SMED
54
República Bolivariana de Venezuela Universidad Católica Andrés Bello Facultad de Ingeniería Escuela de Industrial Ingeniería de Métodos Profesor Emmanuel López ESTUDIO Y APLICACIÓN DEL MÉTODO SMED A LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE LA EMPRESA SIDETUR, S.A. Integrantes:
-
Upload
maria-isabel-kerdel-matos -
Category
Documents
-
view
1.461 -
download
0
Transcript of SMED
República Bolivariana de Venezuela
Universidad Católica Andrés Bello
Facultad de Ingeniería
Escuela de Industrial
Ingeniería de Métodos
Profesor Emmanuel López
ESTUDIO Y APLICACIÓN DEL
MÉTODO SMED A LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN
DE LA EMPRESA SIDETUR, S.A.
Integrantes:
Añez, Juan C. V- 18.656.945
De Orue, Ignacio V- 18.899.235
Kerdel, María I. V- 17.706.455
Lacoa, Ulises V- 18.588.212
Valsecchi, Audra V- 19.378.786
Caracas, enero de 2010.
ÍNDICE.
Resumen________________________________________________________________
3
Introducción_____________________________________________________________
_4
Objetivos________________________________________________________________
_5
Objeto de
Estudio__________________________________________________________5
Objetivo
General__________________________________________________________ 5
Objetivos
Específicos_______________________________________________________5
Agenda de
Trabajo________________________________________________________ 6
Contenido_______________________________________________________________
_7
Historia e
importancia________________________________________________7
Conceptos Fundamentales del
SMED___________________________________ 9
Técnicas de Aplicación del Método
SMED_______________________________11
Problemas que pueden surgir al realizar cambios o
preparaciones__________ 12
2
Importancia de las cinco “S” en la aplicación de
SMED____________________ 13
Procedimientos para mejorar la
preparación____________________________13
Línea de Laminación SIDETUR,
S.A.__________________________________________16
Un poco de Historia y
Desarrollo______________________________________16
Proceso de
Laminación_____________________________________________ 18
Análisis del
Proyecto______________________________________________________24
Aplicación del Método
SMED_________________________________________24
Presentación de Fotografías del
Proceso_____________________________________31
Conclusiones____________________________________________________________
33
Referencias
Bibliográficas_________________________________________________ 35
RESUMEN.
3
Existen diversas maneras de reducir los costos de producción de
una empresa. Uno de los factores más importantes es reduciendo los
tiempos de preparación y alistamiento entre una corrida del producto y
la siguiente.
Para esto surge el Método SMED, lo cual indica el cambio de
herramientas y utillaje de alistamiento en sólo pocos minutos. El
siguiente trabajo tiene como finalidad la aplicación del Método SMED y el
estudio de las cinco “S” en una línea de producción de una empresa,
para observar y medir los tiempos de alistamientos y ver su posible
reducción para mejorar el proceso y reducir los costos.
La empresa elegida para la aplicación del método fue Siderúrgica
del Turbio, SIDETUR S.A., una filial de Siderúrgica de Venezuela,
SIVENSA. La línea propuesta fue la de Laminación, y el cambio de
producto a analizar fue el de cabilla estriada de 1/2" a una cabilla
estriada de 5/8” como producto final de la línea.
Existen diversas operaciones engorrosas y largas para el cambio
de un producto a otro en una línea de laminación, los cuales incluyen,
cambios y extracción de castillos o bastidores, el mantenimiento de los
rodillos y el sistema de refrigeración de los mismos, la inclusión de
rodillos postizos, el mantenimiento de la línea en sí, el mecanizado
previo de los rodillos. Todas estas operaciones son necesarias para
poder realizar el cambio de producto correctamente.
Para aumentar la efectividad de este proceso, se procede a
clasificar, según el método SMED, a estas preparaciones como internas o
externas, diferenciarlas entre sí, y tratar de convertir las internas en
externas, para disminuir el tiempo de preparación. Con todos estos
4
mecanismos se busca cumplir con el objetivo de determinar los cambios
necesarios para disminuir el tiempo y así aumentar la efectividad y
productividad de la línea. Así se busca la mejora continua de una
empresa y objetivo final que es el lograr un tiempo de preparación cero,
que aunque es difícil se busca aproximar y así ser una empresa de mejor
calidad y mayor competitividad.
INTRODUCCIÓN.
En gestión de la producción, existe el acrónimo SMED que viene
dado por sus siglas en inglés: cambio de herramienta en pocos minutos
(Single Minute Exchange of Die). Este concepto SMED, introduce la idea
que, en general, cualquier cambio de máquina o inicialización de un
proceso debería durar no más de 10 minutos, de ahí la frase “single
minute”, que expresa los minutos en un solo dígito.
Se entiende como cambio de utillaje o maquinaria, el tiempo
transcurrido desde la fabricación o corrida de la última pieza válida o
buena de una serie, hasta la obtención de la primera pieza correcta de la
siguiente serie o corrida; no es únicamente el tiempo de cambio y
ajustes de maquinaria.
Se pueden distinguir dos tipos de ajustes de maquinaria: los
internos y los externos, los cuales corresponden a operaciones que se
realizan a máquina para fuera de las horas de producción, o con
máquina en marcha durante el período de producción, respectivamente.
Se busca principalmente encontrar una fábrica manufacturera o de
cualquier índole, a la cual se le pueda hacer el estudio y aplicación del
Método SMED y así analizar los ajustes internos y externos para mejorar
el proceso productivo. De esta manera, se aplican los conocimientos
5
teóricos a empresas y fábricas reales y se adapta la teoría a la real
aplicación de la misma.
