03-Cap 3 Herramienta SMED

7/25/2019 03-Cap 3 Herramienta SMED

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SMED aplicado a matrices de conformado en fro en una autopartista Jesica Mller

Captulo 3| Herramienta SMED 75

Captulo 3. HERRAMIENTA SMED

El objetivo de este captulo es analizar la herramienta SMED.

A diferencia del anterior, en este captulo se realiza un estudio ms detalladode la herramienta SMED, siendo el objeto de estudio principal de esteproyecto.

El autor considera importante incluir el captulo para permitirle al lectorcomprender el porqu de la metodologa en la implementacin de laherramienta que se presentar en el captulo siguiente.

1. Presentacin del SMED.

SMED es el acrnimo de Single Minute Exchange Of Die, que literalmente quieredecir cambio de una matriz en minutos de un solo dgito. En la prctica atiende auna sistemtica que permite ahorrar tiempo en el cambio de un producto a otro.

El objetivo de esta metodologa es reducir el tiempo de inactividad de los equiposcuando cambia la serie o lote de produccin. Se define tiempo de inactividad porcambio de herramental, al periodo que transcurre entre, el momento en que sedetiene la produccin por cambio de lote, hasta que se fabrica la primera unidad delsiguiente producto en condiciones especficas de calidad y productividad.

La primera pregunta que se suele hacer al abordar esta metodologa es:

Cunto tiempo se puede ahorrar implementando SMED?

Lgicamente se puede ahorrar todo el que se quiera, realizando nuevasinversiones, pero la premisa bsica del SMED como herramienta dentro de lafilosofa de manufactura esbelta, es ahorrar todo el tiempo que se pueda realizandopequeas inversiones, explotando al mximo los recursos presentes en laorganizacin lo cual se remite al principio de mejora de la productividad.

Es difcil dar un porcentaje exacto del ahorro, ya que depende de varios factores:

Generalmente es ms sencillo conseguir ahorros ms importantes de tiempocuando la duracin del cambio es superior a varias horas.

La capacitacin de los operarios. Toda medicin, anlisis o mejora quequiera implementarse se debe realizar con grupos homogneos, entrenadosy comprometidos.

Aun as, con relativa facilidad es posible estimar que se puede reducir entre un 30 o40% del tiempo total, aunque sin conocer la situacin particular de cada caso espoco recomendable aventurarse a dictaminar porcentajes de ahorro.


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1.1 Algunas concepciones errneas.

Algunos consideran que SMED significa: cambio de herramienta en 1 minuto.

En este concepto hay 2 errores:

Single minute(Solo Minuto).

La expresin hace referencia a poder expresar el cambio entre lotes en minutos,utilizando un solo dgito. El SMED, pretende que el cambio sea realizado enmenos de 10 minutos.

Esta metodologa no solo involucra el tiempo que insume el cambio deherramienta.

Se debe considerar el periodo desde la ltima pieza buena de un producto hasta laprimera pieza buena del nuevo producto. Muchas veces, el tiempo de ajuste de laherramienta, el reinicio de produccin con nuevos parmetros, entre otros, parapoder producir la primera pieza buena del nuevo producto, es un componente queinsume un tiempo considerable en el cambio, el cual la metodologa pretendemejorar o bien eliminar.

Otro aspecto a destacar es que si bien la palabra die se refiere a matriz o troquel,la herramienta SMED es aplicable sea cual sea la herramienta involucrada en elproceso, generalmente se traduce como cambio de matriz ya que la terminologaSMED surgi del anlisis de Shingeo Shingo en Toyota para de la reduccin deltiempo de cambio entre productos que eran manufacturados por medio de prensasde 1000 Toneladas de cierre.

1.2 Atributos de la filosofa.

El SMED tiene dos atributos muy importantes, y cada uno es esencial paraasegurar el xito en su implementacin.

La metodologa sigue el principio de la mejora continua.

La primera vez que se aplica el mtodo se logra una mejora, y este resultado esmejorado sucesivamente tras volver a aplicar el mtodo desde el principio una yotra vez.

Se sustenta en el trabajo de equipo.

Se requiere un grupo interdisciplinario para aplicar la metodologa, donde cadaindividuo pueda realizar aportes en base a su experiencia y conocimiento.

El aporte individual de cada uno de los miembros, trabajando juntos como equipopermiten alcanzar la meta de un cambio rpido con el mnimo esfuerzo, prdidade tiempo o calidad pobre.


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2. Importancia de reducir el tiempo de inactividad de los equipos en elcambio de lote:

A. Se reducen los desperdicios (esperas, movimiento, material, entre otros.)

B. Se consiguen niveles de inventario ms bajos, que tienen un impactopositivo en el flujo de caja de la empresa, y requieren menor movimientode materias primas, WIPs (Inventario intermedio)y productos terminados.

C. Se consiguen niveles de inventario ms bajos, permiten un flujo deproduccin estable tirado por la demanda del cliente y por lo tanto facilitala implementacin del sistema Kanban.

D. El operador realiza menos actividades sin valor agregado y puedeconcentrarse en el trabajo que aporta valor aadido, el operador se vuelvems productivo.

E. Se logra un impacto positivo en la calidad del producto, entrega y costo.

F. Se reducen los tiempos de entrega, lo que implica un mejor nivel deservicio para el cliente.

G. Se obtiene un incremento en la disponibilidad de la mquina paraactividades de produccin y por lo tanto aumenta la capacidad de lamisma.

Grfico 3.1: Muestra el incremento de capacidad de una maquina al disminuir el tiempode cambio de serie.

H. Evita la compra de bienes de capital frente falta de capacidad delequipamiento actual.

I. Permite reducir tamao de los lotes de fabricacin, lo hace que sea ms fcilde abordar el flujo de una sola pieza.


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J. Lotes ms pequeos / corridas de produccin ms cortas, lo que permite unamayor flexibilidad en la produccin.

Grfico 3.2: Muestra como la posibilidad de producir lotes ms pequeos influye en laflexibilidad de la produccin.

3. Shigeo Shingo, el principal exponente del SMED:

El Dr. Shingo es conocido como el padre del SMED y del Poka-Yoke.Es el autor de numerosos libros incluyendo: El estudio del sistema de produccin de Toyota,Una Revolucin en la fabricacin: El sistema de SMED, Control de calidad cero: La inspeccin dela fuente y el sistema Poka-Yoke, Estrategias dominantes para la mejora de la planta, entre otros.

1909Nacimiento en Saga, Japn, en 8 de enero.

1930Se grada en el Colegio Tcnico Yamanashi en ingeniera mecnica; empiezaa trabajar en Taipei Railway Factory(Factora del ferrocarril de Taipei).

1937Asiste al primer curso de entrenamiento sobre ingeniera industrial, patrocinadopor la Japan Industrial Association. Es instruido a fondo sobre el concepto deanlisis de movimientos.

1943Es trasladado a la planta de fabricacin Amano(Yokohama) bajo las rdenesdel Ministerio de Municiones. Como Jefe de Seccin de fabricacin, aplica elconcepto de operaciones en flujo a la produccin de los mecanismos de regulacinde la profundidad de torpedos e incrementa la productividad en el 100%.

1945Bajo las rdenes del Ministerio de Municiones, es trasladado a Ishii Precision(Niigata), un fabricante de mecanismos similares para torpedos, con el propsito demejorar las operaciones de la fbrica.


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Con el fin de la guerra en agosto, acepta un puesto en Yasui Kogyocomenzandoen abril de 1946 en la localidad de Takanabecho en la Prefectura Miyazaki.

En esta poca visita la Japan Industrial Association, se le presenta a Morikawa,

presidente del Consejo. Se le ofrece participar temporalmente enuna investigacin para mejorar las operaciones en la fbrica de automviles deKasado de Hitachi.

Durante el anlisis de procesos de la fbrica Hitachi, percibe que procesos yoperaciones, que previamente se pensaban como entidades separadas yparalelas, formaban una red de procesos y operaciones -un conjunto sinttico,sistemtico.

1950Perfecciona e implementa un mtodo para determinar el Layout del equipobasado en un coeficiente de facilidad del transporte, aplicado en la refinerade cobre de Nikko de Furukawa Electric.

