¿Qué es el sistema SMED? Lean Producction

El sistema SMED (Single Digit Minute Exchange of Die) es el sistema desarrollado por Toyota, con la colaboración de Shigeo Shingo, para reducir drásticamente los tiempos de set-up hasta llevarlos a una duración que pueda ser expresada en minutos, con números de una sola cifra (single digit minute).

Shingo, mediante esta técnica, ha sido capaz de reducir para una prensa de 1000 toneladas, el tiempo de set-up de 4 horas hasta llegar, mediante mejoras sucesivas, a 3 minutos.

Él afirma: “la reducción del tiempo de cambio de matrices y de las herramientas no depende de problemas de dedicación en el trabajo sino que deriva de un cambio conceptual logrado con métodos científicos y basado en una idea revolucionaria”.

La técnica SMED puede ser aplicada para los set-up de todos los tipos de máquinas pertenecientes a cualquier tipología del proceso.

El objetivo final de la técnica SMED es el de permitir al sistema productivo producir sólo lo que realmente solicita el mercado.

Los lotes de grandes dimensiones

La razón que lleva a producir lotes de grandes dimensiones deriva del hecho de que históricamente las operaciones de set-up han requerido siempre tiempos elevados de parada de las máquinas; por ejemplo, en el caso de un set-up de la duración de 4 horas de una prensa que realiza piezas con un tiempo de fabricación de un minuto.

a)   Con un lote de 100 piezas, el tiempo dedicado al set-up es el 70% del tiempo total (tiempo de fabricación + tiempo de set up).

b)   Con lote de 100 piezas, el tiempo dedicado al set-up desciende al 20% del tiempo total.

En consecuencia, ya que el objetivo tradicionalmente perseguido es el reducir  la incidencia de los costos de set-up sobre los costos totales, la elección recaerá sobre la solución que aumenta la dimensión del lote y minimiza el número de set-up.

Sin embargo de esta manera:

1.   Se produce en lotes grandes y no una pieza cada vez (o en todo caso en lotes más pequeños posible).

2.   Consecuentemente se llega a la inevitable creación de stocks, que prolongan el lead time del proceso.

3.   Por lo tanto, la producción no puede darse sobre pedido del cliente sino sobre programa, con la consiguiente producción de bienes en cantidad y tipologías no siempre requeridas por el mercado, aumentado los riesgos de obsolescencia y la necesidad de espacio para almacenamiento del material.

El lote económico es un planteamiento puramente contable que no conlleva esfuerzos de mejora; de hecho, mientras el problema es el largo tiempo de set-up, una parada de la máquina y por lo tanto un muda, se interviene aumentando las dimensiones del lote, causando por lo tanto un segundo problema todavía más nocivo: el inventario de material.

La transformación Lean

La reducción de los tiempos de set-up permite emprender el camino hacia la transformación de la empresa a un sistema productivo Lean que prevé:

•     Producir los bienes al ritmo con el que son requeridos por el mercado;
•         Una producción únicamente “tirada” por el cliente, sea interno o externo;
•        Una cantidad de WIP la más baja posible, tendiendo a cero.

Por lo tanto, sólo reduciendo la incidencia del tiempo de set-up es posible cambiar frecuentemente las máquinas para producir piezas diferentes.

Principios

Los principios fundamentales en la base técnica SMED son dos:

1.   Reconocer que el tiempo set-up no es un dato inmutable sino una variable que es posible mejorar como cualquier otra transformación empresarial.

Esto es fundamental y para nada banal; de hecho, es suficiente recordar que en el planteamiento tradicional del lote económico el tiempo set-up se trata como dato constante mientras que la técnica SMED prevé que se pueda reducir drásticamente.

Las lógicas tradicionales se derriban: la empresa no debe preguntarse más sobre cuál es la dimensión del lote que satisface los requisitos de costo requeridos, sino cuánto debe descender el tiempo set-up para reducir los stocks a los niveles mínimos. Esto comporta una reducción de los costos que influye no sólo sobre el aumento del tiempo de disponibilidad de la máquina, sino también sobre la reducción de los lotes y de los bienes obsoletos.

2.   Darse cuenta de que el set-up  de cualquier instalación está constituido por dos fases: 

•    Un set-up interno (IED; Inside Excnahge of Dies), compuesto por todos los elementos del proceso de cambio que se deben desarrollar cuando la máquina está parada; 
•          Un set-up externo (OED; Outside Exchange of Dies), compuesto por todos los elementos del proceso de cambio que se pueden desarrollar cuando la máquina está en producción.

