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UNIVERSIDAD IBEROAMERICANA Estudios con Reconocimiento de Validez Oficial por Decreto Presidencial del 3 de abril de 1981 “APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA LEAN-SEIS SIGMA EN LA RESOLUCIÓN DE UN PROBLEMA PRESENTADO EN UN PROCESO FARMACÉUTICO DE MANUFACTURA”. ESTUDIO DE CASO Que para obtener el grado de MAESTRA EN INGENIERÍA DE CALIDAD P r e s e n t a NORA CARRASCO SÁNCHEZ .
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UNIVERSIDAD IBEROAMERICANAEstudios con Reconocimiento de Validez Oficial por Decreto Presidencial
del 3 de abril de 1981
“APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA LEAN-SEIS SIGMA EN LA RESOLUCIÓN DE UN PROBLEMA PRESENTADO EN UN PROCESO FARMACÉUTICO DE MANUFACTURA”.
ESTUDIO DE CASO
Que para obtener el grado de
MAESTRA EN INGENIERÍA DE CALIDAD
P r e s e n t a
NORA CARRASCO SÁNCHEZ
.
México, D.F. 2011
Tabla de contenidoGlosario de Términos...................................................................................................................... 4Introducción...................................................................................................................................... 5Descripción del proceso para la obtención de Tabletas...............................................................7Contenido Capitular......................................................................................................................... 9CAPITULO I. Fundamento Metodológico.....................................................................................10
Introducción......................................................................................................................... 11
Planteamiento del Problema...............................................................................................14
Objetivos Específicos..........................................................................................................18
Metodología del Proyecto....................................................................................................19
Definición............................................................................................................................. 19
Medición.............................................................................................................................. 19
Análisis................................................................................................................................ 19
Mejora................................................................................................................................. 20
Control................................................................................................................................. 20
Conclusiones....................................................................................................................... 20
CAPITULO II. Metodología Manufactura Esbelta (Lean Manufacturing)....................................21Introducción......................................................................................................................... 22
Evolución del Pensamiento Lean........................................................................................23
Definición de Lean...............................................................................................................23
La Empresa Lean................................................................................................................23
Fórmula de Reducción de Costo.........................................................................................27
Mapa de Proceso ...............................................................................................................29
Diagrama de Valor Agregado..............................................................................................29
Mapa de Cadena de Valor...................................................................................................30
Simbología Utilizada............................................................................................................34
Herramientas usadas en Manufactura Esbelta (Lean Manufacturing).................................37
Conclusiones....................................................................................................................... 48
CAPITULO III. Metodología Seis Sigma........................................................................................49Introducción......................................................................................................................... 50
Principios de la Metodología de Seis Sigma.......................................................................51
Métrica y Beneficios del uso de la Metodología Seis Sigma...............................................53
El modelo DMAIC ...............................................................................................................55
Definir....................................................................................................................... 55
Medir........................................................................................................................ 56
Analizar.................................................................................................................... 57
Mejorar..................................................................................................................... 58
Control...................................................................................................................... 59
Implementación................................................................................................................... 60
Distribución Normal.............................................................................................................62
Distribución Normal Estándar..............................................................................................64
Capacidad del Proceso.......................................................................................................66
Estudios de Capacidad y Habilidad del Proceso (Cp y Cpk)...............................................67
Conclusiones....................................................................................................................... 72
CAPITULO IV. Metodología Lean – Seis Sigma...........................................................................73Introducción......................................................................................................................... 74
Lean – Seis Sigma..............................................................................................................74
Interacción Lean y Seis Sigma............................................................................................78
Conclusiones....................................................................................................................... 79
CAPITULO V. Aplicación de la Metodología Lean – Seis Sigma................................................80Introducción......................................................................................................................... 81
Metodología......................................................................................................................... 82
Resultados y Análisis..........................................................................................................83
Conclusiones..................................................................................................................... 114
CONCLUSIONES.......................................................................................................................... 116RECOMENDACIONES.................................................................................................................. 118BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................. 120
Glosario de Términos
BB Black Belt (Cinturón Negro)Ch Champion (patrocinadores de la Metodología Seis Sigma)Cp Índice que indica la Capacidad Potencial de un Proceso determinado.
Cpk Índice que indica la Habilidad de un Proceso determinado.
CTQ Critical to Quality ( Características específicas y medibles de un producto o proceso que son identificadas por los clientes como necesarias para su satisfacción.)
DOE Design of Experiments (Diseño de Experimentos)
DMAIC Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar (Define, Measure, Analyze, Control)
FMEA Failure Modes and Effects Análisis (Análisis de Modo Potencial de Falla y Efecto)
GB Green Belt (Cinturón Verde)
KPIV’s Key Process Input Variables (Variables Criticas de Entrada al Proceso)
KPOV’s Key Process Ouput Variables (Variables Criticas de Salida del Proceso)
MBB Master Black Belt (Maestro Cinturón Negro)
SIPOC Mapa de Proceso que ayuda a identificar Proveedores (Suppliers), Entradas (Inputs), Pasos del Proceso (Process Steps), Salidas (Outputs), y Clientes (Customers)
TPM Total Productive Maintenance (Mantenimiento Productivo Total)
VOC Voice of the Customer (Voz del Cliente)
VSMValue Stream Map (Mapa de flujo de valor que incluye el flujo de materiales, procesos y flujo de información).
Introducción
La industria farmacéutica, es un sector dedicado a la fabricación y preparación de
productos medicinales, para la prevención o tratamiento de las enfermedades. Los
productos fabricados en este sector son fármacos dosificados en diferentes
presentaciones, tales como, tabletas, cápsulas, suspensiones, jarabes, sobres para
administración oral, soluciones para inyección, óvulos y supositorios.
La industria farmacéutica es un sector que se desarrolla en un ambiente altamente
competitivo en el área de salud humana, con rápidos avances e innovaciones en cuanto
a nuevos desarrollos de productos, utilizando metodologías innovadoras tales como Seis
Sigma, Manufactura Esbelta, entre otros, los cuales ayudan a garantizar la calidad del
producto y el bienestar del cliente final “el paciente”.
Se entiende como “calidad” de acuerdo a uno de los pensadores sobre calidad
más destacados de los Estados Unidos “Philip Crosby”, el suplir los requerimientos de un
cliente, al lograr cumplir con estos logramos Cero Defectos1.
El presente estudio consiste en un análisis de proceso de manufactura por la
presencia de un evento de adherencia, presentado durante la etapa de compresión, lo
que provoca la obtención de tabletas con defectos, grandes pérdidas de producto por la
gran cantidad de merma, paros de maquinaria y mayores costos de recursos humanos y
materiales.
Las actividades que no agregan valor se denominan “muda”, es el nombre que se
le da a todo tipo de desperdicio que se presenta en los procesos. Son actividades por las
que el cliente no está dispuesto a pagar, entre las más comunes son “los inventarios” ya
que requieren espacio en planta, mano de obra adicional, transporte, entre otros2. Este
tipo de “muda” se puede dar en aquellos procesos que presentan fallas y por lo tanto,
requieren de más tiempo para ser finalizados.
1 CROSBY, Phillip (1987) Calidad sin lágrimas. México; CECSA2 REYES, Primitivo (2007) Eliminación de Muda, p. 2
Es de precisar que este evento ha sido identificado en otros sitios de manufactura
de la misma empresa, por lo que se ha tenido la necesidad de realizar investigaciones y
estudios que permitan disminuir, en lo posible, abatir con este tipo de problema. En este
sentido, con el objeto de emplear las mejores prácticas y determinar las acciones
necesarias que permitan mejorar las condiciones de la empresa, se realizó una revisión y
análisis de proyectos de mejora ya ejecutados previamente, así como los resultados
obtenidos en relación a problemas de adherencia en tableta, a fin emitir una propuesta de
implementación de acciones en la institución que permita abatir las debilidades
detectadas y optimizar los resultados.
Descripción del proceso para la obtención de Tabletas
Para poder iniciar con la fabricación de un producto es importante contar con materias
primas previamente evaluadas y aprobadas por el departamento de calidad, así de esta
manera pueden ser solicitadas para su uso. La materia prima se solicita por medio de una
orden de producción aprobada.
Posteriormente se pesan las cantidades de acuerdo a lo indicado en las Instrucciones de
Manufactura a fin de iniciar con el proceso de adición de materias primas y mezclado. En
esta etapa del proceso se envían muestras al departamento de calidad para el análisis del
principio activo.
Una vez aprobada la mezcla se prosigue con la etapa de secado, el cual tiene por objetivo
extraer humedad al producto para poder llevar a cabo las demás etapas del proceso, se
aplica una temperatura de unos 60 a 65 º C y un tiempo de unos 20 min
aproximadamente.
Del proceso de secado se obtiene una masa de sólidos la cual hay que triturar para poder
efectuar el proceso de tableteado, para esta tarea se utiliza un granulador para iniciar el
proceso de granulación, el cual es el proceso de mezclado de un polvo en presencia de
un líquido (solución aglutinante) para formar el gránulo. Este proceso disminuye el riesgo
de segregación y producción de finos relacionada con la compresión de tabletas. La
granulación ocurre por la formación de enlaces tipo puentes de hidrógeno entre las
partículas primarias.
Durante el tableteado el producto se pesa para estandarizar y se deposita en punzones
utilizando unas pistolas que funcionan por compresión directa. Se toman nuestras para
analizar friabilidad, desintegración, disolución y por ciento de dureza; si el producto
cumple con los estándares establecidos entonces se procede al proceso de recubrimiento
que consiste en dotar a las tabletas de una capa entérica cuyo objetivo es enmascarar el
sabor, dar un aspecto más estético y tratar de prevenir molestias gástricas.
El proceso de recubrimiento se hace depositando las tabletas en un bombo que gira y
luego estas son roseadas utilizando unas pistolas roseadoras. Al término del
recubrimiento el producto es enviado a su acondicionamiento, el cual puede ser el
blisteado que consiste en depositar las tabletas en unos estuches especiales compuestos
de plásticos con recubrimiento de aluminio. Finalmente, una vez que el producto ha sido
blisteado es previamente evaluado y analizado por el departamento de control de calidad
y de cumplir con los estándares establecidos pasa al área de empaque donde el producto
se embala en cajas de cartón y luego se llevan al área de almacenamiento donde se
deposita el producto terminado.
En la Fig. 1, se puede observar por medio de un diagrama de bloques, el resumen de los
principales pasos que se llevan a cabo durante la fabricación de tabletas.
Solicitud de Materias Primas
Pesado y Mezclado
Secado
Granulacion Adición de la solución aglutinante
Recipiente de Acero inoxidable
Tableteado
Recubrimiento
Des integrante y Lubricante Tamizado
Mezclado
Control en Proceso
Control en Proceso
Blisteado y Empaque
Estabilidad de la mezcla
Estabilidad de las tabletas
Aprobacion
Fig. 1. Pasos principales durante la fabricación de tableta
Contenido CapitularCon el propósito de facilitar el entendimiento de la manera en que se encuentra estructurado este estudio, a continuación se muestra
el mapa mental el cual nos permitirá mostrar de forma armónica la planeación estructurada para lograr nuestro objetivo.
Fig. 2. Diagrama del Contenido Capitular.
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CAPITULO I.
FUNDAMENTO METODOLOGICO
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Introducción
El desarrollo de la calidad ha sido más o menos continuo durante los últimos 100 años.
Aunque la calidad existía anteriormente a ese tiempo, su persistente interés y su
denominación de calidad trajeron los cambios que observamos en la sociedad actual. Este
desarrollo no es atribuible solamente a una persona o a unas pocas, sino a la práctica de
las estrategias de dirección a través de los años, que buscaban satisfacer las necesidades
y deseos de los clientes, las cuales nos ha traído a la actual era de la calidad. 3 Una de las
herramientas usadas para mantener la calidad del trabajo es por medio de la medición del
mismo. A través de los años dichos estudios han ayudado a solucionar multitud de
problemas de producción y a reducir tiempos y costos.
En la actualidad, para poder medir o cuantificar la producción en las empresas es
necesaria una estimación de los tiempos de los procesos. Uno de los principales problemas
que se presentan en la empresas es analizar los tiempos de proceso de cada uno de los
productos que fabrica la empresa, sin embargo no se realiza por falta de tiempo y
presupuesto, lo que conlleva a la búsqueda y aplicación de nuevos métodos y técnicas para
determinar los elementos que conforman los procesos de fabricación.
El estudio de Tiempos y Movimientos fue un elemento esencial en la práctica de la
dirección científica, cuyo apogeo tuvo lugar a fines del siglo XIX y principios del XX. El
estudio de los tiempos, basado en los trabajos de Frederick W. Taylor, se utilizaba sobre
todo para establecer estándares de tiempo y unidades de pago. Taylor es el fundador del
movimiento conocido como organización científica del trabajo. El pensamiento que lo guía
es la eliminación de las pérdidas de tiempo, de dinero, etc, mediante un método científico.
Afirma que “el principal objetivo de la administración debe ser asegurar el máximo de
prosperidad, tanto para el empleador como para el empleado”.
El estudio de los movimientos, desarrollado por Frank y Lillian Gilbreth, se utilizaba
especialmente para analizar y perfeccionar los métodos de trabajo. Gradualmente, se ha
ido extendiendo el uso combinado de los estudios de movimientos y de tiempos, que
proporcionan un medio para determinar los mejore métodos de trabajo y para medir sus
elementos. Con ellos es posible establecer el estándar para un día de trabajo medio y el
tiempo necesario para llevar a cabo una tarea específica.
3 JAMES, Paul (2001). Gestión de la Calidad Total. Un texto introductorio. Madrid; Prentice Hall. p. 28.
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Los Gilbreth definieron originalmente el estudio de movimientos como el análisis de
los movimientos utilizados para llevar a cabo una operación o una actividad, con el fin de
eliminar todos los esfuerzos inútiles y de elaborar la secuencia óptima de movimientos que
maximizará la eficacia. Sin embargo este estudio no abarca solo el análisis de los
movimientos realizados para llevar a cabo el trabajo, sino que considera las herramientas,
el equipo y los materiales empleados por el trabajador, así como las condiciones de trabajo.
Su objetivo es elaborar un método de trabajo cuyos resultados sean una elevada
productividad, un costo reducido y un mínimo cansancio para el operador. 4
Una herramienta de visualización que ayuda a entender y a aerodinamizar procesos del
trabajo es el método de Mapeo de Cadena de Valor (Value Stream Mapping). El Mapeo de
la cadena de valor ayuda a identificar el flujo de eventos en el proceso, con el fin de
realizar mejoras enfocadas a proporcionar productos y servicios utilizando los menores
recursos con tiempos de respuesta mínimos y alta calidad.5
El concepto radica en hacer el mayor esfuerzo en lograr la fluidez de los procesos centrales
de la empresa, lo cual implica una interrelación funcional que se basa en la cooperación.
Entre los procesos centrales se encuentran:
• Realización de nuevos productos
• Administración de inventarios (las materias primas y los productos terminados en los
lugares correctos y en el momento correcto)
• Trámite de pedidos y de entrega
• Servicio a clientes.
Sólo aquellas empresas que quieran permanecer y competir en el nuevo orden económico
deberán tener capacidad de respuesta en entregas, calidad, innovación, desarrollo de
nuevos productos y precios, similar al de las empresas internacionales de clase mundial.
Bajo estas circunstancias, países como México se ven en la rigurosa necesidad de
implementar nuevas metodologías de optimización de su cadena de valor, para mejorar sus
ganancias y recuperar mercado. Por ejemplo, se han identificado factores relevantes que
los clientes valoran y que les permiten elegir o no elegir a una empresa. La eficiencia del
proceso interno de producción afecta significativamente en la lealtad de los clientes, debido
a retrasos en entregas, ya que afectan el nivel de servicio que perciben. Cuesta
4 HEYEL, Carl (1997). Enciclopedia de gestión y Administración de Empresas. España; Grijalbo.5 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 12
aproximadamente diez veces obtener un nuevo cliente que conservarlo. Por lo anterior, es
importante enfatizar en la calidad de servicio, producto y retención de clientes. Se ha
identificado a la metodología Lean – Sigma como una alternativa para la resolución de la
problemática antes mencionada.
Página 13
Planteamiento del Problema.
En la Planta S.A de C.V. dedicada a la manufactura de productos farmacéuticos, se
tienen inventarios de producto a granel por la presencia de problemas durante su
manufactura. Debido al impacto financiero que esto representa, es de gran importancia
aplicar las herramientas adecuadas para poder identificar en donde radica el problema.
Uno de los principales problemas a los cuales se enfrentan estas empresas son los
problemas en sus procesos de manufactura de productos, debido a que no son del todo
robustos ó controlados.
Se realizó un análisis al producto en donde se presenta el problema, durante todo el
proceso para identificar el impacto que representa este evento. De acuerdo a la información
obtenida durante varios lotes de manufactura, se obtuvo los siguientes resultados:
Problema presentado: Pegado de tabletas.
Este problema trae como resultado la obtención del rendimiento bajo por el alto rechazo de
tabletas con el defecto de pegado:
Para un tamaño de lote de 266, 750 tabletas se realizó un muestreo de 800 tabletas para
contabilizar el número de defectos. Esta cantidad si se obtiene el equivalente número de
defectos en un tamaño de lote industrial se obtendrían los resultados de la tercera columna
de la Tabla 1.1.
LoteNumero de
defectosn = 800
Numero de defectos en un
Tamaño Industrial
Lote 1 20 26, 675.00Lote 2 166 221, 402.50Lote 3 20 26, 675.00
Tabla 1.1. Cantidad de defectos en tamaño de lote piloto y el equivalente en un tamaño de lote industrial.
