MANUAL PRÁCTICO DE
DISEÑO DE SISTEMAS
ALBERT SUÑÉ TORRENTS
FRANCISCO GIL VILDA
IGNASI ARCUSA POSTILS
MANUAL PRÁCTICO DE
DISEÑO DE SISTEMAS
Reservados todos los derechos.
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ISBN: 84-7978-642-6
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Diseño de cubierta: A. Calvete
Fotocomposición e impresión: Fernández Ciudad, S. L. Encuadernación: Rústica-Hilo
XIII XV
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1. INTRODUCCIÓN ...
1.1. El sistema productivo: evolución histórica... 1.1.1. De la producción artesana a la producción en masa (taylorismoyfordismo) ... 1.1.2. De la producción en masa a la producción ajus-tada. Toyotismo ...
1.2. El sistema productivo bajo el enfoque de la Teoría de las Limitaciones ...
Bibliografía ...
2. ESTUDIO DEL TRABAJO ...
2.1. Introducción: La importancia de la medición del trabajo ...
2.2. Niveles de actividad y curvas de aprendizaje ... 2.2.1. Concepto de actividad ... 2.2.2. Niveles de actividad ... 2.2.3. Curvas de aprendizaje ...
Índice de Capítulos
2.3. Métodos clásicos de medición de tiempos... 2.3.1. Estimación ... 2.3.2. Datos históricos ... 2.3.3. Muestreo ... 2.3.4. Tiempos predeterminados (NTPD) ... 2.3.5. Cronometraje ...
2.4. Nuevas técnicas de estudio del trabajo ...
2.4.1. Introducción ... 2.4.2. Un nuevo enfoque ... 2.4.3. El análisis de variabilidad ... 2.4.4. Conclusiones ... ANEXO 1: ASPECTOS NORMATIVOS Y RELACIONES LABORALES. A1.1. Normativa laboral ... A1.2. Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo (OGSHT) ... A1.3. Contenido del convenio ... ANEXO 2: APRENDIZAJE ORGANIZACIONAL ...
Bibliografía...
3. DESCRIPCIÓN DE PROCESOS PRODUCTIVOS...
3.1. Introducción. ¿Qué es un proceso?...
3.2. La ingeniería de procesos productivos ...
3.3. Tipos de procesos... 3.3.1. Atendiendo al grado de automatización ... 3.3.2. Atendiendo a la frecuencia de ocurrencia ... 3.3.3. Atendiendo a la naturaleza del flujo productivo.
3.4. Descripción de procesos: Diagrama de procesos ....
3.5. Descripción de procesos: Tiempos característicos..
3.5.1. El tiempo de ciclo ... 3.5.2. El tiempo de proceso (Tp) ... 3.5.3. El tiempo de flujo (Tf) ...
4. DISEÑO DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN...
4.1. Takt timey tiempo de ciclo. Capacidad y producti-vidad ... 4.1.1. Takt timey tiempo de ciclo ... 4.1.2. Capacidad y productividad ...
4.2. Equilibrado de líneas de producción ... 4.2.1. La cuestión del equilibrado de líneas de pro-ducción ... 4.2.2. Métodos de equilibrado: algoritmos heurísticos y equilibrado intuitivo ... 4.2.3. Herramientas: cronograma y diagrama de equi-librado ... 4.2.4. Ejemplo práctico: montaje de una placa de vi-trocerámica ...
4.3. Equilibrado y sincronización de procesos ... 4.3.1. Equilibrado de capacidad: condición necesaria pero no suficiente ... 4.3.2. Proceso y stock en curso ... 4.3.3. Sincronización de procesos ... 4.3.4. Ejemplo ilustrativo ... 4.3.5. Conclusiones ...
5. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA DEL SISTEMA PRO-DUCTIVO ...
5.1. Introducción ... 5.1.1. Objetivo ... 5.1.2. Tipos de distribución en planta ... 5.1.3. Ventajas de cada tipo de distribución ...
5.2. Layoutdel puesto de trabajo... 5.2.1. Aspectos ergonómicos ... 5.2.2. Propuesta de puesto de trabajo estándar ...
5.3. Distribución en planta orientada a proceso... 5.3.1. Flujo de materiales: estudio del proceso ... 5.3.2. Tabla de relaciones entre actividades ... 5.3.3. Clasificación de las relaciones: diagrama de re-laciones ... 5.3.4. Requerimiento de superficie ... 5.3.5. Desarrollo de soluciones ... 5.3.6. Evaluación y selección ...
5.4. Distribución en planta orientada a producto...
5.4.1. Introducción ... 5.4.2. Configuraciones básicas de circuitos (I y U) ... 5.4.3. Diseño de la cadena: método de las gamas ficti-cias ...
5.5. Producción celular... 5.5.1. Introducción ... 5.5.2. Un poco de historia ... 5.5.3. Peculiaridades de las células en U ... 5.5.4. ¿Cuándo usar una célula en U? ... 5.5.5. Diseño de una célula en U. Conceptos generales. 5.5.6. Célula en U y aprovisionamiento ... 5.5.7. Dimensiones de una célula en U ... 5.5.8. Taller de ensamblaje basado en células U ...
5.6. Distribución en planta de posición fija ...
5.7. Layoutde almacenes ... 5.7.1. El edificio ... 5.7.2. Los elementos de almacenamiento ... 5.7.3. La maquinaria de manutención ... 5.7.4. Ejemplos de layoutde almacén ...
Bibliografía...
6. ADAPTACIONES DE DISEÑO PARA PROCESOS
SE-MIAUTOMÁTICOS ...
6.1. Introducción ...
6.2. Interacción persona-máquina (diagramas) ...
6.3. Interacción equipo-máquina ...
6.4. Interacción persona-máquina y equipo-máquina .. 6.4.1. Interferencias deterministas (diagrama persona-varias máquinas) ... 6.4.2. Interferencias aleatorias ...
ANEXO: TABLAS DEASHCROFT...
7. EJERCICIO RESUELTOS ...
7.1. PROBLEMA 1. Estudio del trabajo ... 7.2. PROBLEMA 2. Equilibrado de líneas de producción (CISA) ... 7.3. PROBLEMA 3. Análisis de variabilidad ... 7.4. PROBLEMA 4. Interferencias / Estudio del trabajo (CISA [b]) ... 7.5. PROBLEMA 5. Capacidad y equilibrado ( Imagina-tium) ... 7.6. PROBLEMA 6. Interferencias aleatorias (Llaveros metálicos) ... 7.7. PROBLEMA 7. Taller de ensamblaje con células U .. 7.8. PROBLEMA 8. Aprovisionamiento y autonomía de célula U ...
8. EJERCICIOS PROPUESTOS ...
EJERCICIO 1: Equilibrado ... EJERCICIO 2: Equilibrado ... EJERCICIO 3: Interferencias ... EJERCICIO 4: Interferencias aleatorias ... EJERCICIO 5: Interferencias aleatorias ... EJERCICIO 6: Diseño célula U ... EJERCICIO 7: Fabricación de tuercas ... EJERCICIO 8: Empaquetado ... EJERCICIO 9: Imaginatium (b) ... EJERCICIO 10: Fabricación de asientos ... EJERCICIO 11: Ensamblaje con variabilidad ...
Los autores agradecemos la colaboración de las siguientes perso-nas, compañeros que nos han ofrecido sus opiniones voluntariamente, y nos han ayudado a revisar la obra hasta alcanzar su estado actual.
Carme Giralt José Hernán
Miguel Ángel Gómez Josep Maria Sallán Manel Rajadell Josep Pujol Vicenç Fernández
Agradecimientos
La idea de crear este manual práctico surgió después de revisar la bibliografía existente sobre Dirección de Operaciones en busca de contenidos que permitieran encarar problemas reales de diseño de sis-temas productivos. Nos dimos cuenta de que la bibliografía era emi-nentemente descriptiva pero no profundizaba en cómo usar herra-mientas o metodologías concretas.
Por ello nos decidimos a crear un manual práctico que combinara las metodologías clásicas de diseño del sistema productivo con pro-puestas más actualizadas (extraídas de nuestra experiencia profesio-nal) bajo el enfoque de la producción ajustada.
La necesidad de crear una documentación válida para un en-torno de autoaprendizaje, la ilusión y las ganas de los autores fue-ron los ingredientes finales para que esta obra se haya hecho una realidad.
Pretendemos que esta documentación sirva como complemento docente para alumnos universitarios pero también como pequeña guía para profesionales que quieran introducirse en el complejo mun-do del diseño de sistema productivos.
