Diplomatura en Lean Manufacturing

(Manufactura Esbelta)

Docente: JAVIER MEJIA NIETO

ESTRUCTURA GLOBAL DEL SISTEMA DE

PRODUCCION TOYOTA (2) Sistemas Justo a Tiempo (JAT)

- Definicin y estructura - Simulacin de sistemas JAT - Balanceo de lneas de produccin - Estandarizacin de operaciones - Mejoramiento de flujos - Kanban

Casos de trabajo

BIBLIOGRAFIA: el Just in Time HOY EN TOYOTA, Yasuhiro Monden.

La nivelacin de la produccin ayuda a Toyota a

adaptarse a los cambios de la demanda y a

reducir las existencias

La finalidad fundamental del sistema de produccin de Toyota es la de aumentar los

beneficios mediante la reduccin de costos, la cual se logra eliminando el despilfarro.

ste se pone de manifiesto y se elimina mediante la produccin just in time (JIT). En la

venta, el JIT se llevar a cabo suministrando solamente productos vendibles. Esta

situacin se caracteriza por una produccin rpidamente adaptable a las variaciones de

la demanda, gracias a lo cual puede eliminarse el exceso de existencias de productos

terminados.

En Toyota, el medio para adaptar la produccin a la demanda se denomina nivelacin

de la produccin. Consiste en reducir al mnimo las fluctuaciones de la cantidad en la

cadena de produccin.

La nivelacin de la produccin total

La nivelacin de la cantidad total de produccin tiene por objeto minimizar la diferencia

entre la produccin de un perodo y la del siguiente. El ideal es producir la misma

cantidad de productos en cada perodo (por lo general, cada da).

Aunque la demanda de automviles puede cambiar considerablemente segn la

estacin, lo que afecta a los volmenes mensuales de produccin, la nivelacin de la

produccin permite que permanezcan constantes los volmenes de produccin diaria.

Por ejemplo, veamos la produccin en serie del Corolla. Inicialmente, se prepara un

programa de produccin por mes, basndose en la previsin de la demanda. Esta cifra se

divide luego simplemente por el nmero de das laborables del mes, lo que da el

volumen diario de produccin. De este modo, puede ser factible elaborar un plan que

permita la produccin diaria del nmero deseado de automviles. Es lo que se denomina

nivelacin de la cantidad de produccin total. La prioridad consiste en mantener un programa uniforme de produccin diaria para el

modelo Corolla en conjunto. Los modelos del Corolla que varan respecto del modelo

bsico no se tienen en cuenta en este punto.

Otra cosa que hay que tener presente es que la demanda dentro de un mes no es

constante. Por ejemplo, la demanda de automviles en la primera mitad de un mes

puede ser alta y luego debilitarse en la segunda mitad. En tales circunstancias, si cada

da se produjera la misma cantidad de automviles, se necesitaran existencias de

reserva con objeto de vender un nmero de automviles que satisficiera la demanda de

la primera parte del mes. Al mismo tiempo, se acumulara un exceso de existencias al

final del mes debido a la menor demanda de automviles. Por consiguiente, cuanto ms

breve sea el perodo del plan maestro de produccin, tanto mejor para la ejecucin de la

nivelacin de la produccin total. Es decir, un plan bisemanal es mejor que un plan

mensual, mientras que un plan semanal es an ms deseable.

Por otra parte, si el lapso de tiempo del plan maestro de produccin es demasiado corto,

desaparecer la nivelacin de la produccin total. Dicho de otro modo, si se elabora un

plan de produccin de acuerdo con los pedidos reales, que cambian a diario, la

nivelacin de la produccin total igualara el volumen de produccin horario, y no

nivelara la produccin total de un mes. Adems, las grandes fluctuaciones en el

volumen de produccin diaria obligan a la fbrica a cambiar cada da el nmero de

trabajadores, lo que origina un despilfarro de mano de obra especialmente en una

fbrica en que es viable la transferencia diaria de trabajadores. Despus de todo, la

nivelacin de la produccin total est destinada a nivelar lo ms posible la cantidad

diaria de productos que fluyen previendo los picos y los valles de la demanda. Hay que

evitar el despilfarro de todo el sistema de produccin.

Existen dos clases de despilfarro. En primer lugar, en las fbricas en que se producen

cantidades variables, las instalaciones, el personal, las existencias y otros elementos

necesarios para la produccin estn preparados y dispuestos para hacer frente al

mximo de demanda. En consecuencia, durante un perodo de series cortas, es probable

que la fbrica ponga de manifiesto un despilfarro exceso de personal y existencias- en comparacin con el perodo de demanda mxima. Este despilfarro obedece a la

existencia de perodos de demanda desigual.

El segundo tipo de despilfarro se produce en los procesos (concretamente en las cadenas

de montaje final) donde la nivelacin de la cantidad total de produccin no se ha puesto

en prctica todava y la produccin tiene lugar de un modo variable. Dado que, con

arreglo al sistema de atraccin (halar o pull), un proceso produce las cantidades

correspondientes a la cantidad mxima retirada por el proceso siguiente, se sigue que se

producir un exceso de mano de obra y existencias. En este caso, el despilfarro se

produce entre procesos.

