Reducción del tiempo de Setup (SMED) Disertante: Ingeniero Marcos Rodríguez Asesor en Mejoras de...
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Reducción del tiempo de Setup(SMED)
Disertante:Ingeniero Marcos RodríguezAsesor en Mejoras de Productividad
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Setup
Se entiende por Setup o Tiempo de preparación de máquina o Tiempo de alistamiento al tiempo transcurrido desde la fabricación de la última pieza válida de una serie hasta la obtención de la primera pieza correcta de la serie siguiente.
Teniendo en cuenta la definición anterior, es importante destacar que el Setup no es sólo el tiempo de cambio y ajustes físicos de la maquinaria.
Conceptos
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Setup
Ejemplo:El siguiente diagrama representa en el tiempo el caso de una
máquina que procesa productos A y tiene que ser reacondicionada para elaborar productos B. Terminada esta última producción, se debe nuevamente preparar la máquina para procesar unidades de C.
Conceptos
PRODUCTOS A SETUP PRODUCTOS B SETUP PRODUCTOS C
tiempo
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Actividades Industriales
Definición
Símbolo Actividad Resultado predominante
Operación Se produce cuando un objeto esta siendo
modificado en sus características
Inspección Se verifica calidad (por atributo o
variable) y/o cantidad
Transporte Se cambia de lugar o se mueve
Demora Se retrasa el paso siguiente. Es un
almacenamiento temporal
Almacenaje Se guarda o protege
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Proceso
Un proceso industrial es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas.
Definición
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Setup
El Setup no es una actividad industrial que se aplica sobre los productos.
El Setup es una secuencia de tareas para la preparación de máquinas o equipos.
La preparación de máquinas es considerado tiempo improductivo y no agrega valor al producto, es por ello que debe reducirse al mínimo.
Conceptos
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SMED
En gestión de la producción, SMED es el acrónimo de Single Minute Exchange of Die: cambio de herramienta en (pocos) minutos.
Método desarrollado por Shigeo Shingo originalmente para estampado y mecanizado. Puede utilizarse en todo tipo de procesos de manufactura.
Es una técnica que reduce los tiempos de cambio de herramentales y puesta a punto a minutos (menos de 10 min.). Aún cuando no sea posible hacerlo en ese tiempo, reducirá drásticamente la tarea.
Definición
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Distribución de la demanda
Supongamos una empresa que comercializa 10 productos distintos en las cantidades que muestra el siguiente cuadro:
Ejemplo
ProductoDemanda
(unidades)% Item % Demanda
% Demanda Acumulada
A 480 10 48,0 48
B 320 20 32,0 80
C 75 30 7,5 87,5
D 35 40 3,5 91
E 25 50 2,5 93,5
F 20 60 2,0 95,5
G 15 70 1,5 97
H 15 80 1,5 98,5
I 10 90 1,0 99,5
J 5 100 0,5 100
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Distribución de la demanda
Concepto
Diagrama de Pareto de Distribución de la demanda
01020304050
60708090
100
0 20 40 60 80 100
% de Items
% D
eman
da
Acu
mu
lad
a
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Distribución de la demanda
Concepto
El 20 % de los ítems (A y B) representan el 80 % de la ventas.
El 80 % de los ítems restantes tiene una demanda pequeña.
Los lotes de producción deben ser pequeños, de lo contrario contaríamos con grandes niveles de stock de producto terminado lo cual significa capital inmovilizado.
Al trabajar con lotes grandes y altos niveles de stock de producto terminado, la empresa pierde flexibilidad ante los requerimientos de los clientes (ya se le incorporó todo el valor agregado a las materias primas).
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SMED
Ventajas
Cuando los cambios de herramentales pueden hacerse rápidamente, puede producirse en lotes pequeños, lo cual tiene muchas ventajas:
Flexibilidad: las empresas pueden satisfacer las cambiantes demandas de clientes sin necesidad de mantener grandes stocks.
Entregas rápidas: la producción en pequeños lotes significa plazos de fabricación más cortos y menos tiempo de espera para los clientes.
Productividad más elevada: tiempos de preparación y cambios de herramentales más cortos reducen los tiempos de parada de los equipos, lo que eleva las tasas de productividad.
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Producción segmentada
Setup
Conceptos
• Producción nivelada
• Producción en lotes grandes
Setup
Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup Setup
Setup
Setup
Analicemos para una operación específica:
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SMED
Conceptos
Como se mencionó anteriormente el Setup es una actividad improductiva que no agrega valor al producto, por lo tanto debe reducirse al mínimo.
