soporte en el Área de manufactura para la mejora de …
TRANSCRIPT
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
1
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA
MEJORA DE LOS PROCESOS.
Iván González Gómez
Asesor
M.C. Miguel Ríos Farías
Para obtener el título de
Ingeniería Industrial
Villa de Álvarez, Colima, julio de 2018
INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIA PROFESIONAL
QUE PRESENTA:
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
1
Contenido Introducción ............................................................................................................................ 2
CAPÍTULO I .......................................................................................................................... 3
1.1. Antecedentes generales de la empresa ..................................................................... 3
1.2. Justificación ............................................................................................................. 5
1.3. Objetivos .................................................................................................................. 5
1.3.1. Objetivo general ............................................................................................... 5
1.3.2. Objetivos específicos ........................................................................................ 5
1.4. Alcance .................................................................................................................... 6
1.5. Cronograma de actividades ...................................................................................... 6
CAPÍTULO II ......................................................................................................................... 6
2.1. Situación actual ........................................................................................................ 7
2.2. Metodología de estudio ............................................................................................ 7
2.3. Marco Teórico .......................................................................................................... 8
CAPÍTULO III ..................................................................................................................... 25
3.1. Propuesta de mejora ............................................................................................... 26
3.2. Aplicación de la propuesta ..................................................................................... 26
CAPÍTULO IV ..................................................................................................................... 26
4.1. Resultados de la propuesta ..................................................................................... 27
4.2. Evaluación de la propuesta .................................................................................... 28
CAPÍTULO V ...................................................................................................................... 28
5.1. Conclusión ............................................................................................................. 29
5.2. Comentarios y recomendaciones ........................................................................... 29
Bibliografía ........................................................................................................................... 30
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
2
Introducción
A continuación, se explicará uno de los proyectos más importantes que realicé en mi
estadía de residencia en la empresa de JABIL Circuit de México S.A. de C.V. ubicada en el
estado de Jalisco por Anillo Periférico Norte Manuel Gómez Morín #1993, Lomas de
Zapopan, 45130 Zapopan, Jal.
La empresa Jabil es del giro Manufacturera electrónica, en ella ensamblan Tarjetas
Electrónicas para diferentes empresas conocidas (Por cuestiones de confidencialidad no
menciono las empresas que trabajan conjunto), Jabil es una de las empresas más
reconocidas en este giro en el Estado de Jalisco, ya que distingue por sus políticas y su
calidad de trabajo.
En este tiempo durante mi estadía me involucré en el área de Ingeniería en Manufactura,
especializado en el área de la mejora de procesos, en este tiempo estuve involucrado en
diferentes proyectos, en los cuales me toco liderar y llevar a cabo desde inicio hasta el final.
Cada Proceso era diferente por naturaleza y cada uno requería diferentes soluciones lo cual
me ayudo a reafirmar lo aprendido en la escuela, llenarme de retroalimentación y aprender
cosas nuevas.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
3
CAPÍTULO I
1.1. Antecedentes generales de la empresa
Jabil es una empresa líder en servicios de diseño, manufactura y manejo de la cadena de
suministros, que ha establecido y sigue dictando estándares de excelencia e innovación para
su Industria por más de 5 décadas a partir de su compromiso con los clientes, empleados,
accionista, comunidad y medio ambiente, a través del uso de tecnología avanzada de
manufactura, operaciones, procesos y servicios clave completos, altamente automatizados.
Jabil abarca todas las industrias, incluyendo productos de consumo, aeroespacial y de
defensa, automotriz, de automatización de negocios; la informática y de almacenamiento
industrial, instrumentación médica y la creación de redes y telecomunicaciones.
Historia
Jabil fue fundada en 1966 por William (Bill) E. Morean y James Goleen. La empresa
continuó su expansión y se convirtió en una corporación en 1969.
En 1977 con tan sólo 23 años, el hijo de Bill (joven del mismo nombre) asumió después de
un año de pertenecer a la Organización; la administración de las operaciones diarias e
introdujo el uso de equipo automatizado con el propósito de atraer clientes más grandes y
con pedidos de alto volumen, expandió el rango de servicios ofrecidos y formó un agresivo
equipo de ventas.
Como resultado, Jabil inició la manufactura de tarjetas electrónicas. En 1979, Jabil invirtió
en tecnología avanzada de ensamblaje y equipo automatizado de manufactura y se
posicionó en la Industria de Servicios de Manufactura Electrónica.
Jabil reconoció la necesidad de tener plantas fuera de Michigan para atender mejores
clientes por lo que, en 1983 estableció sus oficinas corporativas y planta de manufactura en
St. Petersburg, Florida.
Jabil actualmente participa en la Bolsa de Valores de Nueva York donde ha cotizado bajo el
símbolo de JBL desde 1998.
Actualmente Jabil cuenta con 55 plantas en 21 países alrededor del mundo divididas en 5
tipos de Organizaciones: Servicios Post Mercado, División de Consumo, División EMS,
Greenpoint y Corporativo; empleando a más de 85,000 personas en todo el mundo.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
4
En México existen 5 plantas: 4 de manufactura (EMS): Chihuahua, Reynosa, Guadalajara y
Zapopan y; una planta de reparación y garantía en Reynosa (Servicio Post Mercado).
Jabil Guadalajara y Jabil Zapopan
Jabil se estableció en Jalisco en 1997 llamando a su primer edificio Planta Guadalajara y en
2008 inició operaciones en su segundo edificio que se conoce como Planta Zapopan. Entre
ambas plantas se emplean a 7949 personas (sin considerar Proveedores y Contratistas).
