SMED (Single Minute Exchange of Dies)

SMED es una herramienta "Lean" que permite reducir el tiempo de cambio de formato.

Ventajas del cambio rápido:

• Productividad más elevada (menos tiempo de cambio = más tiempo de producción)
• Flexibilidad: satisfacción de demandas muy variadas sin necesidad de acumulación de stocks elevados.
• Entregas rápidas: los cambios rápidos permiten hacer lotes más cortos, con un plazo de entrega inferior.
• Reducción de la inmovilización de recursos financieros: se acorta el ciclo medio de maduración económica.
• Reducción de la cantidad óptima de pedido.
• Evita la acumulación de stocks, con todo lo que conlleva su exceso.

La metodología SMED se desarrolla en cuatro etapas:

1. Observar y medir: la situación actual en la que se desarrolla el cambio y su método.
2. Separación de operaciones: distinción entre operaciones internas (aquellas que únicamente se pueden realizar con la máquina parada) y operaciones externas (las que se pueden ir efectuando mientras la máquina aún está funcionando con el anterior trabajo).
3. Reevaluación de operaciones: se ha de redefinir toda operación interna que pueda ser susceptible de convertirse en externa.
4. Mejora continua: una vez hecha la reasignación de las operaciones como internas y externas, se ha de analizar y optimizar cada operación.

A continuación se expone un caso-ejemplo de aplicación SMED, siguiendo la metodología de mejora de procesos SIX SIGMA, cuyos principios son esenciales en una implantación como ésta.

PLAN DE MEJORA. CAMBIOS RÁPIDOS.

1. Definir: disminución de los tiempos de cambio.

2. Medir: distribución de la producción por máquina:

Principio de Pareto: "el 20% de las variables producen el 80% de los resultados".
En este caso en cuestión, en una sola máquina, la M4, recae el 62% de la producción total, y se constata que la cantidad de cambios es similar en todas las máquinas, por lo que la implantación SMED se centrará inicialmente en esta máquina para obtener inmediatamente los mayores resultados. Posteriormente se extenderá al resto de máquinas.
La medición de la media actual del tiempo de cambio la sitúa en 4,48 horas.

3. Analizar: estudio de todas las operaciones que se realizan durante el tiempo de cambio (operaciones internas), tales como extracción de carros para tinta, limpieza de cilindros, montaje de nuevos cilindros, etc.
Diagrama de análisis Causa-Efecto para la determinación de las variables donde actuar:

 4. Mejorar: Puesta en marcha de medidas y acciones de mejora ante los elementos definidos, tales como adquisición de utillaje, definición del plan de mantenimiento preventivo que minimice los paros, mejoras tecnológicas y organizativas en la ejecución de las operaciones, etc.

5. Controlar: registro diario de tiempos para observar la evolución de las mejoras, medir las desviaciones y tomar medidas para garantizar la mejora continua, además de cuantificarla económicamente.

Con las 1.456 horas sobrantes se pueden realizar:

1.456 / 7,84 h/lote = 186 lotes más.

A 52.330 metros por lote de media, por 186 lotes más, se aumenta la producción en 9.733.380 metros. Un aumento de la producción de la M4 de un 41 %.

OEE (OVERALL EQUIPMENT EFFICIENCY)

EFICIENCIA GLOBAL DE LOS EQUIPOS

OEE es un método mediante ratios que se define como la cantidad de producto bueno producido, expresada en porcentaje de lo que debería haber producido durante el tiempo que está planificado, si se mantiene la velocidad de diseño y no producen defectos.

• OEE se enfoca a Disponibilidad, Rendimiento y Calidad. 
• Es una medida de la productividad de los equipos. 
• Ayuda a identificar y a priorizar las acciones de mejora. 
• Se puede usar para evitar realizar inversiones innecesarias, y ayudar a mejorar la productividad de las instalaciones actuales.

 

 

 

El OEE se calcula a nivel de orden de fabricación. El objetivo es obtener un OEE aproximado o mayor al  85%. Ello supone tener una disponibilidad, un rendimiento y una calidad en torno al 94,7%. Es imprescindible para ello conseguir valores equilibrados en cada uno de los ratios, más que obtener algún valor muy alto y otro muy bajo.

