El intercambio de dígitos de un solo minuto ( SMED ) es uno de los muchos métodos de producción ajustada para reducir el desperdicio en un proceso de fabricación. Proporciona una forma rápida y eficiente de convertir un proceso de fabricación de ejecutar el producto actual a ejecutar el siguiente producto. Este cambio rápido es clave para reducir el tamaño de los lotes de producción y, por lo tanto, reducir el flujo desigual ( Mura ), la pérdida de producción y la variabilidad de la producción.
La frase "un minuto" no significa que todos los cambios y las puestas en marcha deban tomar solo un minuto, sino que deben tomar menos de 10 minutos (en otras palabras, "minutos de un solo dígito"). [1] Estrechamente asociado hay un concepto aún más difícil, One-Touch Exchange of Die , (OTED) , que dice que los cambios pueden y deben tomar menos de 100 segundos. Un troquel es una herramienta que se utiliza en la fabricación. Sin embargo, la utilidad de SMED no se limita a la fabricación (ver mapeo de flujo de valor ).
Historia
Frederick Taylor analizó partes de configuraciones que no agregan valor en su libro de 1911, Administración de tiendas (página 171). Sin embargo, no creó ningún método o enfoque estructurado a su alrededor.
Frank Gilbreth estudió y mejoró los procesos de trabajo en muchas industrias diferentes, desde la albañilería hasta la cirugía. Como parte de su trabajo, también analizó los cambios. Su libro Motion Study (también de 1911) describió enfoques para reducir el tiempo de configuración.
Incluso las fábricas de Henry Ford utilizaban algunas técnicas de reducción de la configuración. En la publicación Ford Methods and Ford Shops de 1915 , se describieron claramente los enfoques de reducción de la configuración. Sin embargo, estos enfoques nunca se generalizaron. Para la mayoría de las partes durante el siglo XX, la cantidad de pedido económica fue el estándar de oro para el tamaño de los lotes.
El flujo de trabajo JIT de Toyota tenía este problema de cambio de herramientas que tomaba entre dos y ocho horas, Toyota no podía permitirse el tiempo de producción perdido ni los enormes tamaños de lote sugeridos por la cantidad económica del pedido. La reducción de lotes y la reducción del tiempo de configuración se habían realizado en TPS desde 1945, cuando Taiichi Ohno se convirtió en gerente de los talleres de máquinas en Toyota. En un viaje a los EE. UU. En 1955, Taiichi Ohno observó las prensas de estampado Danly con capacidad de cambio rápido de matrices. Posteriormente, Toyota compró varias prensas Danly para la planta de Motomachi. Y Toyota comenzó a trabajar para mejorar el tiempo de cambio de sus prensas. Esto se conocía como Quick Die Change , o QDC para abreviar. Desarrollaron un enfoque estructurado basado en un marco del programa de capacitación dentro de la industria (TWI) de la Segunda Guerra Mundial de EE. UU. , Llamado ECRS: eliminar, combinar, reorganizar y simplificar.
Con el tiempo, redujeron estos tiempos de cambio de horas a quince minutos en la década de 1960, tres minutos en la década de 1970 y luego solo 180 segundos en la década de 1990.
A fines de la década de 1970, cuando el método de Toyota ya estaba bien refinado, Shigeo Shingo participó en un taller de QDC. Después de que comenzó a publicar detalles del sistema de producción de Toyota sin permiso, la conexión comercial fue interrumpida abruptamente por Toyota. Shingo se mudó a los EE. UU. Y comenzó a asesorar sobre manufactura esbelta. Además de afirmar haber inventado este método de cambio rápido (entre muchas otras cosas), lo rebautizó como Intercambio de troquel de un minuto o, en resumen, SMED. El minuto único representa un minuto de un solo dígito (es decir, menos de diez minutos). Promovió TPS y SMED en EE. UU. [2] [3]
Ejemplo
Toyota descubrió que las herramientas más difíciles de cambiar eran las matrices de las grandes máquinas de estampación por transferencia que producen piezas de carrocería de vehículos. Los troqueles, que deben cambiarse para cada modelo, pesan muchas toneladas, y deben ensamblarse en las máquinas de estampación con tolerancias inferiores a un milímetro, de lo contrario el metal estampado se arrugará, si no se derretirá, bajo el intenso calor y la presión.
Cuando los ingenieros de Toyota examinaron el cambio de formato, descubrieron que el procedimiento establecido era detener la línea, bajar los troqueles con una grúa aérea, colocar los troqueles en la máquina a simple vista y luego ajustar su posición con palancas mientras se hace individualmente. prueba de estampados. El proceso existente tomó de doce horas a casi tres días en completarse.
