Módulo 4: Producción Justo a Tiempo Disertante: Ing. Guillermo J

Módulo 4: Producción Justo a Tiempo Disertante: Ing. Guillermo J
Módulo 4: Producción Justo a Tiempo Disertante: Ing. Guillermo J. Wyngaard INTI Mar del Plata

Agenda Just in time / Lean manufacturing / TPS
Reducción del tamaño de lote SMED Nivelación de la producción Sistemas Pull y Sistemas Push Kanban Acumulación de stocks para cubrir las variaciones en los pedidos y satisfacer las necesidades de los clientes. Esta estrategia, puede darnos una sensación de seguridad pero tiene unos importantes costes asociados. La segunda estrategia que se puede plantear para abordar con garantías de éxito la variabilidad de la demanda del cliente es la flexibilidad, es decir, la capacidad de ajustarse a la demanda del cliente mediante la producción de la referencia que requiere el cliente, en la cantidad y en el momento que lo necesita.

Estrategias para afrontar la demanda
Acumular stock para cubrir las variaciones en los pedidos y satisfacer las necesidades de los clientes. Ajustarse a la demanda del cliente mediante la producción de lo que requiere el cliente, en la cantidad y en el momento que lo necesita (flexibilidad). Acumulación de stocks para cubrir las variaciones en los pedidos y satisfacer las necesidades de los clientes. Esta estrategia, puede darnos una sensación de seguridad pero tiene unos importantes costes asociados. La segunda estrategia que se puede plantear para abordar con garantías de éxito la variabilidad de la demanda del cliente es la flexibilidad, es decir, la capacidad de ajustarse a la demanda del cliente mediante la producción de la referencia que requiere el cliente, en la cantidad y en el momento que lo necesita.

Just in time JUST IN TIME, significa producir sólo lo necesario, en el momento justo, y en la cantidad necesaria. Tiempo de entrega Calidad Costo Eficiencia Flexibilidad Para ello, se programa una secuencia de producción balanceada y se minimizan los stocks.

Just in time Historia Sistema creado en la década del 50’ por Taiichi Ohno, ejecutivo de la empresa Toyota Motor Company. Línea de tiempo Pedido del cliente Pago (efectivo) Reducción de la línea de tiempo mediante la eliminación de pérdidas 5

Just in time Historia En 1945 Toyoda Kiichiro (presidente de TMC) dijo: “Debemos ponernos al nivel de América en tres años. De otro modo, la industria automotriz de Japón no sobrevivirá.” Un trabajador americano, en promedio, podía producir 9 veces más que uno japonés. ¿Podía un trabajador americano hacer 9 veces más esfuerzo físico? Seguramente los trabajadores japoneses estaban teniendo pérdidas. Entonces, si pudieran eliminarse, la productividad se podría aumentar 9 veces! 6

Just in time Historia Cambios importantes en los 70’: Competitividad.
Demanda de calidad. Demanda de variedad y presentación. Productos japoneses de buena calidad y bajo precio. Producción en masa vs producción flexible Costos energéticos por crisis del petróleo (1973). Adquiere preponderancia mundial en la década de 1970 (Tai-ichi Ohno, de Toyota) Llevó a Toyota a la vanguardia en tiempos de entrega y calidad. 7

Lean manufacturing Historia Producción lean o esbelta (90’):
Se enfoca en eliminar el desperdicio y la variabilidad en toda la cadena de suministro, y exige que todas las actividades de la empresa agreguen valor para los clientes. Mínimos inventarios Establecer un flujo ágil Sistema pull Requisitos: altos niveles de calidad en cada etapa del proceso, fuertes relaciones con los proveedores y una demanda predecible del producto final. Conjunto integrado de actividades diseñado para lograr la producción utilizando inventarios mínimos. Las piezas llegan a la siguiente estación de trabajo “justo a tiempo”, se terminan y se mueven por todo el proceso con rapidez. No se va a producir nada hasta que se necesite (demanda real).