Analiza los trabajos de prensa en Toyo Kogyo y percibe que una operacinde cambio de utillaje est compuesta de preparacin interna (IED) y preparacinexterna (OED). Este concepto ser el primer paso de SMED.

1954 En Morita Masanobu de Toyota Motors sigue un curso de tecnologa de laproduccin y consigue espectaculares resultados cuando vuelve a su compaa. Apartir de esto se le encarga a Shigeo Shingo la direccin de una serie de cursos enToyota que empiezan en 1955.

1969Mejora el cambio de tiles en una prensa de 1.000 toneladas en la fbricaprincipal de Toyota Motors, desde cuatro horas a la mitad. Pronto se le pide por ladireccin de Toyota que reduzca el tiempo de cambio de tiles a tres minutos, y enuna rpida intuicin piensa en la transformacin de la lEO en OED. Con esto, se creauna tcnica sistemtica para conseguir el SMED.

Observa la diferencia entre mecanizacin y automatizacin .

Esta observacin evolucion hacia el concepto de preautomatizacin el cual, comoestim Shingo ms tarde, es idntico a la autonomacin de Toyota.

1970Se le concede la Medalla Yellow Ribbon por sus contribuciones a la mejora delflujo de operaciones en la industria de construccin naval.

1973Participa en viajes de observacin de las industrias de maquinaria de EstadosUnidos y Europa.

1978Visita en Estados Unidos la compaa Federal-Mogul para proveer asesorasobre el SMED. Tiene un xito considerable la venta de un paquete audiovisual y delminas sobre el SMED realizada por la Japan Management Association.

1981Hace dos viajes, para proveer asesora a los fabricantes de automvilesfranceses Peugeoty Citroen. Viajes a Australia para observar a Toyota (Australia)

y BorgWamer.

1982Hace visitas de seguimiento de la asesora a Peugeot yCitroenen Francia yqueda impresionado por los considerables resultados conseguidos a travs de laaplicacin del SMED y la produccin sin stocks. Imparte conferencias enla Universidad Chalmers en Suecia, Universidad de Chicago.

1990Muere el 14 de Noviembre a los 81 aos.


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4. Los orgenes del SMED

4.1 El nacimiento de la metodologa.

Shigeo Shingo en su libro A Revolution in Manufacturing: The SMED Systemcuenta que el nacimiento de la metodologa SMED se remonta a un estudio deeficiencia que realizo en la planta Toyo Kogyos Mazda en Hiroshima en laprimavera de 1950.Esta planta fabricaba vehculos con tres ruedas y el proceso demanufactura contaba con prensas de 350,750 y 800 Toneladas, todas trabajandodebajo de su capacidad segn el dueo de la empresa, es por esto que se contactacon Shigeo Shingo.

El dueo de la fbrica quera eliminar los cuellos de botella causados por lasprensas de moldeo, el estaba convencido de que las prensas causaban los cuellosde botella y an asignndole los trabajadores ms eficientes y trabajando tiempocompleto no podan llegar al resultado esperado, por lo que la nica opcin que

vea, era la adquisicin de nueva maquinara.

Shingo le pidi al dueo de la empresa una semana para estudiar masprofundamente la situacin en la planta, hacindose responsable de notificar a lagerencia de la necesidad de comprar nuevas maquinaras si no encontrabasolucin. Al tercer da de su visita pudo observar uno de los primeros cambios deherramentales en una de las prensas de 800 Toneladas.

Una vez que los operadores sacaron de la prensa el primer molde, a Shingo lellamo la atencin la demora de los operadores para colocar el siguiente molde.Luego de consultarle a uno de los operadores porque no haban colocado elsegundo molde, estos le contestan que no podan encontrar uno de los tornillos deanclaje, era por ello que no regresaban a la prensa a finalizar el cambio.

Los operarios, demoraron aproximadamente una hora y retornaron a la prensa conun tornillo similar extrado de una herramienta situada en paralelo, cortado amedida para que sirviese para el herramental que queran montar. InmediatamenteShingo se pregunt en su interior que ocurrira cuando quisieran montar elherramental del cual se habra extrado el tornillo, siendo que el tornillo extrado yahaba sido cortado para reemplazar el tornillo faltante en el cambio que observaba.

Es ah cuando Shigeo cae en la cuenta de que las actividades en el cambio deserie pueden dividirse en 2 grupos:

Internal set up, IED (Actividades de preparacin internas):El montaje de la matriz en la prensa o sacar los tornillos de anclaje.Estas actividades pueden ser realizadas solo cuando la maquina esta parada.

External set up, OED (Actividades de preparacin externas):Transportar el molde que se termino de usar al almacn o traer el molde amontar cerca de la prensa.Estas actividades pueden ser realizadas con la maquina en marcha.


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Preparar los tornillos de anclaje, era una operacin externa. Shingo consider queera una falta completa de sentido comn frenar la operacin de la prensa porquefaltase un tornillo de anclaje para el nuevo molde, por lo que evala crear unprocedimiento para las actividades externas.

Shingo estableci un procedimiento por medio del cual se separaron todos los

tornillos de anclaje y se separaron en cajas de acuerdo a sus caractersticas.Tambin se mejoro todo el proceso de cambio externalizando toda actividad desetup que fuera posible. Esto hizo que la eficiencia se incrementara en un 50% y elcuello de botella desapareci.

4.2 Origen de la terminologa.

En 1969 Shingo visito el taller de carrocera en principal planta de Toyota.Sugiura, el manager de la divisin, le coment que tenan prensas de 1000Toneladas que requeran 4 horas para cambiar de un molde a otro.Volkswagen en Alemania que contaba con prensas similares realizaba el cambio

de molde en menos de dos horas y el manager le dio instrucciones precisas aShingo de mejorar ese tiempo.

Shingo con la participacin del gerente de planta y algunos operarios comenzaronel estudio, fue un trabajo realmente arduo distinguir entre las tareas internas yexternas, tratando de mejorar cada una de ellas por separado. Luego de 6 mesesde estudio tuvieron xito en reducir el cambio de serie de 4 hs a 90 minutos.

Cuando Shingo visito el taller de carrocera un mes despus, al manager de ladivisin le haban dado instrucciones precisas de lograr el cambio de serie enmenos de 3 minutos. Atnito frente a este nuevo requerimiento Shingo pens laforma de convertir las tareas internas en externas, se encerr en la sala deconferencias y escribi en un pizarrn 9 formas para reducir el tiempo de set up.Utilizando el nuevo concepto de externalizar las tareas internas luego de 3 mesesde mucho esfuerzo se logro reducir el tiempo de setup a 3 minutos.

Con la esperanza de que el setup pudiese ser realizado en menos de 10 minutos,Shingo llam a este concepto Single minute Exchange of Die SMED, que encastellano podra ser traducido como Un solo minuto para cambio de utillajes.


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Posteriormente el SMED fue adoptado en todas las plantas de Toyota y evolucionocomo uno de los principales elementos del Toyota Production System. Su uso sefue extendiendo paulatinamente en diferentes compaas en Japn y en el resto delmundo.

Para Shingo (1989):

Para hacer el SMED una realidad en el espacio de trabajo, simplemente debedemostrar sus mtodos bsicos a los trabajadores y dejarlos empezar unarevolucin SMED (p.52)

5. Trminos claves del SMED.

Tiempo total de cambio de serie.

El tiempo de cambio de serie es el periodo que transcurre desde la fabricacin dela ltima pieza vlida de una serie, hasta la primera pieza buena de la siguiente

serie. Es importante recordar en que el cambio no termina hasta que se consiguesacar la primera pieza buena, ya que muchas veces el tiempo dedicado a laspruebas es superior al tiempo de preparacin de la mquina.

El tiempo total de cambio de serie puede dividirse en 3 fases como lo muestra elgrfico:

Grfico 3.3 Representa el comportamiento de la produccin durante el cambio de serie y susprdidas.

FuenteMass customization: concepts tolos realization.Thorsten blecker fiedrich(2005)(p.379)


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Perodo de baja (Run Down).

En algunos procesos se debe desacelerar un tiempo antes a la detencin total de laproduccin, lo cual implica una disminucin de la velocidad de produccin previa alcambio de serie.

