Superar los cuellos de botella en la fabricación: consejos para mejorar el flujo de producción

Uno de los mayores retos a los que se enfrentan los fabricantes son los residuos y la ineficiencia provocados por los cuellos de botella en diversas fases de su proceso de producción. A menudo son habituales en lo que se refiere a procesos específicos o a la logística de la producción, pero también pueden afectar al flujo de información, orientación e instrucciones por parte de los directivos y supervisores.

Aunque puedan ser una parte inevitable del proceso de producción, existen consejos y estrategias que puedes utilizar para superar estos cuellos de botella y mejorar el flujo general de la producción.

En esta entrada, analizaremos algunas de las estrategias más eficaces para combatir los cuellos de botella en la fabricación y garantizar un flujo de trabajo eficiente.

​​Un cuello de botella en la producción es un punto de estrangulamiento en un sistema de producción que se produce cuando la carga de trabajo supera la capacidad de una persona, una máquina, un proceso o cualquier otro recurso concreto.

Los cuellos de botella provocan retrasos en la producción, un aumento de los costes de producción y una disminución de la eficiencia general del proceso de fabricación. Pueden producirse en cualquier fase del proceso de producción, incluyendo la adquisición de materias primas, el procesamiento, el envasado y la distribución.

Cuellos de botella a corto plazo frente a los de largo plazo

• Cuellos de botella a corto plazo: están provocados por problemas temporales. La ausencia de un operario o un retraso en la recepción de materiales de otro proveedor debido a problemas puntuales de envío son ejemplos de cuellos de botella a corto plazo.
• Cuellos de botella a largo plazo: son los provocados por problemas recurrentes que tienen un impacto considerable en los procesos de fabricación en su conjunto.

Mientras que los cuellos de botella a corto plazo son incidentes aislados que no requieren una atención ni medidas correctivas periódicas, los cuellos de botella a largo plazo son aquellos cuyas causas fundamentales deben resolverse.

Los cuellos de botella en un entorno de fabricación pueden deberse a diversas causas. Entre los tipos más habituales de cuellos de botella se encuentran:

1. Máquinas sobrecargadas. Si una sola máquina tiene que asumir más trabajo del que puede soportar, se convierte en un cuello de botella, lo que reduce el flujo de producción.

2. Plantilla insuficiente. Un número insuficiente de trabajadores puede hacer que la maquinaria o las células de producción no funcionen a pleno rendimiento. Esto limita el flujo de producción y también puede afectar a la calidad del producto fabricado.

3. Mala distribución. La distribución de la planta de producción puede provocar cuellos de botella. Por ejemplo, las máquinas pueden estar dispuestas de tal forma que obliguen a desplazarse demasiado o a dar rodeos entre las distintas estaciones, lo que ralentiza el proceso de producción.

El primer paso para mejorar el flujo de producción consiste en identificar y analizar la causa de los cuellos de botella en tus operaciones. Para los fabricantes que utilizan algún tipo de solución digital de seguimiento de la producción para supervisar la eficiencia y la productividad, identificar los cuellos de botella puede resultar sencillo.

El software de seguimiento de la producción suele identificar los cuellos de botella analizando los flujos de trabajo y supervisando el rendimiento de procesos específicos en las distintas fases de la producción. Este tipo de software suele ofrecer una visión en tiempo real de los procesos de producción y de su rendimiento, lo que puede ayudar a identificar los cuellos de botella que puedan estar provocando retrasos u otras ineficiencias.

Por ejemplo, si

- La plantilla es insuficiente, lo que provoca que los tiempos de montaje e inspección sean más largos,

- El equipamiento está obsoleto o no se le da el mantenimiento adecuado,

- El espacio es insuficiente o está mal diseñado, o

- No es fácil conseguir los materiales,

el proceso puede ralentizarse considerablemente. Al recurrir a una solución digital como Tulip, los fabricantes pueden identificar y eliminar los cuellos de botella con mayor rapidez, garantizando así que la producción fluya sin problemas y se mantenga según lo previsto.

