produccin sin desperdicio: caso de estudio en un proceso de

PRODUCCIÓN SIN DESPERDICIO: CASO DE ESTUDIO EN UN PROCESO DE
FABRICACIÓN DE GALLETAS DE COCO
Paola Noriega Zambrano1, Jorge Abad Morán2
1
Ingeniero Industrial 2004.
Director de Tesis, Ingeniero Mecánico, Escuela Superior Politécnica del Litoral,
1995. Msc. Engineering and Management of Manufacturing Systems, Cranfield
University, 1997. Msc. Business Economics, UMIST (University of Manchester
Institute of Science and Technology, 1998. Profesor ESPOL desde 1998.
2
RESUMEN
El presente trabajo trata sobre la aplicación de la metodología de Producción sin
desperdicio en un proceso de un producto crítico del área de Galletería de una
fábrica productora de galletas, waffers y recubiertos.
El objetivo general es diseñar e implementar mejoras para disminuir el desperdicio
y así aumentar la eficiencia y los niveles de productividad en el proceso
productivo estudiado.
La metodología aplicada consiste en un análisis para seleccionar la línea a
estudiar, seguido de un análisis para seleccionar el producto. En este punto se
podrá comprobar la validez de la hipótesis planteada. Posteriormente, se analiza
el proceso del producto seleccionado y se utilizan herramientas de Calidad para
encontrar las causas estratégicas y éstas se examinaran mediante el Análisis de
Operaciones, el enfoque de este análisis se lo hará dependiendo de las causas
estratégicas. Luego se plantean alternativas de mejora y se seleccionará las que
se implantarán, adicionalmente se plantearán recomendaciones.
INTRODUCCIÓN
El presente estudio se desarrolla en el área de Galletería de la fábrica por petición
del Jefe de Área. El área de Galletería posee cuatro líneas de producción que son
1, 2, 5 y 6 (la 3 fue trasladada a Colombia y la 4 fue dada de baja por las
condiciones inadecuadas de los equipos). La justificación básica para la
realización del estudio es la presencia de desperdicios en el área.
Selección de la línea a estudiar
El diagnóstico se basa en el análisis comparativo entre líneas del volumen de
producción, del porcentaje de eficiencia y de los costos de las pérdidas de
eficiencia: retrabajo (producto reprocesado), barredura (producto que no sirve
para consumo humano) y paros no programados. El período de estudio es desde
120%
Volumen de
Producción (Ton)
9,000.00
100%
7,500.00
100%
6,000.00
80%
87%
67%
4,500.00
3,000.00
60%
40%
37%
20%
1,500.00
0%
0.00
L2
L6
L1
Porcentaje acumulado
Enero del 2002 a Junio del 2003.
L5
Líneas
FIGURA 1. VOLUMEN DE PRODUCCIÓN POR LÍNEA (ENERO 2002 – JUNIO 2003)
% de Eficiencia
92%
91%
90%
89%
88%
87%
86%
85%
84%
83%
82%
91%
88%
89%
85%
L1
L2
L5
L6
Líneas
$ / Ton. de Pérdidas en general
FIGURA 2. EFICIENCIA DE CADA LÍNEA (ENERO 2002 – JUNIO 2003)
34.91
36
32
28.67
28
24
19.82
20
16.43
16
12
8
4
0
L1
L2
L5
L6
Líneas
FIGURA 3. COSTO DE PÉRDIDAS CON RESPECTO AL VOLUMEN DE
PRODUCCIÓN POR LÍNEAS (ENERO 2002 – JUNIO 2003)
Como se observa en las Figuras 1, 2 y 3, la línea con mayores oportunidades de
mejora es la número 5, porque en relación a las otras líneas, tiene el porcentaje
de eficiencia más baja (85%) y el costo de pérdidas totales más alto (
$34.91/Ton.). En cuanto el volumen de producción, es la línea con menor
producción, pero esto nos permite flexibilidad en los cambios de mejora que se
plantearán.
Selección del producto a estudiar
De la misma forma que en el caso de selección de línea, se realiza un análisis
comparativo, pero sobre los aspectos de volumen de producción y del costo por
producto. El período de estudio es desde Enero del 2002 a Junio del 2003.
Volumen de Producción
(Ton)
100%
1,500
98%
100%
79%
80%
60%
1,000
49%
40%
500
20%
0
Porcentaje acumulado
120%
2,000
0%
Galletas de
Coco
Galletas con
Galletas
Galletas para
crema
semielaboradas
helado
Productos
FIGURA 4. VOLUMEN DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTO (ENERO 2002 –
JUNIO 2003)
Costo de Producto ($)
100%
1,000,000.00
98%
100%
80%
800,000.00
77%
60%
600,000.00
400,000.00
40%
43%
20%
200,000.00
Porcentaje acumulado
120%
1,200,000.00
0%
Galletas de
Coco
Galletas con
Galletas
Galletas para
crema
semielaboradas
helado
Productos
FIGURA 5. COSTO DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTOS (ENERO 2002 –
JUNIO 2003)
Como se observa en las Figuras 4 y 5, el producto con mayor costo de producción
y mayor volumen producido son las Galletas de Coco.
Identificación de Oportunidades de Mejora en el Proceso.
La identificación de mejoras se basa en las principales pérdidas de eficiencia:
retrabajo, barredura y paros no programados.
Por medio de la aplicación del Diagrama de Pareto de costos para cada pérdida
efectuado para el periodo de Octubre del 2002 a Junio del 2003, se encuentra:
1.2
4,482
4,115
1.0
4,000
3,363
79%
3,108
0.8
2,783
3,000
2,346
1,848
2,000
0.6
0.4
951
1,000
889
818
352
338
0.2
68
Sin grasa
Ensayos
Harina de espolvoreo
Salida del Horno
Pegada
Apiladora
Rota
0.0
Dorada
Rugosa
Pálida
Base sucia
Paquetes pelados
0
Por Máq. Emp.
Costo de las causas($)
5,000
FIGURA 6. CAUSAS DE RETRABAJO DE GALLETAS DE COCO
(OCTUBRE 2002 – JUNIO 2003).
1.2
982
1.0
1,000
76%
800
0.8
0.6
600
400
229
0.4
186
200
66
66
26
26
18
0.2
4
0.0
Sabor a
combustible
Detector de
metales
Ensayos
Sabor a
humo
Salida del
Horno
Piso
Quemada
Hollín
0
Por Máq.
Emp
Costo de las causas($)
1,200
FIGURA 7. CAUSAS DE BARREDURA DE GALLETAS DE COCO
(OCTUBRE 2002 – JUNIO 2003).
0
FIGURA 8. CAUSAS DE PAROS EN PRODUCCIÓN DE GALLETAS DE COCO (OCTUBRE 2002 – JUNIO 2003).
9
Galleta incompleta
14
Problemas en variadores de laminación
16
Fallas en micros del elevador
28
Daño en motor de la banda
30
Daño del elevador
30
No pasa combustible a quemadores
30
Problemas en temperatura del horno
36
Galleta con bajo peso
36
Daño en lona del horno
39
Daño en extractor
41
Daño en mezcladora
46
Limpieza de molde
48
Presencia de humo en el ambiente
59
Falta de bobina
67
Cambio de masa
69
Falta de combustible para quemadores
73
Daño de cuchilla del horno
73
Mala dosificación de harina
84
Galletas con bajo espesor
86
Falta de masa
178 162 127
106 104 94
Mala impresión
Daño de almohadilla
Problemas de color
Calibración de mesa apiladora
Galleta con filos sucios
294
Masa suave
389
Masa dura
463
Galleta con hollín
500
Calibración de pares laminadores
540
Galleta veteada
Galleta rugosa
775
Daño en lona
1,000
Acumulación de producto
Daño de Máq. Emp.
2,500
Limpieza de malla del horno
Daño de molde
Costo de las causas($)
3,500
1.2
3,000
2,967
1.0
2,216
79%
0.8
2,000
0.6
1,500
1,150
0.4
728
0.2
7
0.0
Como se detalla en las Figuras 6, 7 y 8, las oportunidades de mejora son:
Para el retrabajo: paquetes pelados, galleta con base sucia, galleta pálida, galleta
rugosa, retrabajo por máquinas de empaque y galleta dorada.