Lean manufacturing Definición tradicional:
Filosofía basada en la reducción de desperdicios. Enfoque basado en la variabilidad: Filosofía basada en la reducción del costo de los buffers Eliminar desperdicios obvios Intercambiar buffers Reducir variabilidad Mejorar continuamente El sistema de producción Toyota (JIT) ha sido reinterpretado desde los años 90 como el concepto de “Lean Production” o producción ajustada, “magra”, “sin grasa”. • LOS PRINCIPIOS: - Controlar “grasa” y variabilidad. - Establecer el FLUJO. TIRAR el sistema, no empujar… La existencia de variabilidad lleva a que “protejamos” el sistema con “inventario de seguridad” y además genera congestión. Se puede “establecer el flujo” El throughput debe ser más o menos igual a la demanda Se debe producir según el takt-time del mercado Takt - time =Tiempo de producción disponible/Demanda del mercado • Y además tener una “reserva de capacidad” para las variaciones... Cuatro pasos para la implementación de un sistema lean. 1. Eliminar el desperdicio obvio. Los errores que generan que una operación deba ser repetida, un layout deficiente que genera transportes y/o movimientos innecesarios, y otros ejemplos de prácticas de producción deficientes representan desperdicios obvios. 2. Intercambiar buffers. Los buffers de inventario son “malvados” porque ocultan los verdaderos problemas. Sin embargo, si simplemente reducimos el inventario sin incrementar deliberadamente otro buffer, por defecto, la variabilidad será amortiguada, en primer lugar, por un buffer de tiempo (por ejemplo, tiempos de entrega más prolongados que representan un pobre servicio al cliente), y luego, por un buffer de capacidad (cancelación de pedidos por parte de los clientes que reducen el uso de la capacidad). Teniendo en cuenta estos factores, en este caso tiene sentido incrementar deliberadamente el buffer de capacidad. De hecho, uno de las decisiones más revolucionarias de Toyota consistió en cambiar de un buffer de inventario a uno de capacidad. El incremento de la capacidad, seguido de una reducción del inventario utilizando un sistema pull, permitió reducir los tiempos de ciclo sin disminuir la producción ni el nivel de servicio al cliente. Debido a la reducción en los tiempos de ciclo, es posible hallar con mayor facilidad las verdaderas causas de la variabilidad. 3. Reducir la variabilidad. La variabilidad es una fuente fundamental de desperdicios. Dado que se trata de una fuente no observable en forma directa, a menudo es pasada por alto. En general se presta más atención a los desperdicios obvios, sin advertir que muchas veces los mismos son producto de la variabilidad. El inventario es la flor de toda maldad, y la variabilidad su raíz. La reducción de la variabilidad es el principal aspecto de un sistema lean y puede ser implementada mediante la nivelación de la producción, mejora de la calidad, reducción de los tiempos de setup, mantenimiento preventivo, entre otras técnicas. 4. Mejora continua. A medida que la variabilidad se reduce, puede reducirse paulatinamente el buffer de capacidad y mantener niveles de inventario bajos. Por ejemplo, Toyota fue capaz de reducir los buffers hasta el punto de operar a niveles cercanos a la capacidad manteniendo tiempos de ciclo y niveles de inventario bajos, mejorando así la productividad.

Trabajo estandarizado Respeto por las personas
Sistema de producción Toyota Se basa en dos filosofías: Eliminación del desperdicio (7 pérdidas) Respeto por la gente Just in time Jidoka Trabajo estandarizado Respeto por las personas Kaizen Producir lo necesario, en el momento justo, con la mejor calidad y a un precio competitivo. Pull Heijunka Takt Time Pokayoke Sistema de Producción Toyota (TPS), una filosofía de gerenciamiento orientada a optimizar todos los procesos de producción para lograr productos de la más alta calidad y al más bajo costo. Se hizo conocido como TPS en 1970 pero fue establecido mucho antes por Taiichi Ohno, quien fuera entonces primero Jefe de Taller, para más adelante convertirse en el Vicepresidente Ejecutivo de Toyota Motor Corporation (TMC). El TPS impulsa la excelencia en la fabricación, produciendo lo necesario, en el momento justo, con la mejor calidad y a un precio competitivo. Basado en la valorización del trabajo estándar, la mejora continua o kaizen y el respeto por las personas, este sistema constituye la base del éxito de Toyota. El TPS fue establecido sobre la base de dos conceptos o pilares, llamados JIDOKA y JUST IN TIME JIDOKA es la capacidad que tienen las líneas de producción de detenerse cuando se detectan problemas, tales como el mal funcionamiento de los equipos, retraso en el trabajo o problemas de calidad, tanto por las mismas máquinas – que son capaces de detectar las anormalidades – como por los propios trabajadores, que pueden presionar un botón que detiene inmediatamente la línea. De este modo, se previene que los defectos no pasen al siguiente proceso, asegurando así la construcción de la calidad durante todo el proceso de producción. Éste, a su vez, está íntegramente controlado por dispositivos electrónicos llamados POKAYOKE, que son los encargados de detectar las situaciones anormales de los procesos críticos en el momento en que ocurren, y detienen la línea de producción hasta que se realice la operación correctamente. Los POKAYOKE son: Aquellos que detectan los errores producidos por un trabajador y envían un alerta, por ejemplo, el olvido de ensamblar una pieza. Aquellos que detectan defectos de calibración de equipos, por ejemplo, falta de torque. Cuando un trabajador detecta un problema lo informa a su Team Leader, tirando de un cordel que inmediatamente acciona un tablero luminoso llamado ANDON: un típico método de control visual que les permite a los Team Leaders controlar si las actividades de producción están procediendo con normalidad o no. Consecuentemente, el Team Leader observará el problema y definirá las acciones de mejora inmediatas a seguir. En palabras de Taiichi Ono: “Si un supervisor no conoce la existencia de un problema, y éste no se trata, no se realizan mejoras y no se pueden bajar los costos. Al detener una máquina cuando surge un problema, se puede identificar el mismo. Una vez que se ha clarificado el problema, se realizan mejoras.” El JUST IN TIME, significa producir sólo lo necesario, en el momento justo, y en la cantidad necesaria. Esto permite que el sistema de producción y de distribución a los concesionarios sea flexible y asegure que cada cliente compre el vehículo de la especificación y color que desea y lo obtenga en el plazo más breve posible. El JUST IN TIME apunta a producir productos de calidad al más bajo costo y de manera más eficiente. Para ello, se programa una secuencia de producción balanceada y se minimizan los stocks. El JUST IN TIME se basa en tres principios: el sistema PULL, el FLUJO CONTINUO y el TAKT TIME. El sistema PULL, dentro del proceso de producción, significa solicitar las piezas que se necesitan, cuando se necesitan y en la cantidad exacta necesaria. El FLUJO CONTINUO implica la eliminación rápida y definitiva de los problemas que detienen las líneas de producción. Es la eliminación del estancamiento del trabajo durante los procesos, produciendo una sola pieza en un tiempo de producción. El TAKT TIME es el tiempo que debería tomar el producir un vehículo o un componente. En síntesis, es la velocidad constante y sincronizada requerida entre las líneas de producción. Para ejecutar el JUST IN TIME, el sistema de control visual que se utiliza en las plantas Toyota es el KANBAN, que significa “tarjeta de control”. Es una tarjeta que contiene información sobre datos del proveedor, la pieza que éste provee y el lugar donde se encuentra dentro de la planta. Sirve para abastecer en el momento justo la cantidad necesaria de piezas para las unidades que están en producción. También sirve para comunicarle al proveedor la cantidad de piezas a entregar diariamente. Esta entrega se realiza a través del sistema MILKROUND, que consiste en la recolección de partes y materiales de los proveedores para optimizar el costo de transporte y mejorar la calidad de las piezas recibidas. Un eficiente sistema de producción Toyota sería imposible sin las tres bases que lo sustentan: elTRABAJO ESTANDARIZADO, el KAIZEN y el RESPETO POR LAS PERSONAS. TRABAJO ESTANDARIZADO indica que los procesos y prácticas exitosas se adoptan como estándar y luego se las transfiere a las líneas de producción y a los trabajadores, quienes una vez que lo incorporan, lo realizan siempre igual. Está basado en la idea de que la calidad, la seguridad y el aumento de eficiencia deben ser comprendidos y ejercidos con claridad por parte de los colaboradores. KAIZEN significa medir las mejoras en los procedimientos de trabajo y los equipamientos, basándose en la filosofía Toyota de “mejora continua”. El principal objetivo es eliminar el MUDA (todo aquello que no agrega valor al producto) y que sólo aumentan los costos de producción. Ejemplos: MUDA de sobre producción, de espera, de inventario, de procesos, etc. Las instancias de MUDA son eliminadas de a una por los trabajadores para lograr el mínimo costo, incrementando la eficiencia de los procesos. Las actividades de KAIZEN enfatizan las operaciones de trabajo manual que las efectuadas por equipos. Además, KAIZEN no es una actividad realizada por especialistas, sino que puede ser (debe ser) realizada por todos los empleados desde su lugar de trabajo. EL RESPETO POR LAS PERSONAS significa respetar al otro, poner todo el empeño en comprendernos entre todos los integrantes de la compañía, asumir responsabilidades compartidas y hacer todo lo posible para generar confianza mutua. En Toyota, respetamos los valores, creencias, maneras de pensar y motivación de todos los empleados, y consideramos que cada individuo tiene el poder creativo para el logro independiente de sus objetivos personales, apuntando siempre al trabajo en equipo. Por medio de la coordinación y colaboración, el aporte del equipo es mayor que la suma de sus miembros. Toyota también respeta a las personas capacitándolas para que se desarrollen plenamente en el trabajo. El Sistema de Producción Toyota nos ayuda a prevenir fallas, eliminar minuciosamente el MUDA y a construir la calidad en los procesos, de manera de ofrecer a nuestros clientes vehículos de la más alta calidad, confiabilidad y seguridad y al más bajo costo.

