Optimización de Procesos en Manufactura: Metodologías y Herramientas Clave

Temario de la Unidad 3: Sistemas de Manufactura

Metodología de Resolución de Problemas

1. Formación del Grupo de Trabajo

   • Reunir al grupo de trabajo (quienes posean el conocimiento y la habilidad para abordar el problema).
   • De ser necesario, convocar a miembros de otros grupos.
   • Designar al Líder, la persona que monitoreará el progreso de la acción correctiva.
   • Designar al Champion, la persona con autoridad para aprobar las propuestas identificadas por el grupo.

2. Descripción del Problema

   • El propósito es describir el problema tan detalladamente como sea posible.
   • Es necesario responder ciertas preguntas que nos ayuden a clarificar el problema:
     • ¿Qué?
     • ¿Dónde?
     • ¿Cuándo?
     • ¿Cuán grande es?

3. Implementación y Verificación de Acciones Contenedoras

   • Definir e implementar acciones para contener y aislar el efecto del problema de cualquier cliente interno/externo, hasta que la acción correctiva sea implementada.

4. Identificación y Verificación de la Causa Raíz

   • Identificar todas las causas potenciales que podrían haber ocasionado el problema.
   • Aislar y verificar la causa raíz, probando cada causa potencial mediante la descripción del problema y los datos.
   • Identificar acciones correctivas alternativas para eliminar la causa raíz.

5. Herramientas para Identificar Causas Potenciales

   Algunas herramientas que nos ayudan a identificar las causas potenciales de un problema son las siguientes:

   1. Lluvia de ideas.
   2. Diagrama de causa-efecto o diagrama de Ishikawa (pescado).
   3. Los 5 porqués.

6. Implementación de Acciones Correctivas Permanentes

   • Definir e implementar la mejor acción correctiva permanente.
   • Escoger los controles de seguimiento para asegurar que la causa raíz del problema sea eliminada.
   • Una vez en producción, monitorear los efectos durante un período de tiempo e implementar acciones de contingencia, si es necesario.

7. Verificación de las Acciones Correctivas

   • Verificar la efectividad de las acciones permanentes e interinas mediante la medición, en términos cuantificables.
   • Pueden verificarse antes (según el caso), durante o después de que las acciones hayan sido implementadas.
   • Confirmar que las acciones correctivas seleccionadas resolverán el problema definitivamente.
   • Verificar que no habrá efectos o consecuencias indeseables, así como planes de contingencia de ser necesario.

8. Prevención de la Recurrencia del Problema

   Debido a que los problemas iguales o similares presentan una tendencia a repetirse, la disciplina de la prevención se enfoca en la identificación y eliminación de:

   • Prácticas
   • Procesos
   • Diseños
   • Procedimientos (operativos o administrativos) que pudieran contribuir a que el problema se repita.

9. Reconocimiento al Grupo de Trabajo

   1. No considerar que esto es solo trabajo para el líder.
   2. No es estrictamente necesario que el problema haya sido resuelto completamente para el reconocimiento.
   3. Especificar las contribuciones individuales o de grupo, por ejemplo:
      • Hacer referencia del desempeño a la fecha.
      • Dar ejemplos específicos.
      • Mencionar las cualidades personales que contribuyen al éxito del esfuerzo en grupo.
      • Especificar los resultados benéficos obtenidos.
      • Documentar las contribuciones.

Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF)

10. Introducción del AMEF

    Los AMEF fueron formalmente introducidos a finales de los años 40 mediante el estándar militar 1629.

11. Uso del AMEF en la Industria Aeroespacial

    Fueron utilizados por la industria aeroespacial.

12. Beneficios del AMEF

    Menciona al menos 3 beneficios del AMEF:

    • Mejora la calidad, confiabilidad y seguridad de los productos, servicios, maquinaria y procesos.
    • Mejora la imagen y competitividad de la compañía.
    • Mejora la satisfacción del cliente.
    • Reduce el tiempo y costo en el desarrollo del producto.
    • Documenta las acciones de seguimiento tomadas para reducir los riesgos.

13. AMEF de Diseño

    Se utiliza para analizar componentes de diseños. Se enfoca en los Modos de Falla asociados con la funcionalidad de un componente, causados por el diseño.