 Para estudiar la evolución del OEE se pueden utilizar gráficas del siguiente tipo:

APALANCAMIENTO OPERATIVO

El apalancamiento operativo es el coeficiente de la sensibilidad o elasticidad del beneficio operativo con respecto a la variación de las ventas.

p es el precio unitario de venta
cv es el coste variable unitario
V son las unidades físicas totales vendidas del periodo
Cf es el coste fijo total

Según la estructura de la empresa, una variación en sus ventas afectará en mayor o menor medida a su beneficio económico, hará un efecto "palanca" en éste, dependiendo del coeficiente de apalancamiento operativo que tenga.
Una empresa con poco inmovilizado tendrá unos costes fijos bajos, aunque eso conllevará unos costes variables más altos. Esta empresa se adaptará mejor a las variaciones de las ventas, ya que los costes variables se adaptarán a la variación, teniendo los costes fijos poco peso, por lo que la variación del  beneficio económico será muy similar a la variación de las ventas. Esta empresa tendrá un apalancamiento operativo bajo.
Sin embargo, una empresa con una estructura de inmovilizado importante, y en consecuencia unos costes fijos mayores, pero que a su vez favorece unos costes variables bajos, tendrá un beneficio más sensible a las variaciones de las ventas. Si estas aumentan, el beneficio aumentará en mayor proporción. Pero si disminuyen, los grandes costes fijos harán que los beneficios disminuyan rápidamente o incluso pasen a pérdidas, sin necesidad de que la variación de las ventas sea muy importante. Este tipo de empresas tienen un coeficiente de apalancamiento operativo alto. Tienen más capacidad de aumentar sus beneficios, pero también tienen un mayor riesgo.
Para completar el estudio realizado en el post de este blog sobre Análisis de inversiones productivas, se podría pensar que el hecho de adquirir la nueva inversión, al incrementar el inmovilizado y los costes fijos, se está aumentando el apalancamiento operativo, y con ello el riesgo.

Suponiendo un precio de venta (p) unitario de 0,20 €, las ventas ascienden a
191.352*0,20 = 38.270,40 €

El apalancamiento antes de realizar la inversión es: 

Y el apalancamiento con la nueva inversión:

Al aumentar el inmovilizado y los costes fijos, el apalancamiento debería haber aumentado, pero en este caso particular, en el que la proporción de reducción de los costes variables es mayor que la proporción del aumento de los costes fijos, el apalancamiento ha disminuido, con lo cual, al hacer la nueva inversión, no solo se aumentan los beneficios, además se disminuye el riesgo y se reduce el punto muerto.

ANÁLISIS DE INVERSIONES PRODUCTIVAS

Ante la necesidad de mejorar la productividad de los equipos productivos, la primera opción a tener en cuenta es el estudio de la eficiencia actual de éstos mediante el OEE (Eficiencia Global de los Equipos). La optimización del OEE puede hacer innecesaria la adquisición de nuevos elementos productivos. No obstante, si aun así sigue siendo necesaria la ampliación de activo, conviene analizar el futuro elemento productivo mediante un método dinámico de selección de inversiones. Uno de ellos, el valor actual neto (VAN), dará como efectuable la inversión si el valor actual del proyecto es mayor que lo que hay que desembolsar por él, siendo el valor actual todos los flujos de caja futuros que generará, actualizados al momento presente con la rentabilidad mínima que se le exige.

Ejemplo:

Se plantea una inversión de mejora en una línea productiva cuyo desembolso es de 8.440 €.
La producción del último año de esta línea (191.352 unidades físicas) conllevó los siguientes costes variables:

Costes salariales =	20.764,75 €
Costes línea =	2.999,49 €
COSTES VARIABLES =	23.764,25 €

Se calcula que con la nueva inversión se reducirá la dotación de operarios en línea en 0,5 de media, y que la velocidad aumente un 15%, con lo cual los costes variables para la misma cantidad de unidades físicas producidas serán:

Costes salariales =	16.388,12 €
Costes línea =	2.896,46 €
COSTES VARIABLES =	19.284,59 €

Se obtendría una reducción del coste variable de 4.479,66 €, aunque los costes fijos aumentarían en 1.688 €, si se contempla una amortización de la nueva inversión a 5 años.


COSTES TOTALES SIN INVERSIÓN (costes fijos de 11.481) = 35.245 €
COSTES TOTALES CON NUEVA INVERSIÓN (costes fijos de 11.481+1.688) = 32.453 €

A partir de 72.115 uds. manipuladas es más ventajosa la producción con la nueva inversión.