Tiempos de Proceso:
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En la gráfica 1.1, se muestra los tiempos de proceso que son requeridos para ambos
tamaños de lote y los tiempos de proceso invertidos cuando se presenta el problema de
pegado en tabletas.
ProblemaEstandar
50
40
30
20
10
Lote
Tiem
po (h
)Lote pilotoLote Industrial
Variable
Tiempos de Manufactura
Gráfica 1.1. Tiempo de proceso en lote piloto y en lote industrial.
Esta situación ocasiona que la organización tenga que invertir en pagos de tiempos extras,
costo de uso de equipo y atraso en el plan de producción por la ocupación de equipo y
espacio.
De acuerdo a lo anterior (la ineficiencia, falta de robustez en el proceso y el desperdicio que
se genera), estos eventos favorecen a que la organización tenga que invertir más para la
manufactura de este producto y como consecuencia se propicia un incremento en el costo
unitario, por lo que la competitividad de la empresa se ve afectada frente a las demás.
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Por tal motivo algunas de las preguntas para la formulación del problema serían:
¿Es posible eliminar costos innecesarios en la manufactura de las tabletas por medio de la
aplicación de la metodología Lean – Seis Sigma?
¿Los tiempos de proceso de manufactura tienen impacto en los resultados de la empresa?
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Justificación
El presente estudio servirá para evaluar y determinar cuáles son los parámetros claves para
la obtención de tabletas con características dentro de los límites de aceptación. Así mismo
determinar cuál es el proceso adecuado a seguir para la obtención de resultados
satisfactorios.
El resultado del análisis de este caso, aplicando las herramientas Lean – Seis Sigma,
beneficiará a la empresa, para evitar gastos extras que se presentan en la manufactura de
este producto (tales como, tiempos, materiales, materias primas, personal, uso de equipo y
espacio), como también en el robustecimiento del proceso reduciendo las variaciones que
puedan afectar la calidad del producto y como consecuencia el rechazo del mismo.
El estudio de la aplicación de la metodología Lean – Seis Sigma en un proceso similar
farmacéutico, nos ayudará a conocer el proceso y por consiguiente la obtención de
información que es necesaria para el mejoramiento y robustecimiento del proceso evitando
en la medida de lo posible, desperdicio.
Es importante mencionar que éste presente estudio es referente a una aplicación de la
metodología Lean – Seis Sigma previamente realizada, de un problema que se presentó
dentro de la misma empresa en otro sitio de manufactura, obteniendo resultados
satisfactorios, eliminando problemas de compresión así como reduciendo tiempo de
proceso, por lo que se analizará por etapas y se tomarán como referencia de aplicación
para problemas similares.
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Delimitación del Estudio
Este estudio fue realizado dentro de las instalaciones de una industria de giro farmacéutico,
enfocándose únicamente en la manufactura del producto que va desde la granulación hasta
la obtención de tabletas.
Fig 1.1. Diagrama de delimitación del estudio.
Objetivo General
El objetivo de este estudio es el análisis de un caso en donde fueron aplicadas las
herramientas Lean-Seis Sigma, utilizadas para la reducción de los costos extras que se
está generando al manufacturar un producto farmacéutico así como también para la
reducción de tiempo de proceso, mejora en rendimiento y disminución del riesgo potencial
de que el producto sea rechazado y enviado a destrucción.
Objetivos Específicos
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Revisar y analizar el proceso de manufactura de las tabletas que presenta este
problema.
Identificar los posibles puntos de mejora en el proceso de manufactura y
compresión.
Aplicar la metodología Lean – Sigma para establecer una propuesta de mejora en la
manufactura de este producto y por consiguiente una reducción y/o eliminación de
los gastos extras que se generan.
Metodología del Proyecto
La gestión del tiempo y robustez determina los beneficios de una empresa. El tiempo es
equivalente a beneficios por lo que el presente estudio, busca que con el análisis y
diagnóstico de los procesos de manufactura y tiempos invertidos, se logre una
reducción de ciclo de vida, ya que la fabricación en ciclos acelerados mejora la
productividad, flexibilidad y la sensibilidad al mercado, siguiendo una metodología
sistemática como Lean – Sigma.
En función de la metodología Lean - Sigma se tienen los siguientes objetivos para las
diferentes fases:
Definición- Definir el proceso de manufactura del producto objetivo.
Medición- Establecer un plan de recolección de datos
- Medir tiempos reales observados e identificarlo en un Mapa Actual
- Identificar factores que intervengan en el aumento de los tiempos de manufactura
Análisis- Analizar el valor agregado y los tiempos de cada paso del proceso
- Analizar los elementos variables
- Identificar los factores relevantes que influyen en el tiempo de ciclo.
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Mejora- Generación y evaluación de soluciones a los factores relevantes que influyen en el
tiempo de ciclo
- Selección de las mejores soluciones
- Generación de un plan de implementación de las mejoras.
Control- Documentar las soluciones
- Capacitar en los métodos de trabajo modificados
- Desarrollar un plan de control para mantener la solución.
ConclusionesEn este Capítulo I, se indica el enfoque del estudio, indicando el paso del proceso que será
analizado por etapas y de esta manera poder tomarlo como referencia en casos similares,
en donde, el objetivo principal es la reducción del costo extra e innecesaria, que se está
generando al manufacturar un producto farmacéutico en especifico. Se recurrirá como
apoyo para lograr el objetivo, el uso de algunas herramientas principales que contempla la
metodología Lean – Seis Sigma.
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CAPITULO II.
METODOLOGÍA MANUFACTURA ESBELTA (LEAN MANUFACTURING)
Página 21
IntroducciónLa Manufactura Esbelta (Lean Manufacturing), es una metodología que ante todo busca
eliminar desperdicio de los procesos y reestructurarlos para hacerlos más eficientes,
rápidos y ágiles a la hora de responder a las necesidades de los clientes. El tiempo
transcurrido total (“lead time”) es la principal métrica sobre la que trabaja. Las herramientas
son más visuales y la ejecución se estructura normalmente de forma más explosiva (Kaizen
Events).
El término Lean (Esbelta) fue acuñado por un grupo de estudio del Massachussets Institute
of Technology para analizar en el nivel mundial los métodos de manufactura de las
empresas de la industria automotriz. El grupo destacó las ventajas de manufactura del
mejor fabricante en su clase (la empresa automotriz japonesa Toyota) y denominó como
“lean manufacturing” al grupo de métodos que había utilizado desde la década de los años
sesenta y que posteriormente se afinó en la década de los setenta con la participación de
Taiichi Onho y Shigeo Shingo, con objeto de minimizar el uso de recursos a través de la
empresa para lograr la satisfacción del cliente, reflejado en entregas oportunas de la
variedad de productos solicitada y con tendencia a los cero defectos6.
La Manufactura Esbelta es un conjunto de varias herramientas, las cuales buscan eliminar
todas aquellas operaciones que no le agregan valor al producto o servicio de la empresa.
De esta manera, cada actividad realizada será ampliamente más efectiva que antes. Todo
esto, bajo un marco de respeto a los derechos del trabajador y la búsqueda constante de su
satisfacción en el puesto de trabajo7.
6 REYES, Primitivo (2002). Manufactura Delgada (Lean) y Seis Sigma en empresas mexicanas: experiencias y reflexiones, Revista Contaduría y Administración, No. 205, p. 53.7 http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/prospectivalean/default2.asp [Octubre, 2008]
Página 22
Evolución del Pensamiento Lean8
James Womack (1990) introduce el término de Manufactura Lean después del estudio de 5
años del MIT en la industria automotriz en 1991, con las prácticas de manufactura de
Toyota para reducir muda.
En 1903 Henry Ford fabrica el modelo A y en 1908 el modelo T, reduce el tiempo de ciclo
de 514 a 2.3 minutos. En los años 1920’s entra GM al mercado. En 1950 Eiji Toyoda de
Toyota visita la planta de Ford para implantar mejores métodos en Japón con Taichi Ohno
su genio de producción.
Definición de LeanLean agrupa los métodos para tener flexibilidad y minimizar el uso de recursos (tiempo,
materiales, espacio, etc.) a través de la cadena de valor completa (proveedores,
distribuidores y clientes) para lograr la satisfacción y lealtad del cliente.
La Empresa Lean9 Muchas empresas se están transformando en empresas Lean, reemplazando sus formas
de producción masivas para inventario, con sistemas Lean, para mejorar la calidad, eliminar
desperdicios, y reducir tiempos de respuesta y costos totales.
El sistema Lean enfatiza la prevención de Muda o desperdicio, es decir: cualquier tiempo
extra, personal adicional, o material que se consume al producir un producto o servicio, sin
agregarle valor. Un sistema Lean utiliza herramientas y técnicas específicas para reducir los
costos, entregas justo a tiempo (en la cantidad requerida, a la localidad adecuada, en el
tiempo en que se requiere), y reducción de tiempo de ciclo.
8 REYES, Primitivo (2007), Manufactura Lean (Esbelta). p. 39 REYES, Primitivo (2007), Manufactura Lean (Esbelta). pp. 5-8
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Existen siete tipos de MUDA ó desperdicios principales las cuales se describen en la
siguiente tabla:
1. Muda de sobreproducción. Ocurre cuando las operaciones continúan después
de que han sido paradas. Como resultado se tiene:
productos no requeridos y productos fabricados
antes de que los requiera el cliente. Además, cuando
es planeada, se hace por fallas anticipadas de
máquinas, rechazos, capacidad de máquinas, etc.
2. Muda de inventarios excesivos. No relacionados con el pedido del cliente. Incluye
exceso de materias primas, WIP y productos
terminados. Para mantener los inventarios se
requiere espacio en planta, transporte, montacargas,
sistemas de transportadores, personal adicional,
intereses devengados por inventarios de materiales,
hasta encontrar un cliente que los compre. Son
afectados por polvo, humedad y temperatura,
deterioración y obsolescencia. También incluyen
materiales de mercadotecnia o refacciones sin uso.
3. Muda de movimientos innecesarios Se refiere a los pasos adicionales de los empleados
para trabajar en layouts ineficientes, con defectos,
reprocesos, sobreproducción, e inventarios
excesivos o faltantes. Como en el transporte, los
movimientos toman tiempo y no agregan valor al
producto o servicio. Para la ergonomía, se sugiere
analizar cada estación, el operador no debe caminar
demasiado, cargar pesado, agacharse demasiado,
tener materiales alejados, repetir movimientos, etc.
El Layout de planta inadecuado genera distancias
recorridas excesivas. Por ejemplo traer materiales de
uso frecuente de un lugar lejano a la estación de
trabajo.
4. Muda de procesos adicionales Se realizan cuando se presentan defectos, hay
sobreproducción o faltante de inventario, incluyen
reprocesos, retrabados, manejo y almacenamiento y
utilizan operadores de línea y de mantenimiento para
corregir los problemas. También se presentan
cuando se corrigen errores administrativos.
5. Muda de espera Se refieren a los periodos de inactividad en un
proceso debido a que las operaciones anteriores a
una estación de trabajo no se desarrollaron a tiempo,
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no agregando valor al producto. Se tienen esperas
por operadores y máquinas ociosas causado por
desbalances de línea, falta de partes o tiempos
muertos de máquina
6. Muda de transporte y Movimientos innecesarios
De materiales, tales como WIP, material que se
transporta de una operación a otra. Se debe
minimizar por dos razones: agrega tiempo muerto al
proceso, ya que no agrega valor y puede inducir
daño al producto o materiales durante el transporte.
7. Muda de defectos Son productos o aspectos del servicio que no
cumplen las especificaciones o expectativas del
cliente. Los defectos tienen costos ocultos, por
devoluciones, demandas y pérdida de ventas.
También ocurren una diversidad de errores en las
áreas administrativas.
Tabla 2.1. Los 7 tipos de Muda.
Una empresa gestionada bajo la filosofía de Empresa Lean puede lograr beneficios tales
como:
1. Reducir la cadena de desperdicios dramáticamente.
2. Reducir costos de producción.
3. Reducir inventario y el espacio en el piso de producción, almacenaje y puntos de venta.
4. Crea sistemas de producción más robustos.
5. Crea sistemas de entrega de materiales apropiados.
6. Mejora la distribución de plantas para aumentar la flexibilidad.
7. Reduce el tiempo de entrega (Lead time).
8. Mejora la calidad.
9. Optimiza la mano de obra.
10. Garantiza mayor eficiencia de equipo.
11. Minimiza tiempos de espera (los retrasos).
El pensamiento Lean ofrece una completa y real alternativa para los profesionales,
empresas, organismos, instituciones y naciones latinoamericanas de implementar hacia su
interior una filosofía-cultura enfocada a mejorar su posición competitiva, lograr alta
eficiencia, disminución de desperdicios y mejora continua.
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Todas estas técnicas, metodologías y/o filosofías de producción, como se les ha llamado,
son complementarias, ninguna sustituye a la otra, al contrario, se complementan e integran
en una gran forma de gestión empresarial, buscando ante todo el eliminar desperdicios o
redundancias propias de su naturaleza10.
10 www.apics.org.mx Artículo elaborado en coordinación con APICS Capítulo México, la Asociación para la Administración de
Operaciones. Titulo: Pensamiento Lean. [Octubre, 2008]
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Fórmula de Reducción de Costo11
Como se podrá observar, la reducción de costo no es una fórmula matemática, sino una
forma (procedimiento) para pensar en cómo reducir los costos. Antes de poder reducir un
costo, necesitamos comprenderlo y para poder hacerlo analizaremos la siguiente tabla:
PREGUNTAS PARA CADA BUSCAR ESTOS RESULTADOS
Por qué Operación Eliminar
Qué Transporte Combinar
Cuándo Almacenamiento
Quién
Dónde Inspección Redireccionar
Cómo Retardo Simplificar
Tabla 2.2. Fórmula de reducción de costo.
- La primer columna de la Tabla 2.2 es una lista de las seis preguntas que se sugieren
hacer para entender cualquier costo. En la fórmula de reducción de costos,
preguntamos por qué, qué, cuándo, quién, dónde y cómo con cada operación que
se efectúa en todos los componentes. Siempre que transportemos un componente,
preguntamos de nuevo por qué, qué, cuándo, quién, dónde y cómo, de tal manera
que comprendamos todos los movimientos que se hace en el proceso de fabricar un
producto.
- La segunda columna de la Tabla 2.2, indica que hacemos las seis preguntas de la
columna 1 en toda la operación, transportación, almacenamiento, inspección y
retardo. Las cinco cosas que se listan en la columna 2 son las únicas que pueden
ocurrirle a un componente mientras esta en nuestra planta de manufactura.
Una vez hechas las seis preguntas (columna 1) sobre las cinco cosas que le pueden
suceder a un componente de producción (columna 2), sabemos qué necesita ocurrir en
nuestra planta de manufactura para fabricar un componente. Si estudiamos todos los
componentes de un producto, sabemos exactamente como se manufactura. Una vez
que lo sepamos, cuestionamos todos los pasos a fin de eliminar algunos, combinar
otros, cambiar la secuencia de unos más y finalmente simplificar.
11 MEYERS, Fred E. (2001). Estudio de tiempos y movimientos para la manufactura ágil. New Jersey, EUA; Prentice Hall. (Versión en español de la obra Motion and time study: for lean manufacturing). pp. 74 – 75.
Página 27
- La tercera columna de la Tabla 2.2, representa la sustancia de la fórmula de
reducción de los costos. Hacemos las preguntas siguientes:
1. ¿Puedo eliminar este paso?
2. ¿Puedo combinar este paso con otro u otros?
3. ¿Puedo reorganizar los pasos para hacer el flujo más breve o uniforme?
4. ¿Puedo simplificar el paso?
Estas cuatro preguntas deben hacerse en este orden, ya que el paso de eliminación puede
ser el que ahorre el máximo, en tanto que el de simplificación producirá el porcentaje más
pequeño de ahorros. Por ejemplo, ¿por qué tratar de simplificar un paso que puede o debe
ser eliminado?.
El paso eliminado puede ser cualquier operación, transporte, almacenamiento, inspección o
retardo. Probablemente los retardo son los más fáciles de eliminar, y la manufactura ágil
exige que lo hagamos. La reducción de tamaño de lote sería un ejemplo de simplificación.
La eliminación de operaciones es más difícil y rara pero siempre debemos de intentarlo. La
pregunta “¿por qué es necesaria esta operación, transporte, almacenamiento, inspección o
retraso?” nos puede llevar a eliminar el paso.
Las técnicas de los análisis de métodos que se verán a continuación nos ayudará a definir
los pasos – todos los pasos (operación, transporte, almacenamiento, inspección y retraso) –
de manera que podamos aprender tanto como sea posible, mejorar los métodos y reducir
costos.12
12 MEYERS, Fred E. (2001). Estudio de tiempos y movimientos para la manufactura ágil. New Jersey, EUA; Prentice Hall. (Versión en español de la obra Motion and time study: for lean manufacturing). pp. 75 – 77.
Página 28
Mapa de Proceso 13
Para poder entender a un proceso es necesario crear un mapa del mismo, en el cual nos
permite identificar el valor agregado y no agregado, determinar los tiempos invertidos, así
mismo nos muestra todo el manejo, inspección, operaciones, almacenaje y retrasos que
ocurren en cada componente con forme se mueve por la planta del departamento de
recepción al de embarques.
Uno de los principales objetivos por lo que se utiliza el Mapa de Proceso es para crear un
entendimiento común, clarificar los pasos de un proceso, descubrir problemas en el
proceso, conocer cómo opera el proceso, ayuda a identificar oportunidades de mejora
(complejidad, desperdicios, retrasos, ineficiencias y cuellos de botella).
¿Qué es un proceso?
Proceso es un conjunto de actividades estructuradas (organización lógica de personal,
materiales, energía, equipo e información) y medidas para producir una salida o resultado
en particular para un cliente o mercado en particular. Implica un gran énfasis en cómo se
realiza el trabajo dentro de la organización.
Diagrama de Valor Agregado14
El diagrama de flujo de valor identifica todas las actividades involucradas en el
producto clasificándolas como: las que agregan valor percibido por el cliente, las que no
agregan valor pero son necesarias para el proyecto, las que no agregan valor y pueden ser
eliminadas. Valor es por lo que paga el cliente.
Actividad de Valor Agregado: Son aquellas operaciones que transforman, convierten o
cambian un producto o servicio, las cuales son apreciadas por el cliente y está dispuesto a
pagar por ellas.
Actividad de No Valor Agregado: Son aquellas operaciones o actividades que consumen
tiempo y recursos, pero que no agregan valor al producto o servicio, por las cuales el cliente
13 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]14 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 29
no está dispuesto a pagar por ellas (almacenamientos, transportes, movimientos,
inventarios, etc).
Ventana del Valor Agregado: Esta ventana (Tabla 2.3), nos ayuda a identificar las
actividades necesarias o no necesarias y las actividades que agregan valor o que no
agregan valor dentro de un proceso, dichas actividades deben recibir un tratamiento
especial dependiendo de cómo se indica en la Tabla 2.315:
Tabla 2.3. Ventana del Valor Agregado
Mapa de Cadena de Valor16
(Value Stream Mapping)
Es una herramienta el cual nos sirve para identificar fuentes de ventaja competitiva. El
propósito es que en las actividades realizadas dentro de una empresa puedan aportarle a
un buen mejoramiento y lo antes mencionado la ventaja competitiva potencial.
Su propósitos es identificar las actividades de valor agregado y no agregado el cual nos
dice que el valor agregado son todas las actividades de transformación de un producto y las
de no agregado son aquellas en las que aunque estén presentes no afecta o no transforma
de ningún tipo al producto, en si un ejemplo de ello es el de almacenar, transporte,
inspecciones, etc.
Cadena de valor: El término se refiere a todas las actividades que la empresa debe realizar
para diseñar, ordenar, producir, y entregar los productos o servicios a los clientes.
15 REYES, Primitivo (2006). Mapeo de la Cadena de Valor- Manual del participante, p. 2216 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 30
AGREGA VALOR SI NO
NE
CE
SAR
IAN
O
SI
MEJORARLA MINIMIZARLA
VENDERLAAL
CLIENTEELIMINARLA
La cadena de valor tiene tres partes principales:
El flujo de materiales, desde la recepción de proveedores hasta la entrega a los
clientes.
La transformación de materia prima a producto terminado.
El flujo de información que soporta y dirige tanto al flujo de materiales como a la
transformación de la materia prima en producto terminado.
La cadena de valor de manufactura es el conjunto de acciones (tanto de valor agregado
como las que no agregan valor) que se requieren para transformar el producto desde la
materia prima hasta el producto terminado (puerta a puerta), la cadena de valor completa
puede incluir proveedores y clientes.
Beneficios del Mapeo de la cadena de valor
Ayuda a visualizar el flujo de producción
Ayuda a visualizar las fuentes del desperdicio o Muda
Suministra un lenguaje común sobre los procesos de manufactura
Vincula los conceptos y las técnicas Lean
Forma la base del plan de ejecución, permitiendo optimizar el diseño del flujo de
puerta a puerta
Muestra el enlace entre el flujo de información y el flujo de material
Permite enfocarse en el flujo con una visión de un estado ideal o al menos mejorado
Página 31
Flujos de material y de información17
Además del flujo de materiales en el proceso de producción, se tiene otro flujo que es el de
información que indica a cada proceso lo que debe producir o hacer en el paso siguiente.
Son dos caras de la misma moneda y se deben trazar ambos.
FAMILIA DE PRODUCTOS
Lo primero que debe de hacerse antes de iniciar un mapa de la operación es buscar
una familia de productos.
Una familia de productos es aquel grupo de productos que pasan por procesos
similares y equipo común en el flujo.
Si se tiene una mezcla compleja de productos, se puede crear una matriz con los
pasos de ensamble en un eje y los productos en la otra.
Equipos y pasos del proceso
1 2 3 4 5 6 7 8
A X X X X X
B X X X X X X
C X X X X X X
D X X X X
E X X X X
F X X X
G X X X X X
H X X X X
Tabla 2.4. Tabla de Familia de Productos
17 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 32
Se debe señalar que al hacer un mapeo de una familia de productos se cruzan las
barreras organizacionales de la compañía, por lo que es conveniente contar con un
responsable del proceso de mapeo que entienda el flujo del valor y lo mejore.
Puesto que en las empresas se tiende a estar organizadas por departamentos y
funciones, en lugar de estarlo por el flujo de pasos que crean valor en una familia de
productos, frecuentemente se controlara con que –”sorpresa” – nadie es responsable
de toda la cadena de valor!!!!!
Para evitar el fenómeno de islas funcionales separadas, se necesita una persona que
comprenda y coordine las actividades (Fig. 2.1) de la cadena de valor completa para
una familia de productos, así como de coordinar su mejora, para no dejar partes del
flujo del proceso al azar, evitando que sólo se optimicen las partes individuales desde
su propia perspectiva pero no desde la de la cadena de valor.
Fig. 2.1. Coordinador de actividades.
Definir todas las actividades para diseñar, ordenar y proveer un producto especifico,
desde la orden hasta su entrega, desde la materia prima hasta las manos del cliente,
sin omitir ningún paso.
Puntos del MapeoEsto incluye:
El flujo de la información
El flujo de materiales
El inventario en proceso (WIP)
Las actividades que no añaden valor
El flujo de la transportación
Página 33
Proceso 3
Proceso 1
Kaizen!!!
Proceso 2
Kaizen!!!
Kaizen!!!
Quién ve toda
lacadena de
valor?
Cliente
Simbología Utilizada18
En la Fig. 2.2 se muestran los iconos y símbolos para el mapeo del estado actual y futuro,
éstos se dividen en tres categorías: íconos de material, íconos de información e íconos
generales. En la Tabla 2.5, se define cada uno de los iconos usados para el mapeo de la
cadena de Valor.
Fig. 2.2. Elementos claves usados para el mapeo de la cadena de valor.
ICONO REPRESENTA NOTAS
ICONOS DE MATERIAL
Proceso de Manufactura
Una caja es igual a un área de flujo continuo. Todos los procesos deben ser identificados.
Control de Producción
Las cajas de proceso se utilizan para identificar departamentos como control de producción.
18 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 34
Customer
FinishedProductMovement
Information
Electronic Information
Manual InformationSupplier
InventoryQuantity& TimeProcess
People
PUSHMovement
ProcessData
TotalLead TimeProcessing Cycle TimeProcess Cycle Time
Fuentes Externas
Usados para mostrar proveedores, clientes y procesos externos de manufactura.
Caja de datos del Proceso
Usada para registrar información respecto a un proceso de manufactura, departamento, etc.
Inventario Se debe anotar la cantidad y el trabajo que representa.
Camión de Embarque Anotar la frecuencia de embarques.
Sistema Pull(Movimiento de Material
de Producciòn)Material que es producido y movido hacia adelante antes de la necesidad del siguiente proceso; usualmente basado en una programación.Movimiento de Producto
Terminado al cliente
Supermercado
Inventario controlado de partes que son utilizadas para programar la producción en un proceso anterior.
Retirada FísicaRetiro de materiales normalmente del supermercado.
Secuencia de Flujo primeras entradas, primeras salidas.
Indica un dispositivo para limitar la cantidad y asegurar el flujo de materiales de primeras entradas – primeras salidas entre procesos. Debe indicarse la cantidad máxima.
ICONOS DE INFORMACIÒN
Información Manual Por ejemplo: programa de producción, programa de embarque.
Página 35
Información electrónica Por ejemplo: correo electrónico, fax, etc.
Kanban de ProducciónTarjeta o dispositivo que indica al proceso qué puede producir y da permiso para hacerlo
Kanban de Retirada
Tarjeta o dispositivo que jala al producto, indica al manipulador del material que obtenga y transfiera piezas (por ejemplo, desde el supermercado hasta el proceso de consumo)
Kanban de Señalización
Instrucción de producción. Indica cuando se encuentre un punto de reorden y otro lote necesita ser producido. Utilizado donde elproceso proveedor debe producir en lotes.
Círculo de RetiradaDa permiso para producir un tipo predeterminado y una cantidad
Ubicación de KanbanLugar donde los Kanban son colectados y mantenidos para su transporte.
Kanban por Lotes Llegada de tarjetas Kanban en lotes.
Nivelación de Carga
Herramienta para nivelar el volumen y mezcla de Kanban en un periodo especifico de tiempo
“Ve a ver”Programa de Producciòn
Ajustar programas basados en los niveles de inventario verificados físicamente.
ICONOS GENERALES
Página 36
Estallido KaizenSeñalamiento critico de necesidad de mejora de un proceso especifico.
Existencias de Seguridad/Reguladoras
Inventario de seguridad o amortiguador que debe de ser establecido.
Operador Representa una persona vista desde arriba.
Tabla 2.5. Definición de la Simbología utilizada para el mapeo de la cadena de valor
Herramientas usadas en Manufactura Esbelta (Lean Manufacturing)19
- Administración Visual
La Administración Visual es un conjunto de técnicas que:
Exponen los desperdicios o Muda para que pueda eliminarlos y prevenir su
recurrencia,
Hacen que los estándares de operación de la empresa sean conocidos por todos los
empleados para que puedan seguirlos fácilmente, y
Mejoran la eficiencia del espacio de trabajo a través de la organización.
19 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 37
Las técnicas de Administración Visual permiten a la empresa hacer lo siguiente:
1. Mejorar la calidad del “ciclo-completo-por-primera-vez” de sus productos o servicios
creando un ambiente que:
Prevenga la mayoría de los defectos y errores antes de que ocurran.
Detecte los errores y defectos que ocurran y permita una respuesta y corrección
rápida.
Establezca y mantenga estándares de cero errores, defectos y desperdicios.
2. Mejorar la seguridad del espacio de trabajo y la integridad del empleado:
Quitando riesgos.
Mejorando la comunicación al compartir información abiertamente a través de la
empresa.
Conforme con todos los estándares de trabajo, reportando desviaciones, y
respondiendo rápidamente a problemas.
Mejorar toda la eficiencia del lugar de trabajo y equipo, permitiendo a su
organización cumplir con las expectativas del cliente.
Reducir los costos totales.
Las 5 S’s20
Es un sistema que se recomienda para tener orden y limpieza, que permiten que se tengan
lugares de trabajo limpios y seguros, facilitar las tareas y hacerlas más satisfactorias al
realizarlas en estaciones de trabajo organizadas y libres de elementos inútiles, donde la
limpieza salte a la vista y que al final proporcione al empleado orgullo por su lugar de
trabajo. Las 5S´s son la herramienta clave para lograr la organización del área de trabajo.
Su objetivo es encontrar cualquier cosa y tener idea del estado de la operación en menos
de 30 segundos, por una persona familiarizada con el área de trabajo.
20 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 38
Seiri Clasificación
Seiton Orden
Seiso Limpieza
Seiketsu Estandarización
Shitsuke Disciplina
Tabla 2.6. Las 5’s
- Trabajo Estandarizado21
En la empresa Lean, una combinación de trabajo es una mezcla de gente, procesos,
materiales, y tecnología que se reúnen para realizar un proceso. Es la forma más eficiente
de fabricar productos sin desperdicio por medio de la mejor combinación de métodos de
trabajo. Los estándares de trabajo pueden servir para la capacitación, monitoreo del
desempeño y actividades de mejora continua.
Al dividir las tareas, es fácil identificar donde se tiene muda, para que los empleados tomen
acciones y encuentren la mejor forma de hacer las cosas. Los estándares tienen una alto
impacto en la calidad de los productos y servicios.
- Cambios Rápidos (SMED)22
El Cambio Rápido (Quick Changeover) es un método para analizar los procesos de
manufacturas en la empresa, para reducir los materiales, recursos especializados y tiempo
requerido de ajuste de equipo, incluyendo cambio de herramientas.
El uso del método de Cambio Rapido (Quick Changeover) le ayuda a su equipo de
producción a reducir tiempo muertos por la mejora de los procesos de ajuste de productos
nuevos y productos modificados, así también a mejorar actividades asociadas de
mantenimiento. Además, permite a la empresa a implementar efectivamente la producción
de lote pequeño o flujo de una pieza. Es decir; se da por la necesidad de producir lotes
pequeños de una gran variedad de productos.
Objetivo del SMED: Reducir el tiempo de preparación y ajuste, desde la última pieza de
producto anterior hasta 1a. pieza del nuevo.
21 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]22 Ibid.
Página 39
Manufactura Celular 23
Los inventarios “cubren” a los problemas
Se bajan los inventarios para forzar el sistema, se identifican las restricciones, se rompen
las restricciones enfocando los recursos, se repite el proceso en forma paulatina.
Un menor inventario en proceso (WIP) aumenta la velocidad de proceso, el volumen por
unidad de tiempo a través de un proceso aumenta conforme se reduce el WIP. Ver analogía
de las Rocas con la corriente.
23 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 40
Nivel de inventarios
Ineficiencias, desperdicios, retrabajos, t. muertos
Problemas
Problemas
Nivel de inventarios
Volumen 10,000 lts. 100 lt/min.
Volumen 500 lts. 100 lt/min.
Las distribuciones de planta departamentales implican procesos escondidos24.
Fig. 2.3. Ilustración de la planta escondida.25
Las distribuciones de planta con base al flujo hace que los procesos sean visibles. Se debe
cambiar departamentos productivos a celdas de manufactura.
Generalmente las empresas que posee una “planta escondida o fábrica oculta” dentro de sí
misma, está más preocupada en “hacer más” que en “hacer mejor”, en controlar y corregir
que en prevenir; por lo que estas empresas el encontrarse sobrecargadas de costos inútiles
y recursos ocupados pierden competitividad frente a empresas que mantienen un sistema
de calidad efectivo. Aquí es en donde se pueden encontrar los costos por pobre calidad,
tales como:
Costos por Fallas Internas: Se pueden definir como aquellos en los que incurre la
empresa como consecuencia de errores cometidos durante sus procesos y actividades,
pero que han sido detectados antes de que el producto o servicio sea entregado al cliente.
Se refiere a los costos que se comete antes de que el producto o servicio sea aceptado,
esto debido a que no todo el personal hizo bien su trabajo.
En otras palabras, son los costos generados por todas aquellas fallas detectadas antes de
la liberación o el embarque de productos o antes de realizar el servicio a los clientes.
Algunos ejemplos son:
24 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]25 REYES, Primitivo (2007), Manufactura Lean (Esbelta). p. 76
Página 41
La planta escondida
Fabricación Inspección Empaque Embarque
Desperdicio
Retrabajo Re Inspección!! Eliminar
esta plantaescondida !!
Y.tp=Rend. Antes de retrabajo=37% Y.final=90% Rend. con retrabajo
Retrabajos.
Altos niveles de inventario de seguridad.
Excesivo inventario no utilizado.
Prolongados tiempos de ciclo (cycle time).
Desperdicio de materias primas.
Desperdicio de producto.
Accidentes.
Rediseños.
Entregas a destiempo (backorder).
Honorarios por tiempo extra.
Oportunidades de negocio perdidas (pérdida de ventas por no contestar con rapidez
a la demanda o pérdida de ventas por previsiones incorrectas).
Capacidad inutilizada.
Rotación de personal (employee turnover).
Costos por fletes extraordinarios (reenvió de productos y documentos).
Averías de equipos y costos de reparación.
Corrección de errores contables.
Reinspección a causa de los rechazos.
Productos caducados.
Pérdida de tiempo por mala organización.
Espacios no utilizados26
3. Costos por fallas externas: Son todas aquellas fallas (o defectos) detectadas una
vez que el cliente ha recibido el producto o el servicio. La empresa soporta estos
costos porque el sistema de evaluación no detectó todos los errores. Estas resultan
en insatisfacción del cliente y son consideradas las más costosos.
26GEORGE, Michael L (2002). Lean Six Sigma: Combining Six Sigma Quality with Lean Speed, New York; McGraw-Hill.pp. 8 – 9.
Página 42
Algunos ejemplos son:
Reclamaciones.
Altos niveles de inventario.
Cuentas perdidas (pérdida de clientes por el mal servicio).
Resguardo y devoluciones (productos rechazados y devueltos).
Reparación de materiales devueltos.
Costos por recalls (retirar el o los productos del mercado).
Trabajo de seguimiento a reclamaciones.
Trabajo de seguimiento a problemas.
Costos por cancelaciones.
Costos por fletes extraordinarios.
Cuentas vulnerables.
Servicio al cliente por motivo de quejas.
Gastos de garantía.
Reparaciones posventa.
Capacitación del personal de reparaciones.
Informes y análisis de fallas.
Pérdida de imagen.
Procesos legales por reclamaciones27
3. Costos de Evaluación: Son los costos asociados con la medición, evaluación o auditoria
de productos o servicios para asegurar la conformidad con los estándares de calidad
requeridos para satisfacer al cliente. La razón de que se realicen estas actividades de
evaluación es porque la empresa no está segura de que los recursos invertidos en
prevención hayan sido totalmente eficaces. Algunos ejemplos son:
Honorarios por inspección (recibo, proceso y final).