14. AMEF de Proceso

    Se utiliza para analizar los procesos de manufactura y ensamble. Se enfoca en la incapacidad para producir el requerimiento deseado, es decir, un defecto. Los Modos de Falla pueden derivar de causas identificadas en el AMEF de Diseño.

Six Sigma

15. Enfoque de Six Sigma en el Cliente

    Se enfoca en las medidas orientadas a los clientes que pagan por los bienes y servicios. Muchas métricas se concentran solo en los costos, horas laborales y volúmenes de ventas, pero estas medidas no están directamente relacionadas con las necesidades de los clientes.

16. Implementación de Six Sigma: El Modelo de General Electric

    El modelo reconocido para la implementación de Six Sigma es el de General Electric.

17. Las 5 Fases del Enfoque DMAIC de Six Sigma (GE)

    • Definir (D)
    • Medir (M)
    • Analizar (A)
    • Mejorar (I)
    • Controlar (C)

18. Fase D (Definir) de Six Sigma

    • Identificar a los clientes y sus prioridades.
    • Identificar un proyecto adecuado para los esfuerzos de Six Sigma con base en los objetivos del negocio, así como las necesidades y retroalimentación del cliente.
    • Identificar las características críticas de la calidad que, según el cliente, tienen el mayor impacto en la calidad.

19. Fase M (Medir) de Six Sigma

    • Determinar cómo medir el proceso y cómo se está realizando.
    • Identificar los principales procesos internos que influyen en las características críticas de calidad y medir los defectos generados actualmente que se relacionan con dichos procesos.

20. Fase A (Analizar) de Six Sigma

    • Determinar las causas más probables de los defectos.
    • Comprender por qué se originan los defectos al identificar las variables clave que tienen mayor probabilidad de generar una variación en el proceso.

21. Fase I (Mejorar) de Six Sigma

    • Identificar los medios para eliminar las causas de los defectos.
    • Confirmar las variables clave y cuantificar sus efectos en las características críticas de calidad.
    • Identificar los rangos máximos aceptables de las variables clave y un sistema para medir las desviaciones de estas.
    • Modificar el proceso para permanecer dentro del rango aceptable.

22. Fase C (Controlar) de Six Sigma

    • Determinar cómo mantener las mejoras.
    • Implementar las herramientas para asegurarse de que las variables clave permanezcan dentro de los rangos máximos aceptables bajo el proceso modificado.

23. Beneficios de Six Sigma

    GE incrementó el número de proyectos Six Sigma de 200 a 6000. De todos estos esfuerzos, GE esperaba ahorrar entre $7 y $10 mil millones de dólares durante una década.

24. Diseño para Six Sigma (DFSS)

    Es un enfoque relativamente reciente para el desarrollo de productos que se concentra en la entrega del producto correcto en el momento oportuno y al precio adecuado. El DFSS es una compleja metodología de ingeniería de sistemas, mejorada mediante métodos estadísticos para optimizar los procesos de diseño tradicionales.

25. Herramientas del DFSS

    Incluyen la optimización multivariada, diseño de experimentos, técnicas de análisis estadístico, técnicas de simulación probabilística y el AMEF.

26. Actividades Principales del DFSS

    • Desarrollo de conceptos: la funcionalidad del producto se determina con base en los requisitos del cliente, las capacidades tecnológicas y las realidades económicas.
    • Desarrollo del diseño: se enfoca en los aspectos de desempeño de los productos y procesos necesarios para satisfacer los requisitos de los bienes y servicios en la manufactura o entrega.
    • Optimización del diseño: busca minimizar el impacto de la variación en la producción y el uso, creando un diseño robusto.
    • Verificación del diseño: garantiza que la capacidad del sistema de producción alcance el nivel sigma apropiado.

27. DMADV: Una Variación del DMAIC para DFSS

    Estas actividades son incorporadas como una variación del proceso DMAIC, conocida como DMADV. Es una postura para Definir, Medir, Analizar, Diseñar y Verificar.

28. Paso Definir (DMADV)

    Se enfoca en identificar la oportunidad y definir claramente la dirección del tema.

29. Paso Medir (DMADV)

    Recopila la voz del cliente e identifica las Características Críticas para la Calidad (CTQ) vitales.

30. Paso Analizar (DMADV)

    Es el paso enfocado al desarrollo del concepto.

