Significado de SMED en el Lean Manufacturing

¿QUÉ ES SMED?

SMED (Single-Minute Exchange of Die) es un sistema para reducir drásticamente el tiempo necesario para completar los cambios de equipo. La esencia del sistema SMED es convertir tantos pasos de cambio como sea posible a «externos» (realizados mientras el equipo está en funcionamiento) y simplificar y optimizar los pasos restantes. El nombre Intercambio de troquel en un minuto proviene del objetivo de reducir los tiempos de cambio a un dígito «único» (es decir, menos de 10 minutos).

BENEFICIOS SMED

Un programa SMED exitoso tendrá los siguientes beneficios:

  • Menor costo de fabricación: cambios más rápidos significan menos tiempo de inactividad del equipo
  • Tamaños de lote más pequeños: cambios más rápidos permiten cambios de producto más frecuentes
  • Capacidad de respuesta mejorada a la demanda del cliente: los tamaños de lote más pequeños permiten una programación más flexible
  • Niveles de inventario más bajos: los tamaños de lote más pequeños dan como resultado niveles de inventario más bajos
  • Arranques más suaves: los procesos de cambio estandarizados mejoran la consistencia y la calidad

FUNDAMENTOS DE SMED

SMED fue desarrollado por Shigeo Shingo, un ingeniero industrial japonés que tuvo un éxito extraordinario al ayudar a las empresas a reducir drásticamente sus tiempos de cambio. Su trabajo pionero condujo a reducciones documentadas en los tiempos de cambio de un promedio del 94% (por ejemplo, de 90 minutos a menos de 5 minutos) en una amplia gama de empresas.

Los tiempos de cambio que mejoran en un factor de 20 pueden ser difíciles de imaginar, pero considere el ejemplo simple de cambiar un neumático:

  • Para muchas personas, cambiar un solo neumático puede llevar fácilmente 15 minutos.
  • Para un equipo de boxes de NASCAR, cambiar cuatro neumáticos toma menos de 15 segundos.

Muchas técnicas utilizadas por los equipos de boxes de NASCAR (realizar tantos pasos como sea posible antes de que comience la parada en boxes; utilizar un equipo coordinado para realizar varios pasos en paralelo; crear un proceso estandarizado y altamente optimizado) también se utilizan en SMED. De hecho, el viaje de un cambio de neumático de 15 minutos a un cambio de neumático de 15 segundos puede considerarse un viaje SMED.

En SMED, los cambios se componen de pasos que se denominan «elementos». Hay dos tipos de elementos:

  • Elementos internos: elementos que se deben completar mientras el equipo está parado
  • Elementos externos: elementos que se pueden completar mientras el equipo está en funcionamiento
Diagrama que muestra las tres fases principales de SMED (intercambio de troquel en un minuto).

El proceso SMED se enfoca en hacer que tantos elementos como sea posible sean externos y simplificar y agilizar todos los elementos.

El sistema SMED tiene tres fases principales, como se muestra arriba. Estas fases se realizan en secuencia y la secuencia completa se puede iterar (repetir).

EJEMPLO DE SMED

Una excelente manera de aprender más sobre SMED es recorrer un ejemplo de implementación. Esta sección proporciona una hoja de ruta paso a paso para una implementación SMED simple y práctica.

Antes de empezar

Prácticamente todas las empresas de fabricación que realizan cambios de formato pueden beneficiarse de SMED. Sin embargo, eso no significa que SMED deba ser la primera prioridad. En el mundo real, las empresas tienen recursos finitos, y esos recursos deben dirigirse hacia donde generarán el mejor rendimiento.

Entonces, ¿cuál debería ser la primera prioridad? Para la mayoría de las empresas, la primera prioridad debe ser garantizar que exista una comprensión clara de dónde se está perdiendo el tiempo productivo y que las decisiones sobre las iniciativas de mejora se tomen en base a datos duros. Eso significa poner en marcha un sistema para recopilar y analizar datos de rendimiento de fabricación.

El «estándar de oro» de facto para los datos de rendimiento de fabricación es medir la OEE (eficacia general del equipo) con un desglose adicional de las categorías de pérdidas de OEE en las seis grandes pérdidas y un desglose detallado de las pérdidas de disponibilidad de OEE en códigos de motivo de tiempo de inactividad (incluidos los códigos para el seguimiento del cambio hora).

Una vez que se haya implementado un sistema para medir el rendimiento de fabricación, recopile datos durante al menos dos semanas para obtener una imagen clara de dónde se está perdiendo el tiempo productivo.