Perodo de Setup.

Es el intervalo durante el cual no ocurre manufactura. Suele estar representada porel cambio de configuracin de la mquina, el ajuste y calibracin del herramentalantes del inicio del Run-Up, que incluye la manufactura an no estabilizada.

Perodo de alta (Run Up).

El periodo de Run-Up, comienza cuando la manufactura del producto B se hapuesto en marcha y contina hasta que se alcanza la produccin estable a lacapacidad deseada y con una calidad de producto aceptable. Muchas veces eltiempo de Run-Up, es varias veces mayor al tiempo de setup propiamente dicho.

Operacin o tarea interna.

Tiempo transcurre durante el setup en el cual la no se produce manufactura y lamquina se encuentra detenida, o cuando la mquina se encuentra en marcha conel nuevo producto pero sin haber conseguido el nivel de calidad y estabilidad deproceso requerido este es el tiempo de puesta en marcha o run- up, cuando an nose ha completado el cambio de serie.

Operacin o tarea externa.

Perodo antes de que la mquina cese la produccin para dar paso al setup. Estees el tiempo que frecuentemente contiene las actividades preparatorias previas a ladetencin de la produccin.

6. Las 4 fases de SMED segn Shigeo Shingo.

En su libro: A Study of the Toyota Production System: From an IndustrialEngineering Viewpoint Shingo define 4 fases conceptuales para el SMED:

Fase 0: No existe distincin entre las operaciones internas y externas.

En esta etapa preliminar, no hay una distincin entre actividades internas o

externas. Muchas acciones que podran ser desarrollas como actividades externas,como la bsqueda de herramientas o reparaciones del herramental se realizancuando la maquina esta parada.

Fase 1: Separacin entre operaciones internas y externas.

Esta es la etapa crucial en la implementacin del SMED segn Shingo.


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Corresponde a la separacin de las operaciones internas de las operacionesexternas.

Shingo sugiere hacer una lista de chequeo que incluya todas las partes,condiciones de operacin y los pasos que deben realizarse mientras la maquinatodava esta en funcionamiento. Luego, se debe verificar el funcionamiento de

todas las partes para evitar demoras durante el set up (Es decir con la mquinaparada).Finalmente, se debe buscar e implementar el mtodo ms eficiente paratransportar los herramentales as como las otras partes mientras la maquina estaen funcionamiento.

Fase 2: Conversin de operaciones internas en operaciones externas.

Se debe analizar la operacin de cambio de serie actual para determinar si algunade las actividades realizadas como internas pueden ser convertidas en actividadesexternas.Por ejemplo, el precalentamiento de un molde que opera en caliente, mientras quela maquina est funcionando, elimina la necesidad de precalentamiento en el

puesto, realizando ciclos de prueba hasta lograr la temperatura requerida en elmolde, lo cual ocasiona perdida de tiempo y perdida por piezas que deben tirarsehasta que finalmente se alcanza la temperatura adecuada.

Fase 3: Mejora de todas las operaciones de cambio de serie, tanto internascomo externas.

Se deben examinar las operaciones internas de cambio de serie como las externaspara oportunidades adicionales de mejora. Se debe considerar eliminar el ajuste yracionalizar los mtodos de anclaje.

Segn Shingo, de todas las mejoras logradas con la tcnica SMED, las acciones

que probaron ser las ms efectivas son:

Clara separacin entre las actividades internas y externas.

Conversin de las actividades internas en externas.

Eliminacin de los ajustes.

Anclaje sin tornillos.

Estos mtodos pueden reducir el tiempo de setup en menos de una vigsima deltiempo anterior.


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Grfico 3.2: Las fases conceptuales y las tcnicas prcticas de mejora.Traduccin realizada por el autor en base a la grfica expuesta por Shingeo Shingo A Study of the

Toyota Production System: From an Industrial Engineering Viewpoint, 1989, p56.

7. Descripcin de la metodologa y herramientas para su implementacin.

Como se mencion en el apartado anterior el mtodo SMED se puede dividir enetapas:

Fase 0:No existe distincin entre las operaciones internas y externas de setup.Fase 1:Separacin entre operaciones internas y externas de setupFase 2:Conversin de operaciones internas en operaciones externas.Fase 3:Mejora de todas las operaciones de setup, tanto internas como externas.

En este apartado se pretende realizar una descripcin ms profunda de cada unade las fases.

A continuacin se muestra un grfico con la implementacin completa de lametodologa para permitirle al lector adquirir un panorama global del mtodo.Posteriormente se explica individualmente cada una de las fases.


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Grfico 3.3: Esquema de las fases del SMED y su relacin con las operaciones internas y externas.

8. Condiciones para la aplicacin exitosa de la metodologa.

Antes de comenzar con la descripcin de cada una de las fases, se exponenalgunas condiciones para que la implementacin del SMED sea un xito:

A. Toda la organizacin tiene que tomar conciencia de la importancia quetiene para la empresa y sus actividades la disminucin de los tiempos de

preparacin.

B.Hacer tomar conciencia de la problemtica a los empleados, y prepararlosmediante la capacitacin y el entrenamiento a los efectos de incrementar laproductividad y reducir los costos mediante la reduccin en los tiempos depreparacin.

C.Hacer un cambio de paradigmas, para terminar con las creencias acercade la imposibilidad de disminuir radicalmente los tiempos de preparacin.


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D.Cambiar la manera de pensar de los directivos y profesionales acerca delas tcnicas y medios para el anlisis y mejora de los procedimientos.

E. Se debe dejar de estar pendiente de mtodos ya construidos, para pasar acrear sus propios mtodos. Cada actividad, cada mquina, cada

instrumento, tienen sus propias y especiales caractersticas que las hacennicas y diferentes, razn por la cual slo se puede contar con un esquemageneral y una capacidad de creatividad aplicada a los efectos de dar oencontrar solucin a los problemas atinentes a la reduccin en los tiemposde preparacin.

F. Se debe dar importancia clave a la reduccin de los tiempos, tanto depreparacin, cmo de proceso global de la operacin productiva, dado susnotorios efectos sobre la productividad, costos, cumplimiento de plazos yniveles de satisfaccin. Por sta razn se constituye su tratamiento en unacuestin de carcter estratgico.

Es necesario desterrar en muchos casos viejas costumbres y mtodos detrabajo adquiridos durante muchos aos. Es por eso por lo que esta fase es muydelicada, puesto que la actitud de las personas a los cambios de hbitos sueleser negativa. Para paliar estas posibles dificultades es preciso realizar nuevastareas de formacin e informacin, no slo de la filosofa SMED, tambinexplicando detenidamente cul es la nueva forma de trabajar, hasta que lanueva forma de trabajo se convierta en la habitual.

Es muy importante hacer partcipe cada miembro de la organizacin, ya seaestando al tanto de la nueva metodologa que se est implementado como astambin de los beneficios obtenidos. Es de suma importancia considerar que laspersonas necesitan ver resultados a corto plazo, por ms pequeos que seanlos logros, se debe mantener informado al personal de todo lo que se gano conel trabajo realizado en la implementacin del mtodo, esto los mantendrinteresados y motivados para continuar trabajando para la mejora continua.

9. Descripcin de las fases del SMED.

9.1 Fase 0: No existe distincin entre las operaciones internas y externasde setup.

En un inicio no existe distincin entre las operaciones internas y externas, no se

conocen exactamente los actores del proceso de cambio, cuales son lasactividades desempeadas por los operadores y mucho menos el tiempo real queles insume esta actividad.

Grfico 3.4: Esquema de la FASE 0 del SMED.


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El objetivo de esta primera etapa es recopilar toda la informacin posible acerca delcambio, consiste en un anlisis preliminar que permitir plasmar la situacinactual, esencial para que en las fases posteriores se pueda analizar la posibilidadde implementar mejoras.

Se pretende identificar a las personas involucradas en el cambio as como las

mquinas y herramientas empleadas durante todo el proceso. Respecto a lasactividades desarrolladas por cada uno de los miembros participantes, se debeefectuar un profundo anlisis de las operaciones realizadas, desglosndolas enactividades simples, fciles de comprender y de medir, lo que permitir determinarel tiempo que insume cada tarea en el cambio de serie.

