Aprender a ver los residuos y convertirse en un taller de chapa más centrado

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Hecho en Japón. La frase significaba barato, desechable y de baja calidad en las décadas de 1950 y 1960. Hoy en día, a menudo implica que un producto está elaborado con una calidad excepcional. Gran parte de la transformación de Japón se atribuye a personas como Taiichio Ohno, quien en 1943 se unió a Toyota, donde se hizo conocido como el padre del Sistema de Producción Toyota y, eventualmente, una leyenda en el ámbito de la manufactura esbelta. Cuenta la leyenda que entrenaba a los gerentes de departamento para que desarrollaran “ojos, oídos y nariz” para los siete tipos de desperdicio: transporte, inventario, movimiento, espera, sobreproducción, sobreprocesamiento y defectos. Para ello, llevaba a cada director de departamento a un lugar central de su departamento, dibujaba un círculo en el suelo con tiza y ordenaba al director que se parara dentro de él y observara.

Luego, Ohno se marchaba durante una hora o más y, a su regreso, le preguntaba al gerente (aún de pie en el círculo): "¿Qué has visto?". El gerente nervioso podría decir algo como: "Vi gente trabajando". Ohno sacudía la cabeza y decía: “¡No estás viendo! Sigue mirando." Pasaría aproximadamente una hora más. Este proceso se repetiría hasta que la respuesta del gerente satisficiera a Ohno. “Esas partes de allí no se han movido en la última hora. La gente está ocupada, pero sólo manipulan y remanipulan componentes”. Probablemente Ohno respondió: “Ahora lo estás viendo. ¡Bien hecho! ¿Qué vamos a hacer al respecto?

Vista a través de la lente de las normas culturales de 2023, la técnica podría considerarse condescendiente o degradante, pero no se pueden discutir los resultados. Aprender a ver los residuos es el primer paso. No puedes eliminar lo que no puedes ver.

Después de trabajar como consultor de fabricación durante más de 30 años, trabajar con más de 350 empresas y facilitar más de 1000 equipos de proyectos kaizen, puedo decirles que hay desperdicio en cada proceso. A la mayoría de los gerentes les sorprende cuando, después de una observación directa, se dan cuenta de que sus equipos están operando dentro de un proceso que tiene una actividad significativa que no agrega valor, a menudo entre el 25% y el 30%. Si pudieran eliminar el movimiento desperdiciado, las esperas innecesarias, el apilado y desapilado repetitivo, el conteo, el movimiento, los daños causados ​​por el manejo innecesario de piezas, la falta de comunicación entre departamentos, el espacio desperdiciado cubierto por el inventario y muchos otros factores, teóricamente podrían administrar sus negocios con costos laborales. que son entre un 25% y un 30% más bajos. En términos más positivos, podrían producir y vender entre un 25% y un 30% más de productos con la misma dotación de personal.

Este no es sólo un escenario de ensueño. Crecí en un taller de chapa de precisión y experimenté de primera mano una transformación similar a la de Toyota. A principios de la década de 1980, nuestro cliente más importante, Tektronix, exigió que entregáramos lotes semanales de 150 gabinetes para computadoras centrales en lugar de los lotes de 600 por mes a los que estábamos acostumbrados. Habían oído hablar del enfoque JIT de Toyota y Tektronix exigió que todos sus proveedores lo adoptaran.

Nuestro departamento de montaje se adaptó rápidamente al cambio. Nuestro departamento de fabricación continuó perforando, formando e insertando hardware para 600 unidades en un lote (para minimizar el tiempo de instalación). Supusimos que habíamos cumplido las expectativas del cliente. Pero poco después, nos informaron que el objetivo no era sólo ensamblar 150 gabinetes a la vez, sino fabricar y ensamblar 150 cada semana. “Y, por cierto, ¡en algún momento querremos que fabriques y entregues 30 por día!”

