13 abril 2010

Descripción básica de “Lean Manufacturing”

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(Actualizado 13-04-10)
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Hace unos días iniciamos lo que será una serie de artículos dedicados a una estrategia que debe ser prioritaria a partir de ahora, la reducción de costes (ver "Principio de Pareto como estrategia de reestructuración de costes"). Para muchas empresas la reducción de costes será una cuestión vital en los próximos meses, y por ello trataremos de ir profundizando en esta temática, y en esta ocasión lo hacemos con una descripción práctica de la estrategia Lean Manufacturing (también conocido como sistema de producción Toyota o TPS) y como implantarla. Nos parece importante pues si bien hay mucha literatura publicada sobre esta metodología, no mucho hay escrito sobre cómo implantarla. Intentaremos describir la metodología LM, exponer la forma de iniciar su implantación en una empresa, y describir básicamente como diseñar el marco de un sistema de fabricación celular e iniciar la transición desde la fabricación tradicional a LM.
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En este nuevo artículo vamos a seguir entrando en detalles sobre Lean Manufacturing, también conocido como del sistema de producción Toyota (TPS).
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A) LOS ORÍGENES DEL TPS .


La idea básica del TPS es sencilla y eficaz, y realmente podemos aplicarla en cualquier actividad empresarial, ya que realmente lo que se pretende es simplemente eliminar derroches e imbuir todos los aspectos de la producción con la filosofía de perseguir métodos de producción eficientes. .


Pero cuidado, porque no se trata simplemente de reducir costes de forma indiscriminada, tentación general del mal gerente; sino que la reducción de derroches y en consecuencia de costes de centrarse en aquellos "wastes" que no sean necesarios en un sistema de producción eficiente. .


El TPS proviene de las ideas innovadoras de Sakichi Toyoda, hijo de un humilde carpintero que desarrolló sus conceptos a partir del viejo telar de su padre y acabó fundando en poco tiempo lo que hoy es la compañía Toyota. A partir de las ideas de Sakichi Toyoda, fue su hijo Kiichiro quien introdujo el mismo concepto en la corporación Toyota que creó a partir del trabajo inicial de su padre.


Pero una cosa es la idea y otra ponerla en práctica, y aquí lo complicado está en distinguir los derroches de lo que realmente aporta valor añadido y eficiencia a la producción. .


Antes de la II Guerra Mundial los ingenieros de Toyota estaban desarrollando mediante técnicas de ensayo y error el método que revolucionaría la producción industrial del siglo XX. Sakichi Toyoda comenzó eliminando del proceso de producción tanto los productos defectuosos como las prácticas derrochadoras; y así consiguió mejorar tanto la productividad como la eficiencia en el trabajo a unos niveles no conocidos. .
Kichiro Toyoda se centró más en el desarrollo de los métodos que permitiesen optimizar las ideas intuitivas de su padre y durante muchos años mejoró la eficiencia mediante el concepto de Just-in-Time. .


Los ingenieros japoneses se centraron en estudiar dónde se encontraban los derroches de sus sistemas productivos, y descubrieron que cada derroche se enlaza con otros derroches diferentes y al interactuar entre sí eventualmente pueden impactar incluso severamente en la gestión de la corporación en sí. Los derroches podían influir en otros procesos y lo que a priori podía parecer insignicante en ocasiones provocaba serios transtornos a la compañía. Los derroches aparecían por ejemplo al tener inventarios más grandes de lo que realmente necesitábamos, en los pasos del proceso en otros casos o en la aparición de defectos en los productos.


El primer laboratorio de ensayos para el método TPS fue el telar automático que años antes había inventado Sakichi Toyoda, y que no solamente automatizaba el trabajo manual sino que también sentaba las bases para que las máquinas pudiesen tomar decisiones por si mismas.
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B) DESCRIPCIÓN BÁSICA

La estrategia de "Lean manufacturing" es una metodología de gestión empresarial cuyo objetivo es implantar la eficacia en todos los procesos del negocio, eliminando las actividades que no aportan valor añadido (denominadas "wastes"), con el fin de generar beneficios tangibles para el cliente final. La búsqueda de rentabilidad en las empresas está impulsando la implantación de esta metodología, basada en el sistema japonés del fabricante automovilístico Toyota, y cuyos principios básicos se están convirtiendo en un estándar de procedimientos operativos en muchas empresas debido a los beneficios que aporta. . El sistema se basa en la reducción de siete tipos comunes de desperdicios o wastes (sobreproducción, tiempo de espera, transporte, exceso de procesado, inventario, movimiento y defectos). Entre sus virtudes también podemos mencionar que sirve para soluciones el problema de adaptación a las fluctuaciones de la demanda que tenemos en los procesos convencionales. A continuación describimos las características esenciales de este sistema de mejora de la producción.