Sistema de producción Toyota
Principios de diseño Redes de fábricas enfocadas. Tecnología de grupos. Calidad en la fuente. Producción justo a tiempo. Carga uniforme en la planta (heijunka). Sistema de control de producción kanban. Tiempos de preparación minimizados. Redes de fábricas enfocadas Pequeñas plantas especializadas (en lugar de grandes instalaciones integradas verticalmente). Operaciones grandes y sus burocracias son difíciles de manejar. Casi todas las plantas japonesas tienen entre 30 y 1000 trabajadores Calidad en la fuente Hacer bien las cosas desde la primera vez. Cuando algo sale mal, detener el proceso. Se le da autonomía al operario para corregir el problema. Responsable de la calidad de su producción. 11

Ventajas de lote grande Comprar por cantidad.
Reducción del tamaño de lote Producción en lote grande La variedad de productos dificulta la fabricación de los mismos, porque muchos necesitan pasar por las mismas operaciones (que involucran las mismas máquinas). Por esto muchas empresas agrupan ordenes de ventas de similares productos para elaborar los mismos en gran cantidad y reducir los trastornos en la producción. ¿Esto es lo mejor? ¿Producción en lote grande o chico? Ventajas de lote grande Comprar por cantidad. Reducir los problemas de la planificación. Preparar la maquina para un producto en particular pocas veces al mes. Desventajas de lote grande Mala respuesta al cliente. Atrasos en las entregas. Necesidad de grandes niveles de inventarios. Capital inmovilizado. Ocultar los problemas.

Reducción del tamaño de lote
Ventajas de la producción en lote grande Comprar por cantidad. Reducir los problemas de la planificación. Preparar la maquina para un producto en particular pocas veces al mes.

Desventajas de la producción en lote grande Mala respuesta al cliente. Atrasos en las entregas. Necesidad de grandes niveles de inventarios. Capital inmovilizado. Ocultar los problemas.

Ejercicio práctico

Ejercicio práctico Puesto 1 – Marcado Con las plantillas de las casas (techo y base) debe dibujar sobre las hojas blancas. Puesto 2– Corte Recorta las figuras marcadas por el puesto anterior.

Ejercicio práctico Puesto 3 – Pegado Une los dos recortes. Puesto 4– Pintura Pinta las ventanas y la puerta.

Ejercicio práctico Puesto 5– Toma de tiempos. Toma y registra el tiempo que se demora en realizar la tarea.