Para ello hemos intentado utilizar un estilo autoexplicativo que fomente el autoaprendizaje, combinando contenidos teóri-cos, ejemplos prácticos realistas y ejercicios (resueltos y
pro-Presentación
puestos) que permitan una autoevaluación de los conocimientos adquiridos.
¿Qué se puede encontrar en este manual?
En el Capítulo 1nos ha parecido imprescindible, para poner en contexto los contenidos de este manual, hacer una pequeña revi-sión histórica de la evolución de los sistemas productivos. Albert Suñé ha recopilado de varias fuentes la evolución de los sistemas productivos hasta la época contemporánea, dándole su propio enfo-que personal.
ElCapítulo 2describe los fundamentos básicos de la organiza-ción del trabajo y la medida de tiempos. Ignasi Arcusa ha recopilado los métodos clásicos de «métodos y tiempos» y Francisco Gil la ha complementado con una propuesta de cómo compaginar los métodos científicos clásicos con un enfoque más humano, desarrollada a par-tir de su experiencia (análisis de variabilidad). Albert Suñe ha escri-to un anexo sobre el aprendizaje organizacional.
En el Capítulo 3, escrito por Francisco Gil, se define lo que son los procesos productivos y como clasificarlos y describirlos, tanto cuantitativamente como cualitativamente.
En el Capítulo 4, desarrollado por Albert Suñé y Francisco Gil, se repasan las herramientas básicas para el diseño «conceptual» de pro-cesos: equilibrado de líneas, equilibrado de procesos y sincronización en el seno de una fábrica.
El Capítulo 5 cubre el diseño «físico» de los procesos. Albert Suñé ha desarrollado la parte de teorías más «clásicas». Francisco Gil ha desarrollado la parte de diseño de almacén y su tema favorito: la configuración de células en U, aportando ideas originales sobre el di-seño de puestos de trabajo (Sección 5.2) y la configuración idónea de las células en «U» (apartado 5.5.7).
ElCapítulo 7recoge una colección de casos prácticos resueltos, que permitirán ilustrar los conceptos y dar la oportunidad lector de chequear los conocimientos adquiridos.
Finalmente, el Capítulo 8, complementario del anterior, recoge unos casos propuestos sin resolver aunque, se facilitan los resultados finales.
Esperamos con ilusión que el presente manual sea útil y lo poda-mos mejorar en un futuro. Para ello nos permitipoda-mos pedir la colabo-ración del lector. Por favor, envíenos su propia crítica del libro o su-gerencias a cualquiera de los siguientes correos electrónicos:
Albert Suñé Torrents: [email protected]
Francisco Gil Vilda: [email protected]
En el presente capítulo se ofrece al lector la posibilidad de com-prender la evolución que han sufrido los métodos y las técnicas de di-seño y gestión de los sistemas productivos durante el siglo XXa par-tir del seguimiento del sector del automóvil. Este sector ha sido el precursor de los mayores cambios en las técnicas de producción in-dustrial.
Una vez introducidos los aspectos más relevantes de la evolución histórica, se introduce un nuevo enfoque denominado teoría de las li-mitaciones, por el carácter pedagógico que el procedimiento presen-ta en la búsqueda de la mejora continua del sistema productivo.
El resto de la presente obra se ocupará del diseño del sistema pro-ductivo tratando diversos aspectos en mayor profundidad y concre-ción, haciendo reseña de los métodos más clásicos y profundizando en los más utilizados en la actualidad. Todo ello para encontrar la for-ma más objetiva posible de diseñar los procesos productivos tenien-do en cuenta los métotenien-dos de trabajo, la capacidad necesaria y el ritmo de producción, la disposición de los recursos productivos y la inte-racción de los procesos manuales y automáticos. Acompañándolo con ejemplos ilustrativos.
Al final de la obra el lector podrá encontrar una colección de ejercicios resueltos que han intentado aproximarse a problemas de
di-1
Introducción
seño de sistemas productivos reales para facilitar la capacidad de comprensión de las técnicas expuestas. Asimismo, se aporta, en el úl-timo capítulo, una colección de problemas propuestos.
1.1. EL SISTEMA PRODUCTIVO: EVOLUCIÓN HISTÓRICA
Para hacer una revisión de la evolución de que han sido objeto los aspectos productivos durante el último siglo, tomaremos como refe-rencia el sector de la industria automovilística por dos motivos: el pri-mer motivo es que durante este periodo ha sido el sector industrial por excelencia, al ser la mayor actividad manufacturera del mundo durante los últimos cincuenta años. También nos parece acertado por la diversidad de sus procesos productivos, ya que en el sector au-tomoción coinciden procesos de disciplinas tan diversas como la mecánica, la electrónica, la electricidad y la hidráulica, entre otras. La complejidad de coordinar todos los procesos para que acaben gene-rando un automóvil en los plazos y costes actuales justifica que sea tratado con detenimiento.
Además, la industria automovilística ha sido pionera en implan-tar cambios fundamentales en los procesos industriales durante los últimos años. Después de haber generado ya, tras la Primera Guerra Mundial, las ideas principales de la producción en masa, es ahora un referente en el sistema de producción ajustada para el resto de sec-tores.
Después de la Primera Guerra Mundial, Frederic W. Taylor (autor del libro The principles of scientific management), Henry Ford (Pre-sidente de la Ford Motor Company) y Alfred Sloan (Pre(Pre-sidente de General Motors) sacaron al mundo de la producción artesana y lo in-trodujeron en la era de la producción en masa.
En la actualidad resulta habitual escuchar a empresarios que afir-man que su sector de actividad se enfrenta a una crisis de sobredi-mensionamiento y a un exceso de capacidad de producción. Esta idea es, en ocasiones, inadecuada, puesto que los mercados tienen una avidez desmesurada de productos y servicios (solo es necesaria una pequeña reflexión al fijarnos en el número de corbatas que tenemos en nuestros armarios, la cantidad de electrodomésticos y aparatos electrónicos que encontramos en nuestros hogares, o el crecimiento y sofisticación de sectores como el ocio y el turismo, que ahora inclu-yen, como novedad, viajes espaciales). El problema debe buscarse en la creciente sofisticación de la demanda, debido al aumento constan-te de la capacidad adquisitiva de los consumidores, consecuencia del crecimiento general de las economías nacionales. En la actuali-dad, los posibles compradores no desean productos estandarizados, desean mayores prestaciones, calidad absoluta, personalización, ra-pidez de respuesta y servicios adicionales no imaginados hasta el momento. Y todo esto sin un aumento en el precio final o, a ser po-sible, a un precio cada vez menor. Debemos concluir que nuestro reto radica en ofrecerles todo esto mediante la implantación de un modo de producir mejor.
La producción ajustada parece ser la metodología más acertada en estos momentos, y resultará habitual compararla con la producción artesana y la producción en masa durante distintos pasajes de esta obra.
Las características de la producción artesana son que emplea a trabajadores muy cualificados y herramientas sencillas, aunque fle-xibles, para hacer exactamente lo que le pide el cliente. El resultado es la creación de una pieza única o casi única cada vez. Un traje he-cho a medida, una pintura o una escultura son ejemplos de trabajos de artesanía. Al mercado actual le parece atractiva esta idea de distin-ción, pero el problema que plantea es obvio, los bienes producidos por el método artesano son excesivamente caros para que nos sinta-mos interesados por ellos. Los coches producidos antes de los años 1920 se producían siguiendo métodos artesanos y eran claramente ex-clusivos.
trabajadores no cualificados o semicualificados para manipular má-quinas caras y poco flexibles. Se producen enormes cantidades de productos completamente idénticos entre sí. Puesto que la maquina-ria es costosa y tolera mal las interrupciones, el productor añade todas las facilidades posibles para asegurarse que no haya interrupciones, como por ejemplo stocks al inicio del proceso, stocks intermedios, es-pacios extras y holgura en los otros recursos. Como el tiempo inver-tido en el cambio de serie es considerable, dada la complejidad de la maquinaria y de su ajuste, el productor intenta minimizar los cambios de serie y produce en grandes lotes productos estándar. El consumi-dor obtiene una reducción notable en el precio, pero a expensas de la variedad. La producción en masa se basa en el principio de la crea-ción de economías de escala.
