3 Metodologia TPM aplicada a una linea de...

Capitulo 3 Reducción de microparos en la Paletizadora

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3 Metodología TPM aplicada a una línea de envasado 3.1 Introducción 3.1.1 Definición TPM En la actualidad las empresas se encuentran con un problema principalmente, estas van mejorando de año en año pero con una serie de inconvenientes: - Los grandes esfuerzos para mejorar solo lo realizan unos pocos - Es difícil que los logros alcanzados se repitan ano tras ano - Se realizan grandes esfuerzos colectivos pero solo antes de las “grandes visitas”, tales como auditorias de empresa. - Los presupuestos no se realizan de una forma razonable sino pensando creativamente Algunas empresas que intentan apaliar estos problemas, están introduciendo en su ámbito de empresa una metodología que englobe a todas las partes de la empresa. Dicha metodología es TPM (Total Production Maintenance), la cual como conceptos fundamentales intenta: - La sistemática eliminación de las pérdidas - Involucrar a todos los miembros de la empresa - Alcanzar World Class Business Results (resultados de negocio a nivel mundial) Para dicha metodología las pérdidas son tomadas como una oportunidad para mejorar, ya que estas están definidas como las actividades que acarrean costes pero no dan valor al producto. Lo que se intenta es aprender como ver a las perdidas como oportunidades para mejorar.

Figura 4. Grafico de pérdidas


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Como se observa en la imagen anterior, el intervalo que se presenta con la flecha amarilla son las pérdidas que se dan en la empresa. Para intentar reducir estas pérdidas se deben de preparar una serie de acciones. Pero siempre tendremos que preguntarnos si las acciones que se van a llevar cabo son suficientes, si nos estamos centrando en donde se producen mayor numero de perdidas, si están los factores externos considerados a la hora de realizar las acciones, cual es la contribución de cada acción ,etc. La metodología TPM lo que hace, es que el margen de pérdidas que se tiene lo desglosa según un análisis de pérdidas (loss analysis) y a cada una de estas se le asigna un proyecto que tendrá una contribución clara ya que se presentara con un presupuesto, con unos indicadores de ejecución (performance indicator), ahorros que se producirán, tiempos, etc. 3.1.2 Puntos clave del TPM

1- Establecer una cultura colectiva relacionada a la reducción y eliminación de las perdidas en el proceso productivo. Nos podemos encontrar principalmente con 16 tipos de perdidas:

Maquina: Son perdidas asociadas a las operaciones realizadas en la maquina. Entre ellas nos encontraremos

- Paradas planificadas (Planned losses/shutdowns) - Cambios y ajustes (Set ups & Adjustments)

- Arranque y parada (Start-up)

- Averías (Breakdowns)

- Microparos (Minor stoppages)

- Perdidas de velocidad (Speed losses)

- Defectos y retrabajo (Quality losses)

Mano de obra: Son perdidas asociadas a las personas

- Perdidas de gestión (Management losses) - Movimiento y desplazamiento (Motion losses)

- Organización de líneas (Line Organization losses)


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- Perdidas en logística (Logistic losses)

- Medición de líneas (Measurement losses)

Material: Son perdidas relacionadas con las herramientas, útiles y materiales necesarios

- Útiles y herramientas (Die, jieg and tools) - Mermas de material (Material losses)

- Mermas de producto (Product losses)

Energía

- Perdidas de energía

Figura 5. Las 16 tipos de pérdidas que engloba el TPM

2- Activar el sistema para la prevención de pérdidas, en lugar de corregir problemas para obtener cero accidentes, cero defectos y cero averías 3- Involucrar todos los esfuerzos de trabajo de la empresa


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4- Búsqueda de la eliminación de los problemas a través de las actividades de grupos de trabajo (trabajo en equipo) integrados al sistema productivo 5- Aprendizaje continúo para estar presente en todas las oportunidades de mejora (producción, calidad, mantenimiento, ventas y oficina)