La empresa elegida para este proyecto fue SIDETUR, Siderúrgica
del Turbio S.A., la cual es filial de SIVENSA, pionera del sector
siderúrgico venezolano, con experiencia en la manufactura y
comercialización de productos siderúrgicos y metalmecánicos
destinados a los mercados nacional e internacional. La línea de
producción estudiada fue la de laminación, en la fábrica que se
encuentra en la Zona Industrial de La Yaguara, en Antímano, Caracas. El
cambio observado fue de media pulgada (1/2”) a cinco octavos de
pulgada (5/8”), y se aplican los conocimientos de SMED para el cambio
de maquinaria y utillaje requerido para comenzar la nueva corrida y
hacer de este un proceso más efectivo y productivo.
OBJETIVOS.
Objeto de Estudio.
Estudio detallado del Método SMED para la aplicación del mismo
en una línea de producción de una empresa, requiriendo para ello el
conocimiento previo de la teoría respectiva, dentro de las limitaciones
de la asignatura de Ingeniería de Métodos, dirigida a estudiantes de
Ingeniería Industrial de la Universidad Católica Andrés Bello.
Objetivo general.
Aplicar el Método SMED a la línea de producción de Laminación de
la empresa Siderúrgica del Turbio S.A., SIDETUR.
Objetivos específicos.
6
Filmar el proceso de preparación de la línea, es decir, el tiempo
que transcurre entre la última unidad buena de la corrida de
manufactura que finaliza y la primera unidad buena de la corrida
que se inicia.
Identificar todas las actividades necesarias para realizar el
alistamiento.
Clasificar las actividades en internar y externas.
Proponer la manera de convertir, las actividades internas en
externas.
Encontrar la manera de reducir los tiempos de actividades
externas e internas.
Determinar las acciones prioritarias a acometer.
Medir los resultados de las mejoras obtenidas, en lo posible.
AGENDA DE TRABAJO.
Mediante la aplicación del método SMED, se hizo una cantidad de
3 visitas a planta directamente para observar el proceso. Las visitas se
llevaron a cabo bajo el siguiente esquema:
1) Después de elegir la línea de producción a estudiar, se filmo el
proceso de alistamiento, es decir el tiempo que transcurre entre la
última unidad buena de la corrida que finaliza y la primera unidad
7
buena de la corrida que inicia. Simultáneamente, se tomó el
tiempo respectivo del proceso.
2) Con la filmación y observación directa del proceso se buscó, con la
ayuda de los operarios, y entrevistas a los mismos, determinar
todas las actividades necesarias para comenzar la corrida de
manufactura y diferenciarlas en externas e internas.
3) Se encontró la manera de convertir las actividades internas en
externas, y la manera de reducir los tiempos de ambos tipos de
actividades.
4) Estudiar y medir los resultados de las mejoras obtenidas, en el
caso de ser aplicadas las mismas. Lo cual no pudo ser posible.
CONTENIDO.
Historia e Importancia.
8
Toda empresa busca incrementar su flexibilidad y disminuir al
mismo tiempo sus niveles de inventario, por tanto, resulta crítico reducir
al mínimo los tiempos para los cambios de herramientas y para las
preparaciones.
Esta necesidad viene a su vez insertada dentro de una filosofía de
reducción de tiempo o máxima velocidad, que hoy todo lo invade, desde
la capacidad de rápida atención, a la reducción de tiempos de respuesta,
menores plazos de investigación y diseño hasta el inicio de la producción
y puesta del producto en el mercado, reduciendo también los plazos de
elaboración. El tiempo cada vez es más valioso, y cada día es más
importante desde el punto de vista de la satisfacción del cliente, como
desde los costos y de la capacidad competitiva de la empresa.
La esencia de la filosofía o el Método SMED, es eliminar el
concepto de lote de fabricación reduciendo al máximo el tiempo de
preparación de máquinas y materiales. Hoy en día, no sólo se trata de
disminuir los tiempos de preparación, sino también los tiempos de
reparación y mantenimiento.
Se puede ver, como el Método SMED, va íntimamente ligado con el
Sistema de Producción Toyota. A fines de la década de los 60, Toyota
tardaba más de cuatro horas en cambiar de modelo en una empresa de
estampación de 800 toneladas, cuando su equivalente en Volkswagen
requería tan sólo dos horas. Los ingenieros de Toyota ande una actividad
de investigación asignada por el directivo de Toyota, el cual estaba
destinada a afianzar y hacer factible el Sistema de Producción Justo a
Tiempo, con el preciso objetivo de reducir los tiempos de espera y los
niveles de inventarios, tanto de productos en proceso, como de
productos terminados, encontrándose ambos catalogados entre los siete
9
tipos de desperdicios, proceden a desarrollar un sistema que permitió
reducir el tiempo indicado a tan sólo tres minutos.
Se dio el inicio de la implantación de SMED, superando de tal
forma uno de los mayores obstáculos que en ese momento tenía Toyota
para implementar la producción Justo a Tiempo, sistema que se haría
famoso en el mundo entero como Sistema de Producción Toyota (TPS).
Cuando una empresa ha trabajado en la reducción del tiempo de
preparación de una máquina concreta durante un tiempo, se comprueba
que es posible reducir radicalmente el tiempo de cambio de varias
decenas de horas, a menos de diez. Posteriormente, para la misma
máquina, se comprueba que se puede lograr tiempo de decenas de
minutos. Un poco más adelante, se puede hablar de tiempos de cambio
de menos de diez minutos. Algunas empresas incluso han logrado el
objetivo final, cambios al primer toque, donde el tiempo se aproxima a
cero. Ninguna empresa debería permitirse el lujo de dejar de trabajar en
reducir los tiempos de cambio hasta lograr este objetivo. Se tiene que
ver que hay que hacer y cuánto de va a tardar en conseguirlo.