Las variaciones de la produccin total en una cadena de montaje final en Toyota obligan

a los fabricantes de piezas a mantener un personal y unas existencias excesivos, debido

a que el sistema de atraccin (kanban) conecta los procesos de Toyota con las empresas

que cooperan desde el exterior. Para practicar la nivelacin de la produccin total sin

que se produzcan despilfarros entre procesos, la cadena de montaje final y todos los

procesos deben fabricar los productos de acuerdo con la duracin del ciclo. Esto

significa que el equilibrio entre procesos (la sincronizacin) se realizar por completo

se cada uno de ellos termina al mismo ritmo dentro de la duracin media del ciclo para

todas las especificaciones. La duracin media del ciclo completo se calcula dividiendo

el nmero de horas de funcionamiento real del da (480 minutos o 960 minutos) por el

volumen medio de produccin diaria de la cadena de montaje final. En la tabla 1 se ve

claramente que el nmero de trabajadores requerido corresponde a esta duracin del

ciclo. (la tabla 1 muestra el plan maestro de Kawasaki Heavy Industry). Aqu, la

transferencia de trabajadores dentro de una cadena tiene lugar cada dos semanas.

LA FLUCTUACION DE LA DEMANDA Y EL PLAN DE CAPACIDAD DE

PRODUCCION

En la tabla 1. la distribucin del personal corresponde al mes de marzo, mes en que es

mxima la demanda de los clientes. Con arreglo al programa de produccin diario,

desde el 1 al 15 del mes, fue de 250 automviles, mientras que desde el 16 al 31 se

redujo a unos 200. Por consiguiente, se asignaron 54 trabajadores para la primera parte

del mes y 44 para la ltima. Pero de los 54 operarios que haban de trabajar el 2 de

marzo, solamente se presentaron 52, provocando paradas de la cadena durante 80

MARZO

Fecha 1 2 3 14 15 16 17 18 30 31

Produccin 250 245 245 250 205 205 200 200 205 205

Trabajadores

Asignados

54 54 54 54 54 44 44 44 44 44

Trabajadores

Presentes

52 52 53 51 52 41 42 43 42 41

Tiempo de

parada de la

cadena

(min.)

88 80 53 90 87 83 80 75 84 78

Duracin del

ciclo

(seg/unidad)

121 120 120 121 121 140 144 144 140 140

.

Tabla 1. Plan maestro de produccin, dividido en intervalos de dos

semanas

minutos ese da. El tiempo de parada de la cadena suele aumentar en proporcin al

nmero de ausentes.

Adaptacin a un aumento de la demanda

En la ltima parte del mes, se informa a cada cadena de la cantidad media diaria de cada

variedad que hay que producir el mes siguiente. Esta informacin y otros datos de

planificacin los calcula un ordenador en el departamento de control central de la

produccin.

Una vez que un proceso de produccin recibe su calendario mensual para la produccin

media diaria, debe adaptar sus actividades a la nueva informacin. Por ejemplo, la carga

de una mquina suele fijarse en el 90% aproximadamente de su capacidad total, y cada

trabajador que acta como polivalente, podra manejar hasta diez mquinas. Cuando la

demanda disminuye, se contratan trabajadores temporales y cada trabajador maneja

menos de diez mquinas, con lo que se consigue una utilizacin del 100% de la

capacidad de las mquinas. (sin embargo, es necesario dispones de mquinas en las que

incluso un trabajador recientemente contratado, no especializado, pueda ser plenamente

competente antes de tres das.) en las cadenas de montaje, por ejemplo, si un solo

trabajador ha efectuado una tarea con un ciclo de dos minutos, podr hacerla con un

ciclo de un minuto cuando aumente el nmero de trabajadores temporales. Por tanto,

puede doblarse la produccin. Este enfoque se aplicar tambin a los planes de largo

plazo para capacidades adicionales de hombres y mquinas.

Toyota puede adaptarse a un aumento relativamente breve de la demanda, haciendo uso

de las horas extraordinarias, con lo cual se pueden llenar las horas que median entre los

turnos (el primero es de las 8 de la maana a las 5 de la tarde, y el segundo de las 9 de la

noche a las 6 de la maana). El hacerlo as permite un aumento de la capacidad de

produccin de hasta un 37,5% (lo que es igual a seis horas adicionales de trabajo

divididas por 16 horas de trabajo normal). Adems, varias mejoras dentro de cada

proceso producen tiempo adicional que puede utilizarse durante un perodo de aumento

de la demanda.

Adaptacin a una disminucin de la demanda

Adaptarse a una disminucin de la demanda es considerablemente ms difcil que

adaptarse a un aumento. En los procesos de fabricacin de piezas, el nmero de

mquinas que maneja cada operario aumentar, porque se prescindir de los

trabajadores temporales. En la cadena de montaje, la duracin del ciclo aumentar

debido al descenso de la demanda. cmo debe utilizarse entonces el exceso de mano de

obra? Toyota cree que es mejor dejar que los trabajadores sobrantes se tomen un

descanso que producir existencias innecesarias. A continuacin, ofrecemos ejemplos de

actividades que pueden organizarse durante un perodo de inactividad:

Transferir trabajadores a otras cadenas en las que ha aumentado la demanda;

Reducir el nmero de horas extraordinarias(extras); Conceder permisos retribuidos a cuenta de vacaciones; Hacer reuniones de crculos de calidad; Practicar actividades de preparacin; Realizar el mantenimiento y la reparacin de las mquinas; Fabricar mejores herramientas e instrumentos; Llevar a cabo labores de mantenimiento y conservacin de la fbrica; Fabricar piezas que anteriormente se compraban a las proveedores.