Adems de conocer las operaciones que se realizan como el tiempo que insumecada una de ellas, es fundamental comprender por qu se realizan las diferentesactividades y el valor que estas agregan al cambio de serie. En algunos casos sermuy evidente, aunque en otros, es posible que nadie sepa explicar realmente porqu se realiza una tarea, y que esta simplemente se deba a un mal hbito y no seaparte esencial del proceso.

La informacin que se pretende obtener de esta etapa:

- Personas involucradas.- Maquinara y herramental que se utiliza.- Registro de los tiempos del cambio.- Registro de las actividades y los movimientos de los operarios.- Registros de la trayectoria de los operadores.

Para conseguir esta informacin es necesario:

- Realizar la grabacin del cambio completo y sacar fotografas.- Realizar mediciones de tiempo con un cronmetro- Entrevistar a las personas involucradas- Registrar cualquier detalle que parezca fuera de lo comn.

Esta etapa es clave para el xito del anlisis posterior, ya que lo que no se conoceno se puede mejorar. El tiempo que se invierta en el estudio de la fase preliminares puro valor agregado, ya que mientras ms informacin aporte el anlisis, menores la probabilidad de posteriores prdidas del tiempo por no haber descrito ladinmica de cambio de forma correcta.

Herramientas que facilitan el trabajo de anlisis en esta etapa:

A. Equipo multidisciplinario.

Es necesario contar con un equipo interdisciplinario para recopilar toda lainformacin acerca del cambio, realizando las actividades que se mencionaron conanterioridad (cronometraje, filmacin, registro de actividades, etc.). Adems, alcontar con un equipo de personas que pertenecen a diferentes reas con diferentesconocimientos, experiencias y punto de vista, el anlisis posterior de los datosobtenidos ser mucho ms fructfero.


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B. Manual de la mquina y especificaciones de los herramentales,procedimientos y especificaciones de Higiene y seguridad.

Al momento de realizar el cambio de herramental, se podr observar que eloperador ya sea de produccin o mantenimiento o bien quien participe en el cambio

de serie, modifica las posiciones de algunos comandos o interruptores en lamquina, realiza conexiones o cambia de posiciones diferentes componentes de laherramienta.

El manual de la maquina:

Permite comprender el funcionamiento general y ya en las primeras pginaspermite al lector nocin general de los parmetros bajos los cuales la maquinaopera en condiciones normales, los componentes esenciales de la misma, entreotros aspectos. En las maquinas ms modernas, el mismo manual de la maquinaprovee algunas indicaciones para realizar el cambio de herramental.

La especificacin tcnica del herramental:

Es indispensable conocer el principio de funcionamiento y los elementos bsicosque componen el herramental, de manera de poder utilizar esta informacin almomento de realizar un anlisis ms profundo de las actividades desempeadasen el cambio de serie.

Procedimientos y especificaciones de Higiene y seguridad:

Es fundamental tener en cuenta aquellos aspectos que involucran a la higiene yseguridad, como por ejemplo aquellos elementos de proteccin personal deben ser

utilizados frente a los riesgos de la operativa, los procedimientos de bloqueos delas maquinas que no pueden eludirse en el proceso de cambio de serie, losprocedimientos de transporte, cuales son los requisitos de limpieza del puesto paraque el mismo pueda ser liberado, entre otras cuestiones, de manera de tener encuenta todo el contexto y no incurrir en el grave error de eludir algunos aspectosque podran atentar contra la seguridad del trabajador.

C. Filmadora o cmara:

Es fundamental registrar el cambio de serie por medio de una filmacin. Lafilmacin otorga la ventaja de que se puede repetir las veces necesarias pararealizar un anlisis ms detallado, permitiendo desglosar las actividades, captar

detalles que en la observacin del cambio completo se perderan y realizar lamedicin de tiempo parcial de cada una de ellas.

Cuando se observa un cambio directamente in situ, muchos detalles pueden serpasados por alto por ms que haya un grupo de personas que pongan focodiferentes actividades, incluso algunas actividades pueden ser pasadas por alto, esla filmacin la que finalmente nos permitir un anlisis ms certero y detallado.


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- Se sabe que el puesto de trabajo debe estar despejado para permitirle aloperador que realiza el cambio de herramental pueda operar correctamente,pero muchas veces se empieza a despejar el puesto recin cuando lamaquina esta parada. Incorporando movimientos y desplazamientos a lasactividades internas que perfectamente podran hacerse con la mquinafuncionando.

- El operador de produccin esperando que la materia prima llegue al puestode trabajo con la maquina parada.

Es muy til realizar una lista de chequeo con todas las partes y pasos necesariospara una operacin, incluyendo nombres, especificaciones, herramientas,parmetros de la mquina, de esta forma se adquiere un conocimiento msprofundo acerca de cmo se desarrollan las diferentes actividades en el cambio deserie lo que facilitar la actividad de la fase siguiente.

9.3 Fase 2: Convertir operaciones internas a externas

Una vez que se han desglosado todas las operaciones y han clasificadas enoperaciones internas y externas de acuerdo a la forma en que se realiz el cambio,es necesario estudiar una por una, partiendo siempre con la misma pregunta:

Esta operacin se podra hacer con la mquina en funcionamiento?


Algunas actividades realizadas como operaciones internas quedan muy a la vistaque corresponden a operaciones que pueden ser realizadas con la maquina enfuncionamiento como por ejemplo, transporte de herramientas, retiro de rack deproductos terminados del herramental que se cambi, entre otros.Es importante entender que todas aquellas operaciones que se puedan realizar conla mquina en marcha acortaran el tiempo de cambio con la mquina detenida.

Por otro lado, puede pensarse que todas las operaciones que se realizan durante elcambio de serie son necesarias, pero al analizar de modo crtico y analtico cadauna de las operaciones se observa que son muchos los movimientos innecesarios,en algunos casos simplemente por no tener todos los tiles y herramientasconvenientemente organizados o localizados. Incluso el tiempo de cambio con lamaquina parada puede sufrir un notorio incremento por la falta de comunicacinentre los actores involucrados, por un flujo de informacin no definidoadecuadamente o por falta de canales de comunicacin eficientes.


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Para convertir las operaciones internas en externas se debe pensar en,modificaciones del mtodo de trabajo, redistribuciones de operaciones,sincronizacin de tareas, entre otros.

Al realizar el SMED, es importante no slo considerar la duracin del cambio de

serie, sino tambin de los periodos de fabricacin, que influyen directamente dedistintas maneras:

A. En el caso de corridas de produccin muy cortas puede darse el caso deque los operarios no tengan tiempo suficiente para poder realizar todas lasoperaciones externas.

B. Si se trata de una mquina que no es automtica, o simplemente que losoperarios estn saturados de trabajo en otras operaciones, ser necesariover cul es la carga de trabajo de los mismos, de tal manera que sedetermine si tienen tiempo suficiente para realizar las tareas o no.

9.4 Fase 3: Optimizacin de operaciones internas y externas.

En esta fase se busca la optimizacin de todas las operaciones, tanto internascomo externas, con el objetivo de acortar al mximo los tiempos empleados.

Los tiempos de las operaciones externas se reducen mejorando la localizacin,identificacin y organizacin de tiles, herramientas y resto de elementosnecesarios para el cambio. Para la reduccin de los tiempos de las operacionesinternas se llevan a cabo operaciones en paralelo, se buscan mtodos de sujecinrpidos y se realizan eliminaciones de ajustes.



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10. Las 8 tcnicas del SMED para reducir el tiempo de setup segn ShigeoShingo:

Tcnica 1: Separar las operaciones internas de setup de las externas:

Se debe identificar claramente cul de las operaciones deben ser realizadascuando la mquina esta parada, y cuales actividades pueden ser realizadasmientras la mquina est funcionando. Por ejemplo, toda preparacin o transportede herramentales, dispositivos, calibres, herramientas y materiales, desde y haciala mquina pueden ser realizadas mientras la maquina est en funcionamiento.

Las operaciones internas deben limitarse a sacar el herramental actual y colocar elnuevo herramental as como su anclaje.Por medio de una simple separacin y organizacin de las operaciones internas yexternas el tiempo de cambio de serie puede ser reducido de 30 a 50%.