Pruebas y ensayos (internas y externas).
Auditorias de calidad del producto / servicio y de los sistemas de calidad.
Control de proceso.
Costo inicial y de mantenimiento de los equipos de pruebas y ensayo.
27 GEORGE, Michael L (2002). Lean Six Sigma: Combining Six Sigma Quality with Lean Speed, New York; McGraw-Hill. pp. 12 – 16.
Página 43
Estudios sobre la satisfacción del cliente.
Medida del tiempo de espera del cliente.
Medida de indicadores de calidad, en general.
Medida de los procesos llevados a cabo en la organización.
4. Costos de prevención: costos de todas las actividades específicamente diseñadas
para prevenir la pobre calidad en los productos o servicios. Estos los costos mantienen
bajos los costos por fallas internas, externas y de evaluación. Entre los más importantes
encontramos28:
Planes de calidad.
Planeación de procesos.
Control de procesos.
Entrenamiento.
Revisión de diseño.
Programa de calidad con proveedores.
Estudios de capacidad del proceso.
Mantenimiento preventivo de los equipos.
Formación del personal directivo.
Procesos de selección.
Estudio de las expectativas de los clientes.
Reingeniería de procesos.
Manuales técnicos.
Descripción de puestos de trabajo.
Actividades para la prevención de defectos.
Preparación de normas de trabajo y de responsabilidades.
Sistemas de calidad, procedimientos y normas.
Actividades de prueba del producto/servicio.
Planificación de costos.
Planificación de programas informáticos.
Actividades de consulta a asesores.
Análisis de mercados.
28 GEORGE, Michael L (2002). Lean Six Sigma: Combining Six Sigma Quality with Lean Speed, New York; McGraw-Hill.pp. 12 – 16
Página 44
Datos históricos de fallos.
Sistema de recepción de quejas.
Descripción de los requisitos a los proveedores.
Actividades para concienciar en calidad.
Limpieza y orden.
Programación de las actividades.
Preparación y revisión de las especificaciones del sistema.
5. Costos por pérdida de oportunidad: Son los costos asociados a fallas en los
proceso de venta o comercialización (marketing).29
Las Celdas de Manufactura son unidades integradas que incluyen varias actividades de
Valor Agregado, las cuales cuentan con equipo y personal acomodados en la secuencia de
manufactura, ejecutan todas o la mayoría de las operaciones necesarias para completar ya
sea un producto o una secuencia mayor de producción.
La manufactura celular es una parte integral de las estrategias de la Manufactura de Clase
Mundial. Las operaciones celulares producen importantes mejoras en productividad, calidad
y tiempo de entrega. Sin embargo, debajo de su simplicidad aparente yacen conceptos
técnicos sofisticados tales como la tecnología de grupo, distribución de la planta,
optimización del tamaño de lote, teoría de restricciones, etc.
La Celda de manufactura Constituye la unidad básica de un sistema celular de producción.
Está integrada por un grupo de operarios y un grupo de máquinas que realizan
completamente la producción de una familia de piezas30.
29 GEORGE, Michael L (2002). Lean Six Sigma: Combining Six Sigma Quality with Lean Speed, New York; McGraw-Hill.pp. 20 - 21.30 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 45
Beneficios de Trabajar con Celdas de Manufactura:
Menores Tiempos de Entrega.
Mayor Flexibilidad.
Mejor Calidad.
Mínimo Inventario.
Menos Espacio.
Mejora en Cumplimiento a Clientes.
Pertenencia mediante Rediseño del Trabajo.
- KANBANSu significado en japonés es “etiqueta de instrucción”. Su principal función es ser una orden
de trabajo, es decir, un dispositivo de dirección automático que nos da información acerca
de qué se va a producir, en qué cantidad, mediante que medios y cómo transportarlo.
Kanban cuenta con dos funciones principales: control de la producción y mejora de
procesos. En este sistema de producción, el proceso se conduce de tal forma que cada
operación vaya jalando el producto necesario de la operación anterior, solamente a medida
que lo necesite31.
- Mantenimiento Preventivo TotalEl Mantenimiento productivo total (TPM por sus siglas en ingles) es una serie de métodos
que asegura que cada componente del equipo en un proceso de producción, siempre sea
capaz de realizar las tareas requeridas para que la producción nunca sea interrumpida. Es
una actividad continua que realza las actividades normales de mantenimiento al equipo e
involucra a todos los trabajadores32.
TPM ayuda a enfocarse y acelerar la mejoría que requiere el equipo para implementar
métodos como el flujo de una pieza, cambios rápidos y nivelación de carga como parte de
la iniciativa Lean de la empresa. TPM también ayuda a mejorar el desempeño a la primera
vez y niveles de calidad.
Su objetivo es maximizar la efectividad del equipo a través de toda su vida útil al
100%
31 FELD, William M (2002). Lean Manufacturing: Tools, Techniques and how to use them. New York: Santa Lucie. pp. 80-81.
32 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 46
Es Implantado y mantenido por diversos departamentos involucrados en los equipos
Involucra a TODOS los empleados, desde el operador hasta el director33.
- A prueba de Error (Poka Yokes)“Es bueno hacer las cosas bien la primera vez. Pero es aún mejor hacer que sea imposible
hacerlas mal desde la primera vez.”
En Japón: Poka - Yoke de Shigeo Shingo, Yokeru (evitar) Poka (errores inadvertidos).
Hacer que sea imposible el cometer errores. Es una técnica para eliminar los errores
humanos y de operación. Son técnicas simples y efectivas para eliminar o al menos reducir
los defectos y los errores que los producen para alcanzar calidad cero defectos. Es un
mecanismo usado para evitar la ocurrencia de defectos o errores.
Objetivo: Prevenir o detectar la ocurrencia de errores y defectos principalmente humanos.
- Justo a Tiempo (Just in Time) 34
Es un conjunto integrado de actividades diseñadas para alcanzar grandes volúmenes de
producción usando inventarios mínimos de materia prima, trabajo en proceso y productos
terminados. Por lo tanto, justo a tiempo es una filosofía industrial que consiste en la
reducción de desperdicio (actividades que no agregan valor) es decir todo lo que implique
subutilización en un sistema desde compras hasta producción35.
33 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]34 Ibidem.35 CHASE, R. B., Jacobs, R. & Aquilano, N (2002). Operation Management for Competitive Advantage, New York; McGraw-Hill p.174.
Página 47
- Mantenimiento Productivo TotalMantenimiento Productivo Total (Total Productive Maintenance) Este método se usa para
maximizar la disponibilidad del equipo y maquinaria productiva de manufactura, evitando las
fallas inesperadas y los defectos generados; el mantenimiento se logra al conservar la
maquinaria actualizada y en condiciones óptimas de operación a través de la participación
de diversos departamentos en un esquema parecido a la Calidad Total, pero enfocado a los
equipos de manufactura, este método se denomina Mantenimiento Productivo Total (TPM) 36.
- Kaizen BlitzEste método se utiliza para hallar una solución rápida a problemas se presentan en las
plantas de manufactura a través de un equipo de acción rápida, el término Blitz se refiere a
un ataque rápido de problemas, normalmente se trata de problemas sencillos de solucionar,
pero que afectan de manera importante a la producción, como primer paso se integran
equipos de acción rápida denominados Kaizen Blitz incluyendo a trabajadores, supervisor,
mecánicos, inspector, etc. El objetivo es aprovechar la larga experiencia de los operadores
para que identifiquen el problema y sus causas, aporten ideas y sugerencias y participen en
la implantación de las soluciones37
ConclusionesEl sistema Lean es una filosofía de gestión enfocada a la reducción de los 7 tipos de
"desperdicios" (sobreproducción, tiempo de espera, transporte, exceso de procesado,
inventario, movimiento y defectos) en productos manufacturados. Eliminando el despilfarro,
la calidad mejora y el tiempo de producción y el costo, se reducen. Las herramientas "lean"
(en inglés, "sin grasa" o "ágil") incluyen procesos continuos de análisis (kaizen), producción
"pull" (en el sentido de kanban) y elementos y procesos "a prueba de fallos" (poka yoke).
36 FELD, William M (2002). Lean Manufacturing: Tools, Techniques and how to use them. New York: Santa Lucie. p. 56.37REYES, Primitivo (2002). Manufactura Delgada (Lean) y Seis Sigma en empresas mexicanas: experiencias y reflexiones, Revista Contaduría y Administración, No. 205. p. 55.
Página 48
CAPITULO III.
METODOLOGÍA SEIS SIGMA
Página 49
IntroducciónEn este capítulo se revisará la metodología Seis Sigma el cual persigue también la mejora
de los procesos aunque en un sentido más amplio y menos definido a priori: calidad,
eficiencia, niveles de servicio etc. Metodológicamente está más ordenado, y hace uso
extensivo de los datos para entender el comportamiento de los procesos e identificar
mejoras.
Seis Sigma, es un enfoque revolucionario de gestión que mide y mejora la Calidad, ha
llegado a ser un método de referencia para, al mismo tiempo, satisfacer las necesidades de
los clientes y lograrlo con niveles próximos a la perfección. Dicho en pocas palabras, es un
método, basado en datos, para llevar la Calidad hasta niveles próximos a la perfección,
diferente de otros enfoques ya que también corrige los problemas antes de que se
presenten38.
Bajo la dirección del CEO de Motorola Bob Gavin, se usaron herramientas
estadísticas para identificar y eliminar la variación.
En 1981 Bob Gavin director de Motorola, estableció el objetivo de mejorar 10 veces
el desempeño en un periodo de 5 años.
En 1985 Bill Smith en Motorola concluyó que si un producto se reparaba durante la
producción, otros defectos quedarían escondidos y saldrían con el uso del cliente.
Adicionalmente si un producto se ensamblaba libre de errores, no fallaba en el
campo.
En 1987 Motorola desarrolla Seis Sigma como una iniciativa clave del negocio.
En 1988 Motorola ganó el premio Malcolm Baldrige, y las empresas se interesaron
en analizarla.
Mikel Harry desarrolla la estrategia de cambio hacia Seis Sigma, sale de Motorola e
inicia el “Six Sigma Research Institute” con la participación de IBM, TI, ASEA y
Kodak.
La metodología se expandió a Allied Signal, ASEA, GE, Sony, Texas Instruments,
Bombardier, Lockheed Martin, ABB, Polaroid y otras39.
38 http://www.gestiopolis.com/recursos/experto/catsexp/pagans/ger/no12/6sigma.htm [Octubre, 2008]39 REYES, Primitivo (2007). Despliegue de Seis Sigma en la Organización. pp. 12-13.
Página 50
Las metodologías de Seis Sigma son filosofías e iniciativas de negocio que permite la
calidad de clase mundial y la mejora continua para alcanzar un alto nivel de satisfacción del
cliente.
Principios de la Metodología de Seis Sigma40
I. Enfoque en el Cliente: La voz del cliente (VOC) es el fundamento de la metodología. Se
tiene que poner especial atención en lo que el cliente solicita preguntándoselo de primera
mano.
II. Administración basada en datos y en hechos: Durante la aplicación de la Metodología
se identifican los métricos claves, después se realizan mediciones claras y se utilizan datos
que son analizados para probar que las soluciones funcionan y mantienen las ganancias.
III. Los Procesos están donde está la acción: Seis Sigma se enfoca en el proceso,
administración y mejora; El mejorar los procesos asegura ventajas competitivas, integrando
un valor real a los clientes.
IV. Administración pro-activa: Es necesario que la Dirección sea dinámica, receptiva,
proactiva, establezca y de seguimiento a las metas fijadas de manera ambiciosa, a las
prioridades claramente implantadas y se enfoque en la prevención de problemas
(prevención de incendios).
V. Colaboración sin límites: Debe ponerse atención en derribar las barreras que limitan el
trabajo en equipo entre los miembros de la organización; Siempre enfocados en las
necesidades del cliente; los procesos trascienden mas allá de las barreras ínter
departamentales.
VI. Enfoque a la perfección - tolerancia al fracaso: Las nuevas ideas y propuestas tienen
un riesgo, vencer el miedo a cometer errores es necesario para lograr los objetivos que se
han propuesto.
Podemos definir a Seis Sigma en 2 contextos:
Como metodología: Es una estrategia de negocios y de mejora continua que busca
40PANDE, P, et. al. (2000). The Six Sigma Way: How GE, Motorola and Others Top Companies are Honing Their Performance, USA; Mc Graw Hill. pp. 24 – 36.
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encontrar y eliminar causas de errores, defectos y reducir el costo, mejorando los
procesos enfocándose a las variables de importancia crítica para exceder las
necesidades y expectativas de los clientes(41).
Como medida: Sigma(σ) representa una unidad de medida que designa la distribución
o expansión en torno a la media (promedio) de un proceso. En las empresas, un valor
sigma es un indicador que representa lo bien que un proceso se está ejecutando y con
qué frecuencia un defecto es probable que se produzca. Cuanto más alto sea el valor
de sigma, la variación es menor y menos defectos el proceso tendrá. Seis Sigma es el
nuevo estándar de excelencia en sólo 3,4 defectos por millón de oportunidades
(DPMO).
Para incrementar el nivel de sigma de un proceso, se debe de reducir la cantidad de
variación y asegurarse que el proceso se encuentra dirigido apropiadamente.
Disminuir la variación provee:
Mayor predictibilidad en el proceso
Menos desperdicios y re-trabajos, los cuales proveen menores costos.
Productos y servicios que funcionan mejor y duran más.
Clientes satisfechos que los valora como proveedores. 42.
41Anthony, J (2006). Design for Six Sigma: a Breakthrough business improvement strategy for achieving competitive advantage, Work Study, Vol. 51. p. 642TATE, Karen, et. al. (2002). The Black Belt Memory Jogger. A pocket guide for Six Sigma Success. Estados Unidos pp. 1-6
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Demasiada Variación
Difícil producir productos
que cumplan con los
requerimientos del cliente
(especificaciones)
Valores bajos de Sigma
(0.0 – 2.0)
Variación Moderada
La mayoría de los productos
cumplen con los
requerimientos
Valores medios de Sigma
(2.0 – 4.5)
Muy poca Variación
Prácticamente todos los
productos cumplen con los
requerimientos (menos de 4
defectos por millón de
oportunidades)
Valores altos de Sigma
(4.5 – 6.0)
Tabla 3.1. Descripción de Tipos de Variación
Métrica y Beneficios del uso de la Metodología Seis SigmaLos numerosos beneficios de aplicar Seis Sigma y la utilización de los métodos que lo
acompañan:
Tener un modo medible para realizar un seguimiento de mejora.
Centrar la atención en el proceso de gestión en todos los niveles de la organización.
Mejorar su relación con el cliente por hacer frente a los defectos.
La mejora de la eficiencia y la eficacia de sus procesos mediante la alineación con
las necesidades del cliente.
El desarrollo de nuevos procesos, productos y servicios que satisfagan requisitos
críticos del cliente a la oferta inicial.
La métrica de Seis Sigma se presenta en la Tabla 3.2, que indica el nivel sigma, el
número de defectos por millón de oportunidades y el costo de la calidad asociado a
cada nivel de desempeño. Seis Sigma corresponde a un estándar de desempeño de
clase mundial que ha desafiado las ideas sobre la calidad, al medir los defectos por
millón de oportunidades y apuntar al logro de la casi perfección.
Página 53
Nivel de Sigma
Defectos por Millón de
OportunidadesNivel de Calidad Costo de Calidad
Promedio Clasificación
6 3.4 99.9999998% Menos del 1% de Ventas Clase Mundial
5 233 99.98% 5 – 10% de Ventas Industria Promedio
4 6,210.00 99.40% 15 – 25% de Ventas Baja Competitividad
3 66,807.00 93.30% 25 – 40% de Ventas No Competitivo2 308,537.00 69.20% No Aplica No Competitivo1 690,000.00 30.90% No Aplica No Competitivo
Fuente: George, Michael L, “Lean Six Sigma: Combining Six Sigma Quality with Lean Speed", Ed.Mc Graw-Hill, NewYork 2002, p. 16.
Tabla 3.2. Niveles de Desempeño en Sigmas
Una de las razones por las que los costos están directamente relacionados con el nivel
Sigma es muy simple: los niveles Sigma miden la tasa de defectos y todos sabemos que los
defectos cuestan dinero. Por lo tanto, a mayor nivel de Sigmas, mejor es la capacidad del
proceso para cumplir su especificación y menor es la probabilidad de defectos.
Dos elementos esenciales están implícitos en la definición de Seis Sigma:
1. Comprender como trabaja la organización desde el punto de vista de proceso, y
2. Definición clara de los requisitos del cliente.
Esta metodología es un proyecto centrado en enfocar consistentemente cinco fases: Definir,
Medir, Analizar, Mejorar y Control. Los proyectos son seleccionados y Definidos a partir de
negocios, operacionales y las necesidades de los clientes, sobre la base de su vinculación
con las estrategias ejecutivas. En la fase de Medir, las herramientas se aplican para validar
el sistema de medición y caracterizar el proceso. En las fases Analizar y Mejorar, las
fuentes de variación son identificadas, una relación estadística entre el proceso de entrada
y salida de variables es establecida y el desempeño del proceso es optimizado. La fase de
Control aplica herramientas tradicionales y estadísticas para sostener proceso de mejora.
La énfasis tiene lugar en controlar los principales insumos del proceso para lograr la
consistentemente la clave del proceso de las salidas ó productos43.
43 TATE, Karen, et. al. (2002). The Black Belt Memory Jogger. A pocket guide for Six Sigma Success. Estados Unidos pp. 1-6
Página 54
El modelo DMAIC 44
El modelo DMAIC es un conjunto de herramientas descritas en cinco fases que se utilizan
para caracterizar y optimizar tanto en los negocios como en los procesos industriales. Cada
proyecto debe completar las cinco fases en orden cronológico.