Existen un gran número de técnicas destinadas al incremento y
mejora de la productividad, aún así, la reducción en los tiempos de
preparación merece especial consideración, y es importante por los
siguientes motivos:
1) Cuando el tiempo de cambio es alto, los lotes de producción son
grandes, por tanto, la inversión en inventario es elevado. Al
contrario, cuando el tiempo de cambio es insignificante, se puede
producir diariamente la cantidad necesaria, eliminando casi
totalmente la necesidad de invertir en inventarios.
10
2) Los métodos rápidos y simples de cambio eliminan la posibilidad
de errores en los ajustes de herramientas y útiles. Los nuevos
métodos de cambio reducen los defectos y no hay necesidad de
inspecciones.
3) Con cambios rápidos se puede aumentar la capacidad de una
máquina. Si las máquinas funcionan siete días a la semana, 24
horas al día, una de las opciones para tener mayor capacidad, sin
comprar máquinas nuevas, es reducir su tiempo de cambio y
preparación.
Una de las ventajas más importantes de la reducción de los
tiempos de preparación a cifras de un solo dígito, es que la empresa
puede pasar de trabajar contra almacén a fabricar bajo pedido. Dado
que para algunas fábricas la inversión en el inventario de producto
acabado es el mayor activo, su conversión en efectivo puede servir para
financiar otras inversiones o reducir deudas.
Dentro del ámbito de Ingeniería Industrial, SMED es, sin lugar a
dudas, un concepto de alta innovación. Actualmente, la filosofía de
trabajo ya no sólo aplica en los cambios de herramienta y preparación
de máquinas y equipos, sino también en la preparación y puesta a punto
de quirófanos, preparación de embarques aéreos, entre otras
actividades vinculadas a servicios.
Conceptos Fundamentales del SMED.
El concepto de SMED introduce la idea que cualquier cambio de
máquina o inicio de un proceso no debería durar más de 10 minutos.
Entendiendo por cambio de utillaje o maquinaria, el tiempo transcurrido
entre la última unidad o pieza buena de la corrida, hasta la obtención de
11
la primera pieza correcta de la siguiente corrida. No como
equivocadamente se entiende, como el tiempo transcurrido en el cambio
y ajustes físicos de la maquinaria.
Se distinguen dos tipos de ajustes:
Ajustes o tiempos internos : corresponden a operaciones que se
realizan a máquina parada, es decir, fuera de las horas de
producción.
Ajustes o tiempos externos : los cuales corresponden a operaciones
que se realizan, o pueden realizarse, con la máquina en marcha,
es decir, durante el período se producción.
A los efectos de la reducción de los tiempos de preparación, deben
tomarse en consideración cuatro conceptos muy importantes, que
consisten en:
1) Separar la preparación interna de la externa:
Es una fase preliminar. En los ajustes tradicionales, los ajustes
internos y externos están mezclados, lo que podría hacerse en externo
se hace en ajustes internos. Es necesario estudiar en detalle las
condiciones reales de la empresa. Una buena aproximación es un
análisis continuo de producción con un cronómetro. Un sistema más
eficaz es utilizar una o más cámaras de vídeo, cuyas filmaciones podrán
ser analizadas en presencia de los mismos operarios.
En un cambio de producción deben definirse las operaciones a
realizar:
12
La preparación de la máquina, del puesto de trabajo, de los útiles.
La verificación de la materia primera y de los instrumentos de
medida.
El desmontaje y montaje de la herramienta.
Los ajustes de las cotas de fabricación.
La realización y la prueba.
La limpieza, entre otros.
La primera etapa del método SMED, y la más importante, es
distinguir entre los ajustes internos y externos. Las actividades internas,
tienen que ejecutarse a máquina parada, y las actividades externas
pueden ejecutarse cuando la máquina está operando.
2) Convertir cuanto sea posible de la preparación interna en
preparación externa:
Es la segunda etapa del Método. El objetivo es transformar los
ajustes internos en externos, como por ejemplos: precalentamiento,
premontaje, etc.
Dentro de los cambios tenemos también las tareas repetitivas o
que no agregan valor en sí, como es el apretar uno o varios tornillos,
para esto se puede acondicionar los equipos siempre y cuando sea
necesario, como por ejemplo con el uso de destornilladores eléctricos.
De esta manera, muchas actividades que deben en principio
efectuarse con la máquina parada puede adelantársela mientras ésta
está en funcionamiento.
3) Eliminación de los procesos de ajuste:
13
Las actividades de ajuste pueden llegar a representar entre el 50 y
70 por ciento del total de las actividades internas. Por las motivo es
importante reducir sistemáticamente el tiempo de ajuste a los efectos
de reducir el tiempo total de preparación. La clave no consiste en
reducir el ajuste, sino en eliminarlo mediante un pensamiento creativo.
El objetivo primordial de esta tercera etapa es reducir al mínimo el
tiempo de ajustes. La conversión de ajustes externos permite ganar
tiempo, pero racionalizando los ajustes se puede disminuir aún más el
tiempo de cambio.
4) Suprimir la propia fase de preparación:
A los efectos de prescindir por completo de la preparación, se
pueden adoptar dos criterios. El primero, consiste en utilizar un diseño
uniforme de los productos o emplear la misma pieza para distintos
productos; el segundo enfoque consiste en producir las distintas piezas
al mismo tiempo. Esto último puede lograrse por dos métodos. El
primero es el sistema del conjunto. Por ejemplo, en el mismo troquel se
tallan dos formas diferentes. El segundo consiste en troquelar las
distintas piezas en paralelo, mediante la utilización de máquinas de
menos costo.
Técnicas de Aplicación del Método SMED.
Para la aplicación de los conceptos antes expuestos, existen una
serie de técnicas que se explicarán a continuación:
Estandarizar las actividades de preparación externa. Las
operaciones de preparación de las herramientas y materiales a
usar deben convertirse en procedimientos habituales y ya
14
estandarizados. Tales operaciones estandarizadas deben
recogerse por escrito y fijarse en un sitio para que los operarios
puedan visualizarlas. Después, los trabajadores deben recibir el
correspondiente adiestramiento para dominarlas.
Estandarizar solo las partes necesarias de la máquina. Si el
tamaño y la forma de todas las máquinas se estandarizan
completamente, el tiempo de preparación se verá reducido
considerablemente. Pero dado que esto es considerablemente
costoso, se aconseja estandarizar solamente la función necesaria
para las preparaciones.
Utilizar un elemento de fijación rápido. Utilizar elementos que
permitan un más eficaz y eficiente funcionamiento de la máquina
o pieza.
Utilizar herramientas complementarias. Es necesario
proceder a la estandarización de las herramientas
complementarias para poder hacer los procesos de preparación de
manera eficiente y mucho más rápido.
Hacer uso de operaciones en paralelo. Existen operaciones de
preparación de ciertas máquinas que ocupan mucho tiempo al
operario. Si se procede a aplicar operaciones en paralelo por dos
personas a dichas máquinas, pueden eliminarse movimientos
inútiles y reducirse así el tiempo de preparación.
Utilizar un sistema de preparación mecánica. Utilizar
sistemas hidráulicos o neumáticos para facilitar varias operaciones
15
y hacerlas con mayor rapidez. También existen mecanismos
electrónicos que reducen el tiempo al operario.
Problemas que pueden surgir al realizar cambios o preparaciones.
Cuando las actividades de preparación se alargan demasiado o el
tiempo de preparación varía en gran medida, es factible que se estén
presentando los siguientes problemas:
La terminación de la preparación no está definida.
No se ha estandarizado por completo el procedimiento de
preparación.
El proceso no se observa ni realiza debidamente.
Los materiales, herramientas y otros no están dispuestos antes del
comienzo de las operaciones de alistamiento.
Las actividades duran demasiado. No hay control del tiempo.
El número de operaciones de ajuste es muy alto.
Las actividades de preparación no han sido adecuadamente
evaluadas y estudiadas.
Pueden existir variaciones no aleatorias en los tiempos de
preparación.
Estos pequeños inconvenientes pueden evitarse mediante una
investigación diaria y un cuestionamiento reiterado de las condiciones
de preparación del lugar de trabajo.
Importancia de las cinco “S” en la aplicación de SMED.
Las cinco “S”, es decir, las actividades de Organización, Orden,
Limpieza, Estandarización y Disciplina, son esenciales y primordiales
para una correcta y óptima puesta en funcionamiento del sistema SMED.
16
El poder encontrar rápidamente una herramienta, la disposición de
todos los equipos y el lugar de trabajo en estado de limpieza, el disponer
de elementos visuales que permiten el mejor ajuste, son beneficios
indispensables que trae consigo la aplicación de las cinco “S”.
Procedimientos para mejorar la preparación.
Además de los procedimientos ya conocidos y relacionados con las
actividades de preparación, como lo son, las grabaciones de video, los
estudios de tiempos y movimientos, existen otros más para lograr
mejoras.
Diferenciar la preparación externa y la interna. Por
preparación interna, como antes ya se definió, se incluyen todas las
actividades que para poder ser efectuadas requieren que la máquina se
detenga. En tanto que la preparación externa se refiere a las actividades
que pueden llevarse a cabo mientras la máquina está en marcha. El
principal objetivo es separar la preparación interna de la externa, y
convertir en cuanto sea posible la preparación interna en externa. Para
hacer esto y reducir los tiempos de la preparación externa son
esenciales los siguientes aspectos:
Preparar previamente las plantillas, herramientas y materiales.
Mantener las máquinas en buenas condiciones de funcionamiento.
Crear tablas de las operaciones para la preparación externa.
Mantener el buen orden y limpieza en la zona de almacenamiento.
Cumplimiento de las cinco “S”.
El más importante de los puntos antes expuestos es el mantener
en orden y limpia la zona de almacenamiento de las herramientas y
17
maquinaria. Si las herramientas están almacenadas de un modo
desordenado en una caja, los trabajadores pierden tiempo buscando las
que necesiten; operación inútil y que no crea valor adicional.
Las preparaciones internas que no se pueden convertir en
externas deben ser controladas continuamente. A estos efectos se
considera clave para la mejora continua de las preparaciones internas
los siguientes puntos:
Mantener zonas de almacenamiento de herramientas y máquinas
en orden según las cinco “S”.
Vigilar en todo momento los efectos de los cambios introducidos
en la secuencia de las operaciones.
Vigilar las necesidades del personal de cada operación.
Observar la necesidad de cada operación.
Si se examinan continuamente los puntos antes expuestos se
podrá de manifiesto y evidencia las oportunidades de mejora.