Tcnica 2: Convertir operaciones internas en externas:

Este es el principio ms poderoso del sistema SMED segn Shingo. Estaconversin implica reexaminar las operaciones para revisar si algn pas seasumi equivocadamente para confundir la operacin en interna, permite encontrardiferentes formas de convertirlas operaciones internas en externas.

Para evitar tiempo en el ajuste de altura de los platos de una prensa, los moldes omatrices pueden tener una altura estandarizada aadiendo placas o bloque planosdebajo de la herramienta inferior.

Otra conversin muy simple para herramentales que operan en caliente consiste enun precalentamiento previo, de esta forma se evitan aquellos ciclos de ajuste enprensa hasta que el herramental alcanza la temperatura adecuada.

Tcnica 3: Estandarizar funciones, no formas.

Estandarizar la forma y el tamao de los moldes o matrices puede reducir el tiempode cambio de serie considerablemente. Pero la estandarizacin de la forma es intilporque todos los herramentales van a tener que operar en las condiciones defuncionamiento del molde ms grande, lo que va a incrementar los costosinnecesariamente. La estandarizacin de las funciones por el otro lado requieresolo una uniformidad en las partes necesarias para las operaciones de cambio deserie.

Por ejemplo incorporar un bloque a la herramienta inferior para estandarizar laaltura de la herramienta hace posible que se utilicen los mismos dispositivos deanclaje en los diferentes cambios de serie.

Tcnica 4: Utilice dispositivos de anclaje funcionales o elimine sujetadores.

El tornillo es el dispositivo de anclaje ms usado, pero ajustarlo para conseguir laadecuada sujecin del molde puede insumir mucho tiempo.


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Por ejemplo, considere un tornillo con 15 roscas, a este se le deben dar 14 vueltaspara ajustarlo y finalmente, la ltima vuelta es la que fija el molde. (Es necesariotener en cuenta que el estiramiento producido por el torque para el ajuste no locondicione)

Desde el punto de vista prctico, la ltima vuelta es la que realmente ajusta el

tornillo para fijar la herramienta, las otras 14 vueltas son una prdida de tiempo omovimiento intil. Si el propsito del tornillo, es ajustar o desajustar debe tener ellargo suficiente para ajustarlo en una vuelta. Esto hara del tornillo un dispositivo deanclaje funcional.

Los tornillos roscados no son la nica forma de fijar un herramental. Existendispositivos de fijacin one touch (De un toque) como cuas, clamps, o resortesque reducen el tiempo de cambio de serie considerablemente ya que generan unbloqueo que simplifica el ajuste y la unin de la herramienta. Estos mtodospueden reducir el tiempo de cambio a segundos.

Tcnica 5: Utilice dispositivos intermedios.

Algunas de las demoras debido al ajuste durante el tiempo interno de cambio deserie pueden ser eliminadas utilizando dispositivos intermedios estandarizadoscomo se muestra en la siguiente figura:

Figura 3.1: Esquema de un dispositivo intermedio.Fuente:http://ac.aua.am/Trietsch/Web/chap_new.023

Los dispositivos intermedios son accesorios que se utilizan para unir las piezas detrabajo en una posicin pre determinada fuera de la mquina. Lo que permiteconvertir tareas internas en externas para el cambio de producto. Cuando eldispositivo intermedio se fija a la mquina, la pieza, ya est ajustada en la posicincorrecta para su procesamiento.

Nueva Herramienta

Tornillo de ajuste.

Dispositivosintermedio.


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Para poner en evidencia el concepto de dispositivo intermedio se expone unejemplo prctico de piezas que se procesan en un centro de mecanizado.

Considrese una pieza que esta siendo procesada unida a un dispositivointermedio estandarizado (Podra considerase como un sub plato), que a su vezesta unido al plato de la mquina (Figura 3.1 y Figura 3.2)

Mientras que la pieza que mencionada, esta siendo procesada, la pieza siguienteest siendo centrada y unida a un segundo dispositivo intermedio. Cuando laprimera pieza est siendo terminada, la pieza unida al segundo dispositivo esfcilmente montada por medio de tornillos de ajuste al plato de la mquina para suprocesamiento.

Figura 3.2: Esquema detallado de un dispositivo intermedio.Fuente:http://ac.aua.am/Trietsch/Web/chap_new.023

Los dispositivos intermedios se utilizan para externalizar la operacin de centradode la mquina. Con esta mejora, la maquina solo necesita parar slo cuando senecesita quitar los dispositivos intermedios.

Otras ventajas que pueden destacarse es que no requieren que las piezas que sevan a procesar sean piezas estndar,

tambin hacen es posible transferir undispositivo intermedio de una mquina a otra,

Plato dela mquina

Nueva Herramienta

Tornillo de ajuste

Sub plato(DispositivoIntermedio)


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Tcnica 6: Adopte operaciones en paralelo.

Las operaciones en el cambio de serie de herramentales de moldeo de plstico ymatrices de moldeo en prensas involucran actividades en ambos lados de lamaquina, parte frontal y posterior.

Si slo un trabajador realiza estas actividades, las prdidas de tiempo y movimientointiles son altos, ya que el operador debe desplazarse del frente a la parte traserade la mquina. Pero cuando dos operarios realizan las actividades en paralelo, eltiempo de cambio de serie generalmente se reduce en menos de la mitad.Por ejemplo, una operacin que le lleva 30 minutos a un solo operario, puede serrealizada en 10 minutos con dos operarios. Cuando se emplean operaciones enparalelo, las horas hombre empleadas en el cambio de serie son las mismas omenores que las que se utilizaran si slo un operador las realizara, pero el tiempooperativo de la maquina se incrementa. Este mtodo es frecuentemente rechazadopor gerentes que piensan que no pueden perder otro trabajador para asistir en elcambio.

Cuando el set up se reduce a 9 minutos o menos, solo se requieren 3 minutos deasistencia de un segundo trabajador y con el setup simplificado, inclusotrabajadores no altamente calificados pueden proveer la asistencia necesaria deforma eficiente.

Es importante destacar que las tareas deben estar muy bien pautadas y debeexistir un procedimiento que permita la comunicacin permanente de lostrabajadores involucrados porque esta implcito el riesgo de graves accidentes pordesincronizacin.

Tcnica 7: Eliminar el ajuste.

El establecimiento de las condiciones iniciales para un proceso y los ajustes,involucran entre el 50 y 70% del tiempo interno de setup, por lo que su eliminacinproduce un importante ahorro de tiempo.

Eliminar el ajuste empieza con el reconocimiento de que el establecimiento de lascondiciones iniciales para un proceso y el ajuste son dos funciones distintas yseparadas.

El establecimiento de las condiciones iniciales para un nuevo producto es unaoperacin necesaria cada vez que se realiza un cambio de producto.Por otra parte, el ajuste incluye la correccin de estas condiciones iniciales. Por lotanto, si se puede conseguir el correcto establecimiento de las condiciones inicialespara un nuevo producto desde el principio, no debera haber necesidad de ajustes.

Consideremos como ejemplo un interruptor de fin de carrera cuya posicindetermina la longitud de una pieza a mecanizar.

El establecimiento de la condicin inicial implica cambiar la posicin delinterruptor debido al cambio de la longitud de la pieza a mecanizar.

El ajuste ocurre cuando el interruptor es testeado repetidamente en la nuevaposicin.


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Para este ejemplo, el ajuste puede ser eliminado si se utiliza un calibre paradeterminar precisamente la posicin correcta del lmite del interruptor. Luego, elestablecimiento de la condicin inicial, (en este caso el posicionamiento delinterruptor) para adaptar la nueva longitud de la pieza a mecanizar sera la nicaoperacin requerida.

Asumir que el ajuste es inevitable lleva a largos tiempos de actividades internas yrequiere un elevado nivel de habilidad y experiencia por parte del operador.Uno de los obstculos ms frecuentes para eliminar los ajustes es que se utilizandispositivos que permiten realizar diferentes cambios de serie de forma continua eilimitada, mientras que lo que se necesita es una cantidad de condiciones inicialeslimitadas

El sistema least common multiple system (LCM) se basa en el principio de que elajuste puede ser eliminado completamente cuando el nmero de condicionesiniciales para procesar los diferentes productos es limitado e invariable.

Considrese el siguiente ejemplo: En una planta se utiliza un interruptor para

indicar el punto final de mecanizado en un eje. Como hay ejes con 5 longitudesdiferentes, el interruptor se tiene que mover a 5 ubicaciones diferentes. (5condiciones iniciales diferentes).El interruptor no puedes ser posicionadocorrectamente con menos de 4 pruebas de produccin para realizar el ajuste cadavez que se cambia la produccin para un eje de diferente longitud.

Instalando 5 interruptores en las 5 localizaciones correspondientes, cada unoequipado con un interruptor elctrico que es alimentado independientemente de losotros interruptores este problema fue eliminado. Finalmente se logr un cambio deserie que solo requera habilitar para que acte uno de los interruptores, este esfinalmente el objetivo de los sistemas LCM.

Figura 3.1: Sistema LCM: 5 interruptores reemplazando el sistema de un solo interruptor(este sealado en verde) para indicar la posicin de la longitud de los ejes a mecanizar

Tcnica 8: Mejoras mecnicas.

Por mas que el cambio de troqueles, dispositivos y calibres es bastantes sencillo,las mejoras mecnicas son frecuentemente esenciales para un movimientoeficiente de matrices o grandes moldes. Mecanismos neumticos e hidrulicospueden ser utilizados convenientemente as como el cierre de una prensa pormedio de motores. De todas formas, las inversiones en mejoras mecnicas debenser analizadas cuidadosamente, sin perder de vista el propsito de la operacin.


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Toda mejora mecnica debe ser considerada solo despus de haber realizado todoesfuerzo para mejorar el tiempo de setup utilizando las tcnicas descriptas conanterioridad.

Los 7 primeros principios pueden reducir el tiempo de setup de 2 hs a 3 minutos ylas mejoras mecnicas probablemente van a reducir este tiempo pero solo en un

minuto.

El SMED es una aproximacin analtica para mejorar el tiempo de setup, mientrasque la mejora mecnica es solo un componente. Buscar la mejora del tiempo del lcambio de serie por medio de mejoras mecnicas va a reducir el tiempo de setupinicial pero no va a remediar las ineficiencias bsicas de un proceso de cambiodiseado pobremente. La mecanizacin se justifica luego de que han pasado por elestudio y mejoramiento de los 7 principios anteriores.

Grfico 3.8: Flujograma para aplicar las 8 tcnicas de SMED.Traduccin realizada por el autor en base a la grfica expuesta por Shingeo Shingo A Study of the

Toyota Production System: From an Industrial Engineering Viewpoint, 1989, p54.


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11. Actividades para la optimizacin de las operaciones en el cambio de serie

Actividades para la optimizacin de las operaciones externas:

Algunas tareas que pueden ser realizadas para mejorar las operaciones externas

en el cambio de serie:

1. Simplificar operaciones de armado y desarme del puesto.2. Revisar la disposicin de la materia prima en el almacn, calibres de

control as como la localizacin final de los Racks de producto terminado.3. Mejorar el transporte de partes, dispositivos y herramientas.4. Eliminar o reducirlos los desplazamientos y esperas.5. Eliminar las demoras por bsquedas, estableciendo pautas de orden y

limpieza para las herramientas y todo elemento necesario para el cambio.

Actividades para la optimizacin de las operaciones internas:

Algunas tareas que pueden ser realizadas para mejorar las operaciones internas enel cambio de serie:

1. Implementacin de operaciones en paralelo.2. Anclajes funcionales.3. Dispositivos que faciliten el centrado de la herramienta en la mquina.4. Reduccin o eliminacin del tiempo de ajustes.5. Modificaciones en el diseo del herramental o adaptaciones mecnicas en

la mquina.

Es muy importante analizar la carga de trabajo de las personas que participan en elcambio de serie. En muchos casos, el cambio de serie lo realiza un operador, pero

el tiempo de operacin interna puede ser reducido al menos en la mitad del tiemposi se balancea la misma carga entre dos trabajadores.

En el caso de que en un cambio intervenga ms de una persona, la distribucin detareas puede ser crucial para ahorrar tiempo. La idea es repartir equitativamente lacarga de trabajo entre todos los operarios que intervienen en el cambio.Una vez que ya se han repartido las tareas entre las personas, es el momento deempezar a pensar en ideas que ayuden a reducir tiempo.

Finalmente es necesario estandarizar el mtodo mediante, crear un procedimientopara la correcta aplicacin y extender este procedimiento a todos los actores parapoder conseguir el xito de su implementacin y la mejora continua.

Una vez estandarizado el mtodo es conveniente hacer un seguimiento deldesempeo registrando algunos datos relevantes como tiempo de cambio de serietotal y otros tiempos parciales como tiempo de cambio de herramental, tiempo dearmado de puesto de trabajo, o aquellos tiempos parciales que sean relevantes.

Con los resultados del seguimiento es conveniente repetir todo este procedimientopartiendo de la situacin mejorada, de modo de reducir de nuevo en cambio deserie, instalando la mejora continua a travs de la revisin y anlisis del proceso.


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Cada vez que se aplica el mtodo se encuentras nuevos desafos lo que permiteimplementar nuevas y mejores soluciones.

12. Optimizacin de operaciones en el cambio de serie para caso de estudio.

A continuacin se exponen algunos ejemplos de las posibles mejoras que puedenincorporarse al cambio de serie para productos conformados en matrices demoldeo que son colocadas en prensas.

12.1 Optimizacin de operaciones externas.

Localizacin de las herramientas para realizar el cambio de molde:

El orden de las herramientas de trabajo permite eliminar cualquier demora en labsqueda de herramientas al momento de tener que localizarlas para realizar el

cambio de producto. El objetivo de las 5 S es que cada cosa tenga un lugar y quecada cosa este en su lugar.

Se sugiere un tablero de herramientas en donde las figuras de cada una de lasherramientas se encuentren graficadas, de manera que si falta una herramientaesto sea fcilmente identificable. Esto define un lugar para cada herramienta ypermite determinar de forma simple si hay alguna herramienta en un lugar que nocorresponde o si hay herramientas faltantes.

Fotografa 3.4: Tablero de herramientas que permite una rpida localizacin de las herramientas.

Herramientafaltante.


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Localizacin de las matrices de moldeo:

Una adecuada identificacin de los herramentales y un sistema de localizacinestandarizada en los almacenes, reducen desplazamientos innecesarios y demoras

que impactan directamente en incrementar la duracin del cambio de producto.

Se sugiere establecer un estndar de localizacin en los almacenes de manera desimplificar la operacin de retiro y almacenamiento de los herramentales. Se puedeoptar por diferentes criterios: Las matrices pueden estar localizadas portecnologas, clientes, frecuencia de uso, etc. Esto permitir que la localizacin delas herramientas en los almacenes sea ms sencilla y lleve menos tiempo.

Tambin se debe considerar establecer un estndar para la identificacin de lasherramientas, podra colocarse en todas las matrices en una posicin definida unaetiqueta de aluminio que incluya el cdigo de la parte que fabrican, el nmero de lafila de la estantera donde debe colocarse, entre otros.

Figura 3.3: Esquema mostrando la localizacin de los herramentales y las etiquetas a colocar en elherramental.


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Figura 3.5: Esquema mostrando la localizacin de las herramientas e instrucciones en un carromvil.

Es indispensable un lugar para cada cosa y que cada cosa este en su lugar segnla filosofa de las 5 S.

Contar con un lugar determinado para cada matriz as como para cada herramientaque se utilizar en el cambio de serie, evitara desplazamiento intiles y prdida detiempo en bsquedas.

Mejoras en el transporte de matrices y herramientas:

Figura 3.5: Esquema mostrando un carro mvil para el traslado de herramentales y herramientasnecesarias para el cambio de serie.


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Figura 3.6: Esquema mostrando una mesa con rodamientos para permitir el desplazamiento ymovimiento del herramental.

