Cómo superar los cuellos de botella en la fabricación: Consejos para mejorar el flujo de producción

Uno de los mayores retos a los que se enfrentan los fabricantes es el despilfarro y la ineficacia provocados por los cuellos de botella en las distintas fases de su proceso de producción. A menudo se producen en relación con procesos específicos o con la logística de la producción, pero también pueden afectar al flujo de información, orientación e instrucciones de directivos y supervisores.

Aunque pueden ser una parte inevitable del proceso de producción, hay consejos y estrategias que puede utilizar para ayudar a superar estos cuellos de botella y mejorar el flujo general de la producción.

En este post, hablaremos de algunas de las estrategias más eficaces para combatir los cuellos de botella en la fabricación y garantizar un flujo de trabajo eficiente.

Un cuello de botella de fabricación es un punto de constricción en un sistema de fabricación que se produce cuando las cargas de trabajo superan la capacidad de una persona, una máquina, un proceso o algún otro recurso en particular.

Los cuellos de botella generan retrasos en la producción, un aumento de los costes de producción y una disminución de la eficacia general del proceso de fabricación. Pueden producirse en cualquier fase del proceso de producción, incluida la adquisición de materias primas, la transformación, el envasado y la distribución.

Cuellos de botella a corto y largo plazo

• Cuellos de botella a corto plazo: Están causados por problemas temporales. La ausencia de un operario o un retraso en la recepción de materiales de otro proveedor debido a problemas puntuales de envío son tipos de cuellos de botella a corto plazo.
• Cuellos de botella a largo plazo: Están causados por problemas recurrentes que tienen un impacto sustancial en los procesos de fabricación en general.

Dado que los cuellos de botella a corto plazo son incidencias aisladas que no necesitan atención ni remedios regulares, los cuellos de botella a largo plazo son los que necesitan soluciones para sus causas profundas.

Puede haber varias causas de cuellos de botella en un entorno de fabricación. Algunos de los tipos más comunes de cuellos de botella incluyen:

1. Máquinas sobrecargadas. Si una sola máquina es responsable de más trabajo del que puede asumir, actúa como cuello de botella, reduciendo el flujo de producción.

2. Personal inadecuado. Un número insuficiente de trabajadores puede provocar que la maquinaria o las células de producción no funcionen a pleno rendimiento. Esto restringe el flujo de producción y también puede repercutir en la calidad del producto fabricado.

3. Mala distribución. La disposición de la planta de producción puede provocar cuellos de botella. Por ejemplo, las máquinas pueden estar dispuestas de forma que requieran demasiados movimientos o maniobras entre estaciones, lo que ralentiza el proceso de producción.

El primer paso para mejorar el flujo de producción es identificar y analizar la causa de los cuellos de botella dentro de sus operaciones. Para los fabricantes que utilizan algún tipo de solución digital de seguimiento de la producción para controlar la eficiencia y la productividad, identificar los cuellos de botella puede ser fácil.

Por lo general, el software de seguimiento de la producción puede identificar los cuellos de botella observando los flujos de trabajo y siguiendo el rendimiento de procesos específicos en varias fases de la producción. Este tipo de software suele proporcionar visibilidad en tiempo real de los procesos de producción y del rendimiento, lo que puede ayudar a identificar los cuellos de botella que pueden estar causando retrasos u otras ineficiencias.

Por ejemplo, si

- La dotación de personal es insuficiente, lo que se traduce en tiempos de montaje e inspección más lentos,

- El equipo está anticuado o no se mantiene adecuadamente,

- El espacio es insuficiente o está mal diseñado, o

- Los materiales no están fácilmente disponibles,

el proceso puede ralentizarse considerablemente. Aprovechando una solución digital como Tulip, los fabricantes pueden identificar y eliminar los cuellos de botella con mayor rapidez, garantizando que la producción fluya sin problemas y se mantenga por buen camino.

Los cuellos de botella aparecen cuando una parte del proceso no puede seguir el ritmo del resto. Algunas de las razones han cambiado a medida que las plantas adoptan más herramientas digitales, pero la mayoría de los culpables habituales no han desaparecido. Cuatro en particular causan problemas en todas las industrias.

Tiempo de inactividad de la máquina
Una máquina clave se para y todo lo que hay detrás empieza a acumularse. Las estaciones de delante se quedan paradas y las de abajo se quedan sin piezas. Ese es el tipo obvio de tiempo de inactividad.

Luego está la que se esconde. Las paradas cortas, los cambios largos o los trabajos de mantenimiento que no se planifican bien se comen poco a poco la capacidad disponible. Cuando el estado de los equipos sólo se controla en los registros de turnos o en los resúmenes diarios, esas pequeñas pérdidas nunca aparecen a tiempo para solucionarlas.