Los cuellos de botella surgen cuando una parte del proceso no puede seguir el ritmo del resto. Aunque algunas de las causas han cambiado a medida que las plantas adoptan más herramientas digitales, la mayoría de los factores habituales que los provocan siguen estando presentes. Hay cuatro en particular que causan problemas en todos los sectores.

Tiempo de inactividad de la máquina
: una máquina clave se detiene y todo lo que hay a continuación empieza a acumularse. Las estaciones anteriores quedan inactivas y las posteriores se quedan sin piezas. Ese es el tipo más evidente de tiempo de inactividad.

Luego están las paradas ocultas. Las paradas breves, los cambios de turno prolongados o los trabajos de mantenimiento mal planificados van mermando poco a poco la capacidad disponible. Cuando el estado de los equipos solo se registra en los registros de turno o en los resúmenes diarios, esas pequeñas pérdidas nunca se detectan a tiempo para solucionarlas.

La supervisión continua permite detectar pequeñas averías y ciclos irregulares antes de que causen daños reales. Las plantas que carecen de esa visibilidad a menudo no detectan las ralentizaciones relacionadas con la maquinaria hasta que la producción global empieza a descender.

Desequilibrio en la plantilla
La automatización no elimina a las personas de la ecuación. Cuando se asignan muy pocos operarios cualificados a puntos críticos, o cuando las tareas se transfieren entre equipos sin coordinación, el flujo se ve obstaculizado.

Verás que se forman colas delante de una estación de trabajo, mientras que en otras el personal se queda esperando. Sobre el papel, la plantilla parece suficiente, pero las competencias o la distribución de los turnos no se ajustan al proceso.

La formación polivalente y una visibilidad clara de las tareas suelen resolver más problemas de lo que jamás podría hacerlo la contratación. Si los trabajadores no pueden desplazarse allí donde se les necesita, la producción se ralentiza, por muy bien que funcionen las máquinas.

Retrasos en el suministro
: incluso una línea de producción eficiente se paraliza si no llegan los materiales adecuados. Los retrasos en los camiones, los plazos de entrega irregulares de los proveedores o la falta de traslados internos pueden paralizar la primera fase de la producción.

Este problema suele tener que ver tanto con la visibilidad como con el suministro. Sin datos actualizados sobre el stock, los pedidos pendientes y las entregas, los equipos solo reaccionan cuando la falta de existencias ya ha paralizado el trabajo.

Las plantas que detectan los primeros indicios —como lecturas fallidas de códigos de barras o un aumento en el número de cambios de línea— pueden adaptarse antes de que se produzca la escasez. Otras pierden días intentando recuperarse.

Diseño deficiente y flujo de materiales
A veces, la ralentización se debe a la forma en que se utiliza el espacio. Las largas distancias a pie, los pasillos estrechos y las vías compartidas entre personas y carretillas elevadoras suponen una pérdida de tiempo y generan interferencias.

Estos problemas no siempre se reflejan en los datos del sistema, pero cualquiera que esté en la planta los nota. Los trabajadores tienen que cruzar las celdas para buscar piezas, esperar a las carretillas elevadoras o detenerse porque una herramienta está fuera de su alcance.

A menudo, unos sencillos ajustes en la distribución permiten eliminar estas barreras. Los diagramas de «espagueti» o los mapas de movimiento digitales ponen de manifiesto los movimientos innecesarios, lo que permite introducir cambios de forma específica.

Una vez detectado un cuello de botella, la siguiente pregunta es cómo eliminarlo o, al menos, evitar que limite la producción. Muchos marcos de mejora prometen resultados, pero solo unos pocos funcionan bien en entornos de producción que evolucionan rápidamente.

Las tres más utilizadas son Lean, la Teoría de las Restricciones (TOC) y el método «Drum-Buffer-Rope» (DBR). Cada una de ellas aporta una ventaja diferente y todas ellas ganan en eficacia cuando se combinan con sistemas digitales que proporcionan a los equipos visibilidad en tiempo real y ciclos de retroalimentación más rápidos.

