JUSTIFICACIÓN CONCEPTUAL DE UN MODELO DE IMPLEMENTACIÓN DE LEAN MANUFACTURING

Transcripción

1 91 JUSTIFICACIÓN CONCEPTUAL DE UN MODELO DE IMPLEMENTACIÓN DE LEAN MANUFACTURING Leonardo Rivera Cadavid Profesor, Universidad Icesi, Deartamento de Ingeniería Industrial, Cali. Resumen En los últimos 20 años se han discutido diferentes técnicas que hacen arte de Lean Manufacturing en la literatura gerencial, en resentaciones y conferencias y en ofertas de consultoría. En muchos casos esta resentación de técnicas se ha hecho sin rooner un modelo de imlementación que ermita la evolución de la emresa en un camino de mejoramiento, y que subraye qué técnicas y rinciios deberían imlementarse antes que otras. En el resente artículo se resenta una estructura de rerrequisitos ara la imlementación de Lean Manufacturing y sus técnicas, y se discute la lógica y validez concetual de dicha estructura. Palabras clave: Lean Manufacturing, modelo de imlementación, mejoramiento continuo. Abstract In the last 20 years, many of the different techniques that are art of Lean Manufacturing have been discussed in managerial literature, in lectures and conferences and in consulting services. In many instances, these techniques have been resented ithout roosing an imlementation model that roels the organization toards a continuous imrovement ath, and that emhasizes hich techniques and rinciles should be imlemented before others. In this aer, one such structure of rerequisites for Lean Manufacturing imlementation is resented, and its concetuall validity is discussed. Keyords: Lean Manufacturing, imlementation model, continuous imrovement.

2 92 1. Introducción Lean Manufacturing es una filosofía de roducción que ha generado grandes imactos en la forma en que se entiende la manufactura moderna en todo el mundo. En los últimos 20 años sus rinciios y enseñanzas se han extendido or todo el mundo, en emresas de diversos sectores y vocaciones. Inclusive, en años más recientes se han resentado alicaciones en sectores no manufactureros como los servicios y la salud. Como aclaración inicial, en este artículo se utilizará siemre la denominación "Lean Manufacturing", o sencillamente "Lean". Se han realizado diferentes traducciones de este término al esañol (manufactura esbelta, fabricación magra, manufactura ajustada). Todas ellas bien intencionadas, ero imrecisas, el intento or comunicar el sentido original (más sobre esto adelante) y las imlicaciones del mismo no se logran. Es necesario tener claridad. Lean Manufacturing es la denominación inglesa del Sistema de Producción Toyota (TPS), desarrollado en esa comañía en los últimos 60 años. Lean cobra esecial vigencia en nuestro contexto global actual, debido a que la roducción en masa ha dejado de ser el aradigma más adecuado, inclusive ara aíses industrializados. La roducción en masa arovechaba las economías de escala que se alcanzaban roduciendo grandes cantidades del mismo artículo sin variaciones significativas, ero en el momento actual de cometencia es necesario oder satisfacer demandas de lotes más equeños de artículos variados. Las estrecheces financieras resentes y futuras hacen que el caital de trabajo sea recioso, y Lean ermite usar eficientemente los recursos de tal manera que consume menos esacio, menos horas hombre y menos materias rimas que un sistema de roducción masiva con un nivel de roducción comarable. En el medio colombiano y latinoamericano se han escuchado desde hace algo más de veinte años alabras clave que se identifican con Lean Manufacturing, como Justo a Tiemo, Calidad Total, Mantenimiento Productivo Total (TPM), entre otras. En diferentes momentos se han ublicado libros y conferencistas y consultores han divulgado estos temas, siguiendo la tendencia estadounidense de las modas gerenciales ("managerial fads"). Si es osible vender libros, conferencias y consultorías, muchos lo harán. Sin embargo, estas modas han hecho más daño que rovecho orque no se ha generado un cambio de mentalidad duradero, una constancia que ermita ver resultados sostenibles en estas imlementaciones. Como resultado de esto se notará que en el modelo rouesto en este artículo se resentan muchas de esas alabras clave, ero no como arendizajes aislados ni técnicas desconectadas, sino como asos lógicos de una imlementación en una emresa en evolución y mejoramiento constante. El aorte de este artículo consiste en un modelo de imlementación que relaciona las diferentes técnicas de Lean en forma de una estructura secuencial de rerrequisitos. Es decir, se sugiere el orden en el que las diferentes técnicas ("alabras clave") deberían imlementarse de tal manera que se genere un roceso lógico de arendizaje rogresivo. Las técnicas imlementadas más temranamente deben generar el conocimiento y las discilinas necesarias ara garantizar la alicabilidad y sostenibilidad de las técnicas osteriores. Cabe anotar que el modelo de imlementación rouesto no refleja la evolución histórica del tema en Toyota, ues esa comañía no inició su trabajo con un maa de ruta comleto. Toyota ha construido en la ráctica durante seis décadas de trabajo, or lo que en la actualidad las comañías de todo el mundo reciben los beneficios toda esa exerimentación sin los costos de tener que hacer los desarrollos de manera indeendiente. El modelo tamoco es una coia exacta de las rouestas de los involucrados en el desarrollo del sistema como Taiichi Ohno o Yasuhiro Monden. A juicio del autor la rouesta arovecha la distancia y la cantidad de discusiones que han ocurrido sobre el Sistema Toyota en diferentes escenarios, relacionando y searando las técnicas y su alicación. En la mente de Ohno o Monden todas las técnicas deberían estar en su lugar de forma muy natural, lo que les dificulta resentar una estructura secuencial de imlementación. A juicio del autor es benéfico contar con un modelo de imlementación ara facilitar la aroximación de comañías nuevas al tema. El modelo básico resentado es tomado de Groesbeck (2005), y fue desarrollado como arte

3 93 de un trabajo de investigación en el deartamento de Ingeniería Industrial y de Sistemas (Industrial and Systems Engineering) en Virginia Tech. Desafortunadamente el Dr. Groesbeck erdió en la nebulosa del tiemo la referencia recisa y resentó a sus alumnos el diagrama general, ero no las razones ara su existencia ni su roceso de construcción. Las adataciones, la concetualización de la validez del modelo como estructura secuencial, evolutiva y de imlementación rogresiva son or comleto aortes del autor. 2. Antecedentes 2.1. Desarrollo Histórico de Lean Manufacturing Ya se ha mencionado que uno de los untos distintivos de Lean Manufacturing es el uso eficiente de los recursos y su constante emeño en reducir los deserdicios. El rimer aladín moderno del uso eficiente de los recursos fue Henry Ford. El 1913 Ford construyó el comlejo industrial de Highland Park, en el cual se construían vehículos con altísima eficiencia. Muchos de los aortes que se hicieron en esa lanta cambiaron costumbres manufactureras de raíz, tales como las artes intercambiables, la estandarización del trabajo y la línea de ensamblaje. Sin embargo, esta línea rodujo el mismo vehículo (sin grandes modificaciones ni ociones) durante 19 años, lo que evitaba cambios en la línea (alistamientos) y ermitía alicar los rinciios clásicos de la fina división del trabajo y la esecialización de los oeradores. El mercado mundial cambiaría desués de la segunda guerra mundial, con clientes demandando mayores ociones y mayor variedad de roductos en cantidades más equeñas. Al otro lado del Océano Pacífico estaba Jaón, en el lado erdedor de la guerra. La infraestructura industrial estaba en ruinas. Había estrictas restricciones de crédito, esacio y acceso a materias rimas. En el lan de reconstrucción industrial una emresa de la familia Toyoda (Toyoda Automatic Loom Works, fabricante de equios ara fabricación de telas) rouso crear una filial ara roducir automotores (Toyota Motor Comany). Al acercarse al Ministerio de Industria y a los rinciales bancos recibieron la noticia de que serían aoyados ero con ciertas condiciones, siendo la más imortante que la emresa debería roducir una amlia gama de vehículos (desde vehículos comactos de asajeros ara uso articular hasta camiones medianos ara uso comercial) en las equeñas cantidades que el mercado Jaonés necesitaría. Además, no tendrían acceso a recursos ara comrar materias rimas, como acero y carbón, ni esacios ara almacenarlas. Entonces, la infraestructura gigantesca y dedicada, ultra eficiente de Ford no tenía alicación ara ellos, que tendrían que ser caaces de roducir en lotes más equeños con mayor variedad de roductos. Entonces, en Toyota cambiaron el énfasis de la otimización del trabajo en cada máquina o estación de trabajo ara lograr un mejor y más continuo flujo del roducto a través de todo el roceso. La imlementación de algunas ideas de sentido común como la asignación de recursos dimensionados correctamente al volumen de roducción ( right-sizing ), mejorar las caacidades de auto-monitoreo de los equios ara asegurar la calidad (Jidoka), cambiar la distribución física de los equios ara utilizar celdas enfocadas en familias de artes o roductos (Sistemas Flexibles), reducir el tiemo de roducción erdido en el cambio de una referencia a otra (SMED) y el uso de kanbans ara coordinar el flujo de roducción tio Pull entre estaciones de trabajo sucesiva, y entre la comañía y sus roveedores, entre otras (Womack, 2002). Con el aso del tiemo Taiichi Ohno (reconocido como el adre del TPS) y algunos otros ingenieros de Toyota (muy imortante entre ellos Shigeo Shingo) sistematizaron sus arendizajes y encontraron que los rinciios rectores de Lean Manufacturing son el mejoramiento continuo y la constante búsqueda de formas ara reducir todas las clases de deserdicio. Esos rinciios se desliegan en las técnicas que se identifican con Lean y que se discutirán en secciones subsiguientes. La alicación del Sistema de Producción Toyota ha ermitido que esta emresa haya crecido consistentemente con el aso de los años, suerando varias crisis etroleras y de los mercados financieros, hasta convertirse hoy en día en la rimera emresa en ventas de vehículos a nivel global, suerando a General Motors.

4 Imacto de Lean Manufacturing Muchas emresas en el mundo han mejorado dramáticamente sus resultados y mejorado su cometitividad alicando Lean Manufacturing. Tres casos que se ueden mencionar: Porsche AG: La famosa fabricante alemana de autos deortivos inició la imlementación de Lean en En un eriodo de cinco años Porsche ha doblado su roductividad oerativa, ha reducido un 90% de los defectos en artes rovenientes de roveedores y ha mejorado su roducción con calidad desde la rimera asada en más de 55%. Para 1997 había lanzado dos roductos altamente manufacturables desués de 3 años de desarrollo, habían recortado el esacio requerido ara fabricar a la mitad, disminuido el tiemo de resuesta de materiales a roducto terminado de seis semanas a tres días y habían disminuido el inventario de artes en un 90% (e-biz, 2008) Dell Comuter: El modelo directo que Dell usa incorora los rinciios del TPS y agrega algunos roios. El desemeño de las fábricas se comara diariamente con el de lantas en el extremo oriente. Por ejemlo, se esera que la roducción de valor or emleado crezca el 3 o 4% cada trimestre. En lugar de construir más líneas ara generar esta roducción, Dell aumenta el ritmo de roducción. Por lo tanto, la emresa tiene que construir caacidades que mejoren continuamente y se basen en rinciios Lean, al unto que tienen un equio de 80 ersonas dedicadas or comleto a identificar formas de mejorar la roductividad (Made in Euroe, 2008). Pratt & Whitney: Este fabricante de motores ara aviones, sistemas de roulsión esaciales y turbinas de gas, ha sido modelo de imlementación de Lean. En 1996 lanzó su rograma ACE (Achieving Cometitive Excellence), y un año desués lo extendió a sus roveedores asociados. Este rograma se enfocó inicialmente en áreas de ensamble y manufactura, ero ráidamente se diversificó y fue alicado en áreas de oficina, con su roio conjunto de herramientas de evaluación, entrenamiento e imlementación. Desde el inicio del rograma se ha establecido una cultura de mejoramiento continuo en la emresa (Lean Directions, 2008) Estos ejemlos no son únicos ni exclusivos, ero ilustran la variedad de industrias en las que Lean ha sido alicado con interesantes resultados en todo el mundo. 3. Vocabulario Lean En esta sección se resentarán a grandes rasgos los rinciios rectores de Lean (resentados or el gruo investigador de MIT) y los nombres y breves descriciones de las rinciales técnicas de Lean Manufacturing. Estos serán los bloques constructores de la metodología de imlementación de Lean, y ermitirán la comrensión de las relaciones entre las distintas técnicas y or lo tanto la imortancia de los rerrequisitos en la imlementación Princiios de Lean Manufacturing El término Lean Manufacturing fue acuñado or un miembro del equio del royecto de investigación realizado or MIT ara conocer las mejores rácticas de las industrias automotrices a nivel global (Womack, Jones y Roos, 1990). Estos autores encontraron que las rácticas de Toyota eran efectivas y trataron de sintetizar el arendizaje realizado alrededor de ellas en una obra seminal titulada La Máquina que cambió al mundo (The Machine that changed the World). Los cinco rinciios centrales que los autores roonen se resentan a continuación (Womack y Jones, 1996): Esecificar el Valor: Qué eseran los clientes? Por qué estarán disuestos a agar? Qué combinación de características, disonibilidad y recio será la qué refieran? Análisis de la Cadena de Valor: Una Cadena de Valor es la secuencia de actividades necesaria ara entregarle al cliente un roducto o servicio. Analizar y graficar la cadena de valor ermite distinguir entre las actividades que agregan valor y las que no lo hacen. Esta diferenciación servirá de unto de artida ara las actividades de mejoramiento y eliminación del deserdicio. Flujo Continuo: Las emresas deben tratar de que el valor fluya continuamente, no or lotes (batches). De ahí ha surgido el término

5 95 de una ieza a la vez (one iece flo). La creación de lotes favorece la aarición de inventarios en diferentes lugares de la lanta, y los inventarios crean demoras y mayores costos. El cliente hala (Customer Pull): Este rinciio ha sido difundido or la oularidad del Justo a Tiemo. El sistema de roducción debe entregar a los clientes los roductos que necesitan en el momento reciso, y a raíz de esto activar los recursos roductivos solamente cuando la siguiente estación en el roceso consume las unidades que estaban listas ara él. Es decir, la actividad de roducción no resonde únicamente a lanes y ronósticos realizados con anticiación, sino que reacciona a los volúmenes reales de la demanda y las ventas. Mejoramiento Continuo: El eslogan comercial de Lexus (la marca de autos de lujo de Toyota) es La aasionada búsqueda de la erfección. El mejoramiento continuo (Kaizen) es la convicción de que los esfuerzos de mejoramiento nunca llegan a un final. Es necesario mantener la discilina de mejoramiento ara que se convierta en un motor ermanente de avance ara la emresa Bloques Técnicas comúnmente asociadas con Lean Manufacturing Desde hace unos 20 años se discuten en Colombia alabras clave tales como Calidad Total, Justo a Tiemo y Mejoramiento Continuo. El roósito de esta sección es resentar una breve descrición de las técnicas que artician en el modelo de imlementación. Se resentan las definiciones tanto de términos conocidos como de otros que no se han discutido reviamente, que van a nutrir el modelo ara hacer clara la relación entre ellos. Kaizen: Más que solamente mejoramiento, es mejoramiento continuo. Es la acumulación gradual de muchos equeños mejoramientos hechos or todos los miembros de la emresa. Kaizen es una discilina que se obtiene a través de la alicación del verdadero emoerment (emoderamiento, facultamiento). Las ideas de todos los emleados son consideradas, evaluadas or un roceso visible y conocido y la retroalimentación ara el emleado es ronta y esecífica. Si la idea se imlementa, quien la sugirió articia en su imlementación (mientras ello sea relevante), lo que hace que los emleados no solamente roonen ideas sino que resonden or su imlementación y resultados. Esto acentúa el sentido de ertenencia del emleado hacia la comañía y su resonsabilidad con la misma. Finalmente la discilina del mejoramiento ermite un ambiente roicio ara la imlementación de cambios que favorezcan a la comañía y a los trabajadores. Kaizen es uno de los fundamentos de cualquier rograma de evolución y avance continuado en el desarrollo emresarial, sin imortar con qué nombre se le conozca. Maas de la Cadena de Valor (Value Stream Mas): En la Figura 1 se resenta el maa de la cadena de valor del roducto XY. Estos maas son esencialmente reresentaciones de alto nivel del flujo del roducto (y la información) desde que se one la orden, asando or los roveedores, hasta que el material llega a la emresa ara ser transformado y finalmente se desacha el roducto terminado a los clientes. El objetivo rincial de estos maas es el de resaltar oortunidades de mejoramiento mostrando los untos en los que se deserdicia tiemo a través de la existencia de inventarios y demoras innecesarias. Se hace una distinción de los tiemos que agregan valor y los que no lo hacen, encontrando que la roorción de tiemo de valor agregada suele ser mínima. Es en estos tiemos que no agregan valor (deserdicios) que Lean Manufacturing concentra sus esfuerzos de mejoramiento. 5S: De la misma forma en que Kaizen aorta la discilina del mejoramiento continuo, 5S es el fundamento de la cultura Lean. 5S viene de cinco alabras jaonesas que han sido utilizadas ara mostrar una evolución desde el orden y la limieza del sitio de trabajo hasta la discilina ersonal: - Seiri (Utilización): Se refiere a tener en el lugar de trabajo únicamente lo que se necesita, deshacerse de deserdicios, objetos sobrantes, obsoletos y todos aquellos objetos

6 96 Figura 1: Maa de la Cadena de Valor del Producto XY. que no deban ermanecer en el lugar de trabajo ara uso corriente. Las ersonas sienten aversión a desrenderse de objetos que odrían tener uso en un futuro desconocido, ero cuando se hace un análisis juicioso se encuentra que muchos objetos no tienen lugar en el esacio de trabajo. - Seiton (Orden): El famoso lema un lugar ara cada cosa y cada cosa en su lugar. Los objetos que efectivamente se van a usar deben tener una ubicación que corresonda con la frecuencia de su uso y que ayuden a mantener el lugar de trabajo ordenado y desejado, además de hacer evidente la falta o osición incorrecta de cualquier elemento de trabajo. Incluye además la marcación y etiquetado de los objetos de trabajo y sus ubicaciones correctas. - Seiso (Limieza): Incluye la limieza del lugar de trabajo, los equios y suerficies que se emlean. Se deben destinar unos minutos al comienzo y final de cada turno ara que cada ersona limie y organice su esacio de trabajo. Además, si una ersona limia su esacio de trabajo todos los días, odrá detectar ráidamente cuando aarezcan manchas de lubricante o combustible, lo que ermitirá rogramar las acciones de mantenimiento necesarias antes de que el equio sufra una avería (limieza es detección). - Seiketsu (Estandarización): La cuarta ese se refiere a la estandarización y mantenimiento de las tres rimeras. Las emresas deben crear formatos estandarizados ara los rocedimientos de utilización, orden y limieza, y alicarlos. Se debe crear un esquema de caacitación,

7 97 seguimiento y auditoría ermanentes ara que los logros alcanzados en las rimeras eses no se ierdan. El trabajo de las cinco eses debe convertirse en arte normal del trabajo diario y or tanto deben dedicársele recursos y tiemo, además de que debe ser arte de la rutina diaria y de los indicadores de desemeño de todas las áreas de trabajo de la emresa. - Shitsuke (Autodiscilina): La última ese tiene que ver con la interiorización de las cuatro anteriores, cuando el trabajo de cinco eses se convierte arte automática de cada ersona, e inclusive emiezan a transferir a su vida ersonal asectos de cinco eses. Es cuando la utilización, el orden, la limieza y la discilina se integran en la forma de ensar y actuar de las ersonas de manera natural. Sistemas de Trabajo Flexibles: Estos son los sistemas que se han denominado celdas o células de manufactura, ero con un enfoque Toyota. El conceto de celdas va un oco más a la raíz de la agruación y la dedicación. En esencia, en Toyota se ha organizado el trabajo or familias de roductos, ero no solamente en la manufactura roiamente dicha. La celda es la agruación de una familia de roductos con un gruo esecífico de máquinas (recursos y esacios), en una ubicación geográficamente róxima y con un gruo de ersonas asignado a ellos y ellas. De esta forma, el trabajo de desarrollo de roductos también se hace or equios interdiscilinarios dedicados al royecto (ingeniería concurrente) y el trabajo contable y administrativo se organiza alrededor de grandes familias de rocesos y roductos. En manufactura, las celdas al estilo Toyota generan varias ventajas imortantes sobre otros sistemas: - Oeradores Multifuncionales: En los siguientes untos se entenderá la necesidad ara esto. En la conceción de celdas del TPS los oeradores de una determinada celda deben conocer todas las oeraciones de la misma, incluida la oeración de todas las máquinas. - Mejor calidad: Los oeradores de la celda tienen la resonsabilidad y la autonomía ara detener el funcionamiento de la celda tan ronto como detecten un roblema de calidad. En ese momento todos los oeradores de la celda, más los suervisores e ingenieros, se reúnen a resolver el roblema de calidad. El roceso solo reanudará su funcionamiento cuando el roblema se resuelva satisfactoriamente. - Reducción del inventario en roceso: Debido a la roximidad física, se reducen la cantidad de esacios ara almacenar roducto en roceso. Además, la simlicidad en la rogramación del trabajo hace que las eseras de lotes de roducto ara entrar a roducción desaarezcan. Finalmente, la utilización de kanbans (más detalles en la sección de Justo a Tiemo) limita, controla y organiza el flujo del inventario en roceso resente. - El volumen de roducción se altera cambiando la cantidad de ersonas asignadas a la celda: Las celdas suelen ser semi-automatizadas, lo que ermite a cada oerador atender más de una máquina (de ahí la necesidad de que sean multifuncionales). Entonces, cuando los volúmenes de roducción varían notablemente se uede variar la velocidad de una celda asignando diferentes cantidades de ersonas, sin alterar los balances de línea ni desequilibrar las cargas de trabajo (ver Figura 2) Figura 2: Celda de manufactura atendida or diferentes cantidades de oeradores.

8 98 Trabajo estándar: Evidentemente, en rocesos que retenden mejorar continuamente su calidad es necesario generar y seguir rocedimientos oerativos estandarizados. Los estándares facilitan la incororación del conocimiento individual en el acervo de la emresa, además de osibilitar el entrenamiento de nuevos trabajadores y los análisis de rocesos ara mejoramiento continuo. El estándar no debe convertirse en una limitación ni camisa de fuerza. Deben existir mecanismos ágiles y claros ara describir e imlantar estándares actuales, y ara revisarlos, mejorarlos e imlantar rocedimientos mejorados. SMED (Single Minute Exchange of Die, alistamientos ráidos): Cuando es necesario roducir una variedad de roductos en la misma infraestructura, será necesario realizar alistamientos. El alistamiento comrende todas las actividades que se realizan desde que sale la última unidad de la referencia anterior hasta que sale la rimera unidad buena de la siguiente referencia. Shigeo Shingo clasificó las actividades que ocurren durante el alistamiento en actividades internas y externas. Internas son todas aquellas que deben hacerse con la máquina detenida. Externas son las que ueden efectuarse sin que la máquina se deba detener. Por ejemlo, rearar las siguientes materias rimas, desejar el esacio de trabajo, recalentar un molde son todas actividades externas. Cambiar la herramienta de corte suele ser una actividad interna. Lo que se ha encontrado es que alicando un sencillo rocedimiento se ueden ahorrar grandes cantidades de tiemo en alistamientos. A grandes rasgos dicho rocedimiento involucra: - Estudiar la oeración del alistamiento: Es común descubrir que ciertos asos del alistamiento son innecesarios o ejecutados or costumbre. - Identificar las tareas internas y externas: De esta forma será osible diferenciar las estrategias a seguir - Convertir todas las tareas internas que sea osible a tareas externas: Cuando el oerador reara el alistamiento mientras la máquina termina de funcionar es osible realizar actividades en aralelo y reducir el tiemo no roductivo. - Eliminar los re-ajustes: Utilizar sujetadores ráidos, toes y atrones, reducir el uso de destornilladores y herramientas, asegurar desde el diseño del roducto que no sean necesarios los reajustes. - Surimir el alistamiento si es osible: Estandarizando comonentes, utilizando los mismos reglajes en el equio ara varias referencias, Los alistamientos ráidos son vitales ara TPS orque ermiten reducir el tamaño de los lotes, aumentar la frecuencia de la roducción de cada referencia y or tanto reducir los inventarios de todos los tios (Shingo, 1985). JIDOKA: Es la automatización con sentido humano (autonomation). Es uno de los dos ilares de la casa de Lean (junto con Justo a Tiemo). Consiste en cambios en el diseño del roceso (y del roducto), junto con la utilización de sensores y actuadores ara revenir errores tanto humanos como de máquina en el roceso. Jidoka es una herramienta fundamental ara garantizar la calidad del roducto y del roceso. Shigeo Shingo estudió las causas de los defectos y concluyó que los defectos siemre son causados or errores, bien sea del humano, de la máquina o del material (Shingo, 1986). Para combatir los errores en los materiales se debe trabajar en certificación de roveedores. Los errores de máquina los reviene Jidoka, y los errores humanos un subconjunto de Jidoka llamado Poka-Yoke, que consiste en configurar las oeraciones, equios y roductos de tal manera que sea difícil (o imosible) cometer un error. Es decir, el roceso se convierte en uno a rueba de errores. Jidoka y Poka-Yoke reúnen rácticas de diseño (de roducto y de roceso) y el uso de disositivos mecánicos semi-automáticos que revengan los fallos y errores. Otro unto de Jidoka es el uso de Andon, que ermiten el seguimiento del estado del roceso con el uso de indicadores visuales, y que roorcionan los interrutores de emergencia que ermiten que el oerador detenga la línea cuando detecta que un error se ha roducido o se va a roducir.

9 99 Mantenimiento Productivo Total (TPM, Total Productive Maintenance): Tradicionalmente se consideró que el tiemo dedicado al mantenimiento era tiemo erdido, no roductivo. El objetivo de este conceto es convertir las actividades de mantenimiento en actividades roductivas. El factor clave aquí es el mantenimiento autónomo, los oeradores deben arenden a realizar las oeraciones necesarias ara el correcto mantenimiento de sus equios. Debería ser intuitivo que TPM tiene estrechas relaciones con 5S, dado que la rimera actividad del mantenimiento es la limieza. El imacto eserado de TPM es doble: - Aumentar la confiabilidad de los equios: Esto disminuye el riesgo de las aradas imrevistas, lo que a su vez hace innecesario que se guarden inventarios entre rocesos ara rotegerse de aradas no revistas. - Mejorar la calidad de los roductos: La confiabilidad y estado de las máquinas es uno de los factores que intervienen en el resultado de calidad de los roductos. Como resultado, la cantidad de unidades rechazadas y rerocesadas será menor, disminuyendo las oeraciones de rearación y los deserdicios que no agregan valor. Justo a Tiemo (Just in Time, JIT): Es una de las rimeras alabras clave que se escucharon en Colombia. A finales de los años ochenta, junto con la literatura gerencial sobre Calidad Total, llegó Justo a Tiemo en libros, conferencias, revistas económicas y notas livianas en los eriódicos del momento. El conceto es bastante sencillo de entender: Tratar de que los materiales y roductos se entreguen en el momento justo en el que se van a usar, de tal manera que se reduzca la cantidad romedio de inventarios de materia rima, roductos en roceso y roductos terminados. Las imlicaciones de esto nunca se estudiaron realmente a fondo, y lo que terminó ocurriendo es que la gran emresa cliente (o el almacén de cadena) imuso a sus roveedores tiemos de resuesta más ráidos y entregas más frecuentes en lotes más equeños, sin que los sistemas logísticos de cliente o roveedor estuvieran rearados. Finalmente los roveedores (esecialmente si eran más equeños que la emresa cliente) debían otar or crear mayores acumulaciones de roducto terminado ara satisfacer la demanda reentina y cambiante del gran cliente. Esto genera efectos exactamente ouestos a los que se eseran en el sistema Toyota, en el cual el gran cliente debe contribuir agresivamente al avance técnico del equeño roveedor ara que este modifique su forma de roducir y modernice su sistema alicando las herramientas Lean. Justo a Tiemo es esencialmente la imlementación del sistema Pull, en el cual solamente se roduce cuando el roceso siguiente solicita unidades del anterior. Si se mantiene una cierta cantidad de inventario de roducto terminado, se uede ensar que el cliente se resenta y toma una de esas unidades. En ese momento, esa unidad tiene asociada una tarjeta (kanban), que se envía al roceso anterior y señala la necesidad de volver a comletar el inventario de roducto terminado. La última etaa del roceso toma una unidad que ya asó or el roceso recedente, la rocesa y comleta el vacío en el inventario final. Entonces, la enúltima estación recibe la señal de que hay un esacio en su inventario, y debe tomar una unidad del roceso anterior ara resolver este roblema, y así sucesivamente (Figura 3). Si no hay demanda ni intercambio de kanbans no se activan los recursos roductivos, reduciendo varias de las clases de deserdicio que se esera eliminar con Lean. Utilizando kanbans ara el control de roducción es osible que la línea o celda roduzca exactamente lo necesario en el momento justo, sin recurrir a una lista de trabajos rogramada centralmente. Cada centro de trabajo entiende qué debe hacer cuando recibe las señales a través de los kanbans. Heijunka (Producción Suavizada): En la constante búsqueda de hacer que el roducto fluya más armoniosamente y en lotes cada vez más equeños se llegó a Heijunka. Esta es una técnica que sirve ara ambientes de demanda relativamente estable y conocida (o rogramable), or ejemlo ara la roducción de comonentes una vez la

10 100 Est. 2 Intermedio 2-3 Est. 3 Producto Terminado Paso 0: El cliente llega a edir un roducto Est. 1 Kanban de retiro de materiales Kanban de roducción Intermedio 1-2 Est. 2 Intermedio 2-3 Est. 3 Producto Terminado Paso 1: El cliente toma un roducto Est. 1 Kanban de retiro de materiales Kanban de roducción Intermedio 1-2 Est. 2 Intermedio 2-3 Est. 3 Producto Terminado Paso 3: La estación 3 toma roducto de Intermedio 2-3 Est. 1 Kanban de retiro de materiales Kanban de roducción Intermedio 1-2 Est. 2 Intermedio 2-3 Est. 3 Producto Terminado Paso 4: La estación 3 llena el vacío en el inventario Est. 1 Kanban de retiro de materiales Kanban de roducción Intermedio 1-2 Figura 3. Oeración de un sistema Pull utilizando kanbans. secuencia de roducción de vehículos ara la róxima semana ha sido fijada. En esencia imlica relicar las roorciones de la mezcla de roductos en el intervalo más equeño osible (Figura 4). El ideal es la roducción y movimiento de una unidad de roducto a la vez (one iece flo). Se uede intuir que esta roducción suavizada genera más movimientos de materiales, or lo que la infraestructura de manejo de materiales debe adatarse a esta realidad ara evitar un desbordamiento de costos or este conceto.

11 101 Demanda diaria: 200 A, 100 B y 100 C Prouesta 1: Hacer todos los roductos una vez al día A Prouesta 2: Hacer cada roducto dos veces al día B C A B C A B C Prouesta 3: Reetir este bloque 100 veces al día A B A C Figura 4. Producción suavizada (Heijunka). 4. Un Modelo de Imlementación de Lean Manufacturing En las obras de Monden, Ohno y Shingo se encuentran exlicaciones de los grandes rinciios del Sistema de Producción Toyota. Igualmente resentan de manera detallada los concetos y la forma de imlementación de muchas de las técnicas que se asocian con Lean. Sin embargo, el enfoque de estos autores tiene mucho que ver con su exeriencia, con el orden en el que vivieron las resiones de sus tiemos y las angustias de la suervivencia de la emresa. Es necesario aclarar que los ingenieros involucrados en el desarrollo del TPS tenían tres niveles de motivación: a). Un nivel suerior de comromiso con su sociedad, su aís y la gente de Jaón; b). Un nivel intermedio de comromiso con el cumlimiento del objetivo social de la emresa, en relación con los consumidores y con sus emleados y c). Un comromiso ersonal del honor en el cumlimiento de la misión de cada uno. Actualmente se cuenta con una ventaja que los desarrolladores del sistema no tuvieron, la osibilidad de mirar hacia atrás en el tiemo. Los autores actuales tienen la ventaja de la ersectiva, de la osibilidad de analizar las relaciones entre diferentes variables y comonentes del sistema. Es esta osición rivilegiada la que ermitió la elaboración del modelo de imlementación or arte del gruo del Dr. Groesbeck. La rouesta original se resenta en la Figura 5. Value Stream Maing Flexible Work Systems Standard Work SMED Total Productive Maintenance JIT 5 S Heijunka Jidoka Figura 5: Modelo de imlementación de Lean Manufacturing. (Groesbeck, 2005)

12 102 El autor adató esta rouesta ara incluir cuatro fases en el roceso de mejoramiento, e incluir formalmente la necesidad del Kaizen, del mejoramiento continuo como actividad y corazón ermanente de cualquier imlementación de Lean Manufacturing. La Figura 6 muestra dichas adiciones al modelo. Un conceto fundamental es el de comrender or qué tiemo e inventarios significan lo mismo. Cualquier técnica que reduzca la cantidad de inventario disminuye el tiemo de resuesta y viceversa. Este rinciio se conoce como la Ley de Little, y es una de las ocas leyes en Ingeniería Industrial que se cumlen en muchos entornos y condiciones roductivas Ley de Little Un sistema de roducción extremadamente simlificado tiene tres características: La Tasa de Producción (TP) es la cantidad de unidades que salen terminadas cada eríodo; el Trabajo en Proceso (WIP or su sigla en Inglés) es la cantidad de unidades que en un momento determinado están en el sistema y el Tiemo en el Sistema (TS) es el tiemo que una determinada unidad asa en el sistema. Por ejemlo, si en una fábrica artesanal de sillas se roducen cinco sillas or día y se ha medido que cada silla asa en el taller tres días, cuántas sillas están en el sistema en romedio?. La Figura 7 resenta una imagen de esta situación. Kaizen Mejoramiento Continuo Maas de la Cadena de Valor Sistemas de trabajo flexibles Trabajo estándar SMED Mantenimiento Productivo Total (TPM) Justo a Tiemo (JIT) 5 S Heijunka Jidoka Ver el roceso Organizar la casa Diseñar e imlementar mejores rocesos internos Conectarse con la oferta y la demanda Figura 6. Modelo de Imlementación de Lean Manufacturing. (Adatación del Autor). Sistema de Producción TP = 5 sillas/día WIP = 15 sillas Día 1 Día 2 Día 3 TS = 3 días Figura 7. Sistema de roducción de sillas.

13 103 La lógica de la Ley de Little es sencilla: Si cada día salen terminadas cinco sillas, y cada silla asa tres días en el sistema, debe haber cinco sillas en día tres ara que mañana uedan salir. Así mismo, debe haber cinco sillas en día dos de recorrido ara que mañana uedan remlazar a las que saldrán. Finalmente, debe haber cinco sillas más en día uno de recorrido ara que uedan remlazar a las de día dos que asarán a ser de día tres. En resumen, tendremos que: WIP = TP * TS (1). WIP = 5 sillas/día * 3 días = 15 sillas Sobre estas tres variables (Tasa de Producción, Tiemo en el Sistema e Inventario en Proceso) se tiene lo siguiente: Tasa de Producción: No es fácilmente modificable, ya que deende de los asos o equios del sistema que son cuellos de botella. Tiemo en el Sistema: Realmente es un resultado de las otras dos variables. Cómo odría controlarse el tiemo en el sistema a través de una intervención directa? (Se deja esta inquietud al lector). WIP (Inventario en Proceso): En la mayor arte de los casos el nivel de WIP es una decisión gerencial u oerativa, ero en todo caso es controlable or arte de la emresa. Reordenando los términos de la Ecuación 1 ara desejar TS tendremos: TS = WIP / TP Si se considera la Tasa de Producción como un arámetro fijo (es decir, no se modifica el roceso ni se cambia la tecnología), se uede deducir que cuando se disminuya el nivel de inventarios el tiemo en el sistema automáticamente bajará, y cuando se logre disminuir el tiemo en el sistema (a través de mejoramiento de rocesos y alicación de Justo a Tiemo) se disminuirá la cantidad de inventarios que la emresa tiene. De ahí que se ueda afirmar que el tiemo de resuesta a clientes y la cantidad de inventarios que la emresa mantiene son dos caras de la misma moneda. Este rinciio se utilizará en las exlicaciones subsiguientes Estructura del Modelo de Imlementación En la arte suerior de la Figura 6 se encuentra Kaizen, reresentando la romoción de una cultura de mejoramiento continuo. Su imlementación debe ser or fuerza gradual, ya que la forma de ensar y actuar de las ersonas no cambia instantáneamente, de la noche a la mañana. Sin embargo, es indisensable cambiar la forma de considerar y tratar a las ersonas en la emresa. Podría decirse que el fundamento de Kaizen es resetar la dignidad de cada ersona y tratar, muy a roósito, de arovechar la inteligencia, exeriencia y caacidades de cada individuo. Por esto se encuentra a Kaizen como resencia indisensable a lo largo del roceso de imlementación Lean. El Modelo de Imlementación resentado en la Figura 6 tiene como rimera técnica la elaboración del Maa de la Cadena de Valor (Value Stream Ma). Este maa, como se exlicó en la sección 3.2., resenta de manera gráfica el alcance del roceso roductivo que se va a considerar. Es necesario conocer muy bien qué etaas, equios y máquinas van a ser consideradas dentro de un roceso de imlementación Lean. El Maa (como unto de artida) ermite establecer el alcance de los royectos de imlementación. Además, al resentar la información de tiemos de rocesamiento, tiemos de esera en inventario y lead times totales, facilita la detección de oortunidades de mejoramiento alicando las técnicas Lean (de nuevo se alica la Ley de Little: Es osible intervenir sobre las cantidades de inventarios o los tiemos de trabajo o esera, ero cualquier cambio favorable en una de esas variables tendrá inmediatamente un imacto ositivo en la otra). Por estas razones, tiene leno sentido iniciar un royecto de imlementación de Lean Manufacturing enseñándole a los involucrados cuál es el alcance del sistema roductivo en consideración y el estado actual del roceso en cuanto a tiemos y acumulaciones de inventario. Sistemas de trabajo flexibles: Una vez está claro el alcance del trabajo a desarrollar es osible y necesario organizar la lanta or

14 104 equios enfocados o celdas. Las celdas deben tener (como regla emírica general) entre cuatro y 12 equios o estaciones de trabajo, y entre uno y siete trabajadores (existen amlias discusiones al resecto) (Monden, 1998; Ohno, 1988). La organización or celdas es necesaria ara la imlementación de herramientas osteriores orque aorta el foco y el alcance al trabajo de las ersonas involucradas en una determinada celda. No quiere decir que una ersona esté limitada a trabajar ermanentemente en una sola celda, quiere decir que el establecimiento de límites de trabajo facilita el entrenamiento y el arendizaje de todas las tareas de la celda, así como de las características de calidad eseradas del roducto en cada etaa del roceso. Este es un esquema intermedio entre el trabajo artesanal (donde el artesano debe dominar todas las etaas del roceso) y el trabajo or rocesos (donde el oerador se esecializa en un tio determinado de equios y su funcionamiento). En la organización or celdas es osible entrenarse ráidamente en el trabajo de una celda y si es necesario asar a otra osteriormente, se llevarán como aortes las habilidades adquiridas en la rimera celda. 5S: Cómo se discutió en la sección 3.2, 5S es más que un esquema de orden y limieza. Desués de 5S los oeradores sabrán dónde debe ir cada imlemento de su trabajo, cuál es el mejor lugar ara oner sus herramientas y materiales, cada cuánto y cómo debe realizarse el aseo y mantenimiento de sus equios y su lugar de trabajo. Es la forma de generar ertenencia, discilina y estandarización. Un lugar de trabajo con 5S está claramente demarcado, ergonómicamente distribuido y oerativamente estandarizado. Trabajo Estándar: Para estandarizar las oeraciones y rocedimientos de trabajo, es necesario haber desarrollado el entrenamiento esecífico ara el trabajo de la celda y la organización del lugar de trabajo. Es or esto que ara el establecimiento de estándares y su ermanente actualización es necesario haber asado or la organización or celdas y la alicación de 5S. SMED: Un unto indisensable ara SMED es la familiarización rofunda con el funcionamiento de los equios y con las necesidades de alistamiento que se resentan entre el rocesamiento de una referencia y otra (celdas). Además, arte imortante de SMED es la de racionalizar el rocedimiento del alistamiento, evitando erder tiemo de roducción innecesariamente. Esto será en arte osible si existe un lugar definido, lógico, ergonómicamente adecuado y conocido ara cada herramienta y material que intervienen en el alistamiento (5S). SMED a su vez ermitirá erder menos tiemo en cada alistamiento y or lo tanto hacer más cantidad de alistamientos. De esta forma se odrá fabricar cada referencia con mayor frecuencia, lo que facilitará la reducción de los tamaños de lote, reducirá los inventarios en roceso y, or la Ley de Little, ermitirá reducir el tiemo que los roductos asan en el sistema (reducción del lead time). TPM (Mantenimiento Productivo Total): Para oder cambiar hacia un mantenimiento cada vez más autónomo y roductivo, es necesario que los oeradores conozcan muy bien sus rocesos y equios (celdas). También es imortante que el lugar de trabajo esté limio y ordenado (5S), ues uno de los rinciios de TPM es que limieza es detección, es decir, que la rutina de limieza revelará ráidamente cuando se resente un roblema relacionado con mantenimiento (escaes de lubricante, virutas o limaduras metálicas en sitios no revistos). La discilina de la estandarización es también necesaria, uesto que ara lograr la autonomía en las actividades de mantenimiento es necesario seguir unos rotocolos definidos y oder articiar en su mejoramiento. En TPM es muchas veces necesario el aoyo de ersonal esecializado en mantenimiento, ues existen ciertos comonentes del equio con algún grado de sofisticación técnica y su atención debe realizarse or ersonal caacitado en el área. Jidoka: Para alicar Jidoka es rerrequisito que los oeradores y los técnicos conozcan a fondo su roceso y las etaas de transformación que sufre el roducto, ara oder observar en qué sitios ocurren errores

15 105 y generar los cambios en el rocedimiento, en el equio y las ayudas de automatización. Así mismo, la limieza y el orden reducen las causas osibles de errores, or lo que es más factible roducir con calidad en un entorno ordenado y limio (5S). Justo a Tiemo (JIT): Cómo se discutió en la sección 3.2, ara oder hacer entregas más frecuentes y justo en el momento en el que se necesitan, es necesario oder roducir en lotes más equeños, lo que no será osible sin SMED. Es también necesario oder garantizar la calidad de los roductos (roios y de roveedores), ues los esquemas JIT no ermiten consumir tiemo en la realización de insecciones de ingreso (Jidoka). Se suone que es osible confiar en la calidad de un roveedor certificado que ha asado or un roceso de entrenamiento y asistencia técnica con la emresa cliente. Además, el ráido reabastecimiento de los kanbans utilizados no será osible si la confiabilidad y disonibilidad del equio son deficientes (TPM). Heijunka (Produccion Suavizada): Para hacer la roducción suavizada existe una necesidad acentuada de oder hacer alistamientos frecuentes (SMED), de que la calidad esté asegurada (Jidoka) y de que la rogramación de roducción se ueda cumlir sin sobresaltos (TPM). Por estas razones JIT y Heijunka son las dos técnicas que tienen más rerrequisitos y que se consideran más sofisticadas en su imlementación, uesto que gran cantidad de rinciios tienen que estar oerando en la emresa antes de oder imlementarlas. En la Figura 8 se resenta el maa de imlementación con los aortes que cada etaa realiza ara las siguientes. La idea rincial es que la imlementación sea una construcción sostenida y que los arendizajes ganados se conserven y se arovechen ara generar ganancias oerativas cada vez mayores. Kaizen Mejoramiento Continuo Maas de la Cadena de Valor Alcance Oortunidades de mejoramiento Sistemas de trabajo flexibles Conocimiento del roceso. Equios enfocados. Trabajo estándar SMED Estándares Lotes más equeños. Mantenimiento Productivo Total (TPM) Confiabilidady disonibilidad. Justo a Tiemo (JIT) 5 S Discilina. Sentidode ertenencia. Ordeny Aseo. Ergonomía. Jidoka Calidad asegurada Heijunka Figura 8: Maa de imlementación con aortes rogresivos 5. Conclusiones Las diferentes herramientas que se asocian con Lean Manufacturing no son desconectadas. Existe una lógica de rerrequisitos que se desrende de los arendizajes y discilinas ganados en la imlementación de cada técnica y que son necesarios ara alicar las técnicas más sofisticadas. La identificación de estos arendizajes ermite la construcción de una estructura teórica de imlementación basada en los requerimientos de cada técnica.

16 106 Los Maas de la Cadena de Valor ermiten enfocar los esfuerzos e identificar las oortunidades de mejoramiento. Kaizen es la raíz del cambio cultural ermanente e indisensable. Sin embargo, la herramienta tangible y concreta que ocasiona los rimeros cambios visibles, mejora el sentido de ertenencia, mejora el lugar de trabajo y one la base física de todos los mejoramientos osteriores es 5S. Todos los arendizajes osteriores se hacen osibles desués de la alicación de 5S, or lo tanto es vital que no se decaiga en su uso y alicación. La realización de entrenamientos continuos, royectos de estandarización, de control visual y de auditorías internas cruzadas debe arovecharse ara mantener y mejorar el nivel alcanzado. 6. Investigación Futura Sería imortante realizar un contraste de este modelo teórico con imlementaciones reales en emresas colombianas e internacionales. Observar qué rácticas han funcionado y cuáles no, exlorando las razones de éxitos y fracasos, ermitiría reunir evidencia ara comararla con la rouesta teórica ara mejorar su validez emírica. De otra arte, odrían realizarse imlementaciones iloto a través de royectos de grado y de semestres de ráctica, ara observar el comortamiento de este modelo en la ráctica y estudiar sus ventajas y limitaciones en la alicación real. Es robable que se deban crear enfoques que reconozcan las diferencias culturales entre aíses, regiones y comañías, ara incororar dichas diferencias en las esecificidades de cada imlementación. Es decir, sería adecuado crear mecanismos que hagan flexible el modelo y que ermitan reconocer condiciones roias en la forma de ser de cada emresa y exlícitamente guiar al consultor o imlementador de Lean en las distintas dimensiones a considerar en el mejoramiento. 7. Referencias bibliográficas 1. Groesbeck, R. (2005). Class Notes for the course in Production Systems Imrovement. Virginia Tech, Blacksburg, VA. 2. Liker, J. (1997). Becoming Lean: Inside stories of U.S. Manufacturers. Productivity Press, Portland, OR. 3. Monden, Y. (1998). Toyota Production System: an integrated aroach to just-intime. Institute of Industrial Engineers, Norcross, GA. 4. Ohno, T., (1988), Toyota Production System, Productivity Press, Portland, OR. 5. Shingo, S., (1985), A Revolution in Manufacturing: The SMED System, Productivity Press, Portland, OR. 6. Shingo, S., (1986), Zero Quality Control: Source Insection and the Poka-Yoke System, Productivity Press, Portland, OR. 7. Womack, J. P., Jones, D. T., and Roos, D., (1990), The Machine that Changed the World, Macmillan, Ne York, NY. 8. Womack, J. P. and Jones, D. T., (1996), Lean Thinking: Banish Waste and Create Wealth in Your Cororation. Simon and Schuster, Ne York, NY. 9. Womack, J. P. and Jones, D. T., (2005), Lean Solutions, Free Press, Ne York, NY. 10. Lean Thinking and Strategic Asset Management. Consultado de la ágina eb htt://.ebizq.net/toics/scm/features/54 43.html (23 de Octubre de 2008). 11. Lean to the Bone: Dell Comuters. Made in Euroe Magazine. Consultado de la ágina eb htt://neseaver.ie/madeineuroe/e_article cfm?x=b11,0, (23 de Octubre de 2008). 12. Pratt & Whitney lays the ACE of Lean. Lean Directions (the Lean Manufacturing e- nesletter). URL: htt://.sme.org/cgibin/getnesletter.l?lean& &1& (consultado el 23 de Octubre de 2008).