La supervisión continua pone al descubierto los pequeños fallos y los ciclos erráticos antes de que causen daños reales. Las plantas que carecen de esa visibilidad a menudo no detectan las ralentizaciones relacionadas con las máquinas hasta que la producción global empieza a caer.

Desequilibrio de la mano de obra
La automatización no elimina a las personas de la ecuación. Cuando se asignan muy pocos operarios formados a los puntos críticos, o cuando las tareas cambian entre equipos sin coordinación, el flujo se ahoga.

Verá cómo se forman colas delante de un puesto de trabajo mientras otros esperan sentados. Sobre el papel, el recuento de personal parece correcto, pero las aptitudes o la cobertura de turnos no se ajustan al proceso.

La formación cruzada y una clara visibilidad de las tareas suelen arreglar más cosas de las que podría arreglar la contratación. Si las personas no pueden desplazarse allí donde el trabajo las necesita, la producción se ralentiza por muy bien que funcionen las máquinas.

Retrasos en el suministro
Una línea eficiente sigue estancada si no llegan los materiales adecuados. Los camiones retrasados, los plazos de entrega incoherentes de los proveedores o la falta de transferencias internas pueden paralizar el primer paso de la producción.

A menudo, este problema tiene que ver tanto con la visibilidad como con el suministro. Sin datos actualizados sobre el inventario, los pedidos abiertos y las entregas, los equipos sólo reaccionan cuando la escasez ya ha paralizado el trabajo.

Las plantas que rastrean las señales tempranas, como la falta de escaneado de códigos de barras o el aumento del recuento de cambios, pueden ajustarse antes de que llegue la escasez. Otras pierden días intentando recuperarse.

Mala distribución y flujo de materiales
A veces la ralentización proviene de la forma en que se utiliza el espacio. Las largas distancias a pie, los pasillos estrechos y los caminos compartidos entre las personas y las carretillas elevadoras hacen perder tiempo y crean interferencias.

Estos problemas no siempre aparecen en los datos del sistema, pero cualquiera que esté en la planta los percibe. Los trabajadores cruzan las celdas para encontrar piezas, esperan a las carretillas elevadoras o se detienen porque una herramienta está fuera de su alcance.

Unos simples retoques en el diseño suelen eliminar estas barreras. Los diagramas de espaguetis o los mapas de movimiento digitales hacen visible el movimiento desperdiciado para que los cambios puedan hacerse con propósito.

Una vez encontrado un cuello de botella, la siguiente cuestión es cómo eliminarlo, o al menos evitar que limite la producción. Muchos marcos de mejora prometen resultados, pero sólo unos pocos funcionan bien en entornos de producción en rápido movimiento.

Los tres más utilizados son Lean, la Teoría de las Restricciones (TOC) y el Tambor-Buffer-Rope (DBR). Cada una aporta una fuerza diferente, y cada una adquiere un nuevo poder cuando se combina con sistemas digitales que proporcionan a los equipos visibilidad en directo y circuitos de retroalimentación más rápidos.

Lean: Eliminar los residuos para restablecer el flujo
La fabricación ajustada ha sido un pilar durante décadas porque se centra en lo que realmente importa, eliminar los residuos y restablecer el flujo constante. Herramientas como el mapeo del flujo de valor, el trabajo estándar y las 5S facilitan la visualización de los puntos de fricción y el equilibrio de las cargas de trabajo.

En muchas plantas, el reto no es averiguar qué hay que arreglar, sino localizar el problema en el momento en que se produce. El Lean tradicional depende en gran medida de la observación y de las anotaciones manuales, lo que ralentiza el trabajo sobre la causa raíz.

El seguimiento digital llena ese vacío. Cuando la recopilación de datos se produce automáticamente, los equipos ven las desviaciones en cuanto aparecen y pueden realizar ajustes sin esperar a un evento Kaizen formal.

Teoría de las Restricciones (TOC): Trabajar el eslabón más débil
La TOC parte de una realidad sencilla: el rendimiento está limitado por la parte más lenta del proceso. En lugar de dispersar la atención por todas partes, la TOC se centra en encontrar esa limitación y reforzarla.

El planteamiento pasa por cinco pasos: identificar la limitación, sacarle el máximo partido, alinear otros pasos en torno a ella, elevar su capacidad y mantenerse alerta una vez que la limitación se mueva.

Funciona mejor cuando la restricción es visible y estable. En las operaciones en las que cambia según el turno o la mezcla de productos, las herramientas tradicionales de TOC tienen dificultades. Superponer la supervisión digital al proceso de TOC permite a los equipos ver en tiempo real qué recurso está frenando el sistema, de modo que los esfuerzos de mejora se mantienen al día.

