Cómo reducir el tiempo de cambio de producción en la industria manufacturera

La satisfacción del cliente depende de que se suministren productos de calidad, de forma constante y puntual. Y, siempre que sea posible, la mayoría de los fabricantes deben poner en marcha las series de producción lo antes posible para cumplir y superar las expectativas de los clientes.

Sin embargo, ni los empleados ni las máquinas pueden funcionar sin interrupción. Las máquinas necesitan mantenimiento, los puestos de trabajo deben limpiarse periódicamente y los empleados necesitan descansar. Ahí es donde entra en juego el tiempo de cambio de producción.

Descarga nuestra guía de monitorización de máquinas y descubre cómo utilizar los datos para generar oportunidades en la planta de producción →

El tiempo de cambio de serie se refiere al periodo que transcurre desde que el último producto sale de la línea en una serie de producción determinada hasta que comienza la siguiente serie. Es importante señalar que el cambio de serie incluye el tiempo transcurrido entre el último y el primer artículo que cumplen las especificaciones de calidad pertinentes exigidas por el cliente.

En muchos casos, las empresas manufactureras aprovechan el cambio de serie para sustituir piezas, limpiar las máquinas y prepararlas para la siguiente tirada de producción.

Teniendo esto en cuenta, resulta conveniente desde el punto de vista empresarial que los fabricantes reduzcan al máximo el tiempo de cambio de producción para maximizar la eficiencia productiva en todas sus operaciones.

En muchos casos, los términos «tiempo de cambio de producción» y «tiempo de preparación» se utilizan indistintamente. Sin embargo, son conceptos distintos. El tiempo de preparación no es más que un componente del proceso de cambio de producción, que es relativamente más amplio. En otras palabras, el tiempo de preparación forma parte del proceso de cambio de producción, que consiste principalmente en la limpieza y la puesta en marcha.

Para medir de forma eficaz el tiempo de cambio de serie, un supervisor debe observar los procesos de producción y registrar el tiempo transcurrido entre la última acción de una serie de producción determinada y el inicio del proceso de producción de la serie siguiente.

En algunos casos, los fabricantes registran sus ciclos de producción, lo que permite a los supervisores y responsables pertinentes realizar un seguimiento del tiempo de cambio de línea si no están presentes en ese momento en tiempo real.

La reducción del tiempo de cambio de línea en una planta de fabricación permite a las empresas maximizar su productividad, aumentando el número de unidades producidas en un día determinado.

El tiempo de cambio de producción puede clasificarse como «espera», uno de los ocho tipos de desperdicio de la fabricación ajustada que deben reducirse para aumentar el valor de la producción.

Cada minuto dedicado a un cambio de producción es un minuto en el que no se está produciendo. Y, sin embargo, la mayoría de los retrasos se deben a pequeños problemas solucionables que se van acumulando. A continuación se indican los aspectos en los que suele perderse el tiempo:

1. Falta de estandarización
Cuando cada operario o turno hace las cosas de forma ligeramente diferente, los cambios de producción se vuelven impredecibles. Sin un método claro y compartido, los equipos pierden tiempo intentando averiguar cuál es realmente la configuración adecuada. Y cuando cada configuración parece un trabajo puntual, se pierde cualquier punto de referencia real para la mejora.

Las instrucciones de trabajo digitales y los procedimientos operativos estándar (SOP) compartidos marcan una gran diferencia. La estandarización no consiste en ser rígido, sino en ofrecer a todo el mundo una forma fiable de repetir lo que funciona.

2. Ajustes manuales y puesta a punto
Muchas configuraciones siguen dependiendo de notas escritas a mano o de la memoria para ajustar los parámetros de las máquinas. Esto suele convertirse en un trabajo de prueba y error que consume mucho tiempo y da pie a errores. Incluso cuando alguien da con los ajustes correctos, rara vez se registran o se comparten.

La siguiente persona vuelve a empezar desde cero, retocando y ajustando todo de nuevo.

3. Operarios sin formación o que trabajan de forma esporádica
Si alguien lleva meses sin realizar un cambio de línea o nunca ha recibido la formación adecuada, dedicará más tiempo a buscar los pasos a seguir, las herramientas o la orientación necesaria. En algunas plantas, la tarea se le asigna a quien esté disponible, independientemente de su experiencia.

Cuando el conocimiento reside únicamente en la mente de las personas, la coherencia desaparece en cuanto estas ya no están presentes.

4. Equipo no listo o sin preparar
Los cambios de producción comienzan realmente mucho antes de que la máquina se detenga. Si las herramientas no están calibradas, la limpieza no se ha completado o aún quedan restos de material de la última tirada, la producción se paralizará antes incluso de comenzar.

Es aquí donde la línea que separa la configuración interna de la externa se vuelve difusa, y donde la preparación debe llevarse a cabo mientras la máquina sigue en funcionamiento.

5. Herramientas y materiales perdidos o extraviados
Pocas cosas ralentizan más un cambio de producción que buscar una llave inglesa perdida o el lote de material adecuado. Es un pequeño problema que se agrava rápidamente. Si las herramientas y las piezas no se preparan con antelación, los minutos se escapan sin que nos demos cuenta, y al final de la semana se convierten en horas.

Hábitos sencillos como el uso de paneles de herramientas, el kanban digital o las alertas automáticas de preparación de kits pueden evitarlo, pero muchas plantas siguen dependiendo de la memoria y de las notas adhesivas.

La mayoría de los equipos saben que sus cambios de fase tardan más de lo que deberían. Muchos siguen utilizando un cronómetro, un bolígrafo y una lista de comprobación en papel. Pasarse a las herramientas digitales no consiste en ir a la última en tecnología, sino en realizar los preparativos siempre de la misma manera y poder identificar qué es lo que ralentiza el proceso.

Con los sistemas en papel, la mayoría de los cambios dependen de lo que la gente recuerde o de cómo prefiera trabajar. Si alguien se salta un paso u olvida anotar algo, esa información se pierde. Es difícil saber dónde se va el tiempo o qué parte del proceso hay que mejorar.

Las herramientas digitales solucionan este problema registrando cada paso a medida que se lleva a cabo. Los operadores siguen el mismo proceso y los datos se recopilan automáticamente en segundo plano. Los equipos pueden detectar patrones, realizar pequeños ajustes y comprobar los resultados sin tener que esperar a la próxima reunión de revisión.

Es un cambio sencillo: menos conjeturas y más aprendizaje a partir de lo que realmente ocurre en la planta.

Como ya se ha comentado, un tiempo de cambio de línea más corto permite a los fabricantes maximizar el tiempo de actividad y la productividad de los trabajadores a lo largo de una jornada. Además, reduce el desperdicio provocado por los tiempos de inactividad, lo que reduce significativamente los costes de producción.

Para aprovechar estas ventajas, los fabricantes de hoy en día deberían plantearse adoptar las siguientes medidas:

1. Evalúa tu proceso actual de cambio de producción

Antes de poner en marcha medidas para reducir la duración del proceso de cambio de producción, debes analizar tu protocolo actual. Esto puede ayudarte a identificar aquellos aspectos del proceso actual que requieren una optimización para minimizar el tiempo que transcurre entre dos ciclos de producción satisfactorios.

El análisis del proceso actual suele implicar la identificación de las máquinas que requieren preparación para el siguiente ciclo de producción. Además, esta etapa también documenta los distintos subprocesos que lleva a cabo el personal para garantizar que las máquinas y las líneas de producción estén listas para la siguiente tirada.

Una vez que disponen de una representación básica del proceso actual, los fabricantes pueden pasar a aplicar el método SMED.

2. Aplicar el método de cambio de matrices en un minuto (SMED)

Como su propio nombre indica, el «cambio de matrices en un minuto» consiste en reducir el tiempo de cambio a intervalos de tiempo de un solo dígito. En otras palabras, la duración ideal entre dos ciclos de producción consecutivos debería ser, en teoría, inferior a diez minutos.

El método SMED exige que el fabricante tenga un conocimiento profundo de las distintas tareas específicas que conforman el proceso de producción en cuestión. Además, los fabricantes se benefician de la capacidad de supervisar todas las máquinas pertinentes en tiempo real. Al fin y al cabo, un conocimiento detallado permite identificar las áreas concretas que necesitan optimización.

Esto es lo que implica el SMED:

• Divide el proceso de transición en varios pasos bien definidos para comprender y visualizar mejor los protocolos.

• El protocolo consta de partes internas y externas. Las partes externas son tareas que pueden ejecutarse mientras la máquina sigue en funcionamiento, mientras que las partes internas son tareas que solo pueden realizarse cuando la máquina está apagada.

• A continuación, debes identificar los elementos del proceso interno que se pueden optimizar y convertir en tareas externas. En otras palabras, analiza las subtareas internas y evalúa si se pueden llevar a cabo mientras las máquinas están en funcionamiento. Este análisis suele ser más ágil si se utilizan herramientas digitales con datos en tiempo real procedentes de las máquinas del taller.

• A continuación, los procesos internos restantes pueden optimizarse mediante soluciones digitales interconectadas para garantizar que la ejecución se realice en el menor tiempo posible.

3. Establecer protocolos estándar para los cambios de turno

En muchos casos, es posible que los empleados no reciban instrucciones estandarizadas que les orienten a la hora de aplicar el protocolo de cambio de serie. Por ello, los tiempos de cambio de serie pueden variar considerablemente, ya que los empleados pueden realizar la limpieza, la preparación y la puesta en marcha de una nueva serie de producción de formas diferentes.

Por lo tanto, es aconsejable que los directivos y supervisores elaboren procedimientos operativos estándar (SOP) para orientar el proceso de transición.

Los procedimientos operativos estándar (SOP) deben contener instrucciones normalizadas sobre cómo llevar a cabo el proceso. Asimismo, deben describir y destacar los ajustes estándar a los que debe ajustarse o calibrarse el equipo correspondiente. Lo mismo se aplica a los parámetros ideales en tiempo real generados por la maquinaria.

Con esta información a mano, los empleados saben qué esperar cuando llega el momento del cambio de turno.

Los cambios de producción ralentizan la producción más de lo que la mayoría de los equipos creen, pero también son uno de los ámbitos en los que es más fácil lograr mejoras reales. Al basarse en los principios del SMED y utilizar herramientas digitales como Tulip, se pueden establecer métodos estandarizados, guiar a los operarios en cada paso y recopilar datos a medida que se realiza el trabajo.

La ventaja es sencilla: configuraciones que funcionan siempre igual, menos errores y una visión más clara de dónde se pierde tiempo. Con el tiempo, ese ciclo constante de retroalimentación contribuye a que el proceso se perfeccione por sí mismo.