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IMPLANTACIÓN DEL MÉTODO KANBAN EN UNA INDUSTRIA TEXTIL

GERARDO SANDOVAL MONTES LUIS RICARDO VIDAL PORTILLA

Número 141

Diciembre de 2006

Coordinación de Investigación Científica

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Comité General Editorial del ICSA: Servando Pineda Jaimes Víctor Orozco Orozco Beatriz Rodas Rivera Patricia Barraza de Anda Jorge Alberto Silva Silva Lourdes Ampudia Rueda Ramón Chavira Chavira Consuelo Pequeño Rodríguez David Mariscal Landín Miriam Gutiérrez Otero Directorio Jorge Mario Quintana Silveyra Rector David Ramírez Perea Secretario General Martha Patricia Barraza de Anda Coordinadora General de Investigación Científica Francisco Javier Sánchez Carlos Director del Instituto de Ciencias Sociales y Administración Consuelo Pequeño Rodríguez Coordinadora de Investigación Científica en el ICSA Universidad Autónoma de Ciudad Juárez Instituto de Ciencias Sociales y Administración H. Colegio Militar # 3775 Zona Chamizal C.P. 32310 Ciudad Juárez, Chihuahua, México Tels. 688-38-56 y 688-38-57 Fax: 688-38-57 Correo: cpequeno@uacj.mx

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Implantación Del Método Kanban En Una Industria Textil

Gerardo Sandoval Montes* Luis Ricardo Vidal Portilla*

*Instituto de Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Abstracto La investigación que aquí se presenta está encaminada a mejorar la productividad y la eficiencia en la producción en una maquiladora de ropa deportiva, la cual presenta problemas como la acumulación de inventario de las células de fabricación y no cumplimiento de la demanda diaria. Para resolver estos problemas se implementó el sistema KANBAN en cinco células de producción, el cual ayuda a tener control de los inventarios en proceso y una fluidez más ágil de los productos que ahí se elaboran. Se tomaron como muestra la producción diaria de 20 días antes de aplicar el sistema, los cuales se compararon con la producción diaria de otros 20 días en que se trabajó bajo el sistema KANBAN. Los resultados se hicieron notar al subir la producción hasta un 42.03% y al cumplir con la entrega de productos terminados a tiempo 1.INTRODUCCIÓN El control de producción es la función de la administración que planea, dirige y controla el abastecimiento y las actividades de procesamiento a través del ciclo entero de manufactura. Para lograr esta función, las fechas prometidas de entrega al cliente deben ser cumplidas mientras se utilizan efectivamente las fuentes disponibles de materiales, mano de obra y capacidad de la maquinaria. Tradicionalmente los sistemas euro-americanos de manufactura han constado de programas de producción basados en órdenes del cliente y/o pronósticos de demanda y un procedimiento específico (Ej. Planeación de requerimientos de materiales, M.R.P.) para calcular los tamaños de lote de compras y de producción. Después de la planeación de producción, el tamaño económico de orden y las cantidades de producción son “empujadas” a través del proceso de producción o trabajo a la primera estación de producción y sucesivamente cada estación empuja el producto en proceso a la siguiente estación y así en adelante hasta que el producto alcanza la estación final. Por otro lado, el sistema Japonés de “jalón” no programa el inicio del trabajo, pero autoriza la producción. Un sistema de jalón conocido es el sistema KANBAN usado en conjunto con la filosofía Justo a Tiempo (JAT). El uso de partes como componentes por los centros de trabajo que van con la corriente, autoriza el inicio de la producción de más componentes. Si los componentes tienen a su vez componentes, su uso dispara su producción en centros de trabajo a contracorriente, y así sucesivamente. La transmisión de las autorizaciones para proceder a mover partes se hace pasando tarjetas (kanbans) entre los centros de trabajo. El sistema de jalón, usando el sistema KANBAN, parece producir resultados superiores en la manufactura repetitiva, siendo éste caracterizado por:

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a) Relativamente pocas partes distintas; b) Involucra flujos arreglados de materiales; y c) Responde a las mezclas estables de productos y nivel de demanda. También se requiere para lograr una manufactura JAT tiempos cortos de preparación de maquinaria y cambios rápidos, cero defectos, programas eficientes de mantenimiento preventivo, manejo de materiales y sistemas de transporte eficientes, localización de proveedores y plantas para compras y envíos JAT y mejores relaciones de ventas. Sin embargo, KANBAN es difícil o imposible de usar cuando los trabajos involucran corridas cortas de producción, tiempos de preparación significativos o fluctuaciones impredecibles en la demanda. Por otro lado M.R.P. puede ser usado casi en cualquier ambiente de producción de partes discreta. 2. TEORIA E HIPOTESIS La meta de todas las empresas es maximizar la ganancia. La ganancia se define como la diferencia entre el precio de venta de un producto y el costo total de manufactura del mismo. En el ambiente competitivo de hoy, el precio de venta es usualmente controlado por fuerzas de mercado. Para maximizar la ganancia, el único recurso es bajar los costos tanto como sea posible; así que cualquier acción que no añada valor al producto es considerada un costo innecesario y debe ser eliminada del proceso. La excesiva producción en proceso es una carga mayor de gastos para la industria y además puede causar problemas de manejo y almacén. Sin embargo demasiado poca producción en proceso puede causar insuficiencia de materiales en centros de trabajo críticos, los cuales a su vez retrasan las fechas de embarque prometidas llevando a la insatisfacción del cliente y a la pérdida del mercado .Varios autores han estudiado y comparado los sistemas de empuje y de jalón, la siguiente sección da una vista condensada de conceptos y resultados de varios estudios .De aquí en adelante nos referiremos al sistema Justo a Tiempo como sistema JAT.