Aunque el objetivo ms importante es mejorar el proceso para satisfacer la demanda con

un nmero mnimo de trabajadores, Toyota no considera necesario minimizar el nmero

de mquinas. Su idea consiste en tener las mquinas necesarias para satisfacer la

demanda mxima y contratar operarios adicionales (temporales o estacionales) cuando

se necesiten, de forma que pueda ampliarse fcilmente la capacidad efectiva de

produccin. La mayora de las empresas industriales japonesas, entre ellas Toyota,

emplean muchos trabajadores temporales.

Nivelacin de la produccin de cada modelo

La nivelacin de la produccin de un modelo es una extensin de la idea de la

nivelacin de la produccin total. Si se tiene en cuenta que los automviles tienen

millares de especificaciones para varias combinaciones de tipo de carrocera (es decir,

berlinas, descapotables, familiares, etc.), qu sucedera si la cadena de montaje final

produjera un solo tipo de carrocera durante todo el da? Por ejemplo, pinsese en la

eficacia de una cadena de montaje final que produjera berlinas un da, descapotables al

siguiente y coches familiares el da despus. Un proceso anterior que fabricara piezas

para las berlinas tendra trabajo para un da pero no para dos das. Lo mismo cabe decir

de las cadenas dedicadas a los coches familiares y a los descapotables. Sin embargo, si

cada cadena de submontaje produjera todos los das a plena capacidad sin detener su

funcionamiento, la cantidad de piezas terminadas sera muy grande: alrededor de tres o

cuatro veces la cantidad producida mediante la produccin nivelada. El despilfarro por

exceso de produccin en los procesos o submontajes anteriores es, pues, considerable.

Evidentemente se requiere la nivelacin de la produccin de cada modelo.

Supongamos que han de producirse 16800 Corollas en un mes de 20 das laborables. Se

necesitan 9600 berlinas (A), 4800 descapotables (B) y 2400 familiares (C). con el funcionamiento a dos turnos diarios, cada turno tendr que producir 240 berlinas, 120

descapotables y 60 familiares por da (vase la tabla 2.). En este caso, la duracin del ciclo se termina dividiendo el volumen de produccin del turno por 480 minutos. De

acuerdo con este clculo, un producto A tiene que producirse en 2 minutos y un

producto B en 4 minutos. Por consiguiente, en promedio, debe producirse un automvil

en 1,14 minutos.

En resumen, la finalidad de la nivelacin de la produccin de cada modelo es frenar las

variaciones en el flujo de cada variedad de producto entre perodos (das). El objetivo es

nivelar la cantidad de piezas consumidas y producidas durante cada perodo porque, si

hubiera grandes variaciones en la cantidad diariamente consumida de piezas de una

variedad especificada, las cadenas de submontaje en cuestin tendran que mantener un

enorme exceso de existencias y de personal.

PROGRAMA SECUENCIAL DE INTRODUCCIN DE MODELOS

Todas las variedades de los productos pueden producirse de acuerdo con la duracin

media del ciclo con tal que se tenga en cuenta la duracin del ciclo de cada modelo al

determinar el orden de produccin de stos. En la figura 1. se describe la programacin

secuencial para la produccin nivelada de Toyota.

Produccin mensual Produccin por turno Duracin del ciclo

A 9600 unidades 240 unidades 480/240=2min

B 4800 unidades 120 unidades 480/120=4min

C 2400 unidades 60 unidades 480/60=8min

16800 unidades 420 unidades 480/420=1,14min

Tabla 2. Nivelacin de la produccin de cada modelo y

duracin del ciclo

LAS DOS FASES DE LA NIVELACIN DE LA PRODUCCIN

La figura 2. muestra el esquema de las dos fases de la nivelacin de la produccin. La

primera fase muestra la adaptacin a las variaciones mensuales de la demanda

durante un ao (adaptacin mensual) y la segunda, la adaptacin a las variaciones

diarias de la demanda durante un mes (adaptacin diaria).

La primera, la adaptacin mensual, se lograr mediante la planificacin mensual de la

produccin: la preparacin de un programa maestro de produccin que indique el nivel

medio diario de produccin de cada proceso de la fbrica. Este programa maestro de

produccin se basa en la previsin mensual de la demanda.

La fase siguiente, la adaptacin diaria, se logra por el lanzamiento diario de la

produccin. En este caso, se necesita del sistema kanban para nivelar la produccin,

porque el lanzamiento diario de la produccin slo puede lograrse utilizando un sistema

de atraccin (halar-pull). El sistema kanban y el programa secuencial proporcionan

dicho sistema. Solamente cuando se prepara un programa secuencial para la cadena de

montaje de los distintos modelos puede Toyota realizar retiradas niveladas de sus

proveedores y submontajes.