Mejora del equipo. Todas las medidas tomadas anteriormente a
los efectos de reducir los tiempos de preparación han sido referidas a las
operaciones o actividades. Esta próxima estrategia trata en la mejora
del equipo. Algunas formas de hacer esto factible son:
Organizar las preparaciones externas y modificar el equipo de
forma que puedan seleccionarse distintas preparaciones pulsando
un botón.
Reciclar los residuos que se puedan para utilizarlos en otros
procesos.
18
Modificar la estructura del equipo o inventar herramientas que
permitan una reducción de la preparación y de la puesta en
marcha.
Eliminar los ajustes manuales necesarios para convertirlos en
automáticos.
Revisar la hoja de secuencia de operaciones estándar y adiestrar a
los operarios cuando se mejora el equipo.
Preparación Cero. El tiempo ideal de preparación es cero. Para
lograr es importante utilizar una pieza común para varios productos.
Esto se puede lograr en la fase de desarrollo y diseño de nuevos
modelos.
LÍNEA DE LAMINACIÓN SIDETUR, S.A.
19
Un poco de Historia y Desarrollo.
Siderúrgica Venezolana S.A., “SIVENSA” fue fundada e inicialmente
dirigida a satisfacer la demanda de producto de acero para la industria
de la construcción. SIVENSA mejora constantemente su proceso en la
elaboración de sus productos y amplía gradualmente sus instalaciones
con un crecimiento constante y sostenido.
Posteriormente, SIVENSA pudo abarcar otras áreas industriales.
Esta diversificación dio lugar a la creación de una estructura capaz de
ubicar los procesos gerenciales de control lo más cerca posible de los
centros de operaciones.
Después de algunos años, las empresas SIVERNSA que desarrollan
actividades siderúrgicas son agrupadas en la Siderúrgica del Turbio S.A.
“SIDETUR” filial de SIVENSA, que centraliza las operaciones de las
plantas de Antímano, Barquisimeto, Guarenas y Valencia, bajo la
responsabilidad de la División de Industrias Siderúrgicas “SIDETUR”,
unidad estructural de Siderúrgica Venezolana S.A., coordinadora de las
actividades administrativas y de producción de las facilidades de Acería
y Laminación.
La planta visitada y estudiada fue SIDETUR PLANTA ANTIMANO, la
cual es una empresa que elabora y comercializa productos siderúrgicos,
tanto en el mercado nacional como en el internacional.
Las familias de productos que se elaboran en Planta Antímano
comprender:
20
Barras con resaltes para refuerzo, en diámetros desde 3/8” hasta
1” en el sistema inglés o su equivalente en el sistema métrico.
Barras de herrería industrial, cuadradas y redondas, desde 12 mm.
hasta 25 mm. o su equivalente en el sistema inglés.
SIDETUR Planta Antímano cuenta con dos áreas productivas:
1) Acería: donde se funde la chatarra ferrosa y briquetas en hornos
eléctricos, destinados a la producción de lingotes de acero,
materia prima para satisfacer el área de
2) Laminación, en donde mediante un proceso de transformación
plástica del acero se elaboran los productos finales de la empresa
para lograr satisfacer los mercados donde participa.
A través de los años, SIDETUR Planta Antímano se ha preocupado
por la mejora de la calidad de sus productos y de la satisfacción de sus
clientes. El sistema de calidad y las características del producto
elaborado son revisados constantemente por el personal calificado.
Buscando satisfacer nuevos mercados, también exporta sus productos a
países como: Argelia, Canadá, Estados Unidos, Jamaica, China, entre
otros.
A continuación se muestran algunos diagramas importantes y el
LAY-OUT de la Planta para el mejor entendimiento del proceso:
21
Figura 1. Diagrama de Flujo Simplificado de SIDETUR Planta Antímano.
Figura 2. LAY-OUT del Sector de Producción de SIDETUR Planta
Antímano.
22
Proceso de Laminación.
El método SMED fue aplicado a la Línea y Proceso de Laminación
de SIDETUR Planta Antímano, y por esto resulta de gran importancia la
descripción de este proceso para poder entender el respectivo cambio y
preparación de las herramientas y maquinarias.
El proceso de laminación está basado en la propiedad que tienen
los aceros de deformarse plásticamente en caliente, que es la
deformación permanente producida por la aplicación de fuerza sobre la
superficie del metal, con el objeto de producir una nueva forma.
Proceso de Laminación en SIDETUR Planta Antímano:
Este proceso parte del semi-elaborado (palanquillas), consta de las
siguientes fases: Precalentamiento, Desbaste, Laminado, Enfriamiento,
Empaque y Amarre.
23
Figura 3. Diagrama de Proceso del Tren Continuo de Laminación,
Primera Parte.
24
Figura 4. Diagrama de Proceso del Tren Continuo de Laminación,
Segunda Parte.
Precalentamiento.
El horno tiene una capacidad de 116 palanquillas, de
aproximadamente 465 Kg. cada una, y trabaja a una temperatura de
1150 a 1250 ºC. Inicialmente, se carga el horno con palanquillas
existentes en los patios del depósito semi-elaborado, debidamente
identificados con sus respectivos números de coladas y grado del
material.
Se introducen al horno las palanquillas de cada colada mediante la
utilización de magnetos y un juego de empujadores hidráulicos. Las
palanquillas son empujadas a través de las distintas zonas del horno
(zona de recalentamiento y zona de igualación) hasta que, al alcanzar la
25
temperatura de laminado, son deslizadas por la rampa de salida del
horno y trasladadas por unos rodillos motrices hacia los molinos
reductores.
Desbaste.
La sección del desbaste se extiende desde el bastidor o castillo 1
al 4 (llamado Tren 480) y consta de 4 pasadas. En las primeras cuatro
pasadas el lingote se transforma en una barra cuadrada de 55 x 55 mm.
