reducción del tiempo de setup (smed) disertante: ingeniero marcos rodríguez asesor en mejoras de...

Reducción del tiempo de Setup(SMED)

Disertante:Ingeniero Marcos RodríguezAsesor en Mejoras de Productividad

Se entiende por Setup o Tiempo de preparación de máquina o Tiempo de alistamiento al tiempo transcurrido desde la fabricación de la última pieza válida de una serie hasta la obtención de la primera pieza correcta de la serie siguiente.

Teniendo en cuenta la definición anterior, es importante destacar que el Setup no es sólo el tiempo de cambio y ajustes físicos de la maquinaria.

Conceptos

Ejemplo:El siguiente diagrama representa en el tiempo el caso de una

máquina que procesa productos A y tiene que ser reacondicionada para elaborar productos B. Terminada esta última producción, se debe nuevamente preparar la máquina para procesar unidades de C.

Conceptos

PRODUCTOS A SETUP PRODUCTOS B SETUP PRODUCTOS C

tiempo

Actividades Industriales

Definición

Símbolo Actividad Resultado predominante

Operación Se produce cuando un objeto esta siendo

modificado en sus características

Inspección Se verifica calidad (por atributo o

variable) y/o cantidad

Transporte Se cambia de lugar o se mueve

Demora Se retrasa el paso siguiente. Es un

almacenamiento temporal

Almacenaje Se guarda o protege

Proceso

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

Definición

El Setup no es una actividad industrial que se aplica sobre los productos.

El Setup es una secuencia de tareas para la preparación de máquinas o equipos.

La preparación de máquinas es considerado tiempo improductivo y no agrega valor al producto, es por ello que debe reducirse al mínimo.

Conceptos

En gestión de la producción, SMED es el acrónimo de Single Minute Exchange of Die: cambio de herramienta en (pocos) minutos.

Método desarrollado por Shigeo Shingo originalmente para estampado y mecanizado. Puede utilizarse en todo tipo de procesos de manufactura.

Es una técnica que reduce los tiempos de cambio de herramentales y puesta a punto a minutos (menos de 10 min.). Aún cuando no sea posible hacerlo en ese tiempo, reducirá drásticamente la tarea.

Definición

Distribución de la demanda

Supongamos una empresa que comercializa 10 productos distintos en las cantidades que muestra el siguiente cuadro:

Ejemplo

ProductoDemanda

(unidades)% Item % Demanda

% Demanda Acumulada

A 480 10 48,0 48

B 320 20 32,0 80

C 75 30 7,5 87,5

D 35 40 3,5 91

E 25 50 2,5 93,5

F 20 60 2,0 95,5

G 15 70 1,5 97

H 15 80 1,5 98,5

I 10 90 1,0 99,5

J 5 100 0,5 100

Concepto

Diagrama de Pareto de Distribución de la demanda

01020304050

60708090

0 20 40 60 80 100

% de Items

Concepto

El 20 % de los ítems (A y B) representan el 80 % de la ventas.

El 80 % de los ítems restantes tiene una demanda pequeña.

Los lotes de producción deben ser pequeños, de lo contrario contaríamos con grandes niveles de stock de producto terminado lo cual significa capital inmovilizado.

Al trabajar con lotes grandes y altos niveles de stock de producto terminado, la empresa pierde flexibilidad ante los requerimientos de los clientes (ya se le incorporó todo el valor agregado a las materias primas).

Ventajas

Cuando los cambios de herramentales pueden hacerse rápidamente, puede producirse en lotes pequeños, lo cual tiene muchas ventajas:

Flexibilidad: las empresas pueden satisfacer las cambiantes demandas de clientes sin necesidad de mantener grandes stocks.

Entregas rápidas: la producción en pequeños lotes significa plazos de fabricación más cortos y menos tiempo de espera para los clientes.

Productividad más elevada: tiempos de preparación y cambios de herramentales más cortos reducen los tiempos de parada de los equipos, lo que eleva las tasas de productividad.

Producción segmentada

Conceptos

• Producción nivelada

• Producción en lotes grandes

Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup

Analicemos para una operación específica:

Conceptos

Como se mencionó anteriormente el Setup es una actividad improductiva que no agrega valor al producto, por lo tanto debe reducirse al mínimo.

La filosofía SMED propone aprovechar la reducción del tiempo de Setup para:

Producir lotes pequeños Mayor flexibilidad a la demandaMenor plazo de entrega a clientes

Menor capital inmovilizadoMenor deterioro de la calidadMayor condiciones de orden y

seguridad

Reduce stock de SE y PT

Mercado

Diferenciación

En un mercado sumamente competitivo, una empresa industrial se puede diferenciar de su competencia de varias formas. Sin embargo, existen 3 conceptos claves de diferenciación:

• Calidad

• Precio

• Plazo de entrega

Producción en lotes pequeños

Supongamos que un cliente realiza un pedido de 20 productos estrella y la empresa decide fabricar sólo la cantidad demandada.

Características importantes

OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5

Setup: 15 min

Top u: 4 min

Ttop: 80 min

TT: 95 min

Setup: 20 min

Top u: 6 min

Ttop: 120 min

TT: 140 min

Setup: 8 min

Top u: 5 min

Ttop: 100 min

TT: 108 min

Setup: 23 min

Top u: 7.5 min

Ttop: 150 min

TT: 173 min

Setup: 18 min

Top u: 4 min

Ttop: 80 min

TT: 98 min

Lote de 20 unidades

Tiempo de fabricación del lote de 20 unidades: 614 minSetup: 84 min

Operación: 530 min

Producción en lotes grandes

Analicemos ahora el caso en el cual un cliente realiza un pedido de 20 productos estrella, pero la compañía decide fabricar 100 de los mismos.

OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5

Setup: 15 min

Top u: 4 min

Ttop: 400 min

TT: 415 min

Setup: 20 min

Top u: 6 min

Ttop: 600 min

TT: 620 min

Setup: 8 min

Top u: 5 min

Ttop: 500 min

TT: 508 min

Setup: 23 min

Top u: 7.5 min

Ttop: 750 min

TT: 773 min

Setup: 18 min

Top u: 4 min

Ttop: 400 min

TT: 418 min

Lote de 100 unidades

Tiempo de fabricación del lote de 100 unidades: 2734 minSetup: 84 min

Operación: 2650 min

Producción lotes pequeños vs grandes

Comparativa

Tamaño de lote 20 unidades 100 unidades

Plazo de entrega614 min.(10.2 h)

(1.2 jornada)-

2734 min.(45.6 h)

(5.4 jornada)-

Tiempo total de operación (Ttop)

530 min. 86.3 % 2650 min. 96.9 %

Setup 84 min. 13.7 % 84 min. 3.1 %

Si reducimos el Setupen un 75 %

21 min. 3.4 %

¿Dónde comenzar a reducir el tiempo de Setup?

15 10 12 8 15

CCRRecurso con capacidad restringida

CBCuellos de botella

Demanda 11 u/h

SMED Aumento del nivel de producción

Reduce stock de SEEl número indica que en 1hora se prepara el equipoy procesan 15 u

Pasos básicos del Setup

1) Preparación, ajuste y verificación sobre materiales y herramientas.

2) Montaje y desmontaje de cortantes, herramientas y partes.

3) Medición, puesta a punto y calibración.

4) Prueba y ajuste.

Pasos básicos del Setup

Estudio del Setup

Procedimiento recomendado

Filmar completamente la actividad.

Preguntar a las personas encargadas:- ¿Qué hacen?- ¿Por qué lo hacen?- ¿Por qué lo hace esa persona?- ¿Por qué se hace en ese momento?- Etc.

Estudiar los tiempos y movimientos involucrados en cada paso del setup.

Metodología

Implementación de SMED en 3 pasos

1) Separar actividades en Setup interno y externo.

- Solo este paso puede reducir el tiempo entre un 30 % a un 50 %.

- Se entiende por setup interno a aquellas actividades que se llevan a cabo exclusivamente cuando la máquina o equipo se encuentra detenido.

- El setup externo corresponde a aquellas actividades que pueden realizarse con la máquina en marcha (en plena producción).

Metodología

Preparación Externa Preparación Interna

Metodología

Ejemplo 1 - Fangio en boxes F1

Metodología

Ejemplo 2 - Fittipaldi en boxes F1

Metodología

Ejemplo 3 - Alonso en boxes F1

Metodología

2) Convertir Setup interno en externo.

- Con la aplicación de primer y segundo paso se puede lograr reducciones del tiempo de setup del orden del 75 %.

- Se debe encontrar la manera de convertir setup interno en externo, mediante estudio del método de trabajo y la estandarización.

3) Mejorar todos los aspectos vinculados a la actividad del setup.

- Mejorar ajustes, dispositivos, registros, etc.

Metodología

Implementación de SMED

Producto A

Producto BProducto A

Producto B

Interna Externa Interna Externa Interna

Interna

0 Fase Mixta

2 Fase Traspaso

3 Fase Mejora

1 Fase División

Separación interna/externa

Transferencia Interna - Externa

Minimización de preparación interna y externa

Producto A

Interna

Producto B

Externa Externa

ExternaExterna

Externa Externa

30 a 50 % de reducción

90 % de reducción

75 % de reducción

Metodología

1. Anticipar las1. Anticipar lascondiciones decondiciones deOperaciónOperación

2. Estandarizar2. Estandarizar

EEXXTT

IINNTT

1. Check-lists1. Check-lists

2. Función2. FunciónVerificaciónVerificación

3. Mejorar3. Mejorartransporte ytransporte yherramientasherramientas

Situación Anterior

No están diferenciados

Setup Interno del Externo

Etapa 1

Separar

Setup Interno

del Externo

Etapa 2

Convertir

Setup Interno

en Externo

Etapa 3

Mejorar Setup

Interno y

Externo

1. Mejorar1. Mejoraralmacenajealmacenajey gestióny gestiónde partes yde partes yherramientasherramientas

1. Operaciones1. Operacionesen paraleloen paralelo

2. Fijaciones2. Fijacionesrápidasrápidas

3. Eliminar3. Eliminarajustesajustes

4. Automatizar4. Automatizar

EXTEXT

INTINT

EXTEXT

INTINT

EEXXTT

IINNTT INTINT

EXTEXT

Metodología

Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo

En este paso se utilizan:

Check-list.

Función Verificación o Control de uso y desgaste.

Mejoras en el transporte de herramentales y partes.

Metodología

Check-list

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

Metodología

Check-listCheck-list de Operación Equipo: Línea C Empacado Funcionamiento: Cambio de matriz de 3,5 lb.Fecha: 15/05/02

Empleados entrenados para la operación y el seteo (se necesitan 2 personas)

Juan R. P José M.

P Pedro B. Pablo B.

Herramientas que necesitan

P Elevador automático

P Malacate

Carreta rodante -

Partes que necesitan

P Plato ascensor - 3,5 lb.

P Plato de compresor - 3,5 lb.

P Alimentador del gotero - 3,5 lb.

P Manga de vacío, los trapos, el cepillo para la limpieza

Procedimiento de operación normal a seguir

P SOPA 001 (el cambio) P SOPA 003 (la limpieza)

Metodología

Función Verificación

La función Verificación avisa sobre la necesidad de realizar reparaciones antes del próximo cambio.

Consiste en un control de uso y desgaste de herramientas y/o partes.

La falta de verificación anterior puede inducir a fallas en el setup interno.

Metodología

Función Verificación

Metodología

Mejoras en el transporte de herramentales y partes

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

Metodología

ANTES DE LA MEJ ORA

Matriz Nueva

Matriz Vieja

Metodología

DESPUES DE LA MEJ ORA Matriz

Matriz Vieja

Metodología

Paso 2: Convertir Setup interno en externo

Recomendaciones:

Revisar los propósitos y funciones de cada actividad del Setup actual.

Pensar en todo lo que se puede hacer mientras la máquina esta funcionando.

La clave para tener éxito es pensar al Setup interno como si se lo viera por primera vez.

Olvidarse de viejos hábitos y creencias para pensar en cambios (examinar con espíritu crítico).

Metodología

Paso 2: Convertir Setup interno en externo

En este paso es conveniente:

Anticipar las condiciones de operación.- Precalentamiento- Premontaje- Utilización de un banco de reglaje previo- Etc.

Estandarización.- Realizar un estudio del método de trabajo, analizar

detalladamente cada una de las actividades y estandarizar el setup.

Metodología

Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup

En este paso se procede a reducir tanto el Setup interno como el externo.

Externo: por lo general incluye mejoras en el almacenaje y transporte de partes y herramientas, organizadas y listas para la próxima actividad.

Interno: resulta de la aplicación de 4 técnicas.

Metodología

1) Empleo de actividades en paralelo, por ejemplo dividiendo las mismas entre 2 trabajadores, uno a cada lado de la máquina en forma segura.

Para el estudio de actividades en paralelo es muy común el empleo de Diagramas de Actividades Múltiples o también denominado Diagrama Hombre Máquina.

Metodología

El diagrama de actividades múltiples es un diagrama en el que se registran las respectivas actividades de varios objetos de estudio (operarios y máquinas) según una escala de tiempos común para mostrar la correlación entre ellos.

Como puntos más destacados, mediante la aplicación de este diagrama se pueden visualizar:

• Las interferencias.• La distribución de las cargas de

trabajo.

Metodología

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

Metodología

3) Reducir el tiempo de pruebas y ajustes empleando:

- Marcado de líneas de centro y planos de referencia visibles.

- Colocación de dispositivos de usos múltiples.

Metodología

4) Automatización de ciertos procesos.

- Se debe considerar luego de haber agotado la aplicación de todas las técnicas precedentes.

Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA

Introducción

La empresa fabrica y comercializa resortes de suspensión para automóviles. El arrollado es la etapa principal del proceso de fabricación de un resorte. El tiempo que se requiere para realizar el cambio de un modelo a otro de resorte determina en gran medida la eficiencia de todo el proceso productivo.

Situación inicial

Se enfoco el trabajo en la máquina que arrolla el 70 % de los resortes producidos (AG2).

El cambio de modelo se realizaba en promedio una vez al día.

Se trabajaba en lotes grandes, no inferiores a 500 resortes.

Esto generaba enormes volúmenes de existencias en stock de producto terminado y consecuentemente:

- Alta inmovilización del capital invertido- Utilización ineficiente del espacio productivo- Costos diversos derivados del mantenimiento del almacén- Riesgos de deterioro físico de los productos- Obsolescencia, etc.

Resultados

Se redujo el tiempo de preparación de máquina de 18 minutos a menos de 6 minutos.

El tamaño de lote de producción promedio se redujo a menos de 50 resortes.

La frecuencia de cambios de núcleo se incrementó de 1 a 8 cambios promedio por día.

Se redujeron drásticamente las existencias en stock.

Caso práctico 2 – Empresa productora de electroventiladores

Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos

50 5955 55

Año 2008

Tiempo Set up Bomben Pomos de Aluminio

VIDEO – Caso 3

(250 min – 55 min)% Reducción de Setup = x 100 = 78 % 250 min

Cálculo 195 min x 65 pomos x 0.40 $ x 12 setup 60840 $

Económico setup min pomo mes mes

Conclusión

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

Av. Colectora General Paz 5445(1650) San MartínBuenos Aires, Argentina47246200/6300 int. 6108marcos@inti.gob.ar

Octubre 2011

Muchas gracias por su atención

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