Ejercicio práctico Fabricaremos 2 productos. Cantidad a producir: 5 casas de cada una.

Caso 1: Producción en lote grande
Reducción del tamaño de lote Ejercicio práctico Caso 1: Producción en lote grande Fabricar 5 casas de cada una en lotes de 5. El primer puesto marca 5 techos y 5 bases y recién después los pasa a la siguiente operación. Los restantes puestos, proceden de la misma manera.

Caso 2: Producción en lote pequeño
Reducción del tamaño de lote Ejercicio práctico Caso 2: Producción en lote pequeño Fabricar 5 casas de cada una en lotes de 1 (1 azul y luego 1 roja, y así sucesivamente). El primer puesto marca 1 techo y 1 base y los pasa a la siguiente operación. Los restantes puestos, proceden de la misma manera.

Ejercicio práctico Cada 1 minuto luego de iniciada la producción, el clientes arriba en busca de 1 producto. Una persona hará de vendedor y otra de comprador. El vendedor entregará los pedidos cumplidos y anotará tanto las ventas concretadas como las perdidas. Una vez alcanzada la producción de las 10 casas finaliza el ejercicio. Ningún puesto deja de producir hasta que las 10 casas estén finalizadas.

Ejercicio práctico Indicadores Lotes grandes Lotes chicos Tamaño de lote Ventas realizadas Ventas perdidas Stock de producto en proceso Stock de producto terminado (no vendido) al finalizar la producción Distancia recorrida (de los lotes, distancia entre procesos 5m) Tiempo primera casa azul Tiempo primera casa roja Tiempo de finalización de las 10 casas 5 1

Ejercicio práctico ¿Qué ventajas y desventajas observa a medida que se achica el lote de producción? ¿Cómo redistribuiría las operaciones para disminuir el tiempo de respuesta? ¿Qué conclusiones podría sacar del análisis de la tabla?

Ejercicio práctico ¿Qué puesto de trabajo considera que es el cuello de botella? ¿Cómo aumentaría la capacidad de producción del cuello de botella?

Demanda: Producción en lotes grandes Tiempo de respuesta Set up Set up Producción en lotes pequeños Tiempo de respuesta Q=raiz(2.K.D/H) Set up

SMED ¿Cómo reducir los tiempos de setup? SMED (Single Minute Exchange of Die): cambio de herramienta en (pocos) minutos Método desarrollado por Shigeo Shingo Reduce los tiempos de cambio de herramentales y puesta a punto. Lote grande: Largo tiempo de producción Acumulación de grandes Stocks de piezas Demoras en la entrega a los clientes Deterioro de la calidad

SMED Pasos para la implementación Producto A Producto B 0 Fase Mixta
Interna Externa Producto B Producto A Interna 1 Fase División Separación interna/externa Externa 30 a 50 % de reducción 2 Fase Traspaso Transferencia Interna - Externa Producto A Interna Producto B Externa 75 % de reducción Producto B Producto A Interna 3 Fase Mejora Minimización de preparación interna y externa Externa 90 % de reducción

SMED Importante… El objetivo de aplicar SMED no es utilizar el tiempo ganado para aumentar la producción, sino para realizar más cambios y así lograr mayor flexibilidad

SMED Relación entre tamaño de lote y costo de preparación

Nivelación de la producción (Heijunka)
Objetivo El principal objetivo de la nivelación de la producción es hacer coincidir de forma eficiente la producción con la demanda del cliente Ritmo de la demanda Velocidad de producción

Ritmo de la demanda Se mide mediante el Takt Time: ritmo al que el cliente está demandando y al cual se requiere producir con el fin de satisfacerlo La demanda del cliente es variable por definición, efecto que no es recomendable traspasar a las líneas de producción de nuestras empresas. Nos conviene que las líneas trabajen a un ritmo constante que permita dimensionar los recursos y la capacidad de las mismas, evitando oscilaciones en las necesidades de mano de obra y siempre enfocada a satisfacer las necesidades del cliente. Podríamos pensar en situaciones de variabilidad de la demanda del cliente para una línea de producción específica. En este caso si tenemos una variación de la demanda diaria de 100 unidades para el día 1, a 50 unidades para el día 2, supone un desequilibrio en las líneas de producción. El concepto que nos permite transmitir el ritmo de la demanda del cliente a producción es el Takt Time. El Takt Time, término de origen alemán, define la unidad de tiempo que tarda el cliente en consumir una unidad de producto o servicio. En concreto, el Takt Time permite definir la cantidad diaria que requiere el cliente en un período de tiempo determinado. Una vez analizada la herramienta que nos permite concretar cuál es el ritmo de consumo del cliente, corresponde definir cuál es el ritmo de la producción. El cliente es quien marca el ritmo, decide la manera y forma en la que se le entregaran los productos o servicios que desea; además es quien decide que agrega y que no agrega valor dentro de los procesos, que es lo que genera desperdicio y por lo cual no esta dispuesto a pagar. Por lo tanto, de la información que se tenga de la demanda del cliente, se debe determinar el takt time, o el ritmo de producción que marca el cliente. “TAKT” es una palabra en alemán que significa “ritmo”. Entonces, esto quiere decir que el takt time marca el ritmo de lo que el cliente esta demandando, al cual la compañía requiere producir su producto con el fin de satisfacerlo. Producir con el takt time significa que los ritmos de producción y de ventas están sincronizados, que es una de las metas de Lean Manufacturing