2.1 Sistemas de producción JAT. Susaki define JAT como “una filosofía de administración dirigida a eliminar el desperdicio de cualquier aspecto de manufactura y sus actividades relacionadas. El JAT se refiere a producir sólo lo que se necesita, cuando se necesita y justo la cantidad necesitada.” Esto se logra mediante el uso de: 1.- Un programa de producción congelado para productos terminados. 2.- Compras JAT, producción JAT y entregas JAT de lotes pequeños con lo más cercano a cero defectos. 3.- Un procedimiento de jalón usando kanbans. El propósito de un programa de producción congelado para productos terminados es crear índices de producción uniformes en el piso de la fábrica y requerimientos uniformes para proveedores. Los componentes fabricados o subensambles se

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producen sólo si los procesos de consumo los requieren y los materiales brutos (sin procesar) y las partes brutas se entregan sólo si los procesos de consumo lo requieren. Con las compras JAT, la producción JAT y la entrega JAT de los lotes pequeños, la reducción de los niveles de inventarios de toda la planta puede ser lograda. Esto significa menos espacio, y equipo de almacén, menos costos operacionales y menos capital invertido en los inventarios. Adicionalmente se promueve (se requiere) una buena calidad en el producto porque los problemas de calidad son más visibles, permitiendo una rápida detección y corrección. El procedimiento de “jalón”, con tarjetas o kanbans, se usa como un sistema de control para autorizar al proceso de consumo a retirar o pedir partes de su proveedor en el proceso y autoriza al sistema de manejo a mover las partes que han sido solicitadas. El sistema KANBAN también se usa para autorizar la producción de más partes mientras estas partes son retiradas por el sistema de manejo o por el operador el proceso que las va a consumir. De esta manera, los materiales son sólo pedidos, producidos y entregados cuando se necesitan y en las cantidades que se necesitan. De acuerdo con Shonberger KANBAN funciona bien, sólo en el contexto de JAT en general. Un sistema JAT puede tener éxito sin el subsistema KANBAN, pero KANBAN no puede ser independiente del JAT 2.2 El concepto KANBAN En un sistema de empuje, se precipitan todas las piezas, se mueven los materiales y se elabora el producto, después de empujar la primera pieza de la hilera. En un proceso real esto equivale a un empuje continuo de los materiales a lo largo de todo el proceso. Esta actividad continúa aun si la empresa no los consume al mismo ritmo en que los saca. Una vez que este proceso se ha iniciado, es muy difícil de detener por causa de la dinámica del mismo sistema. Las personas que lo usan no reaccionarán rápidamente a los cambios bruscos en la demanda de una parte. En un sistema de jalón el sistema siempre jala las partes y subensambles a lo largo del sistema hacia el último centro de trabajo. Este tipo de sistema se modula a sí mismo como respuesta a las variaciones en la tasa de producción durante el día; de esta manera evita el exceso de materiales en los centros de trabajo. Además si surge un problema serio que requiera detener la línea, el sistema reacciona con rapidez. En este sistema un centro de trabajo solicita materiales de otro con una tarjeta llamada kanban, por lo que el sistema se denomina también KANBAN. En el sistema de jalón existe un doble flujo. Los materiales viajan en una dirección y los programas de fabricación viajan en sentido inverso. El sistema de KANBAN se emplea para comunicar este programa de un centro a otro. 2.2.1 KANBAN y el sistema Toyota Toyota utilizó ampliamente el sistema KANBAN durante muchos años como medio para manifestar las necesidades de materiales entre dos centros de proceso. Kanban,

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traducido literalmente significa “registro visible” o “placa visible”, y se le da el significado de “tarjeta” generalmente. El sistema KANBAN de Toyota emplea una tarjeta para indicar la necesidad de entregar más partes y una tarjeta idéntica o similar para indicar la necesidad de producir más partes. Una característica particular del sistema KANBAN de Toyota es que es un sistema de extracción. KANBAN proporciona las partes cuando se les necesita, sólo que sin conjeturas y por lo tanto sin el exceso de inventario que resulta de las suposiciones erróneas. En el sistema KANBAN de Toyota, cada tipo de parte componente, o número de parte, tiene su propio recipiente especial destinado a contener una cantidad precisa del número de parte, preferiblemente una cantidad muy pequeña. Hay dos tarjetas, que de aquí en adelante se llamarán kanban, por cada recipiente. Las kanban identifican el número de parte y la capacidad del recipiente y ofrecen alguna otra información. Una kanban, la de producción, sirve al centro de trabajo que produce el número de parte; la otra, llamada kanban de retiro, sirve al centro de trabajo usuario. Cada recipiente sigue un ciclo, desde el centro de trabajo productor y su punto de abastecimiento hasta el centro de trabajo usuario y su punto de abastecimiento, para después regresar. Una kanban se cambia por la otra en el trayecto. Cuando se trabaja bajo el sistema KANBAN y JAT, los trabajadores están siempre recogiendo información sobre la serie siguiente de problemas y periódicamente se les llena de elogios cuando un problema es resuelto. Para recibir elogios, evitar la crítica, sentir satisfacción y eludir el trabajo extraordinario no planeado, los trabajadores KANBAN por lo general apoyan las características de mejoramiento y sienten entusiasmo por la productividad que ofrece el sistema. 2.3 Tipos de procesos Al iniciar el estudio del sistema KANBAN es importante primero comprender lo que es un proceso subsecuente y un proceso precedente, para poder definir las reglas que rigen el movimiento del kanban. 2.3.1 Procesos subsecuentes: El proceso río abajo dentro del flujo del proceso de manufactura hacia donde el proceso normal lleva las partes se llama proceso subsecuente. El centro de trabajo que recibe las partes ensambladas es el subsecuente al proceso que ensambla las partes. 2.3.2 Procesos precedentes: Supóngase que se camina hasta el proceso que recibe las partes ya ensambladas y vemos, hacia atrás, hacia el proceso que las ensambla. Este proceso será el precedente al proceso donde nos encontramos ahora. Un proceso subsecuente en un caso particular podría ser el precedente a otro, todo depende de su posición relativa en el flujo de manufactura. Un kanban siempre tomará partes de los procesos precedentes y las enviará a los procesos subsecuentes. KANBAN está formado por un conjunto de tarjetas que viajan entre procesos

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precedentes y subsecuentes, para comunicar cuáles son las partes que se necesitan en los procesos subsecuentes. 2.4 Tipos de tarjetas

El sistema KANBAN requiere dos tipos de tarjeta para operar correctamente: una de retiro y otra de producción; ambos tipos no difieren entre sí en su apariencia, sino en una etiqueta que indica su tipo y que debe aparecer en letras grandes en la parte superior de cada tarjeta. Para diferenciarlos por su tipo se pueden emplear distintos colores, de manera que los trabajadores sepan fácilmente cuál es cuál y sean capaces de evitar el error de mezclarlos. Kanban de retiro El kanban de retiro viaja entre los centros de trabajo y su finalidad es autorizar el movimiento de partes de uno a otro centro. En un sistema kanban, el de retiro debe siempre de acompañar al flujo de materiales de un proceso a otro. Un kanban de retiro siempre debe de especificar el tamaño del lote y la dirección del proceso. El kanban debe además mostrar el nombre del proceso precedente y su localización en el edificio, así como el proceso subsecuente y su localización. Una vez que un kanban de retiro toma las partes, se queda con ellas durante todo el tiempo. Después, cuando los procesos subsecuentes han consumido la última parte del lote, el kanban viajará de nuevo hacia el proceso precedente para obtener nuevas partes. Kanban de producción El objetivo del kanban de producción es enviar la orden al proceso precedente para que se elaboren más partes. Cuando el kanban de retiro llega a un proceso precedente es casi seguro que encuentre disponibles uno o varios contenedores con las partes que habrán de ser tomadas. El kanban de producción debe acompañar a los contenedores en ese momento. El empleado que está al servicio del centro de trabajo colocará el kanban de retiro en un lugar visible en los contenedores y luego los enviará al proceso subsecuente. Antes de mover los contenedores, recogerá el kanban de producción, este autoriza al centro de trabajo para elaborar un nuevo lote de partes. Una estación de trabajo puede usar cualquier variedad de métodos para reabastecerse por su centro de trabajo proveedor, por ejemplo un foco que se prende y apaga, el mismo contenedor vacío o un mensaje en una terminal de computadora. El Kanban es visual, lo que representa una ventaja al no depender de un sistema electrónico para conocer la cantidad de materia prima disponible y la que se requiere.

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Faltantes en el kanban de producción En un ambiente real de operación existen posibilidades de que cuando llegue un kanban de retiro al proceso precedente, no haya un kanban de producción que lo espere con las partes. En este caso, el sistema debe tratar la situación como una emergencia de partes. El empleado debe enviar el kanban de retiro directamente al área de producción y tratarlo como uno de producción temporal. La llegada de un kanban de retiro al área de producción dará a éste mayor importancia que a los kanban de producción normal, pero no mayor que la que tienen los otros kanban de retiro que ya se encuentren ahí. 2.5 Reglas básicas del KANBAN Según Schonberger (1983) Las siete reglas básicas que controlan el sistema KANBAN son muy sencillas, pero importantes. Cualquier violación ocasionará distorsiones en el sistema con el desperdicio correspondiente en materiales y mano de obra. El primer paso en la implantación de un sistema KANBAN es poner por escrito las reglas de operación que lo controlan. Se recomienda que los trabajadores involucrados en él entiendan claramente sus reglas antes de utilizarlo. Regla 1: El kanban debe moverse sólo cuando el lote que él describe se haya consumido. Esta regla exige que el proceso subsecuente tome las partes necesarias del proceso anterior en las cantidades necesarias y en el momento preciso en que se requieren. El proceso subsecuente debe solicitar más partes al precedente sólo después de que se hayan consumido todas las que el kanban describía. (Los contenedores se vacían al momento en que llegan al proceso usuario.) Regla 2: No se permite el retiro de partes sin un kanban. El kanban es el único conducto para permitir el movimiento de partes de un proceso precedente a uno subsecuente. Ningún proceso precedente puede mover las partes sin que lo autorice la solicitud de algún kanban. Regla 3: El número de partes enviadas al proceso subsecuente debe ser exactamente el especificado por el kanban. El proceso precedente no debe emitir un kanban con base en un número incompleto de partes. Debe tener la cantidad exacta definida por él. Regla 4: Un kanban debe de acompañar siempre a los productos físicos. El kanban es una carta viajera, y siempre viajará sola del proceso subsecuente al precedente, para solicitar nuevas partes. Pero una vez que el trabajador lo pega a un nuevo lote de partes, la tarjeta debe viajar con él hasta que la última parte se haya usado. Regla 5: El proceso precedente siempre debe producir sus partes en las cantidades retiradas por el proceso subsecuente. Esta es una regla del sistema

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Justo a Tiempo. Los procesos nunca deberán sobreproducir partes, pues esto significa un desperdicio de mano de obra y materiales. Regla 6: Las partes defectuosas nunca deben ser enviadas al proceso subsecuente. Esta regla atiende a la calidad de las partes que el kanban mueve. En un sistema Justo a Tiempo existe la necesidad absoluta de mantener un alto nivel de calidad en la producción de partes y subensambles. Recuérdese, no existen inventarios de seguridad para cubrir las partes defectuosas. Los trabajadores deben estar conscientes de la importante necesidad de producir y usar partes de calidad, en cada uno de los pasos del proceso. Regla 7: El kanban debe ser procesado en todos los centros de trabajo de manera estricta en el orden en el que llega a éstos. Cuando un centro de trabajo tiene en su buzón de entradas diversos kanbans de diferentes procesos, los operarios de ese centro de trabajo deben darles servicio a los kanban en el orden en que han ido llegando. Cualquier falla en esta regla ocasionará una brecha en la tasa de producción de uno o más de los procesos subsecuentes. 2.6 Planeación de materiales del kanban En una empresa de manufactura, el planificador de materiales es la persona responsable de la emisión de tarjetas de kanban. Determina también el tamaño de los lotes que el kanban va a obtener. Puede en ocasiones emitir tarjetas adicionales para incrementar la producción de alguna parte específica, también puede retirar de la circulación tarjetas a fin de reducir el programa de producción. Sin embargo, el planificador no puede determinar el tamaño de los lotes sin consultar la capacidad de la planta y sin conocer los contenedores que se emplean para el empaque y acarreo de las partes. El número emitido de kanbans para una cierta cantidad de partes se calcula mediante la siguiente ecuación:

...).(.).(.).(

LTSFxCTxDDkanbandeNúmero = (3.1)

Donde: D.D. = Demanda diaria de unidades T.C. = Tiempo de orden para el ciclo F.S. = Factor de seguridad T.L. = Tamaño del lote Existen algunos algoritmos y técnicas de simulación para encontrar el número de kanban óptimo. Aunque algunas de sus desventajas es el tiempo consumido en el análisis para sistemas de producción complejos. Dengiz (2002) encontró que las

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diferentes técnicas arrojan soluciones igualmente buenas y la técnica llamada Tabu Search resultó ser mejor por consumir menos tiempo. La demanda diaria de unidades constituye la tasa diaria de producción de la parte. El tiempo de orden del ciclo es el tiempo empleado para procesar la parte o en abastecer un objeto adquirido. El tamaño del lote es el número de partes que el kanban autoriza a acarrear, si éste es del tipo de retiro, o a ser manufacturado si se trata del kanban de producción (tamaño del contenedor) El factor de seguridad es, normalmente, un aumento porcentual en la cantidad de kanbanes instituida como medida de seguridad para los inventarios de este tipo. Un factor de seguridad de uno presupone que el kanban de retiro debe ser entregado a tiempo cada vez que las partes se necesiten. También presupone que todas las partes deben estar sin defectos. Uno de los riesgos evidentes de tener un factor de seguridad de uno, es la necesidad de un desempeño perfecto. No sólo porque las partes deben de recibirse a tiempo, sino también porque no deben tener un sólo defecto. En el sistema no hay lugar para problemas o retrasos. Aunque en un sistema Justo a Tiempo la eliminación de los colchones es lo ideal; los problemas de calidad, en los procesos y en las entregas, no se solucionan de la noche a la mañana. Se deben desarrollar planes correctivos y debe hacer un esfuerzo serio para ejecutarlos cuando sea necesario. Una manera sencilla de evitar que el proceso se detenga como resultado de la falta de partes es emplear, de manera temporal, un kanban de colchón como factor de seguridad hasta que el sistema funcione adecuadamente. Existen otras maneras de disminuir el desperdicio para las partes en el colchón, por ejemplo, el planificador podría reducir el tamaño del lote de los kanbanes de retiro de manera que el kanban de colchón será más económico. Tamaño de lote pequeños Los lotes de producción vienen a ser la cantidad de artículos que se mueven en cada contenedor. Cada centro de trabajo mantiene contenedores de la parte que produce de manera que otro centro de trabajo puede pedirlas cuando las necesite. Los lotes de producción son pequeños y los artículos son puestos en contenedores que albergan el trabajo de una hora o menos. Existen algoritmos como el llamado JACKS (JIT Algorithm for containers, kanbans and sequence) para solucionar el problema de determinar el tamaño de los contenedores, también el número de kanbans y la secuencia de productos al mismo tiempo, se emplea primero un algoritmo para resolver el problema del lote económico llamado MOPS (Method of prime subperiods), para determinar el tamaño del lote y la secuencia de productos, en alguna estación en la que se procesen todos los productos (ej. la estación final) y luego se emplea JACKS para determinar factibilidad y numero de kanbans para otras estaciones. Esto es para casos

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en los que se procesan varios tipos de productos. Se trata de bajar los costos lo más posible aunque no asegura optimalidad . Seguimiento del KANBAN En un sistema de KANBAN, el responsable contará con información global sobre los niveles de producción y usará esta información para calcular el número de kanbanes necesarios para dar soporte al programa. Pero una vez que el sistema de kanbanes comience a operar, perderá el control del estado de éstos, pues los movimientos de los materiales ocurren al azar, influenciados sólo por la tasa de uso. Existen algunas formas de reducir la carga adicional de trabajo en el seguimiento del KANBAN. Todo lo que hay que saber es el número de kanbanes emitidos para una parte y el tamaño del lote que describen. Supóngase que se tienen tres kanbanes de un número de parte determinado en un contenedor, y que éstos representan un lote de veinte partes cada uno. No es necesario saber si son los kanbanes 2, 4 y 5 o los 1,3 y 6. El esfuerzo de hacer su seguimiento de esta manera sería un desperdicio. La información importante es que existen tres kanbanes en ese lugar con un total de sesenta partes. Un sencillo sistema de reportes KANBAN requeriría que los trabajadores de cualquier centro de trabajo hicieran un reporte a una hora específica del día, de preferencia al final del turno; del número de kanbanes que tienen a la mano, y del número que ya pasaron. Este informe probablemente no será mayor de una página y dará al planificador un panorama general del estado de los materiales. También proporcionará la oportunidad de detectar por adelantado, problemas de abastecimiento. 2.7 Limitaciones del KANBAN El KANBAN es factible en prácticamente toda fábrica que haga artículos por unidades completas (discretas), pero no en las industrias de proceso. Sólo rinde beneficios en ciertas circunstancias. Shonberger (1992): 1. El KANBAN debe ser un elemento del sistema JAT. Tiene poco sentido aplicar un

sistema de extracción si se requiere un tiempo interminable para extraer las partes necesarias del centro de trabajo productor, como ocurriría si los tiempos de preparación son de horas y los lotes son grandes. La característica fundamental de JAT es la reducción de los tiempos de preparación y el tamaño de los lotes, lo cual permite “extraer” rápidamente partes de los centros de trabajos productores.

2. Las partes incluidas en el sistema KANBAN deben ser usadas cada día. KANBAN proporciona por lo menos un recipiente lleno de un determinado número de parte, lo cual no es mucho inventario ocioso si todo el recipiente se utiliza el mismo día en que es producido. Por lo tanto las compañías que tienen un sistema KANBAN lo aplican por lo general a los números de parte que se usan mucho.

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3. Las unidades muy costosas o muy grandes no se deben incluir en el KANBAN. Su almacenamiento y manejo son muy costosos. Por lo tanto, su solicitud y entrega deben ser reguladas con precisión bajo la vigilancia de un planificador.

2.8 Ventajas del uso de las técnicas del JAT Dilworth (1993) nombra los siguientes puntos como necesidades y ventajas a la vez del uso del sistema KANBAN, y por lo tanto de las técnicas JAT: Instalaciones flexibles Los centros de trabajo en las plantas JAT casi siempre están distribuidos en células para facilitar la producción eficiente de los artículos hechos en cada estación de trabajo. Cuando las empresas repetitivas hacen el mismo producto muy seguido, probablemente diario, el producto (como en el caso de la empresa en la que se hace esta investigación) sigue el mismo flujo o trayectoria repetidamente. En lugar de distribuir el equipo en departamentos funcionales, donde todo el equipo que realiza la misma función se localiza en la misma área (lo cual requeriría movimientos más largos de material), el equipo debe ser distribuido en células. Una célula es un grupo de diferentes tipos de máquinas o equipo, en el cual cada máquina realiza una operación dentro de una serie de operaciones frecuentemente repetida. Las células son beneficiosas cuando el mismo artículo es producido en grandes cantidades o una familia de artículos que requieren que la misma serie de operaciones es hecha frecuentemente. Cuando hay poco inventario presente en proceso, las máquinas pueden ser colocadas cerca una de otra. Si es posible, las máquinas se colocan en el orden en el cual se usan para producir el artículo. Si los artículos son pequeños o los contenedores pesan poco, pueden ser manejados manualmente de un proceso a otro. Esta distribución permite una baja inversión en equipo de manejo de materiales y bajo costo de materiales. También facilita la coordinación cercana de trabajadores sin la necesidad de transmitir información através de un área de control central de producción. Niveles altos de calidad Se requiere un nivel alto de calidad para trabajar bien con KANBAN. Como no hay inventario de artículos en exceso, no es posible para una compañía valerse de reservas y encontrar suficientes artículos buenos para mantener a los procesos subsecuentes trabajando si un proceso empieza a hacer artículos defectuosos. Podría haber interrupciones frecuentes en el flujo si la calidad no es mantenida en un nivel alto constantemente. Es posible tener calidad alta sin usar KANBAN, pero sería muy difícil usar KANBAN sin tener una calidad alta. Los métodos JAT ayudan a la empresa a mantener niveles buenos de calidad. Cuando se tiene un inventario en proceso bajo, los artículos fluyen a la operación subsecuente más rápidamente, por lo tanto los artículos defectuosos serán descubiertos en las

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estaciones de trabajo subsecuentes pronto y el proceso será detenido y corregido antes de que se produzcan más defectuosos. Como se hacen contenedores pequeños de partes y se jalan al siguiente centro de trabajo sólo cuando se necesitan, las partes están hechas muy posiblemente sólo horas o minutos antes de que los defectos fueran descubiertos. El trabajador que hizo los artículos puede ser identificado y es casi seguro que recuerde cuál máquina fue y herramienta fue usada, cómo estaba ajustada la máquina y que lote de materia prima se usó y otros factores más que pudieron influir al producir los defectos. Los trabajadores tienen oportunidad de encontrar qué fue lo que se hizo mal y corregirlo antes de que se produzca mucho desperdicio o se tengan que retrabajar muchos artículos. Si un centro de trabajo está produciendo defectuosos, los centros de trabajo subsecuentes se quedarán pronto sin material y se detendrán, por lo tanto bastante gente estará disponible para ayudar a resolver el problema. Mantenimiento preventivo efectivo Se pueden tolerar muy pocas descomposturas en una instalación de producción que mantiene muy poco inventario extra para mantenerse operando mientras una máquina es reparada. La descompostura de una máquina puede parar toda la planta si es la única máquina que puede hacer una parte que va en el producto, es por esto que mantener el equipo en condiciones apropiadas es tan importante. Los trabajadores se esmeran más en darle mantenimiento a su equipo y aprenden a reparar algunos problemas ellos mismos. Si una máquina no está operando, los trabajadores no pueden continuar produciendo partes y al igual que cuando se para la producción para resolver problemas de defectos habrá gente con tiempo disponible para ayudar a reparar la máquina. La implantación y el seguimiento del sistema KANBAN en el proceso de producción causan efectos positivos en los niveles de inventario en proceso, eficiencia y cumplimiento del plan de producción de la empresa maquiladora A, con lo cual se busca alcanzar los estándares de producción impuestos por el corporativo y dar cumplimiento a los tiempos de entrega del producto elaborado. Esta investigación servirá para darse cuenta de cuantos factores se ven afectados positivamente con la implementación del sistema KANBAN al proceso de producción. Con esto se beneficiarán tanto la empresa, por la reducción de desperdicios de materia prima y de tiempo, lo cual maximizará su ganancia y su productividad; como los trabajadores, que aprovecharán mejor su tiempo y se involucrarán en el mejoramiento de la calidad. Actualmente el sistema de control de producción en la maquiladora A es un sistema de empuje, el cual ha llevado a tener grandes inventarios en proceso, que al momento de cambiar de modelo originan desperdicio de piezas que se quedan a medio terminar; es mas costoso en cuanto a tiempo, (esto se comprueba mediante el no cumplimiento de la demanda) volver a preparar las máquinas para completar estas piezas, pues se manejan una variedad grande de modelos y colores en las prendas que arrancar un

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nuevo modelo, por lo cual las piezas no se llegan a terminar constituyendo así el desperdicio. La implementación del sistema de jalón mediante el uso de KANBAN proveerá un medio para resolver el problema del desperdicio y principalmente el del incumplimiento del programa de producción que actualmente enfrenta la empresa. 2.9 Hipótesis

1. La implantación del sistema KANBAN reducirá el inventario en proceso en la línea de

producción. 2. Mediante el seguimiento del sistema KANBAN se alcanzarán los estándares de

producción fijados. 3. La implementación del sistema KANBAN aumentará la productividad de la línea de

producción. 3. MÉTODO El sistema KANBAN tiene su aplicación solamente en los casos en los que prevalecen ciertas condiciones: 1. Los programas de producción, es decir, los artículos se producen en forma regular,

si no diariamente y no obstante es posible cierta variación. Una producción más pausada requiere menos materiales en proceso, para esto: a) Los programas de producción maestra deben ser válidos y fijos de 3 a 4

semanas. b) Las corridas de producción deben de ser muy pequeñas.

2. La capacidad es flexible y puede aumentarse en muy corto tiempo para manejar pequeñas cargas en exceso.

3. El flujo de producción es cuidadosamente planeado y respetado con estaciones de “entrada” y “salida” claramente definidas.

4. Se utilizan tamaños estándar de recipientes, conteniendo cada uno, una cantidad fija de cada artículo. En este caso se utilizó un tamaño de contenedor de 12 piezas, porque la empresa trabaja su producción por docenas.

Para aplicar el sistema KANBAN se debe determinar el tamaño del contenedor en cada estación de trabajo y el número de contenedores que deben tener en cada estación de las células de producción, con esto se controla el inventario. Se busca también reducir el tiempo ocioso de los trabajadores mediante las operaciones cruzadas, esto quiere decir que cuando un trabajador está teniendo problemas y sufriendo retrasos, otros trabajadores que por el momento tienen su trabajo hecho van a ayudarle, esto evita que se queden ociosos ellos mismos. Los supervisores pueden llamar la atención de los trabajadores hacia el problema, o puede ser por iniciativa propia.

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Después de conocer el proceso de producción de la planta maquiladora y las máquinas se hizo una prueba piloto en la célula A1, ya que sus operadoras están entrenadas al 100% y por lo tanto en ella se encontraban los mejores tiempos de producción. En la tabla se muestran los tiempos unitarios de cada operación de la célula y se puede notar como la operación Puño y manga es la más lenta.

OPERACIÓN TIEMPO (seg.) Unir costados 36.2 Unir cuello 30.8 Unir banda 31.8 Unir puño y manga * 63.6 Pespunte de puño y manga * 32.3 Pegar manga * 47.3 Pespunte de todo 50.2 * Tiempo para dos mangas. Tabla.-Tiempos unitarios de las operaciones de la célula de producción A1 para el estilo 1049 (1050). El flujo de proceso es el siguiente: Primero se unen los costados de la sudadera, esto es, la parte frontal con la espalda , la siguiente operación es coser el elástico del cuello a la pieza, luego se le cose la banda o el elástico de la cintura, este subensamble se une con otro flujo de material en el cual se han cosido en una operación el puño y la manga, luego en otra se pespuntó o se puso una doble costura estos dos flujos se unen en la operación pegar manga de aquí se pasa a un pespunte de todo o hacer la doble costura de todas las uniones y pasa el producto terminado a inspección y empaque. Este proceso se ilustra en la siguiente figura así como la distribución de la célula. Existe una máquina de apoyo que se utiliza en casos de descompostura de alguna máquina. Esta última apoya ala operación Unir Puño y Manga cuando se requiere.

Estilo X Flujo del proceso y distribución física de la célula A1 de producción.

Unir Costados 36.2 seg.

Unir Cuello 30.8 seg.

Unir Banda 31.8 seg.

Unir Puño y Manga

Pespunte de Puño y Manga

Apoyo

Pegar Manga 47.3 seg

Pespunte de Todo 50.2 seg.

Empaque

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En esta célula se elaboraba el estilo X de sudadera, el cual tiene una demanda diaria de 532 piezas, esta demanda se divide en 4 bihorarios, por lo tanto se debían producir 133 piezas en cada uno de ellos para cumplir con la ella. Cada bihorario es de 2:18 hrs.Con el sistema de producción existente antes de implementar el sistema KANBAN no se lograba cumplir con la demanda diaria requerida. La primera actividad fue explicar la técnica a las operadoras de la célula al inicio de las actividades y también al supervisor de la línea. Esta explicación fue breve destacando los puntos más importantes de la técnica como lo son sus reglas y ventajas sobre el sistema existente de producción, Los cálculos del número de kanban se les explicó posteriormente a los supervisores solamente. 3.1 Cálculo del número de kanban El cálculo del número de kanban para la célula se hizo de la siguiente forma: De la fórmula :

No. de Kanban = (D.D.)*(T.C.)*(F.S.) (3.1) (T.L.)

Se tiene que el T.C. (tiempo de orden del ciclo) se obtiene de la multiplicación del T.L. que viene a ser el tamaño del contenedor por el tiempo unitario de la operación anterior que llamaremos T.U. (que es el tiempo que se tarda en abastecer un solo producto) todo esto mas el tiempo de transporte desde la operación precedente T.Trans.. Expresado en fórmula:

T.C. = (T.L.*T.U.)+T.Trans. (3.2)

En este caso en particular, dentro de las células de fabricación, el tiempo de transporte de una máquina a otra se considera despreciable ya que el contenedor de producto terminado de una estación, que es el mismo contenedor de material del la estación subsecuente se encuentra al alcance de ambos operadores o en el peor de los casos sólo se voltean a alcanzar su material o depositar su lote terminado. De tal manera que no se pierde tiempo significativo en surtirse de material. Esto significa que sólo se tendrá kanban de Producción. Por tanto:

T.C. = T.L. * T.U. (3.3) Sustituyendo (4.3) en (4.1):

No. de Kanban = (D.D.)*(T.L.*T.U.)*(F.S.)

T.L. La fórmula se simplifica a:

No. de Kanban = (D.D.)*(T.U.)*(F.S.) (3.4) Donde: T.U. = Tiempo unitario de producción

a v a n c e s

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Para el estilo X producido en la célula A1 el cálculo del número de Kanban fue el siguiente: Operación: Unir cuello Operación precedente : Unir costados D.D.= 532 piezas diarias, 133 por bihorario T.U. = 36.2 seg. (36.2 seg)* (1 min.) * (1 hr.) * (1 día) (60 seg.) (60 min) (9.2 hr.) ← (4 bihorarios de 2:18 hrs) T.U. = 0.001093 días ← (Tiempo unitario de la operación precedente) F.S. = 1 El factor de seguridad con valor uno significa que el kanban de retiro es entregado a tiempo cuando las partes se necesitan; como el tiempo de transporte entre operaciones es despreciable, lo anterior se cumple.

No. de Kanban = D.D.*T.U.*F.S.

No. de Kanban = (532)(0.001093)(1) No. de Kanban = 0.58147 ≈ 1

Como el número de Kanban a utilizar debe ser entero, se redondea el resultado al número inmediato superior, por lo tanto se modifica el factor de seguridad, que ahora será de:

F.S. = 1/ (532)(0.001093)

F.S. = 1.72 Operación: Unir banda Operación precedente : Unir cuello T.U. = 30.8 seg = 0.000930 días

No. de kanban = (532)*(0.000930)*(1) No. de Kanban =.49473 ≈ 1 F.S. = 1/ (532)(0.000930)

F.S. = 2.02 Operación: Pespunte de todo Operación precedente : Pegar manga T.U. = 47.3 seg. = 0.001428 días

No. de Kanban = (532)(0.001428)(1) No. de Kanban = 0.75977 ≈ 1

F.S. = 1/ (532)(0.001428) F.S. = 1.32

La siguiente tabla ilustra los tiempos unitarios de producción de cada operación, así como sus equivalencias en días, ya que para el cálculo de número de kanban, el tiempo unitario debe estar en las mismas unidades que la demanda. También se muestran los resultados de los cálculos anteriores para facilitar la visualización de los resultados.

a v a n c e s

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Se puede notar que el número de kanbanes para cada operación viene siendo la eficiencia local de la operación precedente; así, tomando la operación unir banda, cuyo número de kanbanes es 0.49473 ≈ 1kanban, y calculando la eficiencia local de unir cuello (acividad precedente) tenemos:

banda)unirparaans(No.deKanb.seg.

seg.).()(eficiencia

hr..(T.U.)(D.D.)

disponibletiemporequeridotiempoeficiencia

←==

==

49473033120

830532

29

(3.5)

TIEMPO UNITARIO

OPERACION Seg. Días No. de Kanban

F.S. Eficiencia

Unir costados 36.2 .001093 .58147 Unir cuello 30.8 .000930 .58147 ≈ 1 1.72 .49473 Unir banda 31.8 .000960 .49473 ≈ 1 2.02 .51079 Unir puño y manga 63.6 .001920 1.02159 Pespunte de puño y manga 32.3 .000975 1.02159 ≈ 2 1.96 .51883 Pegar manga 47.3 .001428 .51883 ≈ 1 1.93 .75977 Pespunte de todo 50.2 .001516 .75977 ≈ 1 1.32 .8063

Tabla.- Número de Kanban y Factor de Seguridad para cada operación

4. CONCLUSIONES

Como resultado de la implementación del sistema KANBAN se aumentó la producción y se logró alcanzar el estándar o a cubrir la demanda diaria el 75.83% de los 20 días que se analizaron a partir de la implementación, mientras que en los 20 días anteriores sólo se alcanzó el 1.69% de las veces. En los casos en que no se alcanzó a sacar las 532 piezas en el día, la causa fué en parte el proceso de adaptación de los operadores al sistema KANBAN y a entender sus reglas; pero principalmente a las descomposturas en las máquinas, por la falta de un buen programa de mantenimiento preventivo. La siguiente tabla muestra la comparación de producción en los días del mes de Marzo, trabajando sin el sistema KANBAN en las células A1, A2, C3, C4 y B4 con la producción obtenida en las mismas células después de la implantación. El día 11 de Abril metieron un corte urgente en las células A1 y A2 y les pidieron abandonar el sistema, nótese el cambio en la producción. El día 12 regresan al sistema KANBAN.

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Fecha A1 A2 B4 C3 C4 Mar. 3 385 345 437 407 285

4 410 303 391 404 220 5 333 362 421 465 354 6 398 381 326 385 281 7 382 383 336 381 373

10 390 382 303 436 396 11 432 410 457 309 395 12 410 408 348 314 260 13 415 398 491 408 397 14 385 405 386 345 405 17 380 333 405 303 225 18 385 345 382 410 366 19 356 383 427 482 204 20 398 355 432 509 351 24 380 390 397 403 341 25 405 410 457 420 283 26 415 382 384 462 335 31 390 385 395 415 362

Abr. 1 432 415 435 438 381 2 305 408 416 334 409

Tabla.- Producción diaria en las células antes de implementar KANBAN.

Fecha A1 A2 B4 C3 C4 Abr. 7 538 503 532 363 389

8 532 258 488 455 414 9 577 291 539 425 374

10 551 532 532 510 532 11 390 286 572 538 551 14 483 532 539 532 535 15 560 478 532 538 518 16 576 532 532 545 535 17 532 538 532 535 538 18 545 538 536 532 535 21 532 460 555 532 538 22 551 518 563 457 542 23 538 532 535 579 505 24 532 538 547 565 559 25 532 532 566 548 517 28 518 542 504 507 534 29 540 540 551 540 533 30 538 538 538 553 532

May. 2 542 536 501 539 537 3 536 536 559 542 549

Tabla.- Producción diaria en las células trabajando con el sistema KANBAN

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Para facilitar la visualización de los datos anteriores, a continuación se muestran las gráficas que ilustran la producción diaria antes de la implantación, cuando las células trabajan con sistema de empuje y la producción que se genera como consecuencia de trabajar bajo el sistema KANBAN con una muestra de 20 días para cada célula. Esto comprueba la hipótesis no. 3. El sistema eleva la productividad y se alcanza el estándar, salvo en los casos en que la célula sufre descomposturas en sus máquinas. Comprobando mediante prueba de hipótesis: Se tomaron muestras de tamaño 14 para utilizar t student , se utilizò un nivel de confianza del 95%.

µ1= Media de producción trabajando con KANBAN

µ2= Media de producción trabajando con sistema de Empuje

H0 : µ1= µ2

H1 : µ1 > µ2

XN

928.38914

2

2

=

=

75.24=S

01.23357.541

14

1

1

1

==

=

SXN

L.D.= 1.706 t = 16.77 0

2.. 21 −+= NNLG (4.1)

α =0.05

G.L. = 26

L.D. = 1.706

( ) ( )

2ˆ)1(ˆ)1(

:Donde

ˆˆ

21

222

211

2

22

1

21

2121

−+−+−

=

+

−−−=

nnSnSn

Sp

NS

NS

Sp

XXt

µµ

(4.2)

(4.3)

a v a n c e s

21

77.16=t( )

141

141)89.23(

0928.389357.541

89.2321414

)75.24)(114()01.23)(114( 22

+

−−=

=−+−+−

=

t

Sp

Sp

..DLt >

1 HrechazaSe706.177.6 ∴> 0

La media de producción trabajando con KANBAN si es mayor que la media de producción trabajando con el sistema de Empuje. El inventario en proceso en las células disminuyó con la implementación del sistema KANBAN, ya que las estaciones sólo producen cuando su estación subsecuente saca las piezas del contenedor que la primera estación había llenado. Con el sistema anterior a la implantación (sistema de empuje) las estaciones seguían produciendo aunque la estación subsecuente no requiriera material, la estación procesaba todo el material que a su vez la estación precedente le mandaba, si había alguna descompostura o cambio urgente quedaban grandes cantidades de cortes a medio procesar. A continuación se muestra en promedio la reducción que se da de inventario en proceso respecto al sistema que se tenía y posterior a la implantación de KANBAN. La capacidad por bihorario por operación con el sistema de empuje es: 1. Unir costados: 228.72 piezas = 19.06 docenas 2. Unir cuello: 268.83 piezas = 22.40 docenas 3. Unir banda: 260.37 piezas = 21.69 docenas 4. Puño y manga: 130.18 piezas = 10.84 docenas 5. Pespunte puño y manga: 256.34 Piezas = 21.36 docenas 6. Pegar manga: 175.05 piezas = 14.58 docenas 7. Pespunte de todo: 164.94 piezas = 13.75 docenas

a v a n c e s

22

Sin el sistema KANBAN llegaban a la operación no. 1, 10.75 docenas en el bihorario es decir 43 docenas diarias de las que quedan incompletas las siguientes piezas:

Fecha A1 A2 B4 C3 C4 Mar. 3 135 171 79 109 231

4 110 213 125 112 296 5 187 154 95 51 162 6 122 135 190 131 235 7 138 133 180 135 143

10 130 134 213 80 120 11 88 106 59 207 121 12 110 108 168 202 256 13 105 118 25 108 119 14 135 111 130 171 111 17 140 183 111 213 291 18 135 171 134 106 150 19 164 133 89 34 312 20 122 161 84 7 165 24 136 126 119 113 175 25 111 106 59 96 233 26 101 134 132 54 181 31 126 131 121 101 154

Abr. 1 84 101 81 78 135 2 211 108 100 182 107

Tabla.- Número de piezas incompletas diarias por célula de producción Con el Sistema KANBAN, el número de unidades producidas en cada operación es igual al número de unidades transferidas a la estación o proceso subsecuente, por lo tanto, el lote de proceso es igual al lote de transferencia, con lo cual se considera un inventario en proceso de cero unidades en cada momento, esto no ocurre en el sistema de Empuje, donde lote de proceso y lote de transferencia son diferentes, siendo mayor generalmente el de proceso. Esto demuestra la comprobación de la hipótesis número 1: La implementación del sistema KANBAN sí redujo el inventario en proceso en la línea de producción. En cuanto a la Hipótesis no. 2 se alcanzó el estándar de producción requerido de 532 piezas en el 75% de los casos y se puede comprobar estadísticamente de la siguiente forma: Se utilizarán 29 datos para trabajar con distribución “t” student y un nivel de confianza de 95% µk = Media de producción trabajando con el sistema KANBAN

H0 : µk ≥ 532

H1 : µk < 532

a v a n c e s

23

88.6931.514

29

==

=

SXN

1.. −= NLG (4.4)

0

532 -1.7011 L.D. =509.92

G.L. =28

XStDL ˆ.. αµ −= (4.5)

92.509..2988.697011.1532..

=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−=

D

L

D

L 514.31

092.50931.514...

HaceptaSeDLt

∴>>

La media de producción trabajando con KANBAN es mayor o igual a el estándar de 532 piezas. 4.2 Conclusión Trabajar bajo el sistema KANBAN arroja resultados positivos indudablemente, la empresa en este caso obtuvo un aumento en la producción, una reducción en el nivel de productos defectuosos y en el nivel de inventarios en proceso en las células de fabricación, los operarios adoptan una actitud de trabajo en equipo y se concientizan del valor de su trabajo. Sin embargo se hubiera alcanzado ir mas allá de los logros que se obtuvieron si hubiera un buen control de calidad de las materias primas y un programa de mantenimiento preventivo que fuera realmente efectivo, pues en general los retrasos en la producción que se observaron después de haber implementado el sistema KANBAN se debieron a descomposturas en la maquinaria, materia prima defectuosa, o cortes incompletos y una constante rotación de personal.

a v a n c e s

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