LACTEOOO
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FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
TESIS
Para optar el título profesional de: Ingeniero Industrial
AUTOR
Aponte Jorge, José Antonio (0000-0003-4767-0258)
ASESOR DE TESIS
Elías Giordano, Cynthia Carola
1
Agradecimientos
A todos los profesores y asesores que guiaron nuestro camino a lo largo de esta etapa.
2
Resumen
En primer lugar, se resume el marco teórico que describe la filosofía y evolución del TPM,
la importancia del indicador OEE, el ciclo de mejora continua por el método de Deming,
así como el rol de la automatización industrial y los elementos que la componen. En
segundo lugar, se hace el análisis de la situación actual de la línea de producción y se
identifica el problema o problemas y sus causas por medio de las herramientas estadísticas
básicas.
Finalmente se propone las alternativas de solución más adecuadas con la finalidad de elevar
la productividad de los procesos.
3
Summary
This thesis presents the approach of focused improvements based on the TPM methodology
and applied to a dairy production plant with the purpose of improving the overall efficiency
of the equipments and process lines.
First, the theoretical framework is presented, this describes the philosophy and evolution of
the TPM, the importance of the OEE indicator, the continuous improvement cycle by the
Deming method, as well as the role of industrial automation and the elements that compose
it. Secondly, the analysis of the current situation of the production line is made and the
problem or problems and their causes are identified through the basic statistical tools.
Finally, the most appropriate solution alternatives are proposed in order to increase the
productivity of the processes.
4
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCION...........................................................................................................7
CAPITULO 1. Marco teórico................................................................................................14
1.1. La filosofía TPM...................................................................................................14
1.1.1. Historia y evolución del TPM.......................................................................14
1.1.2. Objetivos del TPM........................................................................................16
1.1.3. Pilares del TPM.............................................................................................16
1.2. OEE como indicador de eficiencia........................................................................19
1.2.1. Las seis grandes perdidas..............................................................................20
1.2.2. Elementos del OEE.......................................................................................22
1.2.3. Calculo del OEE............................................................................................25
1.2.4. Clasificación del OEE...................................................................................26
1.2.5. Beneficios del OEE.......................................................................................26
1.2.6. El OEE y su relación con el TPM.................................................................27
1.3. Definición de proceso............................................................................................27
1.3.1. Tipos de proceso............................................................................................28
1.3.2. Elementos y factores de un proceso..............................................................29
1.3.3. Mejora continua de los procesos...................................................................31
1.3.4. El ciclo de mejora continua PDCA...............................................................31
1.3.5. Herramientas para la mejora continua de procesos.......................................32
1.3.6. Metodología de los “5 Porqués”....................................................................41
1.4. Automatización industrial.....................................................................................43
1.4.1. Controlador lógico programable (PLC)........................................................44
1.4.2. Sensores.........................................................................................................46
1.4.3. Actuadores.....................................................................................................47
1.4.4. Sistemas Scada..............................................................................................47
1.4.5. Interfaz hombre maquina...............................................................................48
CAPITULO 2. Análisis y diagnóstico del proceso actual.....................................................49
2.1. Descripción del sector y la empresa...........................................................................49
5
2.1.1. Descripción del sector.........................................................................................49
2.1.2. Descripción de la empresa...................................................................................50
2.2. Descripción de la situación actual..............................................................................55
2.2.1. Parámetros y cálculos para la obtención del indicador OEE de la planta Gloria
S.A.................................................................................................................................58
2.3. Descripción del proceso de producción de yogurt.....................................................60
2.3.1. Diagrama de operaciones del proceso de yogurt.................................................61
2.3.2. Principales máquinas que conforman el proceso productivo..............................63
2.4. Identificación del problema........................................................................................67
2.4.1. Problema No. 1: Tiempos de parada no programada..........................................67
2.4.2. Problema No. 2: Medición del OEE no es en tiempo real..................................69
2.5. Análisis causa – raíz de los problemas.......................................................................76
2.5.1. Diagrama de Pareto causa-raíz de los problemas................................................79
2.6. Análisis cuantitativo del problema.............................................................................85
CAPITULO 3. Alternativas de solución...............................................................................89
3.1. Definición de alternativas de solución.......................................................................89
3.1.1. Proyecto de mejora enfocada: Maquina llenadora de yogurt..............................93
3.1.2. Proyecto de mejora enfocada: Maquina empacadora de yogurt........................108
3.1.3. Proyecto de mejora enfocada: Maquina Codificadora......................................119
3.1.4. Proyecto de mejora enfocada: Propuesta de medición del OEE en tiempo real
.....................................................................................................................................129
3.2. Evaluación de las alternativas de solución...............................................................151
3.2.1. Simulación de estado ideal................................................................................151
3.3. Evaluación económica - financiera..........................................................................154
3.3.1. Calculo del VAN actual y del VAN del proyecto.............................................154
3.3.2. Análisis de sensibilidad del proyecto................................................................163
3.4. Conclusiones y recomendaciones.............................................................................165
3.4.1. Conclusiones......................................................................................................165
3.4.2. Recomendaciones..............................................................................................167
Bibliografía..........................................................................................................................168
6
Índice de cuadros
7
Cuadro 19: Plantilla de identificación de anomalías.............................................................97
Cuadro 20: Plantilla de tareas de inspección y limpieza como parte del mantenimiento
autónomo.......................................................................................................................97
Cuadro 21: Análisis 5 Why? Para el problema en la tolva de tapas...................................100
Cuadro 22: Identificación de causas y contramedidas a tomar para los problemas más
significativo de la maquina llenadora..........................................................................102
Cuadro 23: Costo estimado de los componentes a usar para la implementación del sistema
de control de llenado de tapas.....................................................................................105
Cuadro 24: Fallas que se presentaron en la maquina empacadora de la línea de yogurt en
estudio durante el año 2014.........................................................................................110
Cuadro 25: Plantilla de identificación de anomalías...........................................................112
Cuadro 26: Plantilla de tareas de inspección y limpieza como parte del mantenimiento
autónomo.....................................................................................................................112
Cuadro 27: Análisis 5 Why? Para el problema de la cuchilla de corte de la empacadora .
114 Cuadro 28: Identificación de causas y contramedidas a tomar para los problemas
más significativo de la maquina empacadora.............................................................116
Cuadro 29: Plantilla de tareas de inspección y limpieza como parte del mantenimiento
autónomo para el sistema de alimentación de film.....................................................116
Cuadro 30: Plantilla de registro de horas de funcionamiento para la cuchilla de corte de la
empacadora..................................................................................................................117
Cuadro 31: Fallas que se presentaron en la maquina codificadora de la línea de yogurt en
estudio durante el año 2014.........................................................................................122
Cuadro 32: Análisis 5 Why? Para el problema de falla de programación de la codificadora
.....................................................................................................................................124
Cuadro 33: Identificación de causas y contramedidas a tomar para los problemas más
significativo de la maquina codificadora.....................................................................126
Cuadro 34: Costos estimados para las mejoras planteadas en la codificadora....................127
Cuadro 35: Grupo de trabajo planteado para el proyecto de mejora enfocada...................133
Cuadro 36: Causas y contramedidas planteadas en el proyecto de mejora enfocada.........134
Cuadro 37: Clasificación propuesta para el tipo y causa de las paradas.............................141
Cuadro 38: Señales que se conectaran en cada unidad terminal remota (RTU).................142
8
Cuadro 39: Dispositivos y elementos necesarios para la implementación del sistema de
control de propuesto....................................................................................................144
Cuadro 40: Cuadro comparativo de las alternativas de solución para la mejora enfocada de
medición del OEE en tiempo real...............................................................................148
Cuadro 41: Calculo de VAN actual (antes de las mejoras propuestas)...............................156
Cuadro 42: Cuadro de costos mejora 1...............................................................................158
Cuadro 43: Cuadro de costos mejora 2...............................................................................158
Cuadro 44: Cuadro de costos mejora 3...............................................................................159
Cuadro 45: Cuadro de costos mejora 4...............................................................................159
Cuadro 46: Calculo de VAN de las mejoras (después de las mejoras)...............................161
Cuadro 47: Análisis de sensibilidad....................................................................................163
9
Índice de figuras
10
Figura 28: Indicador TVC de la línea de producción de yogurt 1 para la semana 48 73
Figura 29: Componentes del TVC para la línea de producción de yogurt 1 para la semana 48
.......................................................................................................................................73
Figura 30: Estratificación en porcentaje de las fallas presentadas en los equipos de la línea
de yogurt No.1 durante el año 2014..............................................................................79
Figura 31: Pareto de fallas en los equipos de la línea de yogurt No.1..................................80
Figura 32: Diagrama causa – efecto, para los “minutos en discusión”.................................82
Figura 33: Diagrama causa – efecto, para la “Falta ingreso de información de velocidad y
calidad”..........................................................................................................................83
Figura 34: Diagrama causa – efecto, para el problema de “no tener la medición del OEE en
tiempo real”...................................................................................................................84
Figura 35: Grafico de barras de los tiempos de parada no programados de enero a diciembre
del año 2014 para la línea de yogurt en estudio............................................................86
Figura 36: Grafico de barras de las unidades no producidas por las parada no programados
de enero a diciembre del año 2014 para la línea de yogurt en estudio.........................87
Figura 37: Grafico de barras de las costos y perdidas de las unidades no producidas por las
parada no programados de enero a diciembre del año 2014 para la línea de yogurt en
estudio...........................................................................................................................88
Figura 38: Método PDCA que se usara para las mejoras enfocadas.....................................89
Figura 39: Equipos que conforman la maquina llenadora de yogurt....................................94
Figura 40: Estratificación en % de las fallas que se presentaron en los equipos que
conforman la maquina llenadora durante el año 2014..................................................96
Figura 41: Propuesta de método de control visual para el ajuste de pernos y turcas............98
Figura 42: Propuesta de método de control visual para delimitar el área de trabajo de las
cadenas, y reguladores de presión de aire.....................................................................98
Figura 43: Propuesta de método de control visual para delimitar el área de trabajo
indicadores de presión y temperatura............................................................................99
Figura 44: Propuesta de sistema de control de llenado de tapas.........................................104
Figura 45: Cronograma de implementación para las mejoras enfocadas en la maquina
llenadora......................................................................................................................106
Figura 46: Empacadora de yogurt.......................................................................................109
11
Figura 47: Estratificación en % de las fallas que se presentaron en los equipos que
conforman la maquina empacadora durante el año 2014............................................111
Figura 48: Sistema de alimentación de film (lamina de plástico) de la maquina empacadora
.....................................................................................................................................113
Figura 49: Cronograma de implementación para las mejoras enfocadas en la maquina
empacadora..................................................................................................................118
Figura 50: Maquina codificadora Videojet Modelo Excel 2000.........................................120
Figura 51: Teclado de programación de la codificadora Videojet......................................121
Figura 52: Impresión de la codificación en la botella de yogurt.........................................121
Figura 53: Estratificación en % de las fallas que se presentaron en la maquina codificadora
durante el año 2014.....................................................................................................123
Figura 54: Cronograma de implementación para las mejoras enfocadas en la maquina
codificadora.................................................................................................................128
Figura 55: Diagrama causa – efecto, para el problema de tener un “Indicador TVC no es en
tiempo real”.................................................................................................................132
Figura 56: Ejemplo de circuito de detección de maquina en funcionamiento / detenido. . .136
Figura 57: Ubicación del sensor contador de envase a la entrada de la maquina
posicionadora de botellas............................................................................................137
Figura 58: Disposición de máquinas y dispositivos a instalar para la obtención del OEE en
tiempo real en la línea de yogurt No.1........................................................................138
Figura 59: Clasificación y codificación de equipos propuesto para un mejor orden e
identificación...............................................................................................................140
Figura 60: Sistema y arquitectura de control propuesto......................................................143
Figura 61: Cronograma de implementación para las mejoras enfocadas para la obtención
del indicador OEE en tiempo real...............................................................................149
Figura 62: Simulación estado ideal sin paradas..................................................................151
Figura 63: Datos obtenidos luego de la simulación ideal...................................................152
Figura 64: Parámetros a configurar para generar una parada en la línea............................153
Figura 65: Simulación con una parada generada................................................................154
12
1. INTRODUCCION
Hoy en día la búsqueda de la competitividad por parte de las empresas obliga a estas a
replantear sus sistemas de gestión del mantenimiento, así como una correcta gestión de la
producción. La estrategia convencional de reparar cuando se produzca la avería dejo de ser
válida ya que estos involucraban costes elevados debido a las pérdidas de producción,
deficiencias en la calidad, etc. Es por esto que las fábricas plantearon procesos de
prevención de estas averías mediante un adecuado programa de mantenimiento.
Uno de los indicadores que sirve para entender que tan productivo es una línea de proceso o
maquina es el OEE (Overall Equipment Efficiency). Este indicador permite saber en qué
punto del proceso se están presentando problemas y es acá en donde la implementación del
TPM viene hacer una herramienta para mejorar los procesos y por ende elevar el valor del
indicador OEE.
13
CAPITULO 1. Marco teórico
3
Cfr. Cuatrecasas-Torrell 2010:28-33
14
3
Cfr. Cuatrecasas-Torrell 2010:28-33
15
mantenimiento para toda la vida útil del equipo sin descuidar la fiabilidad y la
mantenibilidad.2
El TPM o mantenimiento productivo total fue acuñado en 1971 por el instituto japonés de
ingenieros de plantas (JIP). El TPM surgió y se desarrolló inicialmente en la industria del
automóvil y pronto formo parte de la cultura corporativa de las empresas que lo implantan
como Toyota, Nissan, Mazda. Es un programa de gestión de mantenimiento efectivo e
integrado que engloba a los anteriores conceptos de mantenimiento, esto se puede apreciar
en la figura 1. Las diferencias básicas serán la incorporación de conceptos innovadores,
como el “mantenimiento autónomo” el cual es llevado a cabo por los propios operarios de
producción y la “participación activa” de todos los empleados desde los altos cargos hasta
los operarios de la planta con el fin de alcanzar los objetivos propuestos por la empresa. En
la actualidad el interés por el TPM está creciendo debido a las mejoras que se consiguen en
rentabilidad, eficiencia y calidad.3
2
Cfr. Cuatrecasas-Torrell 2010:28-33
3
Cfr. Cuatrecasas-Torrell 2010:28-33
16
Objetivos del TPM
Según Ichizoh Takagi miembro del Japan Institute for Planning Maintenance el TPM
incluye los siguientes 5 objetivos:
1. Participación de todo el personal desde la alta dirección hasta los operarios de planta.
2. Creación de una cultura corporativa orientada a la obtención de la máxima eficiencia en
el sistema de producción y la gestión de equipos.
3. Implantación de un sistema de gestión en las plantas productivas que facilite la
eliminación de las pérdidas antes de que se produzcan y se consigan los objetivos de
cero defectos, cero averías y cero accidentes.