Lean: eliminar el desperdicio para restablecer el flujo
La fabricación Lean lleva décadas siendo un pilar fundamental porque se centra en lo que realmente importa: eliminar el desperdicio y restablecer un flujo constante. Herramientas como el mapa de la cadena de valor, el trabajo estandarizado y las 5S facilitan la identificación de los puntos de fricción y el equilibrio de las cargas de trabajo.

En muchas plantas, el reto no consiste en averiguar qué hay que arreglar, sino en localizar el problema en el momento en que se produce. El enfoque Lean tradicional se basa en gran medida en la observación y en las notas manuscritas, lo que ralentiza el análisis de las causas raíz.

El seguimiento digital cubre esa carencia. Cuando la recopilación de datos se realiza de forma automática, los equipos detectan las desviaciones en cuanto aparecen y pueden hacer ajustes sin tener que esperar a una sesión formal de Kaizen.

Teoría de las Restricciones (TOC): Trabajar en el eslabón más débil
La TOC parte de una realidad sencilla: el rendimiento viene limitado por la parte más lenta del proceso. En lugar de dispersar la atención en todas partes, la TOC se centra en identificar esa restricción y reforzarla.

El enfoque consta de cinco pasos: identificar el cuello de botella, sacarle el máximo partido, adaptar el resto de pasos en función de él, aumentar su capacidad y permanecer alerta una vez que el cuello de botella cambie.

Funciona mejor cuando la restricción es visible y estable. En operaciones en las que esta varía según el turno o la gama de productos, las herramientas tradicionales de la TOC tienen dificultades. La incorporación de la monitorización digital al proceso de la TOC permite a los equipos ver en tiempo real qué recurso está frenando el sistema, de modo que las iniciativas de mejora se mantienen al día.

Drum-Buffer-Rope (DBR): Mantener alimentada la restricción
El método DBR amplía la Teoría de las Restricciones (TOC) al control de la producción. El «tambor» es la restricción; marca el ritmo de la línea. El «amortiguador» garantiza que el tambor siempre tenga trabajo listo. La «cuerda» regula cuándo entra nuevo trabajo en el flujo para que las etapas anteriores no se adelanten.

Resulta especialmente útil en la fabricación discreta, donde la producción varía en función del pedido o del producto. El principal reto es la coordinación. Gracias a los paneles de control en tiempo real, las alertas y unas instrucciones de trabajo digitales claras, los equipos pueden mantener ese equilibrio y mantener la capacidad de producción ocupada sin sobrecargarla.

Los nuevos sistemas y marcos de trabajo no resolverán los cuellos de botella si el enfoque no es el adecuado, o si las personas más cercanas al trabajo no participan en la solución. A continuación se enumeran tres errores que suelen frustrar los esfuerzos de mejora, junto con formas prácticas de evitarlos.

Error n.º 1: Datos sin orientación
Las plantas industriales modernas generan un aluvión de información procedente de sensores, máquinas y aplicaciones. El problema no es el volumen de datos, sino averiguar qué es lo que intentan decir.

Muchos equipos realizan un seguimiento de todas las cifras que pueden: tiempo de inactividad, material de desecho, tiempo de ciclo, actividad de los operarios. Los paneles de control se multiplican. Las alertas no dejan de llegar hasta que se ignoran. Los verdaderos cuellos de botella quedan ocultos entre todo ese ruido.

Un enfoque más eficaz comienza con una pregunta clara, no con otra métrica. Hay que preguntarse dónde se está interrumpiendo el flujo y, a continuación, recopilar únicamente los datos que respondan a esa pregunta. Visualiza el rendimiento a nivel de proceso, en lugar de centrarte en activos concretos. Utiliza alertas basadas en excepciones para que la atención se centre en lo que realmente se desvía de los objetivos.

Los datos sin contexto distraen. Los datos vinculados a un objetivo impulsan la acción.