Imagen 1.- Fachada JABIL
Entre otras políticas, en junio de 2007 se genera la Política de Responsabilidad Social:
“Jabil Circuit de México, realiza todas sus operaciones basado en la mejora continua y de
acuerdo sus valores declarados, mismos que sirven de base para las relaciones entre sus
empleados, clientes, proveedores, accionistas y la comunidad. Con esto se evitan
situaciones de corrupción, discriminación, acoso sexual y hostigamiento moral. Asegurando
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
5
que los procesos se den en un marco de respeto a la igualdad de oportunidades y a los
derechos de las personas. Cumpliendo las regulaciones legales, ambientales y laborales
vigentes. Que establece los lineamientos generales del Sistema de Responsabilidad Social
en Jabil Guadalajara/Zapopan, el cual; aplica a todos los Empleados, Proveedores, Clientes,
Socios Comerciales, Visitantes o cualquier persona que realice algún tipo de operación para
la Compañía.”
Los Valores de la Compañía:
1. Respeto por las Personas y su entorno familiar, social y ambiental.
2. Integridad.
3. Cultura de calidad.
4. Aprovechamos la diversidad de opiniones.
5. Igualdad de oportunidades.
6. Compromiso con la ejecución.
7. Aprendizaje continuo.
1.2. Justificación
La empresa Jabil presenta un índice bastante alto en los niveles de scrap a nivel planta,
estos altos niveles se han visto afectado por diversos detalles dentro la producción por mal
manejo de los herramentales, un claro ejemplo es el mal posicionamiento de las PCB en los
pallets dentro del área de Ola.
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo general
Disminuir los niveles de scrap en el área del proceso de soldadura por olas.
1.3.2. Objetivos específicos
• Desarrollar de un poka-yoke.
• Aplicar el poka-yoke dentro los pallets.
• Elaborar el manual de procedimiento para el correcto posicionamiento de las
PCB dentro el pallet.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
6
1.4. Alcance
Con el proyecto del poka-yoke en los pallets se puede disminuir un alto porcentaje en el
área de olas, lo cual pega directamente a la cantidad de scrap a nivel planta, lo cual es
convenientemente positivo para Jabil.
1.5. Cronograma de actividades
Imagen 2.- Cronograma de Actividades
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
7
CAPÍTULO II
2.1. Situación actual
Actualmente la planta cuenta con sus niveles fuera de control en cuestión de scrap por lo
que está en foco de alerta, esto debido a diferentes problemas en los procesos, en todos
están los niveles por arriba de la meta pero en donde se encuentran con los niveles más
altos es dentro de los procesos de soldadura en piso de producción, generando un problema
continuo, el porcentaje de scrap permitido se ve superado mayoritariamente en el proceso
de soldadura por ola, por lo que se tiene que tomar una medida oportuna para buscar la
manera de reducir estos altos niveles, actualmente cada proyecto cuenta con un horno de
soldadura por ola, por lo que la solución tiene que aplicar para todos los proyectos. El
principal problema de la generación de scrap radica en problemas con los pallets,
actualmente la empresa cuenta con 5000 pallets en bodega por lo cual están expuestos a
generar una posible falla en el proceso de soldadura generando que la PCB (Tarjeta
Electrónica) se vaya a Scrap y sigan activos los altos niveles.
Se debe buscar una acción rápida para solucionar esta posible falla y reducir el porcentaje
de scrap.
2.2. Metodología de estudio
El primer paso, para hacer una correcta metodología es separar por etapas todo el proceso,
las cuales consisten en:
• Definir el problema.
• Analizar el problema.
• Ofrecer soluciones de cero fallas.
• Experimentar con algunos de los pallets.
• Inventariar cuantos son los que necesitan este sistema.
• Dar a conocer a todos los proyectos.
• Creación de manual de procedimientos.
• Ejecutar la orden de trabajo a nivel planta.
• Evaluar Resultados.
• Revisar otro tipo de mejoras.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
8
2.3. Marco Teórico
Lean Manufacturing
“Los orígenes del Lean Manufacturing se remontan a 1950, pero solo hasta 1990 es cuando
aparecen las primeras publicaciones sobre sus técnicas y conceptos. En Toyota se implanto
la primera metodología basada en los valores “Lean”, concebida por los grandes expertos
en el Sistema de Producción Toyota (TPS, por su sigla original)” (Botero, 2010).
“Entendemos por lean manufacturing la persecución de una mejora del sistema de
fabricación mediante la eliminación del desperdicio. La producción ajustada, también
llamada Toyota Production System, puede considerarse como un conjunto de herramientas
que se desarrollaron en Japón inspiradas en parte, en los principios de William Edwards
Deming” (Carreras & García, 2010).
“El “lean manufacturing” es un conjunto de técnicas desarrolladas por la compañía Toyota
a partir del decenio de 1950 que sirven para mejorar y optimizar los procesos operativos de
cualquier compañía industrial, independientemente de su tamaño. La totalidad de esas
técnicas estaban incluidas en lo que se conoció como Justo a Tiempo o Sistema de
Producción Toyota, en donde destacaron autores como Shigeo Shingo y Edward Hay”
(Oviedo, s.f.).
Con esto en mente podemos deducir que cualquier empresa tiene como objetivo principal el
satisfacer las necesidades de sus clientes mediante una mejor organización, la cual le
permita tener procesos estandarizados, equipos de trabajo capaces de resolver problemas,
cero desperdicios y cero defectos, entre otros.
Según Carreras & García (2010) el modelo toyotista sinteticamente se resume en los
siguientes puntos:
1. Eliminación del despilfarro y suministro just-in-time de los materiales.
2. La relación, basada en la confianza y la transparencia, con los proveedores elegidos
en función de su grado de compromiso en la colaboración a largo plazo.