4. Implantación del mantenimiento preventivo como medio básico para alcanzar el
objetivo de cero perdidas, mediante las actividades integradas de pequeños grupos de
trabajo y apoyado en el soporte que otorga el mantenimiento autónomo.
5. Aplicación de los sistemas de gestión a todos los aspectos de la producción, diseño,
desarrollo, ventas y dirección.
4
Cfr. Cuatrecasas-Torrell 2010:32-36
17
1.1.2.1. Mejora Focalizada:
Tiene como objetivo eliminar sistemáticamente las grandes pérdidas ocasionadas en el
proceso productivo.
De los equipos:
Paradas menores
Reducción de velocidad
Defectos en el proceso
Arranque
Gerenciales
Movimientos
Arreglo / acomodo
Seguimientos y corrección
De lo recursos de producción
Paradas programadas
18
1.1.2.2. Mantenimiento autónomo:
El mantenimiento autónomo es que cada operario sepa diagnosticar y prevenir las fallas
eventuales de su equipo y de esta manera prolongar la vida útil del mismo. Los operadores
se hacen cargo del mantenimiento básico de sus equipos, lo mantienen y desarrollan la
capacidad para detectar a tiempo fallas potenciales. Capacitando a los operadores en labores
de mantenimiento básicos como: limpiar, lubricar y revisar, se puede prevenir los siguientes
problemas en las maquinas5:
Desplazamientos
Errores en la manipulación
5
Cfr. Torres 2007:181-184
6
Cfr. Torres 2007:181-184
7
Cfr. Mora 2009:441
19
1.1.2.5. Mantenimiento de la calidad:
En este punto del pilar se trata de ofrecer un producto cero defectos como resultado de una
máquina que tenga cero defectos lo cual se logra tomando acciones preventivas, la continua
búsqueda de una mejora y optimización del equipo.
8
Cfr. Torres 2007:181-184
9
Cfr. Rajadell-Sanchez 2010:239
20
La ventaja del OEE frente a otros índices es que mide en un único valor los parámetros
fundamentales en la producción industrial los cuales son: la disponibilidad, la performance
y la calidad. Este indicador permite analizar si lo que falta por no llegar al 100% se perdió
por disponibilidad (maquina parada cierta cantidad de tiempo), por rendimiento (la maquina
estuvo funcionando a velocidad reducida o tuvo paradas menores) o por calidad
(fabricación de unidades defectuosas). Un ejemplo lo podemos mostrar en la siguiente
figura:
= X X CALIDAD = 50%
OEE DISPONIBILIDAD RENDIMIENTO
Si tenemos un OEE de 50% significa que de las 100 piezas buenas que la
maquina debió haber producido solo hizo 50 piezas buenas.
El propósito del OEE es ayudar a hacer visible los problemas de manera que puedan
resolverse de forma oportuna. El OEE permite detectar “las seis grandes pérdidas” las
cuales veremos a continuación.
22
u organizativa, por ejemplo: error al operar la máquina, mantenimiento
deficiente del equipo.
2. Esperas (segunda perdida): El tiempo de producción se reduce también
cuando la maquina está en espera, esta espera puede ser de diferentes
motivos, por ejemplo: debido a un cambio de formato o herramientas,
cambios de turno, por ausencia del operador por ir a almorzar, puesta a
punto y ajustes.
Disminución de rendimiento (velocidad): La pérdida de velocidad implica que la
maquina está funcionando, pero no a su máxima velocidad, se tiene dos tipos de pérdida de
velocidad.
23
productos buenos, pero no cumplen con los estándares de calidad, estos
son luego reprocesados y convertidos en productos de buena calidad.
24
en que no estaba planificado producir por razones legales, festivos, almuerzos,
mantenimientos programados.11
Donde:
El tiempo de ciclo ideal, es el mínimo tiempo de un ciclo en el que se espera que el proceso
transcurra en circunstancias óptimas.
11
Cfr. Cruelles 2010:102-106
23
La capacidad nominal o tiempo de ciclo ideal, es lo primero que se debe establecer. Este
dato es proporcionado por el fabricante de la máquina, por lo general este dato es una
aproximación ya que varía según las condiciones de operación de la máquina. Lo mejor es
realizar ensayos para encontrar el verdadero valor. La capacidad nominal se deberá
determinar para cada producto o formato. Para elegir el verdadero valor de la capacidad
nominal para el caso que se tenga varios datos este deberá ser el valor máximo especificado
por el fabricante de la maquina o línea.
Para el caso que no existieran datos, se elegirá entonces como valor el correspondiente a las
mejores 4 horas de producción de un total de 400 horas de funcionamiento.12
Calidad: El tiempo empleado para fabricar productos defectuosos deberá ser estimado y
sumado al tiempo de paradas, ya que durante ese tiempo no se han fabricado productos
conformes. La pérdida de calidad está compuesta por dos tipos de perdidas:
Sumado a esto también se tiene las unidades sean o no válidas para ser reprocesadas las
cuales van a generar las siguientes pérdidas:
Tiempo de reprocesado
Las unidades producidas pueden ser conformes, no conformes, buenas, malas o rechazadas,
A veces las unidades no conformes pueden ser reprocesadas y pasar a ser unidades
conformes. Para el cálculo del OEE solo se consideran buenas las que salen conformes la
12
Cfr. Cruelles 2010:102-106
24
primera vez no las reprocesadas, por lo tanto, las unidades que van a ser reprocesadas
deberán considerarse como rechazos.13
13
Cfr. Cruelles 2010:102-106
24
1.2.4. Clasificación del OEE
El valor del OEE permite clasificar una o más líneas de producción o toda una planta con
respecto a las mejores de su clase y que ya han alcanzado el nivel de excelencia.14
OEE < 65% Inaceptable Se producen importantes pérdidas económicas. Muy baja competitividad.
85% < OEE < 95% Buena Entra en valores World Class. Buena competitividad.
Los resultados de las acciones de mejora se notan rápidamente debido a que el valor del
OEE crece.
14
Cfr. Cruelles 2010:107
26
1.2.6. El OEE y su relación con el TPM
La medición del OEE es la mejor forma de llevar a cabo uno de los principales objetivos
del TPM el cual es reducir o eliminar las seis grandes pérdidas, es decir las causas más
comunes de perdida de eficiencia en los procesos de fabricación.
Otra definición se tiene como: “Secuencia de actividades cuyo producto tiene valor
intrínseco para su usuario o cliente”. Por actividad se va entender a “el conjunto de tareas
necesarias para la obtención de un resultado”. De esta forma también se podrá definir a un
sistema como un “conjunto de procesos que tienen por finalidad la consecución de un
objetivo”. 15
15
Cfr. Pérez 2010:51-52
27
1.3.1. Tipos de proceso
No se tiene una clasificación de los procesos unánimemente aceptada, estos se pueden
clasificar de acuerdo a diversos criterios16.
Según Pérez (2010) se puede efectuar una clasificación en función a su misión en:
Procesos Operativos: Son los procesos que transforman los recursos para obtener el
producto o servicio conforme a los requisitos del cliente.
Procesos de apoyo: Son los procesos que proporcionan los recursos físicos y humanos
necesarios para el resto de los procesos.
Procesos de gestión: Son los procesos que aseguran el funcionamiento controlado del resto
de los procesos, proporcionando información para la toma de decisiones y elaborando
planes de mejora.
Procesos de dirección: Son los procesos que influyen en todos los procesos que se lleva a
cabo en la empresa.
Una clasificación más habitual son los de distinguirlo en estratégicos, claves o de apoyo.
Procesos clave: Son los procesos también denominados operativos y son los propios de la
actividad de la empresa.
Procesos estratégicos: Son los procesos por los cuales la empresa desarrolla sus estrategias
y define sus objetivos.
Procesos de apoyo o de soporte: Son los procesos que proporcionan los medios y el apoyo
necesario para los procesos clave.
16
Cfr. Camisón 2007:847
28
Figura 7: Tipos de proceso
Fuente: www.gestion-calidad.com/
Elementos de un proceso
Todo proceso consta de tres elementos: “un input o entrada” el cual es suministrado por un
proveedor que puede ser externo o interno y que cumple determinadas características
preestablecidas. “El Proceso”, que es una secuencia de actividades que se desarrolla gracias
a los factores que pueden ser las personas, métodos y recursos. “La salida”, que será el
resultado del proceso y va destinado a un cliente, el cual puede ser externo o interno.17
Las entradas y las salidas de un proceso pueden ser a su vez las entradas y salidas de otros
procesos, los diferentes procesos de una organización están interrelacionados entre sí de
manera que la salida de un proceso viene a ser la entrada del siguiente proceso.
17
Cfr. Camisón 2007:845
29
Figura 8: Interacción de procesos
Factores de un proceso
Los factores o recursos de un proceso son los siguientes: 18
Mano de obra: Es una de las piezas importantes del proceso por lo que sus actividades
y aptitudes influyen directamente en los resultados o salidas del proceso.
Métodos: Vienen a ser las políticas, los procedimientos, las normas y las instrucciones
que se emplean para ejecutar determinado trabajo.
Materiales o suministros: Son las entradas que serán transformadas por un proceso. La
calidad de los suministros es importante para asegurar la calidad de los resultados.
Medio ambiente: Son las condiciones en las que se desarrolla un trabajo, algunas de
estas son la iluminación, la ventilación, etc.
18
Cfr. Bonilla-Díaz-Kleeberg-Noriega 2010:26-27
30
1.3.3. Mejora continua de los procesos
La mejora continua de los procesos es una estrategia de gestión empresarial que consiste en
desarrollar mecanismos sistemáticos para mejorar el desempeño de los procesos y como
consecuencia de esto elevar el nivel de satisfacción de los clientes internos o externos y de
otras partes interesadas.19
Etapa de planear: En esta etapa primero se determina los objetivos y metas a conseguir
los cuales deben ser claros y concisos. Estos objetivos deberán concretarse y formularse
atendiendo a fechas concretas, como, por ejemplo, de enero a marzo reducir a la mitad el
número de piezas defectuosas del trimestre anterior. Luego de haberse planteado los
objetivos y metas, se decidirán los métodos a utilizar para alcanzar los objetivos.
Etapa de hacer: Para poner en marcha el plan diseñado en la etapa anterior, es necesario
que las normas establecidas se comprendan y se sepan ejecutar. En esta etapa se
proporciona la educación y formación necesaria a todas las personas implicadas.
19
Cfr. Bonilla-Díaz-Kleeberg-Noriega 2010:30
20
Cfr. Camisón 2007:878-879
31
Etapa de actuar: En esta etapa se incorpora formalmente la mejora al proceso. Se
estandariza y se comunica la mejora a todos los integrantes de la empresa y asimismo se
deberá estar atentos a nuevas oportunidades de mejora.
32
para efectuar un diagnóstico de las posibles causas que provocan ciertos defectos, los cuales
pueden ser controlables. En este diagrama se representan los principales factores (causas)
que afectan la característica de calidad en estudio como líneas de producción y se continúa
el procedimiento de subdivisión hasta que están representados todos los factores factibles
de ser identificados.
Los pasos para la elaboración del diagrama causa – efecto son los siguientes:
Identificar el efecto, por ejemplo, una característica de la calidad que se quiere controlar
y/o mejorar o un problema real o potencial específico.
Escribir los principales factores vinculados con el efecto sobre el extremo de flechas
que se dirigen a la flecha principal, cada uno de esta forma una rama.
Completar el diagrama, verificando que todas las causas han sido identificadas.
Fuente: http://gonzalovergara.com/
33
1.3.5.2. El diagrama de Pareto
Es un diagrama que se utiliza para identificar los problemas más importantes, en función de
su frecuencia de ocurrencia y permite establecer las prioridades de intervención, a menudo
denominado regla 80/20, el cual indica que el 80% de los problemas son originados por un
20% de las causas, este principio ayuda a separar los errores críticos que normalmente
sueles ser pocos, de los muchos no críticos o triviales21.
Trazar la curva.
21
Cfr. Camisón 2007:1234-1235
34
Figura 11: Diagrama de Pareto
Fuente: http://maestrosdelacalidadfp100811.blogspot.com
22
Cfr. Camisón 2007:1228
35
Figura 12: Hoja de recogida de datos cuantificables
1.3.5.4. Histogramas
Los histogramas son diagramas de barras que muestran un conjunto de datos en un
intervalo específico. El ordenamiento de la información hace más fácil de interpretar el
grafico. Esta herramienta se aplica en los casos cuando es necesario conocer la capacidad
del proceso, si se cumplen las especificaciones de calidad, para conocer la variabilidad de
las características técnicas durante un proceso. Los pasos en su construcción son los
siguientes23:
Determinar los valores máximo y mínimo y calcular el rango de los datos restando el
mínimo del máximo.
Determinar el número de barras a representar, no existe regla exacta para esto, pero se
puede usar lo siguiente: cuando la cantidad de datos de datos es menor a 30 se calcula
simplemente la raíz cuadrada de 30, si la cantidad de datos es mayor se puede aplicar la
regla de Sturges:
K = 1 + 3.22 LOG n
Donde:
36
23
Cfr. Bonilla-Díaz-Kleeberg-Noriega 2010:70-71
37
n: cantidad de datos
K: número de intervalos
Determinar la amplitud del intervalo o el ancho de las barras dividiendo el rango entre
el número de barras (K).
Calcular los límites inferior y superior de cada barra, que consiste en sumar las
ocurrencias dentro de cada ancho de barra, es decir, la frecuencia.
38
Figura 13: Histograma
Fuente: http://www.universoformulas.com/
1.3.5.5. Estratificación
La estratificación consiste en dividir los datos recogidos en grupos homogéneos para
facilitar una mejor comprensión del fenómeno estudiado. A cada grupo homogéneo se le
denomina estrato. Esta herramienta permite investigar los aspectos más significativos o las
áreas más importantes donde es necesario centrar la atención. 24
Para su construcción:
Seleccionar los factores de estratificación, los datos se pueden agrupar por ejemplo en
función del tiempo (turno, día, semana, etc.), de operarios (antigüedad, experiencia,
sexo, edad, etc.), máquinas y equipo (modelo, tipo, tecnología, etc.)
24
Cfr. Camisón 2007:1244-1246
39
Clasificar los datos en grupos homogéneos en función de los factores de estratificación
seleccionados.
Representar gráficamente cada grupo homogéneo de datos. Para esto se puede utilizar
otras herramientas como por ejemplo histogramas o Pareto.
25
Cfr. Bonilla-Díaz-Kleeberg-Noriega 2010:73-74
40
Figura 14: Ejemplos de correlación
DE
DE CORRELACION
CORRELACIO
NEGATIVA
N POSITIVA
DE CORRELACION
NO LINEAL
41
Las gráficas de control son una herramienta para mejorar la productividad ya que al reducir
el rechazo y la reelaboración los costos disminuyen y la capacidad de producción
aumenta.26
Fuente: http://www.pdcahome.com/
43
situación, no quiera decir que no se pueda continuar haciendo más preguntas, sin embargo,
la verdadera clave al aplicar esta técnica es fomentar la solución de problemas al evitar las
suposiciones y trampas lógica en lugar de seguir la cadena de causalidad directa.