Error n.º 2: Análisis superficial de las causas fundamentales
Cuando la producción se ralentiza, la reacción habitual suele ser destinar más recursos al problema: mano de obra adicional, aumento de las existencias de seguridad, jornadas más largas. Estas medidas pueden ganar tiempo, pero rara vez resuelven nada.

Te darás cuenta de que el análisis es deficiente cuando los equipos se apresuran a culpar a los operarios antes de comprobar el sistema, o cuando las soluciones se centran en los síntomas en lugar de en las causas, como añadir trabajo en curso (WIP) en lugar de mejorar los cambios de producción. La mejora continua se convierte entonces en un ciclo de soluciones provisionales a corto plazo.

Profundiza en el análisis identificando el origen de los retrasos mediante herramientas como los mapas de flujo de valor y los datos de seguimiento digital. Compara las señales de los distintos sistemas: registros de las máquinas, datos introducidos por los operarios y movimiento de materiales. Y, sobre todo, haz que los operarios participen en el análisis. Ellos detectan los problemas mucho antes de que aparezcan en los informes.

Un buen análisis comienza tanto por escuchar como por medir.

Error n.º 3: No tener en cuenta a los operarios
Los operarios se enfrentan a los cuellos de botella a diario y, por lo general, saben qué los provoca. Cuando no se tiene en cuenta su opinión, los planes de mejora suelen abordar el problema equivocado o generar otros nuevos.

Esa desconexión se manifiesta en soluciones provisionales que ocultan los problemas, en la resistencia a utilizar herramientas que no se adaptan a los flujos de trabajo reales y en la pérdida de oportunidades para aplicar los conocimientos prácticos que surgen desde la base.

Involucra a los operarios desde el principio. Haz que te ayuden a definir el problema y a probar las primeras soluciones. Proporciónales herramientas, como Tulip , que les permitan registrar y compartir lo que ven en tiempo real. Prueba los cambios a pequeña escala antes de aplicarlos en toda la planta. El flujo mejora más rápidamente cuando las personas que realizan el trabajo ayudan a diseñar la solución.

Es importante actuar de forma proactiva a la hora de prevenir y resolver los cuellos de botella en la producción. Si se toman las medidas adecuadas y se aplican las estrategias correctas, se pueden reducir o incluso eliminar los cuellos de botella en el proceso de producción y mejorar la productividad general de la organización. A continuación, te ofrecemos algunos consejos que te ayudarán a dar los primeros pasos.

1. Automatizar siempre que sea posible. La automatización puede reducir los cuellos de botella provocados por la necesidad de realizar tareas manuales. La automatización de tareas y procesos permite reducir el número de empleados necesarios, mejorar la uniformidad de la producción y optimizar los flujos de trabajo.

2. Invertir en nuevos equipos. Actualizar la maquinaria obsoleta o invertir en nuevos equipos puede reducir el tiempo de inactividad, lo que se traduce en una menor dedicación de recursos al mantenimiento y las reparaciones.

3. Optimizar la distribución. La reorganización de la maquinaria y del personal puede ayudar a mejorar el flujo de producción al reducir la distancia que deben recorrer las piezas, facilitar el acceso y agilizar el proceso.

4. Utilizar sistemas de gestión de existencias. Mejorar la gestión de existencias puede ayudar a identificar las piezas que se están agotando y a reducir el tiempo que se tarda en encontrarlas. Esto, a su vez, reduce los cuellos de botella provocados por la espera de piezas de recambio.

5. Aprovechar los sistemas digitales. La tecnología desempeña un papel fundamental a la hora de mejorar la eficiencia de la producción. Gracias a la creciente capacidad para recopilar datos de todos los aspectos del proceso de producción, los fabricantes pueden obtener información valiosa sobre dónde se producen los cuellos de botella, cuál es su causa y el impacto que tienen en el negocio.

Los métodos Lean, TOC y DBR se desarrollaron en una época en la que los datos de los procesos se recopilaban manualmente. Los sistemas digitales amplían estas técnicas al ofrecer una visibilidad inmediata y una respuesta más rápida.

