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Estrategias de Producción Ligera o Magra (Lean Manufacturing) o JIT (Corresponde a la Unidad Nº 4) Dr. Ing. Antonio A. Arciénaga Morales Esp. Ing. Barbarita Villanueva Ing. Marco Dallacaminá 20/04/2020 Objetivos de la Unidad 4: Comprender la filosofía y los principios básicos de funcionamiento de los Sistemas de Producción Ligera o Magra o Esbelta (Lean Production) o JIT. Aprender cómo se aplican algunas de las herramientas del Lean Production en las organizaciones. Entender cuáles son los beneficios del JIT. Introducción al JIT o Lean Production. Parte 1 Parte 2 Parte 3 Sistemas de Producción Esbelta: Descripción. Herramientas 1. E st ru ct u ra d e la U n id a d 4 E st ra te g ia s P ro d u ct iv a s U N S A 2 0 2 0 Parte 4 Herramientas 2. Parte 5 Implementación del JIT o Lean Production. Breve Racconto Histórico. Lógica de Enfoque del JIT. JIT o Lean Production como Filosofía. Parte 1 Breve Racconto Histórico: Taiichi Ohno Fuente: www.automationhalloffame.org/. ../faces3/Ohno.jpg Eiji Toyoda Fuente: www.ies-geneve.ch/.../ Toyota/Eiji_Toyoda.jpg Shigueo Shingo Fuente: http://maestrosdelacalidad/ Kaoru Ishikawa Fuente: http://darleydcg.wordpress.com/..../kaoru-ishikawa/ Breve Racconto Histórico: The Machine That Changed The World Publicado en 1990 - James P. Womack - Daniel T. Jones - Daniel Roos The Machine That Changed The World Publicado en 1990 - James P. Womack - Daniel T. Jones - Daniel Roos Publicado en 1996 James P. Womack Daniel T. Jones Breve Racconto Histórico. Lógica de Enfoque del JIT. JIT o Lean Production como Filosofía. Parte 1 Problemas Ocultos del Inventario Calidad Pobre Proveedor No Confiable Rotura de Máquina Layout Ineficiente Mal Diseño Largos Setups STOCK 8 Reducción de Costos: Eliminación de la Muda Espera: trabajadores esperan a las máquinas. Inventarios: exceso de M.P., stock en proceso o producto. Transporte: movimiento innecesario de partes. Sobreproducción: producir sin órdenes de compra. Sobreprocesamiento: falta de especificaciones claras. Distintos Tipos de Muda. Movimiento innecesario del personal. Productos Defectuosos. MUDA 9 Porcentaje de Muda según Toyota: 10 Fuente: tomado de A.Villaseñor y E.Galindo (2007): Manual de Lean Manufactuing, Editorial Limusa, Monterrey, pag. 21. Las 3 MU Breve Racconto Histórico. Lógica de Enfoque del JIT. JIT o Lean Production como Filosofía. Parte 1 Filosofía del Lean Production o JIT: “Es un nuevo enfoque en la Dirección de Operaciones de la Empresa. Los clientes deben ser servidos: • Justo en el momento preciso, • Exactamente en la cantidad requerida, • Con productos de máxima calidad Mediante un proceso de producción que: • Utilice el mínimo inventario posible • Y que se encuentre libre de cualquier despilfarro o costo innecesario”. Fuente: Norman Gaither y Greg Frazier (2000): Administración de la Producción y las Operaciones, 4ta Edición, Editorial Thomson S.A, México. Sistema de Producción Esbelta. Nuevas Fuentes de Productividad. JIT o Lean Production como Filosofía. Parte 2 Sistema de Producción Esbelta: Fuente: tomado con modificaciones de A.Arciénaga (1998), pp. 56-59. Pilares Centrales Herramientas Objetivos Eliminación del Despilfarro Fundamentos Espíritu de la Mejora Continua C o m p ro m is o y P ar ti ci p ac ió n d el P er so n al C al id ad T o ta l C am b io R áp id o d e M o d el o s. 5 S TQMAndon Kanban Jidoka TPM Cél. de Prod. SMED Poka-Yoke