CÁLCULO DEL VAN

Se toma como flujo de caja futuro anual (Q) los 4.479 € de ahorro en los costes variables. El desembolso inicial de la inversión (A) vale 8.440. Como tiempo de generación de flujos de caja (n) se toma la vida útil o tiempo de amortización: 5 años. Y la rentabilidad requerida mínima se fija en 12%:

VAN = 7.706 €

Un VAN de 7.706 € significa que no sólo se recupera el desembolso de los 8.440 € de inversión, sino que además se recupera la rentabilidad mínima exigida de un 12% anual, más un excedente de 7.706 €.

Si en la elección de la inversión hubiesen dos o más opciones con diferentes duraciones de vida útil, para poder compararlas se hace necesario utilizar el concepto de VAN de la cadena de renovaciones, cuya fórmula es:

LA MEDIDA DE LA PRODUCTIVIDAD

La función de control en la administración de producción ha de mostrar la evolución y resultados de las mejoras aplicadas. El IPG (Indice de Productividad Global) de la empresa muestra la variación de la productividad entre dos periodos. Es el cociente entre su producción total (de todos sus productos) y la totalidad de los factores utilizados para alcanzarla, de los dos periodos a comparar y su evolución.
Puesto que tanto los productos como los factores son heterogéneos, se hace una valoración económica global, aplicando precios constantes en los dos periodos.

p_n es el precio del producto P_n

f_n es el precio del factor F_n

Δ es la variación que ha experimentado tanto P como F

EJEMPLO:
En el año 2012 se produjo 200 uds. del producto P1, a un precio de 10 u.m., y 150 uds. del producto P2, a un precio de 8 u.m. Se utilizó para fabricar los dos productos 100 horas de mano de obra a 11,6 u.m./hora, y 50 kg de materia prima a 5 u.m./kg.

En el año 2013 se produjo 250 uds. del producto P1 y 170 uds. del producto P2. Y los factores utilizados fueron 110 horas de mano de obra y 65 kg de materia prima. Los precios, tanto de los productos como de los factores fueron mayores, pero se toman los del año 2012 para que éstos sean constantes y no influyan en el cálculo.

Por lo que:

O lo que es lo mismo: la tasa global de productividad aumentó un 6,2 %.

5S

¿Qué son las 5S?
Es un programa de orden y limpieza en el lugar de trabajo que contribuye a incrementar la productividad y mejorar el ambiente de trabajo. Mejora la eficacia y eficiencia en el trabajo reduciendo los costes de operación y mejorando el nivel de servicio.

 

SEIRI	Separar, descartar, despejar
SEITON	Ordenar
SEISO	Limpiar inspeccionando
SEIKETXU	Estandarizar, mantener
SHITSUKE	Sistematizar

A continuación se expone un ejemplo de hoja de control para implementar la metodología 5S en el área de producción, aunque es aplicable en cualquier ámbito: almacén, oficinas, etc.

EXCESO DE STOCKS

El exceso de stocks:

• consume espacio
• dificulta el FIFO
• puede dañarse
• puede quedar obsoleto
• dificulta la localización
• provoca movimientos innecesarios
• enmascara desequilibrios de línea
• reduce la necesidad de enfrentarse al problema que éstos enmascaran
• supone un coste financiero y de mantenimiento

No obstante, los inventarios son necesarios, por lo que se ha de encontrar el nivel óptimo de acuerdo a sus costes, y siempre habiendo tenido en cuenta las demás implicaciones que tendrá ese nivel óptimo, no solo de costes, sino , y de acuerdo a la filosofía JIT, su repercusión en consideraciones como la complicación de la aplicación de las 5S, la reducción de la flexibilidad o la ocultación de problemas.
Un método útil para determinar la cantidad óptima de pedido es el llamado modelo de Wilson. Mediante este cálculo se determina la cantidad en unidades físicas a pedir al proveedor, de forma que suponga el menor coste para la empresa, teniendo en cuenta que a mayor cantidad pedida se reducen los costes de pedido, como transporte y gestión, pero se aumentan los costes de financiación y mantenimiento.

Donde:
Q = cantidad óptima del pedido en unidades físicas
k = coste de realización de un pedido (transporte, gestión administrativa, aduanas, etc)
q = demanda anual en unidades físicas
g = coste de tener una unidad física almacenada durante un año (coste de financiación, alquiler o amortización del espacio que ocupa, costes de control, manipulación y obsolescencia)

EJEMPLO PRÁCTICO: Pedido de estucado para laminado.
k = 250 €
q = 100.000 metros liniales
g = 0,10 €

Una vez determinado el tamaño óptimo del pedido, se conocen el número de pedidos que se ha de efectuar al año ( q / Q ), y el número de días que han de transcurrir entre cada dos pedidos:

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

La implantación de un programa de mantenimiento preventivo tiene la finalidad de conservar la planta industrial con el equipo, los edificios, los servicios y las instalaciones en condiciones de cumplir con la función para la cual fueron proyectados, con la capacidad y la calidad especificadas, pudiendo ser utilizados en condiciones de seguridad y economía, de acuerdo a un nivel de ocupación y a un programa de uso definidos por los requerimientos de producción. 
Prevenir la ocurrencia de fallos, detectarlos antes de que deriven en una avería u otras interferencias en producción.
También establece la forma de actuación y modo de registro de las acciones de mantenimiento correctivo. 