DefinirEn la fase Definir, las necesidades del cliente son declaradas y los procesos y productos
que deben mejorarse son identificados.
PasoActividades / Herramientas
Salidas
Identificación del problema
Definir el proceso de mejora.
Definir los objetivos del
proyecto.
Identificar las partes
interesadas, afectadas o
involucradas (stakeholders)
del proyecto.
Identificar a los clientes.
Declaración del problema.
Alcance del proyecto
Objetivos del proyecto.
Identificar los CTQs CTQ Trees Identificación de los
requerimientos del cliente.
Definir el desempeño estándar.
Identificar medidas de
desempeño.
Análisis Financiero.
Mapeo de proceso de alto
nivel.
Análisis de Gap
Impacto al negocio
(proyecto de ahorro)
Definición de proyecto.
Project charter
Plan del proyecto / timeline
Alto nivel de mapeo de
proceso.
Definición de medidas de
desempeño.
Tabla 3.3. Elementos de la fase Definir.
44 Ibidem.
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Medir La fase de Medida determina la línea de base y objetivo del desempeño del
proceso, se define las variables de entrada / salida del proceso, y valida el sistemas
de medición.
PasoActividades / Herramientas
Salidas
Entendimiento del proceso y Validación del sistema de
medida.
Mapa del proceso actual
Identificación de entradas
y Salidas
Colección de Datos
Evaluación del sistema de
medición del proceso.
Proceso detallado.
Identificación de las
variables de producción de
salida del proceso (y’s) y
sus mediciones.
Identificación de las
variables de entrada del
proceso (x’s)
Datos validados
Sistema de medición de
Capacidad de y’s.
Recolección de Datos / Plan
de muestreo
Determina la Capacidad del Proceso.
Gráficos de control sobre
el proceso y’s.
Análisis de Capacidad.
Técnicas gráficas.
Líneas de base de gráficos
de control.
Linea base de Capacidad.
DPMO
Z- value
Finaliza los Objetivos de Desempeño.
Análisis de Causa y efecto.
FMEA
Revisión de los objetivos
del proyecto y plan.
Revisión del los objetivos
del proyecto.
Cuantificación de los
Objetivos del proyecto.
Revisión del plan del
proyecto.
Relación causa – efecto.
Prioritización de riesgos.
Tabla 3.4. Elementos de la fase Medir.
Página 56
AnalizarLa fase de Analizar utiliza los datos para establecer las entradas claves del proceso
que afectan las salidas del proceso.
PasoActividades / Herramientas
Salidas
Identifica las Fuentes de Variación.
Detalla el mapa del
proceso.
Lluvia de Ideas
Diagrama de pescado
Matriz de Causa – Efecto
FMEA
Identifica las fuentes de
Variación.
Identifica variables de
influencia potencial.
Actualización del mapa del
proceso.
Actualización del FMEA.
Muestra las causas potenciales.
Análisis gráficos.
Prueba de Hipótesis.
Análisis multi-variable.
Análisis de correlación y
regresión.
X’s potenciales críticos para
el desempeño del proceso.
Identificación de
Oportunidades de Mejora.
Análisis estadístico de
datos.
Tabla 3.5. Elementos de la fase Analizar.
Página 57
MejorarLa fase de mejora identifica las mejoras para optimizar las variables de salida y
eliminar / reducir los defectos y la variación del proceso. Son identificadas las x’s y
determinada la relación y=f(x), y estadísticamente valida el nuevo proceso y las
condiciones de operación.
PasoActividades / Herramientas
Salidas
Determina la Relación de Variable Y = f (x)
Diseño de Experimentos.
Análisis de Regresión.
ANOVA
Simulación.
Relación entre las variables
“x’s” y “y’s”.
Establece las tolerancias de Operación.
Establecer la relación entre
las variables “x’s” y “y’s”.
Uso del arreglo óptimo para
x’s.
Determinación de la nueva
capacidad del proceso.
Análisis costo/beneficio.
Robustecimiento óptimo de
las x’s con tolerancias.
Actualización del plan del
proyecto.
Establecimiento de un plan
de implementación.
Confirma los resultados y Valida las Mejoras.
Confirmación de los
Experimentos.
Mapa del Proceso Futuro.
Graficas de control.
Capacidad del Proceso.
Acciones correctivas.
Actualización del mapa de
proceso, FMEA, colección
de datos.
Corrida de un piloto.
Validación del sistema de
medición después de la
mejora (x’s y y’s).
Mejora de la Capacidad.
Tabla 3.6. Elementos de la fase de Mejora.
Página 58
Control
La fase de control documenta, monitorea y asigna la entrega de cuentas para mantener los
logros alcanzados por el proceso de mejora.
Consiste esta fase en el control de las variables críticas que causan la variabilidad de los
procesos. Esto es, se asegura que las condiciones del nuevo proceso estén documentadas
y monitoreadas de manera estadística con los métodos de control del proceso.
PasoActividades / Herramientas
Salidas ó Producto
Control del Proceso de Implementación.
Procedimientos
estándares.
Entrega de resultados en
auditorias.
Finalizar el proceso de
transición al dueño del
proceso.
FMEA
Mantenimiento preventivo.
Planes de control
Control de Proceso
Validado.
Plan de monitoreo
Sistema de Cambios para
implementar la mejora.
Completar la documentación del proyecto.
Validación financiera.
Reunión del equipo con
los stakeholders y
clientes.
Seguimiento del cierre del
proyecto.
Identifica las
oportunidades de réplica
de los resultados del
proyecto
Lecciones aprendidas /
Mejores prácticas.
Comunicación del éxito del
proyecto.
Reporte del proyecto.
Entrega final.
Retroalimentación /
comentarios del cliente.
Tabla 3.7. Elementos de la fase de Control.
Página 59
ImplementaciónAntes del desarrollo, durante el desarrollo y evolución o cambio en la organización, existen
responsabilidades que aseguran que las metodologías de Seis Sigma se integren a la
empresa. Entender quien es el responsable para cada actividad permitirá un desarrollo
eficaz45.
Las figuras clave en la implantación de Seis Sigma son: Champion, Black Belt, Master Black
Belt y Green Belt. La definición de cada uno se muestra a continuación:
Clasificación Abreviatura Definición Responsabilidades
Champion46
(Patrocinador)(Ch.)
Un Champion es el
responsable de dirigir,
apoyar, impulsar, defender,
sostener y extender los
esfuerzos en Seis Sigma en
una organización. Asesora y
aconseja a la dirección sobre
la prioridad, planificación y
lanzamiento de proyectos
Seis Sigma, junto con el
Black Belt. Normalmente
supervisa y hace el
seguimiento de múltiples
proyectos de Black Belts.
Implantar la metodología de
mejora radical Seis Sigma de
Juran Institute
Definir los proyectos de
mejora, junto con los Black
Belts
Utilizar las herramientas y
técnicas de Seis Sigma en
sus proyectos
Prestar apoyo a la dirección
en el despliegue de Seis
Sigma en la organización
Conseguir mejoras
significativas en los
resultados del negocio.
Clasificación Abreviatura Definición Responsabilidades
45 TATE, Karen, et. al. (2002). The Black Belt Memory Jogger. A pocket guide for Six Sigma Success. Estados Unidos. p. 7.46 http://www.juran.es/consultoria/seissigma/faq [Noviembre, 2008].
Página 60
Master Black Belt47
(MBB)
Un Master Black Belt es el
experto en Seis Sigma para
toda la empresa.
Para poder conseguir su
certificación, un MBB tiene
que dirigir personalmente
varios equipos de proyecto
con éxito, además de superar
un examen.
Formar Black Belts en la
metodología, herramientas y
aplicaciones de Seis Sigma,
para todas las actividades y
niveles de la empresa.
Proporcionar el liderazgo
necesario en la integración del
enfoque Seis Sigma con la
estrategia de negocio de la
empresa.
Contribuir a la creación y
ejecución del plan estratégico
y el plan de negocio.
Black Belt48 (BB)
Directivo, mando intermedio o
especialista que ha sido
seleccionado para convertirse
en experto en la implantación
de proyectos Seis Sigma.
Los Black Belts son los
expertos en la implantación
"in-situ" de Seis Sigma.
Los Black Belts poseen
amplios conocimientos de la
filosofía, teoría, estrategia y
tácticas de Seis Sigma, así
como de las metodologías y
herramientas de la mejora de
la calidad.
Desarrollar, formar y dirigir
equipos interfuncionales de
mejora Seis Sigma (DMAMC),
equipos de Diseño para Seis
Sigma (DPSS) o equipos de
procesos transaccionales Seis
Sigma.
Asesorar y aconsejar a la
dirección sobre la prioridad,
planificación y lanzamientos de
proyectos Seis Sigma.
Utilizar, enseñar y difundir las
herramientas y métodos Seis
Sigma a los Green Belts y al
resto de miembros del equipo.
Clasificación Abreviatura Definición Responsabilidades
47 http://www.juran.es/consultoria/seissigma/faq [Noviembre, 2008].48 Ibidem.
Página 61
Green Belt49 (GB)
Es un empleado de la
organización que dirige
proyectos de mejora a nivel
departamental, o participa en
equipos de mejora
interdepartamentales como un
miembro más. Su formación
puede variar entre cuatro y
ocho días.
Dirigir equipos departamentales
de proyecto para guiarles sobre
cuándo y cómo utilizar las
herramientas para solucionar
los problemas en el proceso de
mejora Seis Sigma.
Mejorar la productividad y
rentabilidad identificando y
resolviendo los problemas
crónicos y evitando deficiencias
costosas, a niveles
departamentales.
Tabla 3.8. Figuras claves en la implementación de Seis Sigma.
Una vez que los factores y datos han sido clasificados y resumidos, éstos deben de ser
interpretados, presentados o comunicados de una manera eficiente para dirigir la toma de
decisión basada en datos. Los métodos estadísticos para la resolución de problemas, son
usados para determinar si el proceso cumple con el objetivo, si el total de la variabilidad es
pequeña en comparación con lo especificado y si el proceso es estable a través del tiempo.
Las variaciones de los procesos deben de ser identificados y eliminados50.
Distribución Normal51
La distribución normal es un ejemplo de las distribuciones continuas y una de las
distribuciones de probabilidad más importantes. Fue estudiada, entre otros, por J.K.F.
Gauss (Alemania, 1777-1855), uno de los más famosos matemáticos de la historia. La
gráfica de la distribución normal en forma de campana se denomina Campana de Gauss.
Diremos que una distribución de probabilidad sigue una distribución normal de media “µ” y
desviación típica “σ”, y es representada por N(µ; σ) cuando la representación gráfica de su
función de densidad es una curva positiva continua, simétrica respecto a la media, de
máximo en la media, y que tiene 2 puntos de inflexión, situados a ambos lados de la media
(µ − σ y µ + σ respectivamente), de la forma:
49 http://www.juran.es/consultoria/seissigma/faqv [Diciembre 2008]50 TATE, Karen, et. al. (2002). The Black Belt Memory Jogger. A pocket guide for Six Sigma Success. Estados Unidos. p. 33.51 http://sauce.pntic.mec.es/~jpeo0002/Archivos/PDF/T03.pdf [Enero 2009]
Página 62
Figura 3.1. Distribución normal N(µ; σ). 52
Dependiendo de los valores que tomen x y σ, la gráfica de esta función puede ser más o
menos alargada, achatada, etc..., pero en cualquier caso siempre tiene las mismas
condiciones de simetría, continuidad, etc reseñadas anteriormente. Baste decir que la
función de densidad determina la forma de cada distribución de probabilidad. En el caso de
la distribución normal de parámetros x y σ, dicha función viene dada por:
Figura 3.2. Función de Densidad. 53
52 http://personal5.iddeo.es/ztt/Tem/t21_distribucion_normal.htm [Enero 2009]53 Ibidem.
Página 63
Características de la distribución normal de la probabilidad.54
1. Forma de campana: La curva tiene un solo pico, por consiguiente es unimodal.
2. Simétrica: La media de una población distribuida normalmente se encuentra en el centro
de su curva normal.
3. Media = Moda = Mediana: A causa de la simetría de la distribución normal de
probabilidad, la mediana y la moda de la distribución también se hallan en el centro, por
tanto en una curva normal, la media, la mediana y la moda poseen el mismo valor.
4. Colas enfocadas al eje x: Las dos colas (extremos) de una distribución normal de
probabilidad se extienden de manera indefinida y nunca tocan el eje horizontal.
5. El área bajo la curva es igual a 1.
Distribución Normal Estándar
Para determinar las áreas bajo la curva de función de densidad normal se requiere integrar
dicha función, desafortunadamente no existe una solución exacta para la integral, por lo
que su evaluación solamente puede obtenerse utilizando métodos de aproximación. Por
esta razón, se aprovechó la propiedad de transformación de cualquier curva normal a la
normal estándar, utilizando una nueva variable aleatoria Z llamada variable aleatoria
normal estándar.55
Cuando µ = 0 y σ = 1, la distribución se conoce con el nombre de normal estándar. Dada
una variable aleatoria normal X, con media y desviación típica , si definimos otra
variable aleatoria Z = (X - µ)/ σ entonces la variable aleatoria Z tendrá una distribución
normal con µ = 0 y σ = 1. Se dice que se ha tipificado o estandarizado la variable X.56
Características57:54 http://www.gestiopolis.com/recursos/experto/catsexp/pagans/eco/44/distrinormal.htm [Enero 2009]55 http://www.itchihuahuaii.edu.mx/academico/CB/MEG/documentos/1.3.htm [Enero 2008]56 http://es.wikipedia.org/wiki/Distribuci%C3%B3n_normal [Enero 2009 ]57 http://www.icicm.com/ [Octubre, 2008]
Página 64
La distribución normal estándar es una distribución de probabilidad que tiene una
media de cero y una desviación estándar de uno.
El área bajo la curva desde menos infinito a más infinito vale uno.
La distribución normal estándar es simétrica, cada lado tiene una probabilidad o
área bajo la curva de 0.5.
La escala horizontal de la curva se mide en desviaciones estándar, su número se
describe con Z.
Para cada valor Z se asigna una probabilidad o área bajo la curva mostrada en la Tabla de
distribución normal.
Figura 3.3. Distribución Normal Estándar.
Página 65
z0 1 2 3-1-2-3
x x+ x+2 x+3x-x-2x-3
X
La desviación estándarsigma representa la distancia de la media alpunto de inflexión de la curva normal
La Distribución Normal Estándar
Z = x -
-3 -2 -1 0 1 2 3130 140 150 160 170 180 190
Distribución Normal (Actual)•Promedio =
160•Desviación Estándar = 10
Distribución Normal Estándar (Z)•Promedio =
0•Desviación Estándar = 1
Actual ValueActual Value
Z-ValueZ-Value
Z-Value es el número de unidades dedesviaciones estándar entre un valor especificado y la media.
i
Figura 3.4. Transformación estándar.
En este gráfico de la Fig 3.3. se muestra una “transformación estándar” de la distribución:
La distribución original es “transformada” a una nueva distribución con una media de “0” y
una desviación estándar de “1”.
Capacidad del Proceso58
Un proceso capaz es un proceso cuya propagación en la campana de Gauss es más
estrecho que el rango de tolerancia o los límites de especificación, como se ilustra en la
Figura 3.4.
Figura 3.5. Capacidad del proceso.
El estudio de la capacidad del proceso incluye tres pasos:
1. Plan de recolección de datos. 2. Recolección de datos
3. Análisis de datos.
El objetivo del estudio de la capacidad del proceso es establecer y mantener un estado de
control sobre un proceso.
58 Quality Council of Indiana (2007). Lean Six Sigma Primer. 1a ed. p. 386.
Página 66
Standard Normal Distribution
R&S
-3 -2 -1 0 1 2 3130 140 150 160 170 180 190
Normal Distribution (Actual)•Average = 160•Standard Deviation = 10
Standard Normal Distribution (Z)•Average = 0•Standard Deviation = 1
Actual ValueActual Value
Z-ValueZ-Value
Z-Value is the number of standard deviation units between a specified value and the mean.
This is a “standard transform” distribution: The original distribution is “transformed” to a new distribution with
a mean of “0” and a standard deviation of “1.”
180 160 20 210 10
ix xzs
z
Cuando los límites de un proceso natural son comparados con el rango de especificación
cualquiera de las siguientes posibles acciones pueden surgir:
- Hacer nada: Si los límites del proceso se encuentran dentro de los límites de
especificación, ningún tipo de acción puede ser requerida.
- Cambio de especificaciones: En algunos casos, lo limites de especificación pueden
ser reducidos.
- Centrar el proceso: Un ajuste para centrar el proceso puede traer la mayor parte del
producto dentro de las especificaciones.
- Reducción de variabilidad: Esto es a menudo la opción más difícil de alcanzar.
Otras aplicaciones del análisis de Capacidad:
- Proporcionar una base para establecer un gráfico de control de variables.
- Evaluación de nuevos equipos
- Revisión de las tolerancias basadas en la variabilidad inherente de un proceso.
- Asignación de equipos más capaces para la ejecución de trabajos duros.
- Realización de auditorías del rendimiento del proceso.
- Determinación de los efectos de ajuste durante el procesamiento.