A

A A B A A B C A A B A A B C

B

C

FIGURA 1. programacin secuencial para una produccin

nivelada

Produccin rpidamente adaptable a las variaciones de la demanda

Produccin just in time

(los productos vendibles se fabrican en cantidades vendibles)

Adaptacin mensual:

La produccin responde a la

velocidad de venta (duracin

del ciclo) de la cantidad total

Adaptacin diaria:

La produccin responde a la

velocidad de venta de cada

modelo

Planificacin de la capacidad

mensual de cada proceso

Cantidades de

produccin

previamente

determinadas y

produccin media

diaria de cada modelo

para cada proceso

Programas maestros de produccin:

determinacin del plan de produccin

mensual para cada modelo de

automvil

Previsin de la demanda

mensual

Lanzamiento de la produccin

diaria de acuerdo con la

duracin del ciclo de cada

modelo

Lanzamiento diario de

la cantidad real de

produccin de cada

producto a un proceso

anterior mediante el

sistema kanban

(sistema de atraccin-

halar-pull)

Determinacin de la

secuencia para la cadena

de montaje de los

distintos modelos

Ajuste en10%

por el sistema

kanban

Pedidos diarios de los

distribuidores

Nivelacin de la produccin

Maquinaria adaptable Reduccin del plazo de produccin

FIGURA 2. Esquema de la nivelacin de la produccin de Toyota

LA MAQUINARIA ADAPTABLE EN APOYO DE LA PRODUCCIN

NIVELADA

Dado que para nivelar la produccin se requiere fabricar muchas variedades de

productos en la misma cadena cada da, la tarea se dificulta cuando en el mercado de

promociona la variedad. Afortunadamente, Toyota ha creado instalaciones para resolver

el conflicto entre la variedad del mercado y la nivelacin ideal de la produccin, es

decir, las mquinas de usos mltiples en la cadena de produccin. La mquina

especializada es un medio poderoso para reducir los costos de la produccin en serie,

pero no es adecuada para la produccin de series cortas y diversas. As, es necesario

aadir aparatos y herramientas a dichas mquinas especializadas y convertirlas en el

tipo de mquinas polivalentes requeridas en las fbricas de Toyota.

Cmo redujo Toyota el plazo de fabricacin

Cuatro ventajas de la reduccin del plazo de fabricacin

Adaptarse rpidamente para satisfacer la demanda diaria real de las varias clases de

automviles es la finalidad de la produccin just in time (JIT). Adems, la produccin

de los diversos productos y piezas debe programarse en cantidad constante cada da para

estabilizar el trabajo diario de las fbricas de Toyota y de sus proveedores de piezas.

Para poseer la flexibilidad suficiente con objeto de responder a la demanda del mercado

y la estabilidad de la produccin nivelada, se requiere reducir el plazo de fabricacin (el

intervalo de tiempo que media desde el lanzamiento de la produccin hasta la entrega de

los productos terminados).

Adems, existe una diferencia del 10% entre las cantidades de produccin ordenadas

por el plan mensual y las cantidades ordenadas diariamente por el kanban y el programa

secuencial. Esta discrepancia puede originar problemas tales como unas existencias

excesivas o un exceso de personal. Para impedir que se produzcan tales problemas,

Toyota debe iniciar la produccin en cuanto recibe un pedido de un distribuidor. Los

proveedores especialmente deben disponer de rpidos medios de produccin, una vez

que llega el pedido. Si tratan de anticiparse a la demanda produciendo piezas antes de

recibir un pedido, es probable que sufran las consecuencias: un excedente de existencias

a final de mes. Por supuesto, la produccin con tan corto plazo de aviso requiere una

notable reduccin del plazo de fabricacin, de manera que un motor fundido a las 8 de

la maana, por ejemplo, est listo para su instalacin en un automvil terminado que

salga de la cadena de montaje a las 5 de la tarde.

A esta reduccin del plazo de fabricacin se le pueden atribuir las siguientes ventajas:

1. Toyota puede producir sobre pedido y entregar un determinado automvil al cliente al cabo de poco tiempo.

2. la empresa puede adaptarse con gran rapidez a las variaciones que se producen en la demanda dentro del mes, de manera que las existencias de productos

terminados mantenidas por la divisin de ventas de Toyota puede minimizarse.

3. las existencias de trabajos en curso se pueden disminuir significativamente reduciendo al mnimo la desincronizacin entre los varios procesos y tambin

reduciendo el nmero de unidades del lote.

4. cuando se introduce un nuevo modelo, la cantidad de existencias muertas es mnima.

El plazo de fabricacin de un producto, suponiendo que la produccin se compone de

varios procesos, consta de tres componentes: el tiempo empleado en los procesos, el

tiempo de espera entre procesos y el tiempo de transporte entre procesos.

Examinaremos dichos componentes.

Los componentes del plazo de fabricacin en sentido estricto

En sentido estricto, el plazo de fabricacin se compone de un tiempo de espera en cola

antes del proceso, el tiempo de preparacin, el tiempo de ejecucin, el tiempo de espera

despus del proceso y el tiempo de traslado. En la figura 3. se muestran los

componentes del plazo de fabricacin.

