1. Espiritual

INGENIERÍA DE PROCESOS:
CASOS PRÁCTICOS
INGENIERÍA EN PROCESOS Y
OPERACIONES INDUSTRIALES
Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
Director de Obra
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051
Colonia Lote Bravo II, C.P. 32695
Ciudad Juárez, Chihuahua, México
1a Edición, marzo de 2014
ISBN: 978-607-8262-03-8
Director de obra: Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
www.utcj.edu.mx
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
INGENIERÍA DE PROCESOS:
CASOS PRÁCTICOS
INGENIERÍA EN PROCESOS Y
OPERACIONES INDUSTRIALES
Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
(DIRECTOR DE OBRA)
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
ÍNDICE
EDITORIAL
05
ARTÍCULOS
APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN EL
MEJORAMIENTO DE UN PROCESO DE MANUFACTURA
06
Ing. Blanca Isela Rincón Mora, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín,
M.C. José Agustín Pérez Limón y M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola
ESTUDIO DE TIEMPOS Y ANÁLISIS DE 8-DISCIPLINAS APLICADOS EN
LA REDUCCIÓN DE TIEMPOS DE PROCESO
Ing. Rogelio Alberto Arciniega Moreno, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín,
M.I. José Torres Cantero y M.C. José Agustín Pérez Limón
19
DISEÑO DE ESTACIÓN DE TRABAJO PARA OPERACIÓN MANUAL
28
Ing. Mario Cesar Luna Gonzaga, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín,
M.I. Oscar Norberto Carrizales Medina y M.I. David Oliver Pérez Olguín
REDUCCIÓN Y CONTROL DE INVENTARIOS
38
Ing. Leonardo Daniel Pérez Martínez, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín,
M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola e Ing. Javier Zepeda Miranda
OVERLAY: UNA GRAN AYUDA
48
Ing. Carmen Nereida Aguirre Valverde, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
e Ing. Alma Delia Pérez Limón
APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA SEIS SIGMA PARA DISMINUIR LA
VARIACIÓN DE MEDICIÓN DE LA CARGA DEL RESORTE DE FRICCIÓN
57
Ing. Rodolfo Gabriel Jasso Jasso, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín,
Ing. Alma Delia Pérez Limón y M.I. Miguel Ángel Sáenz Beltrán
PLAN DE ENTRENAMIENTO PARA OPTIMIZAR UNA LÍNEA DE
PRODUCCIÓN
67
Ing. David Ortiz Martínez, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín,
y M.A. Joaquín Fernando Ríos Cabello
REDUCCIÓN DE DEFECTOS POR MEDIO DE SEIS SIGMA
76
Ing. Alma Delia Santiago Espinoza, Dr. Ivan Juan Carlos Pérez Olguín,
M.C. Miriam Margarita Ruíz Sánchez y M.C. Nerthy Fabiola Guevara Fierro
ORDEN Y LIMPIEZA UTILIZANDO HERRAMIENTAS LEAN PARA
MEJORAR EL ÁREA DE TRABAJO
Ing. Juana Romero Rodríguez y M.C. Rosa Elba Corona Cortez
84
SEIS SIGMA APLICADO EN LA REDUCCIÓN DEL USO DE
HERRAMENTALES EN LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE CATÉTERES
Ing. Edgar Efraín Gurrola Payan, M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola,
M.C. Miriam Margarita Ruíz Sánchez y Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Editorial
La investigación es un proceso constante que parte de la necesidad de descubrir, averiguar y dar explicaciones del porqué
de las cosas. En el área educativa es un elemento esencial para la generación y la transmisión del conocimiento, que
comúnmente conocemos como proceso de enseñanza-aprendizaje; dividiéndose en investigación básica y en investigación
aplicada.
Partiendo de la definición de profesión para la Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales, impartida en la
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, se describe que el egresado de esta carrera se ocupa del diseño, instalación y
mejora de equipos, materiales, información y energía. Se nutre del conocimiento especializado y de habilidades en el
campo de las matemáticas, la física y las ciencias sociales, junto con los principios y métodos de análisis de ingeniería y
diseño para especificar, predecir y evaluar los resultados que se obtendrán de esos sistemas.
Esta definición engloba que el egresado de esta institución tiene la capacidad de realizar investigación aplicada para
resolver los diversos problemas presentes en el ejercicio de su profesión, siendo el período de estadía industrial una práctica
de estas habilidades que se verá evidenciada en su tesis de grado.
El presente documento contiene 10 casos donde los egresados de ingeniería aplican los conocimientos adquiridos en el aula,
para resolver algunas problemáticas específicas de la industria manufacturera; surge de la iniciativa de los docentes de la
carrera de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales, quienes por segundo año han trabajado en divulgar los
resultados de las investigaciones aplicadas.
Estos casos prácticos han sido enviados, aceptados y presentados en congresos de investigación afines a la Ingeniería de
Procesos lo que ha motivado a los egresados a adentrarse en el campo de la investigación aplicada y a continuar con su
proceso formativo.
Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN EL
MEJORAMIENTO DE UN PROCESO DE MANUFACTURA
3
Ing. Blanca Isela Rincón Mora1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2, M.C. José Agustín Pérez Limón y
M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola4
1
Grupo Dekko de México S.A de C.V.
Avenida Henequén # 1107, Fraccionamiento Salvarcar
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32560.
2,4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
3
Instituto Tecnológico de Los Mochis
Blvd. Juan de Dios Bátiz y 20 de Noviembre
Los Mochis, Sinaloa, México, C.P. 81200.
Resumen: El siguiente artículo presenta la aplicación de diversas técnicas de la ingeniería industrial como son las 5´S, el
estudio de tiempos, el balanceo de línea, el sistema de arrastre (Pull System) y el sistema de tarjetas (Kanban), en la línea de
producción EPW de la empresa Grupo Dekko de México, ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua, México; con el objetivo de
incrementar la productividad y de mejorar el índice de eficiencia. La decisión de utilizar estas técnicas y metodologías
surgió a raíz de los problemas que se han presentado en la línea de producción, identificados por el departamento de
ingeniería, consistentes en cargas de trabajo no balanceadas y en un caminar no definido, que permitiera determinar
adecuadamente el movimiento de los trabajadores entre las estaciones de trabajo. Afectando lo anterior a los tiempos de
proceso, debido a que el operador acumula material en su estación lo que detiene el flujo continuo del producto entre las
estaciones de trabajo. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida para la culminación
de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez.
Palabras clave: Manufactura esbelta, 5´S, balanceo de líneas, sistema de arrastre, sistema de tarjetas, estudio de tiempos.
1. INTRODUCCIÓN
Este proyecto de mejora continua de la línea de EPW, se realizó a partir de un análisis de la situación actual de la empresa.
En el cual se buscó identificar qué línea de producción presentaba una mayor incidencia de problemas relacionados con la
producción, la eficiencia y la calidad. Utilizando la metodología de la manufactura esbelta, las 5’S, el sistema de arrastre y
el balanceo de líneas; se realizaron implementaciones acordes con las condiciones características de la empresa, con la
finalidad de mejorar las condiciones de la línea de producción, entre las que se encuentran:
1. Identificar el flujo lógico de las operaciones.
2. Distribuir de forma adecuada las estaciones de trabajo.
3. Eliminar todo trabajo que no agregue valor al proceso.
4. Conocer los tiempos de operación de cada estación mediante un estudio de tiempos.
5. Modificar las operaciones de las estaciones de trabajo, en caso de ser necesario.
6. Optimizar el caminar de la línea de producción.
7. Rediseñar la línea de producción, convirtiéndola en una célula de manufactura.
8. Evaluar los resultados de la implementación de los cambios en el proceso.
La implantación de la manufactura esbelta es de suma importancia para las empresas y las áreas que la conforman, ya
que permiten establecer un cambio cultural que promueve la mejora continua que beneficia a la empresa y sus
empleados. Esta metodología debe de estar enfocada en un plan de entrenamiento constante de los empleados, ya que como
menciona Hay (2003) el pensamiento esbelto nos dice que la parte fundamental en el proceso de desarrollo de
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
una estrategia esbelta es la correspondiente al personal, ya que muchas veces implica cambios radicales en la manera de
trabajar, algo que por naturaleza causa desconfianza y temor. Lo que descubrieron los japoneses es, que más que una
técnica, se trata de un buen régimen de relaciones humanas.
2. MARCO TEÓRICO
2.1. Técnicas de estudio de tiempos.
Existen varias técnicas de medición del trabajo recomendadas por Niebel y Freivalds (2009), el estudio de tiempos con
cronómetro, datos de estándares, fórmulas de tiempos o estudios de muestreo del trabajo; que son buenos medios para
establecer estándares justos de producción. Todos estos métodos se basan en hechos. Estudian cada detalle del trabajo y su
relación con el tiempo normal que se requiere para ejecutar el ciclo completo. Los estándares de tiempo cuidadosamente
establecidos posibilitan una mayor producción en una planta, incrementando así la eficiencia del equipo y del personal que
lo opera.
Como Heizer y Render (2004) señalan, a fin de lograr la implantación satisfactoria de una técnica de medición del
trabajo, debe haber un verdadero compromiso por parte de la dirección o gerencia de una empresa. Tal compromiso
requiere aplicar entusiasmo, tiempo y recursos financieros en forma continua. Para que un programa de medición de trabajo
funcione, se requiere planeación y comunicación eficaz por parte de todos los miembros de una empresa. Por tanto antes de
la introducción del programa se deberán establecer claramente los objetivos y la política a seguir.
Meyers (2000) indica que el estudio de tiempos y movimientos consiste en el análisis de la situación actual de la
empresa, con respecto a los factores que intervienen en el proceso de producción, la distribución de planta, la maquinaria y
el equipo utilizados en las líneas de producción, el manejo de materiales, el personal, la duración de las jornadas de trabajo
y las condiciones ambientales, ya que debe existir una adecuada combinación de estos factores para lograr una producción
eficiente.
Uno de los problemas más importantes que se tiene dentro de la manufactura, es el asegurar un flujo continuo y
uniforme de los productos, a través de los diferentes procesos dentro de la planta. Esto es, debido a que los tiempos de
operación por parte de las personas es variable, hallar la manera de minimizar este problema es lo que se conoce como
balanceo de línea (Niebel y Freivalds, 2009).
Como menciona Hay (2003) el objetivo de implementar Kanban en la línea de producción es equilibrar el tiempo y la
producción con un desperdicio mínimo, al menor costo posible.
La finalidad de realizar el estudio de tiempos en la línea EPW, es la de obtener mejores resultados respecto a la
eficiencia y la velocidad con que se lleva a cabo la tarea, y así poder calificar el desempeño del operario, evaluando los
factores como la velocidad, destreza, movimientos falsos, ritmo, coordinación y efectividad, o según el tipo de tarea.
2.2. Metodología e implementación del sistema de arrastre en la línea de producción EPW.
Como menciona Shingo (1989) el sistema de arrastre (Pull System) es un sistema de producción donde cada operador jala
el material que necesita de la operación anterior, consiste en producir solo lo necesario. Su meta óptima es mover el
material entre operaciones de uno por uno.
Ohno (1995) comenta que la orientación de arrastre es acompañada por un sistema de información Kanban. Así la
necesidad de inventario para el trabajo en proceso se ve reducida, esto ayuda a sacar a la luz cualquier pérdida de tiempo o
de material, lo que permite reducir el inventario, facilitando el control, minimizando el inventario en proceso, maximizando
la velocidad de retroalimentación, minimizando el tiempo de entrega y reduciendo el espacio. Este sistema permite que el
operador no acumule material en las estaciones de trabajo, lo cual ayuda a mantener un flujo ordenado y eficiente.
Kanban mantiene los niveles de inventario, con este sistema se envía una señal para producir y entregar un nuevo
envío del material que se consume. Con estas señales se realiza un seguimiento a través del ciclo de reposición y aporta una
visibilidad extraordinaria a los proveedores y compradores. Kanban se ha convertido en una herramienta eficaz para apoyar
el funcionamiento del sistema de producción en su conjunto (Cuatrecasas, 2010). Los beneficios de Kanban son:
 Reducir el inventario y la obsolescencia de los productos.
 Reducir los desperdicios y los desechos.
 Proporcionar flexibilidad en la producción.
 Aumentar la producción de la línea y reducir el costo total.
En la línea de producción EPW fue necesario realizar una implementación del sistema Kanban para que los
operadores y el área de materiales trabajaran de manera coordinada. Este sistema ayudó a tener controlado de manera más
eficiente los niveles de inventario y a equilibrar la producción. El aplicar el sistema Kanban ayudó a obtener un control en
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
la línea, donde los operadores reciben solo lo necesario, en el momento que se requiere, para producir la cantidad requerida
en el proceso.
2.3. Metodología 5´S.
Como señalan Womack y Jones (2003), es un programa estructurado que se implementa en un lugar de trabajo, para decidir
lo que se debe mantener, donde se debe tener y como se debe almacenar. Se le denomina 5’S por cinco palabras japonesas:
 Seiri (clasificación); se refiere a la práctica de la clasificación a través de todas las herramientas, materiales,…, en
el área de trabajo y mantener sólo los elementos esenciales.
 Seiton (orden); se centra en la necesidad de un espacio de trabajo ordenado. Herramientas, equipos y materiales
deben estar en una disposición sistemática, para el acceso más fácil y eficiente con todas las herramientas y partes
claramente identificadas para facilitar su uso.
 Seiso (limpieza); son los medios para mantener un lugar de trabajo limpio. Indica la necesidad de mantener limpio
el lugar de trabajo, así como ordenado.
 Seiketsu (estandarizar); las normas, los medios para llevar a cabo Seiri, Seiton, Seiso, con una frecuencia de
intervalos bien definidos para mantener un lugar de trabajo en perfectas condiciones.
 Shitsuke (mantenimiento); son los medios para formar el hábito de seguir siempre las primeras 4’S. Se refiere al
mantenimiento de las normas.
La Figura 1 presenta el área de trabajo de la línea EPW antes de la implementación de un programa de 5’S y la Figura
2 presenta la misma área de trabajo posterior a la implementación.
Figura 1. Línea EPW antes de aplicar 5´S.
Figura 2. Línea EPW después de aplicar 5´S.
3. DESARROLLO
3.1. Célula de manufactura en forma de U.
Uno de los primeros pasos en la implementación de prácticas modernas de manufactura tal como justo a tiempo, consiste en
modificar la distribución de las instalaciones de manufactura para reducir movimientos y transportes innecesarios, niveles
de inventario en proceso y tiempos de espera, ya que estos factores impactan de manera directa y significativa en el nivel
del servicio al cliente y en la productividad.
Una célula de manufactura es un esquema de distribución y acomodo de los equipos en función del proceso y/o
producto, el cual permite disminuir el tiempo de ciclo de fabricación, incrementando así la velocidad de respuesta al cliente.
Una célula de manufactura es la combinación más efectiva de operaciones manuales y mecánicas para aumentar el valor
añadido y reducir el desperdicio.
En este proyecto se implementó una célula de manufactura en forma de U, ya que esta distribución da la ventaja de
controlar el flujo pieza a pieza y da la facilidad del mantenimiento de maquinaria. Este tipo de células supone la existencia
de operadores polivalentes que pueden estar rotando tareas.
Una de las ventajas más importantes de la célula U es la flexibilidad para aumentar o disminuir el número necesario
de trabajadores, cuando hay que adaptarse a los cambios de la demanda, asimismo el nuevo diseño de célula en el área de
EPW permitió aumentar la productividad en el proceso ya que se disminuyó el número de manipulaciones, ver Figura 3
para observar el área de producción EPW con una distribución lineal y la Figura 4 para observar la distribución en U.
3.2. Implementación de 5’S.
Aunado a la redistribución de las estaciones de trabajo, se aplicó la metodología de mejora 5´S, ya que es una herramienta
que ayuda a eliminar la suciedad y el desorden, obteniendo como resultado áreas de trabajo limpias y ordenadas. La
implementación de esta técnica se realizó en la línea de producción de EPW con el objetivo de obtener:
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
 Más espacio y mayor bienestar.
 Más seguridad en las instalaciones.
 Mejor imagen ante los clientes, causando una sensación de confianza.
 Mayor cooperación, aportaciones y conocimiento.
 Mayor trabajo en equipo.
 Mayor compromiso y responsabilidad del personal.
El plan de acción seguido para la implementación de las 5’S fue primeramente informar al personal de la línea, para
que tomaran conciencia de los cambios que se harían, realizar una clasificación de los elementos útiles y no útiles,
identificar los elementos no necesarios y un lugar donde almacenarlos.
El propósito de esto fue mantener los elementos de trabajo necesarios en forma ordenada, identificada y en sitios de
fácil acceso para su uso. Esto ha ayudado a reducir los tiempos de las actividades ya que permite una localización de los
materiales, herramientas, equipos, instrumentos y documentos de trabajo de forma rápida. La Tabla 1 muestra algunas
imágenes anteriores y posteriores a la aplicación de las 5’S.
Tabla 1. Algunas imágenes de la implementación de las 5’S en la línea EPW.
Antes de la Implementación de las 5’S
Después de la Implementación de las 5’S
Área de prueba eléctrica y empaque (antes)
Área de prueba eléctrica y empaque (después)
Pistola eléctrica (antes)
Pistola neumática (después)
Contenedor de etiquetas (antes)
Despachador de etiquetas (después)
Pallet con cajas (antes)
Rack de cajas (después)
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Figura 3. Área de producción EPW con distribución lineal.
Figura 4. Área de producción EPW con distribución en U.
3.3. Estudio de tiempos de la línea EPW.
En la línea de producción se manufacturan adaptadores eléctricos que sirven como toma corriente para conexiones de
oficina. Esta unidad modular puede satisfacer todas las necesidades tecnológicas en una oficina (ver Figura 5).
Figura 5. Producto manufacturado en línea EPW.
Después de los cambios implementados en la línea de producción, por la ejecución de los proyectos de cambio del
tipo de distribución de la célula de manufactura y de la aplicación de la metodología de 5’S. La línea de producción se
puede dividir en tres áreas (ver Figura 6):
1. Troquelado de terminal y ensamble de cables.
2. Ensamble de housings.
3. Prueba eléctrica y empaque de producto terminado.
Donde los pasos efectuados para realizar el estudio de tiempos fueron:
1. Presentarse con los operadores involucrados en el proceso y explicar brevemente en qué consiste la función del
analista.
2. Analizar cada una de las operaciones del proceso.
3. Seleccionar cada operación y trabajador, siguiendo el diagrama de flujo.
4. Descomponer cada una de las tareas del operador.
5. Realizar la toma de tiempos con cronómetro y registrar cada una de las tareas que se realizan en el proceso.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
6. Determinar el número de observaciones en cada una de las operaciones.
7. Calcular el tiempo observado.
2
1
1
2
3
3
Figura 6. La línea EPW y distribución de planta.
Los resultados obtenidos después de realizar 10 lecturas a las estaciones de trabajo, anteriormente mencionadas, son
desplegados en las tablas siguientes, donde la Tabla 2 despliega los resultados de la estación de troquelado de terminal y
ensamble de cables, la Tabla 3 despliega los resultados de la estación de ensamble de housings y la Tabla 4 despliega los
resultados de la estación de prueba eléctrica y de empaque de producto terminado.
Tabla 2. Estudio de tiempos de estación de troquelado de terminal y ensamble de cables.
Operación
Tiempos Registrados en la Estación 1 en Segundos
1. Troquelar 9 cables
25.5 22.6 25.5 22.9 23.6 24.8 25.6 26.4 22.8
2. Aplicar 3 terminales a 2 cables verdes
13.6 13.7 13.7 13.8 13.5 14.6 13.5 13.8 13.8
3. Subensamble de Splice-cap
23.4 22.9 25.5 24.5 22.2 24.6 24.8 25.2 23.7
4. Subensamble de 3 cables negro
17.6 16.9 16.9 18.3 17.8 16.6 16.7 17.7 17.9
5. Subensamble de 3 cables blanco
17.6 16.8 16.9 18.3 17.8 16.9 16.6 17.7 17.9
6. Ensamblar 3 receptáculos
12.4 13.8 12.8 12.4 13.1 12.7 13.2 10.5 11.3
7. Ensamblar 9 cables/terminal
26.7 26.9 28.7 29.7 29.2 30.1 28.1 26.6 27.1
8. Soldar 3 cables verdes
13.9 12.8 12.0 12.4 12.2 13.9 14.1 14.2 12.4
Tabla 3. Estudio de tiempos de estación de ensamble de housings.
Operación
Tiempos Registrados en la Estación 2 en Segundos
9. Preparación de power cord
23.7 22.7 24.7 22.7 23.9 24.6 27.6 24.7 25.9
10. Ensamble de bracket
15.8 18.1 13.5 14.5 15.4 15.7 16.9 13.6 13.1
11. Ensamble de face plate
24.9 21.7 19.7 20.9 24.1 24.5 23.2 24.0 21.1
12. Pre-ensamble de cables
5.6
5.8
5.7
6.2
6.8
6.9
5.6
6.2
6.1
13. Ensamble completo power cord
62.2 58.8 64.9 58.8 62.6 71.8 68.9 61.1 57.6
Tabla 4. Estudio de tiempos de estación de prueba eléctrica y de empaque de producto terminado.
Operación
Tiempos Registrados en la Estación 3 en Segundos
14. Colocar tornillo y pad
10.1 9.9
8.8
8.3
9.4
9.4
9.3 10.2 10.8
15. Colocar bracket y tornillos
4.3
4.6
3.9
5.4
5.2
3.7
3.8
3.9
3.6
16. Sellar bolsa y grapar listón
10.2 9.6 10.5 11.1 8.4
8.1 10.6 10.5 10.4
17. Probar, etiquetar, enrollar
34.4 36.3 34.4 35.2 36.1 32.3 33.9 33.6 36.7
18. Formar caja y divisor
11.8 12.4 13.8 11.6 12.6 11.1 13.5 13.4 13.5
19. Pegar etiqueta en caja
11.2 12.9 12.1 12.2 11.2 12.4 12.9 11.6 11.7
24.2
14.3
25.5
18.9
18.9
10.2
30.1
12.3
26.8
16.1
20.5
5.9
58.3
9.2
4.6
8.7
35.1
12.5
11.4
11
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Cada actividad desplegada en las tablas anteriores, contiene un número que servirá para identificar dicha actividad en
algunos de los diagramas presentados posteriormente.
3.4. Diagrama de precedencia de las operaciones.
Una vez obtenidos los resultados del estudio de tiempos se procedió a dividir las operaciones del proceso de manufactura en
actividades que englobaran algunas de ellas, la Tabla 5 presenta el listado de las actividades con sus tiempos promedios de
duración.
Actividad
A
B
C
D
E
F
G
H
I
Tabla 5. Tabla de precedencias.
Operaciones
Troquelado de cables
Aplicar terminal de tierra al cable verde
Subensamble de cables color verde, blanco y negro
Ensamble de receptáculo a plato y los subensamble de cables
Preparación de power cord, cadena, terminal de tierra y bracket
Ensamble de tapa a bracket izquierdo y derecho
Ensamble de plato y power cord en housing
Preparación del kit (tornillo, pad y bracket)
Prueba eléctrica de la pieza y empaque
1
2
3, 4, 5
6, 7, 8
9
10
11, 12, 13
14, 15, 16
17, 18, 19
Duración
(Segundos)
24.39
13.83
59.30
53.58
24.73
15.27
91.04
23.65
59.38
Predecesora
---A
A
C
B
E
D
F, G
H
3.5. Metodología del balanceo de líneas.
Una vez establecidas las actividades y definidos sus tiempos de duración, se estableció un diagrama de precedencias,
posteriormente se agruparon cada una de las actividades para lograr el máximo aprovechamiento de la mano de obra y del
equipo, con el objetivo de reducir o eliminar el tiempo ocioso (ver Figura 7).
Figura 7. Diagrama de precedencias.
Las flechas de color rojo desplegadas en la Figura 7 representan las actividades críticas identificadas en el proceso de
manufactura de la línea EPW (con tiempo de duración total de 311.34 segundos), en esta gráfica también se observa que el
número de trabajadores requeridos para cumplir con la demanda del cliente es de 3 personas (cada color de fondo
representa un operador) y las actividades asignadas a cada uno de ellos.
La asignación de las actividades a cada uno de los trabajadores se realizó utilizando directamente el diagrama de
precedencias. Sin embargo a continuación se enlistan los pasos de un método tabular que proporcionaría resultados
similares que el método basado en el diagrama de precedencias:
1. Conocer las operaciones de ensamble y su relación de precedencia.
2. Hacer un listado del tiempo de las operaciones en orden descendente.
3. Asignar el tiempo de operación más largo y guardar los tiempos de operación más pequeños, con el fin de
utilizarlos posteriormente para completar el tiempo de cada estación.
4. Determinar cuánto tiempo no asignado queda en la estación.
12
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
5. Determinar si pueden ser añadidas más operaciones, con tiempo de ensamble más corto, a la estación.
6. Repetir el mismo proceso hasta que todas las operaciones hayan sido asignadas.
Es importante aclarar que el cálculo del número de operadores teóricos asignados a la célula de manufactura puede ser
consultado en el apartado siguiente.
3.6. Cálculo del tiempo takt, del tiempo de ciclo y del número de operadores en la línea de producción EPW.
El tiempo takt es calculado dividiendo el tiempo total disponible para realizar un trabajo entre la demanda del cliente. Se
define como el tiempo máximo permitido para producir un producto con el fin de satisfacer la demanda requerida. Otra
definición del tiempo takt proporcionada por Hay (2003) nos dice que el tiempo takt es el tiempo requerido para producir
un componente o conjunto de componentes al ritmo necesario para satisfacer la demanda real del cliente, es decir es la
velocidad a la que un proceso debe producir.
Cálculo del tiempo takt en la línea EPW:
Tiempo total disponible = 9 horas (32,400 segundos)
Demanda = 208 adaptadores eléctricos
Cálculo del tiempo de ciclo:
Elemento de Trabajo
Operador # 1
Operador # 2
Operador # 3
Total
Tabla 6. Tiempos de operación.
Tiempo de Operación
Tiempo de Espera
151.10 segundos
----------131.40 segundos
19.70 segundos
83.03 segundos
68.07 segundos
365.53 segundos
Tiempo Estándar Permitido
151.10 segundos
151.10 segundos
151.10 segundos
453.30 segundos
Cálculo del porcentaje de inactividad presente en la línea:
(
(
∑
∑
́
́
)
)
Cálculo de la eficiencia:
La eficiencia es la óptima utilización de los recursos disponibles para la obtención de resultados deseados. Sirve para
reducir los costos en la fabricación de un producto, en una empresa determinada, obteniendo la capacidad o habilidad
para lograr un determinado resultado en el menor tiempo posible. El cálculo de la eficiencia se usa para ayudar a hacer
visible los problemas en la línea de producción de manera que puedan resolverse de forma oportuna (Niebel y
Freivalds, 2009).
13
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
́
́
́
́
(
́
)(
)
La Tabla 7 presenta los cálculos de la eficiencia de las estaciones individuales, este cálculo puede ser usado para
describir que eficiencia alcanza cada operador en su estación de trabajo. Por ejemplo el Operador # 1 realiza su trabajo
en 151.10 segundos (actividades A, B, C y D del diagrama de precedencias), el Operador # 2 realiza su trabajo en
131.40 segundos (actividades E, F y G del diagrama de precedencias) y el Operador # 3 realiza su trabajo en 83.03
segundos (actividades H e I del diagrama de precedencias).
Operador
Operador # 1
Tabla 7. Eficiencia individual de los operadores.
Eficiencia
Operador # 2
Operador # 3
También es posible observar que es el Operador # 1 el que determina el ritmo y el volumen de producción en la línea
de EPW. Siendo este volumen de 23.82 piezas/hora, con un total de 214.38 piezas por un turno de 9 horas.
3.7. Implementación del sistema de arrastre (Pull System).
Esto se realizó mediante una implementación de tarjetas Kanban que permitieran como máximo 5 piezas en cada una de las
estaciones, esto ayudaría a generar un flujo constante de arribo de materiales y a la no acumulación de cantidades mayores
al Kanban.
Sin embargo esta implementación ha provocado que los trabajadores de la línea realicen sus operaciones por lote y no
pasen a la siguiente estación los subensambles de uno en uno, lo que ha resultado que en ocasiones se queden hasta 15
piezas de material incompleto en la línea de producción cuando el turno es finalizado.
Figura 8. Tarjeta de identificación de material y tarjeta de colocación de materia prima.
3.8. Distancia recorrida por los operadores antes y después de la célula de manufactura U.
Con el cambio en la distribución de la línea de producción EPW se obtuvo una reducción en la distancia recorrida por los
trabajadores, para el movimiento de materiales entre las estaciones de trabajo, la Figura 9 muestra la gráfica comparativa
entre las distancias recorridas por operador antes y después de la implementación de la célula de manufactura en U.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
450
400
382.5
350
300
250
247.5
250
Operador # 2
200
Operador # 3
150
100
Operador # 1
124.15
100
72.16
50
0
Distribución en línea.
Distribución en U.
Figura 9. Gráfica comparativa de distancias recorridas.
Esta reducción se dio en las actividades descritas en la Tabla 8, que también muestra las distancias eliminadas con el
cambio de la distribución, en total se redujeron 332 pies del caminar.
Tabla 8. Distancia reducidas con la implementación de la distribución en U.
Actividad
Distancia Reducida
Veces por Turno
Operador # 1 (actividad A, B, C y D)
9.8333 pies
15
Operador # 2 (actividad E, F y G)
8.1666 pies / 9.6666 pies
4/2
Operador # 3 (actividad H y I)
8.8333 pies
15
Total por Turno
147.50 pies
52.00 pies
132.50 pies
3.9. Resultados obtenidos con el balanceo de línea.
Como resultado de la implementación de las mejoras descritas en los apartados anteriores se tiene que:
 Se realizó un análisis de las estaciones de trabajo y se propusieron mejores técnicas para realizar las tareas de una
forma más eficiente en las operaciones.
 Se analizaron los métodos actuales de trabajo mediante los diagramas de flujo de proceso, para proponer nuevos o
mejores métodos que ayudaran a incrementar la productividad de mano de obra, las máquinas y la manipulación
de los materiales.
 Se detectaron los tiempos improductivos de las máquinas y de los operadores, esto con la finalidad de implementar
las acciones correctivas necesarias, que tuvieran como objetivo reducirlos o convertirlos en tiempos productivos.
 Capacitación al personal, para que puedan lograr los resultados esperados con los métodos propuestos.
 Se estableció un método de construcción basado en lotes que permitiera un flujo continuo en la línea de
producción EPW.
3.10. Resultados obtenidos con las implementaciones de mejoramiento continuo.
 Con el cambio en la distribución de la línea a una célula de manufactura en U, se disminuyó la distancia recorrida
por los operadores en el desempeño de su labor, asimismo se redujeron los movimientos innecesarios y
manipulaciones innecesarias de los materiales.
 Con la implementación de las 5’S se observa un área de trabajo despejada y ordenada.
 Una de las ventajas con el nuevo diseño es que la máquina y el material están al alcance del operador, ya que se
redujo la distancia del caminar de la estación de trabajo a la máquina y se redujeron las distancias de transporte de
los materiales. Esto benefició a la empresa ya que permitió reducir los tiempos de operación de las estaciones de
trabajo, lo que incrementó la cantidad de piezas que la línea produce.
