Manufactura esbelta: principios, herramientas y ventajas

La aplicación de la manufactura esbelta no solo conlleva mejoras en la eficiencia y calidad de la producción, sino también sienta las bases para la incorporación de tecnologías de vanguardia en el entorno de fabricación. Le contamos todo acerca de esta metodología.

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La implementación de la manufactura esbelta desempeña un papel fundamental en la optimización de la producción, al mismo tiempo que facilita la convergencia exitosa de plantas y talleres con los paradigmas de la Industria 4.0 y el Internet de las Cosas (IoT).

En este artículo exploraremos acerca sobre este método de producción, sus principios, herramientas, así como las ventajas y desventajas en el entorno de la industria metalmecánica.

¿Qué es manufactura esbelta?

La manufactura esbelta, también conocida como lean manufacturing en inglés, es una filosofía y metodología de gestión que busca optimizar los procesos de producción con el objetivo de eliminar desperdicios y maximizar el valor para el cliente.

Fue desarrollado en Japón por Taiichi Ohno, el ingeniero jefe de Toyota Motor Corporation, y se basa en el Sistema de Producción de esta compañía (Toyota Production System). Esta metodología se ha extendido a lo largo de diferentes industrias y se enfoca en mejorar la eficiencia y la calidad, reduciendo los tiempos de producción y minimizando el uso de recursos.

La clave de la manufactura esbelta radica en identificar y eliminar los desperdicios, también conocidos como "muda" en japonés. Estos desperdicios se refieren a cualquier actividad, proceso o recurso que no agrega valor al producto final desde la perspectiva del cliente.

8 tipos de desperdicios en la manufactura esbelta

Para ello, es importante conocer los diferentes tipos de desperdicio que existen en la manufactura esbelta, los cuales consisten en:

1. Sobreproducción: producir más de lo necesario antes de tiempo.
2. Tiempo de espera: esperas innecesarias entre etapas de producción.
3. Transporte innecesario: movimientos y desplazamientos excesivos de materiales o productos.
4. Procesamiento innecesario: realizar pasos o procesos que no aportan valor al producto final.
5. Inventario excesivo: mantener más inventario del necesario.
6. Movimientos innecesarios: movimientos físicos o acciones innecesarias de los operadores.
7. Defectos: productos o componentes que no cumplen con los estándares de calidad.
8. Sub utilización del talento: no aprovechar al máximo el potencial y conocimiento de los empleados.

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Conozca algunos conceptos de manufactura esbelta para llevar a la práctica en su taller

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Principios de la manufactura esbelta

Para aplicar la manufactura esbelta, en la industria es conocida una estrategia, creada por Toyota, llamada “Las 5S”, cuyo objetivo principal es lograr mejoras sostenibles en la organización, orden y limpieza de un entorno de trabajo, al tiempo que aumenta la motivación y el compromiso del personal.

“Las 5S” representan cinco conceptos clave, de origen japonés, que conforman los principios de la aplicación de esta metodología:

• Seiri (Clasificación): consiste en separar los elementos necesarios de los innecesarios en el área de trabajo. Se identifican y eliminan todos los elementos que no son esenciales, reduciendo el desorden y facilitando la ubicación rápida de los elementos necesarios.
• Seiton (Orden): una vez clasificados los elementos necesarios, se establece un lugar para cada uno de ellos de manera organizada. El objetivo es tener un lugar designado para cada objeto, evitando la búsqueda y el desperdicio de tiempo.
• Seiso (Limpieza): implica mantener el área de trabajo limpia y ordenada en todo momento. Se fomenta la limpieza regular de los equipos, herramientas y espacios de trabajo para prevenir la acumulación de suciedad y mantener un ambiente seguro y agradable.
• Seiketsu (Normalización): este paso busca establecer estándares y procedimientos claros para mantener las tres primeras "S" (clasificación, orden y limpieza) de manera constante. Se desarrollan rutinas y protocolos para garantizar que se sigan aplicando de manera sistemática y se promueva la responsabilidad de todos los miembros del equipo.
• Shitsuke (Disciplina): la última "S" se refiere a mantener la disciplina y el compromiso para seguir aplicando las cuatro primeras "S" a largo plazo. Es importante crear una cultura de mejora continua, donde todos los miembros del equipo estén comprometidos con la organización, el orden y la limpieza en el lugar de trabajo.