Una vez identificada la causa raíz del problema, el siguiente paso es elaborar un plan de
acción, en el que se indiquen las actividades a desarrollar, los responsables y las fechas de
cumplimiento.27
27
Cfr. TUV Rheinland de México: 2015
42
1.4. Automatización industrial
Se define la automatización, como el proceso de hacer que las maquinas sigan un orden
predeterminado de operaciones con poca o ninguna mano de obra, usando equipo y
dispositivos especializados que ejecutan y controlan los procesos productivos. La
automatización en todo su potencial se logra usando diversos dispositivos como sensores,
actuadores, técnicas y equipos capaces de monitorear y controlar todos los aspectos del
proceso de manufactura28.
Una de las razones principales para el uso de los sistemas automatizados es la necesidad de
producir a costos cada vez menores para ser competitivos. Entre sus principales ventajas
tenemos lo siguiente:
28
Cfr. Kalpakjian 2008:1023
43
Parte de mando: Agrupa todos los instrumentos utilizados para dirigir y controlar el
proceso de automatización por medio de señales eléctricas e instrucciones de programación.
Por lo general la parte de mando suele ser un controlador lógico programable
(Programmable logic controller o PLC).
Parte Operativa: Estos elementos son los encargados de llevar a cabo los cambios
directamente en el proceso productivo. Entre los elementos que forman la parte operativa
tenemos, las maquinas, los actuadores, sensores, interfaz hombre maquina (HMI)
29
Cfr. Kalpakjian 2008:1152
44
Figura 16: Ciclo de ejecución del PLC
Fuente: www.ab.com
Fuente: http://www.turnkey-industries.com/
45
1.4.2. Sensores
Un sensor es un dispositivo para detectar y señalar una condición de cambio. Con
frecuencia, una condición de cambio, se trata de la presencia o ausencia de un objeto o
material (detección discreta). Los sensores hacen posible la comunicación entre el mundo
físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos como electrónicos,
utilizándose en todo tipo de procesos industriales y no industriales para monitorización,
medición, control y procesamiento.
Fuente: http://thelastlabproject.blogspot.com/
46
1.4.3. Actuadores
Los actuadores son elementos de potencia que deben poseer la energía suficiente
para vencer a las variables físicas que se están controlando, y de esta manera poder
manipularlas. Los actuadores dependiendo de la fuerza que se requiere se clasifican
de acuerdo a lo siguiente:
Clasificación de los actuadores
Neumáticos
Hidráulicos
Eléctricos
Electromagnéticos
Economía: Es más fácil ver qué ocurre desde la oficina que enviar a un operario a realizar
la tarea.
47
30
Cfr. Rodríguez 2007:19-20
48
Ergonomía: Lo modernos ordenadores con sus prestaciones gráficas, intentan sustituir a
los grandes paneles, repletos de cables, lámparas pilotos y demás.
Gestión: Todos los datos recopilados pueden ser valorados de múltiples maneras mediante
herramientas estadísticas, graficas, valores tabulados, etc.
49
CAPITULO 2. Análisis y diagnóstico del proceso
actual
Análisis del sector a través de las cinco fuerzas competitivas de Michael Porter32:
31
Cfr. REPORTE FINANCIERO CENTRUM:2013
32
Cfr. REPORTE FINANCIERO CENTRUM:2013
50
Amenaza de entrada a la industria
La leche fresca cruda que es la materia prima de la industria, es abastecida por diversos
centros ganaderos ubicados en todo el Perú. El poder de negociación que estos presentan en
cuanto a precio es bajo debido a la existencia de un gran número de compradores y
vendedores y al fuerte poder de compra que ejerce Gloria S.A. como líder del mercado.
Debido a que estos productos son de consumo masivo, el número de clientes es elevado por
lo tanto el poder de negociación de los compradores es bajo. En lo que respecta a Gloria
tiene como principal cliente a Deprodeca, empresa relacionada al grupo Gloria que se
encarga de la comercialización y distribución de sus productos, ello hace poco probable que
sus clientes puedan ejercer algún poder de negociación.
Rivalidad competitiva
La rivalidad del mercado peruano de lácteos y derivados es ejercida entre pocos actores,
Gloria, Laive y Nestlé quienes en total abarcan el 96% del mercado, siendo Gloria la más
competitiva y líder con una participación del 79%.
La empresa Gloria S.A. inicio sus operaciones en el año de 1941 en la ciudad de Arequipa,
teniendo como accionista mayoritario a General Milk Company Inc., posteriormente fue
adquirida por Carnation Company, iniciándose en ese momento la diversificación y
comercialización de productos no lácteos. En el año de 1986, la empresa peruana José
Rodríguez Banda S.A. adquirió el paquete mayoritario de acciones de Gloria. Años después
se tomó la decisión de construir la primera etapa del Complejo Industrial en Huachipa en
Lima y el 11 de enero de 1999, se inició la producción de la leche evaporada, constituyendo
una de las mejores plantas de su tipo en el mundo, con tecnología de punta. Un año más
tarde se concluyó la construcción de la planta de derivados lácteos para la fabricación de
yogures, quesos, leche y jugos en caja y bolsa UHT. A partir del año 2003 Gloria inicio la
expansión de sus negocios en el mercado internacional a través de la adquisición de
diversas empresas del sector lácteo. Gloria tiene presencia en países de la región como:
Bolivia, Puerto Rico, Colombia, Argentina, Ecuador y Uruguay. La empresa actualmente
forma parte del grupo económico conocido como Grupo Gloria de propiedad mayoritaria de
los hermanos Vito y Jorge Rodríguez. El grupo gloria ha compuesto su estructura
organizacional en base a cuatro unidades de negocio o holding los cuales son33:
1. Alimentos (Halsa)
2. Cemento y Nitrato (Holcem)
3. Azúcar y Alcohol (Coazucar)
4. Papeles y empaques (Fodinsa)
Gloria y sus cuatro unidades de negocio:
Gloria S.A. forma parte de este holding y es líder en la producción de lácteos y sus
derivados en el Perú. Asimismo, se tienen plantas de producción en países de América
Latina como
33
Cfr. EQILIBRIUM CLASIFICADORA DE RIESGO: 2014
51
Bolivia, Puerto Rico, Colombia, Argentina, Ecuador y Uruguay. Los principales productos
que forman parte de este holding son la leche evaporada, leche uht, yogurt, queso,
mantequilla y jugos.
Este holding agrupa empresas de fabricación de cemento, nitrato y cal que mantienen el
liderazgo de producción de cemento y concreto en el sur del Perú, así como también en
Bolivia. La principal empresa de este grupo es Yura que se encuentra en la ciudad de
Arequipa.
Rama agroindustrial del grupo gloria con más de 55 mil hectáreas cultivadas de caña de
azúcar, es líder en la producción de azúcar y alcohol en el país y además cuenta con
operaciones en Argentina y Ecuador. Entre las empresas que forman parte de este holding
tenemos a Casa grande, Cartavio, Empresa agrícola Sintuco, etc.
Forman parte empresas relacionadas a los rubros de papeles y empaques, entre las empresas
que forman parte de este holding se tienen a Trupal S.A, la cual es una empresa dedicada a
la fabricación y comercialización de papeles y cartones, así como de todo tipo de cajas y
empaques flexibles. Otra empresa que se tiene en este rubro es Tableros peruanos S.A.
(Tapesa), la cual es productora de tableros aglomerados de madera de pino y de bagazo de
caña de azúcar34.
34
Cfr. EQILIBRIUM CLASIFICADORA DE RIESGO: 2014
52
Figura 20: Unidades de negocio del “GRUPO GLORIA”
53
35
Cfr. CLASS & ASOCIADOS: 2014
54
Marcas y presentaciones
Gloria S.A. cuenta con diversas marcas siendo las más conocidas: Gloria, Pura Vida y Bella
Holandesa con las cuales comercializa productos como leche evaporada, leche fresca,
yogurt y jugos. Asimismo, tiene las marcas Soale, Multilac y Soy Vida los cuales son
productos lácteos con proteínas de soya. También tiene los derechos de uso de marcas
como Tampico para la producción de refrescos y Yomost para la producción de yogurt. A
continuación, se muestra un cuadro con los distintos productos que tiene Gloria S.A. y las
marcas con las que se comercializa en el mercado.
55
2.2. Descripción de la situación actual
El complejo industrial de Huachipa está ubicado en avenida la capitana 190 en el distrito de
Lurigancho Chosica en la ciudad de Lima, es la planta principal de Gloria S.A.,
actualmente en esta planta se fabrican productos como la leche evaporada en lata, leche uht
de envase de caja tetra pak, leche condensada, leches de soya, yogures, mantequillas,
quesos, refrescos, néctares, asimismo se fabrican envases de hojalata tanto para las
industrias lácteas, pesqueras y de agro exportación. Esta planta alberga a su vez tres
fábricas que son: la fábrica de envases de hojalata, la fábrica de leche evaporada donde se
elabora la leche evaporada y la fábrica de derivados lácteos donde se elaboran los yogures,
leches uht, mantequilla, queso y refrescos. Cada fabrica está compuesta por líneas de
proceso productivo y cada proceso productivo está compuesto por maquinas. Para cada
línea o maquina dependiendo del nivel de automatización se van tener uno o más
operadores para su operación.36
La planta de Huachipa inicio sus operaciones en la ciudad de Lima en el año de 1999 en esa
época se tenían cuatro líneas de producción de leche evaporada, una línea de envases de
hojalata. En el año 2001 entra en funcionamiento la fábrica de derivados lácteos con una
línea de leche uht y dos líneas de yogurt en formato de botellas de litro. A partir del año
2003 y como una forma de medir la eficiencia productiva de sus líneas es que se implanta la
medición de la eficiencia global de equipos OEE (Overall Equipment Efficiency) o también
conocido como TVC (Tiempo Velocidad Calidad). El indicador OEE es calculado
combinando tres elementos asociados a cualquier proceso de producción, los cuales son la
disponibilidad, rendimiento y la calidad. Tener un indicador OEE menor al 100% indica
que se están produciendo perdidas en el proceso, estas pérdidas forman parte de la
clasificación de las “seis grandes pérdidas”.37
55
36
Cfr. ENTREVISTA A PERSONAL
37
Cfr. ENTREVISTA A PERSONAL
55
duro alrededor de un año y se desarrolló en tres fases y doce etapas los cuales se detallan en
el siguiente cuadro38:
Desde que inició sus operaciones en Lima hasta el día de hoy la planta de Huachipa ha
crecido a pasos agigantados, actualmente la fábrica de leche evaporada tiene nueve líneas
de producción de leche evaporada (cinco en formato de lata grande llamado “Tall” y cuatro
en formato de lata pequeña llamada “Baby”), en la fábrica de derivados lácteos se tienen
nueve líneas de yogurt y quince líneas para procesos de ultra pasteurización para leche y
néctares.
38
Cfr. ENTREVISTA A PERSONAL
56
38
Cfr. ENTREVISTA A PERSONAL
56
En la fábrica de envases de hojalata se tiene siete líneas de fabricación de envases para la
leche.
Actualmente la empresa Gloria S.A. cuenta con el software ERP SAP R/3 el cual es
un sistema de información que gestiona de manera integrada y en línea, todas las áreas
funcionales de la empresa. Los componentes más comunes de este sistema de información
incluyen las funciones de finanzas, planificación, costos, comercial, mercadeo, producción,
logística, mantenimiento, control de calidad y recursos humanos.
Área de Producción
Cada una de las fábricas del complejo industrial de Huachipa está compuesta por una
estructura organizacional en la cual recaen todas las operaciones de producción. A la
cabeza de esta organización se tiene al superintendente de producción, seguido por los jefes
de producción, luego los supervisores de producción y por últimos los operadores para las
líneas y máquinas de proceso.
Área de Mantenimiento
57
Actualmente en la planta principal de Huachipa se trabajan en tres turnos y se tiene
personal en rotaciones semanales para cubrir los turnos.
Diariamente de lunes a viernes a las 10:00 am el supervisor de producción que esta de turno
se encarga de cargar los datos a la aplicación software que se encarga del cálculo del OEE
(TVC),
Esta información viene a ser de los tres turnos anteriores producidos (mañana, tarde, noche)
la información que ingresa se detalla en el siguiente cuadro39:
39
Cfr. ENTREVISTA A PERSONAL
58
TTD: Es el tiempo total disponible de la línea o máquina, por lo general es todo el turno de
8 horas (480 min).
CNV: Es el tiempo en el cual la línea o maquina esta parada por no estar programada para
producir por parte de producción.
PR: Es el valor real de unidades producidas descontando las unidades que han sido
rechazadas y no conformes.
Con estos datos ingresados la aplicación software se encarga de hacer los cálculos de
manera automática, primero calculando cada componente del OEE o TVC los cuales son:
𝑇𝑇𝑇
𝑇 (%) = 𝑥 100
(𝑇𝑇𝐷 − 𝐶𝑁𝑉)
59
Velocidad (V): El cálculo de velocidad se obtiene de:
𝑉 (%) = 𝑃𝑅
1 𝑥 100
1
(𝑇𝑇𝑇 𝑥 𝑃𝑇 𝑥 𝑥 )
8 60
𝑃𝑅
𝐶 (%) = 𝑥 100
𝐶𝑜
Este proyecto analizara una de las líneas de producción de yogurt de 1 kl, en el siguiente
capítulo se describe como son las operaciones de este producto dentro de la empresa.
El yogurt de Gloria se caracteriza por tener un sabor y consistencia agradable, que lo hace
superior a los demás, aunque su precio es más elevado. Las innovaciones aplicadas en sus
procesos por tecnología de punta, así como la compra e instalación de máquinas semi o
totalmente automatizados permitieron y ser hoy en día líder en el mercado de yogures.
60
2.3.1. Diagrama de operaciones del proceso de yogurt
Figura 21: DOP de elaboración de yogurt.
Fabricación de botellas
Fabricación plásticas
de Botellas Plásticas Fabricación
Fabricación deBebibles
del Yogurt yogurt(1bebible (1Kg)
Litro o 200ml)
Leche entera o descremada
Pelets de HDPE
Pelets de HDPE Leche entera o descremada
Soplado
Soplado 14 Recepciónde
Recepcion deLeche
leche 1
Recirculación
Recirculación 2
Posicionador de botellas
Posicionador de Botellas 15
Adición
Adición de insumos
de Insumos 3
Recirculación y mezclado
Recirculación y Mezclado 4
Botella
Botella HDPE
HDPE Control
Control de calidad
de Calidad 1
Homogenización
Homogenización 5
Pasteurización
Pasteurización
6
(a 92°C)
( a 92°C )
Adición de fermentos
Adición de Fermentos 7
Cultivo de lactobacilos
Cultivo de Lactobacilos.