Un sistema de producción ajustada intenta combinar las ventajas de la producción en masa y de la artesana. Se basa en el principio de la eliminación de las ineficiencias del sistema productivo, a las inefi-ciencias se las considera despilfarro de recursos que no aportan valor al producto, pero en cambio consumen recursos escasos. La produc-ción ajustada debe su nombre a que se persigue el máximo aprove-chamiento de los recursos, evitando ciertos despilfarros generados en la producción en masa. El propósito de la producción ajustada es ob-tener los mismos productos con la mitad del esfuerzo humano, la mi-tad del espacio, la mimi-tad de la inversión en maquinaria y la mimi-tad de horas de diseño e ingeniería para desarrollar un nuevo producto. Tam-bién requiere mantener menos de la mitad de las existencias, fabrica con menos defectos y produce una variedad de productos mayor.
1.1.1. De la producción artesana a la producción en masa (taylorismoyfordismo)
Los trabajadores de P&L eran artesanos cualificados que cons-truían a mano, cuidadosamente, coches en pequeñas cantidades. Estos trabajadores conocían perfectamente los principios del diseño mecá-nico y los materiales con que trabajaban. Muchos de ellos trabajaban como contratistas independientes a quienes la compañía contrataba partes o componentes específicos. Los coches producidos no eran nunca idénticos, porque los sistemas de medidas no eran estándares y las máquinas utilizadas eran simples. Como consecuencia, las piezas llegaban a la nave de ensamblaje donde los ajustadores cualificados limaban las piezas hasta hacerlas encajar. El ensamblaje secuencial conducía al denominado «deslizamiento dimensional».
No obstante, la política de P&G no pretendió fabricar coches idénticos en un inicio. En lugar de ello, se centró en adaptar cada uni-dad a los deseos de cada cliente. Puesto que los vehículos eran com-prados por acaudalados clientes (que solían tener chófer), las preo-cupaciones esenciales no eran el coste, ni la facilidad de conducción, sino la velocidad, la exclusividad y la adaptación a sus gustos.
Las principales características de la producción artesana se con-cretan en un volumen de producción muy reducido; el empleo de má-quinas herramientas de propósito general para realizar operaciones en metal y madera; una organización descentralizada, la mayoría de las partes procedían de pequeños talleres coordinados por un propietario empresario; una fuerza laboral altamente cualificada en el diseño, las operaciones manuales y el ensamblaje, en la cual la carrera profesio-nal consistía en iniciarse como aprendiz, pasar a oficial cuando se tu-vieran todas las capacidades artesanas y en algunos casos a maestro de taller, pues muchos de los trabajadores albergaban la esperanza de poseer su propio taller y convertirse en contratistas de las firmas en-sambladoras.
teni-do que aliar con las compañías más fuertes del sector para acceder a conocimientos desarrollados en los laboratorios de investigación de las grandes corporaciones, y adaptarlos a sus diseños. Ejemplos de es-tas alianzas son los sistemas de seguridad (airbag y cinturones piro-técnicos), el control electrónico del dosado, frenos con sistema anti-bloqueo, etc. Desarrollar estos conocimientos por sí mismos hubiera sido inviable.
Los inconvenientes de la producción artesana son bastante obvios. Los costes de producción son elevados y no descienden con el volu-men, lo que significa que los productos estaban reservados para unos pocos clientes de la clase alta. Cada coche era un prototipo, con lo que resultaba difícil dotarlos de fiabilidad. La producción en talleres era incapaz de desarrollar nuevas tecnologías, pues los artesanos no tenían recursos para innovar e investigar de forma sistemática.
Figura 1.1. El desarrollo de diseños únicos no impide que las compañías de fabricación artesana tengan que aliarse con corporaciones de fabricación en serie para el desarrollo de nuevas tecnologías. (Izquierda, Aston Martin DB7. Derecha,
prototipo Bentley.)
El siguiente paso en la organización industrial dio lugar a la lla-mada producción en masa, también denominada taylorismoo fordis-moen recuerdo a las personas que la desarrollaron. F.W. Taylor y H. Ford desarrollaron unas nuevas técnicas de producción que permitían la reducción drástica de los costes junto con un aumento continuado de la productividad.
pro-ductos estándar debido al bajo nivel de competitividad generalizado en todos los sectores; y gran disponibilidad de mano de obra poco es-pecializada como consecuencia de la masiva migración del entorno rural al urbano.
Figura 1.2. Las firmas de producción artesana se centran en los nichos de mercado de mayor exclusividad debido a los elevados costes de fabricación (Rolls
Royce Park-Ward).
Frederic W. Taylor (1856-1915) nació en Filadelfia. En 1872 viajó a Europa y tuvo la oportunidad de conocer la filosofía moderna y que probablemente influyó luego en su forma de aplicar el método analítico cartesiano de la duda, desglose de problemas y ordenación sistemática de ideas. La concepción taylorista puede que responda a los rasgos de una compleja personalidad analítica, tenaz y entusiasta (como afirman todos sus biógrafos).
Mientras trabajaba en la Midvale, en sus horas nocturnas, Taylor estudió ingeniería mecánica en el Stevens Institute of Technology — en 1883. Concluyó sus estudios de ingeniería y comenzó a trabajar como ingeniero jefe con responsabilidad sobre el mantenimiento y mejora de todo el parque de maquinaria de la Midvale Steel Com-pany, en la que organizó todo un nuevo taller. Su interés científico le hizo abandonar en 1890 la empresa de aceros y pasó a dirigir, como director general, la Manufacturing Investment Company, en la que tuvo que desempeñar tareas de dirección global, pero donde conti-nuó, hasta 1893, su dirección directa de la fabricación. Es allí donde introdujo su sistema de remuneración por unidades fabricadas y se ocupó de los problemas del cálculo de costes, así como de un siste-ma de informes. También en ese puesto se dedicó a solucionar pro-blemas técnicos de producción. Diseñó herramientas y útiles así como nuevas máquinas, pero sobre todo desarrolló nuevos procedi-mientos en procesado de metales (publicó sus resultados en distintas revistas).
Entre 1893 y 1898 Taylor trabajó como consultor autónomo y pudo difundir mejor sus ideas en conferencias. En su última fase de actividad práctica, hasta 1901, trabajó en una fábrica de armamento, donde se le contrató para reducir costes. Allí pudo emplear todo el abanico de instrumentos de racionalización desarrollados hasta en-tonces. Destacan entre esos instrumentos sus mediciones de tiempos y movimientos en el trabajo de los obreros que tenían que cargar lin-gotes en los vagones.
ex-poner opiniones incluso contrarias (como sucedió con las de Gantt o Gilbreth).
Junto a la solución de problemas técnicos ingenieriles, Taylor realizó un profundo y detallado trabajo de reflexión en el que desa-rrolló sus ideas sobre el «Management científico», es decir, sobre una gestión racional y apoyada en todos los instrumentos analíticos posi-bles de los procesos de fabricación.
Cuando Taylor y sus discípulos (Barth, Gantt, Hathaway, Cooke, Emerson, Gilbreth, etc.) comienzan su trabajo renovador, la industria americana había logrado crear grandes factorías. Esto se debió a cla-ros procesos de acumulación de capital promovidos por gestores orientados todavía casi exclusivamente a la gestión financiera. Pero como afirmaba Emerson, el rendimiento era bajísimo. Se incurría en pérdidas en los procesos de fabricación más flagrantes de lo que suponían los altos directivos. Y se pensaba que si el personal traba-jaba duramente, con «labor excesiva y fatigosa» esto era prueba de que se había llegado a un buen nivel de eficiencia. El grupo de Taylor constató que el bajo rendimiento «no se debía a que los operarios no trabajaran con ahinco, sino a que lo hacían en malas condiciones, o a que la dirección era ineficiente».