Beneficios del mantenimiento preventivo. 

• Evitar, reducir, y en su caso, reparar, los fallos sobre los recursos productivos.
• Disminuir la gravedad de los fallos que no se lleguen a evitar.
• Evitar detenciones inútiles o paro de máquinas.
• Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas.
• Conservar los bienes productivos en condiciones seguras y preestablecidas de operación.

Operaciones generales: limpieza, lubricado y apretado de pernos.
 
La limpieza consiste en remover todo el polvo, suciedad, grasa, aceite y otros contaminantes que se adhieren al equipo y accesorios, con la finalidad de descubrir los defectos ocultos, irregularidades, fuentes de contaminación y de defectos de calidad.
Llevar a cabo la lubricación periódica pertinente a las piezas que lo precisen.
Realizar un ajuste de toda la tornillería y pernos, con la periodicidad determinada por el diferente sometimiento a vibraciones o a la importancia de la zona.

Operaciones de mantenimiento preventivo particulares para cada equipo.

Cada una de las tareas de mantenimiento preventivo deben estar descritas y codificadas en un documento donde se presenten todas las acciones de mantenimiento preventivo ordenadas por equipo, y a continuación, las mismas acciones ordenadas por periodicidad.



Ejemplo:

PROGRAMA DE FORMACIÓN

Todo programa de formación es una herramienta efectiva de motivación y desarrollo personal de los trabajadores. Mejora su predisposición y productividad, y esto va a la par del enriquecimiento del capital humano de la empresa y los beneficios que ello conlleva para la organización.

Orientado especialmente al personal de producción es necesario establecer un programa de formación a fin de aumentar sus conocimientos, habilidades y destrezas, no solo para mejorar la producción y como elemento motivador, también para garantizar las polivalencias. Estas polivalencias son necesarias para:

• asegurar la movilidad funcional, cubriendo así las ausencias imprevistas
• romper la monotonía en el puesto de trabajo y dar rotación en los puestos de trabajo más incómodos
• aprovechar el conocimiento y la creatividad de las personas
• facilitar un plan de promociones internas

El siguiente ejemplo respondería a un sencillo plan formativo para polivalencias. Primero se evalúa el nivel de dominio que tiene cada operario en cada tarea o destreza, puntuándose del 1 al 4 según si la realiza con ayuda (1), la realiza solo (2), enseña a otro (3) o hace mejoras (4).

A continuación se establecen las necesidades y objetivos de mejora formativa de cada operario. La situación mínima imprescindible (dependiendo del tamaño de la sección) es que en cada turno y sección haya dos operarios con las capacidades suficientes para desarrollar plenamente (a nivel 4) todas las tareas/destrezas de la sección. También se puede establecer un objetivo de polivalencia global en porcentaje.

MOTIVACIÓN

La motivación es rentable. Está demostrado claramente que la implicación de la dirección en la motivación de todos los componentes de la organización la acercan más a sus objetivos.
Las líneas generales a tener en cuenta son:

• Formación.
• Comunicación de tareas y objetivos.
• Delegación de responsabilidad y autoridad.
• Permitir la participación en la toma de decisiones.
• Estimular la creatividad y participación en la innovación.
• Compartir información de progresos.
• Reconocimiento, incentivo y remuneración de méritos y mejoras.

Haciendo mención al post de este blog sobre la curva de aprendizaje, se puede apreciar un ejemplo del peso de la motivación en los resultados de la organización, ya que sin motivación, esa tasa de aprendizaje se minimiza o no existe, con la consecuente repercusión en los costes.
En referencia a la motivación y comunicación, comparto el siguiente vídeo, dividido en dos partes, sobre una ponencia de Jaume Josa i Fenés, experto en coaching profesional. Es muy ilustrativo en este tema y además muy ameno.
Ponencia impartida en Audilab Formació, producida por  Audiv Produccions).