Para mejorar el transporte del herramental y de las herramientas se puede construirmesas y carros mviles con el fin de facilitar el movimiento y disminuir el tiempo deespera, eliminando la necesidad de autoelevadores. Con estos dispositivos, elmismo operario puede trasladas las matrices y el herramental.

12.2 Optimizacin de operaciones internas.

Mejoras en el movimiento de la herramienta:

El esquema que se muestra a continuacin pretende poner en evidencia la forma

de hacer un cambio de herramienta ms eficiente.

Figura 3.7: Esquema mostrando las posibles mejoras para el movimiento de una matriz.

A

B

A

A B

B


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En un inicio el cambio de herramienta se realiza en 4 pasos:

Se retira la matriz del producto A de la prensa.

Se retira la matriz A del puesto de trabajo.

Existe un desplazamiento, seguramente desde el puesto de trabajo hacia elalmacn de herramentales.

Se traslada la matriz del producto nuevo al puesto de trabajo.Existe un desplazamiento, seguramente desde el almacn deherramentales hacia el puesto de trabajo.

Se coloca la matriz del producto B en la prensa.

Cambio de herramienta mejorado en 2 pasos:

Se retira la matriz del producto A de la prensa y se la coloca prxima alpuesto de trabajo para evitar un desplazamiento considerable.

Se coloca la matriz del producto B en la prensa, el molde se encuentracerca de la prensa, no es necesario el desplazamiento hacia el almacn.

Cambio de herramienta mejorado en 1 pasos:

Se retira la matriz del producto A de la prensa y se la coloca prxima alpuesto de trabajo para evitar el desplazamiento considerable. La matriz delproducto B ingresa a la prensa por medio de un mecanismo de transporteunido a la prensa.

A continuacin se muestran ejemplos del cambio de herramental en un paso.

Figura 3.8: Esquema mostrando el movimiento de dos matrices en un paso.


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Figura 3.9: Fotografa del movimiento de una matriz en un paso.Fuente: Planta de Autoneum en Canad. (Abril, 2013).

Estandarizacin de la altura de la herramienta:

Los esquemas muestran la estandarizacin de la altura del herramental y la alturade anclaje. El objetivo es fijar los moldes por medio de una interfaz comn.

Estandarizar la altura de las matrices elimina el ajuste de carrera de loscilindros de las prensas.

Estandarizar la altura de anclaje elimina la necesidad cambiar los bulones deajuste.

Figura 3.10: Esquemas de la estandarizacin de la altura del herramental y altura de anclaje.


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Figura 3.11: Esquemas de la estandarizacin de la altura del herramental y altura de anclaje.

Mejoras para el centrado de la herramienta:

A continuacin se muestran dos sistemas que facilitan el centrado de laherramienta.

Por un lado se sugiere el sistema cassete que consiste mecanizar una mueca enla maquina en donde se va a ubicar la herramienta, lo que esta indicado en elesquema como porta base. Toda herramienta que se monte e esta mquinadeberan tener una base de altura estandarizada que coincida con la altura de lamueca mecanizada en la mquina. De esta forma el centrado de la herramienta enla mquina es prcticamente inmediato.

Otro sistema consiste en agregar una especie de tope en la base de la maquina endonde se localiza la herramienta. Toda herramienta que se monte en esta mquinadebe tener una mueca con la misma forma para el calce inmediato.

Figura 3.12: Esquemas de 2 sistemas que facilitan el centrado de una matriz.


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Figura 3.13: Esquema de un plato estandarizado para una prensa y topes en prensa y herramientapara facilitar el centrado de una matriz.

Prever en la compra de la prensa un formato estandar de las ranuras del platopermitir que cualquier molde con anclaje estandarizado de la misma forma puedamontarse en cualquier prensa.Para facilitar el posicionamiento de la matriz en el plato de la prensa, serecomienda prever la colocacin de topes en el molde y contratopes en el plato, deesta manera se reduce notablemente el tiempo de centrado del herramental.

Mejoras para el anclaje de la herramienta

La primera intencin respecto al anclaje de la herramienta en el plato de la prensa,es eliminar la necesidad de ajuste. Se muestran diferentes tipos de sistemas deanclaje que eliminan el tiempo improductivo de ajuste, estos dispositivos norequieren una herramienta El ajuste se logra por medio de rosca manual o bien deun solo golpe o movimiento.

Figura 3.14: Esquemas del anclaje de una matriz al plato de la prensa.


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Figura 3.15: Esquemas mostrando la ventaja de un clamp de ajuste rpido.

Figura 3.16: Esquemas de 2 sistemas de clamps de ajuste rpido o de un toque.

Figura 3.17: Fotografa de clamps de ajuste rpido.Fuente: Planta Autoneum en Turqua (Junio, 2013)


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Figura 3.18: Esquemas mostrando la aplicacin de un clamp Nuez de ajuste

Mejoras para el desacople de la herramienta a la prensa:

Figura 3.20: Fotografa mostrando la ventaja de reemplazar un acople colocado con una llave detubo frente a un acople rpido.

Para refrigerar la matriz o bien para realizar el calentamiento de la misma esnecesario conectarles mangueras por medio de acoples que generalmente son deajuste manual. El esquema propone reemplazar estos acoples de ajuste manualpor acoples rpidos que eliminan la necesidad del ajuste manual del operario.


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Para resumir este apartado a continuacin se expone una tabla con las diferentesfases de la metodologa SMED con las actividades y herramientas necesarias paralograr el objetivo de cada fase.

Fases del SMED Herramientas

Fase 0 : Anlisis preliminar

Filmar el cambio de serie

Registrar todo detalle relevante.

Cronometrar el cambio.

Elaborar Cursograma analtico.

Entrevistar a los principales actores.

Fase 1: Separar operacionesinternas y externas.

Utilizar de listas de checkeo

Estudiar de los movimientos yoperaciones de los operadores.

Estudiar el transporte de herramientasy herramentales.

Fase 2: Convertiroperaciones internas enexternas.

Preparar el puesto de trabajo previo al

cambio. Chequear que el Funcionamiento

estandarizado.

Utilizar dispositivos intermedios.

Fase 3: Optimizaroperaciones internas yexternas.

Mejorar almacenamiento y transportede herramentales y herramientas.

Adoptar operaciones en paralelo

Establecer procedimientosestandarizados de trabajo.

Mejorar el centrado de lasherramientas.

Mejorar el anclaje del herramental

Mejorar o bien eliminar el ajuste delherramental.

Tabla 3.1: Fases del mtodo SMED y las actividades o herramientas para el xito de cada fase.

13. Concepto de lote econmico bajo la metodologa SMED

La meta de casi todos los modelos de inventario es minimizar los costes totales.Se consideran como los costos significativos el de preparar la orden (o de

ordenar) y el de mantener el inventario(o de manejarlo).Los dems costos seconsideran constantes, como el costo del inventario en s.En consecuencia, si se minimiza la suma de los costos de ordenar y mantener,minimizaremos el costo total.

Para visualizar este concepto en la siguiente figura se grafican los costos totalescomo funcin de la cantidad de la orden o el tamao de lote.


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Figura 3.21: Costos totales como funcin del tamao del Lote.Fuente:Principio de administracin de operaciones, Barry Render, 2004, p458.

El tamao de lote ptimo Q*, es la cantidad que minimiza el costo total.

Conforme aumenta la cantidad ordenada, disminuye el nmero total de rdenescolocadas por ao. As, si la cantidad ordenada crece, el costo anual de ordenar opreparar decrece. Pero si aumenta la cantidad ordenada, el costo de mantener,tambin aumenta, ya que se mantiene un inventario promedio mayor.

Como se observa en la figura 3.21, al reducir los costos de preparacin o bien demantener, la curva del costo total se reduce. Una reduccin en la curva del costode preparar tambin reduce la cantidad ptima de la orden (tamao de lote).Adems, los lotes de menor tamao tienen un impacto positivo en la calidad y laflexibilidad de la produccin. (Render Barry, 2004)

Frmula para calcular el lote ptimo de produccin:

Donde:

D: Demanda anual en unidades del artculo en inventario.

S: Costo de ordenar o de preparacin para cada orden.

H: Costo de mantener o manejar inventario por unidad por ao.