Fermentación
Fermentación 8
(a 40°C por 4 horas)
( a 40°C por 4 horas)
Medición
Medición de pH
de pH 2
Enfriamiento
Enfriamiento 9
( a(a10°C
10°)
)
Dosificación dedeinsumos
Dosificación menores
Insumos Menores. 10
Aromas y fruta s
Colorantes, aromas, Frutas.
Envasado
Envasado 11
Etiquetas
Etiquetas.
LEYENDA
Etiquetado
Etiquetado 12
16
Plástico
Plástico.
Empacado
Empacado 13
3
Control de de
Control calidad
CalidadFinal
Final 3
61
2.3.1.1. Operaciones del proceso de elaboración de yogurt
Recepción de leche: La leche proveniente de las plantas de acopio se recepciona en los
tanques verticales de acero inoxidable, acá esperaran por un corto tiempo para lego ser
procesadas.
Recirculación y mezclado: Una vez de haber terminado de adicionar todos los insumos, se
inicia el tiempo de recirculación y mezclado hasta conseguir los parámetros de calidad que
requiere el producto.
Control de calidad: En este punto el área de control de calidad toma una muestra y evalúa
si se alcanzado la concentración requerida.
Adición de fermentos: Una vez de haber llenado el tanque de fermentación con la cantidad
de leche a elaborar, se siembra un cultivo de Streptoccoccus thermophillus y Lactobacillus
bulgaricus para fermentar la leche.
Incubación: La mezcla con el cultivo se debe incubar entre 39°C a 42°C durante 4 a 5 horas.
62
Medición de pH: Durante el tiempo de incubación de la leche este debe haber alcanzado
un pH de 4.5, con lo cual rápidamente se va llevar al producto a la etapa de enfriamiento.
Envasado: En este punto se produce el envasado del yogurt el cual puede ser en botellas
plásticas, galoneras, vasos, sachet.
Etiquetado: Las botellas envasadas son enviadas a la maquina etiquetadora por medio de
fajas transportadoras donde se coloca la etiqueta con la marca y el logo de la empresa.
¿Qué es un posicionador?
Principio de funcionamiento
Fuente: POSIMAT
64
2. Maquina envasadora o llenadora de yogurt
“La máquina llenadora de yogurt Serac es del tipo llenado por peso, son exactas y
eficientes. Con más de 2,000 máquinas rotatorias en producción, Serac es el fabricante líder
mundial de máquinas rotatorias de llenado por peso. La vida útil de una máquina Serac
frecuentemente es de más de 15 años. Serac usa tecnología propia para el control de peso
por medio de tarjetas electrónicas y algoritmos avanzados de control, estos son todos
factores que han posibilitado a Serac proponer las máquinas rotatorias de llenado por peso
más precisas en el mercado por más de 40 años”. (SERAC, 2015)
Principio de funcionamiento:
65
3. Maquina etiquetadora
La máquina etiquetadora tiene la función de colocar las etiquetas con el logo del nombre
comercial del producto a las botellas de yogurt que han sido previamente llenadas.
“El modelo 400SL es el aplicador de película de estilo mandril más rápido del fabricante
Axón, con una capacidad nominal de 400 cpm (container per minute o envases por
minuto) en configuración de cabezal único, y de hasta 800 cpm en una configuración de
cabezal doble. A estas velocidades, el tiempo continuado en actividad es un bien preciado
que el 400SL proporciona a los embaladores líderes del mundo”. (AXON, 2015)
66
4. Maquina empaquetadora de botellas
Esta máquina tiene la función de agrupar las botellas según el formato a trabajar y las
empaqueta por medio de una lámina de plástico, los paquetes de botellas de yogurt luego
son apilados y llevadas a las cámaras frigoríficas para su posterior despacho a los
supermercados.
67
está cumpliendo a consecuencia de diversas paradas que se presentan en la línea. Estas
paradas
68
son del tipo no programadas, y se dan principalmente por averías. Muchas de estas averías
son corregidas por mantenimiento en el momento de la falla y otras después por el
mantenimiento preventivo. La línea de llenado de yogurt está compuesta por maquinas o
sistemas las cuales son los siguientes: la maquina posicionadora de botellas, la maquina
dosificadora de frutas, la maquina llenadora de yogurt, la maquina etiquetadora, la maquina
codificadora y la maquina empacadora de botellas. Y cada una de estas maquina está
compuesta por diferentes elementos mecánicos y eléctricos. Cada una de ellas cumple una
función específica dentro de la línea y una parada en alguna de ellas puede afectar en mayor
o menor medida el cumplimiento de la producción.
Para poder entender la magnitud de este problema vamos a analizar información acerca de
los tiempos de paradas no programados que se tuvieron durante el año 2014 en la línea de
yogurt en estudio. La cantidad de minutos que paradas no programadas que se tuvieron en
cada equipo que conforma la línea de producción de yogurt para los meses de enero a
diciembre del año 2014 se muestran a continuación en el cuadro 4.
Cuadro 4: Tiempos de parada no programada (min) en los equipos que conforman la línea
de yogurt No.1 (2014)
Suma de Etiquetas de
TIEMPO columna
Etiquetas de DOSIFICADOR LLENADORA DE POSICIONADOR DE Total
CODIFICADORA EMPACADORA ETIQUETADORA
fila DE FRUTAS YOGURT BOTELLAS general
ENERO 23 16 58 79 176
FEBRERO 30 110 65 429 30 664
MARZO 253 463 368 104 145 65 1398
ABRIL 81 57 79 55 272
MAYO 313 1268 60 1641
JUNIO 40 60 45 145
JULIO 398 30 428
AGOSTO 145 268 413
SEPTIEMBRE 289 50 40 90 368 304 1141
OCTUBRE 20 44 329 393
NOVIEMBRE 27 735 83 845
DICIEMBRE 157 157
Total general 1259 936 2159 924 1943 452 7673
69
Figura 26: Grafico de barras de los tiempos de parada no programada (min) en los equipos
que conforman la línea de yogurt No.1 (2014)
1400
1200
CODIFICADORA
1000
DOSIFICADOR DE FRUTAS
800
EMPACADORA
600 ETIQUETADORA
400 LLENADORA DE YOGURT
0
MARZO
ABRIL
FEBRERO
JUNIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
MAYO
ENERO
JULIO
Esta información permitió en su momento, tomar las acciones correctivas necesarias con la
finalidad de elevar estos indicadores, una de estas acciones fue la implementación de la
estrategia de gestión empresarial conocida como “TPM” el cual es un sistema que permite
mejorar y sobre todo optimizar los procesos de producción de una planta y en general de
una organización, haciéndola competitiva a la vez que involucra a todos sus miembros,
desde la alta gerencia hasta el operador de la máquina más simple.
70
Desde la implantación de la medición del OEE hasta el día de hoy (julio 2015), la
información sobre la producción y los tiempos de parada de máquina, se ingresan en modo
manual utilizando sistemas de recopilación basados en hojas de cálculo o registros de datos
en papel. Esta metodología ya se está dejando de lado porque requiere un enorme e intenso
esfuerzo, sino que, además, la inexactitud del registro implica que los datos no sean del
todo fiables. Tener información que no solo es incorrecta, sino que en la mayoría de los
casos es inconsistente con otras fuentes de información y sumado a los retardos en la
trascripción y generación de informes representan una pérdida de tiempo muy valioso de
producción, ya que las acciones correctoras se emprenden mucho más tarde que suceda el
hecho.
71
luego va a la máquina y realiza la reparación, terminado esta, realiza las pruebas de la
maquina con el
72
operador, el operador da la conformidad y se continua con la producción. El inicio del
tiempo de parada por avería se inicia desde que se genera el aviso de avería y debería ser
cerrado este cuando finaliza la reparación de la avería, pero actualmente este procedimiento
no se está haciendo con lo cual la funcionalidad de que el SAP registre los tiempos de
paradas no programadas no se usa en este caso.
Figura 27: Grafico de barras de los minutos en discusión para los meses de octubre,
noviembre y diciembre del año 2014.
Minutos en Discusión
Octubre - Noviembre - Diciembre
35
30
25
20
15
10
5
0
73
2.4.2.2. No se ingresa la información correcta de parámetros de velocidad y calidad
Este problema se va encontrar del análisis del indicador OEE o TVC. Para este caso solo
vamos a analizar una de las líneas de producción de yogurt de litro cuya capacidad nominal
máxima de envasado es de 166 unidades/min según dato de placa de la máquina. Se tiene
información del TVC del año 2014 para la línea de producción de yogurt en estudio, pero se
ha visto conveniente presentar información para la semana 48 y semana 49 del año 2014. A
continuación, se muestra el cuadro con los parámetros que se ingresan para el cálculo del
TVC para la última semana del mes de noviembre (semana 48).
Cuadro 5: Parámetros del TVC y TVC calculado para la semana 48 del año 2014
Producción Producción
SEMANA Fecha Turno TVC TTD CNV TPP PNP TTT Contador T V C
Teórica Real
SEM_48 24/11/2014 TARDE 92.16 480 204 0 21 255 79680 42225 42225 92.39 99.75 100
SEM_48 24/11/2014 MAÑANA 35.14 480 420 0 30 30 79680 3500 3500 50 70.28 100
SEM_48 24/11/2014 NOCHE 89.10 480 194 0 31 255 79680 42302 42302 89.16 99.93 100
SEM_48 25/11/2014 MAÑANA 62.22 480 88 55 87 250 79680 40481 40481 63.78 97.55 100
SEM_48 25/11/2014 TARDE 87.30 480 193 0 36 251 79680 41591 41591 87.46 99.82 100
SEM_48 25/11/2014 NOCHE 84.01 480 51 37 31 361 79680 59822 59822 84.15 99.83 100
SEM_48 26/11/2014 TARDE 93.17 480 325 0 10 145 79680 23971 23971 93.55 99.59 100
SEM_48 26/11/2014 MAÑANA 72.58 480 100 88 16 276 79680 45784 45784 72.63 99.93 100
SEM_48 26/11/2014 NOCHE 81.99 480 224 10 36 210 79680 34843 34843 82.03 99.95 100
SEM_48 27/11/2014 MAÑANA 86.44 480 196 0 38 246 79680 40750 40750 86.62 99.79 100
SEM_48 27/11/2014 NOCHE 93.90 480 201 8 9 262 79680 43487 43487 93.91 99.99 100
SEM_48 27/11/2014 TARDE 85.39 480 224 27 10 219 79680 36283 36283 85.55 99.81 100
SEM_48 28/11/2014 NOCHE 95.98 480 110 0 14 356 79680 58948 58948 96.22 99.75 100
SEM_48 28/11/2014 MAÑANA 0.00 480 480 0 0 0 79680 0 0 0 0 0
SEM_48 28/11/2014 TARDE 84.13 480 311 0 26 143 79680 23600 23600 84.62 99.42 100
SEM_48 29/11/2014 TARDE 92.35 480 155 5 10 310 79680 49825 49825 95.38 96.82 100
SEM_48 29/11/2014 NOCHE 88.44 480 201 0 32 247 79680 40960 40960 88.53 99.9 100
SEM_48 29/11/2014 MAÑANA 88.06 480 434 0 0 46 79680 6724 6724 100 88.06 100
SEM_48 30/11/2014 MAÑANA 57.23 480 0 178 27 275 79680 45602 45602 57.29 99.9 100
SEM_48 30/11/2014 NOCHE 89.93 480 60 20 22 378 79680 62699 62699 90 99.92 100
SEM_48 30/11/2014 TARDE 84.02 480 47 37 32 364 79680 60393 60393 84.06 99.95 100
Fuente: EMPRESA (Elaboración propia)
Del cuadro 5 del TVC para la semana 48 se pueden generar los siguientes gráficos de
tendencia del TVC y de componentes del TVC.
74
Figura 28: Indicador TVC de la línea de producción de yogurt 1 para la semana 48
Figura 29: Componentes del TVC para la línea de producción de yogurt 1 para la semana
48
75
De los gráficos de tendencia obtenidos para la semana 48 del indicador TVC se puede
Observar que el componente calidad “C” está en 100% si revisamos la columna “Contador”
y la columna “Producción real” tienen el mismo valor, esto quiere decir que todas las
unidades que salen están conformes, esto no es cierto porque actualmente si se tienen
pequeñas mermas del siguiente tipo:
Hasta ahora se puede ver que los parámetros de velocidad “V” y calidad “C” no son del
todo reales, ahora si revisamos el parámetro tiempo “T” el cual ya se detalló anteriormente
como es el procedimiento para su obtención y se sabe que el área de producción registra
estos tiempos, se puede entonces afirmar que de estos tres parámetros, el tiempo es el dato
más confiable que se tiene siempre que producción y mantenimiento estén de acuerdo con
los tiempos registrados de lo contrario el tiempo pasara a ser un dato no confiable.
Para una mayor información se presenta la lista de paros programados para la línea de
producción de yogurt en estudio, estos paros pueden ser programados por el área de
mantenimiento o programados por el área de producción. El tiempo asignado a estos paros
son los establecidos en el parámetro “TPP” que se ingresan para el cálculo del indicador
OEE.
76
Cuadro 6: Lista de Paros programado en la línea
PAROS PROGRAMADOS
Paros Programados por Mantenimiento
Mantenimiento Preventivo
Mantenimiento Mayor (Overhaul)
Mantenimiento Programado
Parada de planta
Paros Programados por Producción
Cambio de bobina
Cambio de formato
Cambio de producto
CIP
Limpieza
Esterilización
Proyecto o renovación de
maquinaria Prueba de materiales /
insumos Stock e inventario
Refrigerio
Trabajos en líneas de producción
77
2.5. Análisis causa – raíz de los problemas
En este punto se hará el análisis causa – raíz a los problemas planteados anteriormente.
Cuadro 7: Fallas presentadas en la unidad codificadora durante el año 2014 para la línea de
yogurt en estudio.
TIPO DE FRECUENCIA
EQUIPO SISTEMA FALLA
CORRECTIVO DE FALLA
CORRECTIVO
UNIDAD CODIFICADORA CODIFICADOR PROGRAMACION DE CODIFICADORA 13
ELECTRICO
CORRECTIVO
UNIDAD CODIFICADORA CODIFICADOR SENSOR DE CODIFICACION 4
ELECTRICO
CORRECTIVO
UNIDAD CODIFICADORA CODIFICADOR CABEZAL DE IMPRESIÓN SUCIO 2
ELECTRICO
TOTAL DE FALLAS 19
Fuente: La Empresa (Elaboración propia)
Cuadro 8: Fallas presentadas en la etiquetadora durante el año 2014 para la línea de yogurt
en estudio.