31. Paso Diseñar (DMADV)

    Se enfoca en especificaciones detalladas, revisión de los diseños y su aprobación.

32. Paso Verificar (DMADV)

    Involucra el desarrollo y prueba del prototipo y la implementación del plan.

33. Medición de la Calidad en Six Sigma (DPU)

    Para medir la calidad del resultado según los Defectos por Unidad (DPU), se calcula así:

    Defectos por unidad = Número de defectos descubiertos / Número de unidades producidas

34. Roles y Equipos en Six Sigma

    • Champions: Directivos que promueven y dirigen la implementación de Six Sigma en un área importante de la empresa. Son dueños de los proyectos Six Sigma y responsables de su terminación y resultados. Lo más importante es que los Champions trabajan para romper con las barreras organizacionales, financieras y personales que podrían inhibir la implementación de Six Sigma.
    • Master Black Belts: Expertos de tiempo completo responsables de la estrategia, capacitación, implementación y resultados de Six Sigma. Son expertos en el uso de las herramientas y métodos de Six Sigma y aportan su experiencia.
    • Black Belts: Expertos Six Sigma muy calificados con hasta 160 horas de capacitación, quienes realizan gran parte de los análisis técnicos requeridos para los proyectos Six Sigma, por lo común en un horario de tiempo completo.
    • Green Belts: Empleados que recibieron un entrenamiento introductorio en las herramientas y metodología Six Sigma, y trabajan a tiempo parcial auxiliando a los Black Belts en los proyectos mientras desarrollan conocimiento y experiencia.
    • Miembros del Equipo: Personas de varias áreas funcionales que apoyan proyectos específicos.

Lean Manufacturing

35. Concepto de Lean Manufacturing

    Es una filosofía de gestión enfocada en la reducción de los tipos de desperdicios en productos manufacturados: sobreproducción, tiempo de espera, transporte, exceso de procesado, inventario, movimiento y defectos. Al eliminar el despilfarro, mejora la calidad y se reducen el tiempo de producción y el costo.

36. Herramientas Clave de Lean Manufacturing

    • Value Stream Mapping (VSM)
    • 5 S
    • Mantenimiento Productivo Total (TPM)
    • Setup Reduction (SMED)
    • Flujo Continuo
    • Pull System (Kanban)
    • Heijunka
    • Poka-Yoke

37. Value Stream Mapping (VSM)

    Es una herramienta que ayuda a visualizar y comprender el flujo de material e información, mostrando cómo se fabrica un producto a través del Value Stream. El Value Stream abarca todas las actividades necesarias para diseñar, manufacturar y entregar un producto al cliente.

38. Las 5 S

    Las 5S son la base de Lean Manufacturing y los fundamentos de un enfoque disciplinado del lugar de trabajo. Son 5 pasos para organizar y mantener el lugar de trabajo:

    1. Sort (Seiri, Clasificar): Implica revisar todos los elementos del lugar de trabajo y eliminar lo que no sea realmente necesario.
    2. Straighten (Seiton, Ordenar): Implica colocar todos los elementos necesarios en su sitio definido, facilitando su localización.
    3. Shine (Seiso, Limpiar): Implica mantener todo limpio diariamente, utilizando la limpieza para inspeccionar el lugar de trabajo y los equipos en busca de posibles defectos.
    4. Standardize (Seiketsu, Estandarizar): Implica crear controles visuales y pautas para mantener el lugar de trabajo organizado, ordenado y limpio.
    5. Sustain (Shitsuke, Disciplina): Implica mantener la formación y la disciplina para asegurar que todos sigan las normas de las 5S.

39. Mantenimiento Productivo Total (TPM)

    El TPM es una metodología que asegura mejoras rápidas y continuas en la manufactura al eliminar averías en los procesos y equipos de trabajo. Esta metodología se basa en actividades de: Mantenimiento Predictivo, Mantenimiento Preventivo y Mantenimiento Correctivo.

40. Reducción de Tiempos de Preparación (SMED)

    Es un método para analizar y reducir significativamente el tiempo de cambio de modelo (setup). El objetivo es que dure 10 minutos o menos. Se clasifica en actividades internas y externas. Se trata de convertir las actividades internas en actividades externas, mediante diversas acciones que permitan reducir los tiempos de cambio y los tiempos muertos.

41. Flujo Continuo

    Es un sistema de manufactura en el cual los procesos de producción posteriores jalan a los anteriores. Un sistema efectivo debe:

    • Producir lo que el cliente demanda.
    • Proporcionar un control visual del sistema de producción (Material: Cantidad, Tipo, Localización).

42. Sistema Pull (Kanban)

    • Estandarizar inventarios en proceso.
    • Controlar la producción y el manejo del material.
    • Herramienta de control visual para administrar estaciones de trabajo.
    • Eliminar la sobreproducción.
    • Estandarizar los procesos de producción.
    • Minimizar la cantidad de producto en proceso.
    • Identificar cuellos de botella en el proceso.
    • Kanban = Señal. Es una herramienta (ayuda visual) que nos indica: ¿Qué se necesita? ¿Cuándo se necesita? ¿Cuánto se necesita?

43. Tipos de Kanban

    • Dos Tarjetas: Cuando dos tarjetas se colocan en el mismo contenedor (Ej. tarjetas de producción y de jale).
    • Tarjeta Simple: Una tarjeta simple que permanece con los componentes/partes hasta que todos los procesos han sido completados (Ej. tarjeta de producción).
    • Tarjeta Especial: Tarjetas temporales o de emergencia.

44. Las 6 Reglas del Kanban

    1. Los últimos procesos siempre jalan de los procesos anteriores.
    2. Producir solo la cantidad tomada del proceso anterior.
    3. No hay producción o comunicación si no es realizada por una tarjeta Kanban.
    4. El Kanban debe estar adjunto a las partes actuales.
    5. Los defectos nunca se envían al siguiente proceso.
    6. Revisión periódica del número de Kanban emitidos.

45. Poka-Yoke

    Es una herramienta procedente de Japón que significa «a prueba de errores». Lo que se busca con esta forma de diseñar los procesos es eliminar o evitar equivocaciones, ya sean de ámbito humano o automatizado. Este sistema también se puede implantar para facilitar la detección de errores.

46. Heijunka (Producción Nivelada)

    Es una palabra japonesa que, cuando se aplica correctamente, significa «nivelación». Ayuda a las organizaciones a cumplir la demanda, reduce el tiempo de producción, minimiza los desechos de la producción y optimiza los procesos interpersonales.

Herramientas Creativas para la Solución de Problemas

47. Herramienta Creativa: Los Seis Sombreros para Pensar

    Cuando la técnica es empleada en grupo, los participantes deben utilizar el mismo sombrero al mismo tiempo. Los seis estilos de pensamiento representados por cada sombrero son:

    • Sombrero Blanco: Aplica de forma objetiva los datos y la información.
    • Sombrero Rojo: Aplica los sentimientos y la intuición.
    • Sombrero Negro: Aplica la crítica y la lógica negativa, buscando los posibles fallos.
    • Sombrero Amarillo: Aplica el optimismo, la lógica positiva y busca los beneficios.
    • Sombrero Verde: Aplica nuevas ideas, posibilidades y conceptos.
    • Sombrero Azul: Es el sombrero del control y la gestión del proceso del pensamiento. Con él se resume lo dicho y se llega a las conclusiones.

48. Herramienta Creativa: Técnica Nominal de Grupo

    Permite a un grupo de trabajo llegar a un consenso sobre la importancia de un tema, problema o solución que se esté revisando, de acuerdo con su nivel de importancia y las prioridades establecidas por el grupo. Es una técnica que permite libertad para priorizar temas, evitando la dominancia de miembros del grupo de trabajo más influyentes sobre los menos. Al llevar a cabo este proceso, es posible evidenciar si existe consenso y, si no es así, permite discutir abiertamente los desacuerdos sobre un punto específico para llegar a soluciones.

    • Elaborar una lista de temas, problemas o soluciones a priorizar.
    • Escribir las ideas aportadas en un pizarrón o rotafolio.
    • Eliminar cualquier idea duplicada después de consultarlo con los participantes y/o clarificar las ideas que puedan parecer confusas para el grupo.
    • Identificar las ideas que se han puesto en el pizarrón o rotafolio con letras.
    • Pedir a los participantes que califiquen las ideas propuestas en orden de importancia.
    • Combinar las calificaciones de todos los miembros del equipo para priorizar los temas.
    • Identificar el más alto e iniciar la sesión de planeación de acciones para la solución.