¿Cómo se puede esperar que instalemos máquinas para docenas de piezas complejas 20 veces al mes? Al fin y al cabo, teníamos casi 100 clientes más a los que satisfacer. En ese momento, teníamos tres punzonadoras de torreta, cinco plegadoras y media docena de máquinas de hardware.

Quitamos una torreta, dos plegadoras y una máquina de hardware, luego agregamos un soldador por puntos y una pequeña área de ensamblaje. Estas piezas de acero dulce también necesitaban ser enchapadas, por lo que tuvimos que coordinarnos con nuestro proveedor de enchapado para entregar alrededor de 30 unidades diarias (manejadas cada día por su segundo turno) para que pudiéramos ensamblar las piezas fabricadas de cada día a partir de la mañana siguiente. Era como si las piezas nunca salieran de nuestro taller. Cuando no había necesidad de procesamiento externo, unimos directamente los procesos de fabricación y ensamblaje.

Un cuidadoso mapeo del flujo de valor (VSM) nos permitió determinar la mejor secuencia para perforar y formar los componentes. El segundo paso fue determinar un ritmo o takt de fabricación, es decir, el tiempo disponible dividido por la demanda. Conocer nuestro takt time nos permitiría determinar cuántas personas, cuántos equipos y cuánto espacio se necesitarían.

Nuestro equipo tenía 36 horas disponibles para producir cada semana (teniendo en cuenta los tiempos de descanso y los tiempos de inactividad planificados). Necesitábamos producir 150 unidades por semana, lo que, según el tiempo takt, nos exigía fabricar y ensamblar un gabinete de computadora central cada 14,4 minutos (36 horas por semana × 60 minutos por hora divididos por 150 unidades = 14,4 minutos por unidad). Si hubiera 25 minutos de formación en cada unidad, entonces (25/14,4 = 1,74, redondeado a 2) necesitaríamos dos plegadoras y dos operadores de plegadoras.

FIGURA 1. El equipo de la fabulosa tienda para la que trabajó Gary Conner a principios de la década de 1980. Después de pasar a la telefonía celular, la empresa pasó de 70 a 270 personas en tan solo unos años.

También equilibramos los tiempos de ciclo entre operaciones. Lo hicimos revisando los datos de tiempo de ciclo del operador y de la máquina recopilados durante VSM. Esto nos ayudó a establecer el trabajo estándar, o las tareas que cada persona del equipo debe realizar para mantener el tiempo de ejecución y el flujo de trabajo fluido. Si el tiempo promedio total del ciclo para procesar una unidad es de 100 minutos y el tiempo takt es de 14,4 minutos, entonces necesitamos 6,9 miembros del equipo (100/14,4 = 6,9). Intentamos evitar cargar a las personas más del 85%, por lo que redondeamos esto a 8.

El siguiente paso fue dividir el trabajo lo más equitativamente posible, en este caso 100 minutos de trabajo divididos entre 8 personas (100/8 = 12,5). A cada persona se le deben asignar 12,5 minutos de trabajo durante cada takt de 14,4 minutos. Esto dio tiempo para recuperarse física y mentalmente, limpiar el área de trabajo o ayudar a un compañero de equipo.

Si experimentábamos desequilibrios menores, o si un proceso no podía gestionarse dentro del tiempo takt, teníamos que ser flexibles. Rotamos los horarios de descanso y almuerzo y escalonamos los horarios de inicio. En el peor de los casos, agregamos algunas horas adicionales de producción al proceso de restricción, algo que consideramos sólo como una medida provisional. Si persistía el cuello de botella, considerábamos reequilibrar el trabajo estándar, agregar personal o, como último recurso, transferir temporalmente parte del trabajo a otro equipo.

