Acelere la fabricación: Reduzca el tiempo de cambio con SMED y trabajo estandarizado

Toda empresa manufacturera quiere reducir el tiempo de cambio. El proceso de cambio puede tomar días o semanas en algunas industrias y solo unos minutos en otras. En industrias donde se producen lotes pequeños o piezas únicas, reducir los tiempos de cambio regulares mediante programas de mejora continua, SMED (Intercambio de Molde en Minuto Único) y trabajo estandarizado puede aumentar significativamente la eficiencia y utilización de equipos.

¿Qué es el tiempo de cambio?

El tiempo de cambio es el tiempo total transcurrido entre la última pieza buena de la corrida anterior y la primera pieza buena de la siguiente corrida. La primera pieza de la siguiente corrida debe cumplir estándares de calidad y especificaciones. El tiempo de "ajuste" también debe incluirse en el tiempo de cambio.

Existe una distinción importante entre tiempo de cambio interno y externo. El tiempo de cambio interno representa el tiempo transcurrido descrito arriba. El tiempo de cambio externo es el tiempo que pasan operadores, técnicos y otro personal preparándose para el cambio.

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

• Los materiales pueden estar preparados cerca para reducir esperas
• Una herramienta de máquina puede estar lista para añadir a un carrusel
• Personal especializado puede estar apostado cerca para ayudar con el cambio o verificar especificaciones

Dado que estas variables impactan el tiempo de cambio interno, pueden ayudar a reducirlo.

Ventajas de reducir el tiempo de cambio

Existen numerosas ventajas al reducir el tiempo de cambio en fabricación, principalmente vinculadas al hecho de que si no ocurren cambios, la máquina puede estar funcionando. Estas incluyen:

• Menores costes de fabricación: Más capacidad de valor añadido puede liberarse porque el equipo está inactivo por menos tiempo.
• Lotes o tamaños de lote más pequeños: Reducir el tiempo de cambio permite a las empresas reducir tamaños de lote y producir eficientemente lotes de una sola pieza.
• Reducir inventario y WIP: El equipo se detiene e inicia más rápido debido a reducciones en tiempo de cambio, reduciendo WIP. Como la efectividad general del equipo aumenta, el inventario puede operar con principios Lean y está más cerca del estado Just in Time (JIT).
• Mejor arranque y calidad: El tiempo de arranque es más suave cuando los cambios están estandarizados y documentados usando mejores prácticas. Esta documentación significa que se requiere menos tiempo de ajuste para lograr la primera pieza buena.
• Ventaja competitiva: Las empresas pueden producir cantidades menores de productos. Como resultado, pueden ofrecer flexibilidad y responder a la demanda del cliente mejor que competidores que requieren una cantidad mínima. Esto puede ser especialmente útil para fabricantes por contrato o talleres de alta mezcla/bajo volumen.

Tiempo de configuración vs. Tiempo de cambio

Existen distinciones significativas entre tiempo de configuración y tiempo de cambio; estas diferencias se explican mejor con ejemplos. El tiempo de configuración usualmente indica una sola máquina. Esto puede ser un solo CNC cambiando de un molde viejo a uno nuevo o reemplazando herramientas de máquina en un carrusel para una corrida con diferentes especificaciones.

El tiempo de cambio se aplica a un sistema más amplio o grupo de máquinas. Por ejemplo, un cambio completo en una empresa de máquinas CNC puede incluir taladrado, fresado, corte, mandrinado y otras tareas de valor añadido 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 correr 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 (Intercambio de Molde en Minuto Único)

La llegada de la fabricación Lean vio muchas innovaciones diseñadas para agilizar el tiempo de cambio y estandarizar el proceso. Una de las innovaciones más significativas muy usada en mecanizado CNC es el Intercambio de Molde en Minuto Único (SMED).

Shigeo Shingo concibió el sistema SMED en los primeros años del movimiento de fabricación Lean. El sistema reconoce elementos internos y externos de los cambios y se centra en analizar elementos del proceso de reducción de cambios para mejora continua.

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

Aquí están los cinco pasos usados en el proceso SMED:

1. Identificar objetivos de cambio: Consiste en identificar áreas de mejora. Muchas empresas empiezan con un objetivo de menos cambios.
2. Identificar elementos de cambio: Incluye documentar qué trabajo debe hacerse y qué implicará cada tarea.
3. Separar elementos externos: Muchos aspectos de un cambio dependen de cosas que pueden hacerse antes de completar la última pieza buena. Esta preparación incluye preparar herramientas, equipos, personal y otros recursos en o cerca de la máquina antes de la parada.
4. Cambiar elementos internos a externos: Al realizar una auditoría de proceso enfocada en los pasos del cambio interno, muchos elementos de proceso pueden moverse a la categoría de elementos externos.
5. Optimizar: Todos los elementos restantes se examinan para identificar dónde pueden optimizarse. Esta optimización puede incluir estandarizar ajustes numéricos o usar plantillas o fijaciones para mover algo a su punto final más rápido. Los documentos de trabajo estándar especifican cada paso en detalle una vez hechos los cambios y mejoras. Herramientas de audio o visuales también pueden ayudar a guiar a los responsables del cambio.