Con el tiempo, se han desarrollado enfoques adicionales que han ganado popularidad en el ámbito de la manufactura, y estos se han convertido en derivaciones de la manufactura esbelta. Algunas de estas derivaciones incluyen herramientas como Seis Sigma, TPM (Mantenimiento Productivo Total), JIT (Justo a Tiempo) y otras, que pueden implementarse tanto como parte de proyectos de manufactura esbelta o como herramientas individuales.

Sin embargo, cada organización puede elegir aplicar uno o varios de estos modelos de manera particular, adaptándolos a sus necesidades y características específicas.

Por ejemplo, Seis Sigma es una metodología que se centra en reducir la variabilidad de los procesos y minimizar los defectos, mientras que TPM se enfoca en mantener los equipos y maquinarias en óptimas condiciones para evitar averías y tiempos de inactividad no planificados. Por otro lado, el enfoque JIT se basa en la producción y entrega de productos justo en el momento en que se necesitan, evitando la acumulación de inventario innecesario.

Manufactura esbelta en talleres metalmecánicos

Actualmente, un importante número de talleres metalmecánicos han obtenido buenos resultados de la aplicación de la manufactura esbelta en sus procesos. De hecho, la implementación de este método puede conducir a mejoras significativas, según un estudio realizado por McKinsey & Company.

Por ejemplo, se observó un aumento en la productividad del 20 al 30%, una reducción en los tiempos de entrega de hasta el 50% y una disminución en los defectos de calidad en un rango de 50 a 90%.

Sin embargo, su aplicación tradicional suele tener ciertas limitaciones, ya que el sistema de producción Toyota, en el que se basa la manufactura esbelta, fue diseñado específicamente para plantas de ensamblaje de automóviles que operan a gran escala, con altos volúmenes de producción. Estas plantas se caracterizan por la producción de baja mezcla y alto volumen de productos.

Por otro lado, los talleres de mecanizado se enfocan en la producción de alta mezcla y bajo volumen. Esto significa que fabrican una amplia variedad de productos personalizados en cantidades más reducidas. Debido a estas diferencias en los procesos de producción, un taller de mecanizado no puede esperar obtener los mismos beneficios de la esbeltez utilizando exactamente las mismas herramientas y enfoques que una planta de ensamblaje.

A pesar de ello, no significa que la manufactura esbelta no sea relevante para los talleres de mecanizado. Si bien es cierto que su alcance puede ser limitado, se pueden adaptar y aplicar principios y herramientas esbeltas de manera adecuada para obtener mejoras significativas en la eficiencia y calidad del taller de mecanizado.

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Estos son los retos de la implementación de la manufactura esbelta en la industria metalmecánica

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Herramientas de la manufactura esbelta para talleres metalmecánicos

Los talleres metalmecánicos han experimentado los beneficios de implementar una variedad de herramientas esbeltas, muchas de las cuales han demostrado ser efectivas para mejorar la eficiencia y la calidad en este tipo de entornos.

La planificación estratégica es una herramienta fundamental que permite establecer objetivos claros y definir estrategias para lograr mejoras continuas en el taller. El liderazgo descendente desempeña un papel importante al transmitir la visión y los valores de la manufactura esbelta a todos los niveles de la organización.

Los paseos Gemba, que implican ir al lugar de trabajo y observar directamente las operaciones, son esenciales para identificar oportunidades de mejora y fomentar la participación de los empleados. El compromiso de los empleados es fundamental para el éxito de la manufactura esbelta, ya que su participación activa en la identificación de problemas y en la implementación de soluciones es clave.