Velocidad de producción Se mide mediante el Tiempo de Ciclo: tiempo entre la terminación de dos unidades idénticas en la línea. A partir del Tiempo de Ciclo, podemos establecer la capacidad de producción, correspondiente a la máxima cantidad que un proceso, una máquina o un sistema puede producir. Capacidad Teórica o Nominal Capacidad de Cálculo Capacidad Real Se mide mediante el Tiempo de Ciclo.tiempo que requiere generar una unidad de producto o servicio. A partir del Tiempo de Ciclo definido para un periodo de tiempo, podemos establecer la capacidad de producción, correspondiente a la máxima cantidad que un proceso, una máquina o un sistema puede producir. De esta manera se puede diferenciar en: Capacidad Teórica o Nominal: Lo que podemos realizar si no existiera o sucediera ningún problema o interrupción. (Eficiencia Teórica)(1) Capacidad de Cálculo o Planificación: Capacidad teórica menos interrupciones en el proceso. (Eficiencia Teórica de Cálculo)(1) Capacidad real: El volumen real alcanzado a plena utilización de un sistema de producción, después de deducir los tiempos de paro como tiempos de mantenimiento, los cuellos de botella, etc,… Capacidad realizada efectivamente. (Eficiencia real)(1)

Tiempo de Ciclo < Takt Time Tiempo de Ciclo > Takt Time Tiempo de Ciclo = Takt Time La herramienta que permite transmitir el concepto del Takt Time al sistema de producción es la Nivelación de la producción o Heijunka. Una vez definidos los ritmos de la demanda y de producción, podemos definir la relación entre ambos llegando a las siguientes conclusiones: Si el Tiempo de Ciclo de una línea de producción es inferior al Takt Time de la misma, partiremos de una casuística en la que el ritmo de la producción es superior al ritmo de consumo del cliente, que si perdura en el tiempo llevará a la acumulación de stocks. Por el contrario si el Takt Time es inferior al Tiempo de Ciclo, nos encontraremos en una situación en la que el ritmo del cliente es superior al ritmo de la producción y no se podrán satisfacer las necesidades del cliente. Partiendo de la estrategia que definimos en el inicio del artículo, la situación óptima es aquella en la que el Takt time y el Tiempo de Ciclo se asimilan llegando a producir lo que el cliente solicita sin una acumulación de stocks. La herramienta del Lean Management que permite transmitir el concepto del Takt Time al sistema de producción es la Nivelación de la producción o Heijunka.

Requisitos previos 5S SMED Agilizar la logística Control autónomo de defectos Estandarización de las tareas Polivalencia de los operarios Programación fija durante un periodo de tiempo

Los productos no se fabrican de acuerdo al flujo real de pedidos, ya que éste es fluctuante. Se toma el total de los pedidos en un período de tiempo. Estos se nivelan de modo tal que el mismo mix y las mismas cantidades se fabrican diariamente.

X Z Y 480 unidades/mes 240 unidades/mes 120 unidades/mes Demanda Producto Cantidad Semana 1 2 3 4 480 240 120 El producto Z se fabrica en la cuarta semana del mes!!! X Y Z

X Z Y 24 unidades/día 12 unidades/día 6 unidades/día 20 días/mes Producto Cantidad Día Mañana Tarde 24 12 6 La frecuencia de fabricación de Z aumenta 20 veces!!! X Y Z

X Z Y 24 unidades/día 12 unidades/día 6 unidades/día 20 días/mes Considerando 6 horas de trabajo diario (360 minutos): Producto Cantidad Takt time 24 1 unidad cada 15 minutos 12 1 unidad cada 30 minutos 6 1 unidad cada 60 minutos X 1 unidad cada 8,5 minutos Y Z

Tiempo (cada división = 15 minutos)
Nivelación de la producción (Heijunka) Producto Cantidad Tiempo (cada división = 15 minutos) 24 12 6 X Y Z Producción nivelada: Producción tradicional:

Ejercicio COROLLA: 8000 unidades/mes HILUX: 4000 unidades/mes SW4: 2000 unidades/mes

La planta opera 20 días por mes, en dos turnos de 8 horas.
Nivelación de la producción (Heijunka) Ejercicio La planta opera 20 días por mes, en dos turnos de 8 horas. Determinar: Takt time (global y por producto) Mix de producción y la secuencia ¿Cuántas veces será necesario repetir el mix?

8 horas/turno x 2 turnos x 60 minutos/hora = 960 minutos por día
Nivelación de la producción (Heijunka) Ejercicio 8 horas/turno x 2 turnos x 60 minutos/hora = 960 minutos por día Producto unidades/mes unidades/día Takt time COROLLA 8000 400 2.4 minutos HILUX 4000 200 4.8 minutos SW4 2000 100 9.6 minutos 1 auto cada 82 segundos 1 SW4 2 Hilux 4 Corolla Cada 9.6 minutos 100 veces en el día Corolla x Hilux o SW4 + Secuencia: x o + x x o x

Variación de la demanda
Nivelación de la producción (Heijunka) Variación de la demanda Toyota, enfrenta esta situación de la siguiente forma: Cuando varía la demanda, se hace variar la capacidad de producción.