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SMEDSi los cambios representan un porcentaje significativo de tiempo productivo perdido (por ejemplo, al menos el 20%), considere continuar con un programa SMED.
TPMDe lo contrario, considere centrarse primero en un programa TPM (Mantenimiento productivo total) .

Paso uno: identificar el área piloto

En este paso, se selecciona el área objetivo para el programa piloto SMED. El equipo ideal tendrá las siguientes características:

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DuraciónEl cambio es lo suficientemente largo como para tener un margen de mejora significativo, pero no demasiado largo como para tener un alcance abrumador (por ejemplo, un cambio de una hora presenta un buen equilibrio).
VariaciónExiste una gran variación en los tiempos de cambio (por ejemplo, los tiempos de cambio varían de una a tres horas).
OportunidadesHay múltiples oportunidades para realizar el cambio cada semana (por lo que las mejoras propuestas se pueden probar rápidamente).
FamiliaridadLos empleados familiarizados con el equipo (operadores, personal de mantenimiento, aseguramiento de la calidad y supervisores) están comprometidos y motivados.
RestricciónEl equipo es una limitación / cuello de botella, por lo que las mejoras traerán beneficios inmediatos. Si se selecciona equipo de restricción, minimice el riesgo potencial creando existencias temporales y asegurándose de que se pueda tolerar el tiempo de inactividad no anticipado.

Con el fin de crear una amplia base de apoyo para el proyecto SMED, incluya el espectro completo de empleados asociados en el proceso de selección y trabaje duro para crear un consenso dentro del equipo en cuanto a la elección del equipo objetivo.

Una vez que se ha seleccionado el equipo de destino, registre un tiempo de referencia para el cambio. El tiempo de cambio debe medirse como el tiempo entre la producción de la última pieza buena (a velocidad máxima) y la producción de la primera pieza buena (a velocidad máxima). Sea consciente del «efecto Hawthorne»; Los tiempos de cambio pueden mejorar temporalmente como resultado simple de observar el proceso. Cuando sea posible, utilice datos anteriores para establecer la línea base del tiempo de cambio.

Paso dos: identificar los elementos

En este paso, el equipo trabaja en conjunto para identificar todos los elementos del cambio. La forma más eficaz de hacer esto es grabar en video todo el cambio y luego trabajar desde la cinta de video para crear una lista ordenada de elementos, cada uno de los cuales incluye:

  • Descripción: qué trabajo se realiza
  • Coste en el tiempo: cuánto tarda el elemento en completarse

Algunos consejos útiles para este paso:

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ElementosUn cambio típico dará como resultado que se documenten de 30 a 50 elementos.
Notas adhesivasUn método rápido para capturar elementos es crear una serie de notas adhesivas que se adhieren a una pared en el orden en que se realizan durante el cambio.
Hombre y máquinaAsegúrese de capturar tanto los elementos “humanos” (elementos donde el operador está haciendo algo) como los elementos del “equipo” (elementos donde el equipo está haciendo algo). Como se comenta más adelante, los elementos humanos suelen ser los más fáciles de optimizar.
Otras notasMientras graba en video el cambio, varios observadores toman notas. A veces, los observadores notarán cosas que se pierden en la cinta de video.
ObservarObserve únicamente: deje que el cambio siga su curso normal.

El resultado de este paso debe ser una lista completa de elementos de cambio, cada uno con una descripción y un “costo” de tiempo.

Paso tres: elementos externos separados

En este paso, los elementos del proceso de cambio que se pueden realizar con poco o ningún cambio mientras el equipo está en funcionamiento se identifican y se mueven «externos» al cambio (es decir, se realizan antes o después del cambio). No es inusual que los tiempos de cambio se reduzcan casi a la mitad con este solo paso.

Para cada elemento, el equipo debe hacer la siguiente pregunta: ¿Se puede completar este elemento, como se realiza actualmente o con un cambio mínimo, mientras el equipo está en funcionamiento?

Si la respuesta es sí, categorice el elemento como externo y muévalo antes o después del cambio, según corresponda.

Ejemplos de elementos candidatos para dicho tratamiento incluyen:

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RecuperaciónRecuperación de piezas, herramientas, materiales y / o instrucciones.
InspecciónInspección de piezas, herramientas y / o materiales.
LimpiezaTareas de limpieza que se pueden realizar mientras se ejecuta el proceso.
CalidadControles de calidad para el último ciclo de producción.