El estudio de la capacidad del proceso se utiliza para demostrar que el proceso se
encuentra centrado dentro de los límites de especificación y que la variación del proceso
predice si el proceso es capaz de producir piezas dentro de los requerimientos de
tolerancia. Cuando el estudio de capacidad del proceso indica que el proceso no es
capaz, la información es utilizada para evaluar y mejorar el proceso. Puede haber
situaciones en las que las especificaciones o tolerancias son muy estrechas. En estas
circunstancias, las especificaciones deberán ser evaluadas. Si la especificación no
puede ser ajustada, entonces el plan de acción puede exigir el 100% de inspección.59
Estudios de Capacidad y Habilidad del Proceso (Cp y Cpk)
La tabulación o recopilación del número de veces en que se presenta una cierta medición o dato de la característica o variable de calidad a analizar, para un producto cualquiera que se esté examinando se conoce como Histograma de Frecuencias. La tabulación u ordenación de datos se representa colocando sobre el eje vertical la frecuencia en que ocurren los datos, y sobre el eje horizontal los valores de la característica que se mide;
59 Quality Council of Indiana (2007). Lean Six Sigma Primer. 1a ed. pp. 387-388.
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estos valores se representan en pequeños intervalos numéricos casi siempre definidos por el usuario, llamados intervalos de clase.
Normalmente en dicho Histograma, se muestra también las marcas correspondientes a la media nominal de toda la población, así como los valores de los límites inferior y superior de especificación.
La capacidad potencial del proceso o Cp se define como la relación entre los límites de especificación o tolerancia y la variabilidad total del proceso dada por el cálculo de la desviación estándar.
Matemáticamente se expresa de la siguiente forma:
Especificación Superior - Especificación InferiorCp = __________________________________________________ 6 veces la desviación estándar
Ejemplo:
Límite superior de especificación: 5.00 % de humedadLímite inferior de especificación: 3.00 % de humedadDesviación estándar del proceso: 0.40 %(Calculado con los datos obtenidos en el mes pasado)
Sustituyendo estos valores en la formula se tiene:
5 - 3Cp = -------------- = 0.83 6 x 0.40
El denominador es mayor que el numerador y resulta un valor menor a la unidad, esto significa que el proceso tiene mayor variabilidad de lo que permite la especificación.60
Ahora, se toma acción correctiva sobre una de las causas comunes para reducir la variabilidad y entonces la nueva desviación estándar del proceso es igual a 0.25 %, por lo que se tiene un nuevo valor de Cp:
5 - 3Cp = ------------ = 1.333 6 x 0.25
Esto indica que la variabilidad de la humedad que da el proceso es menor que la de la
60 http://www.calidad.com.mx/articulos/58.htm [Dic, 2010]
Página 68
tolerancia establecida, por lo que el proceso tiene la capacidad potencial de cumplir la especificación.
Como se ve, el índice Cp permite calificar la variabilidad tanto del producto como del proceso, siendo mayor la capacidad de cumplir con la especificación, mientras mayor es el valor de Cp.
Para el cálculo del Cp se ha considerado que el valor promedio de la distribución siempre coincide con el centro de la especificación, pero en la realidad pueden suceder situaciones en donde el promedio de la distribución no coincide con el centro de la especificación.
Para considerar esta situación, se usa un índice más significativo que toma en cuenta la posición del centro de la distribución con respecto a la de la especificación, que llamamos Habilidad de Proceso (Cpk), matemáticamente se expresa así:
Especificación Superior - Promedio LSE - XCpk lse = ------------------------------------------------ = ----------- 3 veces la desviación estándar 3 · s
Especificación inferior - Promedio LIE - XCpk lie = ------------------------------------------------ = ----------- 3 veces la desviación estándar 3 · s
De los valores que se obtengan, se toma en cuenta el que resulte menor.
Cpk = Min (Cpklie, Cpklse)
Es decir, ambas fórmulas nos dice cuantas desviaciones estándar (o valor de z), los límites (superior e inferior) se encuentran alejados del centro de la distribución. Y el valor de Cpk será el resultado con el valor más bajo de los dos. Por ejemplo:
Página 69
Aplicando la fórmula considerando un promedio de distribución = 4 se tiene:
5-4Cpk lse = ---------- = 1.333 3 x 0.25
4-3Cpk lie = ---------- = 1.333 3 x 0.25
En este caso, el promedio de distribución coincide con el centro de los límites
especificados, por eso los valores de Cpk lse, Cpk lie y Cp son iguales y por lo tanto el Cpk
también es igual.
En el caso, donde el promedio de distribución = 3.2, se tiene:
5-3.2Cpk lse = ---------- = 2.4 3 x 0.25
3.2-3Cpk lie = ---------- = 0.267 3 x 0.25
En este caso, al usar sólo el valor de Cpk lse parecería que el proceso está perfecto, pero
el valor de Cpk lie = 0.267, que es el valor que se tomará como Cpk, es muy bajo, lo que
indica que una gran cantidad de datos están fuera del límite inferior.
Considerando que se tiene un promedio de la distribución = 4.35 tenemos:
5-4.35Cpk lse = ---------- = 1.0 3 x 0.25
4.35-3Cpk lie = ---------- = 1.666 3 x 0.25
Página 70
En este caso, no se tienen problemas con el límite inferior, pero por el otro lado, el valor de
Cpk indica que está en la frontera del límite superior especificado.
Lo anterior permite concluir que mientras más alto es el valor de Cpk, la variabilidad es
menor y el promedio de la distribución se acerca al valor central de la especificación y por
consiguiente es más alta la probabilidad de cumplir con las condiciones que se establecen
para un proceso dado, para insumo, parte, producto, etc., o sea, que a mayor Cpk tenemos
mayor calidad.61
61 http://www.calidad.com.mx/articulos/58.htm [Dic, 2010]
Página 71
ConclusionesLa metodología Seis Sigma vista en este capítulo es una medida del rendimiento de los
procesos. La sigma de un proceso designa su capacidad de operar sin defectos. Un
proceso 3 sigma funciona sin errores en el 93% de los casos.
Un proceso 6 sigma lo hace en el 99.9997% de los casos, o con solo 3.4 'defectos por
millón de oportunidades'. Es decir:
"A un nivel 6 sigma, un proceso funciona correctamente el
99.9997% de las veces"
Detrás de estas cifras se esconden grandes ineficiencias (las llamadas 'fabricas ocultas'),
clientes insatisfechos, y una enorme oportunidad de mejorar la productividad y la
satisfacción de los clientes. Se estima que los costos asociados a 'problemas' de calidad en
empresas que operan entre 3 y 4 sigma, suponen entre el 10 y el 15% de los ingresos.
Una metodología de mejora del negocio:
Seis Sigma busca mejorar los procesos a través de la medición y análisis estadístico de los
factores que contribuyen a su funcionamiento y rendimiento. Sigue la metodología DMAIC:
Definir Define de forma cuantitativa las necesidades de los clientes. Establece los
objetivos concretos de mejora.
Medir Mide el proceso y su rendimiento frente a las necesidades de los clientes.
Analizar Analiza los datos y estudia el proceso para identificar los factores críticos que
afectan al funcionamiento del proceso.
Mejorar Realiza y valida las mejoras.
Controlar
Establece controles que aseguren la sostenibilidad de las mejoras62.
62 http://www.kairosmanagement.com/es/seis_sigma_dmaic.htm [Enero, 2009].
Página 72
CAPITULO IV
LEAN – SEIS SIGMA
Página 73
IntroducciónEn este capítulo se analizarán las metodologías de Manufactura Esbelta y Seis Sigma en
conjunto, las cuales comparten una misma filosofía y objetivo, con un desarrollo, enfoque y
herramientas diferentes.
Lean – Seis Sigma
Lean – Seis Sigma supone integrar dos aspectos fundamentales:
1. Eliminación de defectos - reducción de la variabilidad
2. Aumentar la velocidad del proceso, eliminando las trampas de tiempo y generando
más valor para el cliente63.
A continuación se muestra una comparación de Lean y Seis Sigma64:
Característica Seis Sigma LeanMejora Reduce Variación Reduce Desperdicio
Justificación Seis Sigma (3.4 DPMO) Rapidez (Velocidad)Principales ahorros Costo de mala Calidad Costo de Operación
Curva de Aprendizaje Largo Corto
Selección del proyecto Distintos enfoquesValue Stream Mapping(Mapa de la cadena de
valor)Duración del proyecto 2 – 6 Meses 1 Semana – 3 Meses
Guía Datos Demanda
Complejidad Alta ModeradaTabla 4.1. Comparativo de Lean y Seis Sigma
Seis sigma y lean se centran en el cumplimiento de los requerimientos de los clientes. Seis
sigma se enfoca a una "guerra contra la variación" e identifica oportunidades que prometen
una gran recompensa financiera. Lean considera los insumos del cliente y lleva a cabo una
"guerra contra el desperdicio."
Ambos seis sigma y Lean proporciona herramientas a las personas para crear estabilidad
del proceso y una cultura de mejora continua.
63 http://www.juran.es/consultoria/seissigma/lean , [Noviembre, 2008]64 Quality Council of Indiana (2007). Lean Six Sigma Primer. 1a ed. p.19.
Página 74
Muchas técnicas de identificación y resolución de problemas son comúnmente usadas en
ambas metodologías (Lean y Seis Sigma). Éstas incluyen, diagrama de causa y efecto, los
5 porqués, análisis de pareto, FMEAs y otros.
Ambas metodologías, Lean y Seis Sigma tienen un gran énfasis en la definición del
problema. Seis Sigma promueve mejor un proceso riguroso y sistemático para encontrar la
verdadera causa raíz del problema.
El mapa de la cadena de valor (Value stream mapping (VSM)) es la principal herramienta
de diagnóstico para Lean. Crea una representación visual de lo que está pasando en el
proceso para mejorar el desempeño del sistema. El mapeo del proceso es una herramienta
que favorece a la comunidad de seis sigma para la identificación de entradas, salidas y
otros factores que pueden afectar al proceso.
Si los problemas mayores de un negocio cae dentro de las siguientes categorías:
Existe demasiado desperdicio
Los inventarios deben ser minimizados
Es necesario mejorar el flujo de trabajo
Es necesario aumentar la velocidad del proceso
Existen errores humanos
Entonces, las herramientas de Lean deben ser utilizadas para:
Eliminar desperdicios
Minimizar inventarios
Mejorar flujo
Simplificar procesos
Incrementar la velocidad
Eliminar errores de proceso
Página 75
Si los retos de la organización exhiben los siguientes atributos:
Existen problemas de calidad
Existe una variación excesiva
Existen problemas complejos
Es difícil la identificación de la causa raíz
Hay numerosas consideraciones técnicas
En estos casos, las herramientas de seis sigma deberán ser utilizadas para:
Minimizar la variación
Aplicación científica de resolución de problemas
Utiliza métodos de diseños robustos
Enfocarse a los problemas de calidad
Emplea metodologías técnicas
Lo que ha estado ocurriendo desde hace algún tiempo, es el matrimonio de las iniciativas
de lean y seis sigma dentro de un aprovechamiento unificado llamado lean- seis sigma.
Gráficamente presentado (ver Fig 4.1), si los proyectos específicos de lean representa un
6% y las iniciativas de seis sigma representa otro 6% de mejora, entonces una combinación
podría potencialmente representar una mejora del 12% (o más)65.
Fig. 4.1.
65 Quality Council of Indiana (2007). Lean Six Sigma Primer. 1a ed. pp. 21 – 24.
Página 76
En la tabla 4.2, se despliegan algunas aplicaciones de las diversas herramientas de lean –
seis sigma durante las diferentes etapas de solución de problemas.
Definir Medir Analizar Mejorar Controlar
Mapa de
Cadena de
Valor
Matriz de
Prioritización
Análisis de
RegresiónDOE SPC
Definición del
problemaEstudio de MSA 5’s porqués Eventos Kaizen Control visual
Voz del ClienteEstudio de
Capacidad
Diagrama de
causa – efectoTOC
Planes de
control
Planes de
comunicaciónVideo taping
Análisis de
causa raízSistema Pull TPM
CTQEstudios de
tiempoANOVA SMED/SUD
Trabajo
estándar
Resultados del
negocioSIPOC
Análisis Multi-
variable5s
Procedimientos
e Instrucciones
de trabajo
BenchmarkingRecolección de
datos
Prueba de
hipótesis
Mejora del flujo
de trabajo
Requerimientos
de
entrenamiento
Tabla 4.2. Herramientas Lean - Seis Sigma en una matriz de DMAIC.
Existen diversas herramientas efectivas adicionales a las herramientas de la Tabla. 4.2,
para la solución de problemas.66
66 Quality Council of Indiana (2007). Lean Six Sigma Primer. 1a ed. p. 26
Página 77
Interacción Lean y Seis Sigma67
En la tabla 4.3 se muestras la interacción existente entre Lean y Seis Sigma. Se observa
cómo un proceso con 20 pasos que trabaja a niveles de rendimiento de 3 sigma tan sólo
tiene un 25% libre de error a la primera. No debe de extrañar que empresas que trabajan de
esta manera, tengan problemas significativos para colocar sus productos en mercados
competitivos. Por tanto, el rendimiento decrece cuando la complejidad aumenta.
Si se reduce el número de piezas de un producto o el número de pasos de un proceso y al
mismo tiempo se consigue disminuir el número de defectos (aumentando el valor sigma), el
rendimiento del proceso aumenta radicalmente.
# de pasos/ piezas o procesos 3 4 5 6
# de pasos/ piezas o procesos 3 4 5 6
1 93.32% 99.38% 99.9767% 99.99966% 1 93.32% 99.38% 99.9767% 99.99966%5 70.77% 96.93% 99.88% 99.9983% 5 70.77% 96.93% 99.88% 99.9983%
10 50.09% 93.96% 99.77% 99.9970% 10 50.09% 93.96% 99.77% 99.997%20 25.09% 88.29% 99.54% 99.9930% 20 25.09% 88.29% 99.54% 99.993%50 3.15% 73.24% 98.84% 99.9830% 50 3.15% 73.24% 98.84% 99.983%
100 53.64% 97.70% 99.9660% 100 53.64% 97.70% 99.966%200 28.77% 95.45% 99.9320% 200 28.77% 95.45% 99.932%500 4.44% 89.02% 99.8300% 500 4.44% 89.02% 99.830%
1000 0.20% 79.24% 99.6600% 1000 0.20% 79.24% 99.660%2000 62.79% 99.3220% 2000 62.79% 99.322%
10000 9.76% 96.6560% 10000 9.76% 96.656%
Remedio 1: Remedio 2:Reducir piezas/ pasos Disminuir el numero de defectos
JI I2002Trans-CalcSigma-1.PPT
Rendimiento tras múltimples pasos piezasNivel Sigma
(distribution shifted 1.5 σ)
Rendimiento tras múltimples pasos piezasNivel Sigma
(distribution shifted 1.5 σ)
El Rendimiento decrece cuando la complejidad aumenta
Tabla 4.3. Relación entre Lean y Seis Sigma.
67 http://www.juran.es/consultoria/seissigma/lean , [Noviembre, 2008]
Página 78
Conclusiones
Lean – Seis Sigma combina la estructura metodológica y herramientas de análisis de datos
de Seis Sigma con las herramientas de proceso y principios de Lean. Los papeles
tradicionales de líderes de equipos (Geen Belts GB y Black Belts BB) del mundo de Seis
Sigma y los especialista en Lean llevan el liderazgo de la mejora continua, que asesora a
los equipos de proyecto, en la aplicación de las herramientas más adecuadas en cada caso.
Se puede concluir claramente que para explotar el potencial de mejora, es necesario
trabajar en dos frentes: simplificar el proceso y reducir la variabilidad. Lean – Seis Sigma
proporciona la estructura, los métodos y las medidas que permiten lograr este doble
objetivo: disminuir el número de defectos al tiempo que se aumenta la velocidad del
proceso.
Página 79
CAPITULO V
APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA LEAN – SEIS SIGMA AL CASO DE ESTUDIO
Página 80
IntroducciónEl problema que será analizado a continuación, se presenta durante la compresión de
mezcla para la obtención de tabletas. Es un proceso de compresión que presenta pegado
de mezcla en los punzones durante esta etapa, dando como resultado que exista un
aumento en el tiempo del proceso, rechazo de tabletas con defecto cosmético. Aun cuando
el problema puede ser clasificado como defecto menor o estético debido a que la tableta es
recubierta y el defecto se cubre, deben tomarse las acciones necesarias para encontrar la
causa raíz y el plan de acción que asegure la eliminación tanto de los paros de la máquina
tableteadora durante la compresión de la mezcla como bajo rendimiento en esta etapa.
Este trabajo fue desarrollado en otro sitio de manufactura de la misma empresa, con
la finalidad de su entendimiento para futuras aplicaciones a problemas similares. Como se
verá más adelante, se muestra la propuesta de Mejora, que consiste en la aplicación de las
metodologías de Manufactura Esbelta (Lean Manufacturing), con el uso del mapa del
proceso y poder encontrar las oportunidades de mejora y reducir tiempos de proceso, así
como la aplicación de la metodología Seis Sigma, para poder reducir la variabilidad interna
del proceso y consecuentemente el defecto mencionado y así, lograr alcanzar el
cumplimiento con los estándares predeterminados de calidad a nivel de compresión de la
mezcla.
Página 81
Metodología El desarrollo de la metodología aplicada, contempla las siguientes fases:
ETAPA PASO HERRAMIENTA
Definir
- Definición del alcance del proyecto. - Project Charter.
- Definición de los Integrantes del proyecto
- Selección en base a la experiencia y antigüedad.
- Identificación de clientes y necesidades.
- Mapeo de Proceso.(Basada en la metodología
Lean Manufacuring)
- Identificación de las variables críticas de entrada y salida del proceso.