En nuestro taller de chapa teníamos un dicho: “No importa cuántas piezas punzonamos y formamos; ¡Importa cuántas asambleas subimos al camión! En un modo de fabricación por lotes, los operadores de punzonado y formado (impulsados ​​por objetivos departamentales) pueden haber tenido poca o ninguna preocupación por si el equipo de montaje tenía las piezas que necesitaban para completar su trabajo. Fuera de la vista, fuera de la mente.

Nuestro equipo decidió rediseñar los programas de perforación de la torreta para aprovechar una torreta estándar y al mismo tiempo permitirnos perforar kits. Desarrollamos una estrategia de herramientas por etapas que nos permitió doblar diferentes componentes en la misma configuración de plegadora. Esto requirió algunas compras únicas de herramientas y alargó algunos tiempos de configuración, pero el tiempo promedio de configuración se redujo significativamente y tuvo un impacto financiero enorme. Además, la disposición permitió que las operaciones de hardware, soldadura por puntos y ensamblaje procesaran inmediatamente las piezas sin esperar a que se formaran los 150 de un componente, solo para esperar más a que los componentes acoplados (150 de cada uno) se pusieran al día.

Es comprensible que los propietarios de empresas quieran optimizar sus máquinas más caras y nuestro taller no fue la excepción. Un golpe de torreta generalmente mantenía ocupadas dos o tres plegadoras. La demanda de nuestro cliente requería dos plegadoras a aproximadamente el 90 % de su capacidad, pero dejaba la punzonadora de torre inactiva aproximadamente el 40 % del tiempo.

El gerente de producción y el propietario visitaban con frecuencia al equipo de la celda para investigar por qué no escuchaban el rítmico y constante golpe, golpe, golpe de los golpes. Tuvimos que explicar que simplemente no necesitábamos perforar piezas para crear un inventario que nadie pudiera usar. Y además, no teníamos espacio para colocar las piezas en nuestra pequeña área de trabajo. Nuestra celda fue diseñada para ser eficiente, no para ser un almacén. Nuestro mantra era: "Si lo retomamos, lo terminamos". (Para citar uno de los dichos favoritos de Ohno, "¡Las partes para dormir no generan dinero!")

El equilibrio de la línea era fundamental y, dado que algunos componentes requerían mucho hardware mientras que otros requerían poco o ningún hardware, construimos carros especializados con ruedas de alta resistencia. Esto permitió a los operadores de punzonado y freno acercar las máquinas de hardware a la operación principal, donde podían instalar hardware en algunas piezas. Y para componentes que requieren más hardware, asignamos un instalador de hardware dedicado. Al abordar la realidad del trabajo en el taller, la flexibilidad era clave.

Si bien centrarse en el flujo de una sola pieza no tenía sentido para nosotros de inmediato, el flujo de un solo kit sí parecía más razonable. Pero incluso el flujo de un solo kit no siempre tenía sentido económico, por lo que exploramos un flujo de 25 kits, un flujo de 10 kits y un flujo de cinco kits, empujando los límites hasta exponer el umbral del dolor, y luego retrocedimos hasta un nivel razonable. cantidad del kit.

Con el tiempo, la cuestión de la optimización de las máquinas resurgió como una oportunidad rica en objetivos. Elegimos estandarizar nuestra lista de herramientas de punzonado de torreta. Al hacerlo, pudimos maximizar la cantidad de piezas que podíamos procesar sin una configuración. Utilizando nuestro exceso de capacidad, programamos y punzonamos piezas para otros equipos. Esto ayudó a resolver el problema de la efectividad general del equipo (OEE) del perforador de torreta y, en el proceso, alivió una gran cantidad de estrés para nuestro equipo directivo.

FIGURA 2. Este diseño, típico de un taller de chapa, promueve el exceso de movimiento y la eficiencia local, versus global.