El diseño del lugar de trabajo con las 6S (clasificación, orden, limpieza, estandarización, disciplina y mejora) ayuda a mantener un entorno de trabajo organizado y eficiente. El TPM (Mantenimiento Productivo Total) se centra en el mantenimiento preventivo y la mejora continua de los equipos para minimizar los tiempos de inactividad no planificados.

La reducción de los setups (SMED) es fundamental en talleres de mecanizado, ya que permite reducir los tiempos de cambio de herramientas y mejorar la flexibilidad del proceso. El concepto de a prueba de errores (Poka-yoke) se utiliza para evitar errores y defectos en el proceso de producción, mejorando la calidad del producto final.

La calidad en origen se enfoca en prevenir errores en lugar de corregirlos posteriormente. El lugar de trabajo visual, mediante el uso de señalización y etiquetas claras, ayuda a que los empleados encuentren rápidamente las herramientas y materiales necesarios.

La estandarización de productos y procesos permite mantener una consistencia en la calidad y la eficiencia. El trabajo estándar establece instrucciones claras y detalladas para las tareas, asegurando la consistencia y la mejora continua. La resolución continua de problemas implica identificar y abordar los desafíos de manera sistemática y constante.

¿Cuáles son las herramientas de manufactura esbelta que debe evitar en su taller?

Por otro lado, existen herramientas que pueden no ser efectivas o aplicables en talleres de mecanizado de alta mezcla y bajo volumen, ya que pueden resultar complejas o poco prácticas en este tipo de entornos. Entre ellas está:

• Resolución de problemas con lápiz y papel
• Mapeo del flujo de valor
• Equilibrio de la línea de ensamblaje
• Células de flujo de una pieza
• Kanbans de productos específicos
• Secuenciación FIFO de los pedidos
• Programación de marcapasos
• Supermercados de inventario
• Liberación de órdenes de trabajo en función del paso
• Producción basada en la carga de niveles
• Producción de modelo mixto con tiempo Takt
• Programación de la producción basada en el arrastre
• Programación manual con tableros

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Beneficios del cambio rápido de herramentales (SMED) en la flexibilidad operativa

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Ventajas y desventajas de la manufactura esbelta en talleres metalmecánicos

La implementación de la manufactura esbelta en talleres metalmecánicos permite optimizar los procesos de producción, reducir tiempos de espera, eliminar actividades innecesarias y minimizar el desperdicio, lo que resulta en una mayor eficiencia en el taller metalmecánico. Además, al eliminar el desperdicio y optimizar los procesos, se logra una reducción en los costos de producción, como los relacionados con inventario y transporte. Incluso, la mejora en la calidad disminuye los costos asociados con productos defectuosos o retrabajos.

Así mismo, fomenta un enfoque en la calidad desde el origen, mediante la identificación y eliminación de fuentes de errores y defectos en los procesos de producción. Esto conduce a una mejora significativa en la calidad final de los productos metalmecánicos.

También genera tiempos de entrega más cortos, ya que al eliminar actividades innecesarias y optimizar los flujos de trabajo, se reducen los tiempos de espera y se agiliza el proceso de producción, lo que permite cumplir con los plazos de entrega de manera más eficiente, lo que aumenta la satisfacción del cliente.

Aunque lo anterior dibuja un panorama beneficioso para la industria, la manufactura esbelta puede representar un reto para los talleres metalmecánicos que se enfocan en la producción de alta mezcla y bajo volumen, ya que algunas herramientas y enfoques esbeltos pueden no ser tan efectivos en este tipo de entornos, lo que requiere una adaptación y personalización adecuada.

Así mismo, la implementación de la manufactura esbelta requiere un compromiso significativo de tiempo, recursos y capacitación. Es necesario invertir en la formación del personal y en la adquisición de herramientas y tecnologías adecuadas. Esto puede representar un desafío para los talleres metalmecánicos con recursos limitados.