SMED (Reducción de los tiempos de cambio)

¿Qué es el SMED?

SMED: Single-Minute Exchange of Die
Exchange of Die: “cambio de prensa”
Single-Minute: “1 dígito de minutos”, es decir, menos de 10 minutos.

SMED reduce drásticamente los tiempos de cambio en los medios de producción, haciendo al tiempo que la preparación sea más simple, segura y fiable.

Conceptos a tener en cuenta:

• Tiempo de cambio: tiempo desde que se fabrica la última pieza del producto saliente hasta la primera pieza OK del producto entrante. Por tanto, durante el tiempo de cambio la máquina está parada.
• Preparación: operaciones necesarias para el cambio. Toda preparación es desperdicio (MUDA), ya que no aporta valor para el cliente.
• Preparación interna: operaciones de la preparación que sólo pueden realizarse con máquina parada.
• Preparación externa: operaciones de la preparación que pueden realizarse con la máquina en marcha.

¿Para qué sirve el SMED?

El tiempo de cambio es improductivo, cuanto más corto mejor.
Aumentar la fiabilidad del cambio reduce el riesgo de defectos y averías.

La reducción del tiempo de cambio puede aprovecharse de dos maneras:

• Para incrementar OEE y Productividad (mantenemos frecuencia de cambio y tamaño de lotes)
• Para reducir el stock en proceso (incrementamos la frecuencia de cambio y reducimos el tamaño de lotes)

Desde el punto de vista del Lean Manufacturing siempre nos interesará reducir el stock.
Respecto al incremento del OEE y Productividad, su importancia será tanto mayor cuanto más justa sea nuestra capacidad para satisfacer la demanda del cliente.

¿Cómo funciona el SMED?

En 1969 el Dr.Shigeo Shingo definió los fundamentos del SMED reduciendo el tiempo de cambio de una prensa de 1000 toneladas de 4 horas a 3 minutos, de ahí lo de “menos de 10 minutos”.

No necesariamente debemos aspirar a reducir cualquier tiempo de cambio a meno de 10 minutos, aunque sí debe ser un objetivo ambicioso que nos haga replantearnos el proceso de raíz.

Hay diversas formas de aplicar SMED, si bien en esencia pasa por las siguientes fases:
1º Fijar un objetivo
2º Observar la preparación e identificar necesidades
3º Preparar los medios necesarios
4º Documentar la situación inicial
5º Analizar la situación inicial
6º Concretar contramedidas
7º Implantar contramedidas
8º Documentar la situación mejorada
9º Analizar la situación mejorada
10º Documentar nuevas instrucciones de preparación y formar al personal
11º Realizar seguimiento

1º Fijar un objetivo

La reducción del tiempo de cambio no es el fin en sí,  sino el medio para conseguir algo.
¿Qué queremos conseguir?
¿Cuánto hay que reducir el tiempo de cambio para conseguirlo?

En cualquier caso el objetivo debe ser ambicioso para eliminar ideas preconcebidas y conseguir una mejora radical.

Objetivo típico es pasar de horas a minutos permitiendo la fabricación de pequeños lotes de diversos productos con stocks intermedios reducidos.

Reducir el tiempo de cambio puede:
Incrementar el OEE
Incrementar la Productividad
Mejorar la Calidad
Mejorar la Seguridad
Mejorar la Motivación
Simplificar las instrucciones de la preparación

2º Observar la preparación e identificar necesidades

Conocer el producto.
Conocer la operación.
Conocer la máquina.
Conocer la distribución en planta (layout)
Conocer las instrucciones de la preparación.
Obtener datos históricos de los tiempos de preparación (estos datos serán sólo útiles si la situación en la que se tomaron es comparable a la actual)
Observar la preparación.

Frecuentemente la preparación no se hace como indican las instrucciones, pero no pretendamos cambiar nada en este punto. La situación inicial es la preparación real, no la que debería ser según las instrucciones.

3º Preparar los medios necesarios

Crear un equipo, formarlo y dotarle de medios.

El equipo:

• Persona/s con experiencia en la preparación
• Persona/s con capacidad para hacer modificaciones técnicas
• Persona/s con capacidad para hacer modificaciones organizativas

Y en función de la necesidad:
- Persona/s con conocimientos de Diseño, Compras, Calidad, Seguridad, etc.

Los medios:

• Video. Lo más recomendable en la toma de datos es la grabación de la preparación en video. Normalmente el nivel de detalle necesario en la observación no exige usar más que una cámara de fotos digital en modo video, tarjeta/s con memoria suficiente y baterías de recambio.
• Calculadora.
• Plano de la distribución en planta en tamaño manejable.
• Lugar de reunión con ordenador, proyector y teléfono.

Se debe informar a todos los implicados de qué se va a hacer en su área y cuando.
Se debe predisponer a los mandos para obtener todo el apoyo necesario.

4º Documentar la situación inicial

Grabar en video. Es recomendable no parar la grabación aunque haya paradas prolongadas por descansos o ausencia del personal, así será más sencillo documentar los resultados.

• Inicio de grabación: tras fin de fabricación de última pieza de producto saliente
• Final de grabación hasta inicio de fabricación de primera pieza OK (si la máquina no extrae una pieza OK, seguimos dentro de la preparación)(en otros casos, la comprobación de la calidad de la primera pieza fabricada puede ser la última operación de la preparación)

Anotar o comentar directamente durante la grabación del video las observaciones sobre:

• qué ocurre
• problemas
• (soluciones) (Está bien comentar soluciones, pero dedicar mucho tiempo a esto cuando el análisis aun no ha finalizado puede ser una pérdida de tiempo)

Realizar el Diagrama Spaghetti:
Una persona estará encargada de ir trazando sobre plano TODO el recorrido del operario durante la preparación.
El aspecto final del diagrama es frecuentemente el de un plato de spaghetti.
Se podrá medir la distancia total recorrida y se extraerán conclusiones que permitirán reducirla.

5º Analizar la situación inicial

Ver el video en grupo e ir creando una tabla (Excel) con los datos:

1. Operación
2. Momento de finalización
3. Duración
4. Clasificación Interna / Externa
5. Contramedida
6. Notas

1. Operación

Describir la operación
(La descripción correcta de un problema contiene gran parte de la solución)

2. Momento de finalización

Obtenerlo del video

3. Duración

Calcularlo a mano o mediante fórmula en Excel

4. Clasificación Interna / Externa

Interna: necesariamente con máquina parada
Externa: puede realizarse con máquina en marcha (se seguirá realizando si es necesaria, pero no dentro del tiempo de cambio)

En medios manuales o semiautomáticos, externalizar operaciones frecuentemente implica necesitar personal adicional, ya que tienen lugar dos actividades simultáneas:

• Ejecutar la preparación externa
• Operar la máquina

Debemos  considerar preparación externa:

• Transporte de material.
• Acopio de útiles y herramientas.
• Precalentamiento de moldes
• otros…

5. Contramedida

¿Qué podemos hacer con esa operación?

• Eliminarla (porque es realmente innecesaria o podemos hacerla innecesaria ¹, o bien porque es externa o podemos hacerla externa ²)
• Reducirla
• Combinarla con otra
• Reordenarla (realizarla en otro momento)

¹ por ejemplo, modificamos un elemento de la máquina haciéndolo válido para distintos productos, eliminamos la necesidad de cambiarlo. También podemos eliminar: búsquedas, esperas, desplazamientos innecesarios, etc.

² por ejemplo, operaciones realizadas en el tiempo de cambio que podrían haberse hecho mucho antes, cuando la máquina seguía en marcha.

6. Notas

Observaciones necesarias para interpretar los datos.

Al finalizar esta fase tendremos:

• Video de la preparación.
• Diagrama Spaghetti con la distancia recorrida calculada.
• Documentada la descripción de las operaciones.
• Lista de operaciones pueden convertirse en externas.
• Lista de operaciones que pueden eliminarse, reducirse, combinarse o reordenarse.

6º Concretar contramedidas

Se toman los datos del análisis y se definen acciones concretas sobre las operaciones.
Esta fase puede requerir la participación de personal especializado o con autoridad que exceda a la del equipo (debe preverse en la medida de lo posible)

Típico error es enzarzarse en una interminable discusión de posibles soluciones.
Marcamos el final de la definición de soluciones y pasamos a la acción. De hecho la acción nos dará respuestas que en una sala de reuniones no obtendremos jamás.