El resultado de este paso debe ser una lista actualizada de elementos de cambio, dividida en tres partes: elementos externos (antes del cambio), elementos internos (durante el cambio) y elementos externos (después del cambio).

Paso cuatro: convierta elementos internos en externos

En este paso, se examina cuidadosamente el proceso de cambio actual, con el objetivo de convertir tantos elementos internos en externos como sea posible.

Para cada elemento interno, el equipo debe hacer las siguientes preguntas: Si hubiera una manera de hacer que este elemento sea externo, ¿cuál sería? ¿Cómo podríamos hacerlo?

Esto dará como resultado una lista de elementos que son candidatos para futuras acciones. Esta lista debe tener prioridad para que se actúe primero sobre los candidatos más prometedores. Básicamente, esto se reduce a realizar un análisis de costo / beneficio para cada elemento candidato:

  • Costo medido por los materiales y la mano de obra necesarios para realizar los cambios necesarios.
  • Beneficio medido por el tiempo que se eliminará del cambio.

Una vez que se ha priorizado la lista, se puede comenzar a realizar los cambios necesarios.

Ejemplos de técnicas que se pueden utilizar para convertir elementos internos en externos son:

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Preparación anticipadaPrepare las piezas con anticipación (p. Ej., Precaliente las matrices antes del cambio)
PlantillasUtilice plantillas duplicadas (p. Ej., Realice la alineación y otros ajustes antes del cambio)
ModularizarModularice el equipo (por ejemplo, reemplace una impresora en lugar de ajustar el cabezal de impresión para que la impresora pueda configurarse para un nuevo número de pieza antes del cambio)
ModificarModificar el equipo (por ejemplo, agregar protección para permitir una limpieza segura mientras se ejecuta el proceso)

El resultado de este paso debe ser una lista actualizada de elementos de cambio, con menos elementos internos y elementos externos adicionales (realizados antes o después del cambio).

Paso cinco: simplificar los elementos restantes

En este paso, se revisan los elementos restantes con miras a racionalizar y simplificar para que se puedan completar en menos tiempo. Se debe dar prioridad a los elementos internos para apoyar el objetivo principal de acortar el tiempo de cambio.

Para cada elemento, el equipo debe hacer las siguientes preguntas: ¿Cómo se puede completar este elemento en menos tiempo? ¿Cómo podemos simplificar este elemento?

Como en el paso anterior, se debe utilizar un análisis simple de costo / beneficio para priorizar la acción sobre los elementos.

Ejemplos de técnicas que se pueden utilizar para optimizar elementos son:

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LiberarEliminar pernos (p. Ej., Utilice mecanismos de liberación rápida u otros tipos de abrazaderas funcionales)
AjustamientoEliminar ajustes (p. Ej., Usar configuraciones numéricas estandarizadas; convertir ajustes a múltiples configuraciones fijas; usar líneas centrales visibles; usar calzas para estandarizar el tamaño del dado)
MovimientoEliminar el movimiento (p. Ej., Reorganizar el espacio de trabajo)
EsperaElimine la espera (p. Ej., Haga que la inspección del primer artículo sea una alta prioridad para el control de calidad)
EstandarizaciónEstandarizar el hardware (p. Ej., Para que se necesiten menos herramientas)
OperacionesCree operaciones paralelas (por ejemplo, tenga en cuenta que con varios operadores trabajando en el mismo equipo se debe prestar mucha atención a los posibles problemas de seguridad)
MecanizarMecanizar (normalmente esto se considera un último recurso)

El resultado de este paso debe ser un conjunto de instrucciones de trabajo actualizadas para el cambio (es decir, crear Trabajo estandarizado) y un tiempo de cambio significativamente más rápido.

ACELERAR EL PROGRESO

Al implementar SMED, es útil reconocer que hay dos categorías amplias de mejora:

  • Humano: logrado a través de la preparación y la organización.
  • Técnico: logrado a través de la ingeniería.

La experiencia ha enseñado que los elementos humanos suelen ser mucho más rápidos y menos costosos de mejorar que los elementos técnicos. En otras palabras, las victorias rápidas suelen estar relacionadas con los elementos humanos. Evite la tentación, especialmente con equipos técnicamente competentes, de concentrarse demasiado en los elementos técnicos. En cambio, concéntrate primero en los elementos humanos.

El siguiente cuadro ilustra este principio, mostrando ejemplos de áreas de oportunidad para proyectos SMED.

Cuadro de mejora que muestra las mejoras humanas y técnicas para la implementación de SMED.