Cambio rápido de moldes, una forma de ser más competitivo

En el cambiante entorno de la competitividad encaja muy bien el refrán que dice que los peces más rápidos se comen a los más lentos (antes se decía que los más grandes se comen a lo más pequeños). De este pensamiento surgen cuestionamientos acerca de cómo los industriales administran las empresas y sobre qué prácticas de compañías líderes en el mundo podrían implementarse. Justamente, la necesidad y la búsqueda permanente del mejoramiento es la base de la filosofía del Kaizen, una metodología que ha le entregado excelentes resultados a Toyota, una compañía con uno de los niveles de productividad más altos del mundo. Es allí donde nacieron hace ya poco más de 30 años estrategias para alcanzar altos niveles de excelencia en la producción, y que hasta hace poco han empezado a captar la atención de los gerentes en países latinoamericanos.

El inicio de la estrategia

Con los típicos problemas que aún hoy enfrentan nuestras empresas, Toyota (pez pequeño) comenzó una nueva era después de la Segunda Guerra Mundial. Taiichi Ohno, creador del TPS (Toyota Production System), visitó varias fabricas de Ford (pez grande) en Estados Unidos con el ánimo de aprender del mejor, pero durante su travesía se dio cuenta de que nada de lo que había visto podía ser aplicado en Japón. Ohno sabía que el mercado japonés exigía variedad de modelos y Toyota no tenía capital suficiente para manejar grandes inventarios, lo cual hacía imposible fabricar grandes lotes de vehículos como lo hacía Ford con su estrategia de producción en masa. Fue entonces cuando le encargó a uno de sus mejores ingenieros, Shingeo Shingo, resolver el paradigma de que los grandes lotes son más económicos de producir porque requieren menos cambios.

La lógica dice que los cambios cuestan dinero por el tiempo que toma llevarlos a cabo. Por eso la estrategia de producción apunta a reducirlos al máximo. Sin embargo, Shingo encontró que se pueden obtener lotes pequeños que dan flexibilidad a la producción sin incurrir en sobrecostos. Fue entonces cuando surgió una forma para reducir el tamaño de los lotes sin perder dinero en el intento. Se trata de una técnica ahora conocida como SMED (de sus siglas en inglés Single Minute Exchange of Die). El objetivo del SMED es lograr cambios de herramienta en menos de 10 minutos a través de la simplificación del proceso.

Normalmente, en la industria del plástico un cambio puede tomar horas antes del SMED y sólo varios minutos una vez se haya aplicado la técnica. Créalo o no el SMED realmente funciona y si usted no está dispuesto a aplicarlo, tal vez su competencia ya lo esté haciendo. Es cuestión de voluntad y de visión gerencial. Toyota es hoy el mayor vendedor de automóviles del mundo con utilidades que son la envidia de los grandes productores en este negocio.

¿Cómo implementar el SMED?

El primer concepto clave que se debe aprender antes de hacer un SMED es que el tiempo de cambio es aquel que transcurre desde la última pieza buena de una corrida de producción hasta la primera pieza buena de la siguiente corrida. Hay que tener en cuenta que el tiempo de cambio no se reduce con el fin de producir más sino para reinvertir el tiempo ahorrado en alistamientos más frecuentes a fin de reducir el tamaño de los lotes.

El SMED está basado en cuatro pasos que se deben seguir rigurosamente en orden y con la asesoría de un experto al menos para los primeros intentos.

 

Paso cero: Analizar la situación actual

 

El paso cero consiste en analizar la situación actual del cambio. Probablemente ni siquiera se sabe con certeza cuanto es el tiempo real que está tomando hacer un cambio. Así mismo en el paso cero se pueden encontrar situaciones de oportunidad como:

• Los productos terminados se trasladan al almacén con la máquina parada.
• El siguiente lote de materia prima se trae del almacén con la máquina parada.
• Las cuchillas, moldes y/o matrices no están en condiciones de funcionamiento.
• Algunas partes que no necesitan que se lleven cuando la máquina todavía no está funcionando.
• Faltan tornillos y algunas herramientas no aparecen cuando se necesitan durante el cambio.
• El número de ajustes es muy elevado y no existe un criterio en su definición.