Círc. CalidadKaizen Kaikaku Hoshin-Kanri Heijunka VSM Reducción de Costos Valor para el Cliente Takt Time Flujo 1 pieza Soikufu Shojinka Proveed. QFD Aumento Beneficios 1 5 Sistema de Producción Esbelta. Nuevas Fuentes de Productividad. JIT o Lean Production y Valor Agregado. Parte 2 Fuentes de Productividad en el JIT: Economías dinámicas de aprendizaje: Kaizen, resolución de problemas, Kaikaku, Soikufu. Eliminación del Despilfarro Espíritu de la Mejora Continua C o m p ro m is o y P ar ti ci p ac ió n d el P er so n al C al id ad T o ta l C am b io R áp id o d e M o d el o s. 5 S TQMAndon Kanban Jidoka TPM Cél.Flex. SMED Poka-Yoke Círc. CalidadKaizen Kaikaku Hoshin-Kanri Heijunka VSM Eliminar la Muda Valor al Cliente Takt Time Flujo 1 pieza Economías de gama: flexibilidad técnica y organizacional. Economías de uso del capital fijo: SMED, TPM, VSM. Economías de relación: con proveedores y clientes. Economías de capital circulante: drástica reducción de stock, eliminación de la muda, flujo de una pieza, heijunka, VSM, shojinka, Andon, Takt Time. Economías de información: Kanban, Hoshin Kanri, Catchball, Soikufu. Economías de calidad: reducción de defectuosos, de costos de garantía, de costos de la no calidad (TQM, TPM, Poka Yoke, Jidoka). Fuente: tomado con modificaciones de A.Arciénaga (1998), pp. 58-59. Sistema de Producción Esbelta. Nuevas Fuentes de Productividad. JIT o Lean Production y Valor Agregado. Parte 2 Agregado de Valor para el Cliente: Precio Precio Precio Precio Costo Costo Costo Costo Ganancia Ganancia Ganancia Ganancia Costo + Ganancia = Precio Precio – Costo = Ganancia Necesitamos ganar más. Subamos el precio. Necesitamos ganar más. Bajemos el costo. Pensamiento Tradicional Pensamiento Lean: Fuente: tomado de A.Villaseñor y E.Galindo (2007): Manual de Lean Manufactuing, Editorial Limusa, Monterrey, pag. 19. 19 Introducción a las Herramientas Lean. Kanban. Kaizen. Sistemas Pull versus Sistemas Push. Flujo de pequeños lotes hasta flujo de 1 pieza. Parte 3: Herramientas 1 Lean Production o JIT JIT Kanban Nivelado de producción SMED para Setups Distribución en planta Estandarización de tareas Mejora de métodos Autocontrol Introducción a las Herramientas Lean. Kanban. Kaizen. Sistemas Pull versus Sistemas Push. Flujo de pequeños lotes hasta flujo de 1 pieza. Parte 3: Herramientas 1 KANBAN Distintos Tipos de Kanban: Código de Localización Nº de Artículo Material Capacidad Aluminio Tamaño del Lote Nº Estándar B-5 832465 Perno de Ajuste 8 Cajas 50 6 Nº de Artículo Proceso Previo Proceso Actual Código de Posición en Ensamble Sitio de Control Cantidad del Kanban Nº de Caja 832480 832465 Perno de Ajuste Corte Torneado B-5 6 piezas 7 de 8 Kanban de Transporte Kanban de Producción Kanban de Urgencia Funcionamiento del Kanban: La producción se activa desde el cliente, hasta alcanzar incluso a los proveedores. Célula 2Célula 1 C li en te Célula 3 P ro v ee d o r Ktpte Ktpte KtpteKprov Kprov Ktpte Ktpte Ktpte Kproduc Kproduc Kproduc Kproduc Kproduc Kproduc Señal de Reposición (kanban de producción) Kproduc Señal de Retiro (kanban de transporte) Ktpte Señal de Suministro (kanban de proveedores) Kprov 24 Cálculo del Nro de Kanbanes o Contenedores d (w + p) (1 + a) c k = Donde: k = número de contenedores para una parte o componente. d = demanda diaria esperada para la parte, en unidades. w = tiempo promedio de espera durante el proceso de producción más el tiempo específico de producción, más