La producción queda aislada de las fluctuaciones del mercado
Nivelación de la producción (Heijunka) 1. La fábrica recibe el número de coches a producir en el día: 220 unidades. 2. Se calcula el takt time de acuerdo a las horas disponibles: 22 h 1 coche cada 6 minutos 3. Este número (6 minutos), es comunicado a la línea de producción. Es el ritmo al que se deberá trabajar. Ni más ni menos. La producción queda aislada de las fluctuaciones del mercado

Aumento de la demanda Variación por largo tiempo y con posible anticipación (estacionalidad). Variación por corto tiempo. Aumentar cantidad de operarios (empleo temporario). Agregar turnos Horas extra

Disminución de la demanda
Nivelación de la producción (Heijunka) Disminución de la demanda Pensar que la demanda aumentará en el futuro o que debe utilizarse todo el tiempo disponible de los operarios, dará como resultado producción en exceso y pérdidas por stock. Para Toyota, el exceso de capacidad de MO y equipamiento es mucho más barato que llevar un inventario excesivo.

Nivelación de la producción (Heijunka) Disminución de la demanda Algunas alternativas son: Aumentar el número de máquinas atendidas por cada operario. Aumentar el tiempo del ciclo de cada operario disminuyendo el número total de ellos.

Nivelación de la producción (Heijunka) Disminución de la demanda ¿Cómo utilizar el tiempo de los trabajadores excedentes? Se les debe asignar otras tareas en lugar de hacerlos producir sólo para stock Hay trabajos útiles, tales como: Mantenimiento y reparación de máquinas e instalaciones. Entrenamiento para puesta a punto rápida y otros. Fabricación de herramientas y dispositivos para mejorar métodos de trabajo. Incorporación en fábrica de procesos tercerizados. Actividades de 5S

Ejemplo: Reducción del tiempo de espera Tamaño del Lote piezas Etapas del proceso 3 Tiempo de operación en c/proceso 1 minuto/pieza Tiempo de Producción del Lote 5 horas Tiempo Producción Total del Lote 15 horas

Proceso 1 Proceso 2 Operación en lote Proceso 3 5 horas 5 horas 5 horas Tiempo de Producción: 15 h Proceso 1 Operación en flujo Proceso 2 Proceso 3 Tiempo de Producción: 5 h 2 m

(Spearman, Woodruff, Hopp - 1990)
Sistemas Pull y Push Definiciones En los métodos push, se planea la cantidad a producir en base a pronósticos de demanda y al inventario en mano. Los sucesivos tiempos de producción se determinan en base información estándar recabada en un determinado momento para cada etapa del proceso; el producto es luego fabricado en secuencia, comenzando por la primera etapa. En los métodos pull, el último proceso retira las cantidades requeridas del proceso anterior a un determinado tiempo, y este procedimiento se repite hacia todos los procesos anteriores. (Ohno ) Los sistemas push son aquellos en que los trabajos son programados, mientras que, por otro lado, los sistemas pull son aquellos en que el comienzo de un trabajo está supeditado a la finalización de otro. (Spearman, Woodruff, Hopp ) 53

Sistemas Pull y Push Definiciones
En los sistemas push la liberación de trabajos se realiza en base a información externa al sistema, mientras que los sistemas pull autorizan la liberación de los trabajos en base a información interna al sistema. (Hopp, Spearman ) Un sistema de producción Pull es aquel que limita explícitamente la cantidad de stock en proceso que puede haber en el sistema. En contraposición, un sistema de producción Push es aquel que no establece un límite explícito en la cantidad de stock en proceso que puede haber en el sistema. (Hopp, Spearman – 2004) En un sistema push, los ítems se producen de acuerdo con un programa que se anticipa a las necesidades del cliente. En cuanto al control de materiales, liberar material de acuerdo a un programa o para el inicio de un trabajo es una característica de un sistema push. En un sistema pull, los ítems se producen solamente cuando son demandados para su uso o para reemplazar ítems que fueron tomados para su uso. En cuanto al control de materiales, los sistemas pull retiran inventario a medida que es requerido por las operaciones. (APICS - American Production and Inventory Control Society) 54

Sistemas Pull y Push Producción a pedido (MTO) vs Producción para inventario (MTS) Nótese que las definiciones de un sistema de producción Pull no involucran los conceptos de MTO (make to order) y MTS (make to stock). La distinción entre Push y Pull es transversal a la decisión de producir a pedido o para stock. MTO MTS Push MRP disparado por órdenes firmes del cliente Sistema de punto de reorden Pull Kanban con takt time y órdenes Kanban con sistema Pull desde el inventario de producto terminado

Sistemas Pull y Push MTS MTO
Producción a pedido (MTO) vs Producción para inventario (MTS) Make to stock: En entornos MTS los productos se fabrican antes de recibir un pedido de un cliente. Las órdenes son satisfechas con stock existente, y luego esos inventarios se reponen mediante órdenes de producción. Make to order: En entornos MTO, los productos son fabricados en su totalidad luego de recibir un pedido de un cliente. (APICS - American Production and Inventory Control Society) Materia Prima Proceso 1 MTS MTO Proceso 2 Proceso 3 Producto terminado Almacenamiento intermedio Cliente Interfaz MTS/MTO Estrictamente hablando, en un sistema productivo conviven los sistemas MTS y MTO. Se denomina interfaz MTS/MTO al punto en el proceso de producción en el cual el sistema cambia de producir para stock a producir a pedido. El citado intríngulis se detalla en la Ilustración.