La filosofía SMED propone aprovechar la reducción del tiempo de Setup para:
Producir lotes pequeños Mayor flexibilidad a la demandaMenor plazo de entrega a clientes
Menor capital inmovilizadoMenor deterioro de la calidadMayor condiciones de orden y
seguridad
Reduce stock de SE y PT
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Mercado
Diferenciación
En un mercado sumamente competitivo, una empresa industrial se puede diferenciar de su competencia de varias formas. Sin embargo, existen 3 conceptos claves de diferenciación:
• Calidad
• Precio
• Plazo de entrega
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Producción en lotes pequeños
Supongamos que un cliente realiza un pedido de 20 productos estrella y la empresa decide fabricar sólo la cantidad demandada.
Características importantes
OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5
Setup: 15 min
Top u: 4 min
Ttop: 80 min
TT: 95 min
Setup: 20 min
Top u: 6 min
Ttop: 120 min
TT: 140 min
Setup: 8 min
Top u: 5 min
Ttop: 100 min
TT: 108 min
Setup: 23 min
Top u: 7.5 min
Ttop: 150 min
TT: 173 min
Setup: 18 min
Top u: 4 min
Ttop: 80 min
TT: 98 min
Lote de 20 unidades
Tiempo de fabricación del lote de 20 unidades: 614 minSetup: 84 min
Operación: 530 min
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Producción en lotes grandes
Analicemos ahora el caso en el cual un cliente realiza un pedido de 20 productos estrella, pero la compañía decide fabricar 100 de los mismos.
Características importantes
OP 1 OP 2 OP 3 OP 4 OP 5
Setup: 15 min
Top u: 4 min
Ttop: 400 min
TT: 415 min
Setup: 20 min
Top u: 6 min
Ttop: 600 min
TT: 620 min
Setup: 8 min
Top u: 5 min
Ttop: 500 min
TT: 508 min
Setup: 23 min
Top u: 7.5 min
Ttop: 750 min
TT: 773 min
Setup: 18 min
Top u: 4 min
Ttop: 400 min
TT: 418 min
Lote de 100 unidades
Tiempo de fabricación del lote de 100 unidades: 2734 minSetup: 84 min
Operación: 2650 min
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Producción lotes pequeños vs grandes
Comparativa
Tamaño de lote 20 unidades 100 unidades
Plazo de entrega614 min.(10.2 h)
(1.2 jornada)-
2734 min.(45.6 h)
(5.4 jornada)-
Tiempo total de operación (Ttop)
530 min. 86.3 % 2650 min. 96.9 %
Setup 84 min. 13.7 % 84 min. 3.1 %
Si reducimos el Setupen un 75 %
21 min. 3.4 %
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SMED
¿Dónde comenzar a reducir el tiempo de Setup?
15 10 12 8 15
CCRRecurso con capacidad restringida
CBCuellos de botella
12
[u/h]
Demanda 11 u/h
SMED Aumento del nivel de producción
Reduce stock de SEEl número indica que en 1hora se prepara el equipoy procesan 15 u
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Pasos básicos del Setup
1) Preparación, ajuste y verificación sobre materiales y herramientas.
2) Montaje y desmontaje de cortantes, herramientas y partes.
3) Medición, puesta a punto y calibración.
4) Prueba y ajuste.
Características importantes
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Pasos básicos del Setup
Características importantes
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Estudio del Setup
Procedimiento recomendado
Filmar completamente la actividad.
Preguntar a las personas encargadas:- ¿Qué hacen?- ¿Por qué lo hacen?- ¿Por qué lo hace esa persona?- ¿Por qué se hace en ese momento?- Etc.
Estudiar los tiempos y movimientos involucrados en cada paso del setup.
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Metodología
Implementación de SMED en 3 pasos
1) Separar actividades en Setup interno y externo.
- Solo este paso puede reducir el tiempo entre un 30 % a un 50 %.
- Se entiende por setup interno a aquellas actividades que se llevan a cabo exclusivamente cuando la máquina o equipo se encuentra detenido.
- El setup externo corresponde a aquellas actividades que pueden realizarse con la máquina en marcha (en plena producción).