el tiempo de manejo de materiales por cada contenedor, expresado en fracciones de día. p = tiempo promedio de procesamiento por contenedor, en fracciones de día. c = cantidad de partes o componentes en un contenedor estándar. a = una variable política que agrega inventario de seguridad para cubrirse en circunstancias inesperadas (por ejemplo, Toyota usa un valor de no más del 10%). Introducción a las Herramientas Lean. Kanban. Kaizen. Sistemas Pull versus Sistemas Push. Flujo de pequeños lotes hasta flujo de 1 pieza. Parte 3: Herramientas 1 Kaizen $ $ Step 3: Contribution to Corporate GoalsStep 4: Policy and Procedure documents Step 5: Stakeholder support Step 2: Research and identify key areas for improvement Step 1: Establish Kaizen Activity GroupEtapa 1: Armado del Equipo de Kaizen Etapa 2: Investigación e identificación de las áreas claves de mejora. Etapa 3: Análisis del aporte de las mejoras a las metas de la empresa Etapa 4: Ejecución y Registro de los procesos de mejora. Etapa 5: Apoyos a otros grupos de Kaizen Introducción a las Herramientas Lean. Kanban. Kaizen. Sistemas Pull versus Sistemas Push. Flujo de pequeños lotes hasta flujo de 1 pieza. Parte 3: Herramientas 1 Producción por Lote Económico (Push) Alto Inventario en Proceso, largos tiempos de entrega. Próxima OperaciónOperación Trabajos en Fila de Espera. Trabajo empujado hacia la próxima operación. Producción de Tiro (Pull) Bajo nivel de Inventario en Proceso, cortos tiempos de entrega. Próxima Operación Operación Flujo de Materiales Señal de Reposición (kanban) Cola de Espera. 29 Enfoque Tradicional: Planificación Centralizada Enfoque del JIT: Planificación Descentralizada Etapa A Kanban = Órdenes Entregas Kanban = Órdenes Entregas Flujo de Producción en el JIT Inventario Etapa B Inventario Etapa C Etapa A Etapa CEtapa B MRP Órdenes Órdenes Órdenes 30 Introducción a las Herramientas Lean. Kanban. Kaizen. Sistemas Pull versus Sistemas Push. Flujo de pequeños lotes hasta flujo de 1 pieza. Parte 3: Herramientas 1 Proceso 1 Producción por Grandes Lotes: A B A+B Proceso 2 B B B B BB Proceso 1 Proceso 2 A B A B A+B A B A B A+B A+B A+B Con Pequeños Lotes: Tiempo de Entrega Ahorro de Tiempo 32 a) Manufactura Tradicional por Lote Tiempo de Entrega: Proceso A: 10 minutos Proceso B: 10 minutos Proceso C: 10 minutos LOTE VERSUS FLUJO DE UNA PIEZA BB B B B Ejemplo: En 3 procesos consecutivos el tiempo de ciclo es de un minuto en cada uno, y un tamaño de lote de 10 piezas. BBB B C C C C B C 3 min. 12 min. b) Flujo Continuo “producir una y entregar una” Tiempo de Entrega: 12 minutos 33 para todo el lote es de 30 minutos Inventario. 5 S. Diseño. Andon. Células Flexibles de Producción. Método SMED de cambio rápido de modelos. Parte 4: Herramientas 2 Inventario Tradicional Vs. JIT 0 Tiempo Nivel de Inventario Inventario Promedio Tradicional JIT 35 Nivel de Inventario Inventarios en el JIT Nivel de Inventario Entregar pequeñas cantidades en forma más Frecuente Reduce los Niveles de Inventario. Enfoque Tradicional Enfoque JIT Fuente: Slack, N. Chambers, S. y Johnson, R, (2004): Operations Management, 4th Edition”, Prentice Hall. 36 TIPOS DE INVENTARIO EN EL JIT 37 Inventarios Buffer Stock de Seguridad . Tipos de Inventario de Productos Terminados en el JIT: Variaciones aleatorias de la demanda Se debe a factores Internos. Problemas de Calidad Se debe a factores externos. Roturas de Máquina, mantenimiento, etc. Inventario. 