(Sección de 3.025 milímetros cuadrados).
CAJA DE PIÑONES
CAJA PORTA RODAMIENTOS
CARDAN
BASTIDOR
HUSILLO CAPSULA DE SEGURIDAD
SEPARADOR DE PRESION
Figura 5. Diagrama esquemático del Bastidor o Castillo, elaborado por el Taller de Máquinas y Herramientas.
26
Figura 6. Diagrama esquemático del Rodillo Laminador, elaborado por el Taller de Máquinas y Herramientas.
Al salir del cuarto pase del Tren 480, la barra pasa por una tijera,
la cual se encarga de cortar la punta y la cola de la misma, con el fin de
eliminar cualquier malformación en estos extremos, y así evitar que la
barra choque o se tranque en las siguientes pasadas.
Laminado.
La primera sección del laminado se extiende desde el castillo 5 al
castillo 10, el cual consiste en seis pases y en donde se comienza a
laminar en dos hilos. Cuando la barra sale del último castillo de este
tren, tiene una sección cuadrada de 18 x 18 mm.
Al salir del último pase de este tren, la barra pasa por otra tijera
que corta la punta y la cola para eliminar la zona fría y posible
malformación de los extremos. Esta tijera en caso de que ocurra una
emergencia, trocea la barra para evitar enredos y marañas en el tren.
Una vez que la barra pase por esta tijera, entra en la segunda sección
27
del laminado, que va desde el castillo 11 al 14. Este es un finidor para
productos acabados lisos de 16 y 20 mm., y de cabillas estriadas de 5/8”
y 3/4”.
La tercera y última sección del laminado se extiende desde el
castillo 15 hasta el 20, también llamado Tren 260, en donde al salir la
barra del último pase se obtiene un producto de una sección menor a
113 mm2 y mayor a 23,7 mm2. Posteriormente al laminado, la barra pasa
por otra tijera que da el corte a cama.
Enfriamiento.
Esta fase del proceso se origina en la cama de enfriamiento donde
las barras van siendo depositadas ya como producto terminado, y en
longitudes que dependen del programa de corte.
La cama de enfriamiento cuenta con un sistema electrónico de
conteo de barras que garantiza el total de piezas que conforman los
atados. Cada vez que el sistema de conteo detecta el número de barras
programadas, éstas son transferidas a unos rodillos motrices que las
llevan hacia otra tijera.
Empaque y amarre.
Esta última tijera es la encargada de efectuar el corte de las barras
exactamente a la medida o manteniendo las tolerancias establecidas por
las normas para los cortes.
En el empaque del atado, cuando ya se tiene el número exacto de
piezas que lo conforman, éstas son emparejadas para evitar barras
salientes y luego se procede al amarre.
28
Después de la aceptación de los Inspectores de Control de Calidad,
a los atados se les coloca una placa de identificación, donde se indica el
diámetro, designación y grado del material, número de colada y turno en
el cual fue laminado, longitud del atado y número de piezas que lo
conforma.
Figura 7. Diagrama esquemático del proceso de producción de SIDETUR
Planta Antímano. Suministrado por SIDETUR S.A.
29
ANÁLISIS DEL PROYECTO.
Aplicación del Método SMED.
Para la respectiva separación de la preparación interna de la externa es
necesario saber cuáles son las actividades involucradas en la línea y cambio
respectivo a estudiar.
Como ya se estudio previamente, la línea de Laminación de SIDETUR
Planta Antímano, realiza diferentes tipos de productos, como cabillas estriadas
o barras lisas. En la siguiente imagen se muestran los valores de productividad
estándar del tren continuo de Laminación, y la Matriz de cambio de Producto
con los tiempos estándar de los cambios.
30
Figura 8. Tabla de Valores de Productividad Estándar del Tren Continuo de
Laminación.
Para definir más el estudio, se analizó el cambio de producto de
una cabilla estriada de 1/2" a la cabilla estriada de 5/8”. Después de una
debida reunión con el Gerente de Producción de la Planta y recogiendo
la información necesaria con el Programa de Producción, y la Situación
Actual de Órdenes de Fabricación, tanto del mes de Diciembre como del
mes de Enero, se determinó que este era el cambio más conveniente a
analizar y para la aplicación del método SMED.
31
Figura 9. Programa de Producción de la Planta, Tren Continuo. Suministrado
por SIDETUR S.A.
Figura 10. Programa de la Situación Actual de Órdenes de Fabricación del
mes de diciembre 2009. Suministrado por SIDETUR S.A.
32
Figura 11. Programa de la Situación Actual de Órdenes de Fabricación del mes
de enero 2010. Suministrado por SIDETUR S.A.
Los ajustes necesarios para cambiar de un producto a otro se
especifican a continuación. Teniendo claro que según la matriz de
cambio de producto el tiempo esperado es de 1 hora para cambiar de
cabilla de 1/2" a una cabilla de 5/8”.
Extraer los castillos 16, 15 y 14, necesarios para elaborar la cabilla
de 1/2" pero no son necesarios para la cabilla de 5/8”.
Extraer los canales de doble depósito de cabillas y colocar los
canales internos.
Colocar rodillos postizos en el lugar donde se encontraban los
castillos nombrados anteriormente.
Hacer la debida limpieza y mantenimiento de los rodillos de los
castillos extraídos y de los que permanecen en la línea de
laminación.
Introducir rodillos previamente mecanizados en lugar de rodillos
ya desgastados por todos los pases.
Reciclar las piezas sobrantes para la próxima corrida.
