Takt Time

La palabra Takt viene del alemán ‘taktzeit’ que significa ritmo, compás; hablando en términos para la ingeniería industrial es tiempo de ciclo, pero a diferencia del tiempo de ciclo que se conoce, este mide el ritmo de trabajo en una planta de manufac tura. En lo que respecta a la producción esbelta, el TAKT TIME es el ritmo en que los productos deben ser completados o finalizados para satisfacer las necesidades de la demanda.²

Como ejemplo del beneficio de utilizar esta herramienta, se logró reducir el 2% en desperdicio de jugo de mango dentro de una Industria Alimenticia, usado como indicador de resultados obte nidos y pre-requisito para la aplicación de otras técnicas de Manufactura Esbelta, obteniendo un total del 34% de reducción de desperdicios para esa línea de producción.¹¹

5’S

Esta metodología está orientada a un sistema de limpieza, organi zación y estandarización del área de trabajo; es un método para involucrar a la gente y contribuir al cambio de cultura laboral.¹² Fue desarrollada por Hiroyuki Hirano para mejorar la industria y prepararla para recibir otras filosofías para que sea de clase mundial y sus procesos de excelencia.¹³ El método de las 5’s es un camino efectivo para crear compromiso en los operarios y contri buir a la cultura de cambio.¹⁴

La herramienta de las 5’s es de origen japonés, y se denomina de tal manera porque la primera letra del nombre de cada una de sus etapas es la letra (s). Esta técnica se compone de cinco principios fundamentales, los cuales son: Seiri que significa clasificación u organización, Seiton que es orden, Seiso significa limpieza, Seiketsu que es estandarización y, por último, Shitsuke que signi fica disciplina.¹⁵

En su aplicación se ha logrado adoptar el cumplimiento de esta técnica en un 65%, como en el caso de la Industria de Confecciones, diseño, corte y costura en pieles y telas, en el área de Cartagena, Colombia, donde se usó para toda la empresa, desde guardar o vender máquinas que no estaban en uso hasta generar la cultura de limpieza en lo operarios.12 Un segundo caso es el presentado por Wilches et al¹⁴, en una empresa de fabricación de sillas para oficina donde se realizó la capacitación de todo el personal del área de formado de los tubos metálicos en la técnica de 5’S, obte niendo un aumento del 13% en la calidad del formado.

Ocho desperdicios (Mudas)

Desperdicio es todo derroche o desaprovechamiento de los recursos y talento con los que cuenta una organización, tales como mate riales, maquinaria y equipo, tiempo, espacio, competencias, talento humano, entre otros. El uso productivo de los recursos conduce a la reducción del desperdicio y a la conservación de los mismos, ya sean escasos o más caros. Ohno² identificó siete tipos de desperdi cios a los que posteriormente Womack y Jones¹⁶ agregaron uno más para tener los ochos desperdicios básicos.

Las mudas identificadas son las siguientes: la primera muda es la sobreproducción, descrita por procesar artículos anticipándose al requerimiento o en mayor cantidad que la solicitada por el cliente, a lo que se considera el principal desperdicio o la causa de la mayoría de los otros desperdicios.¹⁷

La segunda muda es el exceso de inventario, la cual consiste en el excesivo almacenamiento de materia prima o materiales, producto en proceso y producto terminado.¹⁸

La tercera muda se refiere a los retrasos, esperas y paros, la cual implica tener al personal esperando por información, instrucciones de trabajo, materiales, piezas o herramientas necesarias para realizar su labor; clientes o visitantes esperando a ser atendidos; piezas esperando para continuar su procesamiento; maquinaria parada por averias, entre otros.¹⁹

La cuarta muda es el transporte y envios, la cual consiste en mover trabajo en proceso de un lado a otro, incluso cuando se recorren distancias cortas; también incluye el movimiento de materiales, partes o producto terminado hacia o desde el almacén, otras áreas o procesos.²⁰

La quinta muda son los desplazamientos y movimientos innecesa rios, que se refiere a cualquier movimiento físico o desplazamiento que el personal realice y que no agregue valor al producto o servicio, por ejemplo, cuando las personas deben bajar y subir documentos, desplazarse para buscar materiales, entre otros.²¹