 Se implementó un sistema de flujo continuo, con la intención de que las piezas fueran avanzando sin detenerse
entre las estaciones, sin embargo al establecerse un sistema de Kanban de 5 piezas, los operadores de las
15
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos

estaciones de trabajo esperan a que se completen 5 subensambles antes de pasarlas a la siguiente estación, lo que
resulta prácticamente en un sistema de producción en lotes.
Debido a que se tiene conocimiento de la cantidad de materiales presentes en las estaciones de trabajo y en la línea
de producción, se puede decir que la nueva distribución y las mejoras implementadas ayudaron a tener un mejor
control del sistema productivo.
4. RESULTADOS
Los resultados obtenidos en la línea EPW, con el nuevo diseño y balanceo de línea fueron satisfactorios, ya que se realizó
una comparación de los datos actuales con los anteriores, para verificar el mejoramiento de la línea. Asimismo, se
realizaron los ajustes correspondientes en la producción y una nueva medición de la productividad.
Con la mejora en la línea fue posible reducir un operador en el proceso, ya que antes del cambio, la línea trabajaba con
cuatro personas, posteriormente se determinó que la demanda del cliente podría ser cubierta con solamente tres personas.
Con el nuevo diseño de la línea en célula U, se ayudó a reducir el caminar entre las estaciones de trabajo, ya que el
movimiento de materia prima y de subproductos no aportaba valor al producto. Con este nuevo diseño las máquinas y los
materiales están al alcance del operador lo que reduce la distancia que se recorre para el movimiento de los materiales.
La implementación de las 5´S, ayudó a incrementar la producción, ya que al tener un área limpia, ordenada y segura
para el trabajador, resultó en un mejor ambiente de trabajo y en la reducción de desperdicios.
Antes del balanceo en la línea de EPW difícilmente se alcanzaba a cubrir la demanda del cliente en tiempo normal,
por lo que la empresa tenía que trabajar jornadas extras para cubrir la demanda no satisfecha, posterior a las mejoras
implementadas el nivel de eficiencia subió al 78.22% (considerando cuatro operadores la eficiencia sería del 58.66%)
produciendo en un turno normal de trabajo un total 214 piezas de las cuales solamente se requieren 208 por parte del
cliente.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones.
Para el proceso de adaptadores eléctrico de EPW; se utilizaron técnicas que permitieron evaluar cada una de las operaciones
realizadas por el trabajador y los factores que afectaban los índices de productividad. El objetivo fue incrementar la
producción, para beneficiar a la organización de la empresa. Un balanceo eficiente ayudó a incrementar el volumen de
producción lo que permitió asegurar la demanda, con lo cual se evitó que la empresa requiriera trabajar tiempo extra para
satisfacer los requerimientos del cliente.
Con el cambio de la distribución a una célula en U y la implementación del sistema de arrastre se eliminaron los paros
constantes en el proceso, debido estos a que el personal anteriormente tenía que hacer pausas para ir por los materiales, lo
que detenía el proceso productivo en las estaciones e impedía un flujo continuo de la línea de producción.
Con la implementación de las 5´S se benefició a los operadores, ya que ahora trabajan en un área en mejores
condiciones, asimismo se mejoró el desempeño del trabajo ya que al estar ordenados los materiales los operadores
redujeron el tiempo de localización de los componente, adicionalmente se obtuvo una reducción de una posición laboral
(reducción de un operador), anteriormente la línea operaba con cuatro operadores, pero al ser realizados los cálculos en el
balanceo de línea se determinó que solamente tres trabajadores eran suficientes para satisfacer los requerimientos de la
demanda.
Como anteriormente se mencionó, la línea EPW fue objeto de un proceso de mejoramiento, en el cual se modificó el
tipo de distribución de las estaciones de trabajo y se implementó un programa de 5’S, esto permitió minimizar la distancias
de movimiento entre áreas de trabajo, ordenar la materia prima y las herramientas de forma que facilitara su localización, lo
anterior tuvo un impacto en los tiempos de operación de las estaciones de trabajo. La Figura 10 presenta los tiempos
promedios de cada una de las operaciones efectuadas en la línea de producción, claramente se observa una disminución de
los tiempos en cada una de las operaciones, lo que demuestra los beneficios obtenidos en la línea de manufactura al
implementar las herramientas de mejoramiento continuo descritas en este documento.
La reducción de los tiempos promedios de operación obtenida, con las mejoras implementadas en el proceso
productivo fue de un 38.82%; siendo este porcentaje suficiente para asegurar la satisfacción de los requerimientos del
cliente, sin necesidad de incurrir en costos adicionales, una vez implementado el nuevo balanceo de línea.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tiempos Promedios de Operación
70
Tiempo de Operación
60
50
40
30
20
10
0
Antes
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
61.34 25.32 46.76 25.4 25.62 13.85 47.94 25.34 47.88 44.52 52.4 10.6 63.21 14.76 8.47 15.54 45.5 14.7 22.14
Después 24.39 13.83 24.23 17.53 17.54 12.24 28.32 13.02 24.73 15.27 22.46 6.08 62.5 9.54 4.3 9.81 34.8 12.62 11.96
Figura 10. Tiempos promedios de operación de la línea de producción EPW.
5.2. Recomendaciones.
Una vez concluido este proyecto de mejoramiento, se recomienda a la empresa, lo siguiente:
 Tener un programa bien definido de cómo deben trabajar los operadores, generando los métodos y las
instrucciones de trabajo pertinentes.
 Establecer puntos de control en el proceso, para seguir un flujo continuo.
 Establecer un proceso de revisión de las operaciones de la línea de producción y de su cadena de abastecimiento,
basado en el mapa de flujo de valor.
 Generar una campaña de concientización a la administración para que se involucren en el proceso de producción.
6. REFERENCIAS
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Editorial Productivity Press Inc. ISBN-10 # 0915299178.
2.
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Inc. ISBN-10 # 0915299143.
3.
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Editorial Pearson. ISBN-10 # 9684444680 / ISBN-13 # 9789684444683.
4.
Hay, Edward J. (2003). “Justo a Tiempo: La Técnica Japonesa que Genera Mayor Ventaja Competitiva”. Editorial
Norma. Colombia. ISBN-10 # 9580470278 / ISBN-13 # 9789580470274.
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Corporation, Revised and Updated”. Editorial Harper Business. ISBN-10 # 0743249275.
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Pearson Education. México. ISBN-10 # 9702605253 / ISBN-13 # 9789702605256.
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McGraw-Hill Interamericana. México. ISBN-10 # 9701069625 / ISBN-13 # 9789701069622.
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8.
Cuatrecasas, Lluís (2010). “Lean Management: Lean Management es la Gestión Competitiva por Excelencia.
Implantación Progresiva en 7 Etapas”. Editorial Profit. ISBN-10 # 8496998150 / ISBN-13 # 9788496998155.
9.
Rincón Mora, Blanca Isela (2012). “Mejora de la Línea EPW”. Tesis de Grado de Ingeniería en Procesos y
Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
18
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
ESTUDIO DE TIEMPOS Y ANÁLISIS DE 8-DISCIPLINAS APLICADOS EN
LA REDUCCIÓN DE TIEMPOS DE PROCESO
Ing. Rogelio Alberto Arciniega Moreno1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2, M.I. José Torres Cantero3 y
M.C. José Agustín Pérez Limón4
1
Grupo Dekko de México S.A de C.V.
Avenida Henequén # 1107, Fraccionamiento Salvarcar
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32560.
2,3
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
4
Instituto Tecnológico de Los Mochis
Blvd. Juan de Dios Bátiz y 20 de Noviembre
Los Mochis, Sinaloa, México, C.P. 81200.
Resumen: El balanceo de línea consiste en la agrupación de las actividades secuenciales de trabajo en los centros de
manufactura, con el fin de lograr el máximo aprovechamiento de la mano de obra, del equipo y de reducir o eliminar el
tiempo ocioso. Las actividades compatibles entre sí se combinan en grupos de tiempos aproximadamente iguales que no
violan las relaciones de precedencia, las cuales especifican el orden en que deben ejecutarse las tareas en el proceso de
ensamble. En este artículo se presentan los resultados de un proyecto de mejora mediante la utilización del estudio de
tiempos y del balanceo de línea, en la empresa Grupo Dekko de México, ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua, México.
Estas herramientas se utilizaron para solucionar la problemática consistente en que la línea de manufactura de ensamble de
arneses para muebles de oficina, no puede satisfacer la producción diaria requerida por el cliente, actualmente se producen
300 piezas diarias cuando la demanda es de 440 piezas, esto ha ocasionado que la empresa utilice tiempo extra para cubrir
la demanda no satisfecha, lo que afecta la utilidad por la venta de los productos fabricados. Este artículo es elaborado a
partir de un programa de estadía industrial, requerida para la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y
Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez.
Palabras clave: Balanceo de línea, tiempo de ciclo, tiempo takt, 8-Disciplinas.
1. INTRODUCCIÓN
Las líneas de producción son secuencias de actividades que dan lugar a la producción de bienes y servicios determinados.
Suponen una combinación determinada de insumos, una cantidad de trabajo, de materias primas, de equipo e instalaciones
necesarios para producir un lote de producto en un período dado (Vargas, 2006).
Suñé, Gil y Arcusa (2010) señalan que el aspecto más interesante en el diseño de una línea de producción consiste en
repartir las tareas de modo que los recursos productivos estén utilizados de la forma más ajustada posible, a lo largo de todo
el proceso. El problema del equilibrado de líneas de producción consiste en subdividir todo el proceso en estaciones de
producción o puestos de trabajo donde se realizaran un conjunto de tareas, de modo que la carga de trabajo de cada puesto
se encuentre lo más ajustada y equilibrada posible a un tiempo de ciclo. Por tanto se dice que una línea de producción está
bien balanceada cuando los tiempos de espera entre una estación y otra son inexistentes.
Los pasos para llevar a cabo un balanceo de líneas son:
1. Identificar las tareas que componen el proceso productivo.
2. Definir el tiempo necesario para cada tarea.
3. Conocer cuales recursos son necesarios.
4. Determinar el orden lógico de ejecución.
El proyecto presentado en este documento nació de la necesidad de cumplir con los requerimientos de demanda del
cliente en la empresa Grupo Dekko de México, siendo el propósito del mismo, utilizar la técnica del estudio de tiempos y
19
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
del balanceo de línea para organizar de una forma eficiente las actividades realizadas en cada una de las estaciones de
trabajo, de la línea de producción de arneses para muebles de oficina. Mediante un estudio de tiempo de cada una de las
estaciones que conforman la línea de producción y su análisis gráfico se determinó que la estaciones de trabajo con tiempo
de operación mayor a 73.63 segundos no tienen la capacidad instalada para cumplir con la demanda del cliente (ver Figura
1), esto ha ocasionado que la empresa incurra en costos adicionales por tiempo extra, para cubrir la demanda faltante. En las
secciones posteriores se presentaran los pasos llevados a cabo para que la empresa reduzca los tiempos de operación de las
estaciones Moldeo # 1 y Moldeo # 2, obteniendo con ello la satisfacción de la demanda requerida por el cliente, ya que
como lo mencionan García, Alarcón y Albarracín (2004) el balanceo de líneas se hace para que el producto fluya de una
estación a otra de forma continua, por lo tanto no hay cuellos de botella porque todas las estaciones tardan lo mismo.
Tiempo Promedio de Operación en Segundos
120
100
80
60
97.08
40
20
0
26.91
PRENSA # 1
108
55
37.66
PRENSA # 2
MOLDEO # 1
MOLDEO # 2
CARCASA
69.58
63
31.66
REMACHADO # 1
REMACHADO # 2 PRUEBA ELÉCTRICA
Figura 1. Tiempos promedios en segundos de la línea de producción de arneses para muebles de oficina.
2. METODOLOGÍA DE BALANCEO DE LÍNEA Y DEL ESTUDIO DE TIEMPOS
Para la ejecución de este proyecto se utilizaron las metodologías del balanceo de líneas, el estudio de tiempos con
cronómetro, las 8-Disciplinas y el dato del tiempo takt para realizar comparaciones, en esta sección se presentan algunos
conceptos y datos de éstas metodologías que tiene la intención de facilitar la comprensión de las secciones posteriores.
Algunas consideraciones a tener en cuenta al hacer un balanceo de línea son las siguientes:
 El modelo o modelos que se tienen que fabricar, así como la cantidad de cada uno de ellos.
 El grado de conocimiento de cada una de las operaciones por los operadores.
 La eficiencia promedio de la planta u operación, que permita obtener con mayor precisión la producción necesaria
para lograr los objetivos.
 El tiempo disponible para las actividades productivas.
 Conocer el inventario de maquinaria existente, así también las refacciones disponibles en la empresa.
Entre las posibles causas que originan desequilibrios en un balanceo de líneas, o que hacen necesario que se efectúe
un balanceo, se encuentran las averías de máquina, el ausentismo, los productos de mala calidad, la cantidad de piezas
defectuosas en proceso, la mala planificación de las operaciones y la entrada a la línea de nuevos modelos sin las
suficientes especificaciones de fabricación (Meyers y Stephens, 2006).
El cronometraje es una técnica empleada para la medición del trabajo, consiste en medir con un cronómetro el tiempo
empleado por un operario para ejecutar una operación determinada. La lógica y la estadística muestran que para tener una
buena medición es necesario tomar varias lecturas de una actividad, el error será menor al realizarse muchas tomas y
obtener un valor promedio, que realizando una sola toma.
El tiempo takt, es el tiempo en el que se debe obtener una unidad de producto. Es un término muy conocido en la
manufactura el cual se utiliza para establecer el tiempo que se debe tardar en completar una unidad para cumplir con la
demanda (Ortiz, 2006).
Cada vez que ocurre un problema con un producto, es decir que sea mal fabricado, mal identificado, el cliente pide al
proveedor que documente el análisis que lleva a cabo para encontrar la solución, uno de los documentos utilizados es la
herramienta de las 8-Disciplinas. Las 8-Disciplinas es una metodología que permite a los equipos trabajar juntos en la
resolución de problemas, usando un proceso estructurado de 8 pasos que ayudan a focalizarse en los hechos y no en las
opiniones. Se denomina 8-Disciplinas porque son 8 disciplinas o hábitos que los grupos deben poner en práctica si quieren
resolver exitosamente los problemas.
20
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
La técnica de las 8-Disciplinas está conformada por las siguientes fases:
 D1: Formación de un equipo de expertos que cubran todas las funciones.
 D2: Definición del problema.
 D3: Implementar y verificar una acción de contención provisional.
 D4: Identificar y verificar la causa raíz.
 D5: Determinar y verificar las acciones correctivas permanentes.
 D6: Implementar y verificar las acciones correctivas permanentes.
 D7: Prevenir la recurrencia del problema y/o su causa raíz.
 D8: Reconocer los esfuerzos del equipo.
Como anteriormente se mencionó los pasos para llevar a cabo un balanceo de líneas son identificar las tareas que
componen el proceso productivo, definir el tiempo necesario para cada tarea, conocer cuales recursos son necesarios y
determinar el orden lógico de ejecución.
Meyers (2000) señala que los propósitos de la técnica de balanceo de líneas de ensamble son los siguientes:
 Igualar la carga de trabajo entre los operadores.
 Identificar la operación cuello de botella.
 Determinar el número de estaciones de trabajo.
 Reducir el costo de producción.
 Establecer el tiempo estándar.
Para implementar adecuadamente esta técnica es necesario realizar un análisis de las estaciones de trabajo, este
análisis basado en un estudio de las actividades realizadas y en los tiempos requeridos.
3. DESARROLLO DEL PROYECTO
Siguiendo los pasos para el balanceo de líneas se procedió a identificar las actividades que se realizaban en las estaciones
de trabajo estudiadas, posteriormente se realizó un estudio de tiempos donde se tomaron 12 lecturas de todas las estaciones
de trabajo, las cuales fueron usadas para determinar el tiempo promedio actual, los tiempos obtenidos pueden ser
consultados en la Tabla 1, asimismo se puede observar en la Figura 2 el flujo de operaciones de la línea de arneses para
muebles de oficina con su tiempos de operación promedios.
Tabla 1. Estudio de tiempos anterior al balanceo de línea.
Estudio de Tiempos en Segundos
Prensa # 1
Prensa # 2
Moldeo # 1
Moldeo # 2
Carcasa
Remachado # 1
Remachado # 2
Prueba Eléctrica
Lectura # 1
27
45
94
104
55
70
57
36
Lectura # 2
24
31
97
108
55
68
59
33
Lectura # 3
23
34
95
110
55
72
55
34
Lectura # 4
26
39
102
109
55
67
65
32
Lectura # 5
23
36
92
109
55
68
61
31
Lectura # 6
29
31
99
103
55
70
65
32
Lectura # 7
23
41
98
108
55
70
68
28
Lectura # 8
31
32
96
109
55
72
62
34
Lectura # 9
25
39
97
107
55
68
64
30
Lectura # 10
25
43
99
112
55
68
66
29
Lectura # 11
35
37
101
105
55
71
74
32
Lectura # 12
32
44
95
112
55
71
60
29
Una vez identificados los tiempos promedios se realizó el cálculo del tiempo takt con el objetivo de identificar las
estaciones problemáticas, para este cálculo se tomó en consideración la demanda del cliente por día (440 piezas), las horas
disponibles por día (9 horas), siendo el tiempo takt de 73.63 segundos. Como fácilmente se observa en la Figura 2 las
estaciones de Moldeo # 1 y Moldeo # 2 son las estaciones con tiempo promedios mayores al tiempo takt, por tanto se
procedió a realizar un análisis de la causa raíz utilizando las 8-Disciplinas, para reducir el tiempo promedio de estas
estaciones de trabajo.
21
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Figura 2. Estaciones de trabajo y tiempos de operación promedios.
D1. Formación de un equipo de expertos que cubran todas las funciones.
El equipo de expertos multifuncional creado incluyó personal de los siguientes departamentos:
 Departamento de ingeniería de manufactura.
 Departamento de calidad.
 Departamento de producción.
 Departamento de mantenimiento.
D2: Definición del problema.
Para solucionar un problema como lo menciona Cuatrecasas (2010) se requiere hacer una identificación adecuada del
problema a tratar, así como definirlo claramente; una vez detectadas las operaciones con tiempo mayor al tiempo takt, el
equipo multidisciplinario procedió a definir el problema, mediante la utilización de la técnica de los cuestionamientos,
planteada por la Oficina Internacional del Trabajo (2005) como el medio para efectuar un examen crítico, sometiendo
sucesivamente cada actividad a una serie sistemática y progresiva de preguntas, en la que se resuelven las dudas
presentadas según el problema descrito.
PROPÓSITO
SUCESIÓN
Tabla 2. Técnica de cuestionamientos para la definición del problema.
Arneses para muebles de oficina.
Producto:
Moldeo de terminales.
Proceso:
El molde genera rebaba metálica.
Defecto/problema
¿Qué producto es? Arneses para muebles de oficina.
¿Qué?
¿Cuándo se presenta el problema? El problema se presenta
cada vez que la máquina moldeadora termina el ciclo de
operación, cuando el operador retira la pieza de la máquina se
observa una rebaba metálica, esto ocasiona que el operador
¿Cuándo?
retrabaje la terminal lo que retrasa el inicio del ciclo de moldeo de
otra terminal.
¿Es continuo o intermitente? El problema se presenta de forma
continua.
22
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
LUGAR
¿Dónde?
PERSONA
¿Quién?
¿Cuáles?
MEDIO
¿Cómo?
¿Dónde se observa el problema? El problema fue observado
durante un estudio de tiempos realizado a la línea de producción,
este problema no estaba registrado en los reportes de calidad
puesto que el retrabajo de las terminales está contemplado en el
método de trabajo de la estación.
¿Es posible identificar el área que produce el defecto? El
problema se presenta en las estaciones Moldeo # 1 y Moldeo # 2
de la línea de producción Distributions 810.
¿Quién detecto el problema? El problema de las rebabas
metálicas fue detectado por ingeniería de manufactura, al
momento de realizar un estudio de tiempos para determinar el
tiempo de ciclo de cada estación de trabajo presente en la línea
Distributions 810.
¿El problema de calidad es provocado por desconocimiento
del método de producción? El problema se presenta con los
operadores que conocen y están entrenados en el proceso.
¿Cuáles medios se utilizaron para detectar el problema?
Mediante un análisis gráfico de los tiempos promedios de
operación, obtenidos en el estudio de tiempos y su posterior
comparación contra el tiempo takt.
¿Cómo sucede el problema? El problema de rebabas metálicas
se presenta en el proceso de moldeado de la terminal,
aparentemente el molde no es el adecuado para realizar la
actividad, está dañado o está desgastado por uso prolongado.
Figura 3. Ensamble de terminales en la estación de moldes.
D3: Implementar y verificar una acción de contención provisional.
Las acciones de contención provisionales implementadas fueron:
 Junta informativa con el personal involucrado en el proceso.
 Acción de mejora en las moldeadoras realizando una restauración a los moldes.
D4: Identificar y verificar la causa raíz.
Para el análisis de la causa raíz se utilizó un diagrama de causa y efecto, desarrollado por Kaoru Ishikawa en 1943. El
diagrama de causa y efecto (o espina de pescado) es una técnica gráfica ampliamente utilizada, que permite apreciar con
claridad las relaciones entre un tema o problema y las posibles causas que pueden estar contribuyendo para que ocurra. La
Figura 4 despliega el análisis de causa y efecto para el problema de rebabas metálicas.
23
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Diagrama de Causa y Efecto
Maquinaria
Mano de Obra
M oldes dañados.
Los operadores no
conocen el método.
M oldes desgastados.
Los operadores no
siguen el método.
P arámetros incorrectos.
M al ensamble.
P lástico incorrecto.
Terminales
con rebaba
metálica al
terminar las
operaciones
de Moldeo #
1 y Moldeo
# 2.
Terminales no asentadas.
Terminales dañadas.
Materiales
Método
Figura 4. Diagrama de causa y efecto.
D5: Determinar y verificar las acciones correctivas permanentes.
Mediante el diagrama de causa y efecto, desplegado en la fase anterior, se identificó que la causa raíz del problema eran los
moldes de las terminales, ya que se observó que estaban dañados y desgastados, asimismo se identificó que los
departamentos de calidad, mantenimiento y de producción en lugar de proponer un cambio o reparación de estas
herramientas, solamente estructuraron la actividad de retrabajo como parte del proceso normal de operación. Resultando en
un incremento en los tiempos de operación de las estaciones de Moldeo # 1 y Moldeo # 2. La Figura 5 presenta una imagen
de los moldes utilizados en el prensado de las terminales anterior a la reparación, ubicados en la línea de producción
Distributions 810.
Figura 5. Moldes de terminales dañados.
D6: Implementar y verificar las acciones correctivas permanentes.
Se mandaron a reparar los moldes (ver Figura 6), posteriormente se realizaron corridas de producción pilotos donde se
comprobó que las rebabas metálicas ya no se presentaban, asimismo se actualizaron los métodos de trabajo de las
estaciones de Moldeo # 1 y Moldeo # 2, eliminando las actividades relacionadas con los retrabajos, esto permitió una
reducción de los tiempos de operación y un mejor balanceo de estas estaciones con respecto al balanceo previo de la línea
de producción. La Tabla 3 muestra los tiempos obtenidos al realizar 12 lecturas en todas las estaciones de trabajo, en dicha
tabla se observa que todos los tiempos son menores 73.63 segundos que se requieren para cumplir con la demanda del
cliente.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Figura 6. Moldes reparados.
Tabla 3. Estudio de tiempos posterior al reacondicionamiento de moldes y al balanceo de línea.
Estudio de Tiempos en Segundos
Prensa # 1
Prensa # 2
Moldeo # 1
Moldeo # 2
Carcasa
Remachado # 1
Remachado # 2
Prueba Eléctrica
Lectura # 1
37
28
53
58
55
69
59
26
Lectura # 2
31
38
55
54
55
66
57
32
Lectura # 3
26
40
56
63
55
70
56
36
Lectura # 4
29
40
56
62
55
68
64
29
Lectura # 5
32
38
44
66
55
68
62
31
Lectura # 6
26
36
45
65
55
71
84
29
Lectura # 7
29
36
49
70
55
69
67
28
Lectura # 8
31
37
59
62
55
70
61
34
Lectura # 9
32
40
48
59
55
72
66
30
Lectura # 10
27
41
58
62
55
68
67
29
Lectura # 11
28
35
50
63
55
65
74
36
Lectura # 12
29
44
55
60
55
69
61
16
D7: Prevenir la recurrencia del problema y/o su causa raíz.
Para la prevención de la recurrencia se requirió al departamento de mantenimiento que implementara, en sus planes de
mantenimiento preventivo semanales, la inspección de los moldes. Además se notificó a calidad que dichas estaciones
deberían estar monitoreadas y cualquier aparición de las rebabas metálicas tendría que ser notificada y corregida.
D8: Reconocer los esfuerzos del equipo.
Una vez implementada la acción correctiva permanente se agradeció y reconoció la ayuda de los diferentes departamentos
que apoyaron en la solución de este problema.
4. RESULTADOS
Con los datos obtenidos anteriormente, referentes al problema de los moldes, se llegó a la conclusión que los moldes
necesitaban ser reparados. Una vez reparados los moldes, se hicieron las pruebas correspondientes en las máquinas
moldeadoras de terminales y se obtuvo la completa eliminación del problema de rebabas metálicas, también se obtuvo una
reducción de los tiempos de operación de las estaciones de trabajo, al ser revisados y actualizados los métodos de trabajo.
La Figura 7 presenta un gráfico de los tiempos promedios de operación de cada una de las estaciones de trabajo que
conforman la línea de producción de arneses para muebles de oficina. Si se comparan estos resultados contra los
presentados en la Tabla 1 se observa una reducción de 44.75 segundos en promedio para la estación de Moldeo # 1
(46.10%) y de 46.00 segundos en tiempo promedio para la estación de Moldeo # 2 (42.59%).
25
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tiempo Promedio de Operación en Segundos
80
60
40
20
0
29.75
PRENSA # 1
37.75
PRENSA # 2
62
52.33
68.75
55
64.84
29.67
MOLDEO # 1
MOLDEO # 2
CARCASA
REMACHADO # 1
REMACHADO # 2
PRUEBA ELÉCTRICA
Figura 7. Tiempos promedios en segundos de la línea de producción posterior a la reparación de moldes.
La Tabla 4 presenta los tiempos promedios por estación de trabajo, claramente es posible observar la reducción de los
tiempos de operación en las estaciones de Moldeo # 1 y Moldeo # 2, en esta tabla se agrega también el tiempo takt que
permite visualizar que, posterior a la corrección de los moldes de terminales y a la eliminación de las operaciones de los
métodos de construcción, ahora todas las estaciones cumplen con el tiempo takt y por tanto se satisface la demanda
requerida por el cliente.
Tabla 4. Tiempos promedios por estación de trabajo antes y después del proceso de mejoramiento.
Estación
Tiempo antes del balanceo
Tiempo después del balanceo
Tiempo takt
Prensa # 1
26.91
29.75
73.63
Prensa # 2
37.66
37.75
73.63
Moldeo # 1
97.08
52.33
73.63
Tiempo de Operación en Segundos
Moldeo # 2
Carcasa
Remachado # 1
108.00
55.00
69.58
62.00
55.00
68.75
73.63
73.63
73.63
Remachado # 2
63.00
64.84
73.63
Prueba Eléctrica
31.66
29.67
73.63
Lo anterior es desplegado en la Tabla 5 donde los tiempos de la Tabla 4 son convertidos a número de piezas,
considerando un turno de 9 horas. Otro dato importante obtenido fue el determinar el volumen de producción diario,
anteriormente se tenía un volumen de 300 piezas y con la implementación de este proyecto de mejoramiento se incrementó
a 471 piezas. Aunado a esto se ha identificado que la nueva estación cuello de botella es la estación de Remachado # 1 que
tiene un tiempo promedio de operación de 68.75 segundos.
Tabla 5. Cantidad de piezas producidas antes y después del proceso de mejoramiento.
Estación
Cantidad antes del balanceo
Cantidad después del balanceo
Demanda requerida por el cliente
Prensa # 1
1204
1089
440
Prensa # 2
860
858
440
Moldeo # 1
334
619
440
Moldeo # 2
300
523
440
Carcasa
589
589
440
Remachado # 1
466
471
440
Remachado # 2
514
500
440
Prueba Eléctrica
1023
1092
440
Asimismo se incrementó la eficiencia de la línea de producción, anterior a la implementación de la mejora el nivel de
eficiencia era de 56.58%, alcanzando el nivel de eficiencia el 83.13% una vez implementada la mejora. Otro beneficio
obtenido fue la reducción de un operario en la línea de producción, anteriormente se tenía un operario por estación de
trabajo, pero durante el estudio se notó que esto era excesivo, posteriormente se propuso que las dos estaciones de prensado
fueran operadas por la misma persona. Las siguientes formulas presentan el porcentaje de la eficiencia anterior y posterior a
la mejora.
Eficiencia 
488.89 segundos/e staciones
 56.58%
(8 estaciones)(108 segundos )
Ecuación 1. Resultado de la eficiencia antes de aplicar la mejora.
400.09 minutos/ estaciones
 83.13%
(7 es taciones)(68.75 segundos )
Ecuación 2. Resultado de la eficiencia después de aplicar la mejora.
Eficiencia 
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los resultados de este proyecto trajeron como beneficio principal un aumento en el volumen de piezas producidas en la
línea de ensamble de arneses para muebles de oficina (de 300 piezas a 471 piezas) este incremento permitió que la demanda
requerida por el cliente fuera cubierta sin incurrir en costos de tiempo extra.
Lo anterior fue posible ya que al corregir los problemas de los moldes y al modificar los métodos de construcción, se
redujeron en un 46.10% el tiempo promedio de operación de la estación de Moldeo # 1 y del 42.59% de la estación de
Moldeo # 2.
Asimismo, como resultado de este proyecto, se logró la reducción de un operador, al consolidar las estaciones de
trabajo de Prensa # 1 y Prensa # 2 en una sola persona, esto también permitió el incremento del índice de eficiencia de la
línea de producción de 56.58% a 83.13%.
Este proyecto permitió también identificar la nueva operación con tiempo de ciclo mayor en la línea de producción, lo
que permitirá enfocar nuevos proyectos referentes a los tiempos de operación de la línea de ensamble de arneses de muebles
de oficina, siendo esta la estación de trabajo de Remachado # 1.
Como resultado adicional, la empresa se dio cuenta que es necesario realizar estudios de causa raíz, encaminados a
eliminar los problemas de proceso, no ha ocultarlos y estandarizarlos como sucedió con el planteado en este documento, ya
que esto solamente traerá como consecuencia que otras actividades de la empresa se vean afectadas, con su consiguiente
pérdida de competitividad.
6. REFERENCIAS
1.
Meyers, Fred E. (2000). “Estudios de Tiempos y Movimientos para la Manufactura Ágil”. Segunda Edición.
Editorial Pearson. ISBN-10 # 9684444680 / ISBN-13 # 9789684444683.
2.
García Sabater, José Pedro; Alarcón Valero, Faustino y Albarracín Guillén, José Miguel (2004). “Problemas
Resueltos de Diseño de Sistemas Productivos y Logísticos”. Editorial Universidad Politécnica de Valencia. ISBN10 # 8497057120 / ISBN-13 # 9788497057127.
3.
Oficina Internacional del Trabajo (2005). “Introducción al Estudio del Trabajo”. Editorial Oficina Internacional
del Trabajo. ISBN-10 # 9221071081 / ISBN-13 # 9789221071082.
4.
Ortíz, Chris A. (2006). “Kaizen Assembly: Designing, Constructing, and Managing a Lean Assembly Line.
Editorial CRC Press. ISBN-10 # 1420006606 / ISBN-13 # 9781420006605.
5.
Meyers, Fred E. y Stephens, Matthew P. (2006). “Diseño de Instalaciones de Manufactura y Manejo de
Materiales”. Tercera Edición. Editorial Pearson. ISBN-10 # 9702607493 / ISBN-13 # 9789702607496.
6.
Vargas, Gustavo (2006). “Introducción a la Teoría Económica: Un Enfoque Latinoamericano”. Segunda Edición.
Editorial Pearson. ISBN-10 # 9702608287 / ISBN-13 # 9789702608288.
7.
Cuatrecasas, Lluís (2010). “Lean Management: Lean Management es la Gestión Competitiva por Excelencia.
Implantación Progresiva en 7 Etapas”. Editorial Profit. ISBN-10 # 8496998150 / ISBN-13 # 9788496998155.
8.
Suñé Torrents, Albert; Gil Vilda, Francisco y Arcusa Postils, Ignasi (2010). “Manual Práctico de Diseño de
Sistemas Productivos”. Editorial Díaz de Santos. ISBN-10 # 8479781769 / ISBN-13 # 9788479781767.
9.
Arciniega Moreno, Rogelio Alberto (2012). “Mejora en la Eficiencia de la Línea Distributions 810”. Tesis de
Grado de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
DISEÑO DE ESTACIÓN DE TRABAJO PARA OPERACIÓN MANUAL
Ing. Mario Cesar Luna Gonzaga1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2, M.I. Oscar Norberto Carrizales Medina3 y
M.I. David Oliver Pérez Olguín4
1
Plexus Electrónica S. de R.L. de C.V.
Avenida de las Torres # 2304, Colonia Lote Bravo
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32570.
2,3,4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
Resumen: En el presente artículo se detalla el proceso llevado a cabo para el diseño de una estación de trabajo utilizada en
operaciones manuales en la empresa Plexus Electrónica, ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua, México; el cual hace uso de
disciplinas afines a la ingeniería industrial entre las que destacan la ergonomía, la antropometría, el dibujo técnico
(SolidWorks), el análisis de los métodos y los sistemas de trabajo. Con la finalidad de adaptar la estación de trabajo al
operador, reducir los niveles de fatiga de los trabajadores por realizar operaciones repetitivas y aumentar la eficiencia de la
operación manual al reducir los tiempos de operación. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía
industrial, requerida para la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez.
Palabras clave: Ergonomía, antropometría, diseño de estación de trabajo, métodos y sistemas de trabajo.
1. INTRODUCCIÓN
Tómese algunos momentos y estudie varios de los objetos que le rodean, su bolígrafo, una computadora, una calculadora, el
celular, la televisión y las lámparas. Se dará cuenta que en algún otro momento todos esos objetos tenían una forma
diferente. No podría encontrarlos en la naturaleza tal como se presentan en su hogar o trabajo, porque han sido
transformados a partir de diversas materias primas y ensamblados hasta llegar a la forma que usted observa ahora, todos los
tipos de máquinas y miles de productos, han sido construidos mediante el ensamble de ciertos número de piezas fabricadas
de una diversidad de materiales en una o varias estaciones de trabajo.
Hoy en día las empresas buscan mejorar y desarrollar sus estrategias que les permitan tener una mayor ventaja
competitiva para ser mejores proveedores y seguir creciendo en el mercado. Los resultados que las empresas requieren
internamente para volverse más rentables son la disminución de costos, el desarrollo de tecnología, la capacidad de
producción eficiente, flexibilidad en sus procesos, la reducción de tiempos y seguir buscando la mejora de la calidad; sin
olvidarse del trabajador que debe de laborar en un entorno saludable para mejorar su desempeño. Por tal motivo las
estaciones de trabajo deben de estar diseñadas de manera ergonómica, de forma tal que ayuden al cumplimiento de los
objetivos de la empresa, así como al cumplimiento de las expectativas de los clientes.
Los autores Meyers y Stephens (2006) mencionan lo siguiente acerca del diseño de una estación de trabajo: “La
primera pregunta es ¿dónde empezar? la respuesta es muy sencilla: ¡donde sea! No importa dónde comience el diseño de la
estación, llegará otra idea que hará que ese punto de inicio sea obsoleto. Dónde comenzar depende por mucho de lo que se
va a realizar en esa estación de manufactura”. Tomando lo anterior en consideración, cuando se tiene contemplado realizar
un diseño el responsable queda en libertad de comenzar donde guste y posteriormente, mediante un proceso de mejora
continua, se llevaran a cabo las modificaciones pertinentes al diseño inicial.
El objetivo del presente documento es presentar un diseño de estación de trabajo que proporcione las condiciones de
trabajo óptimas para los operadores, con el fin de ofrecer un lugar de trabajo cómodo, para ello se utilizan los datos
referentes a la actividad realizada en la estación de trabajo, información bibliográfica sobre el tema, apoyándose en el uso
del software SolidWorks para realizar representaciones del diseño conceptualizado, asegurando el cumplimiento de los
requerimientos ergonómicos establecidos en la empresa para que el trabajador desempeñe sus actividades de una manera
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
confortable, haciendo uso de materiales ligeros, ajustables en el proceso y reutilizables, que ayuden a elaborar eficazmente
la estación de trabajo y que no sean un obstáculo para modificaciones futuras.
2. MARCO TEÓRICO
Como menciona Konz (2004), las estaciones de trabajo están encaminadas a aumentar la productividad, reduciendo el
tiempo invertido para producir una unidad del producto por unidad de tiempo. El tener una estación de trabajo mal diseñada
es generado por:
 Diseño incorrecto; es conveniente contar con contenedores que puedan apilarse o con contenedores que utilicen
gravedad para movilizar las partes.
 Falta de estandarización; es conveniente usar partes que sean comunes y fáciles de adquirir, ya que esto ayuda a
la rápida reparación.
 Normas de calidad inadecuadas; es conveniente utilizar herramientas de uso común en lugar de herramientas muy
especializadas.
 Desperdicio de material; es conveniente especificar dimensiones alcanzables por el proceso de manufactura, el
tener especificaciones demasiado estrictas va ocasionar que se desperdicie material durante el maquinado.
La antropometría es la ciencia de la medición de las dimensiones y características físicas del cuerpo humano, en este
caso se centra más en las dimensiones del cuerpo humano comparadas con las dimensiones del lugar de trabajo, máquinas,
ropa y el entorno industrial. Chamorro (2001) menciona que la regla general en las estaciones de trabajo, de acuerdo a la
antropometría, es diseñar de manera que la mujer pequeña pueda alcanzar y el hombre corpulento pueda adaptarse. No se
debe diseñar en base al promedio, porque nadie representa el promedio.
La Asociación Internacional de Ergonomía, define a la ergonomía como el conjunto de conocimientos científicos
aplicados para que el trabajo, los sistemas, productos y ambientes se adapten a las capacidades, limitaciones físicas y
mentales de la persona. Esta identifica, analiza y reduce los riesgos de trabajo, adapta el trabajo y las condiciones de trabajo
al operador, establece normas ergonómicas y controla nuevas tecnologías.
El realizar una mejora en un área de trabajo implica realizar un análisis de la(s) estación(es) de trabajo, en esta se
aplican las nociones de economía de movimientos, Meyers (2000) señala que previo a realizar un estudio de tiempos y
movimientos, es recomendable primero diseñar una estación de trabajo acorde al principio de encontrar la forma más
económica de producir; por ejemplo contenedores que utilicen la gravedad para proveer la materia prima. Para el diseño de
la estación de trabajo se debe de incluir la siguiente información:
 Mesa de trabajo.
 Material de llegada (materia prima).
 Material de salida (producto terminado).
 Espacio y acceso del operador al equipo.
 Ubicación de desperdicios y rechazos.
 Dispositivos y herramientas.
 Escala del dibujo.
El contar con un área de trabajo de fácil acceso y que se maneja de forma intuitiva tendrá como resultado que el
operador se sienta más seguro en el manejo del producto que está elaborando; aunado a esto, el operador funcionará como
un inspector más debido a que al estar desempeñando su función de forma cómoda, notará con mayor facilidad un ensamble
defectuoso e informará a calidad cualquier incidente con mayor celeridad.
3. DESARROLLO
Es esta sección se describen los pasos llevados a cabo para el diseño de la estación de trabajo de ensamble manual, las
dimensiones utilizadas, los gráficos en 2-Dimensiones y 3-Dimensiones obtenidos con el uso del software SolidWorks.
Para diseñar la estación de trabajo primeramente fue necesario recolectar la información referente al lugar donde la estación
de trabajo estaría ubicada, los materiales utilizados en el área de manufactura, el tipo de productos manufacturados, el tipo
de material requerido para fabricar la estación de trabajo y los requerimientos del área de producción con respecto a las
características deseables de dicha estación. Entre estos requerimientos se enumeran:
1. La estación de trabajo se conformara por tres secciones.
2. Primera sección: carro transportador de chasís.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
3. Segunda sección: mesa fija.
4. Tercera sección: carro transportador de contenedores.
5. Se utilizará el Creform como el material utilizado para la construcción de la estación de trabajo.
Donde la mesa fija se planea para la colocación de un monitor para el despliegue de ayudas visuales de
proceso/manufactura, así como también para colocar un desarmador eléctrico; el carro transportador de chasís y el carro
transportador de contenedores para el almacenamiento de los materiales utilizados en el área de ensamble.
El sistema Creform es una línea amplia de tubos de acero cubiertos con una capa plástica, coples y accesorios que dan
la oportunidad de diseñar y construir estructuras de manejo de materiales para prácticamente todas las áreas de
proceso/manufactura, son fácilmente adaptables lo que permite que las estructuras puedan ser reconfiguradas para ser
utilizadas en nuevos procesos en tiempos relativamente cortos.
Una vez revisados los tipos de tubos disponibles y consultado con el departamento de ingeniería de manufactura, el
material seleccionado fue el tubo estándar de 1.10 pulgadas de metal laminado en frío, de acero y niquelado, con
articulaciones diseñadas para mantener la tuerca de modo que sólo una llave de cabeza hexagonal simple sea requerida para
el montaje o desmontaje de la estructura. Las especificaciones técnicas de este material pueden ser consultadas en el
catálogo de Creform (www.creform.com).
Una vez definido el material a utilizar, para el diseño de la estación de trabajo, se determinó que antes de construir
físicamente la estación se utilizarían modelos en 2-Dimensiones y 3-Dimensiones, obtenidos con el uso del software
SolidWorks, para evaluar las ventajas y desventajas de los diseños potenciales, y una vez que estos modelos fueran
revisados y aprobados, por el grupo de ingeniería de manufactura, se procedería a la construcción física. SolidWorks es una
herramienta de diseño mecánico con la que se puede evaluar y ejecutar un diseño, en el cual se modelan las partes que se
crean y estas se pueden relacionar entre sí para generar un ensamble, o simplemente para ser presentadas para su
fabricación, Lombart (2009). En la Figura 1 se aprecia un diagrama general de los pasos para el diseño de la estación de
trabajo para operación manual.
Figura 1. Pasos para el diseño de la estación de trabajo para operación manual.
3.1. Recopilación de información.
La estación de trabajo fue planeada para cubrir las primeras seis operaciones de la línea de producción, en donde se
manufacturan 30 modelos, los cuales utilizan 32 números de parte de componentes distintos. De estos 32 componentes se
tiene que la mayoría de ellos son tornillos y cables que requieren ser almacenados en contenedores con dimensión de 3.00
pulgadas de alto, 7.50 pulgadas de largo y 4.20 pulgadas de ancho. Esta dimensión del contenedor permitió la optimización
del diseño de la estación de trabajo, puesto que se propusieron distribuciones de localización de los contenedores de
materiales en más de un nivel, asignando los materiales a cada nivel en función de su tamaño y/o peso.
Asimismo se identificaron 4 componentes que por su tamaño no podrían ser colocados en los contenedores (4 tipos de
chasís), dichos componentes se dimensionaron para diseñar adecuadamente el carro transportador del chasís para su
ensamble, siendo las dimensiones del chasís de mayor tamaño de 7.00 pulgadas de alto, 20.50 pulgadas de largo y 19.00
pulgadas de ancho.
Una característica requerida por ingeniería de manufactura consistió en la incorporación de una base de apoyo
giratoria que facilitara al operador el desempeño de sus funciones, ya que al permitir el movimiento giratorio del chasís, en
la dirección requerida por el operador, trajo como beneficio una reducción del esfuerzo con el consiguiente incremento del
número de piezas producidas en la estación de trabajo, los requisitos dimensionales de la base giratoria fueron
proporcionados por ingeniería de manufactura (2.00 pulgadas de alto, 30.00 pulgadas de largo y 20.00 pulgadas de ancho).
Una vez definida la información anterior y a su posterior revisión por parte de ingeniería de manufactura se procedió
al desarrollo de la propuesta de la estación de trabajo, utilizando para ello el software SolidWorks.
3.2. Diseño del carro transportador de chasís.
El primer diseño desarrollado fue el carro transportador de chasís, tomándose en consideración las siguientes características
relacionadas con las dimensiones requeridas:
30
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos


2014
Una altura desde el suelo hasta la parte superior del riel del carro trasportador de 34.25 pulgadas, altura definida
debido a que es la que actualmente se utiliza en la línea de producción, que por cuestiones ergonómicas está
dentro de los límites del trabajo ligero y a la retroalimentación positiva por parte de todos los operarios al ser
cuestionados acerca de ¿cómo se sentían al ensamblar a esta altura en el chasís?
La colocación de rieles en la base del chasís, que por conveniencia se requiere que los rieles estén colocados uno
en cada extremo de la base y en el punto medio, todos paralelos a la posición del operario, la Figura 2 presenta el
diseño del carro transportador de chasís donde en la imagen de la derecha es posible observar la colocación de los
rieles.
Figura 2. Dimensiones del carro trasportador de chasís.

Otro punto importante considerado fue la ergonomía; la estación de trabajo para operación manual fue diseñada
para trabajar de pie durante un turno de 9.5 horas, por tal motivo fue recomendable incorporar al diseño un punto
de apoyo para los pies, ubicado a una distancia de 5.00 pulgadas de altura a partir del piso (ver punto de
referencia 2 de la Figura 3).
 Para facilitar el movimiento del carro trasportador de chasís se implementaron agarraderas a los lados del carro,
frente al operador, con 2.60 pulgadas de espacio para colocar las manos (ver punto de referencia 1 de la Figura 3).
La Figura 3 muestra el diseño del carro transportador de chasís en 3-Dimensiones, este diseño incluye en su imagen de
la derecha la base giratoria que facilita el manejo del chasís en las operaciones de manufactura, las flechas señalan dos
tubos a los costados de la base para el chasís, colocados para cumplir la función de frenado que evitan que la base se salga
del riel en el que se encuentra, reduciendo la posibilidad de un accidente; asimismo, en la imagen de la izquierda, pueden
observarse las agarraderas (punto de referencia 1), el apoyo para los pies (punto de referencia 2) y los candados manuales
para la base del chasís (punto de referencia 3).
Figura 3. Diseño de carro transportador de chasís.
En la Figura 4 es posible apreciar con mayor detalle el diseño del carro transportador de chasís que incluye la base
giratoria (imagen central), la cual facilita las operaciones de ensamble de los componentes. Además la imagen de la derecha
muestra la simulación generada en SolidWorks, que permite apreciar la apariencia final del diseño, que fue analizada y
evaluada antes de construir un prototipo físico.
31
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Figura 4. Carro trasportador de chasís, con la base giratoria y con el chasís.
3.3. Diseño de la mesa fija.
Una vez terminado el diseño del carro transportador de chasís, se procedió al diseño de la mesa fija, ya que conocer las
dimensiones del carro trasportador era un requisito previo para la conceptualización y posterior diseño de la mesa fija. La
función de la mesa consiste en colocar el equipo requerido, desplegar las ayudas visuales, así como la demás información
de manufactura y las herramientas requeridas para las operaciones de ensamble; el equipo y las herramientas son
computadora personal, monitor, teclado, fuente de voltaje para desarmador eléctrico y desarmador eléctrico. Para
determinar las características físicas se realizaron reuniones con los ingenieros de manufactura, los supervisores de
producción y los jefes de línea, quienes mediante una sesión de lluvia de ideas proporcionaron bosquejos preliminares de
las características físicas de la mesa. Entre las que se encontraban:
 Una altura de la mesa desde el piso hasta la base de madera de 35.00 pulgadas, esta altura fue seleccionada ya que
se encuentra dentro de los límites ergonómicos para el trabajo ligero. Además de que se tomó en consideración la
altura del carro transportador de chasís (34.25 pulgadas). La Figura 5 en la imagen de la izquierda muestra la
estructura sin la base de madera cuya altura es de 34.00 pulgadas.
 La parte superior de la mesa fija (ver imagen central de la Figura 5) fue definida con unas dimensiones de 56.50
pulgadas de largo y 28.05 pulgadas de ancho, con un espacio en medio lo suficientemente amplio (32.50 pulgadas
de largo por 23.95 pulgadas de ancho) para que sea colocado el carro transportador de chasís de forma tal que los
dos diseños formen una sola mesa de trabajo.
 En los costados de la mesa fija es posible observar (ver imagen central de la Figura 5) dos secciones de 12.00
pulgadas por 28.05 pulgadas que son utilizadas para la colocación del equipo de cómputo, la fuente de voltaje, el
desarmador eléctrico, así como otras herramientas requeridas en las operaciones de manufactura.
 De forma adicional fue necesario agregar 2 mesas laterales (ver imagen de la derecha de la Figura 5), esto con la
finalidad de tener un área adicional para colocar los materiales que van a ser ensamblados con el desarmador
eléctrico, las dimensiones de estas mesas laterales es de 18.00 pulgadas de largo por 13.00 pulgadas de ancho.
Figura 5. Dimensiones de la mesa fija.

En la imagen de la izquierda de la Figura 6, es posible observar las mesas laterales y la forma en que están unidas
a la mesa fija, mediante un tubo. El tubo que da soporte a estas mesas mide aproximadamente 23.73 pulgadas. En
la imagen central se observa la estructura que se encuentra sobre la base de madera, esta estructura es utilizada
para colocar el monitor, el teclado y el desarmador eléctrico, la altura para colocar el teclado fue definida en
18.00 pulgadas, el monitor en 33.00 pulgadas y el desarmador eléctrico se determinó localizarlo a una altura de
31.00 pulgadas.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Figura 6. Dimensiones para la localización de los accesorios y tubo de apoyo para las mesas laterales.
La Figura 7 muestra una vista en 3-Dimensiones de la mesa fija, obtenida con el uso del software SolidWorks, esta
imagen permite visualizar como estaría distribuida la mesa fija al ser incorporados los accesorios.
Figura 7. Diseño de la mesa fija en 3-Dimensiones con sus accesorios.
3.4. Diseño del carro transportador de contenedores.
Para la conceptualización y posterior selección del diseño del carro transportador de contenedores, fue necesario partir de
los diseños del carro transportador de chasís y de la mesa fija, entre las características dimensionales requeridas para el
diseño se encuentran:
 Una altura del carro transportador de contenedores de 59.80 pulgadas y un ancho de 26.00 pulgadas. Con un plano
inclinado en la parte superior que facilite la acción de recolección de los materiales colocados en los contenedores;
formado dicho plano inclinado por una diferencia de colocación de los soportes de la base de los contenedores de
1.40 pulgadas, que se encuentran colocados frente al operador, contra los soportes colocados en la parte trasera del
transportador (ver imagen de la izquierda en la Figura 8).
 El largo de la estructura del carro transportador de contenedores requiere una dimensión de 59.00 pulgadas,
medida adecuada para que puedan ser acoplados en una sola estación el carro transportador de contenedores, el
carro transportador de chasís y la mesa fija.
 Tres niveles de bases para contenedores fueron requeridos, separados cada uno de los niveles por 5.00 pulgadas, lo
que permite una manipulación cómoda de componentes, ya que la altura de cada contenedor es de 3.00 pulgadas.
 Sobre los puntos de apoyo (ver imagen central de la Figura 8), en los laterales es posible observar puntos de apoyo
de 3.00 pulgadas de largo en cada uno de los niveles de los contenedores, estos puntos de apoyo son utilizados
para la colocación de las bases de madera donde se distribuirán los contenedores de materiales.
 En la vista superior del carro transportador de contenedores (ver imagen de la izquierda de la Figura 8), es posible
observar tres tubos horizontales colocados en la parte central de la estructura, estos tubos fueron colocados para
cumplir la función de bases de apoyo para las bases de madera que se usaran en cada nivel.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Figura 8. Carro transportador de contenedores.
Con la estructura definida se procedió a analizar los niveles para la colocación de los contenedores, el resultado de
esto se presenta en la Figura 9. Esta figura despliega tres bases de contenedores con dimensiones distintas, donde el primer
nivel tiene 58.50 pulgadas de largo por 25.00 pulgadas de ancho, el segundo nivel tiene 58.50 pulgadas de largo por 23.00
pulgadas de ancho y finalmente el tercer nivel tiene 58.50 pulgadas de largo por 21.20 pulgadas de ancho, con un grosor
para la base de madera de 1.00 pulgada. La justificación de proponer tres bases con dimensiones distintas radica en un
factor ergonómico, consistente en proveer facilidad y comodidad al operador, para tomar con sus manos los materiales
ubicados en los contenedores, reduciendo la posibilidad de obstrucción de los dedos.
Figura 9. Dimensiones de las bases de madera del carro transportador de contenedores.
Una vez terminado el diseño del carro transportador de contenedores se generó la vista en 3-Dimensiones utilizando el
software SolidWorks (ver Figura 10).
Figura 10. Diseño final del carro transportador de contenedores.
3.5. Diseño final de la estación de trabajo para operación manual.
Ya definidos los diseños anteriormente presentados, el siguiente paso fue el ensamble de la estación de trabajo para
operación manual, para ello se procedió a simular la vista final de la estación de trabajo utilizando SolidWorks y con ello
verificar el correcto ensamble de las partes y/o hacer las correcciones dimensionales pertinentes. Como se puede observar
en la Figura 11 el diseño de la estación de trabajo permite una colocación adecuada de los componentes que ayudará a
34
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
mejorar los índices de productividad de la empresa, reduciendo la fatiga de los trabajadores, asimismo se observa que la
estación de trabajo permite, que los componentes ahí localizados se distribuyan adecuadamente.
Figura 11. Diseño final de la estación de trabajo para operación manual.
La estación de trabajo para operación manual fue diseñada para que los materiales y las herramientas utilizados en
dicha estación estuviera localizados dentro de las medidas de alcance máximo de los operadores, que es de 19.00 pulgadas,
medido esto a partir del lugar donde el operador está posicionado para realizar sus actividades, hasta el tercer nivel de
contenedores, 17.00 pulgadas hasta la segunda línea de contenedores y 13.00 pulgadas hasta la primer línea de
contenedores.
La estación de trabajo se desarrolló con la capacidad de localizar 33 números de parte en los contenedores, los
materiales que por dimensión estén limitados a ser localizados en estos contenedores, pueden ser ubicados en la mesa fija
(aproximadamente 3 números de parte). En la Figura 12 es posible observar la vista superior de la estación de trabajo, cuyo
espacio total requerido, una vez ensamblada, es de 74.50 pulgadas de largo por 48.57 pulgadas de ancho, asimismo en esta
figura se observa donde se localiza el chasís y la separación existente entre los niveles de las bases de contenedores de
materiales, la cual es de aproximadamente 2.00 pulgadas.
Figura 12. Vista superior de la estación de trabajo para operación manual.
El desarrollo de la estación de trabajo fue solamente posible mediante la observación del área de ensamble, la toma de
datos de materiales, las dimensiones de los componentes, la retroalimentación de los ingenieros de manufactura, la
investigación bibliográfica sobre ergonomía, la creatividad y el uso del software SolidWorks, que permitió visualizar la
conceptualización del diseño tanto en 2-Dimensiones como en 3-Dimensiones; sin esto el diseño de la estación de trabajo
para operación manual no hubiera sido completado de forma adecuada.
3.6. Costos asociados a la construcción de la estación de trabajo.
Posteriormente se procedió a determinar el costo de fabricación de la estación, para ello se requirió una cotización a un
proveedor externo, quien entregó una cotización por $1,614.25 dólares, que al ser extendidos al número de estaciones
requeridas por la industria (3 estaciones), se obtuvo un total $4,842.75 dólares. La Tabla 1 presenta el desglose de la
cotización presentada por el proveedor, sin embargo es importante aclarar que este costo no debe ser confundido con un
gasto sino que es una inversión que proporcionara beneficios para la empresa a corto, mediano y largo plazo.
35
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tabla 1. Cotización para la fabricación de la estación de trabajo para operación manual.
Número de
Parte
N/A
EF-1209CA
EF-2044-40
EF-2044C
EF-2047F-4
H-1NI
H-2NI
H-3NI
H-4NI
H-7NI
HGA-4000
M6-25B
TX-0010
YGR-75SE
N/A
Descripción
Precio
Piezas
Hoja de triplay
Inserto de meta rosca con 280mm nudo
Cinta transportadora, 34mm rueda de plástico, 4m
Transportadora de montaje para tubo 28mm
Transportadora de rueda estrecha, 4m de largo
Metal común de componente para tubo 28mm, ESD
Metal común de componente para tubo 28mm, ESD
Metal común de componente para tubo 28mm, ESD
Unión metálica de componente para tubo 28mm, ESD
Metal común de componente para tubo 28mm, ESD
ESD-conductor B-02 pipe, 28mm WTGRAY, ABS
Metal común de componente para tubo 28mm, ESD
Base de ajuste para trabajo pesado
Caster, EDS, insert0, 75mm freno giratorio
Mano de obra
$50.00
$2.82
$45.26
$3.18
$60.32
$1.08
$1.94
$1.94
$1.58
$1.07
$15.23
$0.18
$2.89
$16.62
$500.00
2
18
1
6
1
160
28
20
10
4
19
436
18
8
1
Costo por
Estación
$100.00
$50.76
$45.26
$19.08
$60.32
$172.80
$54.32
$38.80
$15.80
$4.28
$289.37
$78.48
$52.02
$132.96
$500.00
Costo por 3
Estaciones
$300.00
$152.28
$135.78
$57.24
$180.96
$518.40
$162.96
$116.40
$47.40
$12.84
$868.11
$235.44
$156.06
$398.88
$1,500.00
4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Al terminar el diseño de la estación de trabajo para operación manual fue posible realizar una comparación entre las
estaciones de trabajo utilizadas actualmente y la propuesta, como se observa en la Figura 13, las estaciones de trabajo
actuales no están organizadas de forma adecuada, asimismo los materiales están colocados por encima del área de
ensamble, lo que ocasiona que el trabajador tenga que estirarse para alcanzar los componentes, afectando esto la
productividad de la línea de producción debido a la fatiga laboral.
Figura 13. Estación de trabajo actual, no organizada y con contenedores alejados del lugar de ensamble.
En cambio en la Figura 14 se observa el diseño de la estación propuesta, la cual permite tener más organizados los
materiales, de la misma forma permite tener los contenedores al alcance del brazo de los operadores.
Figura 14. Estación de trabajo para operación manual organizada y contenedores cerca del punto de ensamble.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Un punto importante que se incorporó al diseño, fue la colocación de los contenedores de los materiales y las áreas de
trabajo cercanas a los operadores, esto resultó en un diseño que permite una gestión rápida de la filosofía de las 5’S.
El desarrollo del diseño de la estación de trabajo para operación manual tuvo un resultado importante para la empresa,
ya que sirvió para reducir la ceguera de taller e hizo notar al departamento de ingeniería de manufactura que en muchas
estaciones de trabajo se tienen diseños no ergonómicos, los cuales pueden ser corregidos y pueden servir de base para
implementar proyectos de mejoramiento continuo, cuyo objetivo sea aumentar la productividad de la organización.
En todo trabajo de ingeniería se necesita hacer un estudio, cuando Frederick Taylor pregunto ¿esta es la mejor manera
de realizar un trabajo? no deseaba escuchar opiniones, el necesitaba que le presentaran hechos y que estos hechos fueran
sometidos al método científico. Como fue posible apreciar en este documento, no se pueden diseñar las estaciones de
trabajo sin una investigación, que haga uso de datos importantes referentes al uso que se le va a dar a la estación. En este
caso la ingeniería de procesos ayudó a desarrollar un área confortable y eficiente, tomando en cuenta que las personas que
van a trabajar ahí necesitan estar en un lugar cómodo, accesible, fácil de manejar y que después de sus actividades, regresen
con bien a sus hogares.
5. REFERENCIAS
1.
Meyers, Fred E. (2000). “Estudios de Tiempos y Movimientos para la Manufactura Ágil”. Segunda Edición.
Editorial Pearson. ISBN-10 # 9684444680 / ISBN-13 # 9789684444683.
2.
Chamorro Garrido, Pablo Raúl (2001). “Manual de Antropometría”. Primera Edición. Editorial Wanceulen.
España. ISBN-13 # 9788496382992.
3.
Konz, Stephan (2004). “Diseño de Sistemas de Trabajo”. Editorial Limusa-Noriega. México. ISNB-10 #
9681816536 / ISBN-13 # 9789681816537.
4.
Meyers, Fred E. y Stephens, Matthew P. (2006). “Diseño de Instalaciones de Manufactura y Manejo de
Materiales”. Tercera Edición. Editorial Pearson. ISBN-10 # 9702607493 / ISBN-13 # 9789702607496.
5.
Lombard, Matt (2009). “SolidWorks Administration Bible”. Editorial John Wiley & Sons. Estados Unidos de
América. ISBN-10 # 0470604298 / ISBN-13 # 9780470604298.
6.
Luna Gonzaga, Mario Cesar (2012). “Diseño de Estación de Trabajo para Operación Manual”. Tesis de Grado de
Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
REDUCCIÓN Y CONTROL DE INVENTARIOS
Ing. Leonardo Daniel Pérez Martínez1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2,
M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola3 e Ing. Javier Zepeda Miranda4
1
Continental Guadalajara Services México S.A. de C.V.
Luis Bleriot # 6720, Parque Industrial Panamericano
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
2,3,4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
Resumen: En este documento se presentan las actividades y las herramientas utilizadas con el objetivo de reducir y
controlar los niveles de inventario en la línea de producción 6R80 de la empresa Continental, ubicada en Ciudad Juárez,
Chihuahua, México; el enfoque utilizado para lograr los objetivos fue el análisis de los procesos que conforman el sistema
productivo de sus estaciones de trabajo, para eliminar actividades que no agregaran valor al producto y reducir los
desperdicios. Asimismo se presentan resultados que muestran una disminución de los costos de inventario de materiales
cargados en el sistema SAP, siendo esta disminución de $30,470.95 dólares durante el período comprendido del 4 de junio
del 2012 al 2 de agosto del 2012. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida para la
culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de Ciudad
Juárez.
Palabras clave: Control de inventarios, reducción de niveles de inventario, reducción de desperdicios, reducción de costos.
1. INTRODUCCIÓN
La reducción y control de inventarios en la línea 6R80 es un proyecto que tiene como meta el atacar todas aquellas
problemáticas relacionadas con el control del inventario que presenta la línea y que afectan su desempeño. Para lograr una
entera satisfacción del cliente y atender de forma adecuada las necesidades de la línea de producción, es necesario apoyarse
de metodologías de mejoramiento que ayuden a reducir y/o eliminar todos los desperdicios y todas aquellas actividades que
no agregan valor al producto. La meta o el objetivo de toda empresa es maximizar sus ganancias, donde las ganancias son la
diferencia del precio del producto menos el costo de manufactura del mismo, y para poder maximizar ganancias hay que
eliminar todos aquellos elementos del proceso productivo que sean considerados desperdicio; Ohno (1995) realiza una
clasificación de los 7 tipos de desperdicios, los cuales son listados a continuación:
1. Desperdicio por sobreproducción.
2. Desperdicio por inventario.
3. Desperdicio por reparaciones o por rechazo de productos defectuosos.
4. Desperdicio de movimientos.
5. Desperdicio de procesamiento.
6. Desperdicio de espera.
7. Desperdicio de transporte.
Tomar conciencia de los distintos tipos de desperdicios y del impacto negativo que estos tienen para la empresa, así
como convencer plenamente a los directivos y al personal, acerca de la necesidad de identificar y destruir los generadores
de los desperdicios, es una meta prioritaria. Sin un firme convencimiento y un claro entendimiento de la situación así como
de los riesgos existentes para la organización, para los directivos, los empleados y los clientes, no es posible establecer y
salir victoriosos en esa lucha (Muñoz, 2009). El luchar contra los desperdicios implica que a través de la mejora continua se
deben de cumplir todas las metas establecidas por la empresa, menos defectos, mayores niveles de productividad, menores
costos, mejores niveles de satisfacción de los clientes, así como menores tiempos de entrega.
En el caso de Continental, la fuente de toda la problemática en el control de los niveles de inventario radica en la falta
de organización, así como el desinterés del personal, ya que el personal no actualiza de manera adecuada el material en los
38
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
sistemas de administración de los inventarios; por tanto el sistema automatizado de pedidos de materiales basado en SAP,
resulta ineficiente y poco confiable, lo que ha ocasionado faltantes de materiales y/o acumulamiento excesivo de los
mismos.
2. MARCO TEÓRICO
La administración de inventarios es un punto clave en el mantenimiento de la posición competitiva de una empresa. Las
actividades correspondientes a la administración y el control de los inventarios se relacionan con la determinación de los
métodos de registro, la determinación de los puntos de rotación, las formas de clasificación de los materiales y el punto de
re-orden determinado. Heizer y Rende (2004) nos enfatizan que los objetivos fundamentales en la administración de los
inventarios son:
 Reducir los niveles de existencias al mínimo posible.
 Asegurar la disponibilidad de las existencias en el instante en que son requeridas.
El sistema Kanban, es un sistema ampliamente implementado en las plantas japonesas, es conocido como un sistema
de arrastre. Schonberger (1987) menciona que este sistema tiene sus propias características a la hora de funcionar, pues las
máquinas no producen hasta que se les solicita que lo hagan, de manera que no se generan inventarios innecesarios que
quizá al final queden varados y no se vendan, ya que estos serían excedentes de producción.
El sistema Kanban funciona bajo ciertos principios, que son los que a continuación se enumeran:
1. Eliminación de desperdicios.
2. Mejora continua.
3. Participación plena del personal.
4. Flexibilidad de la mano de obra.
5. Organización y visibilidad
Como lo mencionan Gaither y Frazier (2000), por control de la producción se entiende la integración de los diferentes
procesos, el desarrollo de un sistema justo a tiempo en el cual los materiales llegaran en el tiempo, la cantidad requerida en
las diferentes etapas de la fábrica y si es posible incluyendo a los proveedores.
Para la implementación adecuada del sistema Kanban se sigue un proceso formado por cuatro fases, las cuales son
descritas a continuación:
 Fase 1; entrenar a todo el personal en los principios de Kanban y los beneficios de usar Kanban.
 Fase 2; implementar Kanban en aquellos componentes con más problemas para facilitar su manufactura y para
resaltar los problemas escondidos. El entrenamiento con el personal continúa en la línea de producción.
 Fase 3; implementar Kanban en el resto de los componentes, esto no debe ser problema ya que para esto, los
operadores ya han visto las ventajas del sistema.
 Fase 4; esta fase consiste en la revisión del sistema Kanban, los puntos de re-orden y sus niveles de inventario.
Hay (2003) señala que la implementación del sistema Kanban ofrece una reducción en los niveles de inventario,
reducción en el trabajo en proceso, reducción de tiempos caídos, flexibilidad en la calendarización de la producción y la
producción; gestiona el rompimiento de las barreras administrativas, promueve el trabajo en equipo, mejora la calidad, evita
la sobreproducción y minimiza los desperdicios.
3. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
3.1. Costos de inventario.
Los costos de inventario constituyen uno de los más importantes costos logísticos de muchas empresas, representando una
parte significativa de su costo total. Tradicionalmente, la modelación y optimización de los inventarios en una empresa
contemplaba solo los costos internos de la misma, sin tomar en consideración la relación con sus suministradores. La Figura
1 presenta una gráfica que describe el comportamiento de un modelo de inventario.
39
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Figura 1. Comportamiento del modelo de inventario.
Los primeros pasos para poder realizar el proyecto de reducción y control de inventario en la línea de producción
6R80, fue identificar la problemática más grave lográndose esto mediante un análisis de los procesos o actividades que
involucraban al inventario, donde se encontraron:
 Cargos del almacén.
 Material suelto en las estaciones.
 Pruebas de los analistas (donde se usa material productivo).
 Scrap.
 Muestras de ingeniería (piezas que son regaladas a ingeniería o al cliente).
 Pallet fantasmas.
 Regresos de productos del cliente interno o externo debido a la mala calidad.
 Material no conformante segregado en inspección de entrada.
 Material dañado en el proceso productivo (en la línea de producción).
3.2. Cargos de almacén.
Esta problemática es una de las más importantes tratadas en este proyecto, ya que es la que implica un mayor costo para la
empresa y sobre todo para la línea de producción. La problemática presente consiste en que el almacén carga material
adicional al requerido por el materialista al sistema SAP, sistema que se utiliza para ordenar los componentes a los
proveedores, esto ocasiona que el inventario se esté incrementando con el paso del tiempo. Para solucionar la problemática
se generó un control por medio de un listado del Work In Process (WIP), el cual ayuda a tener un mayor control acerca de
lo que el materialista está requiriendo al área de almacén y de lo que está recibiendo. Este listado además de permitir el
control de los materiales, es utilizado para cotejar los materiales descargados del sistema de inventarios, los materiales
requeridos a los proveedores por el sistema SAP y para determinar que cargos se asignaran a la línea de producción por
concepto de materiales utilizados.
En la Tabla 1 se muestra el formato de control del Work In Process (WIP), este formato tiene que ser llenado por el
materialista durante su turno laboral, en él se capturan datos como el número de parte y su descripción, la cantidad de
material disponible en el sistema SAP (transacción MB52), se anota además la cantidad de material que se pide al almacén
por descripción, el back flush, la cantidad de pallets que se dan de baja del inventario como producto terminado. Asimismo
se presentan campos que ayudan a relacionar la cantidad de materiales solicitados con la cantidad de materiales entregados,
el scrap también juega un papel importante en el inventario ya que el formato toma en cuenta esta información para
disminuirlo del Work In Process (WIP). Una vez finalizado el turno, este control es utilizado para retroalimentar la
transacción MB52 del sistema SAP. La implementación de esta herramienta ha sido de gran utilidad para el área 6R80, ya
que ha propiciado un mejor control de la información, debido a que el sistema indica la cantidad correcta de material,
asimismo como beneficio adicional se ha obtenido que él materialista conozca la importancia de tener controlado los
materiales, esto ha hecho que su sentido de responsabilidad se incremente.
40
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tabla 1. Formato de Work In Process.
3.3. Material tirado en línea y material tirado en las estaciones.
A pesar de que esta fuga de materiales es considerada, por la mayoría de las personas, como insignificante; siguiendo la
filosofía Kaizen, que nos menciona que todos los desperdicios deben de ser reducidos, se decidió realizar un análisis de la
cantidad de material no utilizado en el proceso productivo debido a caídas al suelo o por estar disperso en las estaciones de
trabajo.
Mediante una lista de cotejo fue posible observar que los componentes encontrados con mayor frecuencia en el suelo,
o en las estaciones de trabajo, eran los más pequeños, considerados también como partes costosas, sin embargo al no ser
medida esta cantidad de material desperdiciado no se tenía conocimiento de su impacto económico y por tanto la empresa
no atacaba esta problemática. La Tabla 2 presenta la cantidad de material faltante por mes referente a este rubro. Como
medida correctiva se retroalimentó al personal mediante pláticas referentes al respeto al material y al cuidado de sus
estaciones de trabajo, el resultado de estas pláticas se ve reflejado en la Tabla 2 donde se presenta una disminución del
material encontrado fuera de sus estantes, conforme va transcurriendo el tiempo.
Tabla 2. Material encontrado en el piso y fuera de sus contenedores en la línea de producción 6R80.
Número de
Parte
A2C00053213
A2C00059505
A2C32683000
A2C32683200
A2C53011845
A2C53308618
A2C53308632
A2C53308633
A2C53310777
A2C53300502
A2C53300507
A2C53334817
A2C53406414
A2C53406416
A2C53406417
A2C53406418
A2C53408484
A2C53409507
Descripción
THERMISTOR
IC
MAIN CARRIER
MAIN LEAD FRAME
PPS
MAGNET
DMS PCB
TOSS PCB
SOLDER WIRE
INSERT
PIN
KOSTAL CONNECTOR
JUMPER
DMS LEADFRAME
TISS CAP
TOSS CARRIER
MAIN COVER
PCB COVER
TOTAL
Cantidad de Material Faltante
Mayo
Junio
Julio
Agosto
110
86
65
48
150
95
86
65
10
8
6
9
60
45
36
28
0
0
0
0
85
62
47
26
132
96
85
54
116
84
96
56
0
0
0
0
315
125
136
86
256
187
110
62
6
5
6
6
186
155
117
105
96
89
65
42
121
154
81
65
5
3
3
4
8
6
5
6
6
7
6
2
1,662
1,207
950
664
Precio
Unitario
$0.548
$1.244
$3.760
$4.786
$7.457
$1.277
$1.955
$0.301
$66.208
$0.312
$0.373
$2.762
$1.070
$1.358
$0.103
$0.64
$1.215
$0.149
Total
169.332
492.624
124.08
808.834
0
280.94
717.485
105.952
0
206.544
229.395
63.526
602.41
396.536
43.363
9.6
30.375
3.129
$4,284.125
41
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Analizando la Tabla 2 se observa que se tiene una disminucion sostenida del desperdicio de material provocado por
caidas, esta disminucion fue posible solo implementando un programa de información, por tanto la empresa no incurrio en
ningun gasto por este concepto. Estas cantidades de piezas al ser convertidas a dinero proporcionaron un ahorro para la
empresa de $1,539.17 dólares en el mes de mayo, $1,138.28 dólares en el mes de junio, $923.28 dólares en el mes de julio
y $683.40 en el mes de agosto, lo cual resultó en un total acumulado de $4,284.13 dólares.
Figura 2. Material suelto en línea de producción o en estaciones de trabajo.
3.4. Regresos y pallet fantasmas.
El pallet fantasma se refiere a los pallets de piezas que no se dan de baja en SAP como producto terminado, lo cual
ocasiona un aumento en el nivel de inventario de la línea, inventario que en la realidad es inexistente.
Tabla 3. Pallet fantasmas.
Cantidad real
Pallet fantasmas
Costo de cantidad real
Costo de pallet fantasma
Mayo
360
72
$735,333.12
$147,066.62
Pallet Fantasma
Junio
Julio
408
408
28
28
$833,377.54
$833,377.54
$57,192.58
$57,192.58
Agosto
432
20
$882,399.74
$40,851.84
La Tabla 3 muestra la cantidad real y la cantidad de pallet fantasmas encontrados al hacer una revisión mensual del
inventario plasmado en el sistema SAP y del control Work In Process (WIP) de la línea, asimismo se presenta la cantidad
en costos. Como se puede observar al implementar el control Work In Process (WIP) y su utilización para retroalimentar el
sistema SAP, permitió actualizar de la misma manera la cantidad de producto terminado generado por la línea de
producción, lo que resultó en una disminución de la cantidad de pallets fantasmas presentes en el sistema y por consiguiente
en la corrección de los costos de inventario, que ahora son más representativos de la realidad.
Figura 3. Gráfica comparativa de pallets reales contra pallets fantasmas.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
En la Figura 3 es posible observar gráficamente la disminución mensual de la diferencia de pallets reales contra los
pallets fantasmas, siendo la diferencia de $147,066.62 en el mes de mayo, $57,192.58 en el mes de junio, manteniéndose el
mismo valor para el mes de julio y disminuyendo nuevamente a $40,851.84 en el mes de agosto.
La importancia de esto radica principalmente en que al conocer la cantidad real de producto terminado, presente en el
sistema, la empresa puede programar la producción de una forma eficiente al descontar del requerimiento de producción la
cantidad real de producto terminado existente en la planta y con esto enfocar sus recursos humanos y de equipo a
actividades que sean prioritarias.
3.5. Implementación de Kanban.
La implementación del Kanban fue difícil desde un inicio debido al poco interés del personal para utilizar las tarjetas; por
tanto para lograr su aceptación, fue importante la implementación de programas de entrenamiento, de comunicación a los
materialistas y al personal involucrado con la producción, acerca de las ventajas de este sistema; asimismo fue importante el
apoyo de los gerentes de las áreas respectivas, quienes hicieron de esta implementación una política mandatoria de sus
respectivas áreas.
Para implementar esta herramienta lo primero que se hizo fue conocer bien el proceso y cuáles eran las actividades
principales que causaban complicaciones, o que estuvieran relacionadas con la problemática de los inventarios altos, uno de
estos problemas fue la distancia recorrida por el materialista para abastecer la línea de producción.
Aunado a lo anterior la línea tenía una política de abastecimiento de materiales, basada no en requerir material cuando
el existente se hubiera agotado, sino que se acostumbraba requerir más material al almacén por hora, conforme al tiempo de
recorrido del materialista, esto resultaba en una línea sobresaturada de materia prima, ya que no consideraba paros de línea
ocasionados por cambios de número de parte o por mantenimiento. Para resolver esto fue necesario implementar un sistema
de producción basado en el sistema de arrastre y en la metodología de justo a tiempo, de manera paralela al Kanban.
Otra de las actividades implementadas fue determinar el tiempo de ciclo de la línea y de cada una de las estaciones de
trabajo, para ello se realizó un estudio de tiempos cronometrados, con un tamaño de muestra de 10 lecturas, para obtener el
tiempo promedio, el total de las piezas producidas por hora, considerando el 85% de calificación de la actuación por cada
una de las estaciones de trabajo y de la línea en su conjunto; en la Tabla 4 es posible observar algunas de las lecturas
obtenidas en el estudio de tiempos, asimismo estos datos fueron utilizados para hacer un análisis de distribución del
personal operativo considerando dos y tres operadores, los cuales pueden ser observados en la Figura 4 y Figura 5.
Figura 4. Distribución de la línea 6R80 con dos operadores.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Tabla 4. Estudio de tiempos para determinar el tiempo de operación promedio por estación de trabajo.
Figura 5. Distribución de la línea 6R80 con tres operadores.
La Figura 4 muestra la distribución de la línea de producción con dos operadores así como los tiempos promedios de
operación, esta distribución era la que se usaba en la empresa, anterior a la implementación de este proyecto. La Figura 5
muestra la distribución de la línea de producción considerando tres operadores, la cual se realizó utilizando los tiempos
promedios de operación obtenidos mediante el estudio de tiempos, plasmado en la Tabla 4; esta distribución propuesta
incluyó el uso de las tarjetas Kanban y el análisis de las distancias recorridas por cada uno de los operadores. Un ejemplo de
las tarjetas Kanban utilizadas puede ser observado en la Figura 6, mostrando la Figura 7 la forma en que las tarjetas son
colocadas en la línea de producción.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Figura 6. Tarjeta Kanban.
Figura 7. Tarjeta Kanban colocada en la línea de producción 6R80.
Después de obtener todos los tiempos de ciclo de las estaciones de trabajo de la línea 6R80, se calculó la cantidad de
piezas teóricas producidas por hora, en cada estación, esto con la finalidad de colocar la información correcta en la tarjeta
Kanban. La Figura 6 presenta un ejemplo de la tarjeta utilizada en la línea de producción, en ella se observa el área de
trabajo en la cual aplica la tarjeta, el número de parte, la descripción, una imagen del producto, el contenedor que se utiliza
para este producto y la cantidad exacta de componentes que la línea necesita por hora; también es posible observar la
cantidad de tarjetas Kanban existentes con información idéntica, este dato es útil ya que permite controlar la cantidad
máxima de material que puede ser requerido, lo cual evita que la línea se exceda en los pedidos diarios.
El funcionamiento de las tarjetas establecido fue el siguiente: el único personal responsable de abastecer el material en
la línea de producción es el materialista, él solicita el material requerido por medio del sistema SAP y es el responsable de
moverlo desde el almacén hasta la línea de producción; posteriormente el personal de la línea de producción toma el
material de las áreas asignadas y lo distribuyen en las estaciones de trabajo.
4. RESULTADOS
En la Tabla 5 se despliegan los resultados obtenidos durante el período comprendido entre el 4 de junio del 2012 al 2 de
agosto del 2012, en ella se observa la disminución en los registros de componentes almacenados, para diversos números de
parte en la transacción MB52 del SAP con el paso del tiempo, lo que provee una reducción en la cantidad de dinero
presente en el inventario de $30.470.95 dólares.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tabla 5. Cantidad de componentes en inventario en la transacción MB52.
Esta reducción demuestra a la empresa que este tipo de proyectos pueden ayudar a generar mejores controles para la
líneas de producción, que permitan retroalimentar el sistema SAP de forma tal que la información plasmada en los sistemas
sea la correcta, con el consiguiente beneficio de que la empresa pueda tomar decisiones utilizando solamente información
certera y no con información poco confiable, mencionando una frase utilizada en el muestro de datos “si basura entra al
sistema solo basura saldrá”.
5. CONCLUSIONES
El objetivo del proyecto presentado fue la reducción de inventarios capturados en el sistema SAP, estos inventarios
excesivos incrementaban los costos cargados a la línea de producción 6R80; las técnicas utilizadas para su reducción se
basaron principalmente en la implementación de un control basado en el Work In Process, control planeado para
retroalimentar los sistemas de gestión de materiales con la finalidad de que estos mostraran información certera. Asimismo
se realizaron balanceos de línea para reducir los caminares presentes y se dieron platicas al personal operativo sobre la
importancia de las implementaciones efectuadas, entre las que se incluye el sistema Kanban.
El involucrar al personal fue un reto importante, ya que muchos de ellos tenían aversión al cambio, no aceptaban de
forma positiva las ventajas que este proyecto podría generar para la empresa, para lograr su aceptación fue necesario dar
entrenamiento sobre las técnicas implementadas y sus ventajas. Asimismo las gerencias de producción y de materiales
jugaron un papel importante en la aceptación final ya que proporcionaron todo su apoyo al proyecto.
Una vez implementado el proyecto y con los resultados generados la empresa planea extender la implementación a
todas las líneas de producción existentes.
6. REFERENCIAS
1.
Schonberger, Richard J. (1987). “Técnicas Japonesas de Fabricación”. Editorial Limusa. México. ISBN-10 #
9681824547 / ISBN-13 # 9789681824549.
2.
Ohno, Taiichi (1995). “Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production”. Editorial Productivity Press
Inc. ISBN-10 # 0915299143.
3.
Gaither, Norman y Frazier, Greg (2000). “Administración de Producción y Operaciones”. Cuarta Edición.
Editorial Soluciones Empresariales. México. ISBN-10 # 9706860312 / ISBN-13 # 9789706860316.
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2014
4.
Hay, Edward J. (2003). “Justo a Tiempo: La Técnica Japonesa que Genera Mayor Ventaja Competitiva”. Editorial
Norma. Colombia. ISBN-10 # 9580470278 / ISBN-13 # 9789580470274.
5.
Heizer, Jay y Render, Barry (2004). “Principios de Administración de Operaciones”. Quinta Edición. Editorial
Pearson Education. México. ISBN-10 # 9702605253 / ISBN-13 # 9789702605256.
6.
Muñoz Negrón, David F. (2009).”Administración de Operaciones: Enfoque de Administración de Procesos de
Negocios”. Editorial Cengage Learning. México. ISBN-10 # 9708300748 / ISBN-13 # 9789708300742.
7.
Pérez Martínez, Leonardo Daniel (2012). “Reducción y Control de Inventarios en Línea 6R80”. Tesis de Grado de
Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
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OVERLAY: UNA GRAN AYUDA
Ing. Carmen Nereida Aguirre Valverde1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2 e Ing. Alma Delia Pérez Limón4
1
Grupo Dekko de México S.A. de C.V.
Avenida Henequén # 1107, Colonia Salvarcar
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32573.
2
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
3
Instituto Tecnológico de Los Mochis
Blvd. Juan de Dios Bátiz y 20 de Noviembre
Los Mochis, Sinaloa, México, C.P. 81200.
Resumen: Con el objetivo de mejorar la calidad del producto manufacturado, la empresa Grupo Dekko de México, ubicada
en Ciudad Juárez, Chihuahua, México; estableció un programa de ayudas visuales a escala 1:1 para ser utilizada en los
tableros de los arneses, que permitieran reducir los defectos que comúnmente se presentan en la línea de producción por
ensambles de arneses no conformantes contra el plano. Este tipo de ayudas visuales tienen como objetivo facilitar el
proceso de manufactura, ya que el personal de producción siempre encontrará la información del diseño, exactamente en el
lugar donde está haciendo su trabajo, asimismo la información estará siempre actualizada evitando problemas de
información incorrecta y obsoleta en las estaciones de trabajo. Como resultado de esta implementación la empresa ha
obtenido una reducción del 34.61% en los defectos de calidad, lo que ha impactado positivamente los índices de calidad de
las líneas de producción. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida para la
culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de Ciudad
Juárez.
Palabras clave: Ayudas visuales, estandarización, programa de computo AutoCad.
1. INTRODUCCIÓN
La intención de este artículo es presentar la implementación de un programa de ayudas visuales que ayuden a reducir los
defectos presentes en las líneas de producción de arneses de la empresa Grupo Dekko de México. Esta problemática ha
ocasionado continuas quejas de cliente que han afectado la imagen de la empresa para con sus clientes. Estas ayudas
visuales son llamadas overlays, que son ayudas visuales a escala 1:1, que se sobreponen sobre los tableros utilizados en el
área de producción; elaboradas utilizando el software AutoCad. Básicamente son un dibujo del arnés que se elabora
tomando como base el plano original del producto. Esto sustituye al ruteo y armado de un arnés a base de líneas colocadas
con cinta adhesiva y fixturas para los conectores, que anteriormente utilizaba la empresa, estas líneas se hacían respetando
las dimensiones que el cliente especificaba; sin embargo no se mostraba información adicional, que guiara al operador y
que previniera la ocurrencia de errores. Un factor adicional de la implantación de este sistema radicó en que actualmente es
utilizado por las empresas líderes dedicadas a la manufactura de arneses.
El overlay consiste en un plano a escala 1:1 colocado sobre una hoja de triplay, la cual va montada a un tablero, que
puede ser montada/desmontada fácilmente, lo que genera un ahorro por concepto de espacio y de costos, ya que
actualmente la empresa manufactura alrededor de 500 números de parte, divididas en familias y cada familia requiere un
tablero específico, con fixturas especiales para los conectores del producto, mismas que no serían necesarias con la
implementación del sistema de overlays. Con este proyecto se estima que solamente sería necesario un 50% del espacio que
actualmente utiliza la planta industrial, ya que una gran parte del espacio es utilizado para el almacenaje de los tableros,
asimismo se estima un ahorro aproximado de $25,000 pesos por tablero. La Figura 1 y Figura 2 presentan imágenes de los
tableros utilizados por la empresa, anteriores a la implementación de los overlays, en ellas es posible observar las fixturas
que ya no serían requeridas tras la implementación de las ayudas visuales sobrepuestas.
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Figura 1. Tablero sin ayudas visuales.
Figura 2. Tablero de fixturas.
2. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
Según Avilés (2012), un elemento utilizado en la transformación de las empresas fue la implementación de ayudas visuales.
Estas ayudas visuales consisten en fotos que ilustran el proceso de manufactura; en ellas se resaltan con texto los puntos
importantes de cada operación en el proceso y se incluyen instrucciones de inspección. Estas ayudas visuales son de gran
utilidad cuando se contrata nuevo personal, ya que de una forma simple y visual, le indica al operario lo que debe hacer y lo
que debe inspeccionar durante el proceso de integración. También sirven para recalcar algún cambio en el proceso de
ensamble para operarios más experimentados.
Los operarios nuevos muchas veces sienten miedo en hacer preguntas, sobre las operaciones de ensamble, por evitar la
percepción de que aún no conocen lo que tienen que hacer, las ayudas visuales proveen la información necesaria para que
estos puedan hacer el ensamble correctamente sin necesidad de tener que hacerle preguntas al encargado del área de
producción. Lo anterior también es conocido como estandarización, cuyas etapas serán presentadas en las subsecciones
siguientes.
2.1. Instrucciones de trabajo estandarizadas.
Como menciona Olofsson (2012) las instrucciones de trabajo estandarizadas son documentos diseñados para asegurar que
los procesos son consistentes, oportunos y repetibles. A menudo se imprimen y colocan cerca de la estación de trabajo. Para
el proyecto en cuestión las instrucciones de trabajo se encontraban distribuidas en la estación de trabajo, de tal manera que
el operador se apoyara completamente en ellas, como base y como guía; sin embargo no se encontraban colocadas donde se
realizaba la operación y por su formato (forma de libro) se tenía que buscar la actividad realizada lo que requería tiempo;
para el desarrollo de los overlays se utilizaron las mismas características pero sin la forma de libro y se colocaron sobre la
base que sería montada al arnés. Esto debido a que las instrucciones de trabajo estandarizadas proporcionan resultados que
ayudan a:
 Mejorar la calidad del producto terminado.
 Dar consistencia al producto terminado.
 Incrementar el grado de conocimiento y entendimiento del proceso.
 Ayudar a asegurar la seguridad del operario.
2.2. Estandarización.
Niebel y Freivalds (2009) mencionan que la estandarización y el seguimiento de estándares son necesarios para asegurar los
benéficos esperados, en este caso uno de los beneficios esperados fue disminuir los defectos en el ensamble del arnés. La
estandarización no surge de la nada, es imprescindible identificar todos los procesos de producción internos. Estos procesos
han de ser, inevitablemente, documentados. Ante todo, ha de ser posible conseguir y acceder a la información total de
manera precisa. Algo tan simple como la realización de manuales de procesos y procedimientos puede mejorar la
comunicación de todos los integrantes de la organización. Al mismo tiempo, se consiguen disminuir los tiempos de
proceso, de los productos, pues se detectan aquellas actividades que pueden ser realizadas automáticamente, si no en su
totalidad, sí en buena parte. Al tener todos los procesos definidos también es más fácil detectar los errores e intentar
mejorar las fases de esta estandarización.
2.3. Descripción de etapas.
García Criollo (2005) menciona que debido a la necesidad de unificar la forma de llevar a cabo las actividades por parte de
los generadores de un producto surge la estandarización, cuya finalidad es evitar desviaciones que puedan ocasionar
problemas en las actividades diarias, establecer un procedimiento para realizar determinada actividad bajo las mismas
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circunstancias y con el cual se obtendrán mejores resultados. El ciclo de estandarización está compuesto por tres etapas
básicas:
1. Primera etapa; establecer la operación estándar.
2. Segunda etapa; respetar la operación estándar.
3. Tercera etapa; mejorar la operación estándar.
3. DESARROLLO
La propuesta de ayudas visuales para la manufactura del arnés, permite a la empresa producir alrededor de 500 números de
parte sin la necesidad de generar un tablero por cada uno de estos números; cada número de parte requiere de una ayuda
visual, misma que se elabora en el programa AutoCad, utilizando como base los planos de producto, para obtener las
medidas exactas y realizar la ayuda visual a escala 1:1. Así como también tomando información del listado de materiales
(Bill of Materials), para identificar los componentes que se utilizan en cada arnés.
Durante la fase de implementación del proyecto se requirió el apoyo del departamento de control de producción, para
que se proporcionara la información de los números de parte que se programarían a producción, con una semana de
anticipación, esto con la finalidad de generar las ayudas visuales con tiempo suficiente, de tal forma que no se afectara la
programación.
3.1. Diagrama de flujo de proceso para la elaboración de los overlays.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Figura 3. Diagrama de flujo de proceso para la elaboración de overlays.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
El departamento de ingeniería encargado del proyecto requiere a producción un listado con los números de parte
programados a producir con una o dos semanas de anticipación; este listado lo proporciona el supervisor o jefe de
grupo.
El departamento de ingeniería, proporciona la lista y reparte las actividades a realizar entre los encargados del
proyecto, es decir, proporciona cada uno los números de parte con los que van a trabajar.
El encargado de elaborar el overlay, obtiene el plano original del número de parte así como también el listado de
materiales de la base de datos. En caso de que no se encuentre el plano, se requiere el documento al encargado del
departamento de ingeniería y de manufactura.
Posteriormente se comienza a trabajar en el programa AutoCad, agregando información clave a los detalles que
muestra el plano como son las medidas, la posición correcta de los conectores, el material plasmado en el listado
de materiales y que debe especificar el ovelay.
Una vez dibujado el arnés, se le agrega un cuadro con la información correspondiente al número de parte, fecha
de elaboración, área a la que aplica, quien lo elaboró. Así como otros detalles sobre el modelo.
Después de haber terminado de dibujar se revisa una vez más contra plano, que este correcto y completo. Se
imprime en escala 1:1.
Se envía el overlay al departamento de calidad, el cual revisa que cumpla con la especificación de producción que
el cliente requiere, posteriormente agrega la fecha de validación, sella y firma el overlay, lo cual es indicativo de
que el documento está aprobado por calidad.
Una vez aprobado por el departamento de calidad se plastifica y se envía a producción.
Los overlays aprobados se guardan en un contenedor en el área de producción.
3.2. Fábrica visual de las ayudas visuales a escala.
Primeramente se selecciona el número de parte al cual se le va a generar la ayuda visual, esto se realiza en base a los
requerimientos del departamento de control de producción, la Figura 4 presenta un plano del producto; como se puede
observar el plano del producto no reproduce el arnés a escala 1:1, asimismo la información mostrada se parece más a un
plano eléctrico, por tanto este documento no puede ser utilizado por el personal de manufactura para construir las piezas de
forma directa.
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Figura 4. Plano de producto.
Una vez seleccionado el número de parte y utilizando el software AutoCad se agregan al plano del producto las
anotaciones pertinentes en las distancias requeridas, haciendo uso de fotografías de componentes y de códigos de colores
que faciliten el entendimiento del proceso de manufactura del arnés por parte del personal operativo. La Figura 5 presenta
el plano del producto al cual se le agregaron imágenes que indican el tipo de conector requerido, las terminales requeridas
así como las secciones del arnés que requieren un proceso de encintado.
Figura 5. Dibujo del plano del producto en el software AutoCad.
La Figura 6 muestra otro ejemplo de plano de producto con las anotaciones, los tipos de conectores, los dispositivos
de sujeción, las terminales, las fotografías de cada uno de ellos y las distancias que permitan un mejor desarrollo del
proceso de manufactura del producto.
Figura 6. Overlay con anotaciones e imágenes de los componentes.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Una vez terminado el overlay, se traslada al departamento de calidad, quien realiza una auditoria de la información
contenida en la ayuda visual, comparándola contra los planos de producto distribuibles y no distribuibles, el listado de
materiales y una vez finalizada la auditoria (con la consiguiente corrección de todas las no conformancias localizadas), se
sella el overlay lo que indica que la ayuda visual puede ser utilizada por el departamento de producción para la manufactura
de los arneses (ver Figura 7).
SELLO
Figura 7. Ayuda visual con sello de calidad.
A continuación, la ayuda visual es plastificada y entregada al departamento de manufactura, quien coloca la ayuda
visual sobre un tablero y posteriormente colocan clavos en los lugares donde se ubicaran los conectores, requeridos por el
número de parte del arnés. La Figura 8 presenta un tablero con el overlay y los clavos montados previos al inicio de la
manufactura del arnés.
Figura 8. Overlay colocado en el tablero.
La Figura 9 muestra una ayuda visual ya aprobada por el departamento de calidad, esta imagen contiene cuatro
marcadores de identificación los cuales señalan los puntos principales que se agregan al archivo del plano del producto,
para que este pueda ser utilizado por personal del área de producción en el proceso de manufactura de arneses.
Figura 9. Overlay completo en AutoCad.
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Los marcadores de identificación plasmados en la Figura 9 indican lo siguiente:
1. Cuadro con la información del número de parte del overlay, la estación de trabajo en el cual va a estar ubicado este
documento, el nombre de la operación, el número de parte del producto al que aplica, el nombre de la persona que
generó el documento, la fecha, el número de páginas, el logo de la empresa y el distintivo de ayuda visual.
2. Número de parte del arnés, la revisión en la que se encuentra el plano, el sello con el cual el departamento de
calidad aprueba el documento, la fecha de revisión y la firma.
3. Fotografías de los conectores, de los clamps, de las terminales y demás componentes que el arnés requiera en el
listado de materiales, estas fotografías se colocan en un lugar cercano a la ubicación real del componente,
indicando en el plano el lugar exacto donde se colocará el componente.
4. Identificación de la información de las etiquetas que requiere el arnés.
La Figura 10 muestra una ayuda visual colocada en un tablero, ubicado en el área de manufactura del arnés, en esta
figura es posible observar el arnés montado sobre el overlay. Asimismo la Figura 11 presenta un acercamiento de una de las
áreas donde se colocan los conectores, ahí es posible observar una imagen del conector y las indicaciones para el
posicionamiento correcto.
Figura 10. Ayuda visual en área de trabajo con arnés en posición inicial.
Figura 11. Imágenes de componentes con indicaciones de posicionamiento.
Como anteriormente se mencionó, este proyecto ayudó a reducir el espacio dedicado al almacenamiento de los
tableros, ya que anteriormente se tenía que construir un tablero específico para cada una de las familias (de 1 a 3 números
de parte). Un ejemplo de esto es la Figura 12 que muestra un tablero en el cual se utilizan los overlays, fácilmente se
observa que tiene el espacio suficiente para colocar de 3 a 5 ayudas visuales (no importando si son de la misma familia o
no), las cuales pueden ser sustituidas por otras sin necesidad de cambiar de tablero o de agregar y quitar fixturas.
Anteriormente se utilizaban los tableros que incluían fixturas/pokayokes (ver Figura 13) las cuales podían utilizarse para
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producir de 1 a 3 modelos, estos tableros requerían 20 minutos para ser ajustados para la producción de otro número de
parte y requerían un área de almacenaje grande.
Figura 12. Tablero para overlays.
Figura 13. Tablero con fixturas.
Una vez terminado, el arnés pasa a la prueba eléctrica; esta prueba eléctrica es universal, ya que el tablero cuenta con
todos los pokayokes para realizar las pruebas eléctricas de la mayoría de los modelos que se manufacturan en la planta.
4. RESULTADOS
Los resultados obtenidos al implementar el proyecto de estadía en la empresa Grupo Dekko de México referente a las
ayudas visuales overlays se enumeran a continuación:
 Se elaboraron ayudas visuales a escala 1:1, para el 40% de los números de parte manufacturados, por la planta de
producción en el área de ensamble final.
 Se elaboraron ayudas visuales a escala 1:1, para el 80% de los números de parte manufacturados, por la planta de
producción en el área de subensamble.
 Se estimó un ahorro del $450,000 pesos que hubieran sido requeridos en caso de construir tableros y fixturas para
cada uno de los números de parte a los cuales se les elaboraron las ayudas visuales.
 Se redujeron los paros de línea en las áreas de manufactura, ya que al estar las ayudas visuales unidas a los
tableros se evitó que el departamento de calidad ordenara un paro de línea por documentos faltantes.
 Al estar las ayudas visuales unidas a la estación de trabajo, los operadores resuelven sus dudas en el mismo lugar
donde están realizando la operación, por tanto se redujeron las quejas de cliente ocasionadas por desconocimiento
del método de ensamble.
 Se facilitó el trabajo para el operador ya que puede acceder a la información de diseño en el mismo lugar donde
está realizando la operación, asimismo las alertas de calidad y las características críticas están colocadas en el
mismo lugar donde se realiza la operación.
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Lo anterior permite vislumbrar que con el uso del software AutoCad la empresa ha iniciado un proceso de creación y
estandarización de documentos que resultará en la reducción de costos del área de producción.
Gracias a la tecnología las empresas hoy en día pueden mejorar sus procesos, el utilizar las herramientas tecnológicas
ayuda a generar proyectos de mejora continua que redundaran en beneficios económicos. Actualizar el proceso de
manufactura de los arneses, mediante la utilización de los overlay fue de gran ayuda para la empresa, ya que esto permitió
colocar la información requerida para la manufactura de los productos exactamente donde se efectuaba la operación, que
condujo a la reducción de un 34.61% de la ocurrencia de defectos en las áreas de manufactura, lo cual puede ser observado
en la Figura 14 y la Figura 15.
Figura 14. Defectos semanales en el área de manufactura anterior a la implementación de los overlays.
Figura 15. Defectos semanales en el área de manufactura posterior a la implementación de los overlays.
5. CONCLUSIONES
La tecnología es una herramienta que permite mejorar los procesos, por tanto las empresas tienen que adaptarse a los
cambios tecnológicos, tienen que implementarlos y hacer uso de estas herramientas para mejorar sus índices de desempeño
o bien para reducir sus niveles de desperdicios. Como lo menciona Ynzenga (2012) para que una empresa sobreviva,
necesita adaptarse, pensar en nuevas fórmulas empresariales que sean sostenibles en el tiempo, benéficas para la sociedad y
el medio ambiente, asimismo es necesario hacer una revisión constante de la estrategia de una organización, su modelo de
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negocio, la formación y la investigación. La base de la creación comienza con el pensamiento, la reflexión y el estudio.
Aislarse y vivir de los éxitos del pasado no ayudará a resolver los problemas.
El generar las ayudas visuales para apoyar las operaciones de manufactura de una forma sencilla, solo fue posible
haciendo uso de las herramientas tecnológicas, ya que el uso del software AutoCad facilitó el proceso de desarrollo de este
documento. La importancia de utilizar este tipo de ayudas visuales no solo se centró en la ayuda al operador, sino que
también permitió obtener un mayor control en los procesos, reducir el índice de defectos en un 34.61%, así como también
evitar los paros de línea causados por cambio de tableros o por la adaptación de los tableros para manufacturar otros
números de parte de arneses.
Otra conclusión obtenida fue el tener la certeza de que al realizar una mejora dentro de la empresa, por más sencilla
que esta mejora sea, impactará en los métricos; en este proyecto los resultados demuestran que todo proceso debe mejorarse
continuamente y que una “simple ayuda visual” con la información correcta, actualizada y colocada en el lugar adecuado
proveerá beneficios económicos para la empresa.
6. RECOMENDACIONES
Como recomendación se sugiere el continuar con el proceso de implementación de los overlays hasta alcanzar la totalidad
de los números de parte de ensambles y subensambles que se manufacturan en la empresa. Asimismo se resalta la necesidad
de dar seguimiento a los siguientes puntos:
1. Utilizar solamente el software AutoCad para la generación de las ayudas visuales (estandarización del formato de
los overlays).
2. Mantener actualizadas las ayudas visuales (overlays) una vez que el producto tenga alguna modificación en su
nivel de revisión.
3. Generar una base de datos que permita controlar todos los overlays y su localización en la planta de producción.
Asimismo se propone mejorar las estaciones de trabajo, agregando aditamentos que eviten confusión en el método de
ensamble y por tanto que ayuden a reducir la ocurrencia de defectos.
7. REFERENCIAS
1.
García Criollo, Roberto (2005). “Estudio del Trabajo: Ingeniería de Métodos y Medición del Trabajo”. Editorial
McGraw Hill Interamericana. México. ISBN-10 # 9701046579 / ISBN-13 # 9789701046579.
2.
Niebel, Benjamín W. y Freivalds, Andris (2009). “Ingeniería Industrial: Métodos, Estándares y Diseño del
Trabajo”. Editorial Alfaomega. ISBN-10 # 9701509935 / ISBN-13 # 9789701509937.
3.
Avilés, Edwin (2012). “En Camino a una Manufactura de Clase Mundial”. Revista Información Empresarial
Especializada en Economía y Negocios. Editorial Medempres S.A.C.
4.
Olofsson, Oscar (2012). “Instrucciones de Trabajo: SWI”. Rescatado de la Dirección de Internet
http://cdiserver.mbasil.edu.pe/mbapage/BoletinesElectronicos/informacion%20empresarial/marzo%202005/tecnol
ogía _manufactura.htm
5.
Ynzenga, Felipe (2012). “Renovarse o Renovarse, esa es la Cuestión”. Rescatado de la Dirección de Internet
http:// www.sht.com.ar/archivo/opinion/renovarse.htm
6.
Aguirre Valverde, Carmen Nereida (2012). “Actualización de Overlays”. Tesis de Grado de Ingeniería en Procesos
y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA SEIS SIGMA PARA DISMINUIR LA
VARIACIÓN DE MEDICIÓN DE LA CARGA DEL RESORTE DE FRICCIÓN
Ing. Rodolfo Gabriel Jasso Jasso1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2, Ing. Alma Delia Pérez Limón3 y
M.I. Miguel Ángel Sáenz Beltrán4
1
Continental Guadalajara Services México S.A. de C.V.
Luis Bleriot # 6720, Parque Industrial Panamericano
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
2,4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
3
Instituto Tecnológico de Los Mochis
Blvd. Juan de Dios Bátiz y 20 de Noviembre
Los Mochis, Sinaloa, México, C.P. 81200.
Resumen: El siguiente documento, presenta la implementación de la metodología de Seis Sigma en la línea de producción
NVLDII, en la empresa Continental, ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua, México; la finalidad buscada con la
implementación de esta metodología radica en reducir los índices de piezas rechazadas en la línea de producción, durante el
proceso de ensamble del resorte de fricción en la válvula, lo que ayudará a incrementar el grado de satisfacción del cliente.
Dentro de las fases del DMAIC utilizadas, se hace uso de gráficos de Ishikawa para la determinación de la causa raíz del
problema, asimismo se hace uso de gráficos de control, de estudios de capacidad de procesos y del análisis de repetibilidad
y reproducibilidad. Lo que da como resultado un proceso con la habilidad para cumplir con los requerimientos específicos
del cliente y una tendencia descendente en los costos asociados al número de piezas defectuosas producidas en la línea de
producción. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida para la culminación de los
estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez.
Palabras clave: Seis Sigma (DMAIC), gráfico de Ishikawa, capacidad de procesos, estudios de repetibilidad y
reproducibilidad, gráficos de control.
1. INTRODUCCIÓN
La empresa Continental ha notado un incremento en la cantidad de piezas rechazadas en la línea de producción NVLDII,
esta falla se le denomina como carga alta del resorte de fricción y se presenta en la estación de trabajo S25A-070. La Figura
1 muestra la cantidad de piezas defectuosas encontradas durante los primeros 4 meses del año 2012, en la cual es posible
observar una tendencia ascendente en la cantidad de rechazos. Esto ha generado una disminución en la productividad de la
línea, paros continuos de la línea de producción y un aumento en los costos por scrap, ya que el subensamble que se
produce en la estación mencionada no se puede retrabajar, ni desensamblar para una posterior recuperación de
componentes.
Figura 1. Cantidad de rechazos en estación de trabajo S25A-070 en la línea de producción NVLDII.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Por ello, se ha decidido implementar la metodología Seis Sigma para la solución de esta problemática, ya que como
mencionan Gitlow y Levine (2005), esta metodología ayuda a identificar, reducir y eliminar defectos de cualquier producto,
proceso y transición. Esto debido a que Seis Sigma es una estrategia dinámica, flexible y es una iniciativa de procesos que
ayuda a una organización a descubrir soluciones. Usando Seis Sigma para identificar y corregir los mayores problemas,
creará datos reales que descubrirán soluciones previamente desconocidas, soluciones que permanecerían ocultas sin la
implementación de la metodología. Lo que mueve este proceso es el método DMAIC, el cual es un acrónimo de las cinco
fases interconectadas que conforman los proyectos de Seis Sigma:
1. Define / Definir.
2. Measure / Medir.
3. Analyze / Analizar.
4. Improve / Mejorar.
5. Control / Controlar.
Este sistema brinda mejoras significativas y medibles en los procesos productivos; puede ser usado cuando un producto
o proceso de la empresa no cumple con las especificaciones definidas por los clientes o cuando los índices de evaluación no
presentan resultados satisfactorios.
2. FASES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SEIS SIGMA
La metodología de Seis Sigma fue aplicada por primera vez por Motorola en 1986, para ofrecer un mejor producto o
servicio, más rápido y al costo más bajo. La sigma (σ) es una letra tomada del alfabeto griego que es utilizada en estadística
como una medida de variación; se basa en la curva de la distribución normal y consiste en ejecutar una serie de pasos para
obtener el control de los procesos, de la calidad y la optimización de los procesos industriales. La finalidad principal
buscada con esta metodología es la reducción de los costos asociados a la baja calidad, los cuales son ocasionados por:
a) Fallas internas de los productos defectuosos, retrabajo y problemas en el control de los materiales.
b) Fallas externas de los productos regresados por el cliente, garantías y penalizaciones.
c) Evaluaciones del producto debido a inspección del proceso y producto, utilización, mantenimiento y calibración de
equipos de medición de los procesos y productos, auditorias de calidad y soporte de laboratorios.
d) Prevención de fallas debido al diseño del producto, pruebas de campo, capacitación a trabajadores y mejora de la
calidad.
Es por esto que se decide aplicar la metodología Seis Sigma en los procesos industriales, para prevenir el costo de baja
calidad y con ello tener procesos, productos y servicios eficientes. Al aplicar Seis Sigma en el análisis de los procesos
industriales se pueden detectar rápidamente problemas en producción como son los cuellos de botella, los productos no
conformantes, las pérdidas de tiempo y etapas críticas del proceso, es por esto que es de gran importancia esta metodología
(Gitlow y Levine, 2005).
Betsi (2002) define Seis Sigma como un manejo disciplinado de datos, enfocado hacia un proceso de mejora continua
de la calidad y la productividad con resultados en la rentabilidad de la organización. La Figura 2 despliega las cinco fases
que conforman la metodología Seis Sigma, a continuación se presenta una breve explicación de cada una de las fases, las
cuales son mencionadas por George, Maxey, Rowlands y Upton (2004) en su libro The Lean Six Sigma Pocket Toolbook:
 Paso 1 - Definir; en esta fase el equipo del proyecto de Seis Sigma identifica un proyecto para su mejora basado en
objetivos de la empresa, las necesidades y los requerimientos del cliente. Seis Sigma se centra en solucionar un
problema con una solución desconocida. Para lograr esto se tiene que definir el problema en términos medibles y
concretos. Identificando las características críticas para la calidad (CTQ) y creando un mapa de procesos para ser
mejorado con objetivos medibles y tangibles.
 Paso 2 - Medir; en esta fase el equipo empieza a colectar la información adecuada (datos). Las medidas críticas
necesarias para evaluar el éxito del proyecto son identificadas y determinadas; la capacidad inicial y la estabilidad
del proyecto se determinan para establecer una base para la medición; la inversión, el proceso y los indicadores de
rendimiento son identificados. Una vez el proyecto tiene una definición clara, con indicadores medibles, el proceso
será estudiado para determinar los pasos clave y un plan operativo definido para medir los indicadores.
 Paso 3 - Analizar; en esta fase el equipo determina las causas del problema y la forma de cómo resolver la
problemática. Esto implica descubrir la razón del por qué se generan los defectos, identificando la causa de la
variación en el proceso. En esta fase también es posible descubrir diversos escenarios de mejora y en base al
análisis de cada uno de ellos, se determinará cual tiene el mejor impacto en el beneficio de la empresa.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
 Paso 4 - Mejorar; esta fase es considerada de transición, ya que se mejora el proceso actual hasta la
implementación de las acciones correctivas detectadas en la fase de análisis y con ello se soluciona la problemática
que dio inicio al proceso de Seis Sigma. Asimismo, en esta fase, el equipo identifica y cuantifica los efectos de no
implementar la totalidad de las acciones correctivas o como afectara al proceso si el tiempo de implementación no
se realiza con celeridad; para evaluar este impacto, el equipo desarrolla un análisis de costo-beneficio.
 Paso 5 - Controlar; en esta fase es necesario establecer un sólido plan de vigilancia, de seguimiento, de
aseguramiento de que las lecciones aprendidas se han implementado y de que las herramientas están colocadas en
su lugar para asegurar que las variables que impactan al proceso permanecen dentro de los niveles aceptables a
través del tiempo, lo que permite que los beneficios obtenidos con la implementación de la mejora se mantengan.
Asimismo en esta fase se realiza la documentación del proyecto, para que los nuevos procedimientos y las lecciones
aprendidas se mantengan, y proporcionen ejemplos concretos para la organización en proyectos futuros. Por último,
el equipo identifica futuras oportunidades de proyectos Seis Sigma.
Figura 2. Fases de la metodología Seis Sigma.
3. HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN SEIS SIGMA
La metodología Seis Sigma utiliza herramientas estadísticas para conocer los problemas del área de producción, determinar
la causa de los defectos, y mediante este entendimiento, implementar mejoras que impacten los niveles de calidad de la
empresa. Las herramientas utilizadas por la metodología Seis Sigma son:
a) Diagrama de Flujo de Procesos; esta herramienta permite conocer las etapas del proceso analizado y ayuda a
determinar cuáles son las etapas críticas del proceso, utilizando un método estructurado que muestre las secuencias
de las actividades llevadas a cabo en el proceso.
b) Diagrama de Causa y Efecto; esta herramienta es utilizada para detectar las relaciones múltiples de la causa y los
efectos de los problemas presentes en el proceso, para su construcción la industria de la manufactura, agrupa las
causas utilizando las 6 M’S que son maquinaria, método, mano de obra, materiales, medio ambiente y mediciones.
c) Diagrama de Pareto; esta herramienta se aplica para identificar los problemas principales en un proceso, su
construcción es similar a un histograma, estando las barras ordenadas de mayor a menor, con la finalidad de
facilitar la identificación de los problemas con mayor frecuencia, posteriormente centrar sus esfuerzo en analizar y
posteriormente eliminar estos problemas. Este diagrama permite identificar fácilmente el principio Pareto que dice
“el 20% de las causas resuelven el 80% del problema…”.
d) Histograma; es una gráfica que presenta una serie de categorías (defectos, fallas,…) en forma de barras colocadas
sobre un eje horizontal, la frecuencia se encuentra desplegada en el eje vertical, por lo general se agrupan en forma
gaussiana conteniendo los límites inferior, superior y una tendencia central.
e) Gráfica de Tendencias; es una ayuda gráfica para el control de las variaciones de los procesos administrativos y
de manufactura. es utilizada para representar datos del comportamiento de un sistema durante el tiempo, asimismo
se usa para tomar acciones correctivas antes de que la tendencia afecte negativamente al proceso.
f) Gráfica de Control; esta herramienta es útil para asegurar que un proceso productivo se mantiene dentro de los
límites de control superior e inferior definidos para el proceso, de acuerdo a su valor medio característico, esto
permite de manera objetiva determinar si el proceso se encuentra en control o fuera de control, asimismo muestra
cuando la frontera demarcada por los límites de especificación es sobrepasada o tiene una tendencia a ser
sobrepasada lo que permite ejecutar acciones correctivas.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
g) Diagrama de Dispersión; el diagrama de dispersión es una técnica estadística utilizada para estudiar la relación
entre dos variables. La relación entre dos variables se representa mediante una gráfica de dos dimensiones en la
que cada relación está dada por un par de puntos (uno para cada variable). La variable del eje horizontal “x”
normalmente es la variable causa y la variable del eje vertical “y” es la variable efecto. La relación entre dos
variables puede ser positiva o negativa. Si es positiva, significa que un aumento en la variable causa “x” provocará
una aumento en la variable efecto “y” y si es negativa significa que una aumento en la variable “x” provocará una
disminución en la variable “y”.
h) Modelo de Regresión; esta herramienta es un método estandarizado para localizar la correlación entre dos grupos
de datos y para crear un modelo de predicción. Puede ser usado para analizar las relaciones entre una sola variable
predictora y una sola variable de respuesta, múltiples variables predictoras y una sola variable de respuesta, y
varias variables predictoras entre sí.
i) Capacidad de Procesos; esta herramienta estadística permite predecir en qué grado el proceso cumple las
especificaciones, apoya a los diseñadores de producto o de proceso en sus modificaciones, especifica
requerimientos de desempeño para un nuevo equipo, ayuda a seleccionar a los proveedores adecuados, ayuda a
reducir la variabilidad en el proceso de manufactura y a planear la secuencia de producción cuando hay un efecto
interactivo de los procesos en las tolerancias.
j) Estudios de Repetibilidad y Reproducibilidad; los estudios R&R analizan la variación existente entre las
mediciones realizadas con un instrumento de medición (repetibilidad) y la variación de las mediciones realizadas
por el operador del instrumento de medición (reproducibilidad). El propósito de estos estudios es verificar que la
variabilidad del sistema de medición sea insignificante con respecto a la variabilidad del producto que se mide.
4. DESARROLLO DEL PROYECTO DE SEIS SIGMA
La implementación de Seis Sigma en la línea de producción NVLDII, se realizó siguiendo las fases DMAIC, durante este
procedimiento estructurado fue posible determinar las causas que originaron los errores durante las operaciones de
ensamble del resorte de fricción, esto fue posible gracias al uso de herramientas estadísticas recomendadas en la
metodología de Seis Sigma. A continuación se presentan los pasos y las actividades realizadas en la empresa.
4.1. Fase de Definir.
El propósito de esta fase es identificar el problema a resolver, estratificando tanto como sea posible, determinar que
producto es el que está siendo afectado por el problema de calidad, la línea donde se hace, el equipo específico.
Posteriormente ya se puede definir el problema y la oportunidad de mejora. Pande, Neuman y Cavanagh (2002) señalan que
en esta fase se trata de detectar cual es el problema, se definen los críticos para la calidad con base en la voz del cliente, se
determina el impacto que tiene para el negocio la realización del proyecto, las metas, el alcance y los ahorros financieros.
El problema de carga incorrecta (alta o baja) del resorte de fricción en la línea de producción que produce la válvula
NVLDII del cliente BMW fue identificado como crítico el día 16 de febrero de 2012, ya que en un período de una hora se
detectaron 44 subensambles defectuosos en la línea de producción, este alto número de piezas no conformantes originó una
revisión de la estación de trabajo 070 por parte de mantenimiento, ingeniería de proceso y confiabilidad lo que resultó en un
paro de línea de 2 horas de duración. Este problema ha generado, desde el momento de su detección, pérdidas para la
empresa de $10,678 dólares. La Figura 1 muestra la cantidad de rechazos en la línea de producción durante los primeros
cuatro meses del año.
4.2. Fase de Medir.
En esta fase se selecciona la variable a ser medida, se define la forma en que se realizara la medición, se establece un plan
de recolección de los datos y se realiza la recolección de los datos. El éxito del proyecto dependerá de que tan precisos,
claros y confiables sean los datos recolectados.
En el caso de la problemática atendida por el proyecto de Seis Sigma, primeramente se determinó realizar un análisis
de Pareto, esto con la finalidad de conocer si el problema identificado en el fase de definición (carga incorrecta del resorte
de fricción) estaba considerado como el problema crítico del proceso, tanto en costo como en frecuencia, para ello se
realizó un gráfico de los productos no conformantes generados en la línea de producción NVLDII, el cual confirmó que el
problema de calidad con mayor frecuencia fue el encontrado en la fase de definición (ver Figura 3), una vez confirmado lo
anterior se realizó un diagrama de Ishikawa para identificar las posibles causas que generaban el problema de calidad
observado (ver Figura 4).
60
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Una vez elaborado el diagrama de Ishikawa, se realizaron sesiones de lluvia de ideas en la que participaron personal
de producción, de calidad, de proceso y de mantenimiento, en estas sesiones se evaluaron cada una de las causas
potenciales y los posibles planes de acción que se tenían que implementar para corregir la problemática. Sin embargo por
consenso general las causas principales relacionadas con las mediciones fueron consideradas con mayor probabilidad de ser
la fuente de la variación, ya que estas están relacionadas directamente con la estación de trabajo 070, que es donde se
detectó el problema; para verificar lo anterior se planteó la realización de un estudio de capacidad de proceso y un análisis
de repetibilidad y reproducibilidad a la estación de trabajo, resultados que se presentaran y comentaran en la fase de análisis
que se presenta posteriormente.
Defectos de Línea NVLDII de BMW
700
100
600
Frecuencia
400
60
300
40
200
20
100
Defecto
0
ión
icc
Fr
Frecuencia
Percent
Cum %
Percent
80
500
0
n
co
a
rg
ca
lla
Fa
ta
al
de
h
it c
sw
416
60.2
60.2
de
n
c ió
ra
lib
ca
ala
M
ca
n
ció
ra
lib
a
Di
200
28.9
89.1
a
gm
f ra
40
5.8
94.9
lc
ma
do
ca
olo
23
3.3
98.3
r
Ot
as
12
1.7
100.0
Figura 3. Diagrama de Pareto.
Figura 4. Diagrama de causa y efecto.
4.3. Fase de Analizar.
En esta fase se lleva a cabo el análisis de los datos obtenidos en la fase de medición, con el propósito de identificar la causa
raíz del problema estudiado. La información obtenida proporcionará las evidencias de las fuentes de variación y del
desempeño no satisfactorio del proceso, posteriormente esta información será utilizada para la mejora del proceso y para
realizar un análisis comparativo acerca de si la mejora implementada impactó de forma benéfica los métricos de la empresa.
Durante la fase de medición se estableció por parte del equipo multidisciplinario la necesidad de realizar un estudio de
capacidad de proceso, de repetibilidad y reproducibilidad, posterior a la verificación de la normalidad de los datos, la Figura
5 y la Figura 6 presentan los resultados obtenidos al ingresar los datos al software Minitab.
Para el estudio de capacidad de proceso (ver Figura 5) se tomó una muestra de 125 piezas de la línea de producción, y
se comparó la medición de la carga del resorte de fricción obtenida en la estación S25A-070 contra los límites de
especificación definidos por el cliente (plasmados en los planos de producto), el valor de CP y de CPK obtenidos fueron de
0.87 y 0.65 respectivamente, que al compararlo contra el valor mínimo aceptado por la empresa (CP = CPK = 1.66) es
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
indicativo que el proceso no tiene la habilidad de entregar piezas de acuerdo a la especificación del cliente. También se
presenta en la Figura 6 los resultados del estudio de repetibilidad y reproducibilidad de la estación de trabajo S25A-070.
Estos resultados al ser comparados con los resultados históricos de la línea de producción, indicaron que la estación de
trabajo fue decreciendo en sus métricos con el paso del tiempo, sin embargo al ser revisadas las piezas en una estación de
verificación fuera de línea, se observó que las resultados entraban en la categoría de los falsos rechazos, por tanto se
determinó que el problema no eran las piezas sino el sistema de verificación utilizado y que este tendría que ser revisado
para determinar mejoras potenciales o para encontrar elementos mecánicos desgastados.
Estudio de Capacidad de Proceso de Carga del Resorte de Fricción
LSL
USL
P rocess Data
LS L
160
Target
*
USL
240
S ample M ean
209.874
S ample N
125
S tD ev (Within)
15.3969
S tD ev (O v erall) 15.2715
Within
Overall
P otential (Within) C apability
Cp
0.87
C P L 1.08
C P U 0.65
C pk
0.65
O v erall C apability
Pp
PPL
PPU
P pk
C pm
165
O bserv ed P erformance
P P M < LS L
0.00
P P M > U S L 8000.00
P P M Total
8000.00
180
E xp. Within P erformance
P P M < LS L
599.31
P P M > U S L 25195.00
P P M Total
25794.31
195
210
225
0.87
1.09
0.66
0.66
*
240
E xp. O v erall P erformance
P P M < LS L
545.76
P P M > U S L 24264.52
P P M Total
24810.27
Figura 5. Estudio de capacidad de procesos.
Gage R&R (ANOVA) for Data
Reported by : R.Jasso
Tolerance:0.160N -0.240N
M isc:
G age name:
D ate of study :
Components of Variation
Data by Sample
80
% Contribution
Percent
% Study Var
40
0
0.26
0.24
0.22
Gage R&R
Repeat
Reprod
1
Part-to-Part
2
3
4
Sample Range
R Chart by Nido
1
2
3
4
5
0.02
7
8
9
10
0.26
0.01
UCL=0.00918
_
R=0.00357
LCL=0
0.00
1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 91 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 910
0.24
0.22
Sample
1
2
3
1
2
3
4
5
6
5
6
Sample * Nido Interaction
0.26
0.22
1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 91 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 910 1 2 3 4 5 6 7 8 910
Nido
0.26
Average
_
_
UCL=0.24612
X=0.24247
LCL=0.23882
0.24
Sample
4
Nido
Xbar Chart by Nido
Sample Mean
5
6
Sample
Data by Nido
6
1
2
3
4
0.24
5
0.22
6
1
2
3
4
5
6
Sample
7
8
9
10
Figura 6. Estudio de repetibilidad y reproducibilidad.
4.4. Fase de Mejorar.
En la fase anterior el equipo multidisciplinario determinó las características de la línea de producción a mejorar y con ello
reducir la fuente de variación presente en la estación de trabajo S25A-070 de la línea de producción NVLDII, la cual
provocaba que los sistemas de medición de la línea reportaran falsos rechazos. Mediante un análisis del equipo instalado se
sabe que el sistema de medición utiliza un actuador (SMAC). Por recomendación del departamento de manufactura se
implementó en este equipo un servomotor con la finalidad de facilitar el ensamble del resorte en el cuerpo, proporcionando
mayor estabilidad en el posicionamiento del producto y una mayor fuerza al ensamblar las piezas. Otra recomendación
provista por el equipo multidisciplinario radicó en robustecer el sistema de medición de la carga del resorte de fricción,
agregando a la estación de trabajo una celda de carga que permitiera una medición del resorte más precisa.
62
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Posteriormente a la implementación de las mejoras a la estación de trabajo S25A-070, se efectuó nuevamente un
estudio de capacidad de proceso, teniendo este estudio la finalidad de realizar un análisis comparativo y con ello determinar
si la mejoras implementadas tuvieron un impacto en los índices de CP y CPK presentes en el proceso productivo. En la
Figura 7 es posible observar la estación de trabajo con las mejoras implementadas.
Figura 7. Estación de trabajo S25A-070.
Una vez implementada la mejora se observó una reducción en la cantidad de piezas detectadas con valor de carga
bajo y alto en el resorte de fricción. Asimismo con el resultado obtenido en el estudio de capacidad de procesos, para el cual
se utilizó la herramienta de Sixpack Capability presente en el software Minitab, se observó que el valor del CP y CPK
fueron de 4.30 y 3.73 respectivamente, valores muy superiores al 1.66 requerido por la empresa, con lo que se concluye
que, con la implementación de la mejora, se tuvo una mejoría notables, en los indicadores del proceso. Aunado a esto la
herramienta estadística utilizada permitió visualizar la normalidad de la característica de variabilidad estudiada, su gráfico
de control X–R y la dispersión de las observaciones en la gráfica de subgrupos, la Figura 8 muestra los resultados del
estudio estadístico.
Estudio de Capacidad de Proceso Sixpack de Carga de Resorte de Fricción
Xbar Chart
Capability Histogram
Sample Mean
200
LSL
S pecifications
LS L 160
U S L 240
_
_
X=194.67
195
190
LCL=190.51
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
165 176 187 198 209 220 231
R Chart
Normal Prob Plot
Sample Range
16
A D : 0.428, P : 0.307
UCL=15.23
_
R=7.20
8
0
LCL=0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
184
Last 25 Subgroups
Values
Within
StDev 3.097
Cp
4.30
Cpk
3.73
PPM
0.00
195
5
10
15
192
200
208
Capability Plot
205
185
USL
UCL=198.82
20
25
Within
Overall
Overall
StDev 3.075
Pp
4.34
Ppk
3.76
Cpm
*
PPM
0.00
Specs
Sample
Figura 8. Estudio de capacidad de proceso utilizando la herramienta Sixpack de Minitab.
63
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
4.5. Fase de Controlar.
En la etapa de controlar se establecen controles estadísticos que permitan garantizar la mejora a largo plazo, comprobar el
sistema de medida, las causas de variación, medir el beneficio comparando el antes y el después. Se deben incluir planes de
control que aseguren a estas mejoras mantenerse en el tiempo límite especificado.
Ya con las mejoras implementadas en la estación S25A-070, se procedió a monitorear el sistema de medición
utilizando piezas maestras y registrando los datos en un formato de control, asignado para su monitoreo y registro al
departamento de calidad (ver Figura 9). La frecuencia de verificación del sistema de medición fue establecida en tres veces
por turno, al principio, a la mitad y final de turno.
Monitoreo de Carga del Resorte de Fricción
Planta:
Inspector:
Fecha:
Inicio de Turno
Master
Estación = S25A-070
Línea = NVLDII-01
Media = 0.2570N
Límite inferior = 0.2470N
Límite superior= 0.2670N
Master
Estación = S25A-070
Línea = NVLDII-02
Media = 0.2570N
Límite inferior = 0.2470N
Límite superior= 0.2670N
Master
Estación = S25A-070
Línea = NVLDII-03
Media = 0.2570N
Límite inferior = 0.2470N
Límite superior= 0.2670N
Mitad de Turno
Final de Turno
Nido 1
Nido 2
Nido 3
Nido 4
Nido 5
Nido 6
Nido 1
Nido 2
Nido 3
Nido 4
Nido 5
Nido 6
Nido 1
Nido 2
Nido 3
Nido 4
Nido 5
Nido 6
Observaciones:
Figura 9. Hoja de registro de lecturas de piezas maestras en estación S25A-070.
Adicional al monitoreo diario de la estación, con las piezas maestras, se implementó un control estadístico del proceso
centrado en el uso del gráfico de control X-R, que pueda ser utilizado como una herramienta de mejora continua, que
provea información del comportamiento del proceso y con esta información, aplicar acciones correctivas antes de que se
presenten los problemas de calidad.
5. RESULTADOS
Mediante la implementación de la metodología Seis Sigma en la estación de trabajo S25A-070 de la línea de producción
NVLDII, se notó un incremento en los índices de capacidad de proceso y se disminuyó, casi en su totalidad, la cantidad de
piezas detectadas como defectuosas por la estación de trabajo. Este problema del sistema de medición, ayudó a romper la
ceguera de taller que se tenía en las áreas de producción, ya que el problema de los falsos rechazos se presentaba desde el
mes de enero y no se había tomado ninguna acción correctiva en la línea de producción para acabar con esta problemática,
64
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
sino que se implementó una doble verificación en una estación fuera de línea lo que incrementaba los costos de labor de la
pieza, sin que esto fuera debidamente registrado. Es decir la empresa solamente atacaba el efecto y no la causa.
La hoja de registro y el gráfico de control X-R implementados, permite a la empresa, ejecutar acciones correctivas
cuando el sistema de producción tenga una tendencia que lo lleve a producir piezas no conformantes y no cuando el
problema de ya se encuentra presente.
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Como conclusión se enfatiza que la metodología Seis Sigma proporciona una herramienta de mejora continua, eficaz a
través del uso de herramientas estadística que son aplicadas en la mejora de los procesos, la satisfacción del cliente y la
optimización de los recursos. Las erogaciones asociadas a las implementaciones de este tipo de proyectos, deben ser vistas
como una inversión que se recuperará en corto y mediano plazo. En el caso del proyecto presentado en este documento,
además de las mejoras en los niveles de capacidad de proceso y en la reducción de las piezas detectadas como defectuosas,
se mostró a la administración de la planta que los costos generados por el material no conformante ($10,678 dólares)
hubieran sido fácilmente evitables con la implantación de un sistema de monitoreo basado en los gráficos de control X-R. Y
que estos sistemas solamente serían eficientes con un monitoreo a conciencia de ellos, manteniéndolos como documentos
vivos que sean utilizados para ver la posición y la tendencias del sistema productivo, con respecto a sus límites de control y
no como documentos que sirvan solo de evidencia para auditorias de los sistemas de calidad.
La Figura 10 presenta los costos asociados a la línea de producción NVLDII referentes a los rechazos de piezas
detectadas como no conformantes, en esta figura claramente se observa una tendencia descendente que permite visualizar el
impacto positivo que tuvo el proyecto de Seis Sigma de reducción de carga del resorte de fricción para la empresa.
Como recomendaciones, se propone compartir la experiencia del equipo multidisciplinario en este proyecto con otros
equipos, así como proveer soporte a otras líneas de producción de Continental para la implementación de la metodología
Seis Sigma.
Figura 10. Costos de la línea NVLDII asociados a piezas detectadas como no conformantes.
7. REFERENCIAS
1.
Pande, Peter S.; Neuman, Robert P. y Cavanagh, Roland R. (2002). “Las Claves de Seis Sigma: La Implantación
con Éxito de una Cultura que Revoluciona el Mundo Empresarial”. Editorial McGraw Hill / Interamericana de
España S.A. ISBN-10 # 8448137531 / ISBN-13 # 9788448137533.
2.
Betsi, Harris Ehrlich (2002). “Transactional Six Sigma and Lead Servicing: Leveraging Manufacturing Concepts
to Archieve World-Class Service”. Editorial Taylor & Francis. ISBN-10 # 1574443259 / ISBN-13 #
9781574443257.
3.
George, Michael; Maxey, John; Rowlands, David y Upton, Malcolm (2004). “The Lean Six Sigma Pocket
Toolbook: A Quick Reference Guide to 70 Tools for Improving Quality and Speed”. Editorial McGraw Hill.
ISBN-10 # 0071505733 / ISBN-13 # 9780071505734.
65
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
4.
Gitlow, Howard Seth y Levine, David M. (2005). “Six Sigma for Green Belts and Champions”. Editorial Pearson
Education. ISBN-10 # 013117262X / ISBN-13 # 9780131172623.
5.
Jasso Jasso, Roldolfo Gabriel (2012). “Disminución de la Variación en la Medición de la Carga del Resorte de
Fricción en la Estación S25A-070 de NVLDII BMW (Seis Sigma)”. Tesis de Grado de Ingeniería en Procesos y
Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
66
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
PLAN DE ENTRENAMIENTO PARA OPTIMIZAR UNA LÍNEA DE
PRODUCCIÓN
Ing. David Ortiz Martínez1, Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín2 y M.A. Joaquín Fernando Ríos Cabello3
1
Electrolux de Juarez S.A. de C.V.
Avenida San Isidro # 4251, Colonia El Barreal
Ciudad Juárez, Chihuahua, México. C.P 32720.
2,3
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez Chihuahua, CP. 32695
Resumen: El artículo que a continuación se presenta destaca la importancia que tiene la capacitación y el desarrollo de los
recursos humanos en toda organización o empresa, sin importar su naturaleza. Se describen las fases en que se desarrolla un
proceso de entrenamiento del recurso humano que se encuentra laborando en la industria maquiladora, de forma que pueda
constituirse en la mejor inversión para enfrentar los retos del futuro. Las fases de entrenamiento que se describen incluyen
la detección de las necesidades de entrenamiento, la identificación de los recursos requeridos, el diseño del plan de
entrenamiento, la ejecución del plan y posteriormente la evaluación, el control y el seguimiento del plan de
entrenamiento. Lo anterior con la finalidad de potencializar las capacidades humanas, desarrollar las habilidades y las
aptitudes de los trabajadores requeridas por la organización. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía
industrial, requerida para la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez.
Palabras clave: Capacitación basada en la ingeniería de entrenamiento, programa de capacitación por proyectos,
capacitación para la calidad y la productividad.
1. INTRODUCCIÓN
Como lo menciona Mendoza Núñez (2010) el entrenamiento es la educación profesional que busca adaptar al hombre a
determinado cargo. Sus objetivos se sitúan a corto plazo, son limitados e inmediatos, buscando dar al individuo los
elementos esenciales para el ejercicio de un cargo y preparándolo de manera adecuada.
El entrenamiento es un proceso educativo a corto plazo, aplicado de manera sistemática y organizada, mediante el
cual las personas aprenden conocimientos, actitudes y habilidades, en función de objetivos definidos. El cual implica la
adquisición de conocimientos específicos relativos al trabajo, actitudes frente a aspectos de la organización, de la tarea, del
ambiente y el desarrollo de habilidades. Cualquier tarea, compleja o sencilla, implica los aspectos anteriores.
Debido a que es un proceso educacional a corto plazo, es necesario que las personas aprendan conocimientos,
aptitudes y habilidades en función de objetivos definidos, involucra el término educacional, ya que a lo largo de la vida las
personas han estado en un proceso de aprendizaje continuo, incorporando nuevas experiencias de diversas situaciones a su
formación, derivado de influencias recibidas del ambiente social, cuyo resultado natural es la adaptación a las normas, a los
valores sociales vigentes y aceptados.
Por tanto es posible decir, que el entrenamiento es la educación profesional que adapta al hombre para un cargo o
función dentro de una organización, e implica la transmisión de conocimientos, ya sea información de la empresa, de sus
productos, servicios, su organización, su política, etc. Asimismo, implica un desarrollo de habilidades, entendido como un
entrenamiento orientado a las tareas y operaciones que van a ejecutarse, este entrenamiento debe permitir el desarrollo del
capital humano, al mismo tiempo que a la organización (García Criollo, 2005).
El proceso de adiestramiento en el puesto es altamente adaptable a las diferencias individuales de aprendizaje por la
relación instructor-aprendiz (proceso de enseñanza uno a uno). También se puede asumir que dado que el aprendiz ha sido
seleccionado para las tareas en las cuales está asignado y en las cuales se capacita, estará muy motivado al inicio de la
experiencia de aprendizaje y, dado que esta es poco formal, continuara en el mismo nivel de motivación.
67
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2. OBJETIVOS
Los objetivos buscados con la implementación del plan de entrenamiento se enlistan a continuación:
1. Proporcionar oportunidades para el desarrollo personal continuo, no sólo en su cargo actual, sino también en otras
funciones en las cuales puede ser considerada la persona.
2. Cambiar la actitud de las personas, bien sea para crear un clima más satisfactorio entre los empleados, aumentar su
motivación o hacerlos más receptivos a las técnicas de supervisión y gerencia.
3. Reducción del riesgo de accidentes de trabajo y aumento de la seguridad de los trabajadores.
4. Elevación de la moral y satisfacción del obrero.
5. Incremento de la producción.
6. Disminución en los retrasos de la producción.
7. Acortamiento del tiempo de fabricación.
También se esperan mejoras en la eficiencia con la actualización de las ayudas visuales y un mejor control del
inventario de materia prima con la determinación de inventarios mínimos de operación.
3. METODOLOGÍA
Niebels y Freivalds (2009) señalan que el entrenamiento llena el vacío entre lo que alguien está capacitado para hacer y lo
que puede llegar a ser capaz de hacer. Su primer propósito es asegurar lo más pronto posible, que la gente pueda alcanzar
un nivel aceptable en su trabajo. Con base en lo anterior, el entrenamiento actúa mejorando las capacidades y el
conocimiento que se requieren para elevar el nivel de desempeño en el trabajo actual, o para desarrollar un potencial para el
futuro.
Para incorporar y mantener un programa efectivo el Departamento de Recursos Humanos requiere:
 Entender los principios básicos de la forma en que aprende la gente, esto permitirá planear y dirigir los programas
de entrenamiento.
 Conocer el concepto del entrenamiento sistemático, cosa que se debe hacer para obtener resultados.
 Saber cómo identificar las necesidades de entrenamiento y desarrollo.
 Estar en capacidad de planear programas de entrenamiento y desarrollo que satisfagan las necesidades
identificadas. Esto incluye cursos formales e informales y cursos dentro o fuera del trabajo.
 Saber cómo obtener y utilizar técnicas apropiadas de entrenamiento.
 Entender cómo obtener lo mejor de los programas de desarrollo gerencial.
 Tomar medidas para evaluar los resultados de los programas de entrenamiento y desarrollo, posteriormente utilizar
tales resultados para incrementar su efectividad.
La metodología utilizada en este plan de entrenamiento se basa en la capacitación por proyectos que asocia la
actividad que se realiza en la empresa a los planes de capacitación, tomando como referencia que en cualquier proyecto se
fusionan todas las actividades para lograr un objetivo común, la capacitación por proyectos se define como el diseño, puesta
en marcha y evaluación de un programa de capacitación que responde a los objetivos de una acción o proyecto estratégico
de la empresa y está encaminado a garantizar que las personas implicadas reciban los conocimientos y habilidades que les
permitan materializar los cambios organizacionales o tecnológicos que la acción o proyecto producirá en la empresa.
Esta metodología implica un proceso continuo y cíclico en el cual la organización industrial debe involucrar a todos
los trabajadores para lograr el desarrollo de la organización. La Figura 1 despliega un diagrama que muestra el
funcionamiento del plan de capacitación por proyectos.
4. CONDICIONES PARA UN APRENDIZAJE EXITOSO
De acuerdo a Villanueva Varela (2010) el entrenamiento funciona mejor si se basa en la apreciación de la forma en que la
gente aprende y enfatiza diez condiciones que se requieren para un aprendizaje exitoso, que son:
1. El aprendiz tiene que estar motivado para aprender y lo estará si piensa que ello le va a reportar algún beneficio
personal.
2. El aprendiz debe obtener satisfacciones por el aprendizaje.
3. Deben establecerse los patrones y las metas de desempeño para el aprendiz.
4. El aprendiz necesita guía en términos de un sentido de dirección y retroalimentación con respecto a su progreso.
68
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
5. El aprendizaje es un proceso activo, no pasivo. La gente aprende mejor haciendo y participando que limitándose a
atender.
6. Las técnicas de entrenamiento deben utilizarse discriminadamente, para ajustarse a los objetivos del programa de
entrenamiento y a las necesidades del aprendiz.
7. Los métodos de aprendizaje deben variarse para mantener el interés.
8. Se debe dar un margen de tiempo para asimilar el aprendizaje. En la planeación de cursos y en la revisión del
progreso debe recordarse siempre la existencia de la curva de aprendizaje, la cual representa el tiempo necesario
para adquirir capacidades.
9. El aprendiz necesita que se le refuerce la conducta correcta. En otras palabras, necesita saber cuándo lo está
haciendo bien, para asegurar que obtenga buenos hábitos y capacidades y lo estimule a aprender más.
10. Como proceso, el aprendizaje puede operar a diferentes niveles de complejidad, dependiendo del cargo.
Consecuentemente, los programas y las técnicas de entrenamiento tienen que ajustarse a cada caso.
Figura 1. Diagrama de capacitación por proyectos.
5. DESARROLLO
Anterior a la implementación de este proyecto, la empresa tenía establecido para el aprendizaje de cada una de las
estaciones de trabajo un tiempo de un mes posterior a que el operador inicie el entrenamiento en las actividades, tiempo
suficiente para que el operador tenga la habilidad de realizar las operaciones requeridas en la estación de trabajo en un
tiempo igual al tiempo estándar; con la implementación del plan de entrenamiento, basado en la capacitación por proyectos
se espera reducir este tiempo de aprendizaje a dos semanas. Las actividades llevadas a cabo para la implementación de plan
de capacitación en la empresa Electrolux son presentadas a continuación.
Para iniciar con el programa de entrenamiento, primeramente se requirió una actualización de todas las ayudas
visuales que se utilizaban en la empresa, estas ayudas no eran actualizadas desde el 2010 y por consiguiente no
representaban el proceso utilizado para el ensamble de los productos, esta actualización fue llevada a cabo conforme al
entrenamiento dado a la gente, cuidando a detalle los puntos críticos de calidad y de seguridad.
Se generaron ayudas visuales físicas de los procesos no documentados, esto para asegurar que el personal tuviera
información de primera mano, en el área de trabajo, de los diferentes componentes que se manejan de acuerdo al modelo a
69
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
producir. Estas ayudas visuales proporcionaron soporte para el entrenamiento en piso del personal de nuevo ingreso,
sirviendo como punto de referencia para las actividades de ensamble durante el desempeño de su función.
Para el análisis de operaciones, de tareas y sistemas de adquisición de habilidades, la Tabla 1 muestra el formato
propuesto para dar seguimiento a la secuencia del entrenamiento planeado y que es aplicado al personal de nuevo ingreso,
para poder programar, hacer y ejecutar los planes de capacitación y así poder optimizar el área. Este control permitió
registrar los entrenamientos con el objetivo fundamental de proveer la secuencia de habilidades a los operadores para el
manejo de cada una de las estaciones de trabajo presentes en la línea de producción.
Tabla 1. Plan de entrenamiento.
Para el registro de las habilidades de los operadores con respecto al manejo de los equipos, se propuso el formato
desplegado en la Tabla 2, este entrenamiento es proporcionado “in situ” cuando la carga de trabajo de producción baje de
nivel, de esta forma los operarios tendrán entrenamiento en todos los equipos presentes en la línea de producción y estarán
preparados para realizar la actividad cuando la empresa así lo requiera. Para realizar este entrenamiento es necesario tomar
en cuenta los puntos:
a) Tipos de energía que se manejan en las máquinas.
b) Enseñar donde se localiza el candado para cortar energías.
c) Ubicar los puntos claves de cada estación de trabajo.
d) El tipo de mantenimiento y su frecuencia en cada una de las máquinas.
e) Cuales productos químicos se utilizan cuando se hace mantenimiento preventivo.
En la tabla 3 se presenta un ejemplo del entrenamiento detallado por día que se provee a personal de nuevo ingreso
durante su primera semana en la empresa.
Tabla 2. Entrenamiento de operadores en maquinaria.
70
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
Tabla 3. Plan de entrenamiento detallado para personal de nuevo ingreso durante la primera semana.
Una vez definido el tipo de capacitación requerido, el siguiente paso fue registrar los métricos para evaluar la
efectividad de la capacitación, para esto se definió que el índice a utilizar era la comparación del tiempo utilizado por el
operador para efectuar la operación, comparada contra el tiempo estándar asignado a la estación de trabajo. Midiéndose esto
a través del tiempo, obteniendo el primer registro al tercer día del entrenamiento, posteriormente al cumplirse la primera
semana y finalmente al cumplirse la segunda semana. En la Figura 2 y la Tabla 4 se despliegan los resultados obtenidos en
la estación de producción de pedestales, en los primeros tres días, se observa que el porcentaje máximo de aprendizaje,
después de 10 observaciones, alcanzado por el operador fue de 66.43% en promedio.
71
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tabla 4. Tabla de tiempos y porcentaje de aprendizaje en los primeros 3 días.
Número de
Observaciones
Tiempo Estándar
(Segundos)
Tiempo de Operación
Registrado (Segundos)
Porcentaje
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
35.7
36.6
33.2
34.0
32.0
31.0
32.5
31.6
30.0
29.9
60.50%
59.02%
65.06%
63.53%
67.50%
69.68%
66.46%
68.35%
72.00%
72.24%
Figura 2. Porcentaje de aprendizaje en los primeros 3 días.
Transcurrida una semana se realizó un segundo estudio para determinar el porcentaje de aprendizaje promedio,
mostrando la Tabla 5 y la Figura 3 los resultados, donde se observa que hubo un incremento del 24.72% quedando el índice
de porcentaje de aprendizaje en 91.15% en promedio.
Tabla 5. Tabla de tiempos y porcentaje de aprendizaje en la primera semana.
Número de
Observaciones
Tiempo Estándar
(Segundos)
Tiempo de Operación
Registrado (Segundos)
Porcentaje
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
25.0
25.9
26.3
24.3
23.5
22.6
22.6
22.3
22.9
22.4
86.40%
83.40%
82.13%
88.89%
91.91%
95.58%
95.58%
96.86%
94.32%
96.43%
72
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Figura 3. Porcentaje de aprendizaje en la primer semana.
Por último, una vez transcurridas dos semanas desde el inicio del entrenamiento se realizó un tercer estudio, la Tabla 6
y la Figura 4 contienen los resultados del tercer estudio, y como puede observarse en promedio se tiene un 99.54% de
aprendizaje en promedio. Asimismo se observa que dos semanas fueron suficientes para obtener tiempos de operación de
un 98.63 % al 100% del tiempo estandar de la operación y no un mes que la empresa tenia establecido.
Tabla 6. Tabla de tiempos y porcentaje de aprendizaje en la segunda semana.
Número de
Observaciones
Tiempo Estándar
(Segundos)
Tiempo de Operación
Registrado (Segundos)
Porcentaje
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.9
21.9
21.8
21.8
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
21.6
98.63%
98.63%
99.08%
99.08%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
Figura 4. Porcentaje de aprendizaje en la segunda semana.
Asimismo se propuso la aplicación de las 5’S para facilitar el entrenamiento en el área de producción, ya que tener
una estación ordenada permite un rápido aprendizaje de las actividades, por ello se planteó una propuesta de ordenamiento
73
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
de la estación de trabajo al supervisor de producción, al jefe de grupo, al departamento de materiales y al ingeniero
industrial del área, para para establecer planes de común acuerdo acerca de la llegada de la materia prima, en el momento
en que es requerida, evitando almacenaje dentro de las estaciones de trabajo, además de reducir herramientas del área de
trabajo que no son necesarias para las operaciones de manufactura.
Es muy importante al hacer algún movimiento, tener el claro cuáles serán las ventajas y desventajas, para lo cual se
tiene que hacer un estudio para evaluar los distintos escenarios de los niveles de producción, por ello se realizó un análisis
de tiempos y movimientos. Al hacerlo, fue necesario considerar la seguridad de los empleados, junto con otros factores
tales como luminosidad, ventilación, temperatura, ruidos, etc.; de igual forma se analizó la calificación y flexibilidad del
personal requerido, así como el número de trabajadores necesarios en cada momento y el trabajo realizado.
Para lograr el objetivo de este reacomodo y liberación de espacio se tomaron en cuenta el volumen de producción, los
tiempos de abastecimiento de materiales, la opinión de los trabajadores del área (operadores, técnicos de procesos, jefe de
grupo, supervisor de producción, materialistas e ingeniero industrial), para diversos escenarios de demanda, lo anterior para
considerar la cantidad de material presente en la línea de producción y evitar acumulamiento innecesario.
Tabla 7. Material requerido y frecuencia de abastecimiento en estación de producción de pedestales.
Producción Componente
Cantidad
Cantidad
Cantidad de
Contenedores
Frecuencia de
Diaria
Requerida
Total
Piezas por
Requeridos por
Abastecimiento
por Pieza
Requerida
Contenedor
Semana
por Contenedor
30
16,500
7,800
10.58
4.25 horas
550
Tornillo
30
24,000
7,800
15.39
2.92 horas
800
Frontal
30
36,000
7,800
23.07
1.95 horas
1,200
30
48,000
7,800
30.77
1.46 horas
1,600
2
1,100
10,500
0.52
86.54 horas
550
Tornillo
2
1,600
10,500
0.76
59.21 horas
800
Lateral
2
2,400
10,500
1.14
39.47 horas
1,200
2
3,200
10,500
1.52
29.61 horas
1,600
2
1,100
13,000
0.42
107.14 horas
550
Tuercas
2
1,600
13,000
0.62
72.58 horas
800
Laterales
2
2,400
13,000
0.92
48.91 horas
1,200
2
3,200
13,000
1.23
36.59 horas
1,600
1
550
30
83.33
0.54 horas
550
Riel de
1
800
30
133.33
0.34 horas
800
Transporte
1
1,200
30
200.00
0.23 horas
1,200
1
1,600
30
266.67
0.17 horas
1,600
Para los cálculos presentados en la Tabla 7 se consideró un turno laboral de 9 horas. Asimismo estos cálculos
ayudaron a tener en las estaciones de trabajo solo el material necesario, esto evitó que las estaciones estuvieran saturadas de
materiales, lo que anteriormente resultaba un estorbo en el momento del entrenamiento ya que impedía el libre tránsito de
los operadores o bien ellos tenían que invertir tiempo para evitar obstáculos que terminaba resultando en un incremento en
su tiempo de operación y por tanto un decremento en la posibilidad de realizar las actividades acorde al tiempo de ciclo
definido.
La Tabla 8 indica el número de trabajadores requeridos por cada uno de los escenarios considerados para la demanda
(requerimientos de producción). Para el caso de la estación de producción de pedestales, cuando se tiene el escenario de
demanda alta, la estación física no es una limitante ya que cualquier mesa puede ser adaptada para realizar esta actividad, la
clave para realizar la operación son las herramientas eléctricas (en este caso desarmadores eléctricos).
Tabla 8. Cantidad de operadores requeridos por escenario de demanda.
Escenario de Demanda
Operadores Requeridos
450
15
800
20
1,200
25
1,600
35
74
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Con el presente estudio se determinó que el tiempo requerido para el entrenamiento en la operación, del personal de nuevo
ingreso, se puede reducir de cuatro a dos semanas, sin afectar la curva de aprendizaje, ya que el tiempo de operación se
alcanza en este nuevo plazo. Se analizaron los requerimientos de materia prima en la estación de trabajo para evitar
acumulamientos, mejorar el orden y limpieza como parte de una implementación de la técnica de 5´S en el área, con el cual
se despejaron espacios para facilitar las labores de producción evitando distractores en el entrenamiento, como parte del
proceso de mejoramiento continuo se realizó la actualización de todas las instrucciones de trabajo y las ayudas visuales
ubicadas en las líneas de producción, con el propósito de que estas reflejaran las actividades realizadas en la línea de
producción y facilitaran el plan de entrenamiento al estar estas operaciones estandarizadas.
Los beneficios obtenidos, posteriores a la implementación del plan de entrenamiento y del desarrollo sistemático del
personal fueron:
 Brindar a la organización la capacidad y la habilidad que ésta necesita para lograr sus objetivos estratégicos.
 Acortar el tiempo de aprendizaje de tal forma que los nuevos reclutas alcancen el nivel de desempeño del
trabajador experimentado, tan rápida y económicamente como sea posible.
 Mejorar la eficiencia y la efectividad de los empleados.
 Ayudar a la gente a desarrollar sus habilidades naturales, de tal forma que la compañía pueda satisfacer sus
requerimientos futuros de recursos humanos en términos tanto de calidad como de cantidad, dentro de la
organización.
Estos beneficios y resultados obtenidos solo fueron posibles por un cambio de visión de la organización, consistente en
considerar al entrenamiento como inversión y no como obligación, esto permitió enfocar los recursos para optimizar el plan
de entrenamiento lo que resultó en operadores entrenados en la mitad del tiempo que históricamente se consideraba (de 30
días a 15 días).
7. REFERENCIAS
1.
García Criollo, Roberto. (2005). “Estudio del Trabajo: Ingeniería de Métodos y Medición del Trabajo”. Editorial
McGraw-Hill Interamericana. México. ISBN-10 # 9701046579 / ISBN-13 # 9789701046579.
2.
Niebel, Benjamín W. y Freivalds, Andris (2009). “Ingeniería Industrial: Métodos, Estándares y Diseño del
Trabajo”. Editorial Alfaomega. ISBN-10 # 9701509935 / ISBN-13 # 9789701509937.
3.
Mendoza Núñez, Alejandro. (2010). “Capacitación para la Calidad y la Productividad”. Editorial Trillas. México.
ISBN-10 # 6071706327 / ISBN-13 # 9786071706324.
4.
Villanueva Varela, Arturo (2010). “De los Recursos Humanos al Capital Humano”. Editorial Trillas. México.
ISBN-10 # 6071705177 / ISBN-13 # 9786071705174.
5.
Ortiz Martínez, David (2012). “Plan de Entrenamiento para Optimizar una Línea de Producción”. Tesis de Grado
de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
75
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
REDUCCIÓN DE DEFECTOS POR MEDIO DE SEIS SIGMA
Ing. Alma Delia Santiago Espinoza1, Dr. Ivan Juan Carlos Pérez Olguín2, M.C. Miriam Margarita Ruíz Sánchez3 y
M.C. Nerthy Fabiola Guevara Fierro4
1
Electrolux de Juárez S.A. de C.V.
Avenida San Isidro # 4251, Colonia El Barreal
Ciudad Juárez, Chihuahua, México. C.P 32720.
2,3,4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
Resumen: Una de las metodologías utilizadas para la reducción de los defectos presentes en cualquier instalación industrial
es la metodología de Seis Sigma, esta hace uso de un proceso sistemático que permite identificar, reducir y controlar las
fuentes de variación que están afectando las salidas de un proceso productivo. Para el caso específico de esta investigación,
la empresa Electrolux de Juárez manufactura aparatos electrodomésticos que por su volumen son susceptibles a recibir
golpes durante el proceso productivo o durante el transporte entre las estaciones de trabajo, lo anterior ha impactado
negativamente los índices de calidad utilizados por la empresa y ha generado costos de retrabajo por $46,162.00 pesos
mensuales; por ello se decidió aplicar un análisis de Seis Sigma apoyándose además en un análisis de mapeo de procesos y
de un reforzamiento del programa 5’S. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida
para la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de
Ciudad Juárez.
Palabras clave: Seis Sigma, 5’S, mapeo de proceso, reducción de defectos.
1. INTRODUCCIÓN
Electrolux de Juárez es una empresa fundada en el año 2005 dedicada a la manufactura de aparatos electrodomésticos, el
proceso de manufactura incluye desde el moldeo de los componentes plásticos, el formado de los componentes metálicos,
hasta el ensamble final de los electrodomésticos. Sin embargo el campo de acción del proyecto de estadía presentado en
este documento se centra en el área de gabinetes donde el defecto principal, que hace que el producto sea rechazado por
calidad, son los golpes presentes en la estructura del gabinete.
Por tanto, es este problema el monitoreado en el análisis de Seis Sigma, mientras el producto está siendo ensamblado
en cada una de las áreas de subensambles. Seis Sigma es una estrategia de mejora continua que busca identificar las causas
de los errores, defectos y retrasos de los diferentes procesos de negocio, enfocándose en los aspectos que son críticos para
el cliente (Gutiérrez y De la Vara, 2004), se basa en la utilización de herramientas estadísticas para el diseño del producto o
del proceso, con la finalidad de optimizar las salidas mediante el control de las entradas.
Por tanto, uno de los objetivos buscado en esta investigación es identificar las causas que están originando el defecto
identificado por el departamento de calidad, problema que está afectando la satisfacción del cliente. Otro objetivo es reducir
el nivel de desperdicio de los gabinetes por golpes durante en el proceso de ensamble. De acuerdo con el proceso interno
definido y establecido en el sistema de calidad (ISO-9000) si un componente no cumple con la calidad necesaria para
formar parte del producto, este será considerado como desperdicio para la empresa si el defecto presente en la pieza es
originado por problemas de proceso; será considerado problema del proveedor cuando se trate de un golpe detectado por la
inspección de entrada donde se agregara una etiqueta roja al material. Los modelos de gabinetes identificados con mayor
frecuencia de daños son el Bottom Mount y el Top Mount. Dichos componentes son colocados en la estructura externa del
producto manufacturado, por tanto cualquier defecto cosmético provoca que el cliente final no acepte estas piezas.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2. MARCO TEÓRICO
Como lo señala Polesky (2006) dentro de Seis Sigma se tienen diferentes metodologías a utilizar, dependiendo la selección
de la metodología del objetivo buscado con la implementación y del tipo de proceso/servicio estudiado. Entre estas
metodologías se encuentran:
 DMAIC (Define - Measure - Analyze - Improve - Control), esta metodología es utilizada para mejoramiento de
procesos ya existentes.
 DMADV (Define - Measure - Analyze - Design - Verify), se usa para el rediseño de procesos que no alcanzan los
objetivos de mejora después de que ya se ha aplicado un proceso de mejoramiento continuo.
 IDOV (Identify - Design - Optimize - Validate), se aplica a procesos o productos nuevos en los cuales no existe
ningún tipo de medición disponible que pueda ser utilizada como referencia.
 CQDFSS (Commercial - Quality - Design - For - Six - Sigma), se utiliza para la búsqueda y el aseguramiento en la
introducción de productos o servicios al mercado.
De las cuales fue seleccionada la metodología DMAIC para su utilización en este proyecto de mejoramiento continuo,
ya que se tiene como objetivo la mejora de un proceso que ya existe dentro de la empresa.
2.1. Análisis de calidad.
A continuación se presentan tres definiciones de calidad, esta información fue rescatada del blog de NeoEase (2009) del
artículo “La Calidad como Filosofía de Gestión”:
 Joseph Juran señala que la calidad significa “que un producto sea adecuado para su uso”, consiste en la ausencia
de deficiencias, en aquellas características que impiden la satisfacción del cliente. Una forma de calidad está
orientada a los ingresos y consiste en aquellas características del producto que satisfacen necesidades del
consumidor y como consecuencia de eso producen ingreso. En este sentido, una mejor calidad generalmente cuesta
menos.
 Philip Crosby enfatiza que la calidad es hacer que la gente haga mejor todas las cosas importantes que de
cualquier forma tiene que hacer. Incluye a la alta dirección como a los niveles más bajos de la organización. El
autor está más estrechamente asociado con la idea de “cero defectos” que formuló en 1961. Para Crosby, la
calidad es conformidad con los requerimientos, lo cual se mide por el costo de la no conformidad. Esto quiere
decir que al utilizar este enfoque se llega a una meta de “cero defectos”.
 Kauro Ishikawa menciona que dentro de un proceso de control de la calidad total, es necesario implementar un
sistema que haga uso de las siete herramientas. Como parte de un sistema que permita implementar mejoras
mediante un proceso estructurado, evitando la práctica de a prueba y error.
Ishikawa estaba interesado en cambiar la manera de pensar de la gente con respecto a su trabajo. Para él, la calidad era
un proceso constante que siempre podía ser llevado un paso más.
2.2. Los principios básicos.
Ishikawa (1997) en su libro Introducción al Control de Calidad, menciona las siete herramientas, como un conjunto de
técnicas gráficas de gran utilidad para la solución de problemas enfocados a la calidad de los productos, que pueden ser
utilizadas por personas con poca formación en el área de estadística para el análisis de procesos productivos. Las siete
herramientas son:
1. Los diagramas de Pareto.
2. Los diagramas de causa - efecto / espina de pescado / Ishikawa.
3. Los histogramas.
4. Los gráficos de control.
5. Los diagramas de dispersión.
6. Los diagramas de estratificación.
7. Las hojas de verificación.
Si bien Ishikawa admitió que no todos los problemas se podían resolver con estas herramientas, consideró que era
posible encontrar una solución en el 95% de los casos y que el operario de planta podía utilizarlas eficazmente. Si bien
algunas de las herramientas habían sido bien conocidas en otra época, Ishikawa las organizó específicamente para mejorar
el control de la calidad. La teoría de Ishikawa era manufacturar a bajo costo. Dentro de su filosofía de calidad él menciona
que la calidad debe ser una revolución de la gerencia. El control de calidad es desarrollar, diseñar, manufacturar y mantener
un producto de calidad. Sin embargo la aportación de mayor uso de Ishikawa (considerada la más valiosa) es el diagrama de
causa - efecto que tiene gran aplicación para la determinación de la causa raíz de cualquier problema de calidad.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2.3. Aplicaciones de análisis.
La importancia de analizar los golpes en los gabinetes radica en identificar con exactitud el área del proceso donde se
genera este defecto y la razón por la cual se genera. Solamente con esta información se podrán implementar medidas de
contención y de erradicación que permitan reducir los índices de piezas defectuosas y por consiguiente la cantidad de
rechazos de piezas en proceso. Por esta razón primeramente se realizó un bosquejo de la línea de producción mediante su
ubicación en el plano de distribución en planta, para ello tuvo que actualizarse la información disponible en la empresa ya
que los planos no reflejaban el lugar ni la distribución de las instalaciones físicas. Asimismo se revisaron los objetivos
estratégicos, tácticos y los posibles conflictos que puedan surgir entre ellos al implementar el proyecto de mejoramiento
continuo.
3. DESARROLLO
El proyecto surge debido a los altos índices de piezas no conformantes reportados por calidad, este alto número de piezas
no conformantes ha provocado que componentes de los electrodomésticos tengan que ser consideradas como desperdicio,
lo que implica un retrabajo a los productos, con su consiguiente penalización en costos. Es por ello que la empresa
decidió atacar el problema a través de la metodología DMAIC. Con el objetivo de reducir las partes por millón de
defectos en el área Post Foam y evitar el envío de refrigeradores no conformantes al área de retrabajos, se realizó
primeramente un análisis de todas las estaciones de trabajo para localizar la estación con mayor riesgo, como resultado de
este análisis se determinó que el área de ensamble del Bottom Mount y el Top Mount, por la manipulación que se le da al
producto, son las más riesgosas, la Figura 1 presenta algunas de las actividades realizadas en esta área y algunos de los
implementos que tiene esta área, los cuales que pueden provocar daño al producto.
Figura 1. Área de ensamble de Bottom Mount y Top Mount.
Haciendo el uso de la herramientas del Seis Sigma se procedió a identificar las causa potenciales de las fallas, para
ello se revisó todo el proceso de la línea y con ello determinar las condiciones del proceso. Gutiérrez y De la Vara (2004)
señalan que Seis Sigma es una metodología de la gestión de calidad, centrada en el control de procesos cuyo objetivo es
lograr disminuir el número de defectos en la entrega de un producto o servicio al cliente. La meta de Seis Sigma es producir
piezas con un máximo de 3.4 defectos por millón de oportunidades, entendiéndose como defecto, a cualquier
producto/servicio que no logra cumplir los requerimientos del cliente.
Obtener 3.4 defectos en un millón de oportunidades es una meta ambiciosa si se considera que en el proceso
estudiado el porcentaje de defectos es cercano al 6% (60,000 partes por millón de defectos), por ello la importancia de este
proyecto.
La metodología Seis Sigma seleccionada se basa en el DMAIC, que consiste en cinco etapas bien definidas:
1. Define; en la fase de definición, se identifican los posibles proyectos Seis Sigma, que deben ser evaluados por la
dirección para evitar la infrautilización de recursos.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2.
Measure; la fase de medición, consiste en la caracterización del proceso, identificando los requisitos clave de los
clientes, las características clave del producto (o variables del resultado) y los parámetros (variables de entrada)
que afectan al funcionamiento del proceso y a las características o variables clave.
3. Analyze; en la fase de análisis, el equipo analiza los datos actuales e históricos. Se desarrollan y comprueban
hipótesis sobre posibles relaciones de causa - efecto utilizando las herramientas estadísticas pertinentes.
4. Improve; en la fase de mejora, el equipo trata de determinar la relación causa - efecto (relación matemática)
entre las variables de entrada y la variable de respuesta que interese para predecir, mejorar y optimizar el
funcionamiento del proceso
5. Control; la fase de control, consiste en diseñar y documentar los controles necesarios para asegurar que lo
conseguido, mediante el proyecto Seis Sigma, se mantenga una vez que se hayan implantado los cambios.
Mismas que fueron aplicadas y que se encuentran implícitamente incluidas en las actividades mencionadas
posteriormente.
En el gráfico de Pareto, desplegado en la Figura 2, se muestran los defectos encontrados durante cinco meses, en esta
figura es posible observar que los golpes en el Bottom Mount y en el Top Mount, son los que tienen la mayor frecuencia.
Figura 2. Diagrama de Pareto de defectos.
Las dos categorías Bottom Mount y Top Mount representan el 80.40% de los defectos, sin embargo las áreas
ocupadas por estos dos componentes son grandes, por tanto fue necesario realizar un análisis de localización de los
defectos (en este caso los golpes) con la finalidad de determinar si los defectos se presentaban solamente en un área
específica del componente o de forma uniforme. Los resultados de este análisis pueden ser observados en la Tabla 1 y en
la Figura 3 se despliega la división de las áreas para la clasificación de las zonas de los golpes.
Tabla 1. Cantidad de defectos por zona del componente.
Zona
Zona L1
Zona L4
Zona L5
Zona L7
Zona L9
Zona F3
Zona F7
Zona R1
Zona R2
Zona R5
Zona R7
Zona R8
Bottom Mount
Cantidad
Zona
1
Zona R9
5
Zona M3
1
Zona B1
5
Zona B3
1
Zona B4
1
Zona B6
14
Zona B7
28
Zona B9
7
1
1
1
Cantidad
15
8
10
3
8
3
30
11
Zona
Zona L1
Zona L4
Zona L5
Zona L6
Zona L7
Zona L9
Zona F3
Zona F7
Zona F9
Zona R1
Zona R2
Zona R3
Top Mount
Cantidad
Zona
2
Zona R4
1
Zona R6
1
Zona R7
1
Zona R8
1
Zona R9
1
Zona B1
1
Zona B3
1
Zona B4
1
Zona B6
2
Zona B7
11
Zona B9
9
Cantidad
2
3
1
3
2
1
1
1
2
32
4
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Figura 3. Componentes divididos por áreas.
Una vez identificados lo defectos que contenían el mayor número de frecuencias, se procedió a revisar las actividades
realizadas en el área de ensamble del Bottom Mount y Top Mount en la línea de gabinetes de refrigeradores, esta revisión
se realizó incluyendo personal ajeno al área de trabajo, con la finalidad de reducir la ceguera de taller. Durante la revisión
se encontraron diversas causas potenciales las cuales fueron registradas en un formato de mapeo de proceso, el cual se
puede observar en la Figura 4, estas causas fueron revisadas por un equipo multidisciplinario que mediante un proceso de
lluvia de ideas y la utilización de diagramas de Ishikawa, recomendaron acciones correctivas y dueños para cada una de
ellas.
Figura 4. Mapeo de proceso, golpes en gabinetes.
La Figura 4 solamente incluye una porción de las implementaciones aplicadas a la línea de producción de ensamble de
gabinetes; en total se aplicaron 106 mejoras para resolver problemas que afectaban al Bottom Mount y 99 mejoras que
80
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
afectaban al ensamble del Tom Mount. Lo anterior con la finalidad de entregar productos con calidad a los clientes en el
tiempo estipulado.
4. RESULTADOS
Entre las acciones implementadas se incluyeron cambios en los métodos y en las instrucciones de trabajo. Estos cambios
permitieron reducir la frecuencia de los golpes en los gabinetes, en la estación de trabajo de ensamble de Bottom Mount y
Top Mount. Asimismo se generó una muestra tipo que sirviera como referencia para establecer criterios de aceptación y de
rechazo del producto, lo que permite aclarar dudas que surjan durante el proceso de manufactura (ver Figura 5).
La reducción de los golpes impactó también en los costos asociados al retrabajo de estas piezas, al inicio del proyecto
la empresa reportaba un costo asociado de $46,162.00 pesos mensuales, posterior a la implementación el costo asociado a
actividades de retrabajo por defectos estéticos es de $13,580.00 pesos mensuales.
Figura 5. Muestra tipo de gabinetes.
Al inicio del proyecto y posterior a la utilización del diagrama de Pareto, se identificaron 238 piezas defectuosas en un
lapso de cinco meses, de un total de 4,200 piezas inspeccionadas, posteriormente a la implementación de las acciones
correctivas propuestas se encontraron 16 defectos en un mes, de un total de 850 piezas inspeccionadas. Para determinar si el
proyecto redujo la cantidad de defectos, se realizó una prueba de hipótesis de dos proporciones:
H 0: p 1 = p 2
H1: p1 ≠ p2
Para lo cual se estableció un valor alpha del 5%, la Figura 6 presenta el resultado estadístico obtenido, concluyéndose
que la frecuencia de defectos anterior a la implementación de las acciones correctivas disminuyó una vez implementadas
estas mejoras.
Figura 6. Resultados de prueba de dos proporciones.
Aunado a lo anterior se procedió a implementar un plan de reentrenamiento y certificación, al personal del área de
Bottom Mount y Top Mount, así como al personal de nuevo ingreso. Consistente en las actividades que pueden causar
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
daños a los gabinetes e incremento en los costos por retrabajo, tomando como referencia los métodos y las instrucciones de
trabajo actualizadas.
Una vez entrenado el personal, se estableció una evaluación final del aprendizaje del entrenamiento y solo hasta que el
empleado obtuviera su certificación podría ingresar a laborar a la estación de trabajo, lo anterior asegura que las
implementaciones realizadas se mantengan con el paso del tiempo, lo que evita la recurrencia del problema por concepto de
no seguimiento a los métodos y las instrucciones de trabajo.
5. CONCLUSIONES
Mediante este proyecto se obtuvieron resultados satisfactorios para la empresa ya que fue posible reducir la proporción de
defectos de 5.66% de las piezas producidas a solamente 1.88%, esta reducción implicó la casi desaparición del problema de
golpes en los gabinetes en el área de Bottom Mount y Top Mount.
Para lograr esto se implementaron 205 mejoramientos que fueron definidos por el equipo multidisciplinario, que
mediante el uso de la lluvia de ideas generaron diagramas de causa y efecto que permitieron encontrar la causa raíz de cada
una de las problemáticas.
Una vez finalizada la implementación y después de monitorear el proceso de manufactura, para el registro de nuevas
incidencias, se procedió a realizar una prueba de hipótesis de dos proporciones, con la cual se concluyó que las mejoras
implementadas permitieron reducir la proporción de defectos presentes en la línea de producción.
Con esto se obtuvo la reducción de los costos de retrabajos incurridos por la reparación de los golpes de $46,162.00
pesos mensuales a $13,580.00 pesos mensuales.
Asimismo se actualizaron los métodos y las instrucciones de trabajo, mismas que son utilizadas para el entrenamiento
de personal operativo de la línea de producción, así como de personal de nuevo ingreso; aunado a lo anterior se estableció
un plan de certificación que hace indispensable que todo el persona que labore en el área de Bottom Mount y Top Mount
este certificado para realizar las operaciones, lo que asegura que las acciones implementadas y los métodos de ensamble se
sigan con el paso del tiempo.
También como resultado de este proyecto se actualizó el Value Stream Map del área de trabajo, mismo que puede ser
observado en la Figura 7.
Figura 7. Cadena de flujo de valor de la línea de producción de gabinetes.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
6. REFERENCIAS
1. Ishikawa, Kaoru (1997). “Introducción al Control de la Calidad”. Editorial Díaz de Santos S.A. España. ISBN-10
# 8479781726 / ISBN-13 # 978-8479781729.
2. Gutiérrez Pulido, Humberto y De la Vara Salazar, Román (2004). “Control Estadístico de la Calidad y Seis Sigma.
Editorial McGraw-Hill Interamericana. México. ISBN-10 # 9701047249 / ISBN-13 # 9789701047248.
3. Polesky, G. (2006). “Curso de Preparación para Green Belt en la Metodología Seis Sigma”. Curso Impartido en la
Universidad de las Américas. Octubre. Puebla, México.
4. NeoEase (2009). “La Calidad como Filosofía de Gestión”. Rescatado de la Página de Internet
http://www.pablogiugni.com.ar
5. Santiago Espinoza, Alma Delia (2012). “Reducción de Defectos por Medio de Seis Sigma”. Tesis de Grado de
Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
ORDEN Y LIMPIEZA UTILIZANDO HERRAMIENTAS LEAN PARA
MEJORAR EL ÁREA DE TRABAJO
Ing. Juana Romero Rodríguez1 y M.C. Rosa Elba Corona Cortez2
1,2
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica #3551, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P.32695.
Resumen: En este artículo se presentan los resultados de un proyecto de orden y limpieza mediante la utilización de
herramientas de manufactura esbelta como son la mejora continua o “Kaizen” y la metodología 5’S, esta última considerada
como uno de los principios básicos de la manufactura esbelta para maximizar la eficiencia en los lugares de trabajo y dar la
posibilidad de contar con diversificación de productos, calidad más elevada, menores costos, seguridad, etc. Este proyecto
se llevó a cabo en el proceso de elaboración de banditas adhesivas, en la cual a pesar de considerarse dentro de la
manufactura de productos médicos de primer nivel, se opera en continuo desorden y falta de limpieza que han ocasionado
contaminantes al mismo producto y/o material, resultando en un lugar de trabajo con poca calidad laboral. Finalmente se
busca presentar una metodología que sirva como guía de mejora para áreas críticas de la empresa. Se espera lograr el
desarrollo adecuado de esta metodología de mejora continua. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía
industrial, requerida para la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez.
Palabra clave: Manufactura esbelta, Kaizen, 5’S.
1. INTRODUCCIÓN
Este proyecto nació por la necesidad de minimizar el desorden y la falta de limpieza generada en el área de operaciones.
Utilizando la metodología de manufactura esbelta con el objetivo de lograr un área segura con la participación de todos los
involucrados. Mediante evaluaciones frecuentes se logró determinar los lugares con mayor desorden y con falta de limpieza
en el proceso de la fabricación de banditas adhesivas. Además esta área presenta otros problemas como acumulación de
materiales innecesarios, desperdicio de tiempo en la búsqueda de matrices y otras herramientas de trabajo, falta de
documentación y registro de los procesos clave, falta de hábito de limpieza, entre otros. Es por esto que la alta gerencia se
decidió a implementar la metodología de 5’S, que consiste en el desarrollo de 5 pasos (clasificación, orden, limpieza,
estandarización y mantenimiento) por medio de estrategias, para disminuir los desperdicios de tiempo, optimizar el espacio
físico y una mejor organización.
Este proyecto se plantea como objetivo general el implementar una metodología con el sistema 5’S dentro de un área
clave de la empresa en estudio y como objetivos específicos, el detallar los pasos desarrollados en la metodología y el
definir indicadores de medición para identificar las mejoras proporcionadas por la implantación. En la Figura 1 se muestra
cual es la situación en la que se labora sin la implementación de 5’S.
Figura 1. Área de operaciones sin la implementación de 5’S.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2. METODOLOGÍA DE MANUFACTURA ESBELTA PARA ORDEN Y LIMPIEZA EN EL LUGAR DE
TRABAJO
La manufactura esbelta tiene varias herramientas que ayudan a eliminar desperdicios, mantener un proceso de cierta manera
controlado, asegurando la calidad de los productos implementando métodos que contribuyen a la seguridad y a la mejora de
los procesos, como es la mejora continua o mejor conocida como “Kaizen”, palabra japonesa que se enfoca en la gente y a
la estandarización de los procesos, con Kaizen una dirección correcta guía a las personas para mejorar su habilidad de
encontrar expectativas de calidad alta, costo bajo, y entrega a tiempo. La manufactura esbelta es una metodología que nació
en Japón y fue concebida por los grandes gurús del Sistema de Producción Toyota: William Edward Deming, Taiichi
Ohno, Shigeo Shingo, Eijy Toyoda entre algunos. Y de acuerdo a distintos autores con la implementación de diversos
métodos se puede tener un control visual de las operaciones y encontrar con mayor facilidad puntos clave para la mejora de
los procesos. Siendo uno de estos métodos la filosofía de las 5’S la cual está conformada por las siguientes fases:
1. Seiri (Clasificar): Significa distinguir claramente entre lo que es necesario y debe mantenerse en el área de trabajo
y lo que es innecesario y debe desecharse o retirarse.
2. Seiton (Ordenar): Significa organizar y mantener las cosas necesarias de modo que cualquier persona pueda
encontrarlas y usarlas fácilmente.
3. Seiso (Limpieza): Limpieza significa limpiar suelos y mantener las cosas en orden, además de identificar las
fuentes de suciedad e inspeccionar el equipo durante el proceso de limpieza con el fin de identificar problemas de
escapes, averías o fallas.
4. Seiketsu (Estandarizar): Significa que se mantienen consistentemente la organización, orden y limpieza mediante
un estándar o patrón para todos los lugares de trabajos tanto fabriles como administrativos. Esto implica elaborar
estándares de limpieza y de inspección para realizar acciones de autocontrol permanente.
5. Shitsuke (Disciplina): Significa seguir siempre procedimientos de trabajo especificado y estandarizado .
La filosofía de las 5’S, en diversas ocasiones parece ser una forma fácil, lógica elemental dentro de cualquier proceso
y/o lugar de trabajo pero es esta una de las principales razones por las cuales su implementación no llega a cumplir el
propósito principal que es el de educar y prevalecer, llegando en ocasiones a fracasar.
3. DESARROLLO DEL PROYECTO
3.1. Recolectando la información.
Una vez que se establece un plan en el cual se designa fechas y responsables se les realiza una presentación para
informarles de la propuesta de implementar la metodología y una introducción a la misma en la cual se les pide de su
colaboración para lograr el objetivo de crear un ambiente laborar de calidad y seguridad, se procede a realizar una auditoría
para identificar los principales puntos débiles por medio de una evaluación la cual se captura en la Figura 2, donde para
cada paso se desarrollaron 5 preguntas, las cuales están ponderadas en una escala del 0 a 4, donde 0 representa muy malo, 1
representa malo, 2 representa promedio, 3 representa bueno y 4 representa muy bueno.
Una vez terminada la evaluación se obtuvieron los resultados que se muestran en la Tabla 1, en la cual se puede
observar que los resultados no son muy favorables, haciéndose notar que aunque en cada paso la calificación es baja el
orden es uno de las principales debilidades del área de trabajo.
Pasos de 5’S
Clasificar
Ordenar
Limpiar
Estandarizar
Disciplina
Total
Tabla 1. Resultados de inspección de 5’S.
Calificación
Máximo
Porcentaje
8
0
7
9
5
29
20
20
20
20
20
100
40
0
35
45
25
29
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Figura 2. Formato utilizado para la evaluación inicial del área de trabajo.
3.2. Implementación de los pasos de la metodología 5’S.
Seiri: Clasificar.
Para lograr identificar cuáles son las herramientas necesarias que se utilizan dentro del área de trabajo se realizó un
listado de cada una de las herramientas y su participación dentro del proceso, así con una inspección inicial se logró
observar material que no era de utilidad dentro del proceso, por lo que por medio de tarjetas rojas y amarillas
mostradas en la Figura 3 en las cuales con información sencilla es fácil su manejo para su disposición correcta, se da
la oportunidad a reutilizarse en otras áreas o almacenarse sin afectar otras operaciones.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tarjeta Roja
Tarjeta Amarilla
Codigo de Colores
Identificacion de Articulos
no necesarios que
necesitan ser removidos
del area de trabajo
Identificacion de
Herramienta/articulos que
necesitan ser reparados
Identificacion de Areas por segun
su tipo de Color asignado
Figura 3. Herramienta utilizada para clasificación.
La primera acción fue la justificación de su estancia en el área de operaciones y se continuó con el etiquetado de
herramientas insuficientes contando con 4 tarjetas rojas y 2 amarillas, lográndose eliminar y aumentar espacio para
colocar material que realmente sea necesario.
Seiton: Ordenar.
Después de la implementación de las tarjetas rojas el área presentaba un panorama más amplio y despejado, pero se
debía continuar con el proceso porque de lo contrario fácilmente se puede caer en situación de desorden. Se elaboró
una lista de las secciones o áreas y las mesas. Colocando cada artículo en un lugar designado según su uso, espacio y
nivel de importancia tomando en cuenta el proceso, etiquetando con el nombre del artículo el espacio designado para
evitar que se vuelva al mal hábito de colocar en el lugar que más disponibles se encuentre.
Seiso: Limpieza.
Limpieza significa inspección, ya que cuando se limpian equipos o máquinas se puede ir revisando su funcionamiento
para evitar averías y daños futuros, es decir se busca desarrollar un mantenimiento preventivo. Por lo cual aunque
previamente ya se les había comunicado la falta de limpieza se les pidió que no solo esperaran el tiempo determinado
para limpiar, sino que lo hicieran en los lapsos de tiempo en los cuales el técnico realiza algún ajuste a la máquina o se
realiza un setup, aprovechando estos tiempos para mantener la maquinaria y artículos debidamente accesibles para su
uso en el proceso, además de la existencia de la problemática de la falta de equipo disponible para la limpieza ya que
la gaveta en la cual se guardan estos, se encuentra alejada de algunas máquinas proponiendo que cada operario contara
con sus propios artículos de limpieza.
Seiketsu: Estandarizar.
Se espera incorporar la responsabilidad de mantener limpia su área de trabajo a la descripción de puesto así como en
las instrucciones de trabajo, para ello se creó un formato mostrado en la Figura 4, en el cual se revisan los puntos
específicos del área para evaluar con mayor precisión y que sea entendible por cualquier persona, además de
establecer las auditorias de forma semanal por un período de seis meses para revisar los avances y hacer público los
resultados por medio de un pizarrón en el que se vea reflejado el seguimiento y designar a un responsable de verificar
que la documentación requerida se llene correctamente, con información actual y verídica.
Shitsuke: Disciplina.
Este último paso es más difícil de medir por no ser tan visible a diferencia de la clasificación, orden, limpieza y
estandarización. La disciplina está relacionada directamente con el cambio cultural de las personas, es por eso que
solo la conducta demuestra su presencia, sin embargo se pueden crear condiciones que estimulen la práctica de la
disciplina. Por lo que se espera realizar una presentación en la cual se refuerce el conocimiento de la metodología y
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2014
sean partícipes explicando los cambios que notaron, colaboren con ideas de mejora en algún lugar que consideren
necesario para su seguridad y calidad laborar.
Figura 4. Formato elaborado específicamente para el área de operación para inspección de 5’S.
Mejora continua (Kaizen).
La implementación de una metodología siempre va acompañada de una mejora continua, ya que las personas
involucradas buscan en este caso nuevas formas de implementar la metodología, de tal forma que sea fácil y
entendible por todos, contribuyendo a la aplicación de Kaizen, ya que en este proyecto se encontraron maneras de
ordenar el material y los artículos que interfieren, como nuevas formas para mantener el proceso; como la
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
implementación de luces Andon que contribuyo a reducir otra de las problemáticas de la empresa, como son el tiempo
de respuesta por parte de ayuda técnica para el ajuste de la maquinaria y un control visual.
Las luces Andon no se encuentran en ninguna de las máquinas debido a la continuas paradas que las máquinas hacen,
pero esto contribuye a un mal control visual y falta de comunicación para dar aviso a los técnicos, la pronta respuesta
para atender fallas potenciales, en las cuales su colaboración es imprescindible, ya que aunque los operarios están
calificados para ajustes pequeños en ocasiones no logran reiniciar la maquinaria, por lo que deben de parar por
completo su labor e ir en busca del técnico especialista; por ello se creó un prototipo que fue colocado en una máquina
para observar su factibilidad y justificar su gasto el cual se pretende minimizar colocando una torreta por cada dos
máquinas que funcionen de forma manual es decir el operario se encargará de encender en rojo para solicitar ayuda
técnica, verde para avisar el buen funcionamiento de la maquinaria y amarillo por parte de técnico para dar aviso de su
estancia por setup.
4. RESULTADOS
Los resultados dentro de este proyecto no fueron totalmente satisfactorios ya que se debe empezar por la alta
dirección, seguido de los jefes de departamentos o áreas ya que son ellos los más idóneos para planificar y coordinar
las actividades de implementación. Es poco efectivo dejar completamente el liderazgo a consultores, no por la falta
de experiencia o de capacidad en el manejo del programa, sino porque los jefes tienden a dejar toda la
responsabilidad y la iniciativa sobre ellos, lo que ocasiona que no se involucren en el programa y eso lo transmiten al
operarios quien con sus malos hábitos y persistencia al continuar con su operación tal y como están acostumbrados,
mostrando una negativa que estanca al método y por consecuencia no se obtienen los resultados esperados. Aunque
dentro de los primeros tres pasos son inmediatos y notorios, los últimos dos son más lentos y poco visibles; aunque
se logró un cambio notorio se está en espera de ver reflejado por completo los resultados de los beneficios,
obteniendo solo hasta el momento una mejoría en el orden como se muestra en la Tabla 2.
Pasos 5’S
Clasificar
Ordenar
Limpiar
Estandarizar
Disciplina
Total
Tabla 2. Resultados finales de auditorías.
Porcentaje Antes
Porcentaje
de 5’S
Después de 5’S
40
75
0
45
35
50
45
25
29%
Porcentaje de
Mejora
5. CONCLUSIONES




Cuando una nueva metodología llega a una empresa, generalmente los directivos, jefes y trabajadores dicen estar
dispuestos a colaborar, sin embargo si no se involucran personalmente no se alcanzarán los objetivos deseados por
lo cual todos los involucrados deben de crear un hábito para lograr un cambio en la cultura.
Los resultados demuestran la necesidad de no solo tener la decisión de implementar un método de mejora en este
caso las 5’S, sino de ser constantes, por lo cual es indispensable la colaboración de cada uno de los involucrados.
Realizar auditorías permanentes de 5’S para darle el seguimiento apropiado al programa y planificar la medición
de indicadores de forma constante.
Se recomienda continuar con la metodología 5’S como inicio de un proceso de mejora continua en donde la
aplicación de técnicas sucesivas de manufactura esbelta permitan mejorar la calidad y productividad de la
empresa.
89
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
6. REFERENCIAS
1.
Hodson, William (1996). “Maynard Manual del Ingeniero Industria”. Editorial McGraw Hill. México. ISBN-10 #
9701011945 / ISBN-13 # 9789701011942.
2.
Sacristán, Francisco Rey (2005), “5’S Orden y Limpieza en el Puesto de Trabajo”. Editorial FC. España. ISBN-10
# 8496169545 / ISBN-13 # 9788496169548.
3.
Bernadez, Mariano L. (2009). “Desempeño Humano, Manual de Consultaría”. Editorial Global Bussines Press.
Estados Unidos de América. ISBN-10 # 1449018645 / ISBN-13 # 9781449018641.
4.
Ramírez Barrera, Mario y Núñez Sifuentes, Athenea (2013). “Aplicación de las Herramientas Básicas de Lean
Manufacturing para Mejorar el Área de Suaje en una Empresa Litografica”. Memorias del Congreso
Internacional de Investigación de AcademiaJournals. México. ISSN # 1946-5351 (online) / ISSN # 1948-2353
(CD room).
5.
Romero Rodríguez, Juana (2013). “Orden y Limpieza Utilizando Herramientas Lean para Mejorar el Área de
Trabajo”. Tesis de Grado de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad Tecnológica de
Ciudad Juárez. México.
90
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
SEIS SIGMA APLICADO EN LA REDUCCIÓN DEL USO DE
HERRAMENTALES EN LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE CATÉTERES
Ing. Edgar Efraín Gurrola Payan1, M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola 2,
M.C. Miriam Margarita Ruíz Sánchez3 y Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín4
1
Cordis de México S.A. de C.V.
Circuito Interior Norte # 1820, Parque Industrial. Salvarcar
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32574.
2,3,4
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051, Colonia Lote Bravo II
Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.
Resumen: Como parte de las estrategias de competitividad, las empresas productoras buscan agregar el máximo valor a los
procesos y productos que manufacturan, esto resulta en la necesidad de eliminar las actividades que no aportan valor
agregado, que intervienen directamente en el proceso productivo y que son catalogadas como desperdicio dentro de la
filosofía de manufactura esbelta. Afortunadamente la industria cuenta con sistemas y metodologías con las cuales
fundamentar sus investigaciones buscando de esta manera un resultado que optimice los recursos y proporcione la mejor
política de decisión; para el caso de esta investigación, donde se analiza un proceso con alto consumo de herramentales, la
metodología utilizada es Seis Sigma. Este artículo es elaborado a partir de un programa de estadía industrial, requerida para
la culminación de los estudios de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales en la Universidad Tecnológica de
Ciudad Juárez.
Palabras Clave: Seis Sigma (DMAIC), nivel de confianza, confiabilidad, tipos de defectos, diseño de experimentos.
1. INTRODUCCIÓN
Cordis de México S.A. de C.V. es una empresa del corporativo Johnson & Johnson que inició operaciones en Ciudad
Juárez en 1998, cuyo ramo es la Industria Médica y a lo largo de más de 15 años del inicio de operaciones, sus
administradores continúan con la firme creencia de que la filosofía de mejora continua es la clave para mantener e
incrementar su posición en el mercado. Lo anterior hace necesario que exista un enfoque de respuesta rápida a todos
aquellos puntos fuera de control o a aquellas situaciones inusuales que puedan presentar un riesgo al proceso, al producto y
en consecuencia al cliente final, ya que en ocasiones, un defecto puede significar poner en riesgo la vida del cliente; de ahí
la importancia de que todos los procesos, equipos y herramentales cumplan con las especificaciones requeridas. Para lograr
esto, la empresa cuenta con un sistema de validación robusto donde mediante métodos científicos se demuestra la
confiabilidad y confianza de los mismos, sin embargo como en todo proceso, sujetos a cambios constantes, existen
situaciones que hacen necesario la implementación de eventos de mejoramiento continuo, siendo precisamente una de estas
situaciones la que origina la necesidad del proyecto de estadía que se presenta en este documento, que consiste en el
desarrollo e implementación de mejoras en los herramentales utilizados en las operaciones de moldeo y perforado, mismas
que forman parte del proceso de subensamble de catéter. Estos herramentales han comenzado a presentar un alto consumo
con gastos estimados en más de un 43% de lo presupuestado, cercanos a los $80,000.00 dólares anuales, de la misma
manera se está generando cerca del 10% de tiempo muerto como consecuencia de los remplazos o por los ajustes en los
herramentales.
2. MARCO TEÓRICO
Como se mencionó anteriormente, la metodología utilizada en el proyecto fue Seis Sigma. Craig, DeCarlo y Williams
(2010) presentan las siguientes definiciones con la finalidad de facilitar la comprensión:
 Seis Sigma: es una metodología para la solución de problemas que ayuda a la mejora y al buen desempeño
organizacional de la empresa quien lo adopta.
91
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos



Desempeño de Seis Sigma: es un término estadístico por un proceso o procedimiento que busca generar solo 3.4
defectos o errores por cada millón de oportunidades.
Una Mejora Seis Sigma: es cuando las salidas claves de un negocio son dramáticamente mejoradas, a menudo en
un 70% o más.
Una organización Seis Sigma: usa los métodos y herramientas de Seis Sigma para mejorar continuamente el
desempeño, esto significa bajos costos, crecimiento en ganancias, mejora en la satisfacción del cliente, mejora en
la capacidad instalada, reducción de la complejidad, reducción de tiempos de ciclo, minimización de los defectos,
entre otras cosas.
Figura 1. Fases de DMAIC.
Fases de la metodología DAMAIC:
 Definir (Define); en esta fase se establecen los objetivos principales que identifican al proyecto.
 Medir (Measure): en esta fase se obtienen todos los medibles que conforman la condición actual del proceso que
se está estudiando.
 Analizar (Analyze): en esta fase se utilizan los datos y las herramientas a fin de entender la relación entre la causa
y el efecto del proceso o del sistema analizado.
 Mejorar (Improve): en esta fase se desarrollan las modificaciones requeridas para mejorar el proceso, así como el
plan de implementación y validación de las mejoras en el proceso o sistema.
 Control (Control): en esta fase se establecen los planes y los procedimientos para asegurar que las mejoras
propuestas se mantendrán vigentes evitando la recurrencia del problema inicial.
Asimismo se seleccionaron algunas técnicas estadísticas para el análisis de los datos, mismas que serán descritas a
continuación.
2.1. Prueba de T de Dos Muestras.
Este tipo de pruebas es ampliamente recomendada a fin de llevar a cabo una comparación estadística de dos resultados, es
decir, con ella es posible comparar un antes y un después de la implementación de un evento que cambie o no el
procedimiento original, Barón López y Tellez Montiel (2013) menciona que la prueba T de dos muestras funciona de la
siguiente manera, “si se dan las condiciones de validez, las diferencias deberían ser aproximadamente normales de media
cero entonces se acepta la hipótesis nula, si al calcular las medias de las diferencias, el valor obtenido de la muestra no es
consistente con una posible media a cero entonces se rechaza la hipótesis nula. Es decir si la diferencia entre lo observado y
la hipótesis nula no es atribuible al puro azar, se acepta que hay diferencia entre los grupos. Para el caso de la investigación:
 H0 (Hipótesis Nula): esta hipótesis es aceptada cuando el valor de P es mayor o igual a un valor alpha ()
establecido con antelación (P ≥ 0.05) y se considera que no existe ninguna diferencia estadística entre las muestras
analizadas, para fines del proyecto, la dureza de los Core Pins es la misma para las muestras grabadas a laser y
para las muestras grabadas a lápiz.
 H1 (Hipótesis Alternativa): esta hipótesis es aceptada cuando el valor P es menor al valor de alpha ()
establecido con antelación (P < 0.05), lo cual significa que la hipótesis nula no es aceptada y se establece que
existe diferencia estadística significativa entre la dureza de las dos muestras evaluadas del Core Pins.
2.2. Modelo Factorial 2k.
Este modelo factorial es utilizado a fin de evaluar los resultados provenientes de la interacción de dos niveles con k factores
es decir; se puede tener a los k factores, con sus niveles (+) o (–), dependiendo el símbolo de la nomenclatura utilizada,
donde (+) significa la especificación superior del k-esimo factor y (–) significa la especificación inferior del k-esimo factor,
92
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
siendo así posible evaluar las interacciones entre los diferentes niveles y los diferentes factores. De acuerdo al Manual de
Herramientas Estadísticas elaborado por Pérez Olguín (2012) este tipo de diseño se considera uno de los más importantes,
así como el de más impacto en la industria y en la investigación, sobre todo en las primeras etapas. En este diseño se
estudian k factores, cada uno con dos niveles.
2.3. Confianza y Confiabilidad.
La confianza y la confiabilidad son dos términos que se utilizan para determinar el tamaño de muestra necesario para
realizar las evaluaciones de acuerdo a los procedimientos internos de la empresa, estos niveles van directamente ligados
porcentualmente, para la empresa estos fluctúan desde el 90% de confianza - 95% de confiabilidad, 95% de confianza 95% de confiabilidad y 95% de confianza - 99% de confiabilidad. De acuerdo con Alvarado Valencia y Obagi Araújo
(2008) la confiabilidad es una medida de riesgo referida a la extensión con la cual la medición puede ser replicada, o en
otras palabras al porcentaje de muestras que dan resultados similares. En el caso de los intervalos la confianza es la media
de la confiabilidad
3. DESARROLLO
Como se mencionó anteriormente, la finalidad de este proyecto fue encontrar la causa raíz y posteriormente la acción
correctiva que permitiera reducir el alto uso de herramentales para las operaciones de Moldeo y Perforado localizadas en las
líneas de producción de catéter guía utilizado para procedimientos cardiovasculares, a continuación se describen los
problemas encontrados para su mejor comprensión:
 Quiebre en Core Pins; el Core Pin es un herramental que se utiliza para formar el diámetro interior del conector
del catéter, el asociado desliza el componente sobre la herramienta, después esta es colocada en la moldeadora
donde por inyección se forma el conector, sin embargo al querer retirar el componente el Core Pin se dobla
ligeramente lo que provoca que después de algunos ciclos no sea posible retirar el componente y el Core Pin se
quiebre (ver Figura 1).
 Daño en Ponchadores; los ponchadores son herramentales formados por un set de dos componentes, el recibidor
tiene una perforación que da guía al ponchador para realizar una perforación sobre un costado del catéter, estos son
fuente de tiempo muerto ya que es necesario reemplazarlos o reajustarlos cuando comienzan a provocar defectos
en el material; de primera instancia y antes de cualquier investigación, los asociados relacionados al proceso
comentan que ocasionalmente es posible aumentar la duración del herramental si se combinan con algún otro set,
es decir, Ponchador y Recibidor lote A con Ponchador y Recibidor lote B (ver Figura 2).
Figura 1. Conector del catéter cargado en el Core Pin.
Figura 2. Conjunto de Ponchadores y Recibidores.
Seis Sigma fue la técnica utilizada para el desarrollo del proyecto y dentro de ella la metodología DMAIC (Definir,
Medir, Analizar, Implementar y Controlar), debido a que esta se adapta a las necesidades de la empresa. De acuerdo a
Polesky (2006) dentro de Seis Sigma se tienen diferentes metodologías a utilizar, dependiendo la selección del objetivo
buscado con la implementación y del tipo de proceso/servicio estudiado. Siendo el campo de acción de DMAIC el
mejoramiento de procesos ya existentes.
3.1. Definir.
La investigación se desarrolló en la línea de ensamble de catéter guía y fue identificada por la administración al superarse
en un 43% el costo anual presupuestado para el cambio de los herramentales utilizados en las estaciones de Moldeo y
Ponchado (aproximadamente $80,000.00 dólares). Posteriormente se realizaron reuniones de trabajo para identificar las
posibles causas que originaban el problema identificado, la Figura 3 muestra las estaciones que conforman la línea de
ensamble donde se identifican las áreas donde se presenta la problemática.
93
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Figura 3. Flujo del proceso de ensamble.
3.2. Medir.
En esta fase se identificaron los impactos cualitativos y cuantitativos de los problemas detectados en la fase de definición,
el quiebre de Core Pins y del Daño en Pochadores (alineación y reemplazo de Ponchadores y Recibidores). La Tabla 1
muestra que en el período de enero a septiembre de 2013 se presentaron 343 incidentes solamente con los Ponchadores, lo
que resulta en un promedio mensual de 35.375 incidentes. Esta frecuencia justifica la realización de estudio así como la
búsqueda de e implementación de acciones correctivas que ayuden a reducir la frecuencia, ya que la proyección anual de
estos defectos da como resultado 424.5 incidentes.
Tabla 1. Consumo en uso de Ponchadores.
Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Uso Mensual
32
36
37
28
35
34
40
41
60
Promedio Semanal
8.00
9.00
9.25
7.00
8.75
8.50
10.00
10.25
15.00
Asimismo en la Tabla 2 es posible observar los datos relacionados con el consumo de Ponchadores y Recibidores, así
como el impacto en tiempo muerto por el reemplazo o los ajustes (ver Tabla 3):
Tabla 2. Frecuencia de reemplazo o de ajustes de Ponchadores y Recibidores.
Modelo
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Total
PN 1
4
8
12
4
9
10
27
16
28
23
141
PN 2
22
10
12
16
14
13
17
6
9
14
133
PN 3
6
14
9
13
12
15
17
15
28
0
129
PN 4
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
PN 5
4
11
5
15
3
9
12
13
8
12
92
PN 6
15
14
9
7
10
11
7
5
0
10
88
PN 7
3
0
0
2
5
0
3
4
0
0
17
PN 8
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
6
Total
66
57
47
57
53
58
83
59
73
59
612
Promedio
8.25
7.12
5.87
7.12
6.62
7.25
10.37
7.37
9.12
7.37
76.5
Tabla 3. Tiempo muerto por reemplazo o de ajustes de Ponchadores y Recibidores.
Horas Trabajadas por Día
Piezas Producidas por Hora
Piezas Producidas por Día
Cambio de Herramientas por Día
Piezas por Cambio de Herramienta
Piezas Promedio entre Ajuste
Numero de Ajustes Requeridos
Tiempo Muerto Diario (Minutos)
Porcentaje de Tiempo Muerto
Ene.
8.5
250
2125
4
531
300
2
12
2.35
Feb.
8.5
250
2125
3
708
99
7
50
9.80
Mar.
8.5
250
2125
3
708
87
8
57
11.18
Abr.
8.5
250
2125
3
708
99
7
50
9.80
May. Jun.
8.5
8.5
250
250
2125 2125
3
3
708
708
70
83
10
9
71
60
13.92 11.76
Jul.
8.5
250
2125
5
425
90
5
33
6.47
Ago. Sep.
8.5
8.5
250
250
2125 2125
3
4
708
531
88
72
8
7
56
52
10.98 10.20
Oct.
8.5
250
2125
3
708
99
7
50
9.80
Promedio
8.5
250
2125
3
645
109
7
49
9.61
94
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
3.3 Analizar.
Mediante un estudio de entradas y salidas se definió que el factor responsable de que los Core Pins estén quebrándose es la
dureza del material con la que estos fueron fabricados. Es por ello que se procedió a analizar dos grupos de Core Pins los
cuales presentaban diferente frecuencia de material quebrado. El primer grupo se denominó A: Laser y el segundo grupo se
denominó como B: Lápiz, la Tabla 4 contiene los resultados de los estudios de dureza (expresados en RC Rockwell),
dichos valores fueron sujetos a una prueba de hipótesis donde la H 0 indicaba que la media de la dureza de la muestra A era
la misma a la media de la dureza de la muestra B y la H 1 lo contrario; ambas hipótesis fueron evaluadas a un nivel de
confianza del 95% con un valor de aceptación o rechazo de  = 0.05.
Tabla 4. Medidas de la dureza de los Core Pins expresado en unidades Rockwell.
Pieza
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A: Laser
53.00
53.00
52.00
52.50
53.50
53.00
52.00
52.00
52.50
----
B: Lápiz
56.00
50.00
55.00
55.00
55.00
54.00
56.00
56.50
55.00
54.00
Figura 4. Prueba t de dos muestras utilizando software Minitab.
Mediante la prueba t de dos muestras se comprobó la no aceptación de la H0 (ver Figura 4) debido a que el valor de P
obtenido fue menor que alpha (; por lo que se establece que los Core Pins correspondientes al lote A presentan una
dureza menor que los Core Pins del lote B, otro punto interesante es que analizando la especificación de los materiales,
solamente el lote A cumplía con la especificación definida por el cliente (52-54 RC) y que no existía una desviación
documentada para no cumplir la especificación, por lo cual se dio dirección para colocar en los planos del componente la
dureza como una característica crítica y necesaria a inspección, ya que la falta de ello ocasionó que se utilizaran
herramientas que no cumplieran las especificaciones definidas por el cliente.
Igualmente para los Ponchadores y Recibidores se planteó la hipótesis de que las piezas salen menos defectuosas
dependiendo las combinaciones entre el diámetro del ponchador y el diámetro de la perforación del recibidor por tal motivo
se decidió desarrollar un diseño factorial 2 k a fin de probar cuál de las combinaciones produce menos defectos, es decir, con
el objetivo de minimizar el impacto de los cambios y ajustes, se definen a continuación los elementos involucrados en el
modelo:
 Factor A se refiere al diámetro del Ponchador.
 Factor B se refiere al diámetro del Recibidor.
Donde los niveles utilizados son los límites superior e inferior de la especificación de cada uno de los factores. La
Tabla 5 y la Figura 5 presentan los resultados del diseño factorial 2 k considerando tres replicas. En cada corrida se
procesaron 100 piezas anotando como respuesta la cantidad de piezas consideradas como no conformantes.
95
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Tabla 5. Modelo y resultados del diseño de experimentos con una corrida de tres replicas.
Corrida
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Factor A
1
1
-1
-1
1
1
-1
-1
-1
1
1
-1
Factor B
-1
-1
1
-1
1
-1
-1
-1
1
1
1
1
Piezas no Conformantes
16
13
30
18
21
11
16
22
26
25
26
33
Figura 5. Resultado del diseño de experimentos utilizando software Minitab.
Con base en los resultados obtenidos se decidió que la mejor configuración fue la mostrada en la esquina inferior
derecha de la gráfica de cubo, debido que es la que genera menos piezas no conformantes, por tanto la configuración A +Bes la adecuada; es decir, es necesario programar el proceso de manufactura con el diámetro del Ponchador a su máxima
especificación y el diámetro de la perforación del Recibidor al mínimo de esta.
3.4 Implementar.
Tomando en consideración los resultados obtenidos en la fase de analizar se decidió mandar a fabricar nuevas piezas de
cada uno de los herramentales involucrados, con dureza laser (muestra A de la prueba t de dos muestras) y de la
combinación A+B- resultante del modelo factorial 2k para los Ponchadores y Recibidores respectivamente. La fabricación se
realizó con un proveedor diferente a los utilizados actualmente, quien tiene las capacidades técnicas requeridas para cumplir
con las tolerancias y especificaciones requeridas por la empresa; de esta manera, se busca solucionar los problemas
presentados y a su vez validar/aprobar un proveedor alternativo.
Una vez recibidos, los nuevos herramentales, fueron inspeccionados por el departamento de calibración quien
comprobó que las dimensiones críticas y no críticas especificadas en el diseño estuvieran dentro de especificación. Aunado
a lo anterior y por tratarse de un proveedor alternativo, fue necesario realizar un proceso de evaluación consistente en los
siguientes seis pasos: (1) definir las entradas del proceso que pueden ser impactadas y sus métodos de prueba; (2)
determinar el tamaño de muestra que será evaluado de acuerdo a la criticalidad de las entradas del proceso; (3) redactar el
protocolo formal y enviar el protocolo a aprobación electrónica por la gerencia; (4) ejecutar el protocolo y documentar
resultados; (5) enviar a firma electrónica a gerencia el reporte de ingeniería con los resultados de la prueba y (6) si el
resultado cumple con los criterios del protocolo se da por satisfactoria la prueba y se procede con el cambio sugerido, en
caso contrario es necesario iniciar una investigación de la falla.
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2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Paso 1. Se definen las entradas impactadas del proceso así como sus métodos de detección y prueba tomando como
referencia el PFMEA correspondiente al proceso de subensamble.
Tabla 5. Entradas impactadas y clase de defecto para Core Pins.
Número
20
21
22
23
24
Descripción
Prueba Hidrostática
Torque
Apariencia
Dimensión del Hub
Encapsulación del PTFE
Clase
II
II
I
II
II
Tabla 6. Entradas impactadas y clase de defecto para Ponchadores y Recibidores.
Número
35
36
37
Descripción
Ponchado del costado
Prueba de Lumen
Apariencia del Side Hole
Clase
II
II
I
Paso 2. Para definir el tamaño de muestra para cada entrada impactada del proceso, anteriormente identificadas, se
toma como referencia la clase del defecto ya que de acuerdo a procedimientos internos de la compañía los defectos de Clase
II se toma el 95% confianza y 95% de confiabilidad y para los Clase I, por ser los que tienen un impacto mayor en el
cliente, se deben analizar al 95% de confianza y 99% de confiabilidad.
Entradas de Clase I
( )
(
)
P(0) = 0.05, p = 0.01
(
Entradas de Clase II
P(0) = 0.05, p = 0.05
( )
)
(
(
)
)
Paso 3. El protocolo fue redactado considerando principalmente los aspectos de los pasos 1 y 2 más los
requerimientos por los procedimientos internos, una vez que se consideraron los métodos de prueba y los criterios de
aceptación, el protocolo fue enviado a firma electrónica de la gerencia para obtener su aprobación y proceder a la ejecución
formal.
Paso 4. Tan pronto como el protocolo de ingeniería fue aprobado se procedió a la ejecución del mismo, para ello se
produjeron las piezas de acuerdo al tamaño de muestra previamente establecido, es decir 300 piezas para las entradas de
clase I y 60 piezas para las entradas de clase II. Los resultados de cada una de las pruebas se muestran en las siguientes
tablas.
Tabla 7. Resultados de las pruebas realizadas a los nuevos Core Pins.
Prueba
Inspección Visual
Prueba Hidrostática
Dimensión del Hub (ID)
Dimensión del Hub (Luer Taper)
Torque
Corte Transversal
Tamaño de
Muestra
300
60
60
60
60
300
Piezas
Aceptadas
300
60
60
60
60
300
Piezas
Rechazadas
0
0
0
0
0
0
Resultado
Final
Pasa
Pasa
Pasa
Pasa
Pasa
Pasa
Tabla 8. Resultados de la pruebas realizadas a los Ponchadores y Recibidores.
Prueba
Side hole position and orientation
No exposed wire inside lumen
No kink or crease body
No PTFE delamination around side holes
No flash inside lumen
No loose flash inside lumen
Tamaño de
Muestra
59
59
300
59
59
300
Piezas
Aceptadas
59
59
300
59
59
300
Piezas
Rechazadas
0
0
0
0
0
0
Resultado
Final
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Paso 5. El reporte se redactó de acuerdo a los resultados obtenidos en la ejecución, este reporte fue enviado a firma
electrónica a la gerencia misma que aprobó los resultados documentados.
Paso 6. Debido a que los resultados fueron satisfactorios, de acuerdo a los métodos de prueba, el cambio se da por
implementado por lo que se logran los objetivos buscados:
1. Se logró identificar la causa raíz que ocasionaba el quiebre de los Core Pins e igualmente los cambios y daños
prematuros de los Ponchadores y Recibidores. Una vez que el problema fue identificado se desarrollaron mediante
métodos estadísticos las posibles soluciones, mismas que fueron validadas de acuerdo a los procedimientos, es
decir, se estableció un proceso 90-95% para los defectos clase II y de 95-99% para los defectos de clase I en
cuanto a confianza y confiabilidad; traduciendo esto en no más del 5% y 1% de unidades defectuosas en la
distribución de la población.
2. Utilizando los mismos criterios aceptados por el sistema de calidad interno de la empresa, se pudo comprobar que
los herramentales fabricados por el nuevo proveedor no tienen efecto adverso en el proceso o producto por lo que
se puede establecer como alternativo
3.5 Controlar.
A fin de mantener los cambios sugeridos, los dibujos para cada uno de los herramentales fueron actualizados con las
dimensiones sugeridas en acuerdo a los estudios anteriormente realizados, de la misma manera estas dimensiones fueron
marcadas en el plano siguiendo el formato <0.0352> para Ponchadores y <0.0353> para Recibidores que acorde a
procedimientos internos estas dimensiones tienen que ser previamente inspeccionadas por el departamento de calibración y
solo podrán usarse cuando cumplen la especificación, de esta manera se asegura que todos los herramentales usados están
de acuerdo al estudio desarrollado.
4. RESULTADOS
Una vez implementados los cambios acordes a los estudios previamente explicados, se obtuvieron reducciones en el
número de piezas promedio construidas entre cambio de Core Pins, anteriormente se tenía que cambiar el Core Pin por
cada 171.3 piezas construidas y con el cambio propuesto se construyen en promedio 300 piezas.
Asimismo anteriormente se tenía un ajuste promedio diario de los Ponchadores de 7 veces al día, con las mejoras
propuestas, se redujo esta cantidad a solamente 2 ajustes de Ponchadores por día. Otro punto importante fue una reducción
del tiempo muerto en un 70%. La Tabla 9 muestra un resumen de los resultados obtenidos y la Tabla 10 presenta los
resultados posteriores a la implementación de las mejoras de esta investigación que pueden ser contrastados con los
resultados iniciales desplegados en la Tabla 3.
Tabla 9. Resultados obtenidos en la investigación.
Situación
Promedio de dureza
Frecuencia piezas/cambio
Ajustes promedio
Tiempo muerto
Frecuencia de ajuste piezas/herramienta
Herramental
Core pin
Core pin
Ponchadores
Ponchadores
Ponchadores
Antes
54.66
171.3
7
10%
87
Después
52.6
Más de 300
2
3%
Mínimo 300
Comentarios
Especificación 52-54 RC
Mejora 75.1%
Mejora 71%
Mejora 70%
Mejora 70% el tiempo muerto
Tabla 10. Tiempo muerto posterior a la implementación de mejoras.
Horas Trabajadas por Día
Piezas Producidas por Hora
Piezas Producidas por Día
Cambio de Herramientas por Día
Piezas por Cambio de Herramienta
Piezas Promedio entre Ajuste
Numero de Ajustes Requeridos
Tiempo Muerto Diario (Minutos)
Porcentaje de Tiempo Muerto
Ene.
8.5
250
2125
4
531
300
2
12
2.35
Feb.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
Mar.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
Abr.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
May.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
Jun.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
Jul.
8.5
250
2125
5
425
300
1
10
1.96
Ago.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
Sep.
8.5
250
2125
4
531
300
2
12
2.35
Oct.
8.5
250
2125
3
708
300
2
17
3.33
Promedio
8.5
250
2125
3
645
300
2
15
2.94
98
2014
Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
5. CONCLUSIONES
Mediante la metodología Seis Sigma DMAIC se identificó la causa raíz de la problemática y se estableció que:
 Los Core Pins se quiebran debido a que la dureza con la que fueron fabricados no estaba dentro de las
especificaciones requeridas y esto no pudo ser detectado debido a que el plano del herramental no señalaba el tipo
de dureza como una característica crítica para la fabricación de la pieza y por tanto no se inspeccionaba.
 La definición anterior permitió a la empresa reducir en un 43% los costos asociados al alto consumo de Core Pins
y que estos costos volvieran a los niveles proyectados de acuerdo al uso histórico. Además se incrementó la
duración de los mismos debido a que anteriormente el problema se presentaba con una frecuencia de 171.3 piezas
(la producción total de la línea son 2125 piezas diarias y en promedio se quebraban 3.1 Core Pin por día), después
de la validación aumentó a 300 piezas, lo cual significa un aumento del 75.1% en la vida útil del herramental.
 Los Ponchadores y Recibidores se tenían que cambiar constantemente debido a que la interacción de los diámetros
tanto del Ponchador como el Recibidor tenían una variación que aun estando dentro de la tolerancia especificada
en el dibujo provocaba una diferencia en el grado de ajuste, de esta manera con el desarrollo de un modelo
factorial 2k se identificó cuál de estas interacciones entre los diámetros mencionados generaba menos defectos. En
comparación, anteriormente se hacía cambio de herramienta o ajuste en promedio cada 109 piezas y después de la
implementación esta aumento a al menos 300 piezas, que fue la cantidad evaluada donde no se presentó ningún
problema, siendo esta cantidad la que el estudio puede avalar para fines comparativos, lo que representa una
disminución del 10% al 3% en el tiempo muerto relacionado a esta causa.
6. REFERENCIAS
1. Polesky, G. (2006). “Curso de Preparación para Green Belt en la Metodología Seis Sigma”. Curso Impartido en la
Universidad de las Américas. Octubre de 206. Puebla, México.
2. Alvarado Valencia, Jorge Andres y Obagi Araújo Juan José (2008). “Fundamentos de Inferencia Estadistica”.
Editorial Pontifica Universidad Javeriana. Colombia. ISBN-10 # 9587160940 / ISBN-13 # 9789587160949.
3. Craig, Gygil; De Carlo, Neil y Williams, Bruce (2010). “Six Sigma for Dummies”. John Wiley & Sons. Estados
Unidos de América. ISBN-10 # 1118054210 / ISBN-13 # 9781118054215.
4. Pérez Olguín, Iván Juan Carlos (2012). “Manual de Herramientas Estadísticas”. Universidad Tecnologica de
Ciudad Juarez. Ciudad Juárez, Chihuahua, México.
5. Baron Lopez, F.J. y Tellez Montiel, F. (2013). “Apuntes de Bioestadísitica”. Pescatado de la Página de Internet
www.bioestadistica.uma.es/baron/apuntes/ficheros/cap04.pdf
6. Gurrola Payan, Edgar Efraín (2013). “Seis Sigma Aplicado en la Reducción del Uso de Herramentales en Línea de
Producción de Catéteres”. Tesis de Grado de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales. Universidad
Tecnológica de Ciudad Juárez. México.
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
Memorias de Estadía Industrial
Director de obra: Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín
Se terminó de imprimir el 24 de marzo de 2014
Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez
Avenida Universidad Tecnológica # 3051
Colonia Lote Bravo II, C.P. 32695
Ciudad Juárez, Chihuahua, México
El tiraje fue de 200 ejemplares
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Ingeniería de Procesos: Casos Prácticos
2014
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