Engrasar las piezas de la línea que así lo requieran.
Limpieza y mantenimiento de toda la línea de Laminación.
33
Después de la determinación de todos los ajustes necesarios que
hay que hacer, con la ayuda del video tomado y de algunos operarios
para volver a empezar una nueva corrida, se procedió a aplicar el
método SMED por pasos.
1) Separación de la preparación interna de la externa.
Preparación Interna. Con la línea de Laminación detenida
durante el cambio.
Extracción de los castillos 14 al 16, que ya no son necesarios para
la elaboración de este nuevo producto (cabilla de 5/8”), debido a
que no se necesita seguir deformando plásticamente.
Extracción de los canales de doble depósito en la cama de
enfriamiento y colocar los canales internos, debido a que la
velocidad de entrega de la cabilla a la cama será mucho menor
debido al aumento en la sección transversal de la misma.
Colocación de los rodillos postizos en lugar de los castillos
inicialmente extraídos para mantener el recorrido de la cabilla por
la línea.
Introducir los rodillos mecanizados previamente en lugar de los
rodillos que ya fueron desgastados por los procesos de laminación
previos.
Engrasar las piezas de la línea que así lo requieran.
34
Limpieza y mantenimiento de la línea de Laminación, incluyendo
los rodillos que permanecen en la línea. Búsqueda de las piezas
necesarias para la limpieza y mantenimiento.
Preparación Externa. Con la línea de Laminación en marcha.
Limpieza y mantenimiento de los rodillos extraídos y desgastados,
en el taller de mantenimiento, para su posterior utilización en una
nueva corrida.
Mecanizar los rodillos que van a ser introducidos posteriormente
en la línea de laminación al hacer el cambio.
Reciclar piezas sobrantes para la próxima corrida.
2) Convertir cuanto sea posible la preparación interna en preparación
externa.
Muchas de las actividades que se realizan a máquina parada
pueden adelantarse mientras la máquina está en funcionamiento. El
proceso productivo en sí, está bien programado con los tiempos
estándar y las preparaciones internas bien diferenciadas de las
preparaciones externas, aún así se sabe que en todo proceso productivo
es posible disminuir los tiempos de preparación y alistamiento.
Por ejemplo, las herramientas necesarias para el mantenimiento y
limpieza se pueden buscar antes de ser necesitadas, para cumplir con el
principio del Sistema de Producción Toyota Justo a Tiempo y no perder el
tiempo en que el operario va hasta el almacén a buscarlas. Igualmente,
los rodillos que deben ser engrasados para la puesta en marcha se
puede hacer paralelamente a la limpieza de la línea.
35
3) Eliminar los procesos de ajuste que no sean necesarios.
Todos los tiempos de ajuste pueden reducirse sistemáticamente a
fin de reducir el tiempo total de preparación. El ajuste de las
herramientas pueden hacerse en un solo movimiento.
Mantener todas las herramientas y piezas de trabajo y
mantenimiento a la mano para no perder tiempo en la búsqueda de las
mismas. Tener la maquinaria a introducir mecanizada y lista para el
momento del alistamiento. El objetivo es tratar de disminuir esa hora de
preparación, hasta el punto de eliminarla, mediante pensamientos
creativos.
4) Suprimir la propia fase de preparación.
Este paso fundamental de la aplicación del Método SMED, se busca
a efectos de eliminar por completo la preparación. Se sabe que el diseño
uniforme de todos los productos no es posible, pues el requerimiento del
mercado es de diferentes tipos de productos, y producir piezas distintas
al mismo tiempo requeriría dos líneas de laminación, lo cual sería muy
costoso. Por esto, este paso es un poco difícil de llevar a cabo en este
tipo de línea de producción.
Las técnicas llevadas a cabo en el proceso productivo fueron las
siguientes:
Las actividades de preparación externa ya están debidamente
estandarizadas por la empresa para cada cambio de producto, de esta
manera, las operaciones de preparación de los rodillos, castillos,
herramientas y materiales ya son procedimientos habituales y
estandarizados. Ya los operarios y trabajadores tienen el respectivo
36
adiestramiento en el mismo, y de esta manera se reducen
considerablemente los tiempos de preparación.
Las partes necesarias de los castillos o bastidores, como son los
rodillos y sistemas de refrigeración, ya están estandarizados según las
normas correspondientes.
Se utilizan elementos de fijación rápido, como pistones hidráulicos,
sistemas automatizados y electrónicos que disminuyen
considerablemente los tiempos de preparación. De igual manera, se
utilizan herramientas complementarias para lograr el mantenimiento de
piezas de manera más rápida y eficaz.
Los días de cambio de producto, los trabajadores realizan muchas
actividades en paralelo para disminuir el tiempo de preparación,
eliminando movimientos inútiles. Existen muchas operaciones que
pueden realizarse a la vez y mucho más rápido si se realizan con varios
trabajadores a la vez.
Muchos de los sistemas de mecanizado y torneado de las piezas y
rodillos se hacen con un sistema automatizado y de preparación
mecánica. Los tornos, fresas y demás herramientas se ajustan mediante
mecanismos electrónicos. Sistemas hidráulicos y neumáticos para la
fijación simultánea de varias posiciones son utilizados en la mayoría de
los procesos de ajuste.
Algunos problemas que se presentan en la etapa de preparación
de la línea de producción son:
Falta de electricidad por problemas de mantenimiento de plantas
eléctricas del país.
37
La terminación de la preparación, aunque está estandarizada, a
veces es incierta por problemas de mantenimiento.