TIPO DE FRECUENCIA
EQUIPO SISTEMA FALLA
CORRECTIVO DE FALLA
CORRECTIVO
ETIQUETADORA CORTE DE ETIQUETA RODILLOS DE ARRASTRE 3
MECANICO
CORRECTIVO
ETIQUETADORA CORTE DE ETIQUETA CUCHILLA DE CORTE 2
MECANICO
CORRECTIVO
ETIQUETADORA ALIMENTACIÓN DE ETIQUETA JALADOR DE ETIQUETAS 4
MECANICO
CORRECTIVO
ETIQUETADORA CORTE DE ETIQUETA BASTÓN FORMADOR DE MANGA 2
MECANICO
CORRECTIVO
ETIQUETADORA CORTE DE ETIQUETA SENSOR DE TACA 1
ELECTRICO
SISTEMA DE ENTRADA DE CORRECTIVO
ETIQUETADORA FAJA DE TRANSPORTE PRINCIPAL 2
PRODUCTO ELECTRICO
TOTAL DE FALLAS 14
78
Cuadro 9: Fallas presentadas en la dosificadora de fruta durante el año 2014 para la línea de
yogurt en estudio.
TIPO DE FRECUENCIA
EQUIPO SISTEMA FALLA
CORRECTIVO DE FALLA
DOSIFICADORA DE SISTEMA DE INYECCIÓN DE CORRECTIVO
BOMBAS DE DOSIFICACION 1
FRUTA FRUTA ELECTRICO
DOSIFICADORA DE SISTEMA DE INYECCIÓN DE CORRECTIVO
BOMBAS DE DOSIFICACION 4
FRUTA FRUTA MECANICO
DOSIFICADORA DE SISTEMA DE INYECCIÓN DE TABLERO DE CONTROL CORRECTIVO
3
FRUTA FRUTA DOSIFICADOR ELECTRICO
DOSIFICADORA DE SISTEMA DE INYECCIÓN DE CORRECTIVO
FLUJOMETRO DEL DOSIFICADOR 2
FRUTA FRUTA ELECTRICO
TOTAL DE FALLAS 10
Cuadro 10: Fallas presentadas en el posicionador de botellas durante el año 2014 para la
línea de yogurt en estudio.
TIPO DE FRECUENCIA
EQUIPO SISTEMA FALLA
CORRECTIVO DE FALLA
POSICIONADOR DE MOTOR PRINCIPAL CORRECTIVO
SISTEMA DE TRACCIÓN 1
BOTELLAS POSICIONADOR DE BOTELLAS MECANICO
POSICIONADOR DE CORRECTIVO
POSICIONADOR DE BOTELLAS SENSORES DE LAS PUERTAS 3
BOTELLAS ELECTRICO
POSICIONADOR DE PANEL DE CONTROL CORRECTIVO
TRANSPORTE AEREO 1
BOTELLAS POSICIONADOR DE BOTELLAS ELECTRICO
TOTAL DE FALLAS 5
Fuente: La Empresa (Elaboración propia)
79
Cuadro 11: Fallas presentadas en la llenadora de yogurt durante el año 2014 para la línea de
yogurt en estudio.
TIPO DE FRECUENCIA
EQUIPO SISTEMA FALLA
CORRECTIVO DE FALLA
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE VENTILACIÓN PRE FILTOS Y FILTROS 1
ELECTRICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO SENSOR ALIMENTADOR DE TAPAS 6
ELECTRICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE CORTE CUCHILLA DE CORTE DE CUELLOS 2
MECANICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO TOLVA DE TAPAS 5
MECANICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO TOLVA DE TAPAS 3
ELECTRICO
MOTOREDUCTOR FAJA DE TRANSPORTE CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO 1
LLENADORA ELECTRICO
MOTOREDUCTOR FAJA DE TRANSPORTE CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO 1
LLENADORA MECANICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO CHUCKS DE TAPONADORA 1
MECANICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO TRANSPORTADOR DE TAPAS 5
MECANICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TRANSMISIÓN EJE CENTRAL DE TRASMISION DE LLENADORA 1
MECANICO
CORRECTIVO
LLENADORA DE YOGURT SISTEMA DE TAPONADO VÁLVULAS DE PRESIÓN DE AIRE 1
MECANICO
TOTAL DE FALLAS 27
Fuente: La Empresa (Elaboración propia)
Cuadro 12: Fallas presentadas en la empacadora de yogurt durante el año 2014 para la línea
de yogurt en estudio.
TIPO DE FRECUENCIA
EQUIPO SISTEMA FALLA
CORRECTIVO DE FALLA
CORRECTIVO
EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR REGLAS DE FORMACIÓN 1
MECANICO
CORRECTIVO
EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR REGLAS DE FORMACIÓN 1
ELECTRICO
FAJA DE TRANSPORTE CORRECTIVO
EMPACADORA CONVEYOR DE ENTRADA 1
EMPACADORA ELECTRICO
CADENAS DE FORMACIÓN CORRECTIVO
EMPACADORA CONVEYOR DE ENTRADA 2
EMPACADORA MECANICO
FAJA TRANSPORTADORA CORRECTIVO
EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR 2
EMPACADORA ELECTRICO
FAJA TRANSPORTADORA CORRECTIVO
EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR 1
EMPACADORA MECANICO
SENSORES CORRECTIVO
EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR 2
EMPACADORA ELECTRICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CUCHILLA DE CORTE CORRECTIVO
EMPACADORA 7
FILMS EMPACADORA MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE MECANISMO DE SEPARACION DE FILM CORRECTIVO
EMPACADORA 1
FILMS EMPACADORA ELECTRICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE RODILLOS DE ALINEAMIENTO DE FILM CORRECTIVO
EMPACADORA 3
FILMS EMPACADORA MECANICO
CORRECTIVO
EMPACADORA HORNO VENTILADORES DE SALIDA DE HORNO 1
ELECTRICO
CORRECTIVO
EMPACADORA HORNO RESISTENCIAS 1
MECANICO
TOTAL DE FALLAS 23
80
Fuente: La Empresa (Elaboración propia)
Cuadro 13: Frecuencia de fallas presentadas durante el año 2014 para los equipos que
conforman la línea de yogurt en estudio.
FRECUENCIA
FRECUENCIA FRECUENCIA
EQUIPO ACUMULADA
DE FALLA %
%
LLENADORA DE YOGURT 27 28% 28%
EMPACADORA 23 23% 51%
UNIDAD CODIFICADORA 19 19% 70%
ETIQUETADORA 14 14% 85%
DOSIFICADORA DE FRUTA 10 10% 95%
POSICIONADOR DE BOTELLAS 5 5% 100%
TOTAL FALLAS 98 100%
Figura 30: Estratificación en porcentaje de las fallas presentadas en los equipos de la línea
de yogurt No.1 durante el año 2014
5%
10%
28%
14%
19% 24%
81
Figura 31: Pareto de fallas en los equipos de la línea de yogurt No.1
Del análisis de Pareto se puede observar que las maquinas que representan el 80% de los
problemas que se tienen en la línea de yogurt son tres, siendo la más critica la llenadora de
yogurt, luego está la empacadora y seguido por la codificadora.
Hasta este punto podemos decir que la causa principal del problema de las paradas no
programadas son los encontrados por el análisis de Pareto anterior.
A continuación, se hará el análisis de las causas por medio del diagrama causa – efecto para
el problema No. 2 definido en el capítulo anterior. Se hará el análisis para el problema
relacionado a los minutos en discusión entre producción-mantenimiento y la falta de
ingreso de información de los parámetros de velocidad – calidad. Luego las causas
encontradas en estos problemas (figura 32, 33) se resumirán en un solo diagrama causa –
efecto (figura 34) ya que como se puede observar existen causas que se repiten en ambos
diagramas. Todas estas causas comunes al final producen el efecto de tener una medición
del OEE que no es en tiempo real.
82
Las alternativas de solución propuestas para eliminar estas causas o minimizarlas al
máximo son las que se plantean en el capítulo 3 y son básicamente propuestas de mejora
enfocada basadas en la metodología TPM.
83
Figura 32: Diagrama causa – efecto, para los “minutos en discusión”
84
Figura 33: Diagrama causa – efecto, para la “Falta ingreso de información de velocidad y calidad”
85
Figura 34: Diagrama causa – efecto, para el problema de “no tener la medición del OEE en tiempo real”
Medios de
Maquina Materiales 1.1 Error al ingresar información.
Control
1.2 Falta de conocimiento del indicador OEE.
1.6 1.7
1.5 1.3 Método obsoleto, llenado de reportes en
velocidad de producción.
Mano de Medio
Obra Método
Ambiente 1.9 No se tiene como referencia los indicadores de
clase mundial
86
2.6. Análisis cuantitativo del problema
Para el análisis cuantitativo vamos a enfocarnos en las unidades que no se han producido
producto de las paradas no programadas que se tuvieron durante el año 2014 para la línea
de yogurt en estudio. En el siguiente cuadro se muestra los costos de producir una botella
de yogurt:
87
A continuación, se muestra el total de tiempo de las paradas no programadas para los meses
de enero a diciembre del año 2014.
Cuadro 15: Tiempos de paradas no programadas de enero a diciembre del 2014 para la
línea de yogurt 1
Tiempo de
MESES
paradas no
AÑO
programadas
2023
(PNP Minutos)
ENERO 4291
FEBRERO 4244
MARZO 4814
ABRIL 5724
MAYO 5062
JUNIO 3854
JULIO 3423
AGOSTO 4341
SEPTIEMBRE 5041
OCTUBRE 4121
NOVIEMBRE 3585
DICIEMBRE 2920
TOTAL 51420
Fuente: La empresa (Elaboración propia)
Figura 35: Grafico de barras de los tiempos de parada no programados de enero a diciembre
del año 2014 para la línea de yogurt en estudio.
Tiempo de paradas
no programadas
(PNP Minutos)
6,000
5,000
4,000
3,000
2,000
1,000
0
88
Luego se muestra el cuadro con el total de unidades no producidas producto de las paradas
no programadas para los meses de enero a diciembre del año 2014.
Figura 36: Grafico de barras de las unidades no producidas por las paradas no programados
de enero a diciembre del año 2014 para la línea de yogurt en estudio.
89
Por último, se muestra los cuadros de costos y ganancia perdida para los meses de enero a
diciembre del año 2014 por las unidades no producidas que se generan de las paradas no
programadas.
Cuadro 17: Costos y perdidas por las unidades no producidas por las paradas
no programadas durante el año 2014 para la línea de yogurt en estudio
Costo de Costo de ventas de las
MESES
producción de las unidades no producidas Ganancia perdida por las
AÑO
unidades no (Precio venta unid. S/. unidades no producidas
2023
producidas 5.40)
ENERO S/. 1,730,903.58 S/. 3,846,452.40 S/. 2,115,548.82
FEBRERO S/. 1,711,944.72 S/. 3,804,321.60 S/. 2,092,376.88
MARZO S/. 1,941,871.32 S/. 4,315,269.60 S/. 2,373,398.28
ABRIL S/. 2,308,947.12 S/. 5,130,993.60 S/. 2,822,046.48
MAYO S/. 2,041,909.56 S/. 4,537,576.80 S/. 2,495,667.24
JUNIO S/. 1,554,626.52 S/. 3,454,725.60 S/. 1,900,099.08
JULIO S/. 1,380,769.74 S/. 3,068,377.20 S/. 1,687,607.46
AGOSTO S/. 1,751,072.58 S/. 3,891,272.40 S/. 2,140,199.82
SEPTIEMBRE S/. 2,033,438.58 S/. 4,518,752.40 S/. 2,485,313.82
OCTUBRE S/. 1,662,328.98 S/. 3,694,064.40 S/. 2,031,735.42
NOVIEMBRE S/. 1,446,117.30 S/. 3,213,594.00 S/. 1,767,476.70
DICIEMBRE S/. 1,177,869.60 S/. 2,617,488.00 S/. 1,439,618.40
TOTAL S/. 20,741,799.60 S/. 46,092,888.00 S/. 25,351,088.40
Fuente: La empresa (Elaboración propia)
Figura 37: Grafico de barras de las costos y perdidas de las unidades no producidas por
las paradas no programados de enero a diciembre del año 2014 para la línea de yogurt en
estudio.
S/. 3,000,000.00
S/. 2,500,000.00
S/. 2,000,000.00
S/. 1,500,000.00
S/. 1,000,000.00
S/. 500,000.00
S/. 0.00
90
CAPITULO 3. Alternativas de solución
Para eliminar o minimizar al máximo las paradas y los problemas más significativas que se
han detallado en el capítulo anterior, se va a proponer hacer uso de la metodología
planteada por el TPM el cual propone el procedimiento de las mejoras enfocadas, basado en
el método PDCA de Deming (Plan, Do, Check & Act: Planificar, hacer, verificar y Actuar).
Figura 38: Método PDCA que se usara para las mejoras enfocadas
1. Entender la situación
91
Paso 0. Preparación del proyecto:
En todos los proyectos de mejoras enfocadas que se llevaran participaran los operarios de
producción ya que ellos son los que conocen más a detalle los problemas.
En esta etapa también se plantean los objetivos y se define un indicador que permita ver la
evolución de los resultados frente a los objetivos fijados.
92
2. Eliminar fuentes de contaminación y áreas de difícil acceso. En este
paso se resuelve todas las anomalías encontradas en el punto anterior.
3. Creación de un estándar tentativo de limpieza, inspección y
lubricación. Se deberán crear estándares de limpieza y lubricación que
aseguren la restauración del deterioro de los equipos y la prevención del
deterioro forzado. Se utilizará la técnica de controles visuales, la cual
consiste en:
Marcar tuercas y tornillos para indicar desviaciones en el ajuste
de los mismos.
Marcas direcciones de rotación de equipos, sentido de los
transportadores, etc.
Marcas los rangos apropiados en indicadores de presión,
temperatura, etc.
4. Inspección global del equipo. Los operadores deben entender los
principios básicos de operación de sus equipos. El área de mantenimiento
deberá dar soporte en aquellos problemas de mayor complejidad y
capacidad. En este punto se lleva a cabo una inspección a nivel de
componente.
Se analiza la situación actual para determinar la causa básica del problema. En este punto
haremos uso de las herramientas básicas de calidad como los diagramas de Ishikawa, los
cinco porque, etc. Si con estas herramientas no se logra identificar las causas básicas, se
recurrirá a otras más complejas como el análisis PM, análisis modal de fallos y efectos, etc.
En este punto utilizaremos la herramienta de los “cinco porque” para poder encontrar las
posibles causas que ocasionan las fallas en los equipos. La herramienta de los “cinco por
qué” es una técnica sistemática de preguntas utilizada durante la fase de análisis para buscar
posibles causas principales de un problema. La técnica requiere que el equipo de trabajo
pregunte “por qué” al menos cincos veces, o trabaje a través de cinco niveles de detalle.
Una
93
vez que sea difícil para el equipo responder el “por qué”, entonces podremos decir que la
causa más probable habría sido identificada. De esta forma se encontrarán las
contramedidas o alternativas de solución para las fallas más significativas.
