2004) en su obra sobre la claves del éxito de la empresa Toyota describe que es la
gente la que le da vida al sistema: su trabajo, la comunicación, la solución de problemas y crecer
juntos, “The Toyota Way” anima, soporta, es más, demanda el involucramiento del empleado. De
acuerdo con esta obra son catorce los principios que son claves del éxito de Toyota
4
:
I. Filosofía a largo Plazo
1. Basar las decisiones en una filosofía de largo plazo,
más que en el costo de objetivos
financieros de corto plazo.
II. El correcto proceso producirá el correcto resultado
2. Crear un flujo continuo para traer los problemas a la superficie
3. Usar sistemas Pull para evitar la sobreproducción.
4. Nivelar la producción.
5. Construir una cultura para resolver los problemas, para tener calidad a la primera.
4
Liker Jeffrey, “The Toyota Way: 14 management principles from the World`s greatest manufacturer”, McGraw
Hill, 2004.
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6. Estandarizar tareas y procesos son el fundamento de la
mejora continua y del empowerment
del empleado.
7. Utilizar controles visuales para que no haya problemas ocultos.
8. Utilizar únicamente tecnología confiable y probada a fondo que sirva a la gente y al proceso.
III. Agrega valor a la organización mediante el desarrollo de tu personal y socios.
9. Desarrolla líderes que entiendan a fondo el trabajo, vivan la filosofía y enseñen a otros.
10. Desarrolla gente excepcional y equipos que sigan la filosofía de la compañía.
11. Respeta tu cadena de proveedores y socios motivándolos y ayudándolos a mejorar
IV. La solución continua de la causa raíz de los problemas lleva al aprendizaje
12. Ve y observa por ti mismo para entender la situación a fondo
13. Toma decisiones lentamente considerando todas las posibles opciones, implementa las
decisiones rápidamente.
14. Ser una empresa de continua aprendizaje a través de la reflexión y de la mejora continua.
1.5 Enfoque de Lean Manufacturing al flujo de la cadena de valor.
El termino Lean (Esbeltez) se enfoca en la reducción de desperdicio, de eliminar todo aquello que
no se necesita para manufacturar un producto o servicio y es manifestado en un énfasis al flujo.
Cinco pasos esenciales en la cadena de valor de Lean Manufacturing:
5
1.
Identificar cuales características crean valor.
2.
Identificar la secuencia de actividades llamadas, la corriente de valores.
3.
Mejorando el flujo.
4.
Permitir al cliente que consiga, el producto o servicio a través del proceso.
5.
Perfeccionar el proceso.
5
Womack and Jones,”Lean Thinking: Banish waste and create wealth in your corporation”, Simon&Shuster, New
Cork, 1996.
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Figura 1. Los 5 pasos de la Manufactura Esbelta.
1.
Identificar valores. La determinación de cuales características crean valor en el producto es
hecho por el punto de vista del cliente externo e interno. El valor es expresado en términos de
como el producto especifico coincide con las necesidades del cliente, a un precio especifico, y
en un tiempo especifico. Productos específicos o servicios son evaluados, en cuales
características añaden valor. La determinación de valores puede ser desde la perspectiva del
último cliente o un proceso subsecuente.
¿Qué es una Actividad de Valor Agregado?
· Un paso en el proceso que cambia físicamente el trabajo que pasa a través de él y lo vuelve más
valioso para el cliente.
· Un paso en el proceso que el cliente requiere y por el que está dispuesto a pagar por el.
· La transformación física o informativa de los productos, servicios o actividades en algo que
desea el cliente.
Valor Agregado Real (RVA):
Actividades realizadas para satisfacer las demandas y expectativas de los clientes.
Valor Agregado de Negocios (BVA):
Actividades de naturaleza legal, fiscal, normativa, ambiental, humana, e informativa.
Identificar
valor
Mapa de
Valor
Crear Flujo
Jalar
Perfección
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Sin Valor Agregado (NVA):
Actividades que no contribuyen a la satisfacción de las expectativas de los clientes. Actividades
que se crean artificialmente y que deben eliminarse sin perjuicio para los clientes.
2.
Identificar la corriente de valores. Cuando un valor es identificado, las actividades que
contribuyen al valor son identificadas. La completa secuencia de actividades es llamada corriente
de valores. Entonces una determinación es hecha ya sea que las actividades hayan contribuido o
no al valor del producto o servicio necesario. Operaciones necesarias son definidas como un
prerequisito para otro valor añadiendo actividades que sean una parte esencial del negocio. Un
ejemplo de característica Sin Valor Añadido pero como proceso necesario es la nómina. Después
de todo, la gente necesita que se le pague. Finalmente el impacto necesario, de una Actividad Sin
Valor que tiene el proceso se reduce al mínimo. Todos los otros
no-valores añadidos son
transferidos fuera del proceso.
Valor Agregado
Sin Valor Agregado
· Toma de pedidos
· Recepción de partes
· Terminación de dibujos
· Maquinado de partes
· Operaciones de ensamble
· Empaque
· Pintura
· Entrega
· Espera/Retraso
· Almacenamiento
· Movimiento
· Reparación/Regreso
· Aprobación
· Seguimiento
· Recolección de información
· Finalización de documentos
Tabla No. 1 Actividades de Valor Agregado y Sin Valor Agregado. Fuente: Elaboración propia.
3. Mejorando el Flujo. Ya que las actividades añadidas y necesarias Sin Valor Añadido son
identificadas, esfuerzos de mejoramiento son dirigidos para hacer el flujo de actividades. Flujo
es, el ininterrumpido movimiento de un producto o servicio a través del sistema hacia el cliente.
Los mayores inhibidores del flujo son trabajo en espera (haciendo cola), proceso por lotes y
transportes. Estas barreras alargan el tiempo del producto o servicio del inicio a la entrega. Las
barreras también atan el dinero, que debe ser usado en todos lados de la organización y tapan los
efectos del sistema que restringe a otras actividades de desperdicio.
Flujo Unitario
· El flujo unitario es la producción unidad por unidad y no producción por lote o grupo.
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· Producción al mismo ritmo que la demanda.
· Inventario inexistente o mínimo entre pasos.
· Se requiere de un tiempo de ciclo más rápido para fabricar el producto final. A esto se le llama
retraso mínimo de ejecución.
¿Para que el flujo unitario?: Se utiliza para reducir el derroche (retrasos, sobreproducción,
regresos, etc.), incrementar la flexibilidad, así como reaccionar a cambios en la demanda e
identificar y corregir los problemas de una forma rápida.
Factores de éxito del flujo unitario.
· Favorece la producción global vs. la producción individual.
· Optimiza los diseños.
· Funciona en flujos “Jalando”.
· Trabaja para optimizar las estaciones de trabajo que representan los cuellos de botella.
· Resuelve los problemas desde la fuente.
4. Permitir al Cliente que consiga el producto/servicio. Después de que el desperdicio a sido
removido y el flujo establecido, los esfuerzos giran a permitir al cliente que consiga el producto o
servicio a través del proceso. La compañía debe hacer el proceso responsable, para proveer el
producto o servicio solamente cuando el cliente lo necesita, nunca antes nunca después. Al mas
bajo costo posible dentro de la menor cantidad de tiempo.
5. Trabajando hacia la Perfección. Este es un esfuerzo repetido y constante hasta lograr
remover las Actividades Sin Valor, mejorando el flujo y satisfaciendo al cliente en las entregas
requeridas.
Ya que el enfoque a adelgazar removiendo desperdicio y mejorando el flujo, también tiene
efectos secundarios. La calidad se esta mejorando. El producto gasta menos tiempo en el proceso,
reduciendo los cambios por daño u obsolescencia. La simplificación de los procesos resulta en
reducción de la variación. Así como la compañía ve que todas las actividades estén en la corriente
de valores, el sistema restringente es removido, y el funcionamiento es mejorado.
1.6 Objetivo y principios de Lean Manufacturing
El objetivo de Lean Manufacturing es simplificar los procesos, cambiar el flujo para aumentar el
tiempo de trabajo que genera valor, hacerlos más delgados, que fluyan mejor, más rápidamente y
con menos costos para los clientes. Implica sobre todo velocidad, productividad, calidad,
competitividad.
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Otro objetivo es lograr un dinámico nuevo proceso de producción, cubriendo todos los aspectos
de las operaciones industriales (desarrollo de producto, manufactura, organización y recursos
humanos, soporte al cliente, e incluyendo redes de proveedor-cliente, el cual es gobernado por
una serie de principios, métodos y prácticas.
El modelo Lean/Esbelto se enfatiza en un proceso evolutivo de cambio y adaptación. Un
concepto organizativo central es la empresa sostenible, donde la corporación construye procesos
de ganancia mutua y relaciones con sus múltiples miembros involucrados (trabajadores-dirección,
ensamblador-proveedor, ensamblador-distribuidor-cliente, compañía-accionistas, compañía-
gobierno-sociedad-medio ambiente).
Los principios Lean/Esbeltos han sido aplicados exitosamente alrededor del mundo en la
industria del automóvil y están siendo empleados en aumento en muchos otros sectores industria.
Los principios de Lean Manufacturing acompasan todas la operaciones industriales y cubriendo
también a la empresa en su totalidad, representa un fundamentalmente nuevo y dinámico,
paradigma de producción. La adopción de los principios de Lean Manufacturing esta
comenzando a transformar un creciente numero de industrias, fomentando la continua innovación
tecnológica, la construcción de nuevas relaciones organizacionales, la creación de nuevos
acuerdos de cooperación, y el establecimiento de nuevos roles y responsabilidades. Los
principios clave esbeltos son calidad perfecta a la primera vez, minimización del desperdicio por
medio de eliminar todas aquellas actividades que no agregan valor, mejoramiento continuo,
flexibilidad, y relaciones de largo plazo con proveedor/cliente.
- Calidad perfecta a la primera vez, por medio de lograr cero defectos, descubriendo y
resolviendo problemas desde la fuente, logrando simultáneamente alta calidad y productividad,
conformando equipos de trabajo, y empoderamiento del trabajador.
-
Eliminación del desperdicio por medio de remover todas las actividades que no agregan valor,
haciendo lo mas eficiente posible el uso de recursos escasos (capital, gente, espacio), utilizando
un inventario just in time, eliminando los stocks de “seguridad”.
-
Mejora continua (reduciendo costos, mejorando calidad, incrementando productividad) a través
de un proceso dinámico de cambio, desarrollo de producto/proceso integrado y simultaneo,
tiempo de ciclo rápido y tiempo de disponibilidad rápido al mercado, apertura y costumbre de
compartir información.
- Flexibilidad en producir diferentes mezclas o una diversidad mas grande de productos
rápidamente, sin sacrificar eficiencia en volúmenes mas bajos de producción, a través de un
rápido cambio de herramientas y preparación de maquinas y manufactura en tamaños pequeños
de lotes.
- Relaciones de largo plazo entre proveedores y productores primarios a través de tomar el
riesgo-compartido, costo-compartido, y acuerdos de información compartida.
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Capitulo 2. Herramientas y técnicas de Lean Manufacturing.
2.1 Value Stream Mapping.
Que es Value Stream Mapping (VSM)?
Los diagramas de mapeo de flujo de valor son útiles para entender como se relacionan los
distintos departamentos, unidades operativas, etc , ante un determinado proceso.
Es una técnica para examinar el proceso y determinar adónde y porqué ocurren fallas
importantes. El mapeo de un proceso es el primer paso a realizar antes de evaluarlo.
El Mapeo de los Procesos permite obtener:
Un medio para que los equipos examinen los procesos interfuncionales
Un enfoque sobre las conexiones y relaciones entre las unidades de trabajo.
Un panorama de todos los pasos, actividades, tareas, pasos y medidas de un proceso.
Figura No. 2 Ciclo del Mapeo de la Cadena de Valor
6
.
VSM (Mapeo de la Cadena de Valor)
7
es una herramienta de papel y lápiz que ayuda a ver y
entender el flujo de material e información de cómo un producto o servicio recorre su camino a
través de la cadena de valor “de principio a fin”. La comprensión de cómo varias actividades
están interconectadas y donde podrían estar fallando las conexiones o actividades,
reconocer el
6
Conner Gary. “Lean Manufacturing for the small shop”, Society of Manufacturing Engineers, Dearborn, 2001.
7
Womack James y Daniel Jones. “Lean Thinking: Banish waste and create wealth in your corporation”, Simon &
Shuster, New York, 1996.
Mapa de
estado actual
Mapa de
estado futuro
Remover el
desperdicio
Plan de
implementación
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