Figura 6. Oportunidades y unidades perdidas en cada una de las pérdidas

3.1.3 Implantación de un programa TPM

La metodología TPM se introduce en una organización durante un periodo de años (normalmente 3 o 4 años). Es importante saber que este periodo de años puede variar mucho dependiendo de factores como las relaciones laborales, el poder económico de la empresa y los niveles de compromiso de dirección. TPM se implanta generalmente en cuatro fases (preparación, introducción, implantación y consolidación), que pueden descomponerse en doce pasos que se describen a continuación:

FASE 1. PREPARACION

1. Anuncio formal de la decisión de introducir el TPM 2. Educación sobre TPM introductoria y campaña de publicidad

- Establecer la organización de TPM y el área piloto

- Establecer los objetivos y políticas básicas del TPM


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3. Diseñar un plan maestro para implantar TPM

FASE 2. INTRODUCCION

4. Introducción al lanzamiento del proyecto empresarial TPM

FASE 3. IMPLANTACION

5. Realizar actividades centradas en la mejora. Actividades de equipos de proyectos y de pequeños grupos en puntos de trabajo

6. Establecer y desplegar el programa de mantenimiento autónomo 7. Implantar un programa de mantenimiento planificado 8-11. Formación sobre capacidades para mantenimiento y operación

correctos. Formación de líderes de grupo que después formen a los miembros de sus grupos

8. Crear un sistema para la gestión temprana de nuevos equipos y

productos 9. Crear un sistema de mantenimiento de calidad 10. Crear un sistema administrativo y de apoyo eficaz 11. Desarrollar un sistema para gestionar la salud, la seguridad y

el entorno

FASE 4. CONSOLIDACION

12. Consolidar la implantación de TPM y mejorar las metas y objetivos

legales


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3.1.4 Estructura TPM de la fábrica

EstructuraEstructura

DirectorDirector

TécnicoTécnico

DirectoresDirectores

FábricaFábrica

Jefes deJefes de

DepartamentoDepartamento

SupervisoresSupervisores

y Líderesy Líderes

OperaciónOperación

Estra tegia CorporativaEstra tegia Corporativa(Negocio)(Negocio)

Estra tegia de FábricaEstra tegia de Fábrica(Fábrica)(Fábrica)

Táctica de ImplementaciónTáctica de Implementación(Pilar)(Pilar)

EjecuciónEjecución(Equipo)(Equipo)

CoordinaciónCoordinación

Central TPMCentral TPM

CoordinaciónCoordinación

Local TPMLocal TPM

SteeringSteering

CommitteeCommittee

HESAHESA

SteeringSteering

CommitteeCommittee

FábricaFábrica

Figura 7. Estructura del TPM en la fábrica

Rol comité directivo

- Conocer la metodología, para definir las necesidades de aplicación

- Soportar a la coordinación TPM; identificar nuevas

oportunidades; auditor el sistema - Definir y controlar los KPi’s (objetivos, indicadores) de toda la

fabrica y pilares - Definir la misión y objetivos para los equipos - Estandarizar el sistema

KPI’s (Objetivos)

En TPM, los objetivos de la fábrica son definidos en seis dimensiones (productividad, calidad, costes, entrega, seguridad/ambiente y moral) y es muy importante definir objetivos únicos y claros para toda la fábrica, conocidos por todos


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Pilares El TPM está organizado a través de grupos inter departamentales que se

llaman pilares. Son en concreto ocho pilares, ocho grupos de gestión (procesos) que sostienen el TPM con funciones como definir e implantar la metodología en la fábrica, gestionar y dar soporte a los equipos. Dichos pilares son:

- Gestión Autónoma - Mantenimiento Planificado

- Mejora especifica

- Educación y formación

- Calidad progresiva

- Seguridad y medioambiente

- Gestión anticipada de procesos

- TPM en la oficina

Figura 8. Pilares del TPM

El pilar de Gestión Autónoma intentara la participación del personal de producción en las actividades de mantenimiento. Este es uno de los procesos de mayor impacto en la mejora de la productividad. Su propósito es involucrar al operador en el cuidado del equipamiento a través de un alto grado de formación y preparación profesional.