Una vez identificado ya la causa o causas del problema, se proponen acciones que eliminen
las causas más críticas, luego se elaborará un plan de acción que incluya distintas
alternativas para las posibles acciones y que detalle las tareas específicas necesarias para
lograr los objetivos planteados. Se valorarán las distintas alternativas según el coste y los
recursos necesarios que se necesiten.
En este paso se evalúa si los resultados obtenidos son los esperados según los objetivos
planteados, para el caso de que no sea así, se vuelve al paso 3. Es de suma importancia que
los resultados obtenidos sean publicados en un tablero, lo cual ayudará a asegurar que toda
la organización se beneficie de la experiencia de los grupos de mejora.
En este punto se debe asegurar que la mejora ha sido compartida con los trabajadores y se
mantendrá a lo largo del tiempo. Se realizará capacitaciones, se preparará guías,
instructivos y procedimientos que sean necesarios, unas de estas son, los LUP (lección de
un punto), que es una hoja para transmitir conocimientos y habilidades sobre el equipo,
casos de problemas, casos de mejoras. La difusión en este punto es importante porque
permite reaplicar la mejora en otras áreas.
94
A continuación, se van a plantear mejoras enfocadas para los problemas de los equipos
donde se encuentran los problemas más significativos, Estos equipos como ya se analizó
con anterioridad son: la llenadora de yogurt, la empacadora y la unidad codificadora. Para
facilitar el seguimiento del procedimiento de mejora enfocada, se ha elaborado una plantilla
para cada una de las etapas, que se utilizará en todos los proyectos de mejora.
Constantes paradas en la máquina, por problemas del tipo mecánicos y eléctricos, siendo los de mayor
frecuencia los que se presentan en el sistema de taponado de la llenadora.
IMPACTO EN LA FIABILIDAD:
Disminución de la disponibilidad
Reducción del OEE
EVOLUCION DEL PROBLEMA:
OBJETIVO:
Se pretende encontrar las causas básicas y eliminarlas o atenuarlas lo máximo posible.
PLANIFICACION DEL PROYECTO:
95
3.1.1.2. Paso 1. Entender la situación
La máquina llenadora de yogurt tiene la función básica del llenado de botellas con yogurt,
el principio de llenado de esta máquina es por peso. Las botellas ingresan a la llenadora por
medio de una banda transportadora provenientes de la maquina posicionadora de botellas.
La llenadora a su vez está compuesta de cuatro sistemas que son: el sistema de corte,
sistema de taponado, sistemas de ventilación y sistema de transmisión. Durante el año 2014
se presentaron una seria de problemas que ocasionaron paradas en las líneas esto afecto de
manera importante el indicador OEE, estos problemas se produjeron en los diferentes
sistemas que conforman la llenadora siendo los de mayor incidencia los que se dieron
dentro del sistema de taponado.
96
Cuadro 18: Fallas que se presentaron en la maquina llenadora de la línea de yogurt
en estudio durante el año 2014
97
Figura 40: Estratificación en % de las fallas que se presentaron en los equipos
que conforman la maquina llenadora durante el año 2014
SISTEMA DE CORTE
SISTEMA DE TAPONADO
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
SISTEMA DE VENTILACIÓN
SISTEMA DE
TAPONADO
85%
Se propone desmontar los sistemas que componen la llenadora con la finalidad de ver a
detalle las anomalías que causaron las paradas, así como detectar nuevas anomalías, para
esto se plantea la hoja de identificación de anomalías. Asimismo, se plantea preparar un
estándar tentativo de limpieza e inspección que ayude a operadores en las labores del
mantenimiento autónomo.
98
Cuadro 19: Plantilla de identificación de anomalías
Figura 41: Propuesta de método de control visual para el ajuste de pernos y turcas
Figura 42: Propuesta de método de control visual para delimitar el área de trabajo de
las cadenas, y reguladores de presión de aire
100
Figura 43: Propuesta de método de control visual para delimitar el área de
trabajo indicadores de presión y temperatura
Se utiliza la herramienta de los “cinco por qué” para encontrar las causas de este problema
y proponer las alternativas o contramedidas con la finalidad de eliminar el problema.
101
Cuadro 21: Análisis 5 Why? Para el problema en la tolva de tapas
Crear procedimiento
Atoro Nueva de cambios en
Falla en Tapas se
constante en Tapas más presentación formato o
tolva de SI atascan en SI SI SI
tolva de pequeñas realizada presentación para
tapas el plato
tapas por ser validado por
girador
marketing mantenimiento
Realizar control de
Tolva y
llenado de tapas con
operador
Sobrellenado Operador no indicación sonora y
de llenado
de tapas en SI tiene como SI SI luminosa para avisar
de tapas en
la tolva ver la tolva al operador que ya
áreas
se llegó al nivel
separadas
adecuado
Problemas en el
Revisar y corregir
Vibración de moto reductor
SI SI problema en moto
la tolva del motor de la
reductor
tolva
102
3.1.1.5. Paso 4. Investigar y planificar mejoras
Del análisis para el problema planteado se tiene que el primer motivo es el constante atoro
que se tiene en la tolva y este a su vez se da por tres motivos que son que las tapas se
atascan en el plato girador, un sobrellenado de tapas en la tolva o la vibración que se tiene
en la tolva.
Las tapas se atascan en el plato girador porque las tapas ahora son más pequeñas
comparadas con las anteriores, indagando el por qué se cambió resulto que el cambio vino
por parte del área de marketing como parte de una nueva presentación de la botella, la
alternativa planteada en este caso es la de generar un procedimiento solicitando al área de
mantenimiento la aprobación para pruebas de nuevos formato o presentación de botellas.
De esta forma el área de mantenimiento será la encargada de evaluar si lo solicitado por
marketing amerita algún cambio o adecuación en la máquina. Actualmente como se está
trabajando con las tapas más pequeñas la solución inmediata es la de diseñar y fabricar un
nuevo plato giratorio para este tipo de tapas.
Por otro lado, también tenemos que se tiene actualmente un sobre llenado en la tolva de
tapas. La máquina y la tolva están en el primer nivel solo se tiene un ducto que conecta la
tolva con el segundo nivel, en este segundo nivel se tiene a un operador que abastece de
tapas a la tolva, el operador no puede ver si la tolva está llena o vacía, solo se asegura de
que el ducto este lleno de tapas. Esto actualmente también origina atoros en la tolva. La
contramedida planteada en este caso es la de realizar un sistema de control de llenado que
indique al operador de forma visual que ya se llenó la tolva con el nivel adecuado de tapas.
Asimismo, también se encontró que otro de los motivos causante de atoros en la tolva es
que se tiene actualmente una vibración excesiva en la tova y esto producto del moto
reductor del motor de la tolva, la contramedida planteada es la de revisar y corregir el
problema en el moto reductor.
103
Cuadro 22: Identificación de causas y contramedidas a tomar para los problemas más
significativo de la maquina llenadora
Crear procedimiento de
Para nuevas presentaciones cambio de formato
1 Problema de diseño
solicitadas para ser validado por
mantenimiento
Diseñar y fabricar un
Diseño de plato
nuevo plato giratorio
2 giratorio no es el Problema de diseño
para el tipo de tapa
adecuado
actual
Realizar control de llenado
de tapas con indicación
Tolva y operador de llenado luminosa para avisar al
3 de tapas en áreas Problema de diseño operador cuando se necesite
separadas tapas y cuando ya se llenó
la
tolva para dejar de alimentar
tapas.
Problemas en el
Revisar y corregir
4 moto reductor de Anomalía
problema en moto reductor
la tolva
105
Contramedida No.3: Esta contramedida se basa en la propuesta de un sistema de control
del llenado de tapas. Consiste en la instalación de dos sensores retro-reflexivo (S1 y S2),
cuando el sensor S1 deje de sensar tapas este indicara al sistema que el nivel de tapas está
por debajo del nivel mínimo, esto hará que el sistema encienda la lámpara verde con lo cual
el operador entenderá que deberá llenar de tapas la tolva. Cuando el nivel de tapas llega a
activar el sensor S2, el sistema encenderá la lámpara roja con lo cual el operador deberá
entender que ya se llenó la tolva y deberá dejar de alimentar con tapas. Todo este sistema
será controlado por un PLC pequeño del modelo LOGO de Siemens.
106
Los componentes necesarios y los costos involucrados para el sistema de control propuesto
se dan a continuación.
Cuadro 23: Costo estimado de los componentes a usar para la implementación del sistema
de control de llenado de tapas
Costo Costo
Componentes Cantidad. Unit. Total
S/. S/.
Baliza con lámparas verde y rojo 2 S/. 150.00 S/. 300.00
Tablero eléctrico mural de 300x300mm 1 S/. 600.00 S/. 600.00
Sensores retro-reflexivos con espejo de
2 S/. 400.00 S/. 800.00
24VDC tipo PNP
PLC LOGO 12/24RC con 8 entradas digitales
1 S/. 350.00 S/. 350.00
en 24VDC y 4 salidas tipo relé.
Trabajos eléctricos de instalación 1 S/. 500.00 S/. 500.00
Total S/. 2,550.00
107
3.1.1.6. Paso 5. Plan de acción. Implementación de mejora
A continuación, se muestra el cronograma de implementación de mejoras.
Revisar y corregir
13 de enero 3
problema en motorreductor
Crear procedimiento de
cambio de forma to
22 de enero 5
para ser validado por
mantenimiento
108
3.1.1.8. Paso 7. Estandarización
Se plantea llevar a cabo entrenamientos a todos los operadores, eléctricos, y mecánicos,
para que conozcan el proyecto de mejora enfocada una vez realizado. También se les
entrenara para que conozcan todos los controles visuales introducidos, y cómo realizar las
inspecciones pertinentes.
Este proyecto de mejora enfocada puede replicarse en las otras líneas de yogurt donde el
principio de operación es similar. El procedimiento planteado quedará como un formato
estándar que será usado en las demás líneas de proceso.
109
3.1.2. Proyecto de mejora enfocada: Maquina empacadora de yogurt.
Constantes paradas en la máquina, por problemas del tipo mecánico y eléctrico, siendo los de mayor
frecuencia los que se presentan en el sistema de alimentación de film (lamina de plástico).
IMPACTO EN LA FIABILIDAD:
Disminución de la disponibilidad
Reducción del OEE
EVOLUCION DEL PROBLEMA:
Grafico de cantidad de Grafico de Tiempo de parada (min)
paros por equipo que por equipo que conforman la
conforman la Empacadora
Empacadora Año 2014 Año 2014
CONVEYOR DE 1000 CONVEYOR DE
9
ENTRADA 900 ENTRADA
8
800
7
HORNO 700 HORNO
6
600
5
500
4 SISTEMA 400 SISTEMA
3 AGRUPADOR AGRUPADOR
300
2 200
1 SISTEMA DE 100 SISTEMA DE
ALIMENTACION ALIMENTACION
0 0
DE FILMS DE FILMS
OBJETIVO:
Se pretende encontrar las causas básicas y eliminarlas o atenuarlas lo máximo posible.
PLANIFICACION DEL PROYECTO:
Los paquetes son formados por medio de una lámina de plástico que envuelve a las botellas
y luego pasa por un horno donde la lámina se contrae al cuerpo de las botellas para formar
los paquetes. La lámina de plástico es cortada en cierta longitud y depende del formato de
paquetes de botellas a realizar. Si esta lámina no es cortada en el momento o con la
longitud adecuada entonces no se formarán los paquetes de botellas o será empaquetado de
forma errónea. La máquina empacadora está formada por cuatro sistemas que son: el
sistema agrupador, el conveyor de entrada, el sistema de alimentación de film y el horno.
Las fallas que se presentaron en la maquina empacadora de yogurt durante el año 2014 se
muestran a continuación.
111
Cuadro 24: Fallas que se presentaron en la maquina empacadora de la línea de yogurt en
estudio durante el año 2014
CORRECTIVO
ENERO 13/01/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR REGLAS DE FORMACIÓN
MECANICO
CORRECTIVO
FEBRERO 07/02/2014 EMPACADORA CONVEYOR DE ENTRADA CADENAS DE FORMACIÓN
ELECTRICO
CORRECTIVO
MARZO 06/03/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR FAJA TRANSPORTADORA
ELECTRICO
CORRECTIVO
ABRIL 12/04/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR SENSORES
ELECTRICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO MECANISMO DE SEPARACION DE
ABRIL 18/04/2014 EMPACADORA
FILMS ELECTRICO FILM
CORRECTIVO
MAYO 19/05/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR SENSORES
ELECTRICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
MAYO 19/05/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
MAYO 21/05/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
MAYO 21/05/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
MAYO 22/05/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO RODILLOS DE ALINEAMIENTO DE
MAYO 22/05/2014 EMPACADORA
FILMS MECANICO FILM
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
MAYO 26/05/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
MAYO 26/05/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO RODILLOS DE ALINEAMIENTO DE
MAYO 28/05/2014 EMPACADORA
FILMS MECANICO FILM
CORRECTIVO
MAYO 29/05/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR REGLAS DE FORMACIÓN
ELECTRICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO RODILLOS DE ALINEAMIENTO DE
MAYO 31/05/2014 EMPACADORA FILMS MECANICO FILM
CORRECTIVO
JULIO 28/07/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR FAJA TRANSPORTADORA
MECANICO
CORRECTIVO
AGOSTO 02/08/2014 EMPACADORA HORNO VENTILADORES DE SALIDA DE HORNO
ELECTRICO
CORRECTIVO
AGOSTO 15/08/2014 EMPACADORA HORNO RESISTENCIAS
MECANICO
SISTEMA DE ALIMENTACION DE CORRECTIVO
AGOSTO 31/08/2014 EMPACADORA CUCHILLA DE CORTE
FILMS MECANICO
CORRECTIVO
SEPTIEMBRE 16/09/2014 EMPACADORA CONVEYOR DE ENTRADA CADENAS DE FORMACIÓN
MECANICO
CORRECTIVO
OCTUBRE 24/10/2014 EMPACADORA SISTEMA AGRUPADOR FAJA TRANSPORTADORA
ELECTRICO
CORRECTIVO
NOVIEMBRE 08/11/2014 EMPACADORA CONVEYOR DE ENTRADA FAJA DE TRANSPORTE
MECANICO
112
El grafico con la estratificación de los problemas en los sistemas que componen la maquina
empacadora se muestran a continuación:
CONVEYOR DE ENTRADA
SISTEMA DE ALIMENTACION
DE FILMS
HORNO
CONVEYOR DE
SISTEMA DE
ENTRADA
ALIMENTACION
13%
DE FILMS
48%
La finalidad en este punto es la de ver a detalle las anomalías existentes, así como encontrar
aquellas que se pueden presentar más adelante, para esto la propuesta es desmontar los
sistemas que componen la empacadora, igual que en el caso anterior también se plantea la
113
hoja de identificación de anomalías, así como preparar un estándar tentativo de limpieza e
inspección que ayude a operadores en las labores del mantenimiento autónomo.
Cuadro 26: Plantilla de tareas de inspección y limpieza como parte del mantenimiento
autónomo
Del mismo modo se plantea métodos de control visual con la finalidad de mantener el
funcionamiento de los componentes dentro de sus parámetros de operación.
114
3.1.2.4. Paso 3. Análisis de las causas del problema
El sistema de alimentación de film o alimentación de lámina de plástico es el que se
encarga de alimentar la lámina para que se puedan empaquetar las botellas. Este sistema
está compuesto por rodillos que sirven para templar el plástico, un motor de arrastre de la
lámina, una cuchilla de corte y un sistema de medición de lámina que se entrega. En el
panel de control de la maquina se establece la longitud de la lámina a usar. La cuchilla corta
la lámina con la longitud establecida y esta luego envolverá al paquete de botellas por el
movimiento de levas de la máquina. El problema se origina cuando la cuchilla de corte no
corta la lámina por completo lo que ocasiona que no se empaquete las botellas o salgan mal
empaquetadas. A continuación, se muestra unos gráficos del sistema de alimentación de
film.
115
El análisis respectivo para encontrar las causas del problema de la cuchilla de corte, así
como las contramedidas para su solución, son las que se obtuvieron con la herramienta de
los cinco por qué.
116
Analizando el motivo de porque se cambió el espesor de la lámina, se encontró que esta fue
cambiada por una lámina más gruesa. El cambio de la lámina se debió a que se tenían
constantemente roturas de lámina. La contramedida a esto es cambiar la cuchilla actual por
una cuchilla adecuada para el espesor de la lámina que se está trabajando.
Otro motivo que causa la pérdida de filo de la cuchilla es que no se están realizando el
mantenimiento a la cuchilla y esto porque no está incluido en el programa de
mantenimiento, por lo tanto, la contramedida a esto es que el planificador incluya esta tarea
como una tarea de mantenimiento para los próximos planes. Para esto se deberá revisar los
manuales de las máquinas para ver la recomendación del fabricante. Ahora se propone
incluir como una tarea de mantenimiento autónomo que el operador se encargue de
mantener la cuchilla en óptimas condiciones para esto se propone una plantilla en donde el
operador lleve la cuenta de las horas de funcionamiento de la cuchilla, así como la fecha de
cambio de cuchilla.
Otro motivo que se encontró es que los rodamientos que dan la temples y alimentan la
lámina no están girando libremente y lo que se pudo concluir con el análisis es que se tiene
rodamientos gastados y en otros casos no se están engrasando por lo que la contramedida
planteada es la de cambiar los rodamientos gastados y por otro lado crear un procedimiento
de engrasado como una rutina de mantenimiento autónomo.
117
Cuadro 28: Identificación de causas y contramedidas a tomar para los problemas más
significativo de la maquina empacadora.
Cuadro 29: Plantilla de tareas de inspección y limpieza como parte del mantenimiento
autónomo para el sistema de alimentación de film
# COMPONENTE ACCION A REALIZAR
1 Cuchilla de corte Registrar horas de operación en cada turno
2 Rodamientos Engrasado de rodamientos en cada turno
118
Cuadro 30: Plantilla de registro de horas de funcionamiento para la cuchilla de corte de la
empacadora
119
3.1.2.6. Paso 5. Plan de acción. Implementación de mejora
A continuación, se muestra el cronograma de implementación de mejoras.
Cambio de rodamientos
18 de enero 1
gas ta dos
Incluir engrasado de
rodamientos al inicio de
cada turno como rutina 23 de enero 6
de mantenimiento
autónomo
PASO 5
Comprar cuchilla
adecuada para el
26 de febrero 40
espesor de la lámina de
plástico actua l
120
principio de operación es similar. El procedimiento planteado quedará como un formato
estándar que será usado en las demás líneas de proceso.
100
SENSOR DE CODIFICACION
50
0
OBJETIVO:
Se pretende encontrar las causas básicas y eliminarlas o atenuarlas lo máximo posible.
PLANIFICACION DEL PROYECTO:
121
vencimiento
122
indica que el producto deberá ser consumido antes de cumplirse la fecha impresa. Sin esta
impresión el producto no puede salir al mercado es aquí la importancia de esta máquina
dentro del proceso.
123
Figura 51: Teclado de programación de la codificadora Videojet
124
Los problemas que se presentaron en la maquina codificadora durante el año 2014 se
muestran a continuación en el siguiente cuadro.
125
El grafico con la estratificación de las fallas que se presentaron en la maquina codificadora
se muestran a continuación:
% DE FALLAS EN LA CODIFICADORA
CABEZAL DE
IMPRESIÓN
SUCIO
11%
SENSOR DE
CODIFICACION
PROGRAMACION DE
21% CODIFICADORA
SENSOR DE CODIFICACION
CABEZAL DE IMPRESIÓN
SUCIO
PROGRAMACION
DE
CODIFICADORA
68%
126
3.1.3.4. Paso 3. Análisis de las causas del problema
En este punto utilizaremos la herramienta de los “cinco por qué” para identificar las causas
del problema en la programación de la codificadora se obtendrá las causas básicas para este
problema y sus contramedidas más adecuadas.
127
3.1.3.5. Paso 4. Investigar y planificar mejoras
Según el análisis del problema de la programación de la codificadora, se tiene que el primer
motivo es que el personal no está bien entrenado y esto se debe por un lado al poco tiempo
de entrenamiento y por otro lado a que el personal seleccionado para el entrenamiento no es
el adecuado. El poco tiempo de entrenamiento es porque los operadores no tienen suficiente
disponibilidad de tiempo y esto se debe a que el área de producción no planifica bien los
horarios del personal para el entrenamiento. La solución planteada a esto es que el área de
producción planifique bien los horarios de trabajo y de entrenamiento para el personal
elegido.
Por otro lado, se tiene que el poco tiempo de entrenamiento también se debe a que la
empresa que fabrica las máquinas de codificado solo tiene un instructor y se depende de la
disponibilidad de este para los entrenamientos. La alternativa de solución planteada a esto
es la de entrenar a un técnico de mantenimiento a un nivel avanzado en la programación de
las codificadoras para de esta forma ya no depender de un instructor externo, sino que el
técnico entrenado se encargue ahora de capacitar a los operadores de producción.
Inicialmente no se contaba con un ambiente para la capacitación, pero posteriormente se
pudo disponer de este ambiente.
128
Cuadro 33: Identificación de causas y contramedidas a tomar para los problemas más
significativo de la maquina codificadora
Producción deberá
Producción no planifica planificar bien los
1 bien la disponibilidad Gestión horarios de trabajo y
de personal horarios disponibles
para
entrenamiento
Entrenar a nivel experto a
un personal de
Un solo instructor del
2 Capacitación mantenimiento
fabricante de la codificadora
para la posterior difusión
a los operadores
Recursos humanos
Entrenamiento después de deberá dar facilidades de
3 las Gestión transporte al personal, así
horas de trabajo como compensar las horas
asistidas a entrenamiento
129
codificadoras, con la ejecución de esta medida lo que se busca es que ya no se dependa de
la
130
empresa proveedora de los equipos de codificación en temas de capacitación y solo sean
estos cuando sean necesarios como sería el caso cuando se compre nuevos equipos o se
actualicen a nuevas versiones. Esta solución planteada de por sí ya se justifica en los
términos de gastos de capacitación al reducirse a una sola persona y ya no a todo el grupo
de operadores como se estaba manejando.
Los costos involucrados en esta mejora son los que se muestran en los siguientes cuadros.
Costo curso
Total
Descripción básico, Cantidad
(USD)
avanzado (USD)
Capacitar a personal operador
$ 500.00 6 $ 3,000.00
en curso básico.
Total Inversión $ 3,000.00
Costo curso
Total
Descripción básico, Cantidad
(USD)
avanzado (USD)
Capacitar a personal de
mantenimiento $ 500.00 1 $ 500.00
curso básico.
Capacitar a personal
de mantenimiento $ 500.00 1 $ 500.00
curso avanzado.
Total Inversión $ 1,000.00
Fuente: Elaboración propia
131
Figura 54: Cronograma de implementación para las mejoras enfocadas en la maquina
codificadora
132
3.1.4. Proyecto de mejora enfocada: Propuesta de medición del OEE en
tiempo real
La información que se tiene actualmente del OEE no es en tiempo real, es una información que se registra de
forma manual y esta tiene el retraso de un día, por lo que las decisiones que se toman con la finalidad de
mejorar el OEE no son en el momento.
IMPACTO EN LA FIABILIDAD:
Disminución de la disponibilidad
Reducción del OEE
EVOLUCION DEL PROBLEMA:
OBJETIVO:
Se pretende encontrar la mejor alternativa de solución existente en el mercado y que se adapte a los procesos
de la planta como a las exigencias de los usuarios.
PLANIFICACION DEL PROYECTO:
133
3.1.4.2. Paso 1. Entender la situación
Como ya se explicó en capítulos anteriores el sistema actual que se tiene en planta para la
obtención del indicador OEE o TVC es ya obsoleto comparado a los sistemas existentes en
la actualidad. Las desventajas que se tienen actualmente son las siguientes:
Por otro lado, el área de producción no carga el cambio de velocidad de producción que se
tienen para algunas producciones. Asimismo, tampoco carga la merma que ha podido
existir durante los turnos producidos. Esto a simple vista es maquillar la información real
del TVC.
134
3.1.4.4. Paso 3. Análisis de las causas del problema
El análisis para encontrar las causas del problema de no tener el TVC en tiempo real lo
vamos hacer usando la herramienta del diagrama de Ishikawa y posteriormente
plantearemos las alternativas de solución para cada causa.
135
Figura 55: Diagrama causa – efecto, para el problema de tener un “Indicador TVC no es en tiempo real”
Medios de
Maquina Materiales 1.10 Error al ingresar información.
Control
1.11 Falta de conocimiento del indicador OEE.
1.6 1.7
1.5 1.12 Método obsoleto, llenado de reportes en
velocidad de producción.
Mano de Medio
Obra Método
Ambiente 1.18 No se tiene como referencia los
132
3.1.4.5. Paso 4. Investigar y planificar mejoras
En este punto se va proponer dos alternativas de solución, una es el diseño y la
implementación con personal propia de la planta y la otra es comprar el paquete completo
el cual incluye la instalación, puesta en marcha y capacitación para la medición del TVC en
tiempo real.
Primero se va explicar todos los aspectos que están involucrados, así como los dispositivos
que se necesitan y los trabajos que deben realizarse si la implementación es hecha con
personal de la planta.
PERSONAL CANT.
Técnico mecánico de
1
mantenimiento
Técnico eléctrico de mantenimiento 1
Técnico de automatización 2
Ingeniero de sistemas 1
Operador de producción 1
Supervisor TPM 1
133
El equipo de trabajo formado ahora deberá trabajar con el análisis que se hizo en el paso
anterior. Del anterior análisis, se van agrupar las causas que tienen relación común para
proponer la contramedida más adecuada. En el siguiente cuadro se muestran un resumen de
las causas, así como la contramedida a usar.
CAUSAS CONTRAMEDIDAS /
PLAN DE ACCION
1.1 Error al ingresar información.
1.3 Método obsoleto, llenado de
reportes en forma manual.
1.5 No se cuenta con dispositivos de Contramedida No. 1
recolección de datos.
1.7 No se registra la merma.
1.8 No se tiene registro de los cambios
de velocidad de producción.
1.4 Computadora dentro de la planta. Contramedida No. 2
1.6 Reporte en hojas.
1.2 Falta de conocimiento del indicador
OEE. Contramedida No. 3
1.9 No se tiene como referencia los
indicadores de clase mundial
134
Contramedida No. 1:
A continuación, se va proponer una seria de mejoras en función de las causas que se han
agrupado en este punto.
135
Un ejemplo de la propuesta en este punto se muestra en el siguiente gráfico.
Para este caso se propone la instalación de sensores a la salida de cada máquina que midan
los envases producidos en el lapso de tiempo de 1 minuto de esta forma se podrá saber la
velocidad en envases/min.
136
Del grafico 58 se tiene que los sensores S2, S12, S22, S32 y S42 son los que van a cumplir
la función de contar los envases producidos. Estos sensores serán del tipo fotoeléctrico, a
excepción del sensor S22 que deberá sensar básicamente la etiqueta de botella para poder
contar la botella. Para el caso de la empacadora se propone a la salida de esta instalar 2
sensores S42-1 y S42-2 para asegurar que el paquete de botellas que está saliendo es un
paquete completo sin defectos. Estos sensores deberán ser conectados al nuevo sistema de
control propuesto.
137
Figura 58: Disposición de máquinas y dispositivos a instalar para la obtención del OEE en tiempo real en la línea de yogurt No.1
138
4. Sistema de control propuesto
En los tres puntos anteriores se han detallado los dispositivos necesarios que permitirán
poder registrar y detectar eventos, todas las señales deberán ser cableadas al sistema de
control que se propone en este punto. Deberá entenderse que la línea de yogurt está
compuesta por máquinas de diferentes fabricantes y procedencia es por esto que integrarlas,
así como obtener información de estas es realmente difícil. Es por esto que se propone un
sistema de control compuestos por un PLC con módulos de entradas y salidas para señales
digitales y analógicas, asimismo se propone una computadora de escritorio en donde se
almacenara, procesara y se presentara la información resultante producto de las mediciones
realizadas en la maquinas que conforman la línea de proceso.
El PLC ejecutará la lógica que será programada por el técnico de automatización, para el
procesamiento de la información. Las horas de funcionamiento, así como las horas que
estuvo parada la máquina son procesadas a partir de la señal de funcionamiento de la
máquina. La propuesta también incluye poder saber el motivo y la causa de la parada. Para
esto deberemos clasificar las paradas por tipos, crear un código para cada tipo, para cada
máquina y cada parte de la máquina, si bien ya se tiene esta información, se deberá
clasificar y ordenar. Un ejemplo de cómo poder clasificar los equipos se presenta a
continuación.
139
Figura 59: Clasificación y codificación de equipos propuesto para un mejor orden e
identificación
El software desarrollado para este proyecto deberá mostrar la hora de inicio de la parada y
mostrar el estado de la máquina, una vez que se quiere volver a poner en funcionamiento la
140
máquina, el operador deberá seleccionar el motivo de la causa de la parada y guardar esta
información, con lo que el sistema quedará habilitado para poder arrancar nuevamente la
máquina. Una propuesta de clasificación de las paradas, así como las causas se muestra en
el siguiente cuadro, ahora la definición final de esta clasificación deberá ser revisada y
aprobada por la jefatura de mantenimiento.
TIPO DE
CAUSA DE LA PARADA
PARADA
Son paradas producto de la
Producción
demanda del producto
Mecánicas
Eléctricas
Averías Instrumentación
Automatización
Civil
Falla de un equipo anterior
Falla de un equipo posterior
Restricciones
Falta de materia prima
Falla de energía
Mantenimiento Preventivo
Mantenimiento Predictivo
Esperas
Limpieza
Cambios de producto
Bajas demanda en ventas
No programado
Vacaciones colectivas
141
estación remota (RTU) se conectarán las siguientes señales. Se propone una estación remota
por cada máquina o sistema que conforma la línea de llenado de yogurt.