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Metodología
Implementación de SMED en 3 pasos
Preparación Externa Preparación Interna
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Metodología
Implementación de SMED en 3 pasos
Ejemplo 1 - Fangio en boxes F1
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Metodología
Implementación de SMED en 3 pasos
Ejemplo 2 - Fittipaldi en boxes F1
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Metodología
Implementación de SMED en 3 pasos
Ejemplo 3 - Alonso en boxes F1
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Metodología
Implementación de SMED en 3 pasos
2) Convertir Setup interno en externo.
- Con la aplicación de primer y segundo paso se puede lograr reducciones del tiempo de setup del orden del 75 %.
- Se debe encontrar la manera de convertir setup interno en externo, mediante estudio del método de trabajo y la estandarización.
3) Mejorar todos los aspectos vinculados a la actividad del setup.
- Mejorar ajustes, dispositivos, registros, etc.
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Metodología
Implementación de SMED
Producto A
Producto BProducto A
Producto BProducto A
Producto B
Interna Externa Interna Externa Interna
Interna
Interna
Fase
0 Fase Mixta
2 Fase Traspaso
3 Fase Mejora
1 Fase División
Separación interna/externa
Transferencia Interna - Externa
Minimización de preparación interna y externa
Producto A
Interna
Producto B
Externa Externa
ExternaExterna
Externa Externa
30 a 50 % de reducción
90 % de reducción
75 % de reducción
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Metodología
Implementación de SMED
1. Anticipar las1. Anticipar lascondiciones decondiciones deOperaciónOperación
2. Estandarizar2. Estandarizar
EEXXTT
IINNTT
1. Check-lists1. Check-lists
2. Función2. FunciónVerificaciónVerificación
3. Mejorar3. Mejorartransporte ytransporte yherramientasherramientas
Situación Anterior
No están diferenciados
Setup Interno del Externo
Etapa 1
Separar
Setup Interno
del Externo
Etapa 2
Convertir
Setup Interno
en Externo
Etapa 3
Mejorar Setup
Interno y
Externo
1. Mejorar1. Mejoraralmacenajealmacenajey gestióny gestiónde partes yde partes yherramientasherramientas
1. Operaciones1. Operacionesen paraleloen paralelo
2. Fijaciones2. Fijacionesrápidasrápidas
3. Eliminar3. Eliminarajustesajustes
4. Automatizar4. Automatizar
EXTEXT
INTINT
EXTEXT
INTINT
EEXXTT
IINNTT INTINT
EXTEXT
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
En este paso se utilizan:
Check-list.
Función Verificación o Control de uso y desgaste.
Mejoras en el transporte de herramentales y partes.
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Check-list
El uso de Check-list permite controlar que todos los ítems necesarios, operarios e información estén donde deben estar. Hacer esto antes de comenzar evita errores y pruebas posteriores.
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Check-listCheck-list de Operación Equipo: Línea C Empacado Funcionamiento: Cambio de matriz de 3,5 lb.Fecha: 15/05/02
Empleados entrenados para la operación y el seteo (se necesitan 2 personas)
Juan R. P José M.
P Pedro B. Pablo B.
Herramientas que necesitan
P Elevador automático
P Malacate
Carreta rodante -
Partes que necesitan
P Plato ascensor - 3,5 lb.
P Plato de compresor - 3,5 lb.
P Alimentador del gotero - 3,5 lb.
P Manga de vacío, los trapos, el cepillo para la limpieza
Procedimiento de operación normal a seguir
P SOPA 001 (el cambio) P SOPA 003 (la limpieza)
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Función Verificación
La función Verificación avisa sobre la necesidad de realizar reparaciones antes del próximo cambio.
Consiste en un control de uso y desgaste de herramientas y/o partes.
La falta de verificación anterior puede inducir a fallas en el setup interno.
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Función Verificación
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Mejoras en el transporte de herramentales y partes
Para acortar el tiempo de Setup interno se debe planificar también el transporte de las partes necesarias durante el Setup externo y no mover el herramental retirado de máquina hasta que la misma se encuentre nuevamente en funcionamiento.
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Mejoras en el transporte de herramentales y partes
ANTES DE LA MEJ ORA
Matriz Nueva
Matriz Vieja
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Metodología
Paso 1: Separar actividades en Setup interno y externo
Mejoras en el transporte de herramentales y partes
DESPUES DE LA MEJ ORA Matriz
Nueva
Matriz Vieja
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Metodología
Paso 2: Convertir Setup interno en externo
Recomendaciones:
Revisar los propósitos y funciones de cada actividad del Setup actual.
Pensar en todo lo que se puede hacer mientras la máquina esta funcionando.
La clave para tener éxito es pensar al Setup interno como si se lo viera por primera vez.
Olvidarse de viejos hábitos y creencias para pensar en cambios (examinar con espíritu crítico).
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Metodología
Paso 2: Convertir Setup interno en externo
En este paso es conveniente:
Anticipar las condiciones de operación.- Precalentamiento- Premontaje- Utilización de un banco de reglaje previo- Etc.
Estandarización.- Realizar un estudio del método de trabajo, analizar
detalladamente cada una de las actividades y estandarizar el setup.
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
En este paso se procede a reducir tanto el Setup interno como el externo.
Externo: por lo general incluye mejoras en el almacenaje y transporte de partes y herramientas, organizadas y listas para la próxima actividad.
Interno: resulta de la aplicación de 4 técnicas.
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
1) Empleo de actividades en paralelo, por ejemplo dividiendo las mismas entre 2 trabajadores, uno a cada lado de la máquina en forma segura.
Para el estudio de actividades en paralelo es muy común el empleo de Diagramas de Actividades Múltiples o también denominado Diagrama Hombre Máquina.
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
El diagrama de actividades múltiples es un diagrama en el que se registran las respectivas actividades de varios objetos de estudio (operarios y máquinas) según una escala de tiempos común para mostrar la correlación entre ellos.
Como puntos más destacados, mediante la aplicación de este diagrama se pueden visualizar:
• Las interferencias.• La distribución de las cargas de
trabajo.
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
2) Uso de ajustes rápidos accionados con mínimo esfuerzo y rápida apertura y cierre.
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
3) Reducir el tiempo de pruebas y ajustes empleando:
- Marcado de líneas de centro y planos de referencia visibles.
- Colocación de dispositivos de usos múltiples.
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Metodología
Paso 3: Mejorar todos los aspectos vinculados al Setup
4) Automatización de ciertos procesos.
- Se debe considerar luego de haber agotado la aplicación de todas las técnicas precedentes.
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Implementación de SMED
Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA
Introducción
La empresa fabrica y comercializa resortes de suspensión para automóviles. El arrollado es la etapa principal del proceso de fabricación de un resorte. El tiempo que se requiere para realizar el cambio de un modelo a otro de resorte determina en gran medida la eficiencia de todo el proceso productivo.
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Implementación de SMED
Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA
Situación inicial
Se enfoco el trabajo en la máquina que arrolla el 70 % de los resortes producidos (AG2).
El cambio de modelo se realizaba en promedio una vez al día.
Se trabajaba en lotes grandes, no inferiores a 500 resortes.
Esto generaba enormes volúmenes de existencias en stock de producto terminado y consecuentemente:
- Alta inmovilización del capital invertido- Utilización ineficiente del espacio productivo- Costos diversos derivados del mantenimiento del almacén- Riesgos de deterioro físico de los productos- Obsolescencia, etc.
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Implementación de SMED
Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA
Resultados
Se redujo el tiempo de preparación de máquina de 18 minutos a menos de 6 minutos.
El tamaño de lote de producción promedio se redujo a menos de 50 resortes.
La frecuencia de cambios de núcleo se incrementó de 1 a 8 cambios promedio por día.
Se redujeron drásticamente las existencias en stock.
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Implementación de SMED
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Implementación de SMED
Caso práctico 1 - Empresa: Aniceto Gómez SA
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Implementación de SMED
Caso práctico 2 – Empresa productora de electroventiladores
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Implementación de SMED
Caso práctico 2 – Empresa productora de electroventiladores
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Implementación de SMED
Caso práctico 2 – Empresa productora de electroventiladores
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Implementación de SMED
Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos
250
95
50 5955 55
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50
100
150
200
250
300T
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Año 2008
Tiempo Set up Bomben Pomos de Aluminio
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Implementación de SMED
Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos
VIDEO – Caso 3
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Implementación de SMED
Caso práctico 3 – Empresa fraccionadora de productos cosméticos
(250 min – 55 min)% Reducción de Setup = x 100 = 78 % 250 min
Cálculo 195 min x 65 pomos x 0.40 $ x 12 setup 60840 $
Económico setup min pomo mes mes
= =
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SMED
Conclusión
El Cambio Rápido (SMED) es más que una serie de técnicas, es un asunto fundamental para la Mejora.
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Av. Colectora General Paz 5445(1650) San MartínBuenos Aires, Argentina47246200/6300 int. [email protected]
Octubre 2011
Muchas gracias por su atención