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El mantenimiento autónomo se fundamenta en el conocimiento que el operador tiene para dominar las condiciones de equipamiento, esto es, mecanismos, aspectos operativos, cuidados y conservación, manejo, averías, etc. Con este conocimiento los operadores podrán saber la importancia de mantener las condiciones de trabajo, la necesidad de realizar acciones preventivas, participar en el análisis de problemas y la realización de actividades de mantenimiento El pilar de Mejora específica realiza actividades que se desarrollan con la intervención de las diferentes áreas comprometidas en el proceso productivo, con el objeto de maximizar la efectividad global de equipos, procesos y plantas. Todo esto a través de un trabajo organizado en equipos funcionales que centran su atención en la eliminación de cualquiera de las 16 perdidas antes descritas El pilar de Mantenimiento Planificado intenta eliminar los problemas de equipamiento a través de acciones de mejora, prevención y predicción. Para una correcta gestión de las actividades de mantenimiento es necesario contar con bases de información, obtención de conocimiento a partir de los datos, capacidad de programación de recursos y sobre todo coordinación del equipo humano encargado de estas actividades. En el pilar de Mantenimiento para la Calidad se mejora la calidad del producto reduciendo la variabilidad, mediante el control de las condiciones de los componentes y condiciones del equipo que tienen un impacto directo en las características de la calidad del producto. El mantenimiento de la calidad es una especie de mantenimiento preventiva orientado al cuidado de las condiciones del producto resultante El pilar de Prevención del mantenimiento realiza aquellas actividades que se dan durante la fase de diseño, construcción y puesta a punto de los equipos, con el objeto de reducir los costes de mantenimiento durante su explotación. Las técnicas de prevención del mantenimiento se basan en la teoría de la fiabilidad, esto exige contra con buenas bases de datos sobre la frecuencia de averías y reparaciones. El pilar de Áreas Administrativas se basa en que departamentos como planificación, desarrollo y administración no producen un valor directo como producción, pero facilitan y ofrecen el apoyo necesario para que el proceso productivo funcione eficientemente, con los menores costes y la mayor calidad. El pilar de Formación intenta mejorar las habilidades y las competencias técnicas de acuerdo con cada función de trabajo en la fábrica, da soporte a todos los pilares, identifica que formación necesitan las personas desarrollando las habilidades, conocimientos y actitud conforme a los objetivos. Para el pilar de Seguridad y Medioambiente la formación en habilidades de percepción es la base de la identificación de riesgos ya que el personal formado profundamente en el equipo asume mayor responsabilidad por su salud y seguridad. La práctica de los procesos de TPM crea responsabilidad por el cumplimiento de los reglamentos y estándares lo que disminuye las pérdidas y mejora la productividad


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Figura 9. Descripción de cada uno de los pilares del TPM


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3.1.5 La mejora del rendimiento de la línea Esta es una función por la que TPM involucra a todas y cada una de las personas de la organización en cuestión, desde los operarios hasta la organización de la misma. La mejora del rendimiento de la línea significa ahora lograr la utilización optima de la misma. Para ello será necesario eliminar todo tipo de pérdidas que en ella puedan tener lugar, perdidas que podríamos resumir en 6 tipos fundamentales:

1- Perdidas por averías 2- Perdidas por cambios de formato y puestas a punto

3- Perdidas por microparos 4- Perdidas por arranques y paradas

5- Perdidas por baja velocidad o capacidad reducida 6- Perdidas por defectos en la calidad y retrocesos

Si se consigue eliminar cada una de estas pérdidas del equipo se conseguirá lo que se denomina la máxima eficacia global de los equipos y a su vez de la línea; índice conocido en la fábrica como OPI (Operational Performance Indicator).