La sexta muda se refiere al sobre-procesamiento y actividades que no agregan valor al cliente, donde se realizan procedimientos innecesarios tales como contar, acomodar, inspeccionar, revisar o duplicar procesos. También se incluye utilizar herramienta o equipo inapropiado, desarrollar características o funciones en los productos que no son valoradas por los clientes.²²

La séptima muda es la de rechazos, fallos y defectos, la cual está dada por la corrección de errores y re-trabajo derivado de la iden tificación de no conformidades o por devoluciones del cliente, destruir o re-procesar productos que no reúnen las condiciones óptimas de calidad.⁹

La octava muda es el talento poco utilizado, en el cual se desapro vecha la creatividad e inteligencia de los colaboradores, sus competencias y potencial para eliminar desperdicios, mejorar la productividad y resolver los problemas de calidad e innovación.²³ Casos de estudio muestran los porcentajes de actividades que tienen desperdicios y, por lo tanto, no agregan valor al producto, tal como el realizado por Indrawati y Ridwansyah²⁴, en la industria Iron Ores. Analizando el proceso de secado del mineral se encontró 33.67% de valor no agregado a las operaciones, ayudándoles a tomar la decisión de atacar los desperdicios encontrados. Un segundo caso es el de Juthamas et al²², donde aplican esta técnica en el proceso de estampado de hoja de metal, donde se redujo las actividades que no agregan valor en un 66.53%.

Control Visual, gestión a primera vista

La colocación a simple vista de todas las herramientas, partes, actividades e indicadores del rendimiento del sistema de produc ción, para que el estado del sistema pueda ser conocido y enten dido por cualquiera en un solo golpe de vista, se logra mediante la implementación de controles visuales que forman parte de la técnica llamada Fabrica Visual, también conocida con el término de transparencia²⁵, la cual, dentro del sistema productivo puede ayudar a hacer visibles los problemas o debilidades del sistema, permitiendo que se tomen las medidas adecuadas de manera instantánea.⁹

De manera general, el control visual se define como la información justo a tiempo que asegura una ejecución rápida y apropiada de las operaciones y los procesos.²⁶ Un ejemplo de la vida diaria son las señales de tráfico, las cuales no requieren ser estudiadas, sino que su significado se hace evidente al instante.

Dentro de los elementos básicos de la gestión a primera vista está el sistema Andon, que muestra la localización y la naturaleza de los problemas resaltándolos de manera evidente²⁷. Otro elemento es la hoja de estandarización de la tarea, que tiene como fin determinar inequívocamente las fallas del operario de manera que un observador externo pueda saber a simple vista si se está realizando correctamente la operación.²⁸

Caso de estudio presentado por Muhammad et al²⁹, donde se aplicó esta técnica al área de administración de la energía en la industria, se mostró un mejoramiento vital en el ahorro de energía por encima del 57% y el uso del espacio en un 22%; y, en otro caso, aplicado en el proceso de recolección de datos en sensores semi-continuos, se obtuvo un decremento del 15.35% en problemas de disponibilidad de datos.³⁰

Células de Manufactura

Una célula de manufactura agrupa todas las operaciones necesa rias para producir y mantener flujos de producción continuos y las actividades indispensables para producir un componente o el sub-ensamble acomodándolos de manera cercana unas de otras, lo cual permite la retroalimentación entre operadores ante problemas de calidad que se puedan presentar.²

Por definición, una célula de manufactura es un grupo de máquinas o procesos agrupados y dedicados a la fabricación de una familia de partes, donde estas son similares en sus requeri mientos de proceso, tales como operaciones, tolerancias, utiliza ción del herramental para máquinas, entre otros.⁵ Las llamadas células en forma de U permiten tener la ventaja de controlar el flujo pieza a pieza, y dar la facilidad del mantenimiento a la maquinaria.¹

Stefan et al³¹ aplicaron esta técnica en el área de maquinado con CNC, donde se analizó mediante un acomodo celular de la maqui naria y evaluándolo mediante control estadístico se obtuvo el resultado de detección de variación de los procesos de un 1.5% a 6.3%, concluyendo que esta técnica es responsiva a la flexibilidad del trabajo.

Poka-Yoke

El termino Poka-Yoke fue aplicado por Shigeo Shingo en 1986, dentro de los procesos industriales diseñados para prevenir errores humanos en los productos, llamándola a prueba de errores, dado por las palabras japonesas Poka que es evitar y Yokeru que signi fica error inadvertido. Rediseñó un proceso en el cual los trabaja dores, mientras ensamblaban un pequeño interruptor, muy a menudo olvidaban insertar los cables requeridos por debajo de uno de los botones del mismo. En el proceso rediseñado, el trabajador podía realizar esta tarea en solo dos pasos.²⁶

Su objetivo es evitar que se cometan errores, tanto a la hora de colocar mal una pieza, de ponerla en un lugar que no le corres ponde o no ponerla cuando es necesario.³² Esto se consigue, por ejemplo, mediante el diseño de la forma de la pieza, la cual no permite que se coloque de ninguna otra manera que no sea la correcta, como sucede con los enchufes eléctricos de las paredes de cualquier hogar.

Esta técnica aplicada puede representar grandes ahorros econó micos para las empresas, como es el caso de la empresa Solomoflex, donde se diseñó un sistema semi-automático usando Poka-Yoke para el proceso de fabricación de tijera 45D de la motocicleta Yamaha, obteniendo un ahorro por jornada laboral de $44.654 dólares por cada 250 tijeras.³³

Jidoka, Automatización inteligente

Según indica Ohno², en sus primeros años las máquinas tenían una gran capacidad productiva a expensas de que cualquier pequeña anomalía podía dañarlas de manera relativamente fácil. Cuando esto sucedía, se producían en poco tiempo decenas y centenas de piezas defectuosas. Con una máquina de este tipo la producción masiva de piezas no conformes era inevitable, al no tener ningún tipo de mecanismo para detectar cuándo sucedía algún problema.³⁴ Por lo anterior, la empresa Toyota hizo énfasis en dicha herra mienta, ya que las máquinas se diseñan para prevenir problemas de manera autónoma por delante de la automatización simple. La idea provino del sistema a prueba de errores creado por Sakichi Toyoda en 1896 para telares mecánicos, conocido por el término japonés Poka-Yoke. Dicha máquina, al tener un sistema que podía distinguir entre la condición normal de trabajo y una anormal, se detenía cuando detectaba un problema, evitando fabricar productos defectuosos, siendo esta una manera de dotar de inteligencia humana a las máquinas.³⁵

El parar la máquina cuando falla hace que todos se fijen en ella, por lo cual sólo se puede mejorar un problema cuando se conoce a profundidad qué lo causa; con esta idea se estableció la regla de que incluso en operaciones de tipo manual, los trabajadores debían parar la línea pulsando el botón correspondiente cuando surgiera un contratiempo que alterara la producción, para ello se debía tener un conocimiento preciso de todo posible problema que pudiera surgir.²

En 1997, por definición del exvicepresidente Alex Warren, de Toyota Motor Corporation en Kentucky, el sistema Jidoka dota de poder y responsabilidad a las personas encargadas del proceso, donde se les da la posibilidad de presionar un botón o tirar de una cuerda llamada Andon (término japonés que significa “lámpara”, y se refiere a un sistema utilizado para alertar en un proceso de producción la presencia de problemas que hace que la línea pare; todo miembro del equipo tiene la responsabilidad de realizar esta actividad si algo se sale de la normalidad del sistema).³⁶ En el caso de las máquinas, se le añaden dispositivos que detectan anormali dades y paran automáticamente la producción, entrando el equipo de trabajo con el conocimiento para resolver en el mínimo del tiempo el problema presentado.²⁶ Esta herramienta hace que las personas sientan el compromiso y autoridad de mejorar la calidad en la producción, además de sentirse importantes dentro de la empresa.