CURVA DE APRENDIZAJE

Cuando cualquier persona comienza a realizar una actividad nueva, existe un periodo de aprendizaje hasta que dicha persona logra alcanzar el óptimo rendimiento en la realización de dicha actividad. La curva de aprendizaje o de experiencia muestra la relación existente entre el tiempo de fabricación y el número de unidades de producción acumuladas.

La cantidad de tiempo necesario para fabricar una unidad de producto será menor, conforme se vaya aprendiendo la mejor forma de realizar la tarea. Esta reducción sigue una tasa decreciente, disminuye exponencialmente, siguiendo un patrón predecible que puede representarse gráficamente y matemáticamente por una función.
Las curvas de aprendizaje presentan distintas tasas de aprendizaje, así, por ejemplo, 75%, 80% o 85%.
Estas tasas son definidas por la reducción del tiempo entre la primera y segunda unidad (o producción).

Cuanto mas complejas sean las tareas a realizar, mas susceptible de mejora será el proceso.

En el caso de EMPRESA EJEMPLO,SA la tasa de aprendizaje es la siguiente:
(Se toman los trabajos que han tenido producciones repetidas. La cifra es el promedio de tiempo de operario por cada unidad fabricada en esa producción.)











 Con esta tasa de 86% se obtiene, mediante cálculo logarítmico, la tabla de coeficientes a aplicar.

La lectura es la siguiente: 

Si para producir una unidad de la 1ª producción se emplea una unidad de tiempo, para producir una unidad en la 2ª producción se empleará 0,86 unidades de tiempo.







 
La representación gráfica de la tabla de coeficientes de tasa 86% es la siguiente:

En la siguiente gráfica de la curva de aprendizaje del artículo 9, según todos sus datos históricos de producción, y a pesar de las incidencias que pueden haber en cada producción, se observa que la línea de tendencia responde al patrón de la gráfica anterior (curva de aprendizaje tasa 86%).

Igualmente, en la curva de aprendizaje del artículo 7, la línea de tendencia es bastante similar.

…y si comparamos la evolución del tiempo de operario empleado por unidad producida, de los trabajos que se han repetido (datos históricos), con el cálculo teórico según la curva de aprendizaje:

Con mínimas excepciones, queda demostrada la coincidencia de estos cálculos con la realidad.


UTILIDAD DE LA CURVA DE APRENDIZAJE

El efecto “experiencia o aprendizaje” repercute positivamente desde el punto de vista de los costes, que resulta básicamente en una reducción de los costes unitarios de producción, cuanto mayor es el número acumulado de unidades del producto obtenidas. Esta reducción en los costes, conforme aumenta la producción y las ventas acumuladas, se debe a la mejora que la experiencia facilita en las tareas de administración y dirección de la empresa y en las tareas de todo el personal para producir y vender el producto.

Pues bien, una política de precios que es posible adoptar ante tal efecto experiencia puede consistir en anticipar dicho efecto futuro al fijar el precio del producto en el momento presente, reduciendo éste y adoptando así precios más competitivos, esto es, más baratos que los de la competencia.

También es posible realizar cálculos para previsión de tiempos de fabricación de próximos pedidos. Por ejemplo, en la primera producción del nuevo artículo 10, se empleó 8,61 segundos por unidad; un tiempo total de 3,42 horas (1.430 uds. x 8,61 s.).Según cálculo con la curva de aprendizaje, en la segunda producción que se hiciese de este artículo, o uno muy similar, se podría planificar 7,405 segundos por unidad, 2,94 horas para las mismas 1.430 uds.

O calcular el coste de una serie de producciones previstas. En el caso anterior del nuevo artículo 10, si se prevén una serie de cinco producciones de 1.430 uds. cada una:

Tiempo total = T.1ªprod. x T.acumulado para 5 producciones según curva apr.
                      3,42 x 4,092 = 14 horas

Coste laboral de las 5 producciones = horas de trabajo x coste hora
                                                     14 x 11,6 = 162,4 €

Si a este coste se le añade un 35% de beneficio, el precio de venta sería de 162,4 x 1,35 = 219,24 € (beneficio de 56,84 €).

Si este aprendizaje no se consiguiera, o si se consigue, no se tiene en cuenta en el cálculo de precios, el precio de venta del ejemplo anterior sería el siguiente:

Tiempo = 3,42 x 5 = 17,1 horas       Coste = 17,1 x 11,6 = 198,36 €
Precio venta = 198,36 + 56,84 (considerando el mismo beneficio) = 255,2 €

Un precio 16,4% mayor, para un mismo beneficio, y con muchas menos posibilidades de conseguir la adjudicación de los pedidos.