- Voz del Cliente (VOC) y SIPOC
Medir - Recolección de Datos.
- Diagrama de Flujo- Plan de recolección de
datos.- Mezcla de Variables- Identificación de Variables
“X” y “Y”.
Analizar
- Confirmación de las variables críticas de entrada y salida del proceso.
- Diagrama de Causa - Efecto
- Matriz de Causa – Efecto.
Desarrollo Estadístico - Matriz de Prioritización- Diseño de Experimentos
Mejorar Optimización del Proceso - Plan de Acción
Controlar- Planteamiento de los controles deseados para el mantenimiento del proceso en las condiciones requeridas.
- Plan de Control
Tabla 5.1. Metodología de aplicación durante el desarrollo del problema.
Página 82
Resultados y Análisis
PROJECT CHARTER
Descripción del Proyecto
Mejorar el desempeño del producto durante la compresión del proceso para peso, dureza y grosor así como para la apariencia para el cumplimiento de los requerimientos de calidad y del cliente.
Impacto al Negocio
Reducción de la merma generada durante la etapa de compresión.Reducción de tiempo extra debido a la tarea de re-inspección.
Problema
50 lotes producidos en los últimos 3 años, han mostrado un rendimiento promedio cercano al 95%, re-trabajos asociados a los eventos de calidad y muchos defectos asociados con la apariencia de la tableta tales como el pegado de tabletas. El producto clasificado con defecto es rechazado durante la inspección visual, generando desperdicios ocasionando costos extras.
Resultados esperados
para el negocio
Eliminación de rechazos durante la inspección visual.Evitar la generación de gastos extras generada por las limpiezas constantes del herramental por el problema de pegado de tabletas.Incremento del rendimiento del proceso durante el proceso de compresión. Aplicación de la lección aprendida a productos y procesos similares.
Beneficios esperados
para el clienteContar con el producto en el mercado en el tiempo especificado.
Objetivo: Definir el propósito, alcance y detalles del proyecto.
Tabla 5.2. Detalles de Proyecto
Página 83
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
ANALISIS DE RESULTADOS
Como se puede observa, el métrico de este proyecto es la reducción de merma generado
durante la etapa de compresión por el problema de pegado de la mezcla al punzón de la
máquina tableteadora.
Por otro lado durante este análisis realizado, se destaca la importancia que tiene, el tener
controlado el problema tanto para el cliente como para el negocio en la obtención de un
producto con calidad que no genere costos extras durante su manufactura y por
consecuencia mejorando el costo del producto.
Finalmente, este problema de pegado de mezcla a los punzones de la máquina
tableteadora, ocasiona que ésta, se detenga continuamente por lo que no se logran los
niveles de eficiencia estándar, adicionalmente por este hecho existe un alto desperdicio
durante la compresión obteniéndose tabletas con la calidad no deseada tanto para el
negocio como para el cliente.
Página 84
DEFINICIÓN DE LOS INTEGRANTES
DEL PROYECTO.
(Stakeholders)
Objetivo: Identificar y definir a los involucrados del proyecto en base a su antigüedad y
experiencia del proceso.
Área Rol ActividadesExcelencia
Operacional MBB y BB Experto de la metodología deLean – Seis Sigma
Ingeniero de Validación GB Ejecución y seguimiento al proyecto
de mejoraProducción Dueño del proceso
Representante de la ejecución y seguimiento del protocolo de los
lotes de Validación.
Representantes de la parte operativa de Manufactura
Operador de manufactura Miembro del equipo
Operador de mezcla Miembro del equipo
Operador de compresión Miembro del equipo
Aseguramientode Calidad Miembro del equipo Representante del departamento
de Operaciones de CalidadTabla 5.3. Equipo Seis Sigma
ANALISIS DE RESULTADOS
Con la finalidad de tener un desarrollo exitoso del proyecto, se definió en base a la
experiencia del producto y antigüedad, a los integrantes, de las diferentes áreas afectadas
por el proyecto, quedando como se muestra en la Tabla 5.3.
Página 85
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
MAPA DE FLUJO DE VALOR
Objetivo: Con la aplicación del mapa del flujo de valor se determinará y confirmará el área mejora (Fig. 5.1).
Fig. 5.1. Mapa de Flujo de Valor
Página 86
D efi n ir M ed ir A n a lizar M e jora r Co ntro lar
Proveedor
Almacén
Dispensario
I
18.5 d
Ingrediente Activo
8.57h 4.63h 3.52h 21.3h 5.28h 60.32h
18.5 d
8.57h
Surtido
60.32h
Tableteado
39.11h
Subdivisión y Empaque
Almacén
Cliente
I
5.28h
Muestreo y Análisis
3.52h
Mezclado
4.63h
Adición de MPs
I
Planeación Maestra
Plan de Producción
Laboratorio de Análisis
Reducción de merma y
ajuste
Reducción de tiempo de
ajuste
Mejora en rendimiento
Eliminación de análisis en
PT
39.11h
9.20d
Tiempo de Proceso: 6.2d
Tiempo de entrega: 33.5d3.5d
Requerimiento de embarques
Proyección semanal
Requerimientos
21.3h
Molienda
MAPA DE FLUJO DE VALOR
ANALISIS DE RESULTADOS
Con la aplicación de una de las herramientas de Manufactura Esbelta, podemos observar
que, el tiempo que tarda en poder iniciar el proceso es largo debido a la llegada del
Ingrediente Activo, esto se debe a que es un producto de importación. Por otro lado
podemos resaltar, que el mayor tiempo invertido durante el proceso se encuentra en el
proceso de tableteado, ocasionando tiempos extras y por lo tanto mayor cantidad de
personal para la conclusión del proceso en tiempo.
Finalmente en este punto sabemos que los problemas que se presentan con la mezcla
durante esta etapa, ocasionan paros de máquina, generación de merma, inspecciones
constates de tabletas y tiempos largos de proceso.
Por razones de confidencialidad de la empresa, algunos datos en este análisis fueron
omitidos, mostrándose únicamente los tiempos totales invertidos para poder calcular el
tiempo de entrega y tiempo de proceso.
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VOZ DEL CLIENTE
(VOC)
Objetivo: Describir las necesidades del cliente, sus percepciones del producto y las
características críticas de calidad (CTQ).
Fig. 5.2. SIPOC
Página 88
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
“Durante la compresión de la mezcla, deberán
obtenerse núcleos sin defectos y sin altas cantidades de paros
en máquina y merma.”
Propiedades físicas y químicas
Control en Proceso
Pruebas Cualitativas
Tiempo de Entrega
Rendimiento
Pruebas Cuantitativas
Dureza, grosor , variación de peso.
Apariencia, pegado,Tabletas rotas.
Elevada cantidad de merma
Tiempo invertido por Inspeccion de defectosTiempo invertido por
Limpezas constates a puzones durante
la comprsión.Nucleos rechazadosdurante la inspección
Pruebas de desempeño del producto
Apariencia, Descripción
Ensayo, Uniformidad de Contenido
Pruebas de Estabilidad
Condiciones de proceso de granulación
Variación de pesoy pegado
Condicion de almacenaje (Humedad y temperatura)
Pegado de tabletas
Ajuste de parámetros del proceso.
Tiempo invertidopor paros en máuina
CTQ‘s
Key Issue
VOC
Drivers
Nucleos rechazadosdurante la compresión
“X del proyecto”“Y” del proyecto
Herramental, punzones.
25 %
25 %
25 %
25 %
45 %
40 %
15 %
50 %
10 %
30 %10 %
100 %
100 %
ANALISIS DE RESULTADOS
De acuerdo a los resultados obtenidos del análisis de la voz del cliente (VOC) se
determinaron las características críticas de calidad, así como también, se decide en
donde enfocar los esfuerzos de mejora. Este análisis nos ayuda a transformar la
información de la voz del cliente a parámetros controlables, los cuales son verificados
durante el proceso para asegurar el cumplimiento de los límites especificados y por lo
tanto asegurar también, el cumplimiento de las expectativas del cliente.
Con este análisis podemos concluir que, nuestra “x” del proyecto, son las condiciones del
proceso de granulación y la “y” el número de tabletas rechazadas durante la compresión
de la mezcla e inspección durante y al término del proceso.
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SIPOC
Objetivo: Desarrollar un nivel elevado de vista del proceso, resaltar el área de mejora y
asegurar el enfoque del cliente.
Fig. 5.3. SIPOC
Página 90
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
Ciente
Proceso de
Manufactura
SalidaProceso
Entrada
Proveedor
Incio
Término
Producción (Recubrimient
o)A. Calidad / Producción
Compras Materias Primas
Planeación Orden de Producción
AlmacénSurtido de Materias Primas
Calidad Aprobación de Materias
PrimasProducción Operación y
EquipoEmisión de documentaci
ón/ Parámetros
Validación
Núcleos
Inspección / Merma
LaboratorioMuestras
Desperdicios EHS
Determinación de
parámetros de proceso.
Validación
Documentación
A. Calidad / Validación
Surtido de MPs CompresiónMezclaMolienda / Granulación
Aprobación de MPs RecubrimientoSubdivisión y
Empaque
ANALISIS DE RESULTADOS
De acuerdo al análisis del SIPOC, nos da una información detallada de cómo se
encuentran involucrados las diferentes áreas para poder llevar a cabo el proceso de
manufactura, el cual incluye a proveedores, entradas, proceso, salidas y clientes. Como
se puede observar la calidad del proceso será juzgada en base a las variables de salida.
La calidad de nuestras variables de salida se puede mejorar dependiendo del análisis de
las entradas y de las variables del proceso.
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Diagrama de Flujo
Objetivo: Desarrollar un diagrama que identifique las secuencias de pasos que son
seguidos para la obtención del producto.
Adición del Principio Activo
Granulación
Molienda Húmeda
Recipiente de Acero inoxidable
Molienda Seca
Secado
Adición de la pasta aglutinante
Mezclado
Recipiente de Acero inoxidable
Tableteado/Compresion
Recubrimiento
Des integrante de tabletas Tamizado
Recipiente de Acero inoxidable
Mezclado
Molienda
Compactación
Excipiente fluidez, Excipiente ligante
Lubricante
Mezclado
Lubricante Malla # 20
Mezclado
Control en Proceso
Control en Proceso
Blisteado y Empaque
Estabilidad de la mezcla
Estabilidad de las tabletas
Fig. 5.4. Diagrama de Flujo
ANALISIS DE RESULTADOS
Página 92
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
El diagrama desarrollado nos detalla el cómo se lleva a cabo el proceso de manufactura
del producto desde el inicio hasta su término, indicando los controles en proceso
realizados. Este diagrama nos ayuda a tener la secuencia de pasos que sigue el producto
y a desarrollar en el equipo un conocimiento común del proceso.
Página 93
PLAN DE RECOLECCIÓN DE DATOS
¿Cuál es la principal causa que está originando el bajo rendimiento del producto?
Medida Definición Operacional y Procedimiento
Que Medir Tipo de Medida/Tipo de Dato Como Medir
Relacionado a las condiciones de almacenamiento
de datos
Como / Donde reportar
Últimos 20 lotes manufacturados. Salidas/Continuo % rendimiento,
Cada lote
Rendimiento del cada fase del
proceso reportado en el sistema
maestro
Expediente de manufactura,
Sistema Maestro
Tiempo de Granulación Proceso/Continuo Cada lote
Datos del expediente de manufactura
Expediente maestro
Numero de malla, número de lote, fecha Proceso/Discreto Cada lote
Programación de los parámetros de
moliendaExpediente maestro
Tiempo total de molienda Proceso/Continuo Cada lote N/A Expediente maestro
Tiempo total de secado Proceso/Continuo Cada lote N/A Expediente maestro
Tiempo total de mezclado Proceso/Continuo Cada lote
Datos del expediente de manufactura
Expediente maestro
Pérdida al secado final Proceso/Continuo Cada lote %
Expediente de manufactura,
bitácoras.
Página 94
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
Tabla 5.4. Plan de Recolección de Datos
Página 95
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
¿Cuál es la principal causa que está originando el bajo rendimiento del producto?
MedidaDefinición Operacional y
Procedimiento
Que MedirTipo de
Medida/Tipo de Dato
Como MedirRelacionado a las
condiciones de almacenamiento de
datos
Como / Donde reportar
Rendimiento de la mezcla Proceso/Continuo Cada lote Valor teórico
Expediente de manufactura,
Sistema Maestro
Tiempo de espera previo a la molienda Proceso/Continuo Cada lote Horas Expediente maestro
Tiempo de espera previo a la compresión
de mezclaProceso/Continuo Cada lote Horas Expediente maestro
Presión de compresión Proceso/Continuo Cada lote Unidades en KN Expediente maestro
Dureza Proceso/Continuo Cada lote Newton Expediente maestro
Grosor Proceso/Continuo Cada lote mm Expediente maestro
Velocidad de compresión Proceso/Continuo Cada lote Nuc/min Expediente maestro
Paros de máquina Proceso/Continuo Cada loteDatos del expediente
de manufactura, bitácora
Expediente de manufactura,
bitácoras.
Rendimiento de la etapa de compresión Proceso/Continuo Cada lote MU Expediente maestro,
Sistema maestro.
IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES “X” y “Y”
Variables X (Entradas) Tiempo de mezcladoCantidad de Ingrediente ActivoMalla usado en procesoParámetros de MoliendaRendimiento de mezcla inicial% AguaTipo de Adición de soluciónLubricanteTemperaturaVelocidad de rotorParámetros de compresiónTiempo de espera de la mezcla
Tabla 5.5. Variables X y Y
Página 96
D efi n ir M e d ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
Variables Y (Salidas) Tiempo de granulación Dureza
Tiempo de Secado Friabilidad
Pérdida al Secado Inicial GrosorPérdida al Secado Final Fuerza de CompactaciónRendimiento de Mezcla Merma de inspecciónMolienda Paros de máquinaTamaño de partícula Peso promedioParámetros de Compresión Total de mermaVelocidad de Compresión Rendimiento total
ANALISIS DE RESULTADOS
Se realizó un plan de recolección de datos los cuales, nos ayuda a detectar la probable
causa del problema. La fuente de recolección de datos se obtuvo de los expedientes de
manufactura, del sistema maestro de datos, de bitácoras y de la experiencia del personal
que trabaja directamente con el producto. Con éste análisis durante la recolección de los
datos, lo más importante en el cual nos enfocamos fue, en el tratar de encontrar las
respuestas a las preguntas que queremos responder. Por otro lado, nos podemos enfocar
exactamente qué datos son los que necesitamos para analizar a fondo. Finalmente, con
este ejercicio, incrementaron nuestras preguntas que inicialmente no habían surgido, las
cuales, se adicionaron al plan ya que pueden ser de gran utilidad el poderlas entender.
Página 97
DIAGRAMA DE CAUSA – EFECTO
Objetivo: Identificar las causas potenciales del problema con el uso gráfico del diagrama
de causa – efecto.
Fig. 5.5. Diagrama de Causa - Efecto
Página 98
D efi n ir M ed ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
MATRIZ CAUSA - EFECTO
# CausaCategoría
Defectos AsociadosMano de Obra
Materiales Métodos/Procedimientos
Medio Ambiente
Maquinaria
1Peso de las Materias Primas indicadas en la Orden maestra
X X Pérdida de la integridad de la fórmula.
2Manipuleo de las Materias Primas durante el proceso de manufactura
X X Pérdida de Ingredientes de la fórmula.
3Instrucción de adición de los ingredientes al contenedor
X X Pérdida de uniformidad de mezcla
4 Tiempos de mezclado en cada adición. X X Pérdida de uniformidad de mezcla
5 Descarga de la mezcla al granulador X Pérdida de uniformidad de mezcla
6 Adición de la solución aglutinante X X X Pérdida de uniformidad de mezcla
7 Descarga del granulado dentro del molino X Laminación, peso, dureza o
variación de grosor
8 Velocidad de Rotor (molienda) Peso, dureza o variación de grosor
9 Lubricación alta X Laminación
10 Lubricación baja X X Adherencia / peso, dureza o variación de grosor
11
Tiempo de espera de mezcla previo a su compresión en el contenedor.
X Adherencia
12 Temperatura y Humedad Relativa X Adherencia
13 Tiempo de granulación final. X Adherencia & laminación
14 Condiciones de secado X X Adherencia & laminación
# CausaCategoría
Defectos AsociadosMano de
Obra
Materiales Métodos/Procedimientos
Medio Ambiente
Maquinaria
Página 99
D efi n ir M ed ir A n a liza r M e jo ra r C o n tro lar
15 Tamaño de partícula del granulado X Peso, dureza o variación de grosor
16 Temperatura del área y de la máquina X X Adherencia
17 Residuos en herramental X X Adherencia18 Colocación de Punzones X Peso, dureza o variación de grosor19 Tipo de punzon X Adherencia o laminación
Tabla 5.6. Matriz Causa – Efecto
ANALISIS DE RESULTADOS
Con este análisis, se trata de identificar las posibles causas que son responsables del
problema presentado en este proceso, ayudándonos a visualizar los factores que tendrán
que ser evaluadas. Las variables resultantes son:
Materiales:
- Condiciones de almacenamiento
- Pérdida al Secado de la mezcla
Métodos
- Tiempo de retención.
Para apoyar a los resultados obtenidos en este diagrama, se desarrolló la “Matriz de
causa – efecto” para un análisis más detallado.
Aun cuando este análisis no nos proporciona soluciones, si nos muestra la relación entre
las causas y se resaltan las posibles causas para que de una manera más sencilla nos
enfoquemos, en base a este análisis, a una recolección de datos y enfocar los esfuerzos.