Los materiales, herramientas y demás no están dispuestos antes
del comienzo de las operaciones de preparación, y los
trabajadores pierden tiempo al ir hasta el almacén a buscarlas.
Las actividades de acoplamiento, aunque son hechas con sistemas
hidráulicos y automáticos, duran demasiado por ajustes muy
específicos.
El número de operaciones de ajuste es muy alto.
Las actividades de organización, estandarización y disciplina son
esenciales en esta línea de producción y son correctamente aplicadas.
Ahora bien, el orden y la limpieza del lugar de trabajo pueden ser
mejoradas para disminuir el tiempo. Resulta complicado el disponer de
las herramientas en el momento necesitado, y el lugar de trabajo en
estado de limpieza, pues se trata de un proceso que desprende muchos
desperdicios de la materia prima en tratamiento. Aún así, los
trabajadores disponen del lugar los más limpio posible.
Después de hacer la debida grabación de video y los estudios de
tiempo relacionados con las etapas de preparación, se procede a
encontrar otros procedimientos que logre aumentar las mejoras.
Se debe preparar previamente las herramientas, troqueles y
materiales.
Mantener las herramientas en buenas condiciones de
funcionamiento.
Mantener el buen orden y limpieza en la zona de almacenamiento.
Vigilar los efectos de los cambios de producto introducidos en la
secuencia de las operaciones.
Observar la necesidad del personal en las operaciones de ajuste.
38
Ver si cada operación de ajuste es realmente necesaria.
Reciclar el calor procedente de la etapa de precalentamiento para
utilizarlo en las operaciones de mecanización.
Eliminar los ajustes necesarios y convertir todos los posibles en
ajustes automáticos.
PRESENTACIÓN DE FOTOGRAFÍAS DEL PROCESO.
Fotografía 1. Almacenamiento y carga de materia prima al horno eléctrico.
39
Fotografía 2. Etapa de precalentamiento de las palanquillas en el horno
eléctrico.
Fotografía 3. Etapas de Desbaste y Laminación de la palanquilla al salir del horno.
40
Fotografía 4. Etapas de Amarre, Empaquetado y almacenamiento del producto terminado.
Fotografía 5. Automatización, control y supervisión del proceso.
41
Fotografía 6. Ejemplo de preparación externa: Mecanizado de los rodillos a
ser utilizados en la próxima corrida.
CONCLUSIONES.
Los tiempos invertidos en preparación y cambio de útiles y
herramientas son uno de los factores claves para un fabricante de clase
mundial, como lo es SIDETUR Planta Antímano. La reducción de los
tiempos de cambio de útiles permite la reducción en el tamaño de los
lotes, haciendo posible con ello la reducción de los inventarios en
proceso. La reducción de los lotes hace a su vez factible reducir los
tiempos de ciclo; la reducción de éste último permite dar a la empresa
una respuesta más rápida a los clientes, reduciendo o eliminando la
necesidad de mantener inventarios de productos terminados.
La Planta dispone de numerosos procesos de cambios de
herramientas, y una parte importante de la mejora continua tiene
relación directa con la reducción gradual y sistemática de dichos
tiempos de cambio.
El sistema de Producción Toyota o Justo a Tiempo no es factible
debido a lo voluminoso de los tamaños de los lotes, y dichos lotes
pueden reducirse solamente si se reducen los tiempos para los cambios
de maquinarias y preparación de los equipos.
Muchas empresas han verificado que pueden reducir
significativamente los tiempos de cambio de herramientas con solo
estudiar el problema y la posterior mejora en la organización de las
actividades. Se pueden lograr reducciones adicionales mediante la
modificación relativamente pequeña en máquinas, herramientas y útiles.
Solo después de haber puesto en práctica esta clase de mejoras
sencillas es necesario incurrir en inversiones de capital de elevado nivel.
42
El costo actual para obtener importantes mejoras en materia de
tiempos es factible disminuir con la inversión en la capacidad de los
operarios y en la atención que estos le dediquen diariamente a las
máquinas, y de los técnicos e ingenieros necesarios para actividades de
asesoramiento y soporte.
Esta empresa tiene la oportunidad de reducir el costo actual, y
reducir la inversión de inventario asociada. El punto más importante es
que en las operaciones de preparación de máquinas y cambio de útiles y
herramientas, ocurren los mayores desperdicios sustanciales de la
fabricación. Sólo basta considerar que si en SIDETUR Planta Antímano se
reducen a un mínimo todas las operaciones vinculadas a los cambios de
rodillos y herramientas para pasar de un producto a otro, normalmente
de pueden reducir los costos de fabricación en más de 20%.
Por esto, la gran importancia de la aplicación del Método SMED y
las cinco “S” en cualquier proceso productivo en el cual se genere un
bien o servicio, y en el cual se pueda mejorar el proceso productivo en
sí. No existe empresa o fábrica a la cual no se pueda aplicar este
método para la mejora de la producción, la disminución de los tiempos
de preparación y la disminución en los costos de fabricación.
43
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Alonso García, Ángel (1998). Conceptos de Organización Industrial.
Editorial Marcombo.
Lefcovich, Mauricio (2003). Kaizen. www.gestiopolis.com
Lefcovich, Mauricio (2004). Detección, prevención y eliminación de
desperdicios. www.gestiopolis.com
Lefcovich, Mauricio (2008). SMED: Single Minute Exchange Die.
www.degerencia.com
Liker, Jeffrey (2006). Las claves del éxito Toyota. Editorial Gestión
2000.
Ohno, Taichii. Sistema de Producción Toyota.
44
Sánchez, Velasco (2006). Organización de la Producción. Editorial
Pirámide.
45