7º Implantar contramedidas

Definir es definir, ejecutar es ejecutar.
El ejercicio debe continuar, por lo que las contramedidas deben implementarse en muy corto plazo.
En caso de que haya contramedidas que no puedan implantarse antes de seguir a delante, habrá que simularlas de algún modo para evaluar su efecto sobre el conjunto de la preparación.

Al finalizar esta fase tendremos:

• Contramedidas implantadas
• Simulaciones o medidas provisionales sobre contramedidas que no han podido implantarse

8º Documentar la situación mejorada

Se procede aquí de manera idéntica al paso 4, con especial atención al efecto de las contramedidas.

9º Analizar la situación mejorada

Comparamos mejoras conseguidas y expectativas.
En la medida en que dispongamos de recursos podremos volver a:
concretar contramedidas à implantar contramedidas à  documentar la situación mejorada à analizar la situación mejorada…pero cuidado, llegará un momento en que los resultados no compensen el esfuerzo, y por ello debemos seguir el principio de: “más vale una solución parcial hoy, que una solución total que nunca llega”

10º Documentar nuevas instrucciones de preparación y formar al personal

No sólo queremos que la preparación sea rápida y fiable, sino que también “la pueda hacer cualquiera”. No debemos quedar a expensas de la destreza de los operarios.

Las instrucciones y ayudas visuales de la preparación deben:

• ser gráficas
• asociar los útiles, herramientas de la preparación a cada producto entrante (de modo que sepamos qué necesitamos antes de empezar)
• asociar los parámetros de la preparación a cada producto entrante (indicadores, niveles, valores numéricos, etc.)

11º Realizar seguimiento

Registrar los tiempos de cambio.
Normalmente no cabe esperar mejoras drásticas inmediatas. Es normal que aparezcan problemas que nos desvíen del objetivo en los primeros cambios.
Habrá que mantener el seguimiento en la medida que la estabilización de resultados lo requiera, y por supuesto actuar inmediatamente sobre la causa de las desviaciones.

Saquemos provecho a la nueva situación: reduzcamos el tamaño de los lotes. Con tiempos de preparación suficientemente bajos no estaremos a expensas de la teoría del “lote económico”.

Mientras lo necesitemos, no dudemos en volver a aplicar SMED en el mismo área, si bien tras la estabilización de la situación anterior.

En resumen, el secreto del SMED radica en:

• Asegurar que sólo paramos la máquina para la preparación interna.
• Convertir preparación interna en externa.
• Simplificar al máximo la preparación interna.

MANUFACTURA CELULAR, CHAKU-CHAKU (línea flexible en U)

“Chaku” es un término japonés que quiere decir “carga”, por lo que chaku-chaku viene a significar carga-carga, en el sentido de cargar y descargar piezas en un proceso productivo.

Chaku-chaku es un concepto de célula de fabricación en el que los equipos se disponen ordenadamente en forma de “U” y el operario va sucesivamente descargando y cargando cada uno de ellos moviendo las piezas a lo largo de toda la línea.

Para hacer funcionar una línea chaku-chaku es preciso tener en cuenta que:

• El operario debe ser polivalente (capaz de hacer funcionar distintos tipos de máquinas)
• Al ser flujo continuo, cualquier paro en una máquina provoca un paro de toda la línea
• Las máquinas deben ser semiautomáticas (aunque es posible intercalar operaciones manuales)
• las operaciones deben tener una duración aproximada igual o menor al tiempo que el operario (u operarios) tarda en hacer un recorrido completo.

En una línea chaku-chaku no tiene sentido utilizar máquinas sofisticadas para fabricar a gran rapidez, ya que el tiempo de ciclo será relativamente largo, y las esperas por parte de las máquinas no aportan valor. Es por esto por lo que se considera que este tipo de líneas requieren inversiones relativamente bajas.

Ventajas de la línea chaku-chaku:

1. se elimina el stock intermedio à plazos de entrega cortos
2. mejora la calidad (detección inmediata de defectos)
3. alta productividad (máximo aprovechamiento del personal)
4. mínima necesidad de espacio
5. Mayor flexibilidad (se puede diseñar para aumentar o reducir la velocidad simplemente variando el número de operarios que la manejan)

Inconvenientes:

1. Requiere gran polivalencia por parte del operario
2. Requiere alto OEE (eficiencia de los equipos de producción)

Requiere tiempos de cambio cortos (el tamaño del lote es igual a 1)