Interviniendo separadamente sobre ambas fase es posible minimizar el tiempo de parada de la máquina con el fin de llegar a los resultados deseados.

Instrumentos y metodologías

La realización de un programa SMED se articula en cuatro fases:

1.   Análisis de la situación inicial.

2.   Separación clara entre set-up interno y set-up externo.

3.   Conversión, cuanto más sea posible, del set-up interno en set-up externo.

4.   Mejora de los procedimientos de set-up interno y externo.

1.   Análisis de la situación inicial (Fase I)

Generalmente no se hace distinción entre set-up internos y externos: son todos tratados como si fueran internos, es decir, operaciones que se realizan con la máquina parada.

Por ejemplo, si bien el material y las herramientas necesarias para la nueva fabricación pueden llevarse cerca de la máquina mientras está en marcha, generalmente estas operaciones no se hacen hasta que la fabricación en curso no ha terminado y la máquina no está parada. Así, la máquina permanece inactiva durante todo el tiempo necesario para terminar estas operaciones. Para poder analizar las diversas fases también se realiza filmaciones de las fases de equipamiento.

2.   Separación clara entre set-up interno y set-up externo (Fase II)

En esta fase no es necesario pensar en cambios radicales de la máquina o del método, sino sólo poner en evidencia las operaciones que podrían ser realizadas, con pequeños recursos, con la máquina funcionando.

Los muda más recurrentes son:

• Transporte de materias primas y/o productos acabados con la máquina parada;
• Preparación y limpieza de las herramientas con la máquina parada.

3.   Conversión del set-up interno en set-up externo (Fase 3)

El objetivo principal es el reducir el tiempo de set-up interno, transformándolo, en la medida de lo posible, en set-up externo. Esto tiene generalmente como resultado, una notable reducción del tiempo de set-up interno, frecuentemente del orden del 50%. El criterio es el de modificar la máquina, las herramientas y las herramientas para ejecutar el mayor número posible de operaciones con la máquina en marcha.

4.   Mejora de los procedimientos de set-up interno y externo

La reducción de los tiempos  de set-up se centra en la simplificación y en la estandarización de los procedimientos relativos a las maquinarias existentes. Es decir, por ejemplo, para las fases externas:

• Organizar “kit” de material y su secuencia para el  montaje de grupos y subgrupos;
• Mejorar el lay-out y los pedidos en sección;
•  Mejorar los transportes.

Para las fases internas:

• Adopción de fijaciones manuales, enganches y rápidos y recursos análogos.
• Estandarización de las alturas de los niveles, de los carritos;
• Eliminación del ajuste, por ejemplo asegurándose de que él acoplamiento básico para todos los objetos no requiere reglajes necesarios de posicionamiento;
• Ejecución de operaciones en paralelo para aumentar el tiempo de disponibilidad de la máquina.

Ventajas que se pueden obtener

Las principales ventajas de la técnica SMED puede sintetizarse en los siguientes puntos:

Permite realizar un sistema sincronizado con el mercado

Mediante esta técnica, en instalaciones que tienen tiempos de set-up de horas, tiempos de detención de máquina de pocos minutos, gozando de las innumerables ventajas que de ello se derivan:

·         Producir lotes muy pequeños, o como mucho, una sola pieza a la vez;

·         Producir no ya sobre programa, tratando de prever las necesidades, sino sobre la petición real del cliente “aguas abajo”;

·         Eliminar de esta manera la presencia de muda y de piezas obsoletas.

Su aplicación conlleva beneficios en términos de organización

La mejora de los tiempos de set-up  pasa también por el empleo de técnicas de dirección visual, visual factory y 5S.

Con estas técnicas se obtienen estos beneficios:

•    Saber exactamente lo que debe de hacer y cuando se debe hacer de manera automática, inmediata y visual;
•    Establecer exactamente lo que sirve, asignarle un lugar al alcance de la mano y encontrar cada cosa en su sitio.

Se obtienen grandes mejoras con inversiones de dinero limitados

Adoptando este método (análisis-separación-conversión-mejora) repitiendo el ciclo se obtienen resultados de gran interés incluso utilizando únicamente soluciones organizativas sin costo.

Glosario:

Set-up. Es el tiempo que transcurre entre la producción de la última pieza A y la primera pieza B a velocidad nominal.

Lead Time. Tiempo de ciclo. Es el tiempo que transcurre desde que se inicia un proceso de producción hasta que se completa.

WIP. Es el inventario en proceso, cuando no es de materia prima ni terminado.

Muda. Desperdicio.

Fuente: Alberto Galgano. Las tres revoluciones. Edit. Díaz de Santos.