La primera mejora de Toyota fue colocar dispositivos de medición de precisión en las máquinas de estampación por transferencia y registrar las medidas necesarias para el dado de cada modelo. Instalar el dado contra estas medidas, en lugar de hacerlo por la vista humana, inmediatamente redujo el cambio a una mera hora y media.
Otras observaciones llevaron a mejoras adicionales: programar los cambios de troquel en una secuencia estándar (como parte de FRS ) a medida que un nuevo modelo se movía por la fábrica, dedicar herramientas al proceso de cambio de troquel para que todas las herramientas necesarias estuvieran cerca y programar el uso de los puentes grúa para que el nuevo dado estuviera esperando mientras se retiraba el antiguo. Con estos procesos, los ingenieros de Toyota redujeron el tiempo de cambio a menos de 10 minutos por troquel y, por lo tanto, redujeron el tamaño económico del lote por debajo de un vehículo.
El éxito de este programa contribuyó directamente a la fabricación justo a tiempo, que forma parte del sistema de producción de Toyota . SMED hace que el equilibrio de carga sea mucho más alcanzable al reducir el tamaño económico del lote y, por lo tanto, los niveles de stock.
Efectos de la implementación
Shigeo Shingo, quien creó el enfoque SMED, afirma [4] que en sus datos de entre 1975 y 1985 que los tiempos de preparación promedio que ha manejado se han reducido al 2.5% del tiempo originalmente requerido; una mejora de 40 veces.
Sin embargo, el poder de SMED es que tiene muchos otros efectos que provienen de observar sistemáticamente las operaciones; éstas incluyen:
- Producción sin existencias que impulsa las tasas de rotación de inventario,
- Reducción de la huella de los procesos con una reducción del espacio libre de inventario
- Aumenta la productividad o reduce el tiempo de producción
- Aumento de las tasas de trabajo de la máquina debido a tiempos de configuración reducidos, incluso si aumenta el número de cambios
- La eliminación de errores de configuración y la eliminación de ejecuciones de prueba reduce las tasas de defectos
- Calidad mejorada a partir de condiciones de funcionamiento totalmente reguladas de antemano
- Mayor seguridad con configuraciones más simples
- Servicio de limpieza simplificado con menos herramientas y mejor organización
- Menor gasto de configuraciones
- Preferido por el operador porque es más fácil de lograr
- Menores requisitos de habilidades, ya que los cambios ahora se diseñan en el proceso en lugar de ser una cuestión de juicio experto.
- Eliminación de stock inutilizable de cambios de modelo y errores de estimación de demanda
- Los bienes no se pierden por deterioro
- La capacidad de mezclar la producción brinda flexibilidad y mayores reducciones de inventario, además de abrir la puerta a métodos de producción revolucionados (pedidos grandes ≠ lotes de producción de gran tamaño)
- Nuevas actitudes sobre la controlabilidad del proceso de trabajo entre el personal
Implementación
Shigeo Shingo reconoce ocho técnicas [5] que deben tenerse en cuenta al implementar SMED.
- Separe las operaciones de configuración internas de las externas
- Convertir configuración interna a externa
- Estandarizar la función, no la forma
- Use abrazaderas funcionales o elimine los sujetadores por completo
- Utilice plantillas intermedias
- Adopte operaciones paralelas (vea la imagen a continuación)
- Eliminar ajustes
- Mecanización
NB La configuración externa se puede realizar sin que se detenga la línea, mientras que la configuración interna requiere que la línea se detenga.
Sugiere [6] que la mejora de SMED debe pasar por cuatro etapas conceptuales:
A) asegurarse de que las acciones de configuración externas se realicen mientras la máquina aún está en funcionamiento, B) acciones de configuración externas e internas separadas, asegurarse de que todas las partes funcionen e implementar formas eficientes de transportar el troquel y otras partes, C) convertir las acciones de configuración internas en externo, D) mejorar todas las acciones de configuración.
Método formal
Hay siete pasos básicos [7] para reducir el cambio utilizando el sistema SMED:
- OBSERVE la metodología actual (A)
- Separe las actividades INTERNAS y EXTERNAS (B). Las actividades internas son aquellas que solo se pueden realizar cuando se detiene el proceso, mientras que las actividades externas se pueden realizar mientras se produce el último lote o una vez que se ha iniciado el siguiente. Por ejemplo, busque las herramientas necesarias para el trabajo ANTES de que la máquina se detenga.
- Convertir (cuando sea posible) las actividades internas en externas (C) (el precalentamiento de herramientas es un buen ejemplo de esto).