C) VENTAJAS

En una empresa no gestionada eficientemente la productividad se pierde de forma sutil, en derroches a lo largo de todo el proceso productivo que no son detectados por la gerencia. En cualquier proceso productivo encontramos gran cantidad de puntos en los que se producen desperdicios. En algunos casos es muy visible, en otros está oculto, pero en todos es una fuente y una oportunidad de mejora. La única forma de descubrir los desperdicios es buscándolos en el puesto de trabajo. Cada vez que descubramos y midamos un desperdicio hemos encontrado una oportunidad de mejorar y ahorrar costes.

Considerado por los expertos como el sistema de fabricación del siglo XXI, al igual que el de producción en masa fue el del siglo XX, e implementado junto con un buen sistema de mejora de la gestión, los principios del Lean Manufacturing han probado un historial record de éxitos en las áreas de estrategia y gestión, que finalmente revierten en el objetivo de incrementar el valor para el usuario final. La filosofía de "lean thinking" ha demostrado que es posible obtener las siguientes ventajas con un cambio radical en la planificación de la producción:
  • Se puede doblar la productividad en todo sistema.
  • Se puede reducir el plazo de entrega y el inventario hasta un 90 %
  • Se puede reducir a la mitad el "time to market" de nuevos productos.
  • Se puede ofrecer a un coste reducido una gran variedad de productos.
  • Se pueden reducir a la mitad los errores y el desecho en los procesos.
D) IDENTIFICACIÓN DE WASTES

Los derroches identificados por esta metodología son los siguientes:
  • Exceso de producción o producción temprana: producir más de lo que el cliente demanda o hacerlo antes de tiempo. Ocupa trabajo y recursos valiosos que se podrían utilizar en responder a la demanda del cliente.
  • Retrasos: por falta de planificación, de comunicación o de tardanza en el suministro de materiales, herramientas, información…
  • Transportes desde o hacia el lugar del proceso: los materiales se deberían entregar y almacenar en el punto de fabricación, para evitar traslados innecesarios.
  • Inventarios: se deben reducir al mínimo ya que suponen un coste financiero y de almacenamiento.
  • Procesos: dedicar más esfuerzos de los necesarios en revisiones y actualizaciones; la calidad se debe insertar en todas las fases del proceso de forma que cada una de ellas sea correcta desde el principio.
  • Defectos: multiplican los costes y el tiempo de trabajo y consumen una parte importante de los recursos para su solución.
  • Desplazamientos: los empleados deben tener a su disposición todas las herramientas y recursos que vayan a necesitar para evitar desplazamientos innecesarios.
E) TÉCNICAS APLICABLES

Un sistema "Lean manufacturing" consiste en la aplicación de varias de las técnicas actualmente disponibles para eliminar derroches. El desarrollo de nuevas técnicas es continuo. Si bien las mejoras se obtienen con la aplicación coordinada de diferentes técnicas, lo cierto es que no resulta tan sencillo, y supone un coste apreciable, la aplicación inicial de todo lo que necesita una empresa. Es por ello muy importante que al caminar hacia LM lo hagamos de forma inteligente, adaptándonos al punto de partida desde el que comenzamos. Es decir, no resulta recomendable pasar del nada al todo, sino que es conveniente la implantación del sistema de forma escalable. Para ello, podemos ir aplicando paulatinamente técnicas LM, empezando por las que nos ayudarán a conseguir los mayores ahorros. Las técnicas LM se utilizan para la optimización de operaciones de forma que se puedan obtener tiempos de reacción más cortos, mejor atención al cliente, mejor calidad, costes más bajos, etc. Las técnicas más comunes son las siguientes:

1. Producción total: Se minimiza la varianza del rendimiento total en un periodo, produciendo la misma cantidad cada día. La cantidad producida en un día es el total para un periodo de planificación (por ejemplo un mes) dividido por el número de días del mes. El periodo de planificación debe ser tan corto como sea posible. Se reducen los derroches porque el sistema debe ser lo suficiente flexible como para adecuarse a la demanda pico de un periodo. Si la demanda es menor que en el pico y no se ha planificado correctamente la producción, la capacidad de la factoría se está derrochando. Si no se planifica la producción, de modo que sea uniforme en función de los medios disponibles, el inventario se acumula entre etapas, por lo que estamos perdiendo dinero.
2. Adaptación a la demanda: El sistema debe tener capacidad de adaptarse a la demanda pero hacerlo sin derrochar medios, y para ello la producción debe estar planificada de forma que se adapte a los picos de producción pero sin aumentar la capacidad de fabricación: Subcontratación, aumento de trabajadores temporales, ampliar turnos, etc. El sistema debe también tener la capacidad para adaptarse a la disminución de la demanda: menos trabajadores temporales, cambios en puestos de trabajo, etc. El sistema debe estar diseñado para absorber fluctuaciones sin necesidad de aumentar la capacidad global de la factoría.
3. Control de calidad: Busca traducir las necesidades de los clientes a especificaciones del proceso. El control de calidad se adapta a las fluctuaciones diarias y mensuales en variedad y cantidad.
4. Just in time: Es la forma original como se conoció al conjunto de las técnicas. Producir las unidades necesarias en las cantidades necesarias en el momento necesario.
  • El ensamblaje final se hace justamente cuando se necesita.
  • El inventario comprende solamente lo necesario.
  • Los operarios de cada proceso retiran de procesos previos solamente lo que necesitan.
  • Los operarios en cada proceso producen solamente lo que es necesario para satisfacer las necesidades del siguiente proceso.
  • Los productos defectuosos no se mueven nunca al siguiente proceso.
5. Sistema Kankan: Es un sistema de señalización que permite entregar el pedido correcto en el momento preciso, esto permite nivelar la producción y equilibrar los procesos.
  • Sistema de información para controlar la cantidad de producción.
  • El sistema consiste en una tarjeta rectangular de vinilo.
  • Describe la cantidad que el siguiente proceso debe retirar.
  • Describe también la cantidad que el proceso debe producir.
  • Kanban circulan dentro de las factorías y entre factorías.
  • Kankan sirve para controlar las fluctuaciones durante la producción.
  • Sistema de flujo de información.
  • El número de Kankan debe ser minimizado.
6. Diseño de procesos: Los beneficios obtenidos en el proceso son un inventario más reducido, menos trabaja dores necesarios, los trabajadores se adaptan mejor a los trabajos y los trabajadores se integran mejor en la fabricación porque se incrementa su conocimiento.
7. Mantenimiento productivo total: Busca trasladar las operaciones básicas de limpieza, lubricación y ajuste directamente a los responsables de cada equipo.
8. Standarización del trabajo: A partir de los resultados de esta metodología, es posible llevar a cabo una planificación centralizada de la producción. Sin tener conocimientos precisos de fabricación, puede planificarse la producción del próximo mes. Los gestores pueden determinar el número de trabajadores que serán necesarios en función de los pedidos y actuar en consecuencia. Las líneas de producción son reajustadas continuamente.
9. Sistema de control visible: El sistema Jidokas es la automatización con sentido humano. Se busca crear mecanismos sonoros o visuales que indiquen cuando existen problemas. Los procesos y tiempos están controlados, y la demora en la tarea de un trabajador es detectada y pueden implementarse los mecanismos adecuados de alarma.
10. Tecnología de grupos: Busca organizar las plantas por procesos completos y autónomos y no por áreas funcionales homogéneas.

11. Actividades de mejora: Las ideas de los trabajadores se aprovechan para mejorar los procesos de producción.
12. Sistemas a prueba de error: Pokayoke. Busca crear mecanismos para que las cosas sólo se hagan de la forma correcta.
13. Mejora de la distribución en planta y trabajos multi-función. Se busca organizar la empresa, considerando muchos casos la línea U, como una mejor forma de administrar el flujo de piezas.
14. Reducción del tiempo en re-configuración.