La eliminación de la totalidad de las perdidas esta mas allá de la

involucración y habilidad de un único departamento de la organización. Es por eso que el TPM es una filosofía fundamentalmente operacional, que desarrolla un programa en el cual deben tomar parte todos los departamentos que, de alguna forma, tengan que ver con los equipos

OEE = Disponibilidad% * Tasa de Producción% * Tasa de Calidad%

En la Disponibilidad entraran las perdidas por averías y las perdidas por cambio de formato y puesta a punto. En la Tasa de Producción entraran las perdidas por microparos, las perdidas por arranques y paradas y las perdidas por baja velocidad. Finalmente en la Tasa de Calidad entraran las perdidas por defectos en la calidad y reproceso y las perdidas por defecto en puesta en marcha

OPI = Eficacia% * Eficiencia%

En la eficacia interfieren las perdidas por averías, cambios de formato y puesta a punto y arranques o paradas. En la eficiencia intervendrán las perdidas por microparos, baja velocidad, defectos de calidad y reproceso y, por último, defectos en puesta en marcha


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3.2 Diseño de indicadores de rendimiento.OPI 3.2.1 Definición Las siglas OPI significan “One Performance Indicator”, el cual, es un ratio que indica la utilización de recursos y del rendimiento. En una línea de envasado de cerveza el OPI está limitado a los tres principales procesos:

- Cervecería: OPI basado en horas

- Bodega: Su utilización está basado en el rendimiento (hl)

- Envasado: OPI basado en horas

Línea de botellas

Línea de latas

Línea de barriles

Líneas especiales

Figura 10. Desglose del OPI de una línea

Unused

time

Change

over

time

-No Order No Activity

- Idle time

- “Extra” cleaning, training, meetings

- Speeds less than nominal capacity

- Minor stops (< 5 minutes)

- Maintenance by teams

- Cleaning

- Training

- Meetings

- Start-up / Run-out

- Meals

- Test runs

-Set-up and

equipment adjustment

- Breakdowns (> 5 minutes)

- All quality defects

including products on hold

Theoretical Prod. Time =

good product / nom.capacity

- Shift system

- Nights & Weekends

unmanned

- Holidays

Eff

icie

ncy

Pre

para

tio

n

Qu

ality

Pe

rform

an

ce

Av

aila

bility

Good product or

Theoretical

Production time

Reject &

rework

Speed

losses &

minor stops

Production time

Planned

downtime

Non-team

Maint.Operating working time

Team

ma

int.

ratio

.

NONAEffective working time

Lab

ou

r.P

lan

.Eff

.

- 3rd party maintenance

- non-team maintenance

OP

IOP

I NO

NA

Eff

ectiv

ity

External

stops

- External caused stops (no beer, no utility, ..)

Manned time

Total time

Actual product ion t ime

Break

down

time

Operating time

Available production time

BCS

input

Lin

e p

erf

orm

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-No Order No Activity

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- “Extra” cleaning, training, meetings

- Speeds less than nominal capacity

- Minor stops (< 5 minutes)

- Maintenance by teams

- Cleaning

- Training

- Meetings

- Start-up / Run-out

- Meals

- Test runs

-Set-up and

equipment adjustment

- Breakdowns (> 5 minutes)