Página 100
ANALISIS BIBLIOGRÁFICA DE LAS PROBABLES CAUSAS68
El origen del problema puede relacionarse con el producto, el herramental, el proceso de
compresión de la tableta. También podría ser una combinación de los factores.
Adherencia de gránulos Los productos con gránulos que se súper sensibles a la compresión, los llaman gránulos
adherentes y pueden formar excelente comprimidos. Pero también son propensas a
pegarse a la cara del punzón.
Si un polvo se compacta antes de que llegue a cavidad, la densidad de la formulación
aumenta, impidiendo su habilidad para controlar el peso de la tableta. Como el peso de
las tabletas varía, también varía la fuerza de compresión. Esta variación, a su vez, el
producto puede verse agravado a una tendencia de adherencia.
Acumulación de aire: El acto de la compresión puede atrapar el aire en el cóncavo de la cara del punzón. Este
aire atrapado crea una suave superficie en la parte superior de la tableta. En tales casos,
los gránulos no saben si adherirse entre sí o adherirse a la superficie del punzón.
68 Michael D. Tousey , “Tablet Press Operation” Sticking and picking:Some causes and remedies. Di Pharma Tech/ CSC. Publishing Tablets & Capsules.
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Lubricación La función de un lubricante en la formulación del producto es para evitar que el polvo se
pegue a los punzones, matrices y a otros componentes de metal de la máquina
tableteadora. Un lubricante facilita también la expulsión de los comprimidos.
Agente adherente.Si el agente adherente no se distribuye uniformemente y no se seca totalmente, algunas
porciones de la mezcla contendrán concentraciones del agente adherente. En el proceso
de secado, estos gránulos excesivamente húmedos se secan en el exterior, pero no en el
interior. Esto se conoce como caso de endurecimiento.
En este caso de endurecimiento puede ocurrir incluso cuando el agente aglutinante es
adicionado correctamente pero el secado ocurrió demasiado rápido. Este fenómeno Este
fenómeno conduce a dos posibles causas de la adherencia: la humedad encerrada y el
agente adherente concentrada en la superficie de los gránulos.
Punzones.El diseño de los punzones, el tipo de metal y pulido puede conducir a la adherencia de los
gránulos a la superficie del punzón.
MoliendaLas partículas excesivamente finas, conocidas como finos, exhiben características pobres
de compresión y pueden a menudo causar adherencia. Los finos son generalmente el
resultado de moler incorrectamente polvos friables o a inconsistentes niveles de entrada.
Con demasiado de éste polvo, como partículas en la formulación del producto, no fluirá ni
comprimirá bien. Los finos también crean una atmósfera polvorienta y causan
fluctuaciones del peso de la tableta-a-tableta.
Especialmente problemáticos son los polvos que son fácilmente compresibles, porque
pueden compactarse durante el paso de molienda. Además, algunos productos pueden
re-aglomerarse si son almacenados por largos periodos. Productos que se han re-
aglomerado tiene un mal flujo y causan las variaciones del peso que, alternadamente,
crean las variaciones de la dureza que aumentan el potencial para adherirse.
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Finos
Durante la compresión de la mezcla, el aire que sale forza a las partículas finas irse al
borde de la tableta debido a que los finos no se comprimen el resultado es el
encapsulado.
Las partículas finas de polvo impiden el flujo afectando el peso de la tableta. El peso
constante de la tableta se traducirá en durezas de la tableta repetible que es una función
del grosor y peso de la tableta.
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MATRIZ DE PRIORITIZACIÓN
Objetivo: Identificar los factores principales que pudieran ser las principales posibles
causas del problema en estudio.
VariablesVariables de
SalidaPérdida en compresión
Pérdida por Inspección Total
Peso 10 8
Variables de entrada
Lubricación 9 8 154Mezclado 8 5 120
Velocidad de Rotor 9 8 154Programación de la
Tableteadora 8 8 144
Tiempo de espera 9 9 162Diseño del
herramental 5 5 90
Mantenimiento 5 5 90
Variables del
proceso
Granulación y Tiempo de Secado 8 5 120
Tamaño de Partícula 10 3 124
Pérdida al Secado 5 7 106Variación de Peso 10 1 108
Dureza 10 1 108Grosor 10 1 108
Friabilidad 8 3 104Ajustes 5 5 90
Importancia: Alta Media Baja
Tabla 5.7. Matriz de Prioritización
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ANALISIS DE RESULTADOS
Para el desarrollo de la Matriz de Prioritización, primero se enlistaron las variables de
salida en forma ordenada asignándole un valor a cada una. Se evaluó la fuerza de
relación entre las variables de salida y las variables de entrada/proceso y se asignó un
factor de correlación. Finalmente se resaltaron algunas variables críticas.
Con este análisis se puede observar que el pobre desempeño del producto durante la
etapa de compresión está asociado con varias causas y es posible que estén
combinadas.
Con base a los análisis previos de datos y con la matriz de prioritización, se resaltan dos
factores como los principales recursos de los eventos de adherencia: Tiempo de espera, Proceso de lubricación y Velocidad de rotor.
Estos tres factores (las posibles causas) aparecen en todos los ámbitos estudiados y es
necesario realizar las pruebas experimentales correspondientes.
Los factores mencionados anteriormente, los cuales son resultado de un análisis de
datos, serán analizados mediante el DOE (diseño de experimentos) de tres factores y dos
niveles de la siguiente manera:
Para:
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Tiempo de espera: 24 horas y 72 horas.
Lubricación: Lubricante 1 y Lubricante 2
Velocidad de Rotor: 1000 rpm y 2500 rpm
DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Objetivo: Desarrollar un diseño de factorial completo de dos niveles (2k).
Factor Nivel
Alto Bajo
Tiempo de espera >72 horas <24 horas
Velocidad de Rotor 2500 1000
Lubricante Lote 1 Lote 2
Tabla 5.8. Diseño factorial completo.
Para el desarrollo de este diseño factorial completo no hubo réplicas debido a el costo de
manufactura elevado.
# de corridas: 2 n
2= numero de niveles
n= numero de factores
Por lo tanto:
# corridas = 2 3
# corridas = 8
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Resultados y Análisis de los resultados obtenidos del diseño de experimentos:
StdOrder Lubricante Tiempo de espera Velocidad Rendimiento1 Lote 1 24 1000 98.42 Lote 2 24 1000 988 Lote 2 72 2500 90.83 Lote 1 72 1000 93.26 Lote 2 24 2500 96.95 Lote 1 24 2500 96.97 Lote 1 72 2500 90.84 Lote 2 72 1000 93.8
Factores significativos
La ecuación modelo la podemos formar a partir de los coeficientes obtenidos:
Estimated Coefficients for Rendimiento Term CoefConstant 94.850Lubricante 0.025Tiempo de espera -2.700Velocidad -1.000Lubricante*Tiempo de espera 0.125Lubricante*Velocidad -0.025Tiempo de espera*Velocidad -0.350Lubricante*Tiempo de espera* -0.125 Velocidad
Gráfica 5.1. Pareto de los Efectos
De acuerdo a los datos obtenidos en la gráfica, los factores significativos son B y C. Por lo
que la ecuación quedaría de la siguiente manera:
Y = 94.850 - 2.700 Tiempo de espera + (- 1.000 Velocidad)
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AC
A
ABC
AB
BC
C
B
6543210
Term
Effect
1.412A LubricanteB Tiempo de esperaC Velocidad
Factor Name
Pareto Chart of the Effects(response is Rendimiento, Alpha = .05)
Lenth's PSE = 0.375
Son significativos los
factores B y C.
Gráfica 5.2. Normal de los Efectos
Selección de los mejores niveles de operación
El factor significativo obtenido
es:
Tiempo de espera.
Gráfica 5.3. Efectos Principales
24 horas de tiempo de espera nos direcciona a una mejor respuesta para el rendimiento
final.
La interacción significativa
es tiempo de espera-
velocidad:
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Lote 2Lote 1
98
96
94
927224
25001000
98
96
94
92
Lubricante
Mea
n
Tiempo de espera
Velocidad
Main Effects Plot for RendimientoData Means
25001000
99
98
97
96
95
94
93
92
91
90
Velocidad
Mea
n
2472
de esperaTiempo
Interaction Plot for RendimientoData Means
10-1-2-3-4-5-6
99
9590
80706050403020
105
1
Effect
Perc
ent
A LubricanteB Tiempo de esperaC Velocidad
Factor Name
Not SignificantSignificant
Effect Type
C
B
Normal Plot of the Effects(response is Rendimiento, Alpha = .05)
Lenth's PSE = 0.375
Los mejores resultados se obtienen con:
Velocidad = 1000 rpm
Tiempo de espera = 24 hrs.
Gráfica 5.4. Interacciones
Gráfica de Cubo:
Gráfica 5.5. Cubo
2500
10007224
Velocidad
Tiempo de espera
90.8
93.598.2
96.9
Cube Plot (data means) for Rendimiento
72
24Lote 2Lote 1
Tiempo de espera
Lubricante
92.30
97.4597.65
92.00
Cube Plot (data means) for Rendimiento
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2500
1000
72
24Lote 2Lote 1
Velocidad
Tiempo de espera
Lubricante
90.8
96.996.9
90.8
93.8
98.098.4
93.2
Cube Plot (data means) for Rendimiento
Gráfica 5.6. Cubo individual
La gráfica de Cubo, nos muestra valores de las respuestas en las diferentes
combinaciones de los factores. La mejor combinación es:
Tiempo de espera = 24 Horas
Velocidad = 1000 rpm
Como se observa los resultados del Lubricante Lote 1 y 2 no es significativo, por lo que su
uso puede ser indistinto.
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2500
1000Lote 2Lote 1
Velocidad
Lubricante
93.85
95.9095.80
93.85
Cube Plot (data means) for Rendimiento
PLAN DE ACCION
Objetivo: Definir planes de acción para asegurar que la mejora del proceso se lleve a
cabo con un buen control.
De acuerdo al estudio previo realizado se recomienda lo siguiente:
Acciones Racional
El tiempo de espera de la mezcla previo a la compresión deberá ser no más de 24 horas.
Debido a la confirmación con el análisis de DOE.
El producto podrá consumir el Lubricante 1 y el lubricante 2.
El lubricante 1 y Lubricante 2 poseen características similares y no influyen en el rendimiento final. Esto fue confirmado con el análisis de DOE.
Modificar los parámetros de molienda para la obtención de menos finos.
Los finos no fluyen o comprimen bien y además contribuyen a la obtención de bajo rendimiento y mayor frecuencia de limpieza al equipo.
La velocidad de rotor durante la granulación deberá ser baja a 1000 rpm. Esto fue confirmado con el análisis de DOE.
Tabla 5.9. Plan de Acción
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COSTO / BENEFICIO
Costo por Inventario
El producto no terminado por existencias de fallas durante el proceso, generan costos de
inventario, estos costos deberán tener gran importancia para su control.
En la siguiente tabla se muestra el costo actual de inventario y se plantea el costo
propuesto después de la aplicación efectiva de este proyecto:
Acción Costo actual por inventario Costo Propuesto Beneficio
obtenido
Ingrediente Activo $3,608,245.20 $2,243,298.08 $1,364,947.12
Inventario de trabajo en proceso (WIP) $1,980,331.94 $1,800,250.65 $180,081.29
Producto Final $660,674.65 $1,657,864.35 -$997,189.70
Total $6,249,251.79 $5,701,413.08 $547,838.71
Ahorro obtenido / Kg $ 547.84
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PLAN DE CONTROL
Objetivo: Contar con la información requerida para el buen desempeño y ejecución del
proceso.
Desarrollo de las acciones requeridas para la implementación y control de los cambios a
realizar surgidas de las propuestas del proyecto de mejora para el proceso.
- El tiempo de espera de la mezcla previo a ser comprimida, deberá ser no más de 24
horas.
- Verificación de los parámetros de granulación. La velocidad de rotor deberá ser baja a
1000 rpm.
- Realizar el cambio documental en la documentación que sea requerida.
- Verificación de los parámetros de compresión y herramental.
- Los gráficos de control de merma deberán ser generados para futuras evaluaciones.
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Conclusiones
Uno de los principales problemas presentados en la Planta S.A de C.V. es la presencia de
defectos físicos en el producto final. Se detectó que el proceso presenta problemas en la
etapa de compresión de la mezcla con altos niveles de desperdicio. Esto ocasiona
tiempos largos de proceso, inspecciones extras, tiempo prolongado de almacenamiento
del producto a granel sin poder pasar al proceso de empaque, por lo que el proceso de
fabricación continuo es interrumpido propiciando un desabasto en el mercado.
Después de un análisis al problema, se decide formar a un equipo de mejora para darle
solución de manera rápida, con la finalidad de reducir los eventos que ocasionan pérdida
de material y paros de máquina ya que los tiempos del proceso tienen impacto en los
resultados en la empresa por la ocupación del equipo, mayor tiempo de proceso,
inventarios, personal extra, entre otros.
El criterio de selección del equipo para el proyecto de mejora fue en base a la experiencia
en el proceso y antigüedad. El equipo fue multidisciplinario ya que los integrantes son de
distintas áreas, fortaleciendo de esta manera con las diferentes experiencias al equipo.
Se decide iniciar con un mapeo de flujo de valor para un mayor conocimiento del proceso
y de los tiempos involucrados en cada etapa. De esta manera se detecta la etapa del
proceso en donde es invertida la mayor parte de tiempo. En base a estos resultados se
continua el análisis con el uso del VOC para determinar las características críticas de
calidad e indicar en qué parte del proceso se enfocarían los esfuerzos de mejora,
determinándose las variables X y Y del proyecto. Posteriormente se realiza el análisis
SIPOC con la finalidad de tener un conocimiento común del proceso resaltando las áreas
de mejora.
Una vez definida la parte del proceso a mejorar se construye un plan de recolección de
datos, el cual sirve de apoyo para detallar los componentes que conforman las variables X
y Y, ayudando a visualizar lo que se tiene que mejorar.
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En la parte de medición, inicialmente se trato de identificar las causas potenciales que
pudieran estar originando el evento de adherencia, apoyándose con el desarrollo de una
matriz de causa – efecto.
Adicionalmente se realizó una revisión bibliográfica del las probables causas,
encontrándose los factores principales como son la lubricación, el tipo de herramental, el
tiempo que permanece la mezcla almacenada previo a comprimirse, la molienda de la
mezcla, entre otros.
Finalmente se realiza una matriz de prioritización para realizar el análisis de DOE
obteniéndose las variables del “tiempo de espera” y la “lubricación de la mezcla”. Se
evaluó un lubricante alterno al que ya se tiene en línea y dos tiempos de almacenamiento
de la mezcla previa a ser comprimida.
Los resultados del análisis del DOE se confirma que el tiempo de espera de 12 h y el
Lubricante 1 es la mejor combinación para la obtención de un producto que no genera
grandes cantidades de merma.
Ya obtenidos los parámetros de operación se construye el plan de acción el cual tiene
como objetivo definir las acciones para asegurar que su aplicación se lleven a cabo bajo
un buen control.
Por último se realizó un análisis de costos por inventario en donde se puede observar que
hay mejora de costo por inventario del Ingrediente Activo y del trabajo en proceso (WIP)
por lo que con la aplicación de este proyecto se espera lograr un ahorro de $547.84 / Kg
así como la mejora de la apariencia de la tableta sin defectos.
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CONCLUSIONES
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Una primera conclusión que se obtiene de este estudio es que las metodologías de seis
sigma y manufactura esbelta son muy efectivas de manera individual, pero cuando nos
enfrentamos a problemas de largos tiempos de entrega, problemas de capacidad del
proceso y tiempos muertos en proceso, se requieren de la aplicación de ambas
metodologías ya que recordemos que la manufactura esbelta se ocupa en eliminar las
actividades del proceso que no agrega valor creando el flujo en los procesos y seis sigma
con el uso de la metodología DMAIC y herramientas estadísticas ayuda a reducir la
variación y defectos.
Con la identificación de las etapas del proceso a optimizar obtenido con el Mapa de Flujo
de Valor (granulación y tableteado) así como los resultados de los parámetros del
proceso obtenidos del análisis del DOE, se puede concluir que nuestro objetivo general de
nuestro estudio se cumple. Con el uso de las herramientas Lean-Seis Sigma
correctamente, podemos obtener una reducción de costos extras, una mejora en los
tiempos de proceso y en el rendimiento.
En relación a las preguntas planteadas en un inicio, podemos responder que, sí es posible
eliminar los costos innecesarios durante la manufactura de un producto por medio de la
aplicación de la metodología Lean – Seis Sigma ya que, al identificar la etapa del proceso,
en donde es requerido enfocar los esfuerzos de mejora, así como los parámetros óptimos
de operación, se obtendrán resultados satisfactorios para la empresa.
Adicionalmente con la aplicación de estos resultados se logrará eliminar el defecto en la
tableta, evitando mandar a destrucción gran parte del producto así como la doble
verificación durante todo el proceso de compresión y paros continuos de máquina.
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RECOMENDACIONES
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Considerando los resultados obtenidos durante el desarrollo de este estudio, se
recomienda tomar como referencia el proceso y aplicación de la metodología usada en
este trabajo, realizando las adecuaciones que sean necesarias dependiendo de las
necesidades propias.
Para que esta metodología Lean – Seis Sigma resulte un éxito durante su ejecución es
necesario tener al personal entrenado, un liderazgo comprometido y con el compromiso y
apoyo de la alta dirección para motivar a los equipos multidisciplinarios. Los proyectos
que sean seleccionados para la aplicación de esta metodología deberán ser específicos,
medibles, alcanzables, realistas y en tiempo determinado.
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BIBLIOGRAFÍA
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