3. Una importante participación de los empleados en decisiones relacionadas con la
producción: parar la producción, intervenir en tareas de mantenimiento preventivo,
aportar sugerencias de mejora, etc.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
9
4. El objetivo de la calidad total, es decir, eliminar los posibles defectos lo antes
posible y en el momento en que se detecten, incluyendo la implantación de
elementos para certificar la calidad en cada momento.
Imagen 3.- Sistema de Producción Toyota
Según Oviedo (s.f.) el sistema lean manufacturing se distingue por los siguientes
principios:
• Define el valor e identifica la cadena de valor para su producto.
• Elimina todos los pasos innecesarios en toda cadena de valor.
• Crea flujo de valor: que todo el proceso fluya suave y directamente de un paso que
agregue valor a otro, desde la materia prima hasta el consumidor.
• Toda actividad es halada por el Cliente: Una vez hecho el flujo, serán capaces de
producir por órdenes de los clientes en vez de producir basado en pronósticos de
ventas a largo plazo.
• Persigue la perfección continuamente.
“Las empresas manufactureras pueden incrementar su competitividad, mediante la
innovación y/o mejora continua. La innovación tecnológica proporciona grandes mejoras
espaciadas en el tiempo, pero sin continuidad, mientras que las técnicas de lean
manufacturing proporcionan pequeñas y frecuentes mejoras porque agrupan técnicas que lo
hacen posible. Por ello, las empresas innovadoras y, además seguidoras de esta filosofía,
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
10
lograran un ritmo de mejora y de incremento de la competitividad, óptimo y sostenido en el
tiempo” (Carreras & García, 2010).
Concepto de Muda
“Dentro del pensamiento esbelto surge un concepto fundamental que hace referencia a
aquellos elementos y procesos que resultan innecesarios para el desarrollo del producto
final. Muda significa “pérdida o desperdicio”. De esta forma, Muda es específicamente
cualquier actividad humana que absorba recursos, pero no cree valor, dentro de este marco
el valor corresponde a lo que el cliente defina como tal. En conclusión, las mudas son
elementos que no aportan al producto lo que el cliente considera como valor” (Oviedo, s.f.).
Según Carreras & García (2010) se entiende como desperdicio o despilfarro “todas aquellas
acciones que no aportan valor al producto y por las cuales el cliente no esta dispuesto a
pagar. Actividades que consumen tiempo, recursos y espacio, pero no contribuyen a
satisfacer las necesidades del cliente (no aportan valor al cliente)”.
“En general, las tareas que contribuyen a incrementar el valor del producto no superan el
1% del total del proceso productivo, o lo que es lo mismo, el 99% de las operaciones
restantes no aportan valor y entonces constituyen un despilfarro” (Carreras & García,
2010).
Imagen 4.- Simbología del VSM
Tipos de Muda en la Industria
Según diferentes autores se manejan siete tipos de despilfarros o desperdicios, como lo son:
1. Sobreproducción.
2. Tiempo de espera.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
11
3. Transporte y movimientos innecesarios.
4. Sobre proceso.
5. Exceso de inventario.
6. Defectos.
Sobreproducción
“Es el resultado de fabricar más cantidad de la requerida o de invertir o diseñar equipos con
mayor capacidad de la necesaria. La sobreproducción es un desperdicio fatal porque no
incita a la mejora. Además, producir en exceso significa perder tiempo en fabricar un
producto que no se necesita, representa un consumo inútil de material, se incrementan los
transportes internos y se llenan de stock los almacenes” (Carreras & García, 2010).
“Producir más de lo que el cliente demanda o hacerlo antes de tiempo, ocupa trabajo y
recursos que se podrían utilizar en responder a la demanda del cliente” (Olguín, 2009).
Tiempo de Espera
“Es el tiempo perdido como resultado de una secuencia de trabajo o proceso ineficiente.
Los procesos establecidos pueden provocar que unos operarios permanezcan parados
mientras otros están saturados de trabajo. Un cliente nunca estará dispuesto a pagar el
tiempo perdido durante la fabricación de su producto” (Carreras & García, 2010).
“Por falta de planificación, de comunicación o de tardanza en el suministro de materiales,
herramientas o información” (Olguín, 2009).
Transporte y movimientos innecesarios
“Es el resultado de un movimiento o manipulación de material innecesario, quizás por
culpa de un layout mal diseñado. Las máquinas y las líneas de producción deberían estar lo
más cerca posible y los materiales deberían fluir directamente desde una estación de trabajo
a la siguiente sin esperar en colas de inventario” (Carreras & García, 2010).
“Los empleados deben tener a su disposición las herramientas y recursos que vayan a
necesitar para evitar desplazamientos innecesarios. Los materiales se deberían de entregar y
almacenar en el punto de fabricación para evitar traslados innecesarios” (Olguín, 2009).
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
12
Sobre-proceso
“Es el resultado de poner más valor añadido en el producto que el esperado o el valorado
por el cliente, en otras palabras, es la consecuencia de someter al producto a procesos
inútiles, por ejemplo: verificaciones adicionales, algunos trabajos de limpieza, etc. El
objetivo de un proceso productivo debería ser obtener el producto acabado sin aplicar más
tiempo y esfuerzo que el requerido” (Carreras & García, 2010).
“Dedicar más esfuerzos de los necesarios en revisiones y actualizaciones; la calidad en
todas las fases del proceso de tal forma que sea correcta desde el principio” (Olguín, 2009).
Exceso de inventario
“Es el resultado de tener mayor cantidad de existencias de las necesarias para satisfacer las
necesidades más inmediatas. El hecho de que se acumule material antes y después del
proceso indica que hay stock innecesario y que el flujo de producción no es continuo”
(Carreras & García, 2010).