5 S. Diseño. Andon. Células Flexibles de Producción. Método SMED de cambio rápido de modelos. Parte 4: Herramientas 2 5-S: Antes y Después • Crea un ambiente de trabajo limpio, ordenado y disciplinado. Las 5 S son: – Seiri: Clasificación – Seiton: Organización – Seiso: Limpieza – Seiketsu: Estandarización – Shitsuke: Disciplina Lugar de Trabajo Empresa Personas Inventario. 5 S. Diseño. Andon. Células Flexibles de Producción. Método SMED de cambio rápido de modelos. Parte 4: Herramientas 2 Simplificación del Diseño (c) Diseño Final Diseño para empujar, posicionar y ensamblar. (b) Diseño Revisado Base de una pieza y eliminación de uniones. (a) Diseño Original Ensamble usando unión tradicional Fuente: adaptado de Russell, R.S. y B.W. Taylor III (2000): Operations Management, 3rd edition, Prentice Hall, New Jersey. Inventario. 5 S. Diseño. Andon. Células Flexibles de Producción. Método SMED de cambio rápido de modelos. Parte 4: Herramientas 2 Andon: Control Visual Estante de BibliotecaEstación de Trabajo Kanbanes VisualesTablero de Herramientas Controles de Máquina MejorBueno El Mejor 30-50 ¿Cómo? sensor Inventario. 5 S. Diseño. Andon. Células Flexibles de Producción. Método SMED de cambio rápido de modelos. Parte 4: Herramientas 2 Proceso de Layout Original 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A B C Materias Primas Ensamble Fuente: adaptado de Russell, R.S. y B.W. Taylor III (2000): Operations Management, 3rd edition, Prentice Hall, New Jersey. Célula Flexible de Producción 12 12 3 4 5 6 7 8 910 11 A BCMaterias Primas Célula1 Célula 2 Célula 3 Ensamble Célula Flexible con Rutas de los Trabajadores Claves: Ruta del Producto Ruta del Trabajador Entrada Trabajador 1 Trabajador 2 Trabajador 3 Salida Máquinas Inventario. 5 S. Diseño. Andon. Células Flexibles de Producción. Método SMED de cambio rápido de modelos. Parte 4: Herramientas 2 Cambio Rápido de Modelos o SMED Cambio Rápido de Modelos o SMED • Formar un grupo de trabajo (líder y miembros) • Efectuar un Video tal como se hace AHORA. • Analizar las actividades distinguiendo entre actividades internas y externas (ver esquema). Utilizar las herramientas para resolución de problemas. • Identificar las actividades internas que podrían ser actividades externas • Reducir las actividades internas que quedan. • Reducir las actividades externas. Actividades Internas y Externas Etapas de Implementación. Algunos Resultados Parte 5: Implementación Plan de Implantación del Lean Manufacturing Valor Mapa de Valor Flujo Tirar Perfección Valor, desperdicio, trabajo incidental Takt Time, pitch, mapeo de flujo de valor, gestión del flujo de valor Flujo continuo, células de trabajo, balanceo, tareas estandarizadas, SMED, TPM, etc. Kanban, Heijunka, etc Kaizen, medibles de LM. Etapas de Implementación. Algunos Resultados Parte 5: Implementación La Transformación Lean en Lantech Variables de Producción Por Lotes 1991 Flujo JIT 1995 Tiempo de Desarrollo del Producto 3-4 años 1 año Horas de empleado por máquina 160 80 Espacio de producción por máquina 9,30 m2. 5,11m2 Defectos entregados por cada máquina 8 0,8 Valor en dólares de inventario (**con el doble de ventas) $2,6 millones $1,9 millón** Tiempo de ciclo 16 semanas 14 horas – 5 días Tiempo de entrega 4 – 20 seman. 1-4 seman. Fuente: Womack y Jones (1996): Lean Thinking: Banish Waste and Create Wealth in your Corporation, Simon & Schuster, Nueva York, p.121.
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