Toyota tomó la idea de los supermercados de EEUU!
Sistemas Pull y Push Sistema Pull ¿Cómo trabajan los supermercados? El cliente puede tomar lo que necesita, cuando lo necesita, y en la cantidad que necesita. Un empleado del supermercado repone lo que el cliente se llevó de la góndola, tomándolo del stock. Compras solicita al proveedor lo que el empleado se llevó, reponiendo el stock. Toyota tomó la idea de los supermercados de EEUU! 57

“La empresa empuja el producto
Sistemas Pull y Push Sistema Pull Push System “La empresa empuja el producto hacia el mercado.” Pull System “El mercado tracciona en la empresa.” 58

Sistemas Pull y Push Sistema Pull Push Pull
Programa de producción Proveedor / Stock MP Stock PT P1 P2 P3 Proceso anterior a proceso posterior Pull Pedido del cliente Stock PT Proveedor / Stock MP P3 P2 P1 Proceso posterior a proceso anterior Pedido del cliente 59

Sistemas Pull y Push Sistema Push
Es el sistema que muchas empresas utilizan para programar su trabajo diario, es el más “tradicional”. Se prevé la demanda en base a pronósticos. El control de Producción es centralizado. El coordinador o encargado de un área se ocupa de programar el trabajo de cada operario. Los operaciones intermedios producen elementos de acuerdo con sus programas. De este modo, cada operación proporciona las piezas fabricadas al siguiente. 60

Sistemas Pull y Push Sistema Push
La programación de los trabajos se realiza en lotes grandes con el propósito aparente de aprovechar los tiempos de setup de máquina. Las mismas siempre deben estar en funcionamiento con la máxima eficiencia. Las fechas de entregas generalmente deben adaptarse a los requerimientos del sistema productivo. El control de los avances de la producción se hace muy difícil, gastándose mucho tiempo en supervisión de los trabajos y desatendiendo otras tareas más importantes. 61

Sistemas Pull y Push Sistema Push 62

Sistemas Pull y Push Sistema Pull
La programación se realiza sobre la última operación. Esta última etapa del proceso es la que conoce el tiempo de entrega ó necesidad y va tomando de la etapa anterior los elementos ó componentes necesarios para la fabricación de la cantidad que necesita, en el momento justo y a la velocidad necesaria. Las máquinas no comienzan a fabricar hasta que no haya una solicitud por parte del cliente interno o externo por una cantidad definida. 63

Sistemas Pull y Push Sistema Pull Producir lo que se vende.
Reducir al mínimo las fluctuaciones de las existencias con el fin de simplificar el control. Llevar el control de la fábrica en forma descentralizada, por control de los líderes de cada sector. Objetivos del Pull System 64

Sistemas Pull y Push Sistema Pull 65

Kanban En japonés Kanban significa “tarjeta o tablero”.
En Toyota Kanban es la “ORDEN DE PRODUCCIÓN”. Kanban es la herramienta que permite implementar un sistema de producción Pull. PP PP Pedido del cliente Proveedor / Stock MP Stock PT P1 P2 P3 TARJETA KANBAN TARJETA KANBAN TARJETA KANBAN TARJETA KANBAN TARJETA KANBAN 66

Kanban 67

¿Cuántos lotes (kanbans) deben haber?
Mientras M1 produce, M2 consume el siguiente lote. M1 M2 Cuando el lote está listo, es enviado a M2 junto con su kanban. M1 M2 Y el ciclo se repite… M1 M2 M1 provee a M2 de un componente. M2 tiene una cantidad de lotes que se acabarán eventualmente ¿Qué podemos hacer? M1 M2 En ese momento, el recipiente es apartado y el kanban es enviado a M1 como señal de producción. M1 M2 Hasta que se acaba… M1 M2 Cada lote está identificado con una tarjeta (kanban) M1 M2 M2 toma un lote y comienza a procesarlo. M1 M2 La producción y el traslado es por lotes ¿Cuántos lotes (kanbans) deben haber? El inventario “dentro del sistema” debe ser el suficiente para cubrir el lead time total Redondeado al entero superior Vemos que si el lote es = 1, entonces tendríamos una “cinta transportadora” en perfecta sincronización entre M1 y M2. ¿Qué hacemos si la demanda presenta variaciones? En ese caso ponemos una “protección” adicional (stock de seguridad). Si la demanda puede llegar a ser D(1+e)… Es decir, aumenta el número de lotes y de inventario. ¿Si la demanda presenta variaciones?

Kanban Bajo lo anterior, con demanda fluctuante dentro del rango diseñado: ¿Puede saber M1 el momento exacto en que tendrá que producir? ¿Cómo sabe M1 que aumentó la demanda de M2? ¿Puede M1 estar siempre con un 100% de ocupación? Notemos que el sistema absorbe las variaciones en forma dinámica, sin necesidad de pronósticos ni programaciones por anticipado. ¿Y si la demanda supera el rango de diseño? ¿Qué pasa si, por ejemplo, falla una máquina? Si los trabajadores se dan cuenta de que no pueden reabastecer el artículo a tiempo, es posible agregar un contenedor más del material, con las tarjetas kanban correspondientes. Si se dan cuenta de que se acumulan demasiados contenedores de material, es posible eliminar grupos de tarjetas con facilidad, reduciendo así la cantidad de inventario. ¿Qué condiciones de demanda son las óptimas para tener el mejor “performance” y la menor cantidad posible de inventario...? • Nótese que podemos jugar un “tradoff” entre inventarios y “capacidad de respuesta”.... • No es posible tener “cero inventario” (pese a que el JIT se presenta, a veces, de esa forma). Si es posible controlarlo. • La calibración es una decisión de estrategia del sistema: qué tan “responsivos” queremos ser. • ¿Y qué pasa con las estacionalidades de la demanda…? • El sistema Kanban, como está presentado, es para el control en el corto plazo. • A mediano plazo se puede pronosticar que habrá estacionalidades y se definirá la capacidad y número de kanbans… • La planificación de mediano plazo puede convivir sin problemas con el Pull de corto plazo.

Kanban CÓDIGO DE LA PIEZA
CANTIDAD A FABRICAR AL MOMENTO QUE LA TARJETA ENTRA EN PRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN MATERIA PRIMA A UTILIZAR NÚMERO DE TARJETA KANBAN RESPECTO DEL TOTAL DE TARJETAS. UBICACIÓN EN EL ALMACÉN 70

Kanban Objetivos Limitar la cantidad de materiales en procesos intermedios o finales. Sólo se fabrica la cantidad indicada en la tarjeta. Instrucción de producción. Sirve como orden de trabajo. Sólo se comienza a fabricar cuando llega el Kanban. Prohibido comenzar con anticipación. Tarjeta de identificación de los materiales. Cada contenedor de lotes de piezas está identificado con la tarjeta. Se detallan códigos, cantidades, fechas, destino del material, etc. 71

Kanban Tipos de Kanban Kanban de Producción: funcionan como órdenes de producción. Kanban de transporte: Interprocesos: transmiten de una estación a la predecesora las necesidades de material. De proveedor: comunican las necesidades de materia prima. 72

Kanban Función Regla de uso
Brinda información de transporte o recolección La operación posterior recoge las piezas de la operación anterior solo cuando se necesitan y en la cantidad indicada por el kanban. Brinda información de producción La operación anterior debe fabricar sus productos en las cantidades indicadas por el kanban Previene la sobreproducción y el exceso de transporte No se transportan ni fabrican artículos sin kanban Sirve como orden de producción adjunta a los productos Siempre adjuntar un kanban a los productos Previene los productos defectuosos. Los productos defectuosos nunca deben pasar a la operación siguiente. Revela problemas y mantiene los niveles de inventario El número de Kanban debe minimizarse para aumentar la sensibilidad. 73

Kanban Ejercicio. Continuación de Nivelación de la producción
Los neumáticos son abastecidos por un proveedor a través de un sistema kanban. Los lotes consisten en contenedores de 200 neumáticos, que son transportados en camión (el tiempo de viaje es una hora). La señal de que un contenedor se ha agotado se transmite a través de un sistema informático. El tiempo de producción de un lote de neumáticos es de 4 horas. Considere un factor de stock de seguridad de 0,2. ¿Cuántos contenedores kanban es necesario tener para cada tipo de auto?

Kanban Ejercicio 𝑵= 𝑫.𝑳 𝑪 .(𝟏+𝜺) Producto Demanda (D)
𝑻𝒂𝒎𝒂ñ𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒐𝒕𝒆: 𝑪=𝟐𝟎𝟎 𝒏𝒆𝒖𝒎á𝒕𝒊𝒄𝒐𝒔 𝑳𝒆𝒂𝒅 𝒕𝒊𝒎𝒆:𝑳= 𝒕 𝒌 + 𝒕 𝒑 + 𝒕 𝒗 =𝟎 𝒉+𝟒 𝒉+𝟏 𝒉=𝟓 𝒉 𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝒔𝒕𝒐𝒄𝒌 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒈𝒖𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅: 𝜺=𝟎,𝟐 𝑵= 𝑫.𝑳 𝑪 .(𝟏+𝜺) Producto Demanda (D) [neumáticos/hora] N Contenedores kanban Corolla 100 3,0 3 Hilux 50 1,5 2 SW4 25 0,8 1

CONWIP ¿Cómo definiría este sistema? Tarjetas Componentes
PENDIENTES Tarjetas Componentes Kanban: es un método de la producción JIT que utiliza contenedores estándar con una tarjeta adjunta a cada uno. Es un sistema pull en el cual las estaciones de trabajo envían una señal a través de una tarjeta para retirar partes de una operación anterior o proveedor, indicando la necesidad de reponer o producir más. Una segunda tarjeta puede ser utilizada para indicar el movimiento de material. Las tarjetas atraviesan un circuito que abarca la totalidad de la línea de producción. Una tarjeta es adjuntada a cada contenedor al inicio de la línea. Cuando el contenedor se usa al final de la línea, la tarjeta es removida y enviada nuevamente al comienzo, donde espera para eventualmente ser adjuntada a un nuevo contenedor.

CONWIP vs DBR

Preconceptos Es necesario mantener los equipos sin parar
Es necesario mantener a los empleados ocupados en producir El stock da seguridad El stock permite responder rápido a la demanda Producir en lotes grandes es más eficiente La inflación hace conveniente mantener stock

Conceptos importantes
Ventajas y desventajas de mantener stock Cuello de botella Variabilidad Objetivos, ventajas y dificultades de JIT Producción en lote grande y en lote pequeño Nivelación de la producción SMED Sistemas Push y Pull Kanban

Debemos tender a fabricar lo que es necesario… cuando es necesario …
Conclusión… Debemos tender a fabricar lo que es necesario… cuando es necesario … en la cantidad necesaria… y entregarlo cuando es necesario.

¡Muchas Gracias! Área Mejora de la Productividad Industrial
INTI Mar del Plata Marcelo T. de Alvear 1168 7600 Mar del Plata (0223) Int. 305 Octubre de 2014

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