Kaizen

Kaizen es un término japonés que significa “cambio a mejor” o “mejora” y es habitualmente traducido como mejora continua, y permite que todos los miembros de la organización estén buscando continuamente formas de mejorar cada aspecto de la misma, y que todos están de acuerdo y apoyan este tipo de mentalidad. Esta técnica requiere también una visión clara a la hora de saber qué se quiere conseguir y hacia dónde se quiere llegar.³⁷

Esta herramienta no es simplemente un paquete de mejoras desa rrolladas e implementadas por expertos en la organización, sino que implica a todos, alimentándose de la experiencia y el conoci miento de cada uno.³⁸ La mejora continua solo puede ocurrir cuando un proceso es estable y está estandarizado.³⁹

La raíz del Kaizen es una actitud de introspección y autocrítica, una manera de pensar por parte de todos los componentes de la empresa, con un deseo arrollador de mejorar.⁴⁰ En occidente se tiende a ver la crítica y la admisión de los errores como algo nega tivo o como un signo de debilidad9; en Toyota, por lo contrario, no hay mayor signo de fuerza que cuando alguien puede exponer abiertamente las cosas que no ha hecho bien, asumir la responsa bilidad por sus errores y proponer medidas para asegurar que no vuelva a suceder el error.⁴¹

Kanban

Es una forma simple y sencilla de comunicación que hace que todo se encuentre en el sitio adecuado cuando se necesita; en la mayoría de los casos, es una pequeña tarjeta de papel insertada dentro de un recipiente rectangular de plástico en donde se escribe toda la información acerca de cuantas piezas se necesitan, cuándo y de qué manera, siendo éste la base del sistema de jalón dentro de los sistemas de producción esbeltos.⁴²

Ohno² instauró el Kanban como un supermercado, utilizándolo después de que el cliente realizase su adquisición, para indicar al departamento de compras cuáles son los artículos que se habrían de reponer. La finalidad de usar esta técnica es para conseguir que los movimientos en la planta de producción se sistematicen.⁴³ El Kanban es una manera de obtener una producción Justo a Tiempo, convirtiéndose en el sistema central de la producción que controla el flujo de los productos.⁴⁴ Un caso de aplicación es el de la producción de café en Tailandia donde se redujo el número de operarios en un 13% en las actividades exclusivas de transporte de materiales.⁴⁵

Sus funciones son proveer información sobre la adquisición y transporte de los materiales, donde el proceso anterior toma el número de piezas indicado por el proceso inmediatamente poste rior, proveer información acerca de la producción, en la cual el proceso anterior produce las piezas en la cantidad y la secuencia indicadas por el Kanban⁴⁶ y prevenir la sobreproducción y el trans porte excesivo, donde ninguna pieza se fabrica o se transporta si no existe un Kanban o tarjeta de pedido que lo justifique.²

También sirve como orden de producción adjunta a los materiales o piezas, previene la fabricación de piezas defectuosas mediante la identificación del proceso del que procede el defecto, evitando que lleguen a los procesos subsiguientes, lo que resulta en una produc ción libre de errores.⁴⁷ Para reducir el tiempo de servicio en las consultas con el especialista en un hospital, se aplicó esta herra mienta obteniendo un 67%, generando valor para el cliente.⁴⁸

SMED, Cambios rápidos de modelo

Son las siglas de Single-Minute Exchange of Die, que en español se refiere a la técnica por la cual es posible modificar la configu ración de una máquina en menos de 10 minutos o incluso segundos.³⁷ Es importante porque una máquina con un tiempo de configuración elevado debe disponer de un exceso de capacidad para compensar dicho tiempo; por lo tanto, se debe acumular inventario para proveer de piezas a las siguientes etapas de la producción.² Toda reducción del tiempo de configuración de la maquinaria reduce dos tipos de desperdicio: el exceso de capacidad y la sobreproducción.⁴⁹

Este sistema elimina la producción en grandes lotes; su procedi miento es sencillo y se basa en tres etapas, la primera separa la configuración interna de la externa, la segunda convierte la confi guración interna en externa y la tercera reestructura la configura ción del cambio de modelo en el proceso.⁵⁰