El diagnóstico de situación subrayaba, entre otros puntos:
a) Que los procedimientos prescritos por la tradición en distintos oficios eran toscos, deficientes por los desperdicios de mate-rial ocasionados.
b) Que muchas máquinas y herramientas empleadas eran inade-cuadas para su objetivo.
c) Que, frecuentemente, se encargaban a los operarios tareas para las que no eran aptos, por no haberse preocupado nadie, ni el propio interesado, de averiguar antes cuáles eran las ver-daderas aptitudes de cada individuo.
d) Que ni los directores ni los obreros conocían los tiempos a de-dicar a cada tarea, ni tampoco la cantidad de trabajo exigible a un buen operario en una jornada.
e) Que las condiciones de trabajo nunca habían sido regulariza-das para poder determinar con algo de certeza si el bajo ren-dimiento era imputable al operario o a condiciones ajenas a su voluntad.
f) Que la mayoría de los directivos no eran conscientes de su res-ponsabilidad sobre los atrasos en la obra en curso o sobre las molestias sufridas a diario por los trabajadores, atribuibles en gran parte a la falta de lo que se llama «normalización». El grupo de Taylor trabajó estos problemas durante unos trein-ta años, y en sus conclusiones sobre el diagnóstico realizado llegó a la constatación de que comparado con la productividad de un tra-bajo normalizado y regulado racionalmente (por métodos científi-cos), el rendimiento de las industrias norteamericanas no pasaba del 50 %.
management). Es decir, no existiría pues conflicto de intereses entre ambas partes, pues lo que es bueno para el patrono lo es también para el empleado en su industria: una buena situación económica de la em-presa beneficia a ambos.
F.W. Taylor insistió siempre en la importancia de atenerse a cier-tos principios básicos de la ciencia del trabajo, de los que enunció los siguientes:
• Desarrollar una verdadera ciencia de la administración del tra-bajo.
• Separación de tareas mentales (dirección, planificación) y de ejecución.
• Selección científica del trabajador.
• Su educación y desarrollo de acuerdo a bases científicas. • Estrecha y amistosa cooperación entre la dirección y el
per-sonal.
El primer punto implica el estudio científico, es decir, objetivo, ba-sado en conocimientos analíticos del trabajo, o de los procedimientos tradicionales. Y por tanto, también superación de la planificación guiada solo por recetas empíricas parciales sin una base sólida. Asi-mismo, supone llegar a elaborar reglas, fórmulas, «leyes» que susti-tuyan la variable intuición e improvisación. Para ello exigía tablas, es-tadísticas, etc., que documentaran y ordenaran datos empíricos sobre los procesos de trabajo. Pero, según el segundo punto, este estudio no lo hará el operario, que debe abandonar la actividad mental del anti-guo artesano, sino el personal especializado en tal preparación de da-tos y reglas para el trabajo.
Estos principios fundamentales fueron desarrollados en sus dos obras:Shop managementyPrinciples of scientific management.
Henry Ford realizó su sueño de producir un automóvil a un precio razonable, fiable y eficiente con la introducción del famoso modelo T
(Véase Figura 1.3). El modelo Tinició una nueva era en el transpor-te de personas. Era fácil de conducir, mantranspor-tener y maniobrar en las ca-rreteras de la época. Inmediatamente tuvo un enorme éxito, prueba de ello es que en 1918 la mitad de todos los coches existentes en Amé-rica eran modelos T.
La clave de la producción de la Ford Motor Company no fue la cadena de montaje móvil, sino la total y coherente intercambiabilidad de las partes y la sencillez de su ensamblaje (Womack, 1992). Ford insistió en que se utilizara el mismo sistema de medida para todas las partes a lo largo del proceso de fabricación. Estas simplificaciones proporcionaron enormes ventajas sobre sus competidores, pues, en primer lugar pudo eliminar a los ensambladores cualificados que siempre habían constituido el grueso de toda su fuerza laboral.
En 1908, en vísperas de la introducción del modelo T el ciclo medio de trabajo de un ensamblador de Ford era de 514 minutos, los ensambladores realizaban las mismas actividades en sus stands de ensamble estacionario. Tenían que ir a buscar las partes necesarias, li-marlas hasta que encajaran y colocarlas en el chasis. El primer paso que dio Ford fue entregar las partes en cada lugar de trabajo, más
[image:30.425.48.363.368.520.2]de, cuando se consiguió la intercambiabilidad total de las piezas de-cidió que cada ensamblador debería realizar una sola tarea en cada co-che y desplazarse al coco-che siguiente, aumentando progresivamente la especialización del trabajo. De este modo, en 1913 (antes de introdu-cir la cadena de montaje móvil) el ciclo de trabajo de un ensamblador medio se había reducido a 2,3 minutos.
El ingenio de Ford le llevó a instalar en 1913 la cadena de mon-taje móvil, que colocaba el coche delante del operario, en su nueva planta de Highland Park de Detroit. Esta innovación redujo el tiempo de ciclo medio de 2,3 minutos a 1,19 minutos. La diferencia reside en el tiempo ahorrado en el traslado del operario y el incremento del rit-mo de trabajo que la cadena móvil puede imponer.
Desde el punto de vista de los trabajadores, Ford había llevado al extremo la división del trabajo. El montador del taller artesano habría realizado todas las operaciones de montaje y ensamblaje del vehículo, mientras que el ensamblador de la cadena de producción tenía una sola tarea. No solicitaba piezas ni se preocupaba por sus herramientas, no reparaba sus equipos ni inspeccionaba la calidad, tampoco sabía qué hacían el resto de trabajadores en el resto de puestos de trabajo.
Como consecuencia de todo ello, los trabajadores de la cadena eran reemplazables como las piezas del coche. En este ambiente, los trabajadores no daban información alguna sobre las condiciones en que operaban, y mucho menos sugerían alguna mejora en el proceso. Estas funciones recaían sobre el capataz y el ingeniero industrial, que informaba de sus hallazgos a los directivos para que actuaran.
La organización de la Ford Motor Company era, en sus inicios, un entramado de talleres independientes. En cambio, hacia 1915 es-taban en camino de conseguir la integración vertical completa. Este desarrollo alcanzó el punto máximo en el complejo Rouge de Detroit, que abrió en 1931. Tenía fábricas de acero, de corte de metal y de vi-drio. La razón más importante que tenía para producir todos los com-ponentes en su propia empresa era que necesitaba piezas con menos defectos y calendarios de entrega más apretados. Confiar sus compras en el mercado abierto podría estar lleno de dificultades. De manera que decidió reemplazar el mecanismo del mercado por la «mano vi-sible» de la coordinación organizativa. El problema fue que la inte-gración vertical total introdujo una burocracia a escala tal que aportó sus propios problemas. Ford no tenía ni la más remota idea de cómo organizar un negocio global si no era mediante la concentración total de la toma de decisiones en una persona, él mismo.
El producto ofrecido por Ford, el modelo Tfabricado en masa, se ofertaba en nueve carrocerías distintas, pero todas iban sobre el mis-mo chasis que contenía las partes mecánicas. El éxito de sus auto-móviles se basaba, sobre todo, en los bajos precios. Ford no dejó de rebajar los precios desde el día en que apareció el modelo T. La ma-yor parte de las veces la reducción se debió a que el crecimiento del volumen de fabricación permitía reducir los costes por la existencia de economías de escala.
excepto la capota, la pintura era ruda y varios de los modelos no te-nían puertas. Los motores se averiaban frecuentemente, y en la planta de Highland Park apenas se inspeccionaban los vehículos terminados. Nadie ponía un motor en marcha hasta que el coche es-taba totalmente listo.
Alfred Sloan entró en la General Motors como vicepresidente en 1919, cuando dicha compañía era multidivisional y diversificada. Por ello tuvo que hacer frente a los problemas de gestión que supo-nían este tipo de compañías, al mismo tiempo que intentar arrancarle a Ford el liderazgo de la industria automovilística. Sloan propuso un tipo de gestión descentralizada, basada en la gestión objetiva de las divisiones por altos ejecutivos. Se crearon nuevas profesiones de di-rectivos financieros y especialistas de marketing para complementar las profesiones ingenieriles.
Sloan supo encontrar el equilibrio entre la necesidad de estanda-rización para reducir costes de fabricación y la diversidad de modelos que requería la alta gama de demandas de los consumidores. Estan-darizó muchos elementos y componentes mecánicos como bombas y generadores, al mismo tiempo que alteró anualmente el aspecto ex-terno de los coches e introdujo una serie sin fin de accesorios que se podían instalar en los diseños existentes para mantener el interés del consumidor.
Las innovaciones de Sloan constituyeron una revolución en mar-keting y en la gestión de la industria automovilística, pero no hicieron nada por cambiar la idea, ya institucionalizada por Ford, de la cadena de montaje con operarios poco cualificados, fáciles de intercambiar y ocupados de un número mínimo de tareas.
Las ideas básicas de la producción en masa estuvieron disponibles libremente en Europa años antes de que comenzara la Segunda Gue-rra Mundial. Sin embargo, el caos económico y el estricto naciona-lismo existente durante los años veinte y principios de los treinta, jun-to con un fuerte arraigo de las tradiciones de producción artesana impidieron que se expandiera mucho. A finales de los años 30, Wolkswagen y Fiat comenzaron ambiciosos planes de producción en masa en Wolfsburg y Mirafiori, pero la Segunda Guerra Mundial obligó a aplazar la producción civil.