En ocasiones, nuestro cliente más importante sufría una caída en las ventas o pasaba por un cambio de diseño, lo que provocaba que los pedidos se agotaran. Nos preocupamos y nos preguntamos si nuestro equipo y la distribución celular serían desmontados y absorbidos nuevamente por el resto de la distribución departamental del taller más grande. Pero nos volvimos tan adaptables a la hora de digerir el trabajo de cualquier tipo que en tan sólo un año nuestro equipo de ocho personas (que representaba aproximadamente el 10% de un taller de 70 personas) producía el 40% de los ingresos. Una vez que la gerencia vio esa cifra, poco tiempo después el resto del taller se dividió en equipos de trabajo más pequeños que reflejaban nuestra celda.

Nuestra empresa se convirtió en uno de los líderes en la adopción y adaptación del Sistema de Producción Toyota al entorno de fabricación sobre pedido. Nadie en nuestra región realmente podía competir con nosotros, y pasamos de un taller de 70 personas a uno de 270 en tan solo unos años (ver Figura 1). Finalmente, agregamos láseres, más torretas y maquinaria asociada, y nos dividimos en múltiples celdas en múltiples turnos. Al final, teníamos cerca de una docena de equipos específicos para cada cliente, cada uno de los cuales era responsable de un número discreto de piezas o conjuntos.

Incluso después de que nuestra empresa se dividió en equipos más pequeños y fábricas enfocadas, continuamos practicando una versión americanizada de "estar en el círculo". Nunca asumimos que eliminamos todos los residuos en un proceso. Las caminatas Gemba (visitas regulares al área de trabajo) y la búsqueda de aportes de los equipos de trabajo (kata) siguieron siendo esenciales.

Dividido en departamentos funcionales, el diseño tradicional del taller optimiza la utilización de la máquina (ver Figura 2). Da como resultado mucho movimiento, transporte, espera y tiende a fomentar la sobreproducción y el inventario resultante. También crea una desconexión significativa entre la fabricación y el montaje. El líder del departamento de fabricación generalmente se mide por el “resultado” de su departamento.

La Figura 3 presenta una alternativa que requiere el movimiento de sólo unas pocas máquinas más pequeñas. Observe el área de ensamblaje del lado de la línea, mucho más pequeña que la que se muestra en la Figura 2. El área puede permitir un traspaso directamente del personal de fabricación al personal de ensamblaje.

Tener un área de ensamblaje del tamaño adecuado integrada en el flujo de valor mejora el trabajo en equipo, la comunicación, la capacitación cruzada y la retroalimentación. También facilita que el equipo comparta el trabajo y equilibre la línea. Dado que la alineación del flujo de valor significa que hay una cantidad discreta de piezas para ensamblar, podemos optimizar la cantidad de herramientas manuales y el espacio requerido.

Tenga en cuenta que cuando no hay trabajos repetitivos y cada orden de trabajo es única, o cuando las piezas deben salir del edificio para su procesamiento externo, es posible que no sea posible una transferencia inmediata entre la fabricación y el ensamblaje. Dicho esto, una célula ciertamente puede facilitar esos traspasos eficientes para trabajos sin esos requisitos.

Tener la capacidad de fabricación y de ensamblaje juntas dentro de la celda presenta un conjunto de consideraciones completamente nuevo. Si los componentes que se están ensamblando no están todos disponibles al mismo tiempo, entonces el ensamblaje se detiene. Una vez más, el kiting es parte de la solución (ver Figura 4). Perforar y formar componentes en la secuencia en que el equipo de montaje los necesita exige una comunicación clara. Los componentes que requieren subensamblaje deben procesarse primero. Dedicar unos minutos a revisar y diseñar estrategias para la secuencia de ensamblaje generalmente ayuda a determinar la secuencia de fabricación correcta.

Al trabajar con lotes y kits más pequeños, las personas responsables del procesamiento posterior (como soldadura, soldadura por puntos o ensamblaje) descubren problemas de ajuste y funcionamiento de inmediato. En la fabricación por lotes, es posible que estos errores no aparezcan hasta pasados ​​días. La retroalimentación eficiente de los procesos posteriores mejora rápidamente la calidad de la producción, lo que reduce el retrabajo y contribuye aún más a las ganancias financieras.