Cuando se aplica el SMED se utiliza un diagrama de Gantt mostrando todos los pasos de la configuración, o bien, se graba en video el proceso para poder estudiarlo; después de reunir a los encargados de la configuración para clasificar cada paso de las actividades tanto internas como externas, lo siguiente es eliminar los pasos innecesarios y simplificar lo que se pueda, para posterior mente convertir la mayor cantidad posible de pasos dentro de la configuración interna en configuración externa, logrando realizar el cambio de modelo cuando la máquina aún está encendida y evitar lo menos posible que esté parada.⁵¹

Heijunka, Nivelación de la producción

La nivelación del plan de producción tanto en volumen como en combinación de productos es un requisito necesario para el funcio namiento del sistema Justo a Tiempo y para la eliminación de desperdicios.¹⁰ La idea es nivelar el programa de producción secuenciando los pedidos según un patrón repetitivo que haga que la producción diaria media sea similar entre los distintos días de la semana, de manera que se puedan realizar modificaciones en la producción que correspondan con los pedidos a largo plazo, amor tiguando los cambios suavemente.⁵²

Esta herramienta es un elemento clave para lograr el flujo y la nivelación en la producción⁹, utilizando la técnica SMED, la cual hace posible cambiar la especificación de las máquinas en muy poco tiempo fabricando productos diferentes de manera consecu tiva y utilizando la misma línea de montaje, donde los procesos están diseñados para permitir que los productos puedan ser cambiados fácilmente, produciendo lo que se necesita cuando se necesita; un caso claro de esta técnica es el del proceso productivo de fragancias en la empresa Disaromas S.A., donde se realizó la capacitación del personal para utilizarlo dentro de la mejora de nivelación de la producción, reduciendo en un 15% la acumula ción de inventario entre las estaciones de vaciado.⁵³

TPM, Mantenimiento productivo total

Es una filosofia diseñada para integrar el mantenimiento del equipo en el proceso de fabricación. Es un sistema que mantiene y mejora la integridad de los sistemas de producción y de calidad a través de las máquinas, equipos y procesos que agreguen valor al producto.⁵⁴ Este se centra en mantener todo el equipo en perfectas condiciones para evitar averías y retrasos, así como pequeñas paradas y defectos durante el proceso productivo proporcionando un entorno de trabajo seguro⁵⁵ y una visión integral en toda la empresa para la gestión del mantenimiento, que puede dividirse en elementos a corto y largo plazo.

A largo plazo, los esfuerzos se centran en el diseño de nuevos equipos y la eliminación de tiempos muertos donde se requiere la participación de las diferentes áreas de la organización. A corto plazo, las actividades de TPM incluyen programas de manteni miento autónomo y planeado para los departamentos de produc ción y mantenimiento.⁵⁶

El objetivo de TPM es mejorar continuamente la disponibilidad y evitar la degradación de los equipos logrando la máxima eficacia, requiriendo de un fuerte apoyo de gestión, así como el uso continuo de los equipos de trabajo y las actividades de grupos pequeños para lograr mejoras.⁵⁷ En el caso de Arslankayaa y Atayb⁵⁸, lo aplicaron para agilizar la respuesta a los manteni mientos solicitados por la empresa y evitar incurrir en gastos innecesarios, donde se obtuvo un 75% de aumento en el flujo de las órdenes de mantenimiento y acomodo de las partes solicitadas.

VSM, Mapa de flujo de valor

Es importante gestionar la totalidad del flujo de valor para cada producto⁵⁹, para entender dónde se producen los desperdicios, en lugar de fijarse en actividades⁶⁰ o procesos de manera aislada.³⁷

Por lo anterior, debe crearse un mapa de flujo de valor donde se identifique cada una de las acciones requeridas para diseñar y fabricar un determinado producto, de manera que se puedan clasi ficar cada una de ellas en tres categorías. La primera son las activi dades que crean valor desde el punto de vista del cliente; la segunda, aquellas que no crean valor desde el punto de vista del cliente, pero que son necesarias para llevar a cabo la producción, por lo tanto, no pueden ser eliminadas, pero sí pueden ser mejoradas a fin de reducir el tiempo que se les invierte; y la tercera y última, la actividades que no crean valor desde el punto de vista del cliente, y que son innece sarias, y estas puedan ser eliminadas inmediatamente.⁶¹

De los casos existentes donde se aplica esta técnica, se ha obtenido una reducción de tiempo de producción de turrón empaquetado del 83% dentro de la industria alimenticia de Uruguay⁶², y también una reducción de personal en el área de cocina de un hospital en Dinamarca del 24%⁶³; otro de los casos es el presentado por Verma y Sharma⁶⁴, donde aplican esta herramienta en el proceso de maquinado en CNC de un producto y cómo lograr ahorrar energía equivalente a más del 62% al año.