Hasta los años cincuenta no se difundió plenamente la producción en masa en Europa. Hacia finales de los años cincuenta Volkswagen, Renault y Fiat empezaban a competir con las grandes instalaciones de Detroit. Además, un cierto número de firmas artesanas (lideradas por Daimler Benz) iniciaban la transición hacia la producción en masa.
Todas las compañías europeas ofrecían productos diferentes de los americanos. Las firmas europeas se especializaron en coches compactos, económicos (de los que el Volkswagen escarabajo Beetle
es el ejemplo más destacable) o en coches deportivos. No fue hasta los años 70 que redefinieron el coche de lujo como un vehículo más corto y con alta tecnología. Estos cambios en el producto, combina-dos con los inferiores salarios europeos, posibilitaron su apertura competitiva al mercado mundial.
Las firmas europeas se concentraron en introducir nuevas carac-terísticas al producto. Las innovaciones de los años sesenta y setenta incluían la tracción delantera, frenos de disco, inyección, carrocerías monocuerpo, cambio de cinco velocidades y motores con altas pres-taciones y bajo consumo. Sin embargo, los sistemas de producción europeos no eran más que copias del de Detroit pero con menor efi-cacia y precisión.
A los factores laborales habría que añadir las condiciones eco-nómicas derivadas de la crisis del petróleo de 1973. La situación de la producción en masa se había estancado tanto en los Estados Unidos como en Europa. Esta situación podría haber continuado indefinidamente si no hubiera surgido una nueva industria del sector, la producción ajustada o el lean manufacturing, que no era réplica del enfoque americano de la producción en masa. La producción ajustada fue desarrollada en sus orígenes por Eiji To-yoda, expresidente de la Toyota Motor Company, por este motivo las bases de la producción ajustada también son conocidas como el «Sistema de Producción Toyota».
1.1.2. De la producción en masa a la producción ajustada. Toyotismo
[image:35.425.65.377.66.162.2]En los años 1930 el fundador de la Toyota Motor Company Kiichiro Toyoda articuló su filosofía preguntándose qué ocurriría si se planteara el objetivo de producir con cero defectos. Este plantea-miento inspiró a sus empleados, quienes tomaron este reto como un desarrollo personal. En los años cincuenta, su hijo Eiji Toyoda estu-dió cuidadosamente el sistema de producción de Ford en Rouge (Rouge estaba produciendo 7.000 unidades al día, mientras que la To-yota Motor Company había producido 2.685 unidades en todo el año 1950). Después de haber visitado la instalación manufacturera mayor y más eficaz del mundo escribió a Taiichi Ohno, ingeniero de Figura 1.4. El Volkswagen escarabajo (Beetle) representa el mayor exponente de
Toyota diciéndole que «pensaba que se podía mejorar el sistema de producción». No obstante, concluyeron que la producción en masa no podía funcionar nunca en Japón por los siguientes motivos:
• La economía japonesa estaba en una situación crítica después de la Guerra y carecía de capital suficiente como para efectuar compras masivas de tecnología occidental.
• El mercado local era pequeño y la demanda muy amplia en cuanto a la variada gama de vehículos solicitados.
• La mano de obra nativa no estaba dispuesta a que se la tratara como coste variable o piezas intercambiables. Las leyes labo-rales introducidas por la ocupación americana reforzaron la posición de los trabajadores en la negociación de condiciones de empleo más favorables. Se restringió el derecho de la direc-ción de despedir a los empleados.
• La producción en masa había llenado gran parte de los mer-cados internacionales y los gobiernos estaban dispuestos a defender su mercado nacional frente a exportaciones japo-nesas.
Ohno y Toyoda, llegaron a la conclusión de que el sistema de producción en masa generaba mucho «despilfarro», concepto funda-mental en sus técnicas de producción y que significa «cualquier can-tidad de equipo, materiales, componentes, espacios, y tiempo de ope-rario más allá del mínimo que sea absolutamente esencial para añadir valor al producto». De este modo, cualquier esfuerzo que no añadie-ra valor al producto debería ser eliminado. El sistema de produc-ción resultante debería «ajustar» los recursos a las necesidades de producción, de manera que no se generara despilfarro ni esfuerzos in-necesarios. Esta lucha contra el despilfarro conduciría a un conjunto de técnicas que configuran un sistema integrado de fabricación, al-gunas de las cuales aparecieron de forma emergente.
Desde los inicios del automóvil y en la mayoría de los vehículos de la actualidad, las carrocerías son totalmente de acero y se cons-truyen mediante la soldadura de unas 300 piezas de metal forjadas a partir de planchas de acero. En el caso de la producción artesana, las planchas de aluminio o fibra se cortan o se moldean a mano sobre una matriz hasta darles la forma definitiva.
En el caso de producir una cantidad apreciable de vehículos, la plancha inicial (generalmente de acero) se hace pasar a través de una prensa de acuñación o troqueles automatizados para producir un montón de troquelados planos, luego se insertan en prensas de for-jado en masa que contienen una matriz superior y una matriz infe-rior. Cuando las matrices se juntan el troquelado toma la forma tri-dimensional deseada. El problema de este segundo método es la mínima economía de escala necesaria. Las prensas son máquinas pe-sadas y caras que deben amortizarse mediante su uso intensivo, las prensas deben dimensionarse para realizar un gran número de piezas y trabajar constantemente (24 horas al día ininterrumpidas). Además las matrices suelen ser muy pesadas (varias toneladas), lo que difi-culta enormemente que sean cambiadas fácilmente. Como conse-cuencia, una vez colocada la matriz el objetivo consiste en realizar una gran cantidad de piezas iguales para minimizar el número de cambios de matriz, o lo que es lo mismo, cambiar de serie. Para evi-tar estos problemas Ford, General Motors, Volkswagen y Fiat, a fi-nales de los 50, encargaban el cambio de matrices a especialistas y dichos cambios se realizaban metódicamente en un proceso que du-raba un día completo.
En este proceso conocido como técnica SMED (iniciales de las palabras inglesas Single Minute Exchange of Dies, que significan que el cambio de serie debe realizarse en un tiempo inferior a dos dí-gitos de minuto —menos de 10 minutos—) descubrió que le resulta-ba más económico hacer series cortas que fabricar en grandes lotes. Este fenómeno se produce por dos razones: por un lado, el fabricar en pequeños lotes elimina el coste de transporte, almacenaje y pérdidas de gestionar grandes existencias de piezas terminadas (que tienen un coste derivado del valor añadido de una operación realizada antes de lo necesario). Por otro lado, el fabricar unas pocas piezas antes de ensamblarlas en un coche permitía que los errores salieran a la luz casi inmediatamente, con lo que el desperdicio provocado por piezas defectuosas era mínimo.
Las consecuencias de este descubrimiento fueron enormes. Hizo que los trabajadores de forja se preocuparan mucho más por la cali-dad, pues si los trabajadores dejaban de anticiparse a los problemas antes de que se plantearan y no tomaban iniciativas para idear solu-ciones, todo el trabajo de la planta podía detenerse fácilmente por completo en menos de dos horas. Para hacer que funcionara este sis-tema Ohno necesitaba una mano de obra extremadamente capaz y muy motivada.
En 1946, cuando el gobierno japonés se puso del lado de los tra-bajadores, la familia Toyoda y los sindicatos llegaron a un compro-miso histórico en la industria automovilística japonesa. Por un lado la compañía garantizó el empleo vitalicio a los empleados y por otro, el salario se regulaba por la antigüedad y estaba ligado a los beneficios de la empresa mediante gratificaciones. Los empleados acordaron ser flexibles en las asignaciones de los puestos de trabajo y activos en la promoción de los intereses de la compañía tomando la iniciativa de mejoraskaizenen lugar de limitarse a resolver los problemas.
El sistema de Ford asumía que los operarios de la cadena de montaje solo debían realizar una o dos tareas sencillas y repetitivas. El capataz no realizaba tareas de montaje, se aseguraba de que los trabajadores cumplieran las órdenes. Estas instrucciones procedían del ingeniero industrial, que también era responsable de mejorar el proceso. Trabajadores especializados en reparaciones reparaban las herramientas y hacían el mantenimiento de la maquinaria. Final-mente, los suplentes o «correturnos» completaban la división del trabajo. Incluso los altos salarios eran incapaces de impedir niveles de absentismo elevados, indicador del bajo grado de satisfacción de los empleados.