Tiempo de proceso

en sentido amplio tiempo de Tiempo de espera en tiempo de espera Tiempo de cola antes del proceso preparacin tiempo de ejecucin despus traslado

del proceso

PLAZO DE FABRICACIN

Orden a este proceso orden por parte del por parte del proceso posterior proceso siguiente

La reduccin del tiempo de proceso mediante la produccin y el transporte de uno en uno

Como primer paso para reducir el plazo de fabricacin, Toyota ha refinado el concepto

de montaje mvil en cinta transportadora que caracteriza el sistema Ford. Este sistema

de cinta transportadora, en su forma normal, opera de acuerdo con cierto intervalo de

tiempo en el cual un automvil terminado saldr de la cadena de montaje. El tiempo de

ejecucin y el tiempo de transporte de todos los procesos de esta lnea deben igualarse.

Para ello, la cadena de montaje debe dividirse a fin de que los tiempos de ejecucin de

cada lugar de trabajo sean los mismos y empiecen y terminen exactamente al mismo

tiempo. Adems, los tiempos de transporte entre distintos puntos de la cadena deben

igualarse para que tambin ellos empiecen y terminen a la vez. En el sistema Ford, para

esta igualacin se utiliza el transportador de cinta.

La idea fundamental del sistema de produccin de Toyota se basa en un concepto

similar. De acuerdo con este sistema, los automviles terminados se producen con la

cadencia de la duracin del ciclo, y con esa misma cadencia las unidades producidas en cada proceso de la cadena pasarn al proceso siguiente. La duracin del ciclo se

compone del tiempo de ejecucin y del tiempo de transporte. En Toyota, a este flujo de

produccin se le denomina produccin y transporte de uno en uno (ikko-nagashi).

FIGURA 3. Componentes del plazo de fabricacin

Aunque este sistema de flujo unitario domina ahora por completo en la mayora de las

cadenas de montaje de las empresas, la fabricacin de las piezas suministradas a la

cadena de montaje suelen hacerse por lotes, bastante grandes adems. Toyota, sin

embargo, ha extendido la idea del flujo unitario a procesos tales como los de

mecanizacin, soldadura, estampacin, etc., y los procesos en que no es posible la

produccin de uno en uno, se trabaja con lotes pequeos. De esta manera, todas las fbricas de Toyota utilizan el flujo de produccin integrado y unitario, que est todo l

conectado a la cadena de montaje. En este sentido, el sistema de produccin de Toyota

es una extensin de la idea en que se basa el sistema Ford.

TRABAJADORES POLIVALENTES

Para lograr el objetivo de la produccin de uno en uno Toyota prepar los lugares de trabajo con una disposicin que permitiera a trabajadores polivalentes hacerse cargo de

varios procesos. Se cambi la disposicin de las mquinas de manera que cada

trabajador pudiera manejar varios tipos diferentes de mquinas al mismo tiempo.

En el proceso de fabricacin de engranajes, por ejemplo, cada trabajador atiende 16

mquinas. A diferencia del tpico taller de produccin en el que cada trabajador slo

maneja un tipo determinado de mquina, en ese taller de Toyota cada uno maneja 16

mquinas que realizan diferentes tipos de operaciones (rectificado, corte, etc.). El

operario, como trabajador polivalente, recoge primero un engranaje que viene del

proceso anterior y lo sita en la primera mquina. Al mismo tiempo, separa otro

engranaje ya tratado por esta mquina y lo pone en una rampa de cada para que se

deslice frente a la mquina siguiente. Luego, mientras se dirige a la segunda mquina,

pulsa un botn que hay entre la primera mquina y la segunda y pone en marcha

aquella. Ejecuta una operacin similar en la segunda mquina y luego se traslada a la

tercera pulsando de nuevo un botn para poner en marcha la segunda y as

sucesivamente, hasta que llega a la 16va. Mquina y vuelve al proceso inicial. Esto se

realiza exactamente en la duracin del ciclo, es decir, un engranaje queda terminado en

cinco minutos.

Con este mtodo, slo una unidad de existencias est como trabajo en curso en cada

mquina, y se realiza el objetivo de la produccin y el transporte de una sola unidad

entre los diferentes tipos de mquinas. El nivel de existencias se minimiza y se reduce el

plazo de fabricacin. Esta reduccin ayuda a Toyota a adaptarse rpidamente a las

variaciones de la demanda o de los pedidos de los clientes.

Por otra parte, en el tpico taller de mecanizacin, un tornero solamente se ocupa de un

torno y un taladrista maneja solamente un taladro. La disposicin de la maquinaria a

menudo consiste en cincuenta o cien torios dispuestos en bloque. Una vez terminado el

proceso de torneado, la produccin debe enviarse en un gran lote al proceso de

taladrado. Luego, despus de operaciones de taladrado, la produccin debe trasladarse al

proceso de fresado en una cantidad correspondiente a un gran lote, etc. Aunque en todos

los procesos se utiliza cinta transportadora, la produccin no fluye de unidad en unidad.

Este es el tipo tradicional de disposicin de las mquinas en un taller que trabaja por

encargo. Aunque la produccin de grandes lotes puede minimizar el costo medio

unitario, aumentar el nivel de existencias de cada departamento as como el plazo total

de fabricacin. Ello hace que la adaptacin rpida a los pedidos de los clientes en el

curso del mes resulte inviable. Con arreglo a las necesidades de la produccin nivelada,

todos los procesos de Toyota deben producir y transportar tericamente slo una pieza

correspondiente a cada unidad que sale de la cadena de montaje final. Adems, cada

proceso debe tericamente tener una sola pieza en existencia, tanto entre mquinas

como entre procesos. En resumen, todos los talleres deben tericamente evitar la

produccin y transporte por lotes. Quedan todava algunos procesos en los que la

produccin y el transporte se hacen por lotes, aunque Toyota ha logrado reducir el

tamao de estos ltimos.