Se recomienda usar video para registrar todas las actividades ejecutadas durante el cambio en la hoja de tiempos, con el fin de poder encontrar donde se está perdiendo tiempo. Así mismo, esta evidencia puede ser mostrada a los implicados para que sean ellos mismos los que puedan detectar oportunidades de mejora. Si el cambio es superior a 2 horas es mejor tomar nota de las actividades directamente en la hoja de tiempos (Figura 1).

Al mismo tiempo que es filmada la operación, se procede a construir el diagrama spaghetti, basados en un plano a escala de la instalación en donde se realizan las actividades del cambio. En el DiagramaSpaghetti (Figura 2) se dibuja sobre un plano el recorrido que realiza la persona durante el cambio, midiendo las distancias en pasos. La mayor fuente de pérdida de tiempo son los desplazamientos innecesarios, así que este será el primer punto de arranque para el mejoramiento.

Paso 1: Separar lo interno de lo externo

En 1950 Shingeo Shingo encontró que el tiempo de cambio está compuesto por una mezcla de actividades internas y externas. Estas deben separarse para poder empezar el proceso de mejora. El entendimiento de las diferencias entre una actividad interna de una externa es fundamental en el SMED. Típicamente una actividad interna es aquella que requiere la máquina parada para poderse realizar. Del otro lado una actividad externa puede realizarse mientras la máquina está en funcionamiento. La tabla 1 muestra una lista de actividades típicas en el proceso de cambio que han sido clasificadas de acuerdo con el criterio anterior.

Basados en la información recolectada en el paso anterior se procede a separar las actividades externas de las actividades internas. Una buena idea para evitar que las tareas externas se vuelvan internas es planear los cambios, de tal manera que al principio del turno, se sepa a qué hora será necesario realizar qué cambio, en qué máquina y a qué producto. Planificar las siguientes tareas reduce el tiempo de cambio y supone un punto de partida importante:

• El orden de las operaciones
• Cuándo tienen lugar los cambios
• Qué herramientas y equipamiento es necesario
• Qué personas intervendrán
• Los materiales de inspección necesarios

Un punto clave en este paso es la eliminación de las búsquedas de todo tipo. En muchas empresas han diseñado un carro para cambios asegurando que todo lo necesario para el proceso de cambio se encuentra organizado y al alcance de la mano. También es muy importante diseñar una lista de chequeo para asegurar que todo esté disponible y en buen estado antes de parar la máquina. Recuerde que en este paso deben ser eliminados los movimientos innecesarios alrededor de la máquina usando lo encontrado en el Diagrama Spaghetti.

Para tener una referencia, en este paso del SMED se debe haber eliminado al menos un 50% del desperdicio de tiempo, en otras palabras, si hizo bien la tarea, el tiempo de cambio debe haberse reducido a la mitad. Hasta aquí normalmente no se requieren grandes inversiones de capital, sino una inversión en tiempo analizando y tomando los correctivos necesarios en el proceso basado en el análisis de la información recolectada.

 

Paso 2: Convertir lo interno en externo

 

El objetivo del paso 2 es la localización de aquellas actividades que pasaron “camufladas” como internas pero luego de un minucioso análisis podemos clasificarlas como externas. Una de las principales fuentes de actividades externas “camufladas” son los ajustes. Imagine que usted tiene que colocar un molde en la máquina y esta actividad obviamente se clasifica como interna. Ahora bien, si se coloca el molde correctamente a la primera vez se tiene una actividad interna “pura” pero si al colocar el molde se tuvieron que hacer varias correcciones en la posición hasta obtener la correcta, esta es una actividad que tiene operaciones de ajuste que por definición son externas.

La clave es simplificar al máximo los ajustes ya que estos se producen cuando no se siguen los estándares y representan entre 50 y 70% del tiempo de cambio interno. Por lo tanto se deben eliminar las operaciones de prueba y error mediante el posicionamiento exacto de las herramientas o moldes teniendo en cuenta que el mejor ajuste es el que no se necesita (Figura 3). En este paso se debe empezar a la elaboración del estándar del proceso de cambio ya que un buen estándar minimiza la posibilidad del error humano que es la causa principal de los ajustes en el cambio.