[image:39.425.103.332.373.528.2]La propuesta de Ohno consistía en agrupar los trabajadores por equipos con un líder en lugar de un capataz. Se asignó un conjunto de operaciones de montaje de la cadena y se les dijo que trabajaran conjuntamente para encontrar el mejor modo de realizar las opera-ciones necesarias. El líder del equipo también realizaría tareas de montaje al mismo tiempo que coordinaba al conjunto y rellenaba el hueco de cualquier trabajador ausente. Ohno también asignó las ta-reas de limpieza, reparación de herramientas menores y tata-reas de mantenimiento autónomo al equipo. Y finalmente, cuando los equi-pos funcionaban sin novedad, dejó tiempo para que se reunieran y su-girieran colectivamente modos de mejorar el proceso.
Al final del proceso se fueron abandonando las tareas de repaso paulatinamente. Este hecho ocurrió debido a que el pensamiento de Ohno era que no resultaba lógico detectar los errores al final del proceso, cuando todos los elementos ya estaban montados y era muy costoso eliminar una pieza defectuosa o mal montada. Su idea fue que los trabajadores del montaje deberían subsanar rápidamente el defecto en el mismo momento de detectarse. Otorgó a los operarios la responsabilidad de detener toda la cadena en el momento que detec-taran un error, acto seguido todo el equipo se pondría a trabajar para solucionar el problema. Llegó a institucionalizar una técnica de co-rrección de errores que se denominó «los cinco porqués» con la in-tención que los trabajadores encontraran las causas fundamentales del error y, subsanando estas causas, impedir que el error nunca se vol-viera a repetir. Debido a este sistema de detección y corrección de fectos por parte de los operarios la cadena de producción no se de-tiene prácticamente nunca, la calidad del producto final ha aumentado continuamente y prácticamente han desaparecido las áreas destinadas al retoque.
Finalmente, Ohno desarrolló un nuevo modo de coordinar el flu-jo diario de las piezas dentro del sistema de suministro, el famoso sis-temajust in time(JIT) mediante la utilización de kanbanes y conte-nedores. La idea consistió en convertir el flujo de producción de un flujo empujado a un flujo tirado, que en esencia consiste en no em-pezar a producir hasta que el pedido no se ha solicitado (véase el Ca-pítulo 3). Este sistema fue inspirado en los supermercados de Estados Unidos, donde las estanterías tienen una cantidad fijada de productos muy variados, el acceso a los productos es inmediato y no se reponen hasta que no se han sustraído en una cierta cantidad (cajas de lote fijo). En Toyota este mecanismo se transmite hacia las etapas ante-riores de producción, de modo que los contenedores vacíos se de-vuelven al origen, donde un contenedor vacío es una señal automáti-ca de que hay que fabriautomáti-car más piezas. A su vez, esta etapa consume componentes que van vaciando los contenedores de la etapa anterior, y así sucesivamente.
desarrollar un sistema completo de producción que se va regeneran-do continuamente. Esta capacidad le otorga ciertas características interesantes en el mercado actual.
Flujo de señales (contenedores vacíos)
Kanban de producción
Kanban de producción Kanban de
transporte
Proceso anterior
Stock pie de línea
Proceso posterior Stock de
aprovisionamiento
Stock
Máquina/operación
[image:41.425.58.372.115.318.2]Flujo de material (contenedores llenos)
Figura 1.6. Estructura general del flujo tirado.
1.2. EL SISTEMA PRODUCTIVO BAJO EL ENFOQUE
DE LA TEORÍA DE LAS LIMITACIONES
La teoría de las limitaciones (TOC-Theory Of Constraints) es un desarrollo relativamente reciente (apareció formalizado en su es-tado actual entre 1985 y 1990) en la práctica de la toma de decisiones en las situaciones en que existan restricciones. La teoría fue descrita como una filosofía para la mejora continua y se ha aplicado en el sis-tema productivo para resolver problemas de diseño relacionados con la capacidad productiva, la programación de actividades y la reduc-ción de inventarios.
En la actualidad se ha posicionado como un método sencillo de detectar y resolver problemas en el sistema productivo de cualquier tipo de empresa. Sus propios autores (esencialmente el doctor Eliyahu M. Goldratt) lo califican como un modo sistemático de mejora alter-nativo a la producción ajustada. A pesar de que ambos métodos per-siguen un mejor aprovechamiento de los recursos, los defensores de lateoría de las limitacionesconsideran que el conjunto de técnicas asociadas a la producción ajustada y puestas en práctica por primera vez en la empresa Toyota resultan excesivamente complejas y difí-ciles de replicar. Tanto es así que se ha considerado que el problema
ARTESANO TAYLORISMO FORDISMO TOYOTISMO PRODUCCiÓN ARTESANA PRODUCCIÓN EN MASA PRODUCCIÓN AJUSTADA (JIT)
Acumulación de experiencia Productos "únicos"
Dirección científica División de trabajo
Medición del tiempo "Métodos y tiempos"
Estandarización "Economía de escala"
Cadena de montaje "Montaje en serie"
Mejora Kaizen "Equipos de producción autónomos"
Guerra al derroche "0 stock", "kanban", "SMED", "TPM"
Calidad integrada "Poka Yoke", "autocontrol", Frederic Winslow Taylor
(1856-1915)
Henry Ford (1863-1947)
[image:42.425.48.364.58.220.2]Tiichi Ohno (Años 60)
principal en la implantación de la producción ajustada es la necesidad de un cambio de mentalidad a todos los niveles de la empresa, pro-ceso que no resulta fácil de dirigir e implantar.
Para aquellas empresas que consideran la producción ajustada como una utopía imposible de implantar en su sector, la teoría de las limitacionesse ha definido como una vía para aumentar su eficiencia interna.
La idea fundamental de la teoría de las limitacioneses que las or-ganizaciones existen para alcanzar una meta. Esta meta puede ser, por ejemplo, ganar dinero ahora y en el futuro. Cualquier factor que li-mite la habilidad de la compañía para alcanzar su objetivo en mayor medida es definido como una «limitación», pues de no ser así el ob-jetivo se alcanzaría infinitamente. El método definido por la teoría de las limitaciones consiste en identificar y gestionar las limitaciones mediante el proceso de mejora continua.
Goldratt utiliza la analogía de la cadena para ilustrar las restric-ciones del sistema productivo. Propone que el sistema productivo debe contemplarse mediante un enfoque holístico en el cual no exis-ten elementos independientes, sino que todo está íntimamente rela-cionado, como si cada etapa del proceso productivo fuera el eslabón de una cadena que está ligado a etapas posteriores. Las actividades que acontecen en un eslabón son consecuencia de las actividades y decisiones de eslabones anteriores y serán causa de lo que suceda en eslabones posteriores.
El problema que este enfoque plantea al sistema tradicional de producción en masa es que tradicionalmente se intentaba optimizar el proceso productivo mediante la optimización de cada una de sus partes, para aumentar la eficiencia de cada etapa. Esta forma de pro-ceder puede ser contraproducente, pues puede sobrecargar innecesa-riamente algunas partes del sistema.
eslabón más débil y minimizar la limitación, de este modo incidiendo en un solo punto aumentamos la resistencia (capacidad) de toda la ca-dena (Véase Figura 1.8).
Figura 1.8. Analogía de los eslabones de la cadena productiva ilustrada como vasos secuenciales con limitaciones, los recursos limitados se representan como la
dimensión de la salida y el stock en curso como el fluido que llena el vaso.
Restricción 1
Restricción 2
Restricción 3
El primer vaso representa las materias primas. El último vaso representa la última etapa antes de la entrega del producto. A pesar de que el proceso de entrega (apertura de la salida del vaso) esté di-mensionado convenientemente, el flujo es menor que el esperado. La causa de este problema se encuentra más arriba.
El procedimiento de actuación propuesto para gestionar las limi-taciones en lugar de ser gestionado por ellas es conceptualmente sencillo y consta de cinco etapas:
1. Identificar las limitaciones del sistema
Para gestionar una limitación es necesario identificarla previa-mente. La identificación de la limitación puede ser una tarea compleja. De modo general, las limitaciones producen acumulación de inventario en curso en su inicio, factor que puede facilitar la búsqueda. Las difi-cultades en la identificación de la limitación se producen cuando o bien la gestión es mala y los inventarios se desparraman por toda la planta, o bien cuando la limitación se encuentra fuera de la empresa (por ejemplo, en el mercado).
2. Decidir como explotar las limitaciones del sistema
La idea es no malgastar la limitación. Centrarse en cómo aumen-tar la producción con las limitaciones existentes y cómo exploaumen-tar los recursos limitados para no malgastarlos. Por ejemplo, las unidades procesadas por la limitación no pueden tener defectos, pues en este caso habremos perdido un tiempo irrecuperable al desechar las piezas defectuosas posteriormente. Puede añadirse un exceso de mano de obra a la limitación para ayudar a reducir los tiempos perdidos debi-dos a cambios de serie, y el mantenimiento rutinario puede realizarse fuera del horario normal de trabajo.
También los trabajos futuros deben clasificarse en función de su efectividad en el uso de la limitación. La limitación se malgasta si se utiliza para procesar un trabajo si otro diferente podría haber produ-cido más beneficio. Es posible tomar tales decisiones para priorizar los trabajos de acuerdo a la cantidad de thruput1que producen por unidad de limitación.
3. Subordinar todo lo demás a la decisión anterior
La subordinación define el rol de las operaciones que no están li-mitadas. Cualquier decisión relativa a los recursos no limitados debe responder al impacto de tal acción sobre la limitación. Se debe centrar en la maximización de thruput, no en la minimización del coste.
La limitación deberá marcar el ritmo de todo el sistema, la li-mitación deberá funcionar interrumpidamente, mientras que el resto del sistema puede tener recursos desocupados si no son ne-cesarios. De no ser así, el resto del sistema generará stocks y cos-tes innecesarios.
4. Elevar las limitaciones del sistema
Si después de haber explotado la limitación todavía no produce suficientemente como para alcanzar la demanda del mercado se de-berá aumentar su capacidad. Para ello pueden utilizarse diferentes métodos, por ejemplo, desviar parte del trabajo que realiza la limita-ción hacia otros recursos no limitados que pueden hacerlo, adquirir más máquinas, horas extra o un turno más en la limitación, e incluso el cambio del diseño del producto por otro que consuma menos re-cursos de la limitación.
Si la limitación se ha roto, automáticamente otra parte del sistema pasará a ser ahora la nueva limitación.
5. Volver al paso 1
No permitir que la inercia sea la nueva limitación del sistema. Si este proceso se detiene el progreso se detendrá o incluso se produci-rán retrocesos debidos al desencanto.
A este procedimiento se le unen medidas específicas de medición del desempeño, que sirven como indicadores de la evolución del sis-tema. Goldratt propone utilizar las tres siguientes:
LosActivos,que se definen como todo el dinero que el sistema in-vierte en la compra de materia que el propio sistema puede vender posteriormente. En este punto hay coincidencia con la contabilidad tradicional, donde se incluyen los inventarios, edificios, vehículos, maquinaria, plantas, terrenos, etc. No debe incluirse en la contabilidad de activos el valor añadido por el trabajo en el inventario en curso.
LosGastos Operativos definidos como el dinero que el sistema gasta en convertir el inventario en thruput.Deben incluirse los gastos de calefacción, electricidad, depreciación de los equipos, mano de obra, etc.
Cualquier decisión que logre aumentar el thruputmediante la re-ducción de activos o la rere-ducción de los gastos operativos será una buena decisión para el negocio.
Estas unidades de medición de la mejora, unidos a un proceso es-tructurado de pensamiento configuran las propuestas aportadas hasta el momento por la teoría de las limitaciones, que a pesar de su sim-plicidad conceptual aporta un gran interés y posibilita soluciones muy creativas generadas para cada organización en particular.
BIBLIOGRAFÍA
GOLDRATT, E. (1999): The theory of constraints, Ed. North River Press
Pu-blishing Corporation.
HIRANO, H. (2001): Manual para la implantación del JIT una guía
comple-ta para la fabricación «just in time», Ed. Productivity Press.
MONDEN, Y. (1997): «El Just in Timehoy en Toyota. Nuevo estudio de
Ya-suhiro Monden autor de El Sistema de Producción de Toyota», Ed. Deusto
SHINGO, S. (1993): El sistema de producción Toyota desde el punto de vista
de la ingeniería, Ed. Tecnologías de Gerencia y Producción.
WOMACK, J. P.; JONES, D. T. y Roos, D. (1992): La máquina que cambió el
mundo, Ed. McGraw-Hill. Referencias en internet:
2.1. INTRODUCCIÓN: LA IMPORTANCIA DE LA MEDICIÓN DEL TRABAJO
El propósito fundamental de la medición del trabajo es establecer estándares de tiempo para efectuar una tarea. Esta técnica sirve para calcular el tiempo que necesita un operario calificado para realizar una tarea determinada siguiendo un método preestablecido.
Toda mejora de los métodos de trabajo va muy ligada a la medida del tiempo. Esta medida es esencial para valorar y planificar el tra-bajo productivo, para fijar plazos de entrega al cliente, equilibrar lí-neas de producción, hacer presupuestos, asignar capacidades, tener una base objetiva para motivar a los trabajadores o medir su desem-peño, establecer puntos de referencia con miras a la mejora a través de equipos, etc.
La empresa, si quiere ser competitiva para ser productiva, necesita conocer los tiempos que le permitan resolver problemas relacionados con los procesos de fabricación y por lo tanto estos estándares son importantes por las siguientes razones:
Respecto a la maquinaria:
• Para controlar el funcionamiento de las maquinas, saber la pro-porción de paradas y sus causas.
2
Estudio del trabajo
• Para programar la carga de máquinas. • Para seleccionar nueva maquinaria. • Para estudiar la distribución en planta. Respecto al personal:
• Para determinar el n.ode operarios necesario. • Para establecer planes de trabajo.
• Para determinar y controlar los costes de mano de obra. • Como base de incentivos directos e indirectos, etc.
Respecto al producto, conocer el tiempo total que se requiere para hacer un producto, va a servir:
• Para comparar diseños. • Para establecer presupuestos.
• Para programar procesos productivos. • Para comparar métodos de trabajo. Respecto a la dirección:
• Para fijar plazos de entrega a los clientes y mejorar el servi-cio.
• Para determinar la fecha de adquisición de los materiales. • Para eliminar tiempos improductivos, etc.
El buen funcionamiento de la empresa va a depender en muchas ocasiones de que las diversas actividades enunciadas estén correcta-mente resueltas y esto dependerá de la bondad de los tiempos de trabajo calculados.
como la prima, la separación entre la concepción del trabajo y su eje-cución, la escasa consideración por la capacidad e iniciativa de los se-res humanos en el trabajo, etc.
La mayor parte de las críticas proviene de los trabajadores y sus representantes, que argumentan que la gerencia suele establecer es-tándares que no se pueden alcanzar regularmente (para contrastar esto, en algunas empresas, el ingeniero industrial que fija el estándar tiene que demostrar que él puede realizar la tarea en un periodo de tiempo representativo al ritmo establecido). Esto provoca que el ope-rario acabe por no buscar la mejora y que se considere un engranaje más de la maquinaria, pues solo tiene que hacer aquello que se le ha mandado, sin rechistar y sin pensar (anulando la creatividad del ope-rario, al considerarse la etapa de diseño un trabajo exclusivo del in-geniero industrial).
Con las ideas de Deming, este tema ha sido objeto de un nuevo enfoque. Deming sostuvo que los estándares de trabajo inhiben la mejora del proceso y tienden a concentrar los esfuerzos del trabaja-dor en la velocidad (cantidad de producto fabricado) en vez de en la calidad.
2.2. NIVELES DE ACTIVIDAD Y CURVAS DE APRENDIZAJE
2.2.1. Concepto de actividad
La actividad en el contexto de los estudios de tiempos significa «una evaluación, que lleva a cabo el cronometrador, de la velocidad a la que el operador ejecuta la tarea en relación a una velocidad que se considera normal».
2.2.2. Niveles de actividad
altura que anda, con pasos de 75 cm, sin ninguna carga, en suelo lla-no y sin obstáculos en condiciones ambientales lla-normales (18°C de temperatura eficaz) a una velocidad de 4,5 km./h».
Es importante entrenar a los cronometradores y comprobar periódicamente sus evaluaciones de actividad, mediante vídeos pasados a diferentes velocidades, etc. Pero a pesar de todo se tiene que ser consciente de que la evaluación de la actividad tiene un componente subjetivo inevitable, lo cual siempre puede crear po-lémicas especialmente cuando el cronometraje es un elemento en un sistema de incentivos, pues las discrepancias en la aprecia-ción tienen repercusiones muy directas en los ingresos de los tra-bajadores.
La actividad óptima es la actividad máxima que se puede mante-ner permanentemente sin perjuicio para la salud y es 1/3 superior a la actividad normal.
Existen varias escalas diferentes para medir la actividad (Figu-ra 2.1):
— Escala centesimal, cuya base para el valor de actividad normal es el valor 100.
— Escala Bedoux, cuya base es el valor 60. — Escala 75-100, cuya base es el valor 75.
Actividad normal Actividad máxima
100 110 120 130 133,33
60 65 70 75 80
75 80 85 90 95 100
[image:52.425.60.360.407.537.2]75-100 Bedoux Centesimal
Para pasar de una escala a otra se deben aplicar los siguientes fac-tores de conversión:
Escala centesimal ×0,6 = Escala Bedoux. Escala centesimal ×0,75 = Escala 75-100. Escala Bedoux ×1,25 = Escala 75-100.
2.2.3. Curvas de aprendizaje
Hemos comentado que el operario a medir debe ser: — Un trabajador capacitado.
— Ha de conocer bien la tarea.
— Debe seguir el método preestablecido.
Cumpliéndose estas condiciones, los tiempos tipo calculados se-rán validos.
Al principio, cuando se realiza la primera pieza o ciclo, el traba-jador hace una serie de movimientos inútiles a la vez que desarrolla un proceso trabajo que generalmente es poco apropiado. Conforme va ad-quiriendo hábito en la ejecución de la tarea, a la vez que va cogiendo cierta habilidad en la realización de los movimientos, va modificando paulatinamente el proceso de trabajo y mejorando su método.
Se denomina periodo de aprendizaje al tiempo que debe transcu-rrir desde la primera pieza hasta llegar a la pieza n, en la que, a partir de ella, los tiempos tipo permanecen estables.
El tiempo tipo para realizar la primera pieza suele ser el doble del necesario para las piezas siguientes a la n.
Las economías de escala se unen con la curva de experiencia: Las plantas más grandes pueden tener una ventaja de costes de doble vía sobre sus competidores más pequeños.
Periodo de aprendizaje
Tiempos (Tp)
Tp
Primer ciclo n ciclo
[image:54.425.55.356.57.214.2]Número de ciclos
Figura 2.2. Curva de aprendizaje genérica.
costes y poder tener así mayor volumen de ventas por ser más com-petitivos.
Las decisiones referentes a los precios, a la inversión de capital y a los costes operativos deberían tener en cuenta las curvas de aprendizaje. El tiempo por unidad y de tiempos acumulativos promedio se denominan también «curvas de progreso o aprendizaje de producto» y son útiles en el caso de productos complejos o con tiempos de ci-clos más largos.
Si la producción lleva ya algún tiempo funcionando, el porcenta-je de aprendizaporcenta-je se puede obtener con base a los registros.
Si la producción no se ha iniciado todavía, el cálculo del porcen-taje de aprendizaje se convierte en una conjetura:
• Suponer que el porcentaje de aprendizaje será próximo al de an-teriores aplicaciones del mismo sector.
• Asumir que será el mismo porcentaje registrado para los pro-ductos similares.
2.3. MÉTODOS CLÁSICOS DE MEDICIÓN DE TIEMPOS
Antes de enumerar los distintos métodos clásicos de medición, vamos a introducir unos conceptos básicos del tiempo.
Entendemos por tiempo estándarotiempo tipoel que necesita un trabajador calificado para ejecutar una tarea según un método definido. Este tiempo tipo o tiempo estándar, (TPoTS), comprende no solo el necesario para ejecutar la tarea a un ritmo normal, sino además, las interrupciones de trabajo que precisa el operario para recuperarse de la fatiga y para sus necesidades personales.
El tiempo tipo esta formado por los siguientes conceptos: • Tiempo de reloj (TR): tiempo que el operario invierte en la
ejecución de una tarea encomendada y que se mide con reloj (no se cuentan los paros para descansos por fatigas o atender sus necesidades).
• Nivel de actividadofactor actividad(FA): sirve para corregir las diferencias producidas al medir el TR, motivadas por existir operarios rápidos, normales y lentos, en la ejecución de una misma tarea.
• Tiempo normal(TN): es el TRque un operario capacitado, co-nocedor del trabajo y desarrollándolo a una actividad normal, emplearía en la ejecución de la tarea objeto de estudio. • Se podría pensar en un TNconstante para todas las observaciones
si la actividad estuviera bien estimada y no hubiera ningún otro factor de variación. Pero en realidad no es así, ya que los valores de tiempos normales correspondientes a observaciones repetidas de un mismo elemento presentan una dispersión, y por lo tanto: - Nunca basta con una sola observación para estimar con rigor
el tiempo de un elemento.
FA= Actividad observada
- Se requiere un valor que represente el conjunto de las obser-vaciones (tiempo normal representativo) para cuyo cálculo se halla la media de los tiempos normales de las diversas obser-vaciones, previa eliminación de las que se consideran anó-malas después de estudiar el histograma de los tiempos nor-males. Cabe esperar que la distribución del tiempo normal sea parecida a una ley normal con una dispersión aproxima-damente simétrica y más o menos acentuada alrededor de su valor central.
• Tiempo normal representativo(TNr): es el tiempo medio que representanNdiferentes medidas de un tiempo normal de un mismo elemento de trabajo:
Ejemplo:calcular el tiempo normal representativo para la opera-ción de alimentaopera-ción de una máquina. Se han obtenido los tiempos de reloj en segundos (TR) y la actividad observada (A) en el sistema cen-tesimal (donde la actividad normal es 100).
Solución:
TNr =(23 + 27 + 31, 5 + 24, 2 + 36,1 + 21, 6 )
6
′′ ′′ ′′ ′′ ′′ ′′ = ′′
27 23,
TNr TRi FAi N
i N
= ⋅
=
∑
/1
TR Actividad observada (A) FA=A/ 100 TN=TR·FA
20” 115 1,15 23”
25” 108 1,08 27”
30” 105 1,05 31,5”
22” 110 1,1 24,2”
38” 95 0,95 36,1”
• Suplementos de trabajo (K): el ser humano necesita hacer al-gunas pausas para recuperarse de la fatiga y atender sus nece-sidades personales. Estos periodos de inactividad se suelen te-ner en cuenta como una proporción KdelTN.
Suplementos = TN·K
El tiempo estándar está formado por el tiempo normal más los su-plementos.
TS=TN· (1 + K) = TR·FR· (1 +K)
Ejemplo:partiendo de los valores de tiempos normales del ejem-plo anterior, se tienen que calcular los tiempo tipo o estándar, te-niendo en cuenta que nos dan un suplemento de trabajo (debido a descansos + tiempos no productivos) del 21%.
TN (tiempo normal) (1 + K) TS (tiempo estándar)
23” 1,21 27,83”
27” 1,21 32,67”
31,5” 1,21 38,12”
24,2” 1,21 29,28”
36,1” 1,21 43,68”
21,6” 1,21 26,14”
Luego el tiempo estándar representativo (TSr) será:
TSs=TNr· (1 + K), TSr= 27,23″· 1,21 = 32,95″
Como norma general se aconseja emplear un procedimiento de valoración rápido, sencillo y sin mucha exactitud si se va a aplicar en la fabricación de pocas piezas. Por el contrario, se utilizará el sistema más exacto posible si se ha de fabricar un gran número de piezas idénticas. En este segundo caso, aunque el coste del cálculo de dicho tiempo realizado con gran exactitud es superior al método de valora-ción rápido, son más importantes los beneficios económicos produ-cidos al trabajar sobre muchas piezas.
Los sistemas más empleados y más conocidos son, por orden de complejidad creciente:
1. Estimación. 2. Datos históricos. 3. Muestreo.
4. Tiempos predeterminados. 5. Cronometraje.
2.3.1. Estimación
El cálculo del tiempo tipo realizado por este procedimiento es to-talmente subjetivo. Este tiempo tipo dado es un valor estimado por aquellos profesionales que poseen una gran experiencia en la ejecu-ción de trabajos similares.
2.3.2. Datos históricos
Se van anotando los tiempos empleados para realizar una tarea determinada que se repite y se va guardando esta información que luego servirá para calcular los tiempos tipo por este procedi-miento.
