Reducción del tiempo de Setup (SMED)

Reducción del tiempo de Setup (SMED)
Disertante: Ingeniero Marcos Rodríguez Asesor en Mejoras de Productividad

Setup Conceptos Se entiende por Setup o Tiempo de preparación de máquina o Tiempo de alistamiento al tiempo transcurrido desde la fabricación de la última pieza válida de una serie hasta la obtención de la primera pieza correcta de la serie siguiente. Teniendo en cuenta la definición anterior, es importante destacar que el Setup no es sólo el tiempo de cambio y ajustes físicos de la maquinaria. 2

Setup Conceptos Ejemplo: El siguiente diagrama representa en el tiempo el caso de una máquina que procesa productos A y tiene que ser reacondicionada para elaborar productos B. Terminada esta última producción, se debe nuevamente preparar la máquina para procesar unidades de C. PRODUCTOS A SETUP PRODUCTOS B PRODUCTOS C tiempo 3

Actividades Industriales
Definición

Proceso Definición Un proceso industrial es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas.

Setup Conceptos El Setup no es una actividad industrial que se aplica sobre los productos. El Setup es una secuencia de tareas para la preparación de máquinas o equipos. La preparación de máquinas es considerado tiempo improductivo y no agrega valor al producto, es por ello que debe reducirse al mínimo. 6

SMED Definición En gestión de la producción, SMED es el acrónimo de Single Minute Exchange of Die: cambio de herramienta en (pocos) minutos. Método desarrollado por Shigeo Shingo originalmente para estampado y mecanizado. Puede utilizarse en todo tipo de procesos de manufactura. Es una técnica que reduce los tiempos de cambio de herramentales y puesta a punto a minutos (menos de 10 min.). Aún cuando no sea posible hacerlo en ese tiempo, reducirá drásticamente la tarea. 7

Distribución de la demanda
Ejemplo Supongamos una empresa que comercializa 10 productos distintos en las cantidades que muestra el siguiente cuadro: Producto Demanda (unidades) % Item % Demanda % Demanda Acumulada A 480 10 48,0 48 B 320 20 32,0 80 C 75 30 7,5 87,5 D 35 40 3,5 91 E 25 50 2,5 93,5 F 60 2,0 95,5 G 15 70 1,5 97 H 98,5 I 90 1,0 99,5 J 5 100 0,5 8

Concepto 9

Concepto El 20 % de los ítems (A y B) representan el 80 % de la ventas. El 80 % de los ítems restantes tiene una demanda pequeña. Los lotes de producción deben ser pequeños, de lo contrario contaríamos con grandes niveles de stock de producto terminado lo cual significa capital inmovilizado. Al trabajar con lotes grandes y altos niveles de stock de producto terminado, la empresa pierde flexibilidad ante los requerimientos de los clientes (ya se le incorporó todo el valor agregado a las materias primas). 10

SMED Ventajas Cuando los cambios de herramentales pueden hacerse rápidamente, puede producirse en lotes pequeños, lo cual tiene muchas ventajas: Flexibilidad: las empresas pueden satisfacer las cambiantes demandas de clientes sin necesidad de mantener grandes stocks. Entregas rápidas: la producción en pequeños lotes significa plazos de fabricación más cortos y menos tiempo de espera para los clientes. Productividad más elevada: tiempos de preparación y cambios de herramentales más cortos reducen los tiempos de parada de los equipos, lo que eleva las tasas de productividad. 11

Producción segmentada
Conceptos Analicemos para una operación específica: • Producción en lotes grandes Setup Setup Setup • Producción nivelada Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup 12

Producir lotes pequeños
SMED Conceptos Como se mencionó anteriormente el Setup es una actividad improductiva que no agrega valor al producto, por lo tanto debe reducirse al mínimo. La filosofía SMED propone aprovechar la reducción del tiempo de Setup para: Mayor flexibilidad a la demanda Menor plazo de entrega a clientes Menor capital inmovilizado Menor deterioro de la calidad Mayor condiciones de orden y seguridad Producir lotes pequeños Reduce stock de SE y PT 13

Mercado Diferenciación
En un mercado sumamente competitivo, una empresa industrial se puede diferenciar de su competencia de varias formas. Sin embargo, existen 3 conceptos claves de diferenciación: • Calidad • Precio • Plazo de entrega 14

Producción en lotes pequeños
Características importantes Supongamos que un cliente realiza un pedido de 20 productos estrella y la empresa decide fabricar sólo la cantidad demandada. OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5 Lote de 20 unidades Setup: 15 min Top u: 4 min Ttop: 80 min TT: 95 min Setup: 20 min Top u: 6 min Ttop: 120 min TT: 140 min Setup: 8 min Top u: 5 min Ttop: 100 min TT: 108 min Setup: 23 min Top u: 7.5 min Ttop: 150 min TT: 173 min Setup: 18 min Top u: 4 min Ttop: 80 min TT: 98 min Setup: 84 min Operación: 530 min Tiempo de fabricación del lote de 20 unidades: 614 min 15