Produccin adaptable o produccin just in time

Reduccin del plazo de fabricacin

Reduccin del tiempo de proceso

en cada proceso

Reduccin del tiempo de transporte entre

procesos

Reduccin del tiempo de

espera entre procesos

Reduccin

del tiempo de

preparacin

Reduccin del

tiempo de

proceso en

sentido estricto

Produccin

de lotes

pequeos

Produccin y

transporte de

una sola

unidad

Reduccin del

tiempo de

preparacin

Trabajador

polivalente

Disposicin

de las

mquinas

Sistema de

transporte

rotatorio

Movimiento de

ayuda mutua

Nivelacin de la

carga de trabajo

mediante el

programa secuencial

Cinta

transportadora,

rampa, carretilla

elevadora

Normalizacin

de las tareas

Sistema de

control del

trabajo ntegro

Reduccin

del tamao

de los lotes

Medios rpidos

de transporte

Equilibrio

de la lnea

Minimizacin del

lote de transporte

FIGURA 4. Esquema de reduccin del plazo de fabricacin

La reduccin del tiempo de espera y del tiempo de transporte

COMO EQUILIBRAR LOS PROCESOS

El tiempo de espera es aquel que pasan las piezas en espera de ser procesadas y

montadas, o el que pasan los productos terminados en espera de ser retirados por un

proceso posterior; se excluye el tiempo de transporte. El primer tipo de tiempo de espera

suele estar causado por una demora en el proceso anterior, que hace que el proceso

posterior tenga que esperar. El segundo suele causarlo una demora en el proceso

posterior, que hace que el que tenga que esperar sea el proceso anterior. Esta ltima

espera surge en muchos casos en un sistema de atraccin (halar-pull) como el kanban.

Ambas se producen porque el tiempo de produccin de los distintos procesos no est

equilibrado.

En el sistema de empuje, un lote de gran tamao del proceso anterior puede obligar a

esperar al proceso posterior. En dicho caso, con el sistema de atraccin(halar-pull), el

proceso anterior, por el contrario, es probable que produzca intermitentemente,

deteniendo y arrancando repetidamente la produccin. Para reducir el tiempo de espera

en este proceso, debe lograrse el equilibrio de la lnea. La primera prioridad consiste

en lograr la produccin de la misma cantidad en el mismo lapso de tiempo en cada

proceso

Aunque la duracin del ciclo debe ser la misma en todos los procesos de la cadena de

montaje, se producirn algunas variaciones en el tiempo real de ejecucin,

dependiendo de pequeas diferencias en la aptitud y destreza de los trabajadores. Para

minimizar estas diferencias, es muy importante la normalizacin de las actividades o

procedimientos operativos, y el supervisor o encargado debe adiestrar a los operarios

hasta que los dominen.

Al mismo tiempo, habr que aplicar lo que Toyota denomina movimiento de ayuda

mutua para compensar los retrasos en algunos procesos. En Toyota, el punto de

conexin de dos operarios o de dos procesos est concebido de manera que los

trabajadores puedan prestarse ayuda. Este punto es similar a la zona de entrega del

testigo en las carreras de relevos. Por ejemplo, cuando un equipo de trabajadores ha

terminado una pieza en una lnea determinada, han de entregarla como si fuera un

testigo al siguiente trabajador. Pero si la persona del proceso posterior anda retrasada, el

del proceso anterior debe continuar con el trabajo en la siguiente mquina. Cuando el

trabajador posterior vuelve a su posicin inicial, el trabajador anterior debe entregarle el

trabajo inmediatamente y volver a su seccin. Este mismo sistema puede aplicarse en

sentido inverso si quien se retrasa es el trabajador anterior. Cuando se utiliza el sistema

de ayuda mutua pueden cultivarse amistades a travs del trabajo en equipo.

Las operaciones estndar, la produccin

equilibrada y la reduccin de la mano de obra

La finalidad fundamental del sistema de produccin de Toyota es la de reducir los

costos relacionados con la produccin. Para ello, Toyota trata de eliminar la ineficacia

representada por el exceso de existencias y de trabajadores.

Las operaciones estndar estn encaminadas a utilizar un nmero mnimo de

trabajadores para la produccin. Su primer objetivo es lograr una alta productividad a

travs de un trabajo esforzado, que en Toyota, no significa trabajo agotador, sino al

contrario: significa trabajar eficazmente sin realizar movimientos intiles. Para facilitar

este primer objetivo, es importante un orden estandarizado de las varias operaciones que

ha de ejecutar cada trabajador, denominado secuencia de las operaciones estndar.

El segundo objetivo de las operaciones estndar de Toyota es lograr el equilibrio entre

todos los procesos de la lnea desde el punto de vista del ritmo de la produccin. Aqu

debe incorporarse a las operaciones estndar el concepto de duracin del ciclo.

