Página | 17 1.-La Empresa Página | 18 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO 1.-La Empresa 1.1-La Empresa y sus Productos La empresa en la que se ha desarrollado el proyecto se dedica a la fabricación de ascensores y elevadores para el suministro profesional. Cuenta con más de treinta años de experiencia y recientemente se está expandiendo por diversos países de Sudamérica y por Rusia. En Sevilla cuenta con dos plantas de producción. Como se muestra a continuación, tiene una amplia gama de productos en cartera y además realiza modificaciones personalizadas en función de las necesidades de los clientes. Esto afecta a este proyecto en cuanto al número de piezas de mecanizado que se fabrican bajo modificaciones para que se adapten al pedido del cliente. Al tener más de setecientos tipos de piezas (entre piezas estándares y piezas variantes) de mecanizado, un tiempo de preparación de máquina o setup reducido es fundamental para evitar las esperas y retrasos de material. Como se verá más adelante, el tiempo de preparación de los tornos y centros para la fabricación de los lotes de piezas de mecanizado, constituye uno de los mayores espacios de tiempo en operaciones que no añaden valor al producto durante todo el proceso que siguen las piezas. Los productos fabricados son: -Elevadores Montacargas: Transporte exclusivo de mercancías con niveles de parada definidos. Gran adaptabilidad y opciones según uso. -Plataformas de Tijeras: Las plataformas de tijeras tienen su aplicación en la elevación de cargas y/o personas hasta alturas relativamente cortas; empleándose en muy diversos usos dentro de la industria (muelles de carga, puesta a altura de trabajo...) y siempre como máquina de elevación de posición estable. Página | 19 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Minicargas: Tiene su aplicación más extensiva en el sector servicios, en restaurantes, hoteles, edificios de oficinas, bibliotecas, viviendas unifamiliares. Está especialmente diseñado para transporte de cargas pequeñas. -Ascensores Montacargas: Ascensores especialmente diseñados para el traslado de vehículos, mercancías y personas. Capaces de transportar cargas de hasta 5000 Kg, cuentan con una amplia variedad de aplicaciones en la industria en general, grandes superficies, hospitales... -Ascensores para viviendas unifamiliares: Transporte vertical de personas en edificios de poca altura y relativo poco tráfico, tanto para viviendas existentes como de nueva construcción. Se pueden instalar en chalets, viviendas unifamiliares, edificios de hasta 8 viviendas, casas adosadas... -Elevadores para personas de movilidad reducida: Elevador de accionamiento hidráulico directo para el transporte vertical de personas con movilidad reducida, entre niveles de parada definidos. Especialmente diseñado para viviendas unifamiliares, locales comerciales y edificios públicos con uso restringido, cuando no es posible instalar un ascensor convencional. -Plataforma Salvaescalera: Línea de productos enfocados a salvar las barreras arquitectónicas que impidan el acceso a edificios, o una completa movilidad en las propias viviendas, a aquellos discapacitados que necesiten silla de ruedas para su desplazamiento. Dentro de cada uno de estos productos existen varios modelos en función de distintos parámetros como pueden ser la carga máxima, la velocidad máxima, recorrido, número máximo de paradas establecido, etc. Página | 20 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO El dibujo que se muestra a continuación representa la distribución en planta de la instalación donde se encuentra la línea de mecanizado, más adelante se detallará la distribución dentro de esta zona con la maquinaria y los almacenes que la componen. Ilustración 1-Distribución en planta de la fábrica. El proyecto se ha realizado en el Departamento de Producción, con la participación del Director del departamento, el Jefe de Equipo de mecanizado y el Jefe de Fábrica, puesto que todas estas personas siguen la línea jerárquica que marca el organigrama hasta llegar a los trabajadores de fábrica: Página | 21 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO Ilustración 2-Organigrama. 1.2-Línea de Mecanizado. 