La comunicación sigue siendo fundamental, porque seamos realistas: eventualmente habrá un conflicto con las herramientas, un requisito específico de la máquina fuera de la celda o alguna otra realidad que interrumpa el flujo. Nuevamente, después de una revisión rápida pero cuidadosa de las órdenes de trabajo del día, el equipo de la célula puede identificar posibles obstáculos, intercambiar ideas sobre técnicas de intervención y coordinar con otros equipos si es necesario. Por ejemplo, cuando surgen problemas de holgura de matrices e incompatibilidad de herramientas, tener una pequeña cantidad de material como trabajo en proceso (WIP) o tener un sistema de reabastecimiento Kanban (pull) puede ser de gran ayuda para reducir el desperdicio de la espera de piezas.

FIGURA 4. Un juego de piezas se coloca en un carro hecho a medida. Si todas las piezas no están disponibles en el momento adecuado, el ensamblaje puede detenerse, de ahí la necesidad de comunicación y resolución de problemas constantes.

En un taller de trabajo funcional y alineado por departamentos, los operadores pueden procesar cientos o incluso miles de piezas únicas, y posiblemente no vean la misma pieza repetida durante meses. Por otro lado, los equipos celulares que trabajan como una fábrica enfocada podrían ser responsables sólo de unas pocas docenas de componentes de un puñado de clientes. Esto genera un verdadero sentido de propiedad y la satisfacción de producir el producto de un cliente de principio a fin, en lugar de realizar una sola operación sólo para ver su arduo trabajo paletizado y transportado a otro departamento. No pueden sentir ninguna sensación real de realización.

Las fábricas enfocadas son muy parecidas a una fábrica dentro de otra fábrica. Los equipos son responsables y rinden cuentas de un conjunto definido de piezas. Estos pueden requerir pasos de proceso similares, o pueden ser del mismo tipo de material o quizás sean para un cliente específico.

Debido a que se familiarizan con un conjunto específico de piezas, los equipos tienen más posibilidades de solucionar los errores. Se familiarizan con los matices de un material particular, tamaño de pieza u otra característica asociada con el conjunto de componentes asignado. Perfeccionan configuraciones, identifican expectativas de calidad, desarrollan atajos y descubren y documentan los posibles obstáculos. Estandarizan las mejores prácticas y establecen procedimientos operativos estándar.

Entonces, ¿cómo empezar? Mi consejo es que empiece poco a poco, pero que empiece pronto. Seleccione un pequeño flujo de valor que pueda actuar como una línea modelo donde pueda probar el proceso y educar a sus equipos en las numerosas disciplinas de la fabricación de clase mundial. No todas las herramientas Lean se aplican a un taller, pero docenas se aplican a cualquier empresa, independientemente de su tamaño, ubicación, base de clientes o tipo de producto. Estos incluyen 5S, VSM, mantenimiento productivo total (TPM), reducción del tamaño de lote, capacitación cruzada, diseño celular, sistemas pull, métricas de rendimiento visual y más.

Tenemos la obligación con nuestras empresas, clientes, familias, comunidades y con nosotros mismos de crecer continuamente en nuestra capacidad de ver y eliminar los residuos. Si bien los métodos de Ohno podrían haber sido considerados duros o autoritarios, ciertamente demostró que al desarrollar una conciencia sobre el desperdicio (en todas sus variaciones) y eliminar todo lo que podamos, nos diferenciamos de la competencia. Entonces, ¡párense en el círculo!

FIGURA 3. Esta alternativa de diseño reorganiza el taller fab para incorporar una celda de fabricación y ensamblaje. El diseño incluye una plegadora más pequeña y un departamento de hardware para piezas que aún no fluyen completamente a través de las celdas. La transición a la fabricación celular no se produce de la noche a la mañana.