Tambor-Tampón-Soga (DBR): Keeping the Constraint Fed
La DBR extiende la TOC al control de la producción. El "tambor" es la restricción, marca el ritmo de la línea. El "pulmón" garantiza que el tambor siempre tenga trabajo listo. La "cuerda" regula cuándo entra trabajo nuevo en el flujo para que los pasos anteriores no se adelanten.

Es especialmente útil en la fabricación discreta, donde la producción varía según el pedido o el producto. El principal reto es la coordinación. Con cuadros de mando en directo, alertas e instrucciones de trabajo digitales claras, los equipos pueden mantener ese equilibrio y mantener ocupada la limitación sin sobrecargarla.

Los nuevos sistemas y marcos de trabajo no resolverán los cuellos de botella si el enfoque está mal colocado... o si las personas más cercanas al trabajo no forman parte de la solución. A continuación se exponen tres errores que suelen descarrilar los esfuerzos de mejora, junto con formas prácticas de evitarlos.

Error 1: Datos sin dirección
Las plantas modernas generan una avalancha de información procedente de sensores, máquinas y aplicaciones. El problema no es el volumen de datos, sino averiguar qué quieren decir.

Muchos equipos realizan un seguimiento de todas las cifras que pueden: tiempo de inactividad, piezas desechadas, tiempo de ciclo, actividad de los operarios. Los cuadros de mando se multiplican. Las alertas siguen llegando hasta que se ignoran. Los verdaderos cuellos de botella quedan enterrados en el ruido.

Un enfoque mejor comienza con una pregunta clara, no con otra métrica. Pregúntese dónde se está interrumpiendo el flujo y, a continuación, recopile sólo los datos que respondan a esa pregunta. Visualice el rendimiento a nivel de proceso en lugar de fijarse en los activos individuales. Utilice alertas basadas en excepciones para que la atención se dirija a lo que está realmente fuera de objetivo.

Los datos sin contexto distraen. Los datos ligados a un propósito impulsan la acción.

Error 2: Análisis superficial de la causa raíz
Cuando la producción se ralentiza, el movimiento por defecto suele ser dedicar más recursos al problema: más mano de obra, más existencias de reserva, más horas de trabajo. Estos movimientos pueden ganar tiempo, pero rara vez solucionan nada.

Reconocerá un análisis deficiente cuando los equipos se lancen a culpar a los operarios antes de revisar el sistema, o cuando las correcciones aborden los síntomas en lugar de las fuentes, como añadir WIP en lugar de mejorar los cambios. La mejora continua se convierte entonces en un ciclo de parches a corto plazo.

Profundice rastreando dónde comienzan los retrasos utilizando herramientas como los mapas de flujo de valor y los datos de rastreo digital. Compare señales entre sistemas: registros de máquinas, entradas de operarios y movimiento de materiales. Sobre todo, incluya a los operarios en la revisión. Ellos ven los problemas mucho antes de que aparezcan en los informes.

Un buen análisis empieza por escuchar tanto como por medir.

Error 3: Dejar fuera a los operarios
Los operarios conviven a diario con los cuellos de botella y suelen saber cuál es su causa. Cuando falta su aportación, los planes de mejora suelen solucionar el problema equivocado o introducir otros nuevos.

Esa desconexión se manifiesta en forma de soluciones que ocultan los problemas, resistencia a herramientas que no se ajustan a los flujos de trabajo reales y oportunidades perdidas de aplicar conocimientos prácticos de la práctica.

Mantenga a los operarios implicados desde el principio. Haga que ayuden a encuadrar el problema y a probar las primeras soluciones. Deles herramientas, como las aplicaciones Tulip , que les permitan capturar y compartir lo que ven en tiempo real. Pruebe los cambios a pequeña escala antes de aplicarlos en toda la planta. El flujo mejora más rápidamente cuando las personas que realizan el trabajo ayudan a diseñar la solución.

Es importante ser proactivo cuando se trata de prevenir y abordar los cuellos de botella en la fabricación. Tomando las medidas adecuadas y aplicando las estrategias correctas, puede reducir o incluso eliminar los cuellos de botella en su proceso de fabricación y mejorar la productividad general de su organización. He aquí algunos consejos que le ayudarán a empezar.

1. Automatice siempre que sea posible. La automatización tiene el potencial de reducir los cuellos de botella provocados por las necesidades de trabajo manual. La automatización de tareas y procesos puede reducir el personal necesario, mejorar la coherencia de la producción y optimizar los flujos de trabajo.

2. Invierta en nuevos equipos. Actualizar la maquinaria obsoleta o invertir en nuevos equipos puede reducir el tiempo de inactividad, lo que se traduce en menos recursos dedicados al mantenimiento y las reparaciones.

3. Optimice la distribución. Reorganizar la maquinaria y el personal puede ayudar a mejorar el flujo de producción disminuyendo la distancia que deben recorrer las piezas, mejorando el acceso y acelerando el proceso.

4. Utilice sistemas de gestión de inