Como la producción “esbelta”, LEAN, depende de lotes pequeños, los lotes pequeños dependen de cambios rápidos. Si las configuraciones o los cambios son prolongados, es matemáticamente imposible ejecutar lotes pequeños de piezas con un inventario bajo porque se deben mantener grandes inventarios en proceso para alimentar la producción durante los cambios.

Por ejemplo, las matrices de estampación grandes tardaban horas en cambiarse hasta que se desarrollaron los métodos de cambio rápido de matrices (intercambio de matrices de un solo minuto, o SMED).

Los cambios largos requieren tiempos de ciclo muy por debajo del tiempo Takt y, por lo tanto, una acumulación de inventario para suministrar producción mientras se cambia la matriz (consulte Programación de Extracción, “Pull”, para una discusión sobre el tiempo Takt).

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BBCross®? STEM News · SMED- Kaizen Quick Changeover: una introducción

MoreSteam, nuestro aliado, anota:

Los editores están familiarizados con una planta de electrodomésticos que es un buen ejemplo de problemas de cambio. Para minimizar la inversión de capital cuando se puso en marcha la planta, se diseñaron muchos troqueles para fabricar varias piezas. No es una mala idea en sí misma, pero para lograr esta misión, los troqueles tuvieron que ser reconfigurados en la sala de herramientas agregando o quitando módulos atornillados.

Como resultado, los cambios entre piezas tardaron hasta ocho horas. Se requirieron inventarios masivos en proceso para mantener los niveles de producción mientras se reconfiguraban las matrices. La decisión a corto plazo de reducir la inversión a través de troqueles comunes fue más que compensada por el aumento en los costos de inventario y sala de herramientas. La dinámica del sistema claramente no se consideró cuando se tomó la decisión de inversión inicial.

Cambio de troquel de un minuto (SMED) / Kaizen de Cambio Rápido

SMED fue desarrollado por Shigeo Shingo en Japón en los años sesenta y principios de los setenta en Toyota y otras firmas japonesas. El ímpetu fue reducir los costosos inventarios y mejorar la eficiencia.

Una base importante del sistema SMED es la distinción entre el trabajo de cambio que se produce mientras la máquina no está en funcionamiento, denominado Configuración interna, y el trabajo preparatorio que se produce mientras la máquina está en funcionamiento, denominado Configuración externa. En el momento en que se desarrolló SMED, casi todos los trabajos de cambio se realizaban mientras la máquina (prensa) estaba inactiva.

La filosofía SMED se divide en cuatro etapas:

En la etapa preliminar, todo el trabajo de configuración se combina. No hay distinción entre trabajo interno y externo.

En la segunda etapa, se identifican y separan la configuración externa y la configuración interna.

En la tercera etapa, el trabajo que se incluyó previamente en la configuración interna se transfiere a la configuración externa.

La cuarta etapa, requiere una mejora incesante y continua de todos los elementos de trabajo dentro de la configuración interna y externa (Kaizen).

Una comparación útil es la del equipo de “pits” de un equipo de carreras cambiando neumáticos.

Si las herramientas y las piezas no se preparan hasta que el coche entra en boxes, la parada en boxes será larga. Si las piezas y herramientas se preparan de antemano (configuración externa), cada movimiento del equipo se coreografía para lograr eficiencia y se utilizan herramientas y accesorios especiales para aumentar la velocidad, entonces la parada en boxes será corta.

Técnicas de reducción del tiempo de cambio

Las técnicas específicas para reducir el tiempo de cambio son:

Utillajes y accesorios por etapas

Si una pieza o herramienta debe colocarse en un accesorio antes de una operación, como el mecanizado, agregue un accesorio para que mientras una pieza o herramienta esté en la máquina, la segunda pueda instalarse en el accesorio.

Operaciones realizadas en paralelo

Considere nuevamente el ejemplo del equipo de boxes: si cuatro miembros del equipo cambian los cuatro neumáticos simultáneamente, la parada en boxes es mucho más rápida que si el equipo se mueve de un neumático a otro en secuencia.

Estandarización

Las herramientas que son del mismo tamaño con la misma ubicación de los accesorios se pueden cambiar mucho más rápidamente. Considere cuánto tiempo le tomaría a un equipo de bomberos cambiar las llantas si la llanta de reemplazo tuviera una configuración de tuerca diferente. Del mismo modo, una altura de troquel común permite que la altura de cierre de la prensa se establezca en una dimensión común.

Los métodos y puntos de sujeción estandarizados reducen la confusión y la cantidad de sujetadores, lo que ahorra tiempo. La estandarización también se aplica a la organización del almacenamiento de herramientas para que las herramientas se puedan ubicar rápidamente. Consulte el tutorial 5S de Toolbox para obtener más información sobre la organización de la estación de trabajo.

Archivos adjuntos rápidos

Se utilizan abrazaderas, levas y arandelas en forma de U para accesorios rápidos. Si un perno se puede apretar previamente durante la instalación externa, entonces solo necesita una última vuelta para proporcionar fuerza de sujeción durante la instalación interna. Otro ejemplo a considerar es el cubo de liberación rápida en un neumático de bicicleta, que facilita el cambio rápido mediante una palanca y un dispositivo de leva para que no se requiera una llave y el tiempo que la acompaña.

Herramientas sin ajuste

Utilice clavijas de ubicación, guías y accesorios para eliminar por completo el ajuste.

Herramientas duplicadas

Las herramientas duplicadas pueden minimizar o eliminar la necesidad de cambios, y el costo se puede compensar rápidamente mediante la reducción del inventario y los costos de mano de obra de configuración. Los calibres y plantillas preestablecidos simples pueden acelerar los cambios sin grandes gastos.

Movimiento de herramienta asistido

Las matrices grandes u otras herramientas pesadas se pueden mover mucho más rápido utilizando carros de matrices especiales, mesas de rodillos o transportadores pequeños que con montacargas o grúas. El equipo de cambio de herramienta mecanizado permite la preparación previa de la herramienta de reemplazo y también puede facilitar los cambios por parte del operador del equipo básico sin mano de obra indirecta adicional.

Beneficios de un tiempo de cambio reducido

Al incorporar los métodos anteriores, los troqueles masivos se cambian comúnmente en menos de 10 minutos, configuraciones que solían llevar horas. Los beneficios de la reducción del tiempo de cambio se extienden más allá de la reducción directa del inventario para incluir:

1. Tiempos de entrega reducidos y mayor capacidad de respuesta a los clientes.
2. Flexibilidad para responder a cambios en la demanda.
3. Calidad del producto mejorada gracias a la retroalimentación de información más rápida.
4. Mejor control visual y comunicación de la planta.
5. Reducción de costos indirectos por movimiento de material, recuento y procesamiento de transacciones.

Este contenido es adaptado del original producido por nuestro aliado MoreSteam.

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Original: Martes 22 de Septiembre, 2020.