JIT, Justo a tiempo

Ohno² desarrolló una nueva manera de coordinar el flujo de componentes a través de la cadena de suministro en el día a día con el sistema justo a tiempo, que se ha hecho posible gracias al sistema Kanban. La idea fue convertir un gran grupo de suminis tradores y de componentes en una gran máquina, como la planta Highland Park de Ford, dictando que las piezas sólo serían produ cidas para satisfacer la demanda inmediata del siguiente paso del proceso.

El mecanismo se llevaba a cabo a través del sistema Kanban, donde había contenedores que llevaban las piezas al siguiente paso; según se vaciaba cada contenedor, se enviaba de nuevo hacia el paso anterior, y esto suponía automáticamente una señal para que se fabri caran más piezas.¹⁵ Lo anterior era complicado de implementar en la práctica debido a que eliminaba todo el inventario y significaba que, si una sola pieza del sistema de producción fallaba, todo el sistema se vería paralizado, pero lo que se logró fue que se deshicieran todas las redes de seguridad y hacer que cada trabajador tuviera que concentrarse en prever los problemas antes de que fueran suficiente mente graves como para tener que parar toda la producción.²⁶

Este sistema consiste en hacer llegar las partes necesarias para el ensamblado a la línea en el momento justo que se necesitan y en la cantidad justa requerida⁹, donde puede reducir hasta un 63% los tiempos de entrega, como en el caso del proceso de embotellado de vino en una empresa de España⁶⁵ y en el caso de un proveedor de partes automotrices en la reducción del 45% del inventario en espera de entrega a los diversos clientes.⁶⁶

Análisis de datos obtenidos

En este apartado se exponen gráficamente los resultados obtenidos de la revisión exhaustiva de la literatura del ramo con casos aplicados en el sector industrial usando las herramientas de Manufactura Esbelta, así como aquellas que son más y menos utilizadas por cada sector.

Figura 1 Porcentaje por sector del uso de las herramientas de Manufactura Esbelta. 

En este gráfico se muestra la tendencia de uso de las técnicas de la Manufactura Esbelta para los sectores industriales, apuntando que el sector con mayor aplicación es el Manufacturero con un 32,43%, entendiéndose todas aquellas empresas de inyección de plásticos, ensamble componentes, neumáticos, pinturas, entre otros.

Figura 2 Herramientas de Manufactura Esbelta aplicadas en la Industria. 

Se observa en la figura anterior cuáles son las herramientas mayor mente aplicadas en la Industria, encontrando que VSM (Mapa de flujo de valor), sobresale en frecuencia de uso sobre las demás herra mientas en un 27.03%. Las herramientas Kanban y Kaizen tienen el mismo factor de aplicación con el 6,76% y las de menor uso con 1,35% son Células de Manufactura, Andon y Heijunka.

Al investigar la aplicación de las herramientas de la Manufactura Esbelta, se percibe que algunas de ellas se combinan con otras Metodologías (Figura 3), tales como 5’s, Kanban, VSM, TPM, SMED y JIT en un 66,22% de los casos.

Figura 3 Uso de la Manufactura Esbelta con otras metodologías. 

Existe una secuencia de aplicación de las herramientas de Manufactura Esbelta para un proceso (Figura 4), evitando su uso de manera aislada⁶⁷. El 43,24% de los procesos de fabricación, conjunta dos o más de éstas, existiendo una lógica de implemen- tación para cada una de ellas, así como una serie de prerrequisitos que dependen del conocimiento que se tenga acerca de la metodología esbelta.

Figura 4 Combinación de herramientas de Manufactura Esbelta.