Para la barredura: barredura generada por las máquinas de empaque y galletas
con hollín.
Para los paros no programados: daño del molde, limpieza de malla del horno,
daño de máquinas de empaque, acumulación de producto, daños de lona, galleta
rugosa y galleta veteada.
Para cada oportunidad de mejora se realiza un diagrama Causa - Efecto y se
encuentra que las causas de éstas, las cuales son jerarquizadas en una Matriz
Impacto y Factibilidad de mejorar las causas y se las clasifica de acuerdo a:
Estratégicas (mayor impacto y mayor factibilidad), No críticas (menor impacto,
mayor factibilidad), Críticas (mayor impacto, menor factibilidad) y Baja Prioridad (
menor impacto, menor factibilidad).
Como se observa en la Figura 9, las causas estratégicas a enfocarse son:
mantenimientos del molde, las máquinas de empaque, cuchillas y quemadores.
12.00%
Molde
Críticas
Estrátegicas
11.00%
10.00%
Máquinas de empaque
9.00%
Cuchilla del horno
8.00%
Quemadores
Impacto ($)
7.00%
6.00%
Control parámetros de harina
Control visual
llave de paso
Baja Prioridad
No críticas Escala del
5.00%
Cepillos de limpieza
4.00%
Pares laminadores
Uniformidad en adición ingredientes
Ayudante de masas
Amasador
Bandeja de retrabajo
3.00%
Maquinista
Fenómeno temperatura ambiente
Sistema de aireación y cuchillas
2.00%
1.00%
Lonas
Control variación velocidades
0
1
2
3
4
Comunicación
entre operarios
Empacadoras
Trabajo rutinario en Pozo
Compresor
0.00%
dosificador
5
6
Limpieza en
Prensa Guías laterales rodillos motrices
Errores
laminación
Dosimetría
Almohadilla
Limpieza bandeja de grasa
7
8
9
10
Factibilidad
FIGURA 9. MATRIZ IMPACTO – FACTIBILIDAD DE LAS CAUSAS DE PÉRDIDAS DE
EFICIENCIA
Para las causas estratégicas se realiza un análisis de operaciones, enfocando el
punto 7, que trata del análisis del equipo y mantenimiento en general. En primera
instancia se hace un análisis de mantenimiento de tipo técnico y cultural.
En el análisis técnico se realiza un análisis de documentación del Departamento
Técnico donde se encontró la carencia de documentación como: las hojas de
vida, registro detallado de los datos básicos, de las especificaciones técnicas de
cada equipo. No está documentado el estándar actual de los mantenimientos;
respecto al estándar de limpieza, este existe pero no se encuentra al alcance del
departamento. No se encuentra un historial de trabajos realizados.
El análisis cultural se lo efectuó mediante una encuesta al personal, tanto Jefes
como Operarios, de los departamentos de Fabricación, Aseguramiento de Calidad
y Técnico, donde los temas principales abordados en cada pregunta se muestran
en la Tabla 1. Esta encuesta consistía en preguntas de selección múltiple de
estimación, del 1 al 5, donde 1 es malo y 5, excelente.
TABLA 1
LISTA DE LAS PREGUNTAS DEL 3 AL 15 DE LA ENCUESTA
Preguntas
3.-La comunicación durante los problemas entre el personal de producción y el del
técnico es:
4. La planificación del mantenimiento es:
5. El cumplimiento con el cronograma de mantenimiento preventivo es:
6. El cumplimiento con el cronograma de mantenimiento correctivo es:
7. El flujo de información entre el jefe técnico y los trabajadores del:
8. Las condiciones de los equipos son:
9. El entrenamiento de los trabajadores técnicos para realizar su tarea es:
10. ¿Se provee de los recursos suficientes a los trabajadores técnicos para
realizar su tarea?
11. ¿Se encuentran los trabajadores técnicos supervisados en forma correcta?
12. ¿Tienen los trabajadores técnicos órdenes exactas para realizar su tarea?:
13. ¿Se encuentran los trabajadores de producción supervisados en forma
correcta?