El tercer y ltimo objetivo es reducir al mnimo las existencias en curso de

transformacin, estableciendo como cantidad estndar de productos en curso, el

nmero mnimo de unidades necesario para que los trabajadores realicen las

operaciones estndar. Esta cantidad estndar contribuye a eliminar el exceso de

existencias en curso.

Para alcanzar estos tres objetivos, las operaciones estndar se componen de la duracin

del ciclo, la secuencia de las operaciones estndar y la cantidad estndar de productos

en curso.

Con el fin de promover estos objetivos, la produccin se dispone de tal manera que se

eliminen los accidentes y los productos defectuosos. Por tanto, el procedimiento para

comprobar la seguridad y la calidad de los productos se estandariza tambin. De ese

modo, las precauciones relacionadas con la seguridad y la calidad del producto son

subobjetivos de las operaciones estndar de Toyota.

Determinacin de los componentes de las operaciones estndar

Los componentes de las operaciones estndar los decide principalmente el capataz o

encargado. ste determina las horas de trabajo necesarias para producir una unidad en

Produccin equilibrada entre todos los

procesos, con un mnimo empleo de mano

de obra y un mnimo de productos en curso

Operaciones estndar

Duracin del

ciclo

Secuencia de

operaciones estndar

Cantidad

estndar de

productos en

curso

FIGURA 5. Elementos de las operaciones estndar

cada mquina y tambin el orden de las diversas operaciones que ha de ejecutar cada

trabajador. Por lo general, en otras empresas, tales operaciones estndar las fijan los

expertos en organizacin industrial.

El mtodo Toyota podra parecer poco cientfico; sin embargo, los capataces tienen un

conocimiento detallado de la actuacin de los trabajadores. Adems, dominan tambin

las tcnicas de organizacin industrial, como el estudio de tiempos y movimientos. Por

consiguiente, factores tales como la velocidad determinada de movimientos pueden

considerarse apropiados incluso por un observador imparcial. Adems, con el fin de

ensear al trabajador a entender y seguir las normas cabalmente, el propio capataz debe

dominarlas y conocerlas a la perfeccin.

Las operaciones estndar se determinan de la siguiente manera:

1. se determina la duracin del ciclo. 2. se fija el tiempo de ejecucin por unidad. 3. se establece la secuencia de las operaciones estndar. 4. se determina la cantidad estndar de productos en curso. 5. se prepara la hoja de operaciones estndar.

DETERMINACIN DE LA DURACION DEL CICLO

La duracin del ciclo o tiempo de comps es el perodo de tiempo en el que debe producirse una unidad de producto. Se determina por la cantidad diariamente requerida

de produccin y por el tiempo diario efectivo de ejecucin, de la siguiente manera:

Horas de trabajo por da

Duracin del ciclo = Produccin necesaria por da

FIJACION DEL TIEMPO DE EJECUCION POR UNIDAD

Hay que fijar el tiempo de ejecucin por unidad de produccin en cada proceso y para

cada pieza. Esta unidad de tiempo se anota siempre en la hoja de capacidad de

produccin de piezas que se rellena para cada clase de piezas (fig.6). El tiempo de

mano de obra y el tiempo de mquina se miden con un cronmetro. El primero no debe

incluir el tiempo de los desplazamientos entre los procesos. La rapidez y el nivel de

destreza requeridos para cada operacin las determina el jefe de taller.

El tiempo de ejecucin por unidad, suma de los dos anteriores, es el tiempo necesario

para procesar una unidad. Si se procesan simultneamente dos unidades, o si se

inspecciona una unidad de cada varias, se anotar en la columna de referencias el

correspondiente tiempo de ejecucin por unidad.

En la columna de cambio de herramienta, la de unidades por cambio especifica el

nmero de unidades que han de producirse antes de cambiar la mordaza o herramienta.

El tiempo empleado en el cambio se refiere al tiempo de preparacin.

La capacidad de produccin se calcula mediante la siguiente frmula:

T

N = C + m

N= capacidad de produccin (unidades)

C= tiempo de ejecucin por unidad

m = tiempo de preparacin por unidad

T= tiempo total de trabajo

Hoja de capacidad de produccin de piezas

Pieza no. Nombre de

la pieza

Cantidad

necesaria

por da

Nombre del

operario

Orden

de los

procesos

Descripcin

De las

operaciones

No

.

De

m

qui

na

Tiempo de base Cambio de

herramienta

Capacidad

de

produccin

(960 min).

Referencias:

Manipulacin

mecanizacin Tiempo de

manipulacin

Tiempo de

mquina

Tiempo de

ejecucin

por unidad Unidad

es por

cambio

Tiempo

empleado

en el

cambio unidades

min seg min seg min

seg

1 Centrar

taladro

CD 07 1 20 1 27 80 100 655

2 Achaflanar

3 Escariar

4 fresar

FIGURA 6. Hoja de capacidad de produccin de piezas

ESTABLECIMIENTO DE LA SECUENCIA DE OPERACIONES ESTANDAR

Despus de determinar la duracin del ciclo y la duracin de las operaciones manuales

por unidad, debe calcularse el nmero de operaciones diferentes que ha de asignarse a

cada operario. Dicho de otro modo, debe establecerse la secuencia de las operaciones

estndar de cada trabajador.

La secuencia de operaciones estndar es el orden de las actividades que cada operario

debe realizar dentro de la duracin del ciclo. Esta secuencia tiene dos finalidades. En

primer lugar, indica al operario el orden en que tiene que recoger la pieza que ha de

trabajarse, ponerla en la mquina y separarla despus. En segundo lugar, indica el orden

de las operaciones que el trabajador polivalente debe llevar a cabo en varias mquinas

dentro de la duracin del ciclo.

Llegados a este punto, es importante diferenciar entre el orden de los procesos y la

secuencia de las operaciones, porque no son idnticos en muchos casos. Si la secuencia

de las operaciones es sencilla, puede determinarse directamente partiendo de la hoja de

capacidad de produccin de piezas. En este caso, el orden de los procesos es realmente

idntico a la secuencia de las operaciones. Si sta es complicada, sin embargo, puede no

ser fcil determinar si el tiempo de mecanizacin de determinada mquina terminar

antes de que el operario maneje la misma mquina en el ciclo siguiente. En

consecuencia se utiliza la hoja de secuencia de las operaciones estndar para determinar

el orden exacto de stas.

1 2

3

4 5

6 7

8

9

10

entrada

salida

FIGURA 7. Asignacin de las operaciones y

disposicin en planta de los procesos

No. de pieza 3561

Hoja de secuencia

de las operaciones

No. 1

Fecha 15 de

Octubre

de 2008

Cantidad

necesaria

por da

240

unidades

Operacin

manual________

Operacin de

mquina ---------

Desplazamiento

Nombre del

proceso

Mecanizacin

Fase 2

Puesto y

nombre del

operario

Duracin

del ciclo

2 min

Orden de las

operaciones

Nombre de

las

operaciones

tiempo Duracin de las operaciones (:seg. :min.)

30 1 130 2 manual mquina

1 Tomar el

material de la

bandeja

01 -

2 Taladrar el

centro

07 120

3 Achaflanar 09 135

4 Escariar 09 125

5 escariar 10 118

FIGURA 8. Hoja de secuencia de las operaciones estndar.

CONSULTA POR INTERNET

BALANCEO DE LINEA

Definiciones

Centro de Trabajo: Conjunto de personas y/o mquinas que, para fines de

planeacin de la capacidad y de programacin de la produccin,

pueden considerarse como una unidad.

Disposicin de Planta (Facility layout): Forma en que se arreglan o

acomodan fsicamente los equipos y las instalaciones.

Objetivos de un Estudio de Distribucin de Planta:

Minimizar demoras y reducir manejo de materiales.

Mantener la flexibilidad.

Utilizar efectivamente la mano de obra y el espacio.

Proveer orden y mantenimiento.

Patrones Tpicos de Distribucin de Planta:

Distribucin por producto. Distribucin por proceso. Distribucin por grupo. Distribucin por posicin fija. DISTRIBUCION POR PRODUCTO

Arreglo fsico basado en la secuencia de las operaciones que se realizan

para la produccin.

Los materiales se mueven en una trayectoria continua de uno a otro

departamento.

VENTAJAS:

Flujo de produccin sencillo y lgico.

Uso de equipo especializado para manejo de materiales.

Bajo inventario en proceso, tiempo de produccin corto, bajo manejo de

materiales, bajos requerimientos de personal calificado y planeacin y

control de la produccin simple.

DESVENTAJAS:

Falta de redundancia.

Flexibilidad limitada.

Capacidad de lnea dada por cuello de botella.

Trabajo poco satisfactorio para operadores

DISTRIBUCION POR PROCESO

Arreglo fsico segn funciones. El flujo de materiales sigue diferentes

secuencias entre departamentos.

VENTAJAS

Generalmente requieren menor inversin en equipo.

Flexibilidad.

Mayor satisfaccin del operario.

DESVENTAJAS

Altos costos de manejo y transporte de materiales.

Planeacin y control de produccin complejas.

Mayor tiempo total de produccin.

Alto inventario en proceso.

Mayores requerimientos de personal calificado.

DISTRIBUCION POR GRUPO

Disposicin fsica segn grupos de productos, tambin conocida como

manufactura celular (cellular manufacturing). Se basa en la tecnologa de grupos (group technology), que clasifica a las partes en familias o grupos.

La distribucin se hace conforme a las diferentes mquinas (denominadas

celdas) requeridas para producir una familia de partes.

VENTAJAS

Cada celda funciona como una sola lnea de produccin (en serie):

reduccin de tiempos de alistamiento, manejo de materiales, tiempos de

espera, etc.

DESVENTAJAS

Requiere de un anlisis sistemtico de los procesos de produccin y de los

productos por elaborar.

DISTRIBUCION POR POSICION FIJA

Disposicin en la cual las herramientas y los componentes se llevan al lugar

de ensamble (en lugar de que la parte por procesar se desplace).

Se utiliza para la construccin de productos grandes, como maquinaria

pesada, aviones, locomotoras, etc.

LINEA DE PRODUCCION

Secuencia fija de diferentes etapas de produccin.

Cada etapa consta de una o ms mquinas.

CONFIGURACIONES BSICAS DE UNA LNEA

DE PRODUCCIN

LINEA EN SERIE LINEA EN PARALELO