Q*: Nmero ptimo de piezas a ordenar o Tamao de lote ptimo.

Fuente:Principio de administracin de operaciones, Barry Render, 2004, p459.


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Anlisis del Costo de Orden de Produccin (S)

El costo de orden de produccin se compone, por una parte, del costoadministrativo por generar y procesar una orden de produccin (costo relativamentepequeo) y por otro, el costo de hacer el cambio de producto para el proceso. Estecosto suele ser bastante mayor, ya que involucra al personal que hace el cambio

de serie ms el tiempo que la mquina permanece ociosa.

Anlisis del Costo de Mantenimiento de Inventario (H)

El costo de Mantenimiento de Inventario est dado por el costo unitario delproducto en inventario y la tasa del costo de tenencia.

Efecto del SMED sobre el tamao de Lote de produccin.

A travs de la mejora y disminucin de tiempo y costos con SMED, se altera lacurva de costos de orden cambio de serie, modificando el costo total yreduciendo el LEP y por lo tanto el tamao del material en inventario, ya sea enflujo o en stock. Este es un paso fundamental hacia la flexibilidad dentro delsistema productivo.

Est claro que el SMED no tiene la capacidad de contribuir o influenciar en todos

los aspectos que afectan a la flexibilidad del sistema de manufactura. Se debeevaluar tambin la flexibilidad del sistema de manufactura como un componente dela flexibilidad del sistema negocio - mercado bajo una visin completa.

.Grfico 3.10: Impacto de mejora en la performance del cambio de serie en el LE.

Fuente: Improving Changeover Performance. R.I. McIntosh et.al. (2001)


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14. Ventajas de la implementacin del SMED.

1. Reduccin del tiempo de inactividad de los equipos.

Se incrementa la capacidad del equipo, permitiendo manufacturar ms productosal incrementarse el tiempo disponible para la produccin.

Mayor capacidad de produccin.

Para un determinado perodo es posible incrementar la disponibilidad realizando elcambio de serie de forma ms eficiente serie sin alterar la frecuencia.

Figura 3.21: Incremento de disponibilidad de los equipos tras reducir el tiempo de cambio de serie

Incremento del OEE.

En el artculo Reduccin de tiempos de fabricacin con el sistema SMED,Inmaculada del Vigo Garca, Jos Villanueva Castrilln(2009) afirman:

El O.E.E. (Overall Equipment Effectivenesso Eficiencia Global de los Equipos) esun parmetro de medida universal de eficiencia de los equipos que hace visibletodas las actividades que no aaden valor.

El O.E.E. se define como el cociente entre la produccin realizada en un periodo detiempo y la produccin mxima realizable en el mismo periodo de tiempo: sinaveras, sin paros, sin tiempos de cambio, a velocidad terica mxima, sin fallos decalidad.

OEE


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Figura 3.22: Componentes del OEE.

Fuente:

http://www.tecnicaindustrial.es., Jos Villanueva Castrilln,2009.

El SMED permite aumentar la tasa de utilizacin de las mquinas al eliminaroperaciones que no agregan valor a la produccin, y por tanto, su O.E.E. pues sereducen drsticamente los tiempos que la mquina est parada, siempre y cuandoel nmero de cambios se mantenga.

2. Reduccin del inventario

Surge de la capacidad de manufacturar diferentes productos con mayor frecuenciaen lotes de menor tamao.

Menor inventario de producto terminado.

El costo debido al nivel de inventario directo y el costo de la estructura para sumanutencin y almacenamiento suele ser bastante alto. Si la demanda del clientesupera la capacidad de manufactura en el corto plazo s debera ser apropiadocontar con un stock determinado.Aun as, es necesario el correcto dimensionamiento para no producir en exceso y

que el stock deba permanecer en almacn.

Menor inventario de producto en proceso.

El inventario de producto en proceso debe tambin ser reducido al mnimo posible,salvo donde se considere que el uso de trabajo en proceso mejore el desempeode la produccin.


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3. Incrementa la disponibilidad de recursos.

El operador se vuelve ms productivo.

Al mejorar el procedimiento del cambio de serie; El operador realiza menos

actividades sin valor agregado y puede concentrarse en el trabajo que aporta valoraadido,

Permite concentrar la produccin en menos mquinas.

El incremento de capacidad en las mquinas, tras la reduccin del tiempo inactivoen el cambio de serie, permite concentrar la produccin, es decir, distribuir la cargade produccin existente en menos mquinas.

Incrementa el espacio disponible.

El equipamiento de manufactura y el inventario requieren de espacio. La mejora del

desempeo en el cambio de serie y la reduccin de inventario permiten liberarespacio permitiendo una mejor distribucin de la maquinaria, mejorar el control delas operaciones o bien utilizar el espacio para otros fines.

4. Mejora la flexibilidad de la empresa

Se consigue gracias al incremento de tiempo disponible para produccin y debido ala reduccin del tiempo inactivo de la mquina, lo que permite la produccin enpequeos de un determinado producto en cualquier momento. Por consiguiente lamejora en la flexibilidad puede ser usada para mejorar el nivel de servicio al cliente.

Figura 3.23: Incremento de la flexibilidad de la organizacin gracias al SMED.

Mejora la respuesta a las necesidades del mercado.

Los cambios de serie rpidos son capaces de proveer al cliente una reduccin delos plazos de entrega y entregas en cantidades ms precisas, incluso mejorandolas necesidades de inventario del propio cliente.


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Mejora la respuesta a los problemas de manufactura.

La produccin en pequeos lotes permite manejar niveles de inventarios ms bajoslo permite que cualquier problema que ocurra en el proceso productivo searpidamente identificados y posteriormente solucionado.

Mejora el potencial de proveer a nichos del mercado.

Segn Macintosh un sistema de manufactura en pequeos lotes sensible a lospedidos del cliente podra permitir a la empresa considerar trabajos que antes sevea econmicamente obligada a rechazar. La no implementacin de un programade cambio rpido lleva a las empresas a trabajar con grandes lotes de produccinporque necesita absorber los costos de perder los ahorros potenciales que podranhaber beneficiado a la compaa y a los clientes. Si se reducen los tiempos decambio de serie, se puede incrementar la competitividad y lograr captar esostrabajos. (2001)

Incrementa el potencial de tomar negocios de alto margen de beneficio.

Segn Macintosh debido a que muchos clientes no logran localizar sus pedidoscuando estos son pequeos y requieren de un corto lead time de entrega, laproduccin en lotes pequeos permite alcanzar negocios de mayor margen, ya queel cliente est dispuesto a pagar cierto precio extra por este tipo de servicio. Si selogra reducir el tiempo, costos y recursos asociados con el cambio de serie, esposible transferir este ahorro de costos al cliente haciendo ms competitivo elproceso productivo. (2001)

5. Mejora el control de los procesos.

Incremento de la confiabilidad del proceso.

Se simplifica el proceso de manufactura y hace los trabajos de manufactura msfciles y ms complacientes para los empleados. Empleados satisfechos con sustareas puede llevar a una tasa de rotacin de puestos mucho menor.

Reduccin de la probabilidad de dao del equipo.

Esto puede devenir como resultado de la mejor integracin con el mantenimientopreventivo y de la disminucin de ajustes mecnicos durante el proceso.

Calidad del producto mejorada.

Un cambio de producto ms rpido y un procedimiento estndar de cambio deserie pueden mejorar la calidad de los productos.La metodologa estandarizada permite que se reduzca la probabilidad de que secometan errores y facilita el seguimiento y control de la metodologa de cambio deproducto.


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Reduccin de las tasas de scrap.

Durante puesta en marcha luego del setup, si se consigue mejorar la calidad de losajustes o bien eliminarlo, se reduce el scrap ya que se produce un arranque msvertical hacia la calidaddel producto requerida, con menos cantidad de reajustes ypor tanto menos piezas perdidas por pruebas hasta alcanzar la estabilizacin del

proceso productivo.

Mejora de la seguridad.

El anlisis realizado para el estudio del cambio de serie permite encontrar aquellasposibles amenazas para el operario que se pueden suceder durante el cambio deserie, tales como ergonoma y aspectos inseguros de la dinmica del cambio deserie.

03-Cap 3 Herramienta SMED

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