1.2.1-Situación previa a 5S y SMED. En este apartado se plasma la situación en la que se encuentra la línea de mecanizado y su organización. Con esto se pretenden justificar los motivos que dieron lugar al desarrollo de este documento, ante la firme confianza de que es posible mejorar la situación actual. Página | 22 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO En primer lugar se va a describir la distribución de máquinas y almacenes, tanto de herramientas y utillaje como de materias primas y material semielaborado. Ilustración 3-Distribución en planta de la línea de mecanizado. -Chatarra: es la zona más cercana a la puerta donde se encuentra el depósito de residuos metálicos. Ahí es donde se colocan los carros con la viruta y demás residuos procedente de los tornos y los centros, en espera de ser tirados. -Torno 1: se trata de uno de los dos tornos de control numérico con avanzabarras con los que cuenta esta línea. Es el modelo TL-20 MS que cuenta con dos cabezales. Como se explicará más delante el tiempo de preparación varía entre ambos modelos de tornos. Página | 23 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Torno 2 y 5: ambos son del modelo TBI-520 MC. -Torno 3: es el torno de control numérico más limitado que hay en el área, ya que al contrario que los otros, éste no admite el uso de herramientas motorizadas. Es el modelo CMZ TBI-480. -Torno 4: este torno modelo CMZ TBI-450 MC también está limitado en cuento al uso de motorizadas. Puede equiparlas, pero en el caso de emplearlas para roscar con machos, se deberá realizar efectuando un roscado rígido. -Torno 6: se trata de otro modelo de torno avanzabarras con un sólo cabezal de trabajo. En este caso es el torno CMZ TBI-480 MC. -Centro Mecanizado 1 y 4: ambos son del modelo ANAYAK ANAKMATIK-11 con tres prensillas de trabajo. -Centro Mecanizado 2: es el modelo ANAYAK ANAKMATIK-7 con tres prensillas. -Centro Mecanizado 3: también cuenta con tres prensillas y es del tipo ANAYAK ANAKMATIK-9. -Centro Mecanizado 5: es uno de los dos centros de mecanizado de mayor tamaño. Permite dar más revoluciones a la herramienta con un mayor avance y montar un mayor número de piezas por tanda ya que tiene seis prensillas. Es el modelo ANAYAK HVM-3300. -Centro Mecanizado 6: se trata del modelo ANAYAK HVM-P-5000, siendo éste el de mayores dimensiones. Los tiempos de preparación se analizarán más adelante por separado para cada tipo de máquina, ya que en la mayoría de los casos el tiempo de setup va a variar de un torno a otro o entre los centros. Esta diferenciación se debe sobre todo a la forma en la que se montan las mordientes o las herramientas en la máquina. Página | 24 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -PC: es el ordenador empleado por los trabajadores de la línea para mandar los programas a las máquinas desde una base de datos, y guardar posibles cambios realizados en dichos programas. -Almacén 1: en esta estantería se encuentran las mordientes de los tornos, piezas de prueba, las herramientas motorizadas, etc. En su momento se comentará la organización de este y otros almacenes. Ilustración 4-Almacén 1. Página | 25 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Almacén 2 y 3: aquí están la mayor parte de los elementos usados en los centros para ajustar la pieza en los mordientes. También se guardan las cintas de la máquina esmeriladora. Ilustración 5-Almacenes 2 y 3. Página | 26 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Almacén 4: se emplea para guardar piezas terminadas o semiacabadas, en muchos casos se trata incluso de piezas obsoletas o piezas de prueba para los tornos paralelos. Ilustración 6-Almacén 4. Página | 27 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Esmerilado: puesto en el que se encuentran las máquinas de las cintas de esmeril y los discos abrasivos. Se emplean para procesos tanto posteriores como anteriores al mecanizado del material. Procesos posteriores al mecanizado como puede ser el rebabado de la pieza, y anteriores como es el caso de la barra introducida en los avanzabarras que deben llevar el extremo avellanado para no dañar el cabezal. Ilustración 7-Puesto de Esmerilado. Página | 28 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Taladrado-Avellanado: este puesto se emplea para piezas que no salen terminadas de los tornos o los centros. Aquí se realizan operaciones de taladrado, avellanado o roscado con machos. Ilustración 8-Puesto de Taladrado-Avellanado. Página | 29 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Aceitado: todas las piezas realizadas en esta línea tienen un tratamiento superficial como última operación, a excepción de piezas fabricadas de nylon, acetal, bronce, etc. En esta misma área se le puede dar el tratamiento de aceitado, mientras que para otros tipos de tratamientos (galvanizado, pavonado, etc.) se contrata el servicio enviando las piezas a una empresa exterior. Ilustración 9-Puesto de Aceitado. Página | 30 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Almacén piezas semiacabas: no se trata de una estantería que conforme un almacén físico, pero sí del lugar en el que se encuentran las piezas que aún necesitan algún proceso para estar terminadas. Aquí esperan las piezas su paso por la esmeriladora, taladradora, aceitado o volver a algún torno o centro para mecanizar otra de sus caras. Ilustración 10-Almacén de Piezas Semiacabadas. Página | 31 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Almacén piezas acabadas o semiacabadas: es un caso similar al anterior. Aquí están los cajones de piezas pendientes de su envío al tratamiento superficial exterior y a la vez se almacenan los lotes de piezas terminadas pendiente de su expedición a otra zona de la empresa para su uso o bien enviarlas al cliente. Ilustración 11-Almacén de Piezas Acabadas o Semiacabadas. Página | 32 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO -Torno paralelo: además de las máquinas de control numérico, la línea cuenta con dos antiguos tornos paralelos modelos JASHÖNE M-215-E y PINACHO L-2 105. Se emplean para piezas de pequeño tamaño, cuando el lote es pequeño, así como para operaciones que no se pueden realizar en los tornos de control numérico como son las chavetas. Ilustración 12-Tornos Paralelos. -Almacén herramientas: en estos armarios se encuentran almacenadas las herramientas empleadas en las máquinas. Ahí los operarios buscan las placas, herramientas, porta-placas, etc. necesarias para la operación que vayan a realizar. En este almacén la única organización que hay es la diferencia entre el espacio reservado para herramientas nuevas, y el reservado para herramientas que ya han sido usadas y pueden volver a servir, o no, como se comentará más adelante. Página | 33 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO Ilustración 13-Almacén de Herramientas. Los empleados que se encargan de los centros, cuentan con dos carros para desplazar los porta-herramientas entre el almacén y las máquinas. De este modo pueden montar todas las herramientas de una vez en el almacén y llevarlas hasta la zona de montaje de las máquinas. Ilustración 14-Carro porta-herramientas. Página | 34 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO Una vez detallada la distribución de la línea se va a explicar cómo es la organización y la forma de trabajar en el día a día del área. Toda esta información, y la que se muestra en el siguiente punto, ha sido recopilada durante meses de trabajo, contando con la ayuda de los trabajadores y el Jefe de Equipo. ORGANIZACIÓN DEL ÁREA Esta línea cuenta con un número de trabajadores que oscila entre diez y trece, distribuidos en un turno de mañana y otro de tarde. Esto dificultará la implantación de las metodologías al ser algo más compleja la coordinación entre ambos turnos, a diferencia de lo que ocurrió en hidráulica donde sólo hay un turno de trabajo. Aquí, normalmente, hay un trabajador por cada dos máquinas, más otro trabajador encargado de la zona de rebabado, taladrado-avellanado, aceitado y del corte de la materia prima. Dentro de cada turno hay un trabajador con nivel de Oficial de Primera que ocupa el puesto de Jefe de Turno, por ello como se verá en el tema 3, deberán participar activamente con algún papel en el Comité 5S. Como se ha comentado anteriormente, existen almacenes donde están las mordientes de tornos y centros y también almacenes de herramientas. Estos almacenes están organizados por los propios trabajadores sin un patrón claro y una estandarización que facilite su gestión. Son ellos los encargados de solicitar herramientas y mordientes a su Jefe de Equipo conforme las van necesitando, sin tener establecido previamente un número mínimo de cada tipo de herramientas y una ubicación lo suficientemente clara. Esto provoca pérdidas de tiempo en la búsqueda de herramientas y mordientes o incluso imposibilita la realización de una orden de trabajo en caso de no encontrar el utillaje necesario para realizarlo. Página | 35 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO FABRICACIÓN DE LOS LOTES El proceso de fabricación de un lote de piezas comienza con la orden de pedido enviada al Jefe de Equipo. Éste es el encargado de repartir las órdenes en las distintas máquinas en función de la carga de trabajo de cada una, y de las limitaciones técnicas de éstas para el tipo de pieza a fabricar. Estos lotes se están acortando con motivo del nuevo rumbo que quiere tomar la Empresa en cuanto a la planificación de la producción, reduciendo los lotes para así acortar el inventario y trabajar con un flujo menor de piezas. Por ello es fundamental acortar cuanto sea posible el tiempo de fabricación de los lotes y reducir los desperdicios que actualmente soportan: -Sobreproducción: se genera un consumo innecesario de recursos y por consiguiente un desaprovechamiento de éstos. Conlleva un mayor inventario de materias primas, consumo de herramientas, transportes de mayor complejidad, etc. -Esperas: los operarios pasan más tiempo vigilando las máquinas para un mismo lote y éstas están ocupadas sin poder pasar al siguiente pedido, lo que retrasa la salida de piezas del proceso. -Exceso de inventario: el exceso de materias primas, herramientas o piezas acabadas o semiacabadas, hace que aumente la posibilidad de que éstas de deterioren, queden obsoletas o produzcan retrasos en los transportes. -Movimientos innecesarios: reduciendo el inventario se acortan los desplazamientos o pérdidas de tiempo debidas a la búsqueda y almacenamiento de piezas, herramientas o materias primas. Página | 36 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO La cronología del proceso de fabricación de los lotes es la siguiente (detalle del proceso más común en la fabricación, en determinadas piezas puede variar este proceso): Corte materia prima Proceso de avellanado y/o rebabado Mecanizado Transporte y espera Transporte y espera Expedición del lote Tratamiento superficial Ilustración 15-Cronología en la fabricación de lotes en mecanizado. Dentro del tiempo de Mecanizado se encuentra el tiempo de preparación de las máquinas. Este tiempo junto con el del transporte, esperas, inspecciones y expedición, se tratan de tiempos empleados en operaciones sobre el material que no aportan valor añadido y que interesan reducir al mínimo. Haciendo una medición de tiempos de set-up para cinco tipos de piezas, dieron los siguientes resultados: Página | 37 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO Tiempos Pieza 1 Pieza 2 Pieza 3 Pieza 4 Pieza 5 Descripción Media Buscar plano, seleccionar programa y enviarlo en la maquina. 0:01:10 0:02:02 0:03:08 0:03:25 0:01:17 0:02:12 Preparación materia prima (acercar cajón de piezas). 0:05:25 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:05:25 Desmonta portaherramientas del trabajo 0:00:00 0:03:10 0:01:56 0:00:40 0:02:37 0:01:41 anterior. Preparación de herramientas y mordientes 0:41:29 1:42:04 0:25:20 1:08:55 1:15:42 1:02:42 para la maquina. Montaje herramientas en la maquina. 0:02:00 0:02:00 0:03:08 0:12:50 0:03:23 0:04:40 Limpieza de mordazas de la maquina y colocar piezas para prueba. 0:02:00 0:05:05 0:00:29 0:02:50 0:01:24 0:02:22 Revisar programa y compensación de herramientas. 0:09:56 0:07:35 0:24:59 0:08:30 0:19:16 0:14:03 Mecaniza piezas de prueba y ajusta programa. 0:19:05 0:12:15 0:33:39 0:04:35 0:34:55 0:20:54 Mide piezas de prueba. Limpia piezas y maquina con aire comprimido. 0:09:58 0:07:56 0:00:36 0:10:24 0:00:26 0:05:52 Total= 1:31:03 2:22:07 1:33:15 1:52:09 2:19:00 1:55:31 Tabla 1-Tiempos de Set-up. Esta tabla es sólo una pequeña muestra de todos los tiempos estudiados y que manifestaron la necesidad acortarlos. Estudiando la columna de la media de tiempos, se puede observar que más del 18% del tiempo total se emplea en la pieza de prueba y ajuste del programa. Esto es algo que ya se ha acortado con un proyecto de “depurado” de los programas de mecanizado. Hasta ese momento había piezas sin programa, programas con errores, mala numeración de los programas con respecto al número de la pieza, etc. que ralentizaba la preparación. Por otra parte, el dato más interesante para este proyecto es el 57,27% del tiempo total empleado en la actividad de preparación de herramientas para la máquina. Éste es debido al tiempo que emplea el trabajador en encontrar las herramientas y porta-herramientas necesarios. También incluye el tiempo de búsqueda y ajuste de las mordientes en caso de torno y el utillaje para los centros. Página | 38 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO 1.2.2-Información recopilada sobre la mecanizado para el desarrollo del proyecto. línea de Para abordar cualquier proyecto de mejora es necesario tener un conocimiento previo de la situación y entender la forma en la que se desarrolla la actividad laboral. Uno de los puntos fuertes de las 5S es la organización y no se puede organizar lo que se desconoce. En la empresa hay una base de datos en la que se recogen las herramientas que se piden para cada área, así como materias primas, material de seguridad e higiene, etc. Pero con el paso del tiempo esa base de datos se ha ido quedando obsoleta, introduciendo errores como duplicidad de códigos para una misma herramienta, herramientas descatalogadas por los fabricantes o una mala definición de las funciones de las herramientas. Por ello la primera labor que se realizó encaminada hacia la implantación de las 5S y SMED, fue encontrar y clasificar todas las herramientas empleadas en la línea en función de una serie de parámetros característico para cada una de ellas. De este modo se puede tener una constancia real de lo que hay y más adelante, con las 5S, saber dónde colocar cada herramienta y el número de herramientas de cada tipo que debe haber en función de su uso. En total se recopiló información de más de cuatrocientas herramientas, entre placas intercambiables, herramientas de corte y porta placas. Estos datos servirán como base para el conocimiento de las herramientas, pero en la organización de éstas con las 5S, los trabajadores de la línea jugarán un importante papel en los pasos de Separar y Ordenar. Página | 39 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO Placas Intercambiables Herramientas de corte Porta-Placas Tabla 2-Clasificación de las herramientas. Además de realizar este proyecto, la empresa está en un proceso de adaptación y puesta a punto de un software recientemente adquirido y que facilitará la gestión de la producción. Con este objetivo también en mente y dando como resultado un mayor conocimiento de la forma de trabajar en la línea, se recogieron todos los procesos que requiere una pieza desde que entra como materia prima hasta la pieza está totalmente terminada. Página | 40 1.-La Empresa DISEÑO DE UN PLAN DE MEJORA MEDIANTE LAS METODOLOGÍAS 5S Y SMED PARA UNA LÍNEA DE MECANIZADO En esta tabla se ve una muestra del trabajo realizado y que servirá para conocer cuáles son las herramientas más empleadas: CÓDIGO MÁQUINA PROCESO HERRAMIENTAS 1003 2106 2106 CORTE MECANIZADO 1ªCARA MECANIZADO 2ªCARA CINTA DE SIERRA 4570X34X1,1 3/4 PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR EXTERIOR 25 PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR EXTERIOR 25 BROCA DE PLACAS SOLDADAS D=19,5 PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR INTERIOR 12 PORTA HERRAMIENTAS RANURAR AXIAL 25 xxxxxxx ACEITADO CÓDIGO MÁQUINA PROCESO HERRAMIENTAS 2710 2104 CHAFLANADO MECANIZADO BANDA ESMERIL G 80 PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR EXTERIOR 25 BROCA DE PUNTEAR D=12 BROCA D=6,75 BROCA D=2 MACHO DE ROSCAR M8 BROCA D=6 BROCA D=2 LAMA DE CORTE 25 TRANSFERENCIA DE PLATO PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR EXTERIOR 25 PORTA HERRAMIENTAS ROSCAR EXTERIOR 25 TOPE DE POSICIONAMIENTO xxxxxxx REBABADO Y ACEITADO CÓDIGO xxxxxxx MÁQUINA PROCESO HERRAMIENTAS 1002 CORTE MECANIZADO CINTA DE SIERRA 3660X27X0,9 3/4 PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR EXTERIOR 25 MO (PARADA MAQUINA) PARA INVERTIR PIEZA PORTA HERRAMIENTAS TORNEAR EXTERIOR 25 ACEITADO Tabla 3-Procesos de las piezas. Página | 41 1.-La Empresa