14. ¿Tienen los trabajadores de producción órdenes exactas para realizar su
tarea?
15. El entrenamiento de los trabajadores de producción para realizar su tarea es
La evaluación de los encuestados en general se muestra en la Figura 10:
FIGURA 10. SITUACIÓN GENERAL DESDE EL PUNTO DE VISTA DE TODOS
LOS ENCUESTADOS.
Como se observa las preguntas que se encuentran debajo del promedio de 3.44
son la número 3, 4, 5, 8, 9, 13 y la 15, por lo que las principales causas a atacar
son:
•
La comunicación entre los Departamentos de Fabricación y Técnicos durante
los problemas.
•
La planificación de los mantenimientos.
•
El cumplimiento con el cronograma de mantenimiento preventivo.
•
Las condiciones de los equipos.
•
El entrenamiento de los trabajadores técnicos.
•
La supervisión a los trabajadores de producción.
•
El entrenamiento de los trabajadores de producción en el manejo de equipos.
Análisis de las opciones de mejora
Las mejoras escogidas e implementadas son: arreglar el molde, limpiar el horno y
comprar una cuchilla del horno, comprar 15 quemadores nuevos y dar
mantenimiento completo al sistema troquelado y a los pares laminadores.
Los resultados de estas mejoras se demuestran a continuación:
Se cambiaron el estándar del 2004, de la siguiente manera:
2003
84%
5.5%
1.4%
8.7%
Eficiencia
Retrabajo
Barredura
Paros
2004
87%
4.5%
0.7%
7.8%
Por línea
100
24
95
87
83
81
20
90
82
93
90
88
79
Descarte (%)
91
94
80
78
70
16
60
11.3
12
8.5
8
8
7.1 6.6
6.4 6.7
6.6 6.8
50
40
8.1
7
7.3
6.7
6.1
5.5
5.2
5
4.4
4
5 4.9
6.8
6.5
30
5.3
3.8
3.7
Eficiencia (%)
84
2.8
20
10
Dic-03
Nov-03
Oct-03
Sep-03
Ago-03
Jul-03
Jun-03
May-03
Abr-03
Mar-03
Feb-03
Ene-03
0
2002
0
Tiempo
Paros
Descarte
Eficiencia
FIGURA 11. SITUACIÓN DE LA LÍNEA 5 RESPECTO AL DESCARTE (RETRABAJO Y
BARREDURA) Y A LOS PAROS (2002 Y 2003)
Además hubo una mejora notable en la velocidad nominal, debido a que con el
arreglo del molde, se recuperó una fila y sumado al aumento de eficiencia se tiene
que la producción por hora aumentó de 660.44 Kgs/hr a 736.65 Kgs/hr; por lo que
los costos de producción bajaron de $0.70875/Kgs a $0.64434/Kgs, que
representa un ahorro de $ 81,986.097
Conclusiones
Se demostró la gran utilidad de la metodología de Producción sin Desperdicio,
con la cual se obtuvo notables mejoras de eficiencia.
Esta metodología encontró que para este caso particular, los mantenimientos eran
oportunidades de mejora de la productividad, por lo que consecuentemente se
realizó los estudios pertinentes, se desarrollaron las mejoras y se obtuvieron
grandes ahorros.
Bibliografía
1. P. Noriega, "Producción sin desperdicio: Caso de estudio en un proceso de
fabricación de galletas de coco" (Tesis, Facultad de Ingeniería Mecánica y
Ciencias de la Producción, Escuela Superior Politécnica del Litoral, 2004)
2. Barcia V. Kleber, Manual de un Modelo para mejorar Sistemas de Producción
Industriales, (2003).
3. Niebel Benjamín, Ingeniería Industrial: Métodos, estándares y diseño del
trabajo, (2001, Editorial Alfaomega Grupo Editor S.A.)
4. Sapag Ch. Nassir, Preparación y Evaluación de Proyectos, (Tercera Edición,
1999, Editorial Mc Graw Hill).
______________________
Ing. Jorge Abad M.
DIRECTOR DE TESIS
______________________
Paola Noriega Zambrano