- All quality defects

including products on hold

Theoretical Prod. Time =

good product / nom.capacity

- Shift system

- Nights & Weekends

unmanned

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- 3rd party maintenance

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Total time

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3.2.2 Composición del OPI En la figura antes expuesta se puede observar perfectamente todas las distintas partes de las que consta el OPI de la línea, las cuales paso a explicar a continuación: 1. Tiempo Total (Total time): Es el número total de horas disponibles que se dan en un periodo definido 2. Tiempo de Manejo (Manned Time): Es el tiempo que nos queda cuando al tiempo total le quitamos el tiempo en el que no está programado que se produzca (Unused Time). Este tiempo sin uso de la línea podría darse debido al cambio de sistemas de la línea, a que podría estar establecido que las noches y los fines de semana la línea estuviese parada o finalmente por vacaciones. Podría darse que este tiempo fuese exactamente el mismo que el tiempo total debido a que la línea no tuviese establecido ningún tiempo sin uso de la línea. 3. Funcionamiento Tiempo de Operación (Operating working time): No se cuenta el mantenimiento realizado por otros. Las posibles causas de esta diferencia con el anterior se deberán al “Non-Team Maintenance” que se deberá al mantenimiento a terceros o a sin equipos de mantenimiento 4. Efectividad Tiempo de Operación (Effective Working Time): Esta excluida la NONA (sin actividad ni operación) que será cuando el equipo esté realizando algo más que su trabajo normal (limpiezas extra, entrenamientos, reuniones) la cual no sería realizada si hubiese pedidos o trabajos por cumplir 5. Disponibilidad Tiempo de Operación (Available Production Time): No se contaran los cambios de formato (Changeover) ni las paradas planificadas (Planned Downtime) que podrían darse por el mantenimiento de equipos, limpieza, entrenamiento, reuniones, comidas, etc. 7. Tiempo de Operación Actual (Actual production Time): Aquí no se cuentan las paradas debidos a razones externas como podría ser que no hubiese cerveza disponible, que no tuviéramos cajas para envasar, etc. 8. Tiempo de Operación (Operating time): No se contaran las averías, que serán los paros con duración mayor o igual a dos minutos 9. Tiempo de Producción (Production Time): Aquí no contaremos las microparadas (paradas de menos de 5 minutos) y perdidas de velocidad 10. Tiempo de Producción Teórica (Theorical Production Time): Es el producto producido basado en los ciclos de tiempos normales (en cervecería el acorde con su receta) o en las capacidades nominales (llenadora, velocidad por tipo de botella) 11. Rechazo y Reelaborar (Reject & Rework): Son todos los defectos de calidad después de la llenadora. Es el tiempo que la línea a producido defectos de calidad funcionando a su capacidad nominal


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3.2.2.1 MTBF y MTTR

MTBF (Mean Time Between Failures) es el tiempo medio entre fallos consecutivos en el equipo o línea.

MTTR (Mean Time To Repair) es el tiempo medio necesario para restablecer las condiciones de operación después del fallo.

3.2.3 Calculo de Ratios

Se dispone de diferentes formas de obtener el indicador OPI (todas son equivalentes):

1. OPI = Theoretical Production time/ Manned time

2. OPI = Availability * Performance * Quality

3. OPI = Effectivity * Efficiency

4. OPI = Team Maint. Ratio * Labour Planning Efficiency * OPI NONA

Donde el OPI NONA se calcula como:

OPI NONA = Preparation * Efficiency

OPI NONA = Theoretical Production Time / Effective Working Time

Donde: Theoretical Production Time = Good product / Nominal capacity Efficiency = Theoretical Production time/ Available production time Effectivity = Preparation * Labour Planning Efficiency * Team Maintenance ratio Effectivity = Available production time/ Manned time. Preparation = Available production time / Effective working time Labour Planning Efficiency = Effective working time /Operating working time Team Maintenance ratio = Operating working time/ Manned time Line Performance = Theoretical Production time / Actual Production Time Asset Utilization = Theoretical Production time / Total time = OPI * Utilization Utilization = Manned Time / Total time Change-over down time ratio = Change-over time / (Available Production time + Change-over time)


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Manned time = Actual production + External stops + Planned down + Change-over + NONA + Non-team Maintenance Manned time = Total time – Unused time Quality = Good product / (Good product + Reject & rework) Quality = Theoretical Production time / Production time Performance = Production time / Operating time Availability = Operating time / Manned time MTTR = Mean Time To Repair MTTR = Sum of all Breakdown times / number of breakdowns MTBF = Mean Time Between Failure MTBF = Sum of all up-times / number of breakdowns MTBF = Operating Time / number of breakdowns MTBF = (Available Production time – Sum of all Breakdowns-Sum External) / number of breakdowns AT = Technical Availability AT = MTBF / (MTBF + MTTR)

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