Producción en lotes grandes
Características importantes Analicemos ahora el caso en el cual un cliente realiza un pedido de 20 productos estrella, pero la compañía decide fabricar 100 de los mismos. OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5 Lote de 100 unidades Setup: 15 min Top u: 4 min Ttop: 400 min TT: 415 min Setup: 20 min Top u: 6 min Ttop: 600 min TT: 620 min Setup: 8 min Top u: 5 min Ttop: 500 min TT: 508 min Setup: 23 min Top u: 7.5 min Ttop: 750 min TT: 773 min Setup: 18 min Top u: 4 min Ttop: 400 min TT: 418 min Setup: 84 min Operación: 2650 min Tiempo de fabricación del lote de 100 unidades: 2734 min 16

Producción lotes pequeños vs grandes
Comparativa Tamaño de lote 20 unidades 100 unidades Plazo de entrega 614 min. (10.2 h) (1.2 jornada) - 2734 min. (45.6 h) (5.4 jornada) Tiempo total de operación (Ttop) 530 min. 86.3 % 2650 min. 96.9 % Setup 84 min. 13.7 % 3.1 % Si reducimos el Setup en un 75 % 21 min. 3.4 % 17

Recurso con capacidad restringida
SMED ¿Dónde comenzar a reducir el tiempo de Setup? SMED Aumento del nivel de producción Reduce stock de SE El número indica que en 1 hora se prepara el equipo y procesan 15 u CB Cuellos de botella Demanda 11 u/h [u/h] 15 10 12 8 15 2 1 CCR Recurso con capacidad restringida 18

Pasos básicos del Setup
Características importantes Preparación, ajuste y verificación sobre materiales y herramientas. Montaje y desmontaje de cortantes, herramientas y partes. Medición, puesta a punto y calibración. Prueba y ajuste. 19

Pasos básicos del Setup
Características importantes 20

Estudio del Setup Procedimiento recomendado
Filmar completamente la actividad. Preguntar a las personas encargadas: - ¿Qué hacen? - ¿Por qué lo hacen? - ¿Por qué lo hace esa persona? - ¿Por qué se hace en ese momento? - Etc. Estudiar los tiempos y movimientos involucrados en cada paso del setup. 21

Metodología Implementación de SMED en 3 pasos
Separar actividades en Setup interno y externo. - Solo este paso puede reducir el tiempo entre un 30 % a un 50 %. - Se entiende por setup interno a aquellas actividades que se llevan a cabo exclusivamente cuando la máquina o equipo se encuentra detenido. - El setup externo corresponde a aquellas actividades que pueden realizarse con la máquina en marcha (en plena producción). 22

Metodología Implementación de SMED en 3 pasos Preparación Externa
Preparación Interna 23

Ejemplo 1 - Fangio en boxes F1
Metodología Implementación de SMED en 3 pasos Ejemplo 1 - Fangio en boxes F1 24

Ejemplo 2 - Fittipaldi en boxes F1
Metodología Implementación de SMED en 3 pasos Ejemplo 2 - Fittipaldi en boxes F1 25

Ejemplo 3 - Alonso en boxes F1
Metodología Implementación de SMED en 3 pasos Ejemplo 3 - Alonso en boxes F1 26

Metodología Implementación de SMED en 3 pasos
2) Convertir Setup interno en externo. Con la aplicación de primer y segundo paso se puede lograr reducciones del tiempo de setup del orden del 75 %. Se debe encontrar la manera de convertir setup interno en externo, mediante estudio del método de trabajo y la estandarización. 3) Mejorar todos los aspectos vinculados a la actividad del setup. - Mejorar ajustes, dispositivos, registros, etc. 27

Metodología Implementación de SMED 28

No están diferenciados Setup Interno del Externo
Metodología Implementación de SMED Situación Anterior No están diferenciados Setup Interno del Externo Etapa 1 Separar Setup Interno del Externo Etapa 2 Convertir Setup Interno en Externo Etapa 3 Mejorar Setup Interno y Externo 1. Check-lists 2. Función Verificación 3. Mejorar transporte y herramientas 1. Anticipar las condiciones de Operación 2. Estandarizar 1. Mejorar almacenaje y gestión de partes y herramientas EXT INT E X T IN E X T IN INT EXT 1. Operaciones en paralelo 2. Fijaciones rápidas 3. Eliminar ajustes 4. Automatizar 29

Metodología Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
En este paso se utilizan: Check-list. Función Verificación o Control de uso y desgaste. Mejoras en el transporte de herramentales y partes. 30

Check-list El uso de Check-list permite controlar que todos los ítems necesarios, operarios e información estén donde deben estar. Hacer esto antes de comenzar evita errores y pruebas posteriores. 31

Check-list 32

Función Verificación La función Verificación avisa sobre la necesidad de realizar reparaciones antes del próximo cambio. Consiste en un control de uso y desgaste de herramientas y/o partes. La falta de verificación anterior puede inducir a fallas en el setup interno. 33

Función Verificación 34

Mejoras en el transporte de herramentales y partes Para acortar el tiempo de Setup interno se debe planificar también el transporte de las partes necesarias durante el Setup externo y no mover el herramental retirado de máquina hasta que la misma se encuentre nuevamente en funcionamiento. 35

Mejoras en el transporte de herramentales y partes 36

Mejoras en el transporte de herramentales y partes 37

Metodología Paso 2: Convertir Setup interno en externo
Recomendaciones: Revisar los propósitos y funciones de cada actividad del Setup actual. Pensar en todo lo que se puede hacer mientras la máquina esta funcionando. La clave para tener éxito es pensar al Setup interno como si se lo viera por primera vez. Olvidarse de viejos hábitos y creencias para pensar en cambios (examinar con espíritu crítico). 38

Metodología Paso 2: Convertir Setup interno en externo
En este paso es conveniente: Anticipar las condiciones de operación. - Precalentamiento - Premontaje - Utilización de un banco de reglaje previo - Etc. Estandarización. - Realizar un estudio del método de trabajo, analizar detalladamente cada una de las actividades y estandarizar el setup. 39

Metodología Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
En este paso se procede a reducir tanto el Setup interno como el externo. Externo: por lo general incluye mejoras en el almacenaje y transporte de partes y herramientas, organizadas y listas para la próxima actividad. Interno: resulta de la aplicación de 4 técnicas. 40

Empleo de actividades en paralelo, por ejemplo dividiendo las mismas entre 2 trabajadores, uno a cada lado de la máquina en forma segura. Para el estudio de actividades en paralelo es muy común el empleo de Diagramas de Actividades Múltiples o también denominado Diagrama Hombre Máquina. 41

El diagrama de actividades múltiples es un diagrama en el que se registran las respectivas actividades de varios objetos de estudio (operarios y máquinas) según una escala de tiempos común para mostrar la correlación entre ellos. Como puntos más destacados, mediante la aplicación de este diagrama se pueden visualizar: • Las interferencias. • La distribución de las cargas de trabajo. 42

2) Uso de ajustes rápidos accionados con mínimo esfuerzo y rápida apertura y cierre. 43

Metodología Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup 44

3) Reducir el tiempo de pruebas y ajustes empleando: - Marcado de líneas de centro y planos de referencia visibles. - Colocación de dispositivos de usos múltiples. 45

4) Automatización de ciertos procesos. - Se debe considerar luego de haber agotado la aplicación de todas las técnicas precedentes. 46

Implementación de SMED
Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA Introducción La empresa fabrica y comercializa resortes de suspensión para automóviles. El arrollado es la etapa principal del proceso de fabricación de un resorte. El tiempo que se requiere para realizar el cambio de un modelo a otro de resorte determina en gran medida la eficiencia de todo el proceso productivo. 47

Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA Situación inicial Se enfoco el trabajo en la máquina que arrolla el 70 % de los resortes producidos (AG2). El cambio de modelo se realizaba en promedio una vez al día. Se trabajaba en lotes grandes, no inferiores a 500 resortes. Esto generaba enormes volúmenes de existencias en stock de producto terminado y consecuentemente: Alta inmovilización del capital invertido Utilización ineficiente del espacio productivo Costos diversos derivados del mantenimiento del almacén Riesgos de deterioro físico de los productos Obsolescencia, etc. 48

Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA Resultados Se redujo el tiempo de preparación de máquina de 18 minutos a menos de 6 minutos. El tamaño de lote de producción promedio se redujo a menos de 50 resortes. La frecuencia de cambios de núcleo se incrementó de 1 a 8 cambios promedio por día. Se redujeron drásticamente las existencias en stock. 49

Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA 51

Caso práctico 2 – Empresa productora de electroventiladores 52

Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos 55

Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos VIDEO – Caso 3 56

Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos (250 min – 55 min) % Reducción de Setup = x 100 = 78 % 250 min Cálculo min x 65 pomos x $ x 12 setup $ Económico setup min pomo mes mes = = 57

SMED Conclusión El Cambio Rápido (SMED) es más que una serie de técnicas, es un asunto fundamental para la Mejora. 58

Muchas gracias por su atención
Av. Colectora General Paz 5445 (1650) San Martín Buenos Aires, Argentina /6300 int. 6108 Octubre 2011

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