Cuadro 38: Señales que se conectaran en cada unidad terminal remota (RTU)
142
Figura 60: Sistema y arquitectura de control propuesto
143
Los dispositivos necesarios para la implementación son los que se muestran a continuación.
No se detalla ninguna marca o modelo sugerido ya que en este caso ya dependerá de la
marca que se usa como estándar en la planta.
144
Contramedida No. 2:
Esta contramedida se sustenta en la instalación de la PC para el registro, procesamiento y
visualización de la información del TVC y los parámetros principales que componen el
TVC. La instalación de la PC se propone en lugar de fácil acceso al operador y teniendo en
cuenta los factores medioambientales y ergonómicos.
Contramedida No. 3:
Antes de implementar esta mejora se plantea capacitar al personal para que tenga una
mayor participación en el proyecto, asimismo una vez implementado la idea es que se tenga
como objetivo incrementar el TVC o OEE teniendo como base los indicadores de clase
mundial.
(http://www.fastec.de/es).
Las características principales que ofrece este software son los siguientes:
146
3. Soluciones de software EMI Wonderware: “Las soluciones EMI (Wonderware
147
A continuación, se muestra un cuadro comparativo entre las dos alternativas planteadas en
esta mejora enfocada para de esta forma ver cuánto es uno mejor que la otra.
Cuadro 40: Cuadro comparativo de las alternativas de solución para la mejora enfocada de
medición del OEE en tiempo real
Las nuevas configuraciones las realizara el mismo En la mayoría de los casos nuevas configuraciones
7
personal que está a cargo del proyecto. las deberá hacer el mismo fabricante del software.
En este punto es bueno recordar que actualmente existe una aplicación que hace el cálculo
del OEE y que fue desarrollada por personal que ya no labora en la empresa por lo que si
uno quiere modificar o mejorar el sistema no se puede ya que no se tiene el
148
código de
149
programación. Por otro lado, en la planta de la empresa Gloria S.A ubicada en Huachipa
existen tres plantas de producción con diferentes líneas y maquinas cada uno, por lo que los
costos de comprar software de medición del OEE para cada una de ellas elevarían
grandemente la inversión.
Figura 61: Cronograma de implementación para las mejoras enfocadas para la obtención
del indicador OEE en tiempo real
Fecha Duración
PLAN DE ACCION ene-16 feb-16 mar-16 abr-16 may-16 jun-16 jul-16
fin (días)
Propuesta s de
6 de enero 3
mejoras
PASO 4
Elección de
11 de enero 5
alternativa
Selección de
30 de enero 13
dispositivos
Compra de
2 de mayo 91
dispositivos
Capacitación 1 19 de febrero 5
capacitación 2 18 de marzo 5
Trabajos de
PASO 5
instalación de 31 de mayo 29
dispositivos
Desarrollo de
programación de 31 de mayo 121
PLC
Desarrollo de
Sistema de 31 de mayo 121
información
capacitación 24 de junio 5
150
3.1.4.7. Paso 6. Comprobación de los resultados
La comprobación de resultados se hará por el método de simulación en el software Arena
en el capítulo 3.2.
151
3.2. Evaluación de las alternativas de solución
La evaluación de la mejora propuesta la vamos a demostrar mediante el método de
simulación usando el software Arena. Para este caso vamos a simular el proceso de llenado
de botellas y vamos a observar las colas de botellas que se van a generar producto de una
falla en la llenadora.
152
Los resultados de la simulación arrojan lo siguiente:
153
Figura 64: Parámetros a configurar para generar una parada en la línea
La siguiente grafica indica que de los 179 envases envase que se han alimentado a la
llenadora, solo 35 han sido procesados y se tienen en cola 144 envases por llenar por lo
tanto se prueba que una micro parada afecta grandemente el rendimiento de la línea de
llenado. Las mejoras enfocadas apuntan a que se elimine o minimice al máximo las paradas
que se puedan producir en la línea.
154
Figura 65: Simulación con una parada generada
Primero hallaremos el VAN actual y el VAN luego de realizar las mejoras enfocadas.
Luego en segundo lugar se hará el análisis de sensibilidad del VAN obtenido luego de las
mejoras planteadas.
155
vacaciones, gratificaciones, etc.). En el siguiente cuadro 41 se muestra el cálculo del VAN
actual para el periodo 2016.
156
Cuadro 41: Calculo de VAN actual (antes de las mejoras propuestas)
Datos
Duración del proyecto 12 meses
Inversión mejora
Precio de venta unitario S/. 5.4
Tasa de descuento anual 12%
Tasa de descuento mensual 0.95%
Mejora Etapa 1 28.00%
Mejora Etapa 2 24.00%
Mejora Etapa 3 19.00%
Mejora Etapa 4 0.00%
Mantenimiento anual de la maquinaria actual 0
Carga laboral mano de obra propia 60%
Costo hora mano de obra S/. 16.67
Situación Actual
ene-16 feb-16 mar-16 abr-16 may-16 jun-16 jul-16 ago-16 sep-16 oct-16 nov-16 dic-16
Cantidad de unidades no
producidas 712,306 704,504 799,124 950,184 840,292 639,764 568,218 720,606 836,806 684,086 595,110 484,720
Perdida por unidades no
producidas -3,846,452 -3,804,322 -4,315,270 -5,130,994 -4,537,577 -3,454,726 -3,068,377 -3,891,272 -4,518,752 -3,694,064 -3,213,594 -2,617,488
Mantenimiento anual de
la maquinaria actual - - - - - - - - - - - -
Flujo de caja -3,846,452 -3,804,322 -4,315,270 -5,130,994 -4,537,577 -3,454,726 -3,068,377 -3,891,272 -4,518,752 -3,694,064 -3,213,594 -2,617,488
VAN -43,909,831
156
Del cuadro anterior se puede ver que el VAN actual es de S/. -43, 909,831.00 nuevos soles
esto es equivalente a decir que a finales del año 2016 esta es la cantidad en dinero que se
está perdiendo producto de las unidades no producidas en los tiempos de parada no
programada.
Ahora para el cálculo del VAN de las mejoras implementadas se va a detallar todos los
costos involucrados en cada mejora propuesta. Recordemos que la mejora propuesta No.1
es la que se va aplicar para la maquina llenadora de yogurt, la mejora propuesta No. 2 es la
que se va aplicar para la maquina empacadora de botellas de yogurt y la mejora No.3 es la
que se va aplicar para la maquina codificadora, y el objetivo de cada mejora es eliminar o
reducir al máximo los problemas de paradas, en el análisis de Pareto que se hizo en el punto
2.5.1 se obtuvo que los problemas más significativos se encontraron en estas tres máquinas
siendo la llenadora de mayor criticidad con un 28% de causas de paradas, luego la
empacadora con 24% de causas de parada y la codificadora con un 19% de causas de
parada. Estos porcentajes serán tomados en cuenta a la hora de hacer el VAN de las
mejoras. Para la mejora No.4 si bien esta no contribuye a reducir las paradas en la línea,
pero es una mejora al sistema actual de registro de información para el cálculo del OEE y se
tienen costos involucrados de los componentes y trabajos, así como de las horas-hombre del
personal que se encarga de registrar esta información. Se tienen 100 horas al mes y con
un costo de hora-hombre S/.
16.67 nuevos soles, esta información también se utilizará para el cálculo del VAN de las
mejoras. A continuación, se muestran los cuadros con los costos involucrados en cada
mejora.
157
Cuadro 42: Cuadro de costos mejora 1
MEJORA 1 - Invers Mejora 1.
Resumen de inversión
HH o Tiempo
Costo Empleado Costo total Compra de -
Contramedidas Costos involucrados materiales 80.00
unitario o S/.
S/. Cantidad Mano de obra -
terceros 15,750.00
Mano de obra personal que elabora
16.67 40 Mano de obra -
procedimientos 666.80
propia 916.80
Elemento de control visual lamina
traslucida roja, verde, amarilla de 20x20cm 20 2
40.00
paquete de 3unid.
Contramedida 1
Elemento de control visual lamina adhesiva
roja, verde, amarilla de 25x30cm paquete 20 2
40.00
de 3unid.
Mano de obra trabajos de pintado, pegado
6.25 40
de laminas 250.00
Costo de diseño, fabricación y montaje de
Contramedida 2
plato giratorio 10,000.00
Implementación de control de llenado de
Contramedida 3
tapas con indicación luminosa 2,550.00
Contramedida 4 Reparación de moto reductor 3,200.00
Costo Total 16,746.80
158
Cuadro 44: Cuadro de costos mejora 3
159
En el siguiente cuadro 46 se muestra el VAN que resultaría con las mejoras implementadas.
Todas las inversiones serán en el mes de enero, y la mejora 1 tiene un tiempo de
implementación de enero a marzo según el cronograma que se estableció por lo que el
efecto de esta mejora se refleja a partir del mes de abril. La mejora 2 tiene un tiempo de
implementación de 2 meses, enero y febrero y el efecto de esta mejora es a partir del mes
de marzo. Para la mejora 3 el efecto de la mejora es a partir del mes de julio al igual que la
mejora 4.
160
Cuadro 46: Calculo de VAN de las mejoras (después de las mejoras)
ene-16 feb-16 mar-16 abr-16 may-16 jun-16 jul-16 ago-16 sep-16 oct-16 nov-16 dic-16
Mejora 1 ( Maq
llenadora 28%)
Compra de
materiales -80
Mano de obra
terceros -15,750
Mano de obra propia -917
Carga laboral mano
de obra propia -550 - - - - - - - - - - -
Cantidad de unidades
no producidas 712,306 704,504 799,124 684,132 605,010 460,630 409,117 518,836 602,500 492,542 428,479 348,998
Perdida/Ganancia
por unidades no
producidas -3,846,452.40 -3,804,321.60 -4,315,269.60 -3,694,315.39 -3,267,055.30 -2,487,402.43 -2,209,231.58 -2,801,716.13 -3,253,501.73 -2,659,726.37 -2,313,787.68 -1,884,591.36
Mejora 2 ( Maq
empacadora 24%)
Compra de
materiales -2,400
Mano de obra
terceros -
Mano de obra propia -1,567
Carga laboral mano
de obra propia -940 - - - - - - - - - - -
Cantidad de unidades
no producidas - - 191,790 228,044 201,670 153,543 136,372 172,945 200,833 164,181 142,826 116,333
Perdida/Ganancia
por unidades no
producidas - - 1,035,664.70 1,231,438.46 1,089,018.43 829,134.14 736,410.53 933,905.38 1,084,500.58 886,575.46 771,262.56 628,197.12
161
Mejora 3 ( Maq
codificadora 19%)
Capacitación -3,200
Mano de obra
terceros -
Mano de obra propia -5,684
Carga laboral mano
de obra propia -3,410 - - - - - - - - - - -
Cantidad de
unidades no
producidas - - - - - 121,555 107,961 136,915 158,993 129,976 113,071 92,097
Perdida/Ganancia
por unidades no
producidas - - - - - 656,397.86 582,991.67 739,341.76 858,562.96 701,872.24 610,582.86 497,322.72
Mejora 4
Compra de
materiales -43,845
Mano de obra
terceros -7,000
Mano de obra propia -9,000 -9,000 -9,000 -9,000 -9,000
Carga laboral mano
de obra propia -5,400 -5,400 -5,400 -5,400 -5,400 - - - - - -
Reducción de horas
hombre mano
propia
Cantidad de horas
hombre no utilizadas - - - - - - 100 100 100 100 100 100
Ganancia horas
hombre no utilizadas - - - - - - 2,666.67 2,666.67 2,666.67 2,666.67 2,666.67 2,666.67
Reducción de unidades
no producidas
Cantidad de
unidades no
producidas 712,306 704,504 990,914 912,177 806,680 735,729 653,451 828,697 962,327 786,699 684,377 557,428
Perdida/Ganancia
por unidades no
producidas -3,846,452.40 -3,804,321.60 -3,279,604.90 -2,462,876.93 -2,178,036.86 -1,001,870.42 -889,829.39 -1,128,469.00 -1,310,438.20 -1,071,278.68 -931,942.26 -759,071.52
Flujo de caja -3,931,796 -3,818,722 -3,294,005 -2,477,277 -2,192,437 -1,016,270 -887,163 -1,125,802 -1,307,772 -1,068,612 -929,276 -756,405
VAN -22,049,144
Fuente: Elaboración propia
162
Comparado el VAN actual y el VAN de las mejoras podemos concluir que las mejoras si
tienen el impacto esperado ya que en la situación actual los problemas generan S/. -43,
909,831.00 nuevos soles en perdidas y el VAN obtenido luego de las mejoras es de S/. -22,
049,144.00 nuevos soles estamos perdiendo menos y queda aún más por mejorar.
163
Del análisis de sensibilidad se puede decir que si con la mejora 1 solo consigo un 22% de
mejora y teniendo el precio de venta del S/. 4.90 la botella de yogurt también
conseguiríamos el objetivo propuesto con el VAN de las mejoras, el cual es reducir a S/. -
22, 049,144.00 nuevos soles o menos.
164
3.4. Conclusiones y recomendaciones
3.4.1. Conclusiones
En los cálculos obtenidos para el periodo 2014 se evidencia que la empresa Gloria
S.A pierde un promedio de S/.46, 092,888.00 nuevos soles en ventas debido a los
problemas que se tuvieron en los diferentes equipos que conforman la línea de
yogurt en estudio, los cuales podrían evitarse si se tuviera un de TPM más
agresivo y con una participación más del personal de operación y mantenimiento.
165
Un paso muy importante en las mejoras enfocadas, es la “estandarización”.
Puede ser más o menos costoso encontrar la causa básica de una pérdida crónica
y proponer contramedidas para eliminarla; sin embargo, de nada servirá
implementar una mejora si no es mantenida a lo largo del tiempo. Es por esto,
que es fundamental detenerse en este paso y llevar a cabo todas las acciones que
sean necesarias. Como compartir la mejora con todos los operarios.
166
3.4.2. Recomendaciones
La gestión de mantenimiento debe estar reflejada en indicadores que sean
significativos para la corporación, estos indicadores deben reflejar tendencias que
puedan compararse entre las gestiones de las diferentes compañías, es por este
que se debe tener presente los indicadores de clase mundial del OEE.
167
Bibliografía
BEHAR, Walter Daniel. TPM PRO. Relación entre TPM y MES (consulta: 19 de enero
del 2015) (http://www.tpmpro.com/upload/descargas/Relacion%20TPM%20-
%20MES.pdf).
168
KALPAKJIAN, Serope (2008), Manufactura, ingeniería y tecnología. Quinta edición.
Pearson educación, México.
169
TPM PRO. Productividad y su medición (consulta: 19 de enero de 2015)
(http://www.tpmpro.com/upload/descargas/OEE.pdf)
170