“Se deben reducir al mínimo ya que suponen un costo financiero y de almacenamiento”
(Olguín, 2009).
Defectos
“El despilfarro derivado de los errores es uno de los más aceptados en la industria, aunque
significa una gran pérdida de productividad, porque incluye el trabajo extra que debe
realizarse como consecuencia de no haber ejecutado correctamente el proceso productivo la
primera vez. Los procesos productivos deberían estar diseñados a prueba de errores para
conseguir productos acabados con la calidad exigida, eliminando así cualquier necesidad de
retrabajo o inspecciones adicionales” (Carreras & García, 2010).
“Multiplican los costos, el tiempo de trabajo y consumen una parte importante de los
recursos para su solución” (Olguín, 2009).
Value Stream Mapping (VSM)
“Antes de iniciar un proceso de implantación de lean manufacturing, es necesario
cartografiar la situación actual, mostrando el flujo de material y de información. En su libro
Lean Thinking, Womack y Jones explican que la cartografía persigue identificar todas las
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
13
actividades que ocurren a lo largo de un flujo de valor para un producto o familia de
productos. Para llevar esto a la práctica deben recogerse todos los datos de la planta, sin
confiar en informes pasados” (Carreras & García, 2010).
“El VSM es una herramienta eficaz desarrollada por Mike Rother y John Shook como
método para identificar la muda, principalmente ayuda a visualizar los flujos del proceso, a
definir la visión futura y, más importante todavía, permite ver las fuentes de desperdicio de
la cadena de valor” (Botero, 2010).
Imagen 5.- Mapa de flujo de valor (VSM)
“Es una herramienta de visualización orientada a la versión de la Producción Exacta
(sistema de producción de Toyota). Ayuda a entender y a perfilar procesos de trabajo
usando las herramientas y las técnicas de Producción exacta. La meta del VSM es
identificar, demostrar y disminuir el desperdicio en el proceso” (Olguín, 2009).
Beneficios del Value Stream Mapping (VSM)
Según Mike & John (1999) los beneficios son los siguientes:
1) Se puede visualizar el flujo que va siguiendo la cadena de valor. Con el mapeo de
cadena de valor se plasma todas las operaciones para una mejor visión de los
procesos que lleva la elaboración del producto.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
14
2) Todos los productos se ven desde una perspectiva más amplia y abierta. Es cuando
se mapea la planta como un todo, desde el momento en que inicia el proceso, hasta
el momento en que se embarca el producto.
3) Dibujas tu flujo de información y materiales, basado en tu cadena de valor inicial.
Con esto se visualizan todos los datos proporcionados por el cliente y todos los
materiales que intervienen en el proceso del mismo.
4) Ayuda a formar y hacer tu mapa de estado futuro de la cadena de valor. Teniendo
todos los datos tal y como están actualmente, te ayuda a visualizar las áreas de
oportunidad para mejorar aplicando todas las técnicas necesarias para mejorar y
plasmar tu estado futuro.
5) Resalta las actividades necesarias para lograr el mapa de estado futuro.
Herramientas Lean
5’s
“Corresponden a una técnica usada para crear un entorno de trabajo adecuado para el
control visual y la producción Lean. Estas corresponden a las iniciales de las cinco palabras
japonesas que nombran cada una de las cinco fases de esta metodología tan sencilla de
aplica y que brinda tan significativas mejoras en la empresa” (Botero, 2010).
Imagen 6.- Fases de las 5s
Según Carreras & García (2010) la implantacion de las 5S tiene por objetivo evitar que se
presenten los siguientes sintomas disfuncionales en la empresa:
• Aspecto sucio de la planta: maquinas, instalaciones, herramientas, etc.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
15
• Desorden: pasillos ocupados, herramientas sueltas, cartones, etc.
• Elementos rotos: topes, indicadores, etc.
• Falta de instrucciones y señales comprensibles por todos.
• No usar elementos de seguridad: gafas, botas, auriculares, guantes, etc.
• Averías más frecuentes de lo normal.
• Desinterés de los empleados por su área de trabajo.
• Movimientos innecesarios de personas, utillajes y materiales.
• Falta de espacio en la zona de los almacenes.
Heijunka
“Es una técnica que adapta la producción a la demanda fluctuante del cliente, conectando
toda la cadena de valor desde los proveedores hasta los clientes. La palabra japonesa
heijunka significa literalmente “trabaje llano y nivelado”. Se debe satisfacer la demanda
con las entregas requeridas por el cliente, pero esta demanda es fluctuante, mientras las
fabricas necesitan y prefieren que esta sea “nivelada” o estable. La idea es producir en lotes
pequeños de muchos modelos, libres de cualquier defecto, en periodos cortos de tiempo con
cambios rápidos, en lugar de ejecutar lotes grandes de un modelo despues de otro”
(Carreras & García, 2010).
Los objetivos que persiguen las técnicas Heijunka o también denominadas "de la
producción nivelada" en un entorno de lean manufacturing, son fundamentalmente los
siguientes:
• Mejorar la respuesta frente al cliente. Con una producción nivelada, el cliente recibe
el producto a medida que lo demanda, a diferencia de tener que esperar a que se
produzca un lote.
• Estabilizar la plantilla de la empresa, al conseguir una producción nivelada.
• Reducir el stock de materia prima y materia prima auxiliar, porque con la
producción nivelada se produce en pequeños lotes y se facilitan los envíos
frecuentes por parte de los proveedores.
• Reducir el stock de producto acabado, porque con la producción nivelada existe un
tiempo de espera menor entre la producción y la demanda de un producto.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
16
• Incrementar la flexibilidad de la planta. Una producción nivelada se adapta mejor a
pequeñas variaciones que pueda experimentar la demanda.
Kanban
“Se trata de una etiqueta que contiene información que sirve como orden de trabajo, es
decir, un dispositivo de dirección automático que da información acerca de qué se va a
producir, en qué cantidad, mediante qué medios, cómo transportarlo, etc. Esta etiqueta se
debe mover junto con el material” (Olguín, 2009).
“Es una ‘señal visible’ que va adjunta al material que lo acompaña aportando una serie de
datos; puede ser una tarjeta, un contenedor o una señal electrónica. Su principal función es
dar una orden de trabajo, la cual informa qué se va a producir, en qué cantidad, los medios
y cómo transportarlo. Las tarjetas llevan información acerca del tipo de material, cantidad
incluida en cada tarjeta, lugar al que va destinado y cualquier otro aspecto que se considere
relevante” (Botero, 2010).
Según Carreras & García (2010) los objetivos de la implantación de un sistema pull
mediante el uso de unas señales denominadas kanban son los siguientes:
• Simplificar las tareas administrativas de la organización de la producción y el
lanzamiento de las órdenes de aprovisionamiento a los proveedores.
• Regular y reducir el nivel de los stocks, consiguiendo que cada operario solo
produzca las unidades retiradas por el proceso posterior, de tal manera que la
producción en cada momento coincida con las necesidades reales de este momento.
• Estimular la mejora de métodos y la reducción de stocks porque la disminución de
inventarios de productos intermedios facilita la localización de problemas (cuellos
de botella, averías, defectos de calidad, etc.), contribuyendo de esta manera a su
resolución.
• Implantar un sistema de control visual que ayude a la localización de problemas de
la producción.
• Facilitar el flujo continuo de la producción y conseguir la nivelación y el
equilibrado de los procesos mediante un sistema pull.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
17
Single Minute Exchange of Die (SMED)
“El concepto introduce la idea que, en general, cualquier cambio de máquina o
inicialización de proceso debería durar no más de 10 minutos. Reúne un conjunto de
técnicas ideadas por Shigeo Shingo cuyo objetivo consiste en reducir los tiempos de
cambio, de tal manera que éstos no obstruyan el flujo continuo” (Botero, 2010).
“Son teorías y técnicas para realizar las operaciones de cambio de modelo en menos de diez
minutos. Desde la última pieza buena hasta la primera pieza buena en menos de diez
minutos” (Olguín, 2009).
Según Carreras & García (2010) “las técnicas SMED o cambio rápido de herramienta,
tienen por objetivo la reducción del tiempo de cambio (setup). El tiempo de cambio se
define como el tiempo entre la última pieza producida del producto “A” y la primera pieza
producida del producto “B”, que cumple con las especificaciones dadas. El logro de un
menor tiempo de cambio y el correspondiente aumento de la moral permiten a los operarios
afrontar retos similares en otros campos de la planta, lo cual constituye una importante
ventaja de carácter secundario del SMED”.
TPM
“Para Sánchez (1991), el TPM es un moderno sistema gerencial de soporte al desarrollo de
la industria que permite tener equipos de producción siempre listos. Busca el mejoramiento
permanente de la productividad industrial con la participación de todos y por medio de
múltiples metodologías y múltiples enfoques administrativos usados para elevar el nivel de
productividad, calidad y eficiencia” (Botero, 2010).
Según Carreras & García (2010) el objetivo del TPM (mantenimiento productivo total) es
asegurar que el equipo de fabricación se encuentre en perfectas condiciones y que
continuamente produzca componentes de acuerdo con los estándares de calidad en un
tiempo de ciclo adecuado.
Kaizen
“Más conocido como mejora continua, sostiene que siempre es posible hacer mejor las
cosas. El objetivo fundamental de esta herramienta es crear más valor con menos muda. Es
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
18
importante involucrar a toda la plantilla en esa cultura de mejora, pero especialmente a los
operarios por ser los verdaderos conocedores del puesto de trabajo” (Botero, 2010).
“Según su creador Masaki Imai, se plantea como la conjunción de dos palabras, kai, cambio
y, zen, para mejorar, luego se puede decir que kaizen significa “cambio para mejorar”, que
no es solamente un programa de reducción de costes, si no que implica una cultura de
cambio constante para evolucionar hacia mejores prácticas, es lo que se conoce como
“mejora continua”. Consiste en una acumulación gradual y continua de pequeñas mejoras
hechas por todos los empleados (incluyendo a los directivos). El concepto de kaizen debe
interpretarse como lo mejor en un sentido tanto espiritual como físico. Comprende tres
componentes esenciales: percepción (descubrir los problemas), desarrollo de ideas (hallar
soluciones creativas), y finalmente, tomar decisiones, implantarlas y comprobar su efecto,
es decir, escoger la mejor propuesta, planificar su realización y llevarla a la práctica (para
alcanzar un determinado efecto)” (Carreras & García, 2010).
Jidoka
“Jidoka (automation with a human touch), es el nombre que recibe, en japones, el sistema
de control autonomo de defectos, basado en que un empleado puede parar la maquina si
algo va mal. Jidoka es, pues, una palabra que significa dar la responsabilidad a cada
operario para aquello que el realiza en su entorno de trabajo, transfiriendo a la maquina esa
caracteristica o habilidad jidoka que la hace algo mas que una maquina automatica (de ahi
el human touch)” (Carreras & García, 2010).
El Método Jidoka es una metodología japonesa incluida en Lean Manufacturing, la cual
busca que cada proceso tenga su propio autocontrol de calidad.
Este método no funciona solamente corrigiendo una irregularidad puntual, sino que
investiga la causa raíz, permitiendo eliminarla y evitando su repetición en el futuro.