Hay otra pieza significativa en este rompecabezas: rastrear con precisión los tiempos de cambio. Intentar hacerlo manualmente probablemente lleve a datos tardíos, inexactos, difíciles de procesar y analizar. Sin mencionar la cantidad de tiempo que los operadores deberán gastar documentando todo manualmente.

Al rastrear autónomamente datos de producción con una plataforma de datos de máquina como MachineMetrics, los gerentes e ingenieros de mejora continua pueden obtener información instantánea sobre cambio, configuración y otros KPIs.

No solo esto ayudará a establecer referencias precisas y expectativas realistas, sino que identificará qué iniciativas de mejora continua perseguir y qué tan efectivamente están funcionando.

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

Mejoras menores en el tiempo de cambio pueden añadir varios días de capacidad a la disponibilidad de una empresa. Mejoras enormes pueden añadir semanas o meses a esa capacidad.

Los fabricantes obtendrán muchos beneficios enfocándose en unos pocos métodos al realizar un análisis SMED y crear un proceso estándar para 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 rastrear qué necesita hacerse. Evitan que los miembros del equipo olviden tareas.
2. Reparar equipos rotos: Esto aplica a calibradores, herramientas y máquinas de producción. Puede ser necesario reparar una máquina a su estado óptimo de funcionamiento para lograr un tiempo de cambio menor.
3. Mantenerse al día con eventos actuales: Los datos son esenciales. Asegurar que tiene los números de programa correctos, instrucciones de ajuste y operación, configuraciones de máquina y más significará que los documentos de trabajo estándar coincidan con la realidad y se producirán piezas buenas.
4. Usar hojas de trucos para compartir información: En empresas como fabricantes de mecanizado CNC, los operadores pueden mantener un registro formal de conocimiento que usan para trabajar eficientemente. Muchos de estos trucos y consejos pueden formalizarse en las instrucciones de trabajo y compartirse con todos los operadores.
5. Mejorar ayudas de trabajo caseras: Porque operan las máquinas cada día y son expertos en mecanizado, muchos operadores han hecho plantillas y fijaciones caseras. Estas herramientas elevan, posicionan, sostienen o alinean elementos dentro del cambio para reducir el tiempo de tarea. Estas herramientas pueden mejorarse y usarse en toda la planta.
6. Aumentar el tamaño del equipo de cambio: El equipo de fabricación puede ser grande y requerir que el empleado que hace el cambio trabaje en ambos lados de la máquina. Como resultado, el tiempo de cambio aumentará. Analizando estos pasos en el proceso de mejora, las empresas pueden identificar la mano de obra total requerida y reducir el tiempo de cambio teniendo a dos o más personas trabajando juntas.
7. No economizar en utillaje: Muchas empresas escatiman en portaherramientas para ahorrar dinero. Esta frugalidad resulta en descarga y carga manual de portaherramientas durante la configuración. Con múltiples portaherramientas, estas tareas pueden moverse a elementos de cambio externo. Esto hace el paso "enchufar y usar" y reduce el tiempo de cambio.
8. Darse cuenta de cuándo no cambiar es lo mejor: Para piezas específicas producidas en volumen, puede ser posible dedicar una máquina a correr continuamente con piezas particulares. También puede ser posible agrupar trabajos que requieren un pequeño número de herramientas de máquina en una máquina con herramientas extra en su portaherramientas.
9. No andarse con rodeos: Uno de los aspectos más potentes del trabajo estándar es que todos hacen el mismo trabajo de la misma manera. Por su cuenta, el personal haciendo un cambio puede tener cosas como torsiones de tornillos, vueltas, etc., basadas en "sensación". Usando trabajo estándar, estas tareas se optimizan y estandarizan.
10. Deshacerse de herramientas manuales: Muchos cambios requieren tornillos especializados como cabezas Allen o estrella. Usando giros manuales y sujetadores de cuarto de vuelta, el trabajo se acelera.

Use datos para visualizar su planta y reducir el tiempo de cambio

MachineMetrics recopila autónomamente datos en todos los equipos, estandariza la información en un modelo común y visualiza los datos en informes y paneles de producción para permitir insights accionables. Además, los datos históricos pueden usarse para evaluar con precisión el rendimiento de producción, como establecer referencias para sus métricas más importantes.

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

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