Como se ve en la figura 3, es muy importante tener controles visuales que faciliten la labor de cambio. El control visual es la mejor herramienta SMED y se basa en la rápida absorción de información para la toma de decisiones correctas en el menor tiempo posible.

 

Paso 3: Optimizar las tareas internas 

 

En los pasos anteriores se han identificado las tareas puramente internas y en este paso se pretende trabajar en su optimización con el fin de acercarnos al objetivo último del SMED. Hasta el momento se recomienda que sea una sola persona la que haga el cambio. En este punto se debe evaluar que tan conveniente sería hacer operaciones en paralelo debido a que estas necesitan más de un operario y ayudan mucho a acelerar algunos trabajos. Esto aplica solo si se tiene una ganancia en productividad o mejora la seguridad de la operación. Por ejemplo, si en su empresa han obtenido tiempos de cambio promedio de 20 minutos y usted decide que con otra persona puede bajar a 10 minutos solo sería productivo si el trabajo de ambas personas logra reducir el tiempo a menos de 10 minutos.

Los tornillos son otra fuente de pérdida de tiempo para el SMED. Siendo apretar y posicionar las dos funciones principales de los tornillos, cada una puede ser reemplazada por dispositivos más funcionales que van con la filosofía SMED. El esfuerzo del tornillo se aplica solo en la vuelta final lo que quiere decir que las demás vueltas son desperdicio. Los tornillos pueden ser eliminados mediante dispositivos de apriete rápido (Figura 4).

Para posicionamiento, se pueden usar pines o topes. En lo posible elimine los tornillos que pueda y si son realmente necesarios sólo aflójelos para retirar el elemento usando agujeros ovalados o arandelas en forma de “U” (Figura 5)

Se debe entrenar a los operarios en una correcta ejecución del cambio y realizar un seguimiento exhaustivo del tiempo que se tarda en hacerlo, de tal forma que fijado un objetivo coherente, este se cumpla y mantenga a lo largo del tiempo. Por eso los estándares, controles visuales y fichas técnicas deben ser plenamente desarrollados por las personas expertas en el cambio.

Es recomendable usar un reloj para controlar el tiempo del cambio en un lugar a la vista cerca de la máquina. El control del tiempo es fundamental para mejorar día a día ya que el operario debe conocer el objetivo y controlar su desempeño. Una vez hecho el cambio es importante graficar la tendencia de los tiempos obtenidos por todos los operarios. Esto permitirá saber en que momento se han estabilizado los tiempos para luego repetir el proceso del SMED nuevamente hasta lograr más mejoras.

Se puede aplicar esta metodología a cualquier máquina o dispositivo que requiera un cambio de color, referencia o herramienta. El ejercicio será realmente enriquecedor y productivo por lo que se puede aplicar utilizando la metodología del evento kaizen (Blitz Kaizen). Esta consiste básicamente en realizar cada paso del SMED en una semana de 5 días. El primer día por la mañana será de capacitación para entender los conceptos teóricos y por la tarde deberá filmar el cambio con el Diagrama Spaghetti para documentar el antes. El día siguiente (martes) debe dedicarse al análisis del video y la información recolectada realizando el paso 1, separando las actividades externas de las internas. Ese mismo día debe intentar un cambio con las mejoras propuestas y filmarlo tomando los tiempos. Para los días 3 y 4 (miércoles y jueves) se deben aplicar mejoras derivadas de los análisis en los pasos 2 y 3, haciendo el último cambio filmado. El último día (viernes) se deben presentar los resultados a la gerencia, mostrando el video del cambio final.

Para que tenga en cuenta algún punto de referencia, las mejores empresas están en promedio de 6 a 8 minutos en el cambio de moldes de termoplásticos con materia prima incluida. Obviamente esto depende del tamaño de la máquina ya que en una mini-inyectora los cambios se hacen en menos de 3 minutos y en una máquina de 150 ton pueden durar hasta 10 minutos. Para motivarse recuerde que: los peces más rápidos se comen a los más lentos.