Las herramientas modernas permiten ahora a los equipos:

• Realizar un seguimiento continuo del rendimiento y los tiempos de ciclo

• Señalizar cuando una estación empieza a sufrir retrasos

• Ajustar la asignación de tareas o las rutas sobre la marcha

• Visualizar todo el proceso sin tener que recorrer la planta
  
  

Estos sistemas ya están en funcionamiento en muchas plantas a través de plataformas como Tulip, donde los equipos digitalizan los puestos de trabajo, recopilan datos en origen y obtienen resultados el mismo día, en lugar de tener que esperar semanas.

Comparación de métodos para la eliminación de cuellos de botella

Soluciones tecnológicas para la detección y resolución de cuellos de botella

Ni siquiera los mejores marcos de mejora funcionan sin visibilidad. No se puede arreglar lo que no se ve. Ahí es donde la tecnología de fabricación moderna demuestra su valía: mostrando lo que ocurre en la planta de producción en el momento en que sucede, no a posteriori.

Gracias a IIoT , los análisis en tiempo real y las herramientas modulares como Tulip, los equipos pueden detectar, comprender y resolver los cuellos de botella en tiempo real. El objetivo no es obtener más datos, sino tomar decisiones más rápidas en el lugar de trabajo.

IIoT: Conectando equipos y datos

Los dispositivos del Internet de las cosas industrial —como sensores, puntos de conexión de máquinas y pasarelas— recogen datos directamente de las máquinas y las estaciones de trabajo. Ese flujo de datos te ofrece una visión en tiempo real de lo que está en funcionamiento, lo que está inactivo y lo que está ralentizando el proceso.

Puedes:

• Realiza un seguimiento de los tiempos de ciclo por estación a medida que las piezas van avanzando

• Supervisar el estado de la máquina sin tener que esperar a que el operario actualice la información

• Detecta automáticamente los periodos de inactividad, las señales bloqueadas o los escaneos omitidos

Esas lecturas sustituyen las conjeturas y las auditorías manuales por datos recopilados directamente en el origen. El resultado es una visión más clara de dónde se producen las interrupciones en el flujo y por qué.

Análisis en tiempo real: detectar las limitaciones a tiempo

Recopilar datos es solo un paso. Lo importante es utilizarlos rápidamente. Las herramientas de análisis en tiempo real convierten esas señales en una visión clara del flujo, la capacidad y el rendimiento.

En lugar de repasar lo que se hizo la semana pasada, puedes plantear preguntas sobre la marcha:

• ¿Por qué está aumentando el tiempo de ciclo de la estación 4 en esta hora?

• ¿Qué turno es el que genera más trabajo de corrección?

• ¿En qué punto se encuentra actualmente el trabajo en curso?

Ese tipo de inmediatez marca la diferencia en operaciones con gran variedad de productos o volúmenes variables, en las que las limitaciones cambian a lo largo del día y los paneles de control estáticos no pueden seguir el ritmo.

Gracias a Tulip, los fabricantes pueden automatizar la recopilación de datos procedentes de las personas, las máquinas, los sensores y los dispositivos que se utilizan en todas sus operaciones. Estos datos permiten a los supervisores identificar cualquier dificultad o problema de producción en el momento en que surge, en tiempo real.

Además, Tulip utilizarse para evitar que se produzcan cuellos de botella desde el principio. Por ejemplo, las empresas pueden utilizar Tulip supervisar sus máquinas e identificar signos de desgaste antes de que la máquina se averíe. Esto permite a los fabricantes reaccionar con mayor rapidez y evitar por completo que se produzca un costoso cuello de botella.

Además, los fabricantes pueden crear instrucciones de trabajo digitales para garantizar un flujo de producción fluido. Al utilizar estas instrucciones, los operarios son menos propensos a cometer errores y es menos probable que los defectos de calidad afecten a la producción en fases posteriores.

Si te interesa saber cómo Tulip ayudarte a identificar y eliminar los cuellos de botella en tus operaciones, ¡ponte en contacto con un miembro de nuestro equipo hoy mismo!