Cómo reducir el tiempo de transición con SMED y trabajo estándar

Todas las empresas de fabricación quieren reducir el tiempo de cambio. El proceso de cambio puede llevar días o semanas en algunas industrias y solo unos minutos en otras. En industrias donde se producen lotes pequeños o piezas únicas, la reducción de los tiempos de cambio regulares a través de programas de mejora continua, SMED (intercambio de matriz en un minuto) y el trabajo estándar pueden aumentar significativamente la eficiencia y la utilización del equipo.

¿Qué es el tiempo de cambio?

El tiempo de cambio es el tiempo total transcurrido entre la última parte buena de la ejecución anterior y la primera parte buena de la ejecución siguiente. La primera pieza de la siguiente tirada debe cumplir con los estándares y especificaciones de calidad. El tiempo de "llamada de entrada" también debe incluirse en el tiempo de cambio.

Hay una distinción importante entre el tiempo de cambio interno y externo. El tiempo de cambio interno representa el tiempo transcurrido descrito anteriormente. El tiempo de cambio externo es el tiempo que dedican los operadores, técnicos y otro personal a prepararse para el cambio.

Las variables de tiempo de cambio externo pueden afectar el tiempo de cambio interno total. Por ejemplo:

• Los materiales pueden organizarse cerca para reducir la espera
• Se puede preparar una máquina herramienta para agregarla a un carrusel
• El personal especializado puede estar estacionado cerca para ayudar con el cambio o verificar las especificaciones

Dado que estas variables tienen un impacto en el tiempo de cambio interno, pueden ayudar a reducirlo.

Las ventajas de reducir el tiempo de cambio

Existen numerosas ventajas para reducir el tiempo de cambio en la fabricación, principalmente relacionadas con el hecho de que si no se producen cambios, la máquina puede estar en funcionamiento. Estos incluyen:

• Costos de fabricación más bajos:se puede desbloquear más capacidad de valor agregado porque el equipo está inactivo por menos tiempo.
• Tamaños de lotes o lotes más pequeños:la reducción del tiempo de cambio permite a las empresas reducir los tamaños de los lotes y producir eficientemente tamaños de lotes de una sola pieza.
• Reduzca el inventario y el WIP:el equipo se detiene y arranca más rápido debido a las reducciones en el tiempo de cambio, lo que reduce el WIP. Debido a que se incrementa la efectividad general del equipo, el inventario puede operar con principios esbeltos y está más cerca del estado Justo a Tiempo (JIT).
• Mejor inicio y calidad:el tiempo de inicio es más fluido cuando los cambios se estandarizan y documentan utilizando las mejores prácticas. Esta documentación significa que se requiere menos tiempo de marcación para lograr la primera parte buena.
• Ventaja competitiva:las empresas pueden producir cantidades más pequeñas de productos. Como resultado, pueden ofrecer flexibilidad y responder a la demanda de los clientes mejor que los competidores que requieren una cantidad mínima. Esto puede ser especialmente útil para los fabricantes por contrato o las tiendas de alto volumen y bajo volumen.

Tiempo de configuración versus tiempo de cambio

Hay distinciones significativas entre el tiempo de configuración y el tiempo de cambio; estas diferencias se explican mejor con un ejemplo. El tiempo de configuración generalmente indica una sola máquina. Esto puede ser un solo CNC que cambia de un troquel antiguo a un troquel nuevo o reemplaza máquinas herramienta en un carrusel para una ejecución con diferentes especificaciones.

El tiempo de cambio se aplica a un sistema o grupo de máquinas más amplio. Por ejemplo, un cambio completo en una empresa de máquinas CNC puede incluir taladrado, fresado, corte, mandrinado y otras tareas de valor agregado en múltiples máquinas o una línea de producción completa para lograr una pieza o producto terminado. En este caso, todos los equipos necesitarán nuevas configuraciones para ejecutar el lote.

Esencialmente, el tiempo de configuración puede ser parte del tiempo de cambio general para un gran grupo de máquinas, como una línea de producción, o puede ser igual al tiempo de cambio si afecta solo a una máquina.

Trabajo estandarizado con SMED (Single Minute Die Exchange)

El advenimiento de la manufactura esbelta vio muchas innovaciones diseñadas para optimizar el tiempo de cambio y estandarizar el proceso. Una de las innovaciones más importantes que se utiliza mucho en el mecanizado CNC es el intercambio de troqueles en un solo minuto (SMED).

Shigeo Shingo imaginó el sistema SMED en los primeros años del movimiento de manufactura esbelta. El sistema reconoce los elementos internos y externos de los cambios y se centra en analizar los elementos del proceso de reducción del cambio para la mejora continua.

El proceso SMED utiliza instrucciones de trabajo claras para formalizar el trabajo estándar requerido y reducir el tiempo de cambio. Este proceso ha permitido a muchas empresas reducir los tiempos de inactividad hasta en un 94 %.

Estos son los cinco pasos utilizados en el proceso SMED:

1. Identificar objetivos de cambio:consiste en identificar áreas de mejora. Muchas empresas comienzan con un objetivo de menos cambios.
2. Identifique los elementos del cambio:esto incluye documentar qué trabajo debe realizarse y qué implicará cada tarea.
3. Elementos externos separados:muchos aspectos de un cambio dependen de cosas que se pueden hacer antes de completar la última parte buena. Esta preparación incluye preparar las herramientas, el equipo, el personal y otros recursos en la máquina o cerca de ella antes de la parada.
4. Cambio de elementos internos a elementos externos:al realizar una auditoría de proceso enfocada de los pasos en el cambio interno, muchos elementos del proceso se pueden mover a la categoría de elementos externos.
5. Racionalización:todos los elementos restantes se examinan para identificar dónde se pueden optimizar. Esta simplificación puede incluir la estandarización de configuraciones numéricas o el uso de plantillas o accesorios para mover algo a su punto final más rápido. Los documentos de trabajo estándar especifican cada paso en detalle una vez que se han realizado los cambios y mejoras. Las herramientas de audio o visuales también pueden ayudar a guiar a los responsables del cambio.

Hay otra pieza importante en este rompecabezas:el seguimiento preciso de los tiempos de cambio. Es probable que intentar hacer esto manualmente genere datos inexactos y retrasados ​​que son difíciles de procesar y analizar. Sin mencionar la cantidad de tiempo que los operadores deberán dedicar a documentar todo manualmente.

Mediante el seguimiento autónomo de los datos de producción con una plataforma de datos de máquinas como MachineMetrics, los gerentes e ingenieros de mejora continua pueden obtener información instantánea sobre el cambio, la configuración y otros KPI.

Esto no solo ayudará a establecer puntos de referencia precisos, así como a establecer expectativas realistas, sino que también identificará qué iniciativas de mejora continua seguir y qué tan efectivamente están funcionando.

Reduzca el tiempo de cambio

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Los 10 métodos principales para reducir el cambio en su lugar de trabajo

Las mejoras menores en el tiempo de cambio pueden agregar varios días de capacidad a la disponibilidad de una empresa. Las grandes mejoras pueden agregar semanas o meses a esa capacidad.

Los fabricantes obtendrán muchos beneficios si se centran en unos pocos métodos al realizar un análisis SMED y crear un proceso estándar para los tiempos de cambio. Estos métodos de mejores prácticas incluyen:

1. Uso de listas de verificación:sí, las listas de verificación son de la vieja escuela. Pero en las etapas iniciales de un proceso de mejora, pueden ser una forma poderosa de realizar un seguimiento de lo que se debe hacer. Evitan que los miembros del equipo olviden tareas.
2. Reparación de equipos averiados:esto se aplica a calibres, herramientas y máquinas de producción. Puede que sea necesario reparar una máquina hasta dejarla en su estado de funcionamiento óptimo para lograr un tiempo de cambio menor.
3. Mantenerse al día con los eventos actuales:los datos son esenciales. Asegurarse de tener los números de programa correctos, las instrucciones de configuración y operación, la configuración de la máquina y más significará que los documentos de trabajo estándar coincidan con la realidad y se producirán buenas piezas.
4. Uso de hojas de trucos para compartir información:en empresas como los fabricantes de mecanizado CNC, los operadores pueden mantener un registro formal de los conocimientos que utilizan para trabajar de manera eficiente. Muchos de estos trucos y consejos pueden formalizarse en las instrucciones de trabajo y compartirse con todos los operadores.
5. Mejora de las ayudas de trabajo caseras:debido a que operan las máquinas todos los días y son expertos en el mecanizado, muchos operadores han fabricado plantillas y accesorios caseros. Estas herramientas levantan, colocan, sujetan o alinean elementos dentro del cambio para reducir el tiempo de la tarea. Estas herramientas se pueden mejorar y utilizar en toda la planta.
6. Aumento del tamaño de la cuadrilla de cambio:el equipo de fabricación puede ser grande y requerir que el empleado que realiza el cambio trabaje en ambos lados de la máquina. Como resultado, se incrementará el tiempo de cambio. Al analizar estos pasos en el proceso de mejora, las empresas pueden identificar la mano de obra total requerida y reducir el tiempo de cambio haciendo que dos o más personas trabajen juntas.
7. No economizar en herramientas:muchas empresas escatiman en portaherramientas para ahorrar dinero. Esta frugalidad da como resultado la descarga y carga manual de soportes durante la instalación. Con múltiples portaherramientas, estas tareas se pueden trasladar a elementos de cambio externos. Esto hace que el paso sea "plug and play" y reduce el tiempo de cambio.
8. Darse cuenta de cuándo es mejor no cambiar:para piezas específicas producidas en volumen, puede ser posible dedicar una máquina para que funcione con piezas específicas continuamente. También es posible agrupar trabajos que requieran una pequeña cantidad de máquinas herramienta en una máquina con herramientas adicionales en su portaherramientas.
9. No perder el tiempo:uno de los aspectos más potentes del trabajo estándar es que todos hacen el mismo trabajo de la misma manera. Si se deja solo, el personal que realiza un cambio puede tener cosas como torques de tornillos, giros, etc., que se basan en la "sensación". Al utilizar el trabajo estándar, estas tareas se agilizan y estandarizan.
10. Deshacerse de las herramientas manuales:muchos cambios requieren tornillos especializados, como cabezas Allen o de estrella. Al usar giros manuales y sujetadores de un cuarto de vuelta, el trabajo se acelera.

Utilice datos para visualizar su planta de producción y reducir el tiempo de cambio

MachineMetrics recopila datos de forma autónoma en todos los equipos, estandariza la información en un modelo común y visualiza los datos en informes y paneles de producción para permitir información procesable. Además, los datos históricos se pueden usar para evaluar con precisión el rendimiento de la producción, como establecer puntos de referencia para sus métricas más importantes.

Cuando se trata de aumentar la eficiencia, como reducir el tiempo de cambio, identificar la capacidad oculta o responder más rápido a los eventos de tiempo de inactividad, MachineMetrics ayuda a los líderes de fabricación a identificar las oportunidades más lucrativas para que las iniciativas de mejora continua se puedan priorizar correctamente.

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