F) DESCRIPCIÓN DE LA FABRICACIÓN CELULAR

La fabricación celular es un modelo de diseño de lugares de trabajo, y una parte integral de los sistemas "lean manufacturing". La fabricación celular trata de alcanzar la máxima eficiencia de los recursos, y para ello la distribución en planta de la factoría se dispone en equipos autónomos multitareas, o células de trabajo, donde se fabrican productos completos o componentes complejos. Las células de trabajo son más flexibles y eficaces que las líneas de producción en masa convencionales, y pueden gestionar más eficientemente procesos, defectos, programas, mantenimiento de equipos, y otras cuestiones de fabricación.
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La fabricación celular (CM), como un sistema de producción se refiere no solamente a la disposición en planta de las máquinas, sino también al flujo de productos. Para transformar una factoría que produce según una distribución en planta tradicional a un sistema de fabricación celular se requiere una filosofía de producción completamente nueva.
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En los procesos de fabricación convencionales, la distribución en planta suele ser funcional o departamentalizada, con máquinas del mismo tipo en la misma ubicación. Esta distribución en planta origina complejidad, transporte de residuos, fabricación incrementada y aumento en los plazos de entrega. .
En la fabricación celular, grupos de piezas llamadas familias se procesan completamente en clusters de máquinas llamadas células. El flujo del producto en una célula es unidireccional. Una pieza que se está procesando en una célula puede saltar una máquina, pero no puede volver hacia atrás.
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Adicionalmente, cada pieza pertenece exactamente a una célula y es fácil determinar en qué máquina será procesada cada pieza. Por el contrario, en los talleres de fabricación convencionales, una pieza pasa de un área del proceso a la siguiente, y es procesada por cualquier máquina que esté disponible en ese momento. ..
Un sistema de fabricación celular puede verse como una cadena de máquinas o estaciones de ensamblaje. Una célula es una unidad lógica dentro del sistema.

G) IMPLANTACIÓN

No hay una fórmula precisa y única para implantar la metodología LM. Existe software comercial disponible pero el problema es que suele abarcar demasiados ítems y resulta farragosa y costosa su puesta en marcha. Consecuentemente, recomendamos iniciarse en esta tecnología con un estudio específico de cada proceso, de forma que podamos determinar con más precisión las prioridades.
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El análisis del flujo es la herramienta que nos permite estudiar los derroches de cada proceso e iniciar el proceso de implantación de LM. Debe realizarse estudiando cómo circula el valor del producto a lo largo del proceso. Los ingenieros japoneses que desarrollaron LM realizaban en primer lugar un análisis del flujo de los procesos y trataban de visualizar un proceso ideal. Las preguntas que pueden hacerse para dibujar el diagrama de flujo son las siguientes:
  • Cómo fluyen las máquinas a lo largo del proceso.
  • Son los equipos más grandes que los requeridos para llevar a cabo las tareas programadas.
  • Cómo fluyen los materiales a lo largo del proceso.
  • Como fluyen las personas durante el proceso.
  • Como fluye la información a lo largo del proceso.
  • Como fluyen las operaciones a lo largo del proceso.
  • Cómo fluyen los útiles a lo largo del proceso.
Un diagrama de flujo nos permitirá disponer de datos de partida, y podremos plantear la metodología LM más adecuada. Los pasos que recomendamos son los siguientes:
  1. Evaluar la situación actual. Examen de áreas claves y proponer las técnicas apropiadas de mejora. Están disponibles cuestionarios que permiten realizar una evaluación simple del punto de partida.
  2. Determinar el diagrama de flujo del estado futuro (ideal). Se trata de definir el flujo de trabajo ideal de la compañía, pero de una forma cuantitativa y utilizando herramientas de instrumentación. Tenemos que conocer qué equipos trabajan y dónde lo hacen en cada momento. La distribución en planta ideal no se conocerá en las primeras fases del estudio. Para talleres que fabrican cientos o miles de piezas diferentes se requiere disponer de experiencia en tecnología de grupos, para conocer cómo puede trabajar cada fabricación celular. Cuanto mayor sea la diversidad de piezas fabricadas, mayor será el beneficio obtenido aplicando LM.
  3. Identificar las infraestructuras del estado futuro. En esta etapa se pretenden definir las infraestructuras que deben soportar los elementos del sistema de fabricación futuro. De esta forma identificamos cuales son las infraestructuras requeridas para nuestro proceso, incluyendo planificación, formación, estructura organizativa, métodos de calidad, instalaciones, sistemas de costes y determinación de las políticas de inversión. A partir de aquí estaremos en condiciones de determinar nuestros propios elementos "lean", que pueden ser por ejemplo el número de horas que una máquina costosa está parada.
  4. Identificar precedentes y prioridades. Lo siguiente es identificar prioridades y precedentes.
  5. Desarrollar el plan. Con una amplia visión de la situación es posible planificar el plan de acción para iniciar las mejoras identificadas.
BIBLIOGRAFÍA:
  • J. Womack D. Jones "Lean thinking". Simon & Schuster, 1996
  • Optimización de una línea de ensamblaje. Lean manufacturing. Ambor consulting.
  • Dettmer, W. Beyond lean manufacturing: Combining Lean and the theory of Constraints for Higuer Performance.
  • Marmudeke, A. Lean Manufacturing Principles: A comprehensive Framework for Improving Production Efficiency. Massachusetts Institute of Technology.
  • Toyota Production System. Toyota
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