- Agilizar el resto de actividades internas simplificándolas (D). Concéntrese en las fijaciones: Shigeo Shingo observó que es solo el último giro de un perno lo que lo aprieta, el resto es solo movimiento.
- Agilizar las actividades Externas, para que sean de una escala similar a las Internas (D).
- Documente el nuevo procedimiento y las acciones que aún no se han completado.
- Hágalo todo de nuevo: para cada iteración del proceso anterior, se debe esperar una mejora del 45% en los tiempos de configuración, por lo que pueden ser necesarias varias iteraciones para cruzar la línea de los diez minutos.
Este diagrama muestra cuatro ejecuciones sucesivas con el aprendizaje de cada ejecución y las mejoras aplicadas antes de la siguiente.
- La ejecución 1 ilustra la situación original.
- La ejecución 2 muestra lo que sucedería si se incluyeran más cambios.
- La ejecución 3 muestra el impacto de las mejoras en los tiempos de cambio que surgen de hacer más y de incorporar el aprendizaje en su ejecución.
- La ejecución 4 muestra cómo estas mejoras pueden devolverlo al mismo tiempo de producción, pero ahora con más flexibilidad en la capacidad de producción.
- La ejecución N (no ilustrada) tendría cambios que tomarían 1,5 minutos (reducción del 97%) y el tiempo de turno completo se reduciría de 420 minutos a 368 minutos, una mejora de la productividad del 12%.
El concepto SMED se le atribuye a Shigeo Shingo , uno de los principales contribuyentes a la consolidación del Sistema de Producción Toyota , junto con Taiichi Ohno .
Elementos clave a observar
Operación | Proporcion de tiempo |
---|---|
Preparación, ajuste posterior al proceso y verificación de materias primas, cuchillas, matrices, plantillas, calibres, etc. | 30% |
Montaje y desmontaje de cuchillas, etc. | 5% |
Centrado, dimensionado y establecimiento de condiciones | 15% |
Ejecuciones de prueba y ajustes | 50% |
Buscar:
- escasez, errores, verificación inadecuada del equipo que causa retrasos y puede evitarse mediante tablas de verificación, especialmente visuales, y configuración en una plantilla intermedia
- reparaciones inadecuadas o incompletas del equipo que causan retrabajos y retrasos
- optimización para el menor trabajo en lugar de la menor demora
- moldes sin calentar que requieren varias 'pruebas' desperdiciadas antes de que estén a la temperatura para trabajar
- utilizando equipo de ajuste lento y preciso para la gran parte gruesa del ajuste
- falta de líneas visuales o puntos de referencia para la colocación de piezas en el equipo
- forzar un cambio entre diferentes materias primas cuando es posible una alimentación continua, o casi equivalente
- falta de estandarización funcional, es decir, estandarización de solo las partes necesarias para la instalación, por ejemplo, todos los pernos usan una llave del mismo tamaño, los puntos de agarre del troquel están en el mismo lugar en todos los troqueles
- mucho movimiento del operador alrededor del equipo durante la instalación
- más puntos de unión de los que realmente se requieren para restringir las fuerzas
- puntos de sujeción que necesitan más de una vuelta para sujetar
- cualquier ajuste después de la configuración inicial
- cualquier uso de expertos durante la instalación
- cualquier ajuste de las herramientas de asistencia, como guías o interruptores
Registre todos los datos necesarios
Operaciones paralelas utilizando múltiples operadores Al tomar las operaciones 'reales' y convertirlas en una red que contiene las dependencias, es posible optimizar la atribución de tareas y optimizar aún más el tiempo de configuración. Los problemas de comunicación eficaz entre los operadores deben gestionarse para garantizar la seguridad cuando se producen condiciones potencialmente ruidosas o visualmente obstructivas.
Ver también
Referencias
- ^ Estudio del sistema de producción de Toyota, Shigeo Shingo, 1981, p 70
- ^ "La historia del cambio rápido (SMED) | AllAboutLean.com" . 2 de marzo de 2014.
- ^ "Microsoft PowerPoint - Orígenes y hechos relacionados con TPS" (PDF) . Consultado el 29 de noviembre de 2019 .
- ^ Una revolución en la fabricación: el sistema SMED, Shigeo Shingo, Productivity Press, 1985, p 113
- ^ Un estudio del sistema de producción de Toyota, Shigeo Shingo, Productivity Press, 1989, p 47
- ^ Una revolución en la fabricación: el sistema SMED, Shigeo Shingo, Productivity Press, 1985, p 27
- ^ "Cómo hacer SMED" . Archivado desde el original el 23 de marzo de 2006 . Consultado el 29 de noviembre de 2019 .