Pasos para realizar el método Jikoda
Los pasos de los que consta esta metodología son:
1. Se localiza un problema. Puede ser localizado automáticamente (por sensores o
dispositivos electrónicos), o manualmente (por operarios o inspectores).
2. Se para la producción de la línea momentáneamente.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
19
3. Se establecen soluciones rápidas para corregir los efectos del problema. Así se
puede reanudar la producción mientras se busca una solución definitiva.
4. Se investigan las causas raíz del problema (esto puede llevar bastante tiempo) y se
implanta una solución definitiva.
8 D’s
Las 8D son las ocho disciplinas para la resolución de problemas. Esta es una
herramienta utilizada para hacer frente y resolver algunos de los problemas que se dan con
más asiduidad en las empresas. Las 8D propone ocho pasos secuenciales que deberemos
seguir para resolver con éxito cualquier tipo de problema.
A este método también se le denomina Resolución de problemas 8-D, G8D o Global 8D.
El gobierno de los EEUU primero utilizó un proceso parecido al 8D durante la segunda
guerra mundial, refiriéndole como a este como Militar Standard #1520 (Sistema de acción
correctiva y disposición del material no conforme).
Ford Motor Company primero documento el método 8D en 1987 en una resolución de
problemas orientada “equipo titulado manual” del curso. Este curso fue escrito a petición de
la alta gerencia de la organización de autogestión Power Train, que estaba frustrada por
tener problemas recurrentes año tras año.
AMEF
Tomado de los sectores que apuestan alto como la industria aeroespacial y defensa, el
Análisis de Modo y Efecto de Fallos (AMEF) es un conjunto de directrices, un método y
una forma de identificar problemas potenciales (errores) y sus posibles efectos en un
sistema para priorizarlos y poder concentrar los recursos en planes de prevención,
supervisión y respuesta. Los AMEF’s fueron formalmente introducidos a finales de los 40’s
mediante el estándar militar 1629. Utilizados por la industria aeroespacial en el desarrollo
de cohetes, los AMEF’s y el todavía más detallado Análisis Crítico del Modo y Efecto de
Falla (ACMEF) fueron de mucha ayuda en evitar errores sobre tamaños de muestra
pequeños en la costosa tecnología de cohetes.
El principal empuje para la prevención de fallas vino durante los 60’s mientras se
desarrollaba la tecnología para enviar un hombre a la luna en la misión Apolo. Ford Motor
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
20
Company motivados por los altos costos de demandas de responsabilidad civil introdujo los
AMEF’s en la industria automotriz a finales de los 70’s para consideraciones de seguridad
y requisitos regulatorios. En 1993 Chrysler, Ford y GM crearon el documento «Potencial
Failure Mode And Effects Analysis» que cubría los tipos vigentes de AMEF. El documento
formo parte de la norma QS 9000.
Descripción del “Scrap”:
Es una palabra inglesa que se traduce como chatarra o residuo. En el contexto industrial,
scrap se refiere a todos los desechos y/o residuos derivados del proceso industrial. El
problema básico de las industrias en relación con sus “scraps” radica en deshacerse de los
mismos de un modo racional que además cumpla con las normativas existentes en materia
de preservación del medioambiente.
El scrap industrial no solo representa un problema para la industria, sino que también puede
resultar una interesante oportunidad. En efecto, el scrap o residuo industrial posee un valor
económico, en la medida en que puede constituir un insumo para otra industria.
Soldadura por ola
La soldadura por ola es un proceso de soldadura a gran escala en el que los componentes
electrónicos son soldados al PCB para formar un montaje electrónico. El nombre proviene
del uso de olas de soldadura fundida para adjuntar el metal de los componentes a la placa
del PCB. El proceso utiliza un tanque que contiene una cantidad de soldadura fundida. Los
componentes se insertan en o sobre el PCB y éste atraviesa un ‘cascada’ de soldadura. La
soldadura moja las zonas metálicas expuestas de la placa (los que no están protegidos por la
máscara de soldadura) creando una conexión eléctrica y fiable. El proceso es mucho más
rápido y puede crear un producto de calidad superior a la soldadura manual de los
componentes.
La soldadura por ola se usa para el montaje de circuitos impresos tanto de componentes
through-hole como de montaje superficial (SMD). En este último caso, los dispositivos se
pegan sobre la superficie de la placa antes de que pase a través de la soldadura fundida.
Como los componentes through-hole han sido sustituidos en gran parte por componentes de
montaje superficial, el proceso de soldadura por ola ha sido suplantado por el método de
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
21
soldadura por horno en muchas aplicaciones electrónicas a gran escala. Sin embargo,
todavía existe un cierto uso del método de soldadura por ola en el que los dispositivos SMD
no son muy adecuados (por ejemplo, dispositivos de gran potencia y con un gran número de
pines) o cuando los elementos through-hole predominan.
Imagen 7.- Proceso de Soldadura por Ola
Etapas del proceso de soldadura por ola
Existen muchos tipos de máquinas de soldadura por ola, sin embargo, los componentes
básicos y los principios de estas máquinas son los mismos. Una máquina de soldadura por
ola estándar consta de tres etapas:
1. Etapa de aplicación del flux.
2. Etapa de precalentamiento.
3. Etapa de soldadura.
Otra cuarta etapa (opcional), la de limpieza, se utiliza según el tipo de flux aplicado.
Etapa de aplicación del flux
¿Qué es el Flux?
El flux es un compuesto químico activo que cuando se le aplica calor elimina la oxidación
de la superficie sobre la que se deposite y favorece la formación de una capa metálica entre
el material de soldadura y el metal a soldar. También tiene otras funciones como:
• Reducir la tensión superficial de la soldadura fundida.
• Ayudar a prevenir la reoxidación de la superficie durante la soldadura.
• Ayudar a transferir el calor uniformemente a toda el área de soldadura.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
22
Métodos de aplicación del flux (fluxing).
• Spray de flux.
Imagen 8.- Spray de Flux
Algunos pulverizadores de flux constan de un brazo robótico que se desplaza de un lado a
otro de la placa mientras difumina una pequeña capa de flux sobre la cara de abajo del
PCB. Otros pulverizadores de flux consisten en una barra estacionaria con una serie de
boquillas que rocían la parte de abajo de la placa con flux. Algunos sistemas pueden utilizar
aire comprimido para quitar el exceso de flux o eliminar completamente el flux de algunas
zonas.
• Espuma de flux.
Imagen 9.- Espuma de Flux
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
23
Este método de aplicación de flux está compuesto por un cilindro de plástico, con pequeños
agujeros, que se sumerge en un tanque de flux. En la parte superior del cilindro, se coloca
una chimenea de metal. A continuación, se hace pasar un flujo de aire a través del cilindro,
lo que produce que la espuma del tanque ascienda por la chimenea, hasta que se ve
rebosada, como si de un volcán se tratase. La placa entonces es desplazada por la parte
superior de la chimenea, lo que hace que el flux se aplique a la cara inferior del PCB.
Para cualquier método de aplicación de flux, se debe tener un control preciso sobre la
cantidad de flux que se aplica sobre la placa ya que un déficit de flux podría provocar unas
uniones de soldadura débiles, mientras que un exceso de flux tampoco sería recomendable.
Imagen 10.- Diagrama de flux
Etapa de precalentamiento
A continuación, la placa se pasa a la zona de precalentamiento. Esta parte del proceso
consiste en proyectar aire caliente sobre la superficie del PCB, a través de unos
calentadores, con el objetivo de incrementar la temperatura en la placa para que no se
produzca el efecto denominado como shock térmico. El shock térmico ocurre cuando el
PCB pasa, repentinamente, de la temperatura ambiente que pueda haber en la habitación
donde se esté soldando, a la alta temperatura de la ola de soldadura.
Funciones del precalentamiento:
• Evapora los solventes del flux (IPA, Agua)
• Previene choque térmico de los PCB y de los componentes.
• Activa el Flux.
• Permite que la soldadura fluya a través del PCB.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
24
Tipos de precalentadores:
1. Radiante: Habilidad pobre para evaporar el agua de los fluxes pudiéndose generar
bolas de soldadura, que perjudican la correcta unión de los componentes a la placa.
2. Convección Forzada: Alta eficiencia en transparencia de calor. Volatiza el agua de
los fluxes.
Etapa de soldadura
El PCB pasa sobre un tanque que contiene el material de soldadura. Este tanque tiene un
patrón de olas predefinidas en su superficie, como, por ejemplo, olas intermitentes. Estas
olas entran en contacto con la cara de abajo del PCB, uniendo los componentes a los pads
de soldadura de la placa, mediante tensión superficial. Es necesario llevar un control de la
altura de la ola usada en este proceso para asegurarnos que la soldadura fundida se aplica en
la cara de abajo del PCB y no salpica en la cara de arriba o en lugares donde no queremos
hacer una soldadura. Este proceso se realiza en una atmósfera de un gas inerte (como el
nitrógeno N2) para mejorar la calidad de las uniones. Además, la presencia de nitrógeno
reduce la oxidación.
Tipos de material de soldadura
Existen un gran número de materiales de soldadura diferentes que podemos usar en el
proceso de soldadura por ola siendo los más corrientes los materiales basados en estaño y
plomo. Sin embargo, este tipo de materiales están siendo reemplazados por otros que no
contienen plomo. Esto es porque, como ya sabéis, el plomo es un material altamente tóxico
que puede provocar problemas de salud a las personas que estén en contacto con él.
Aquí mostramos una pequeña clasificación de los diferentes tipos de materiales de
soldadura:
• Aleación estándar: 63% de Estaño y 37% de Plomo
La aleación eutéctica: 63% de Sn y 37% de Pb es una aleación especial donde la fusión
ocurre a una sola temperatura que es de 183º C (361º F).
• Impurezas Metálicas: Pueden causar defectos severos de cortocircuitos
(particularmente cuando el hierro excede 0.005% y el Zinc excede 0.003%).
Además, pueden debilitar la resistencia de la unión de la soldadura.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
25
• Impurezas No Metálicas (Óxidos Incluidos): Las impurezas no metálicas u óxidos
incluidos se mojan muy bien en la soldadura fundida y no se separan de la
soldadura. Los óxidos incluidos incrementan la viscosidad de la soldadura fundida,
causando cortos y picos.
Etapa opcional de limpieza
Existen dos tipos de flux: un flux que no necesita limpieza, ya que sus residuos no son
contaminantes y otro que sí necesita una etapa de limpieza, en la cual el PCB es limpiado
usando disolventes o agua no-ionizada para eliminar los residuos de flux restantes.
Precauciones en el emplazamiento de los componentes
• Efecto sombra
Hay que tener especial cuidado a la hora de colocar los componentes que se van a soldar
para que no se produzca el denominado efecto sombra. Este efecto ocurre cuando un
componente de gran altura se sitúa muy próximo a otro componente y provoca que el
material de soldadura no se distribuya uniformemente en este segundo componente.
• Dirección de avance
Los componentes no se pueden colocar de forma que los pads de un mismo lado del
componente sean perpendiculares a la dirección de avance de la placa al pasar a través de la
ola de soldadura. Los pads se deben soldar secuencialmente (uno a uno) porque si se
sueldan todos a la vez podrían producirse cortocircuitos entre ellos. Por esta razón, no
podríamos usar el proceso de soldadura por ola para soldar un componente QFP (ya que
tienen pads en toda su periferia).
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
26
CAPÍTULO III
3.1. Propuesta de mejora
Se propuso una base insertada al pallet (con materiales permitidos dentro la empresa y que
soporte las temperaturas necesarias) la cual permitirá un porcentaje menor de equivocación
volviéndose un poka-yoke (cero fallas) ya que solo se puede postrar la PCB de una sola
forma lo que ocasiona que el operador la ponga correctamente ayudado de una ayuda
visual.
3.2. Aplicación de la propuesta
Los esquineros son la guía para la tarjeta dentro del pallet, estos facilitan el adecuado
posicionamiento de la unidad y así se evita en mayor medida posibles daños.
Impactos Positivos
▪ Disminuir Dañados.
▪ Disminuir Scrap.
▪ Guiar en forma correcta la tarjeta en el pallet.
▪ Evitar el movimiento de la tarjeta una vez que el
pallet este dentro de la Wave Solder.
Evitando estos Impactos Negativos
▪ Daños en componentes.
▪ Gastos en material de reparación
▪ Envío de tarjetas al área de Scrap.
▪ Problemas en los diseños de pallets
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
27
CAPÍTULO IV
4.1. Resultados de la propuesta
Después de un largo proceso iniciado de la propuesta de mejora, hubo respuesta positiva a
todos los niveles correspondientes.
La mejora tomo un trayecto que ya esperábamos, debido a los previos estudios realizados
que mostraban una respuesta positiva.
La propuesta se vio aceptada rápidamente y empezó como medida obligatoria, para todos
los nuevos pallets de las empresas y se empezó a ejecutar a todos los inventariados.
Los niveles de Scrap se vieron reducidos de manera exponencial (Por detalles de
confidencialidad no se ponen los porcentajes), ocasionando una respuesta sumamente
positiva ya que hubo una gran mejora a nivel planta.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
28
4.2. Evaluación de la propuesta
Cada proyecto dentro de la empresa entra en un grupo llamado Kaizen (referente a la
mejora continua) el cual se encarga de documentar cada proceso de mejora que se presente
en cualquier lugar a nivel planta, esta sociedad se encarga de evaluar cada proyecto y
valorar si merecer formar parte de la familia Kaizen.
Este grupo lo conforman altos directivos los cuales representan las diversas áreas dentro de
la empresa y ellos evalúan la eficacia y el beneficio que este proyecto tendrá.
En este proyecto tuve la oportunidad de exponer a todos los directivos todo lo que se había
llevado a cabo en el proyecto desde el inicio hasta donde terminaría.
Se consideró que esa nueva base será fundamental para el uso del proceso de olas, ya que
previene una gran cantidad de errores por parte de los operadores.
El proyecto fue aceptado y empezó a formar parte de la familia Kaizen.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
29
CAPÍTULO V
5.1. Conclusión
El proyecto Esquineros (bautizado así por la forma de los insertos) hizo que los niveles de
Scrap dentro del área de proceso de soldadura por ola se redujeran en un porcentaje
significativo, ocasionando que los altos niveles en la planta también se vieran reducidos,
por lo tanto, el objetivo general se cumple.
En lo referente a los objetivos específicos, se cumplen los tres, ya que se desarrolla el poka-
yoke, el cual se aplica con éxito, ahora es parte del proceso de manufactura y algunos
beneficios registrados son la disminución de scrap, daños a las piezas, disminución de
errores y aumento en la productividad.
Este, es un proyecto con resultados bastante positivos para la empresa y mi historial dentro
de ella, demostrando que siempre pueden existir mejoras y que se debe de dedicar el tiempo
necesario para llevarlos a cabo y realmente tengan un beneficio para la empresa.
5.2. Comentarios y recomendaciones
Siempre vivir en una mejora continua y nunca cerrarnos a las demás ideas que una de esas
puede ser bastante funcional.
SOPORTE EN EL ÁREA DE MANUFACTURA PARA LA MEJORA DE LOS PROCESOS.
30
Bibliografía Botero, P. G. (16 de Julio de 2010). Lean Manufacturing: flexibilidad, agilidad y
productividad. Cataluña, España. Recuperado el 6 de Diciembre de 2016, de
http://revistas.lasalle.edu.co/index.php/gs/article/viewFile/946/853
Carreras, M. R., & García, J. S. (2010). LEAN MANUFACTURING. La evidencia de una
necesidad. Obtenido de Ediciones Díaz de Santos: http://ediciones.diazdesantos.es
M. R., & J. S. (1999). Observar para Crear Valor. Brookline, Massachusetts, USA: The
Lean Enterprise Institute. Recuperado el 6 de Diciembre de 2016
Olguín, E. R. (2009). Lean Manufacturing como un sistema de trabajo en la industria
manufacturera: un estudio de caso. Recuperado el 6 de Diciembre de 2016, de
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/2829/
resendizolguin.pdf?sequence=1
Oviedo, C. A. (s.f.). EOI. Escuela de Organización Industrial. Recuperado el 6 de
Diciembre de 2016, de EOI:
http://www.eoi.es/blogs/katherinecarolinaacosta/2011/12/18/lean-manufacturing/
• http://tecnologiademontajesuperficial.es.tl/SOLDADURA-SMT-POR-OLA.htm
• http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/1248/Capitulo4.pdf
• http://www.wenesco.com/spanish/esoldadura.htm
• http://www.recicladoindustrial.com/que-significa-scrap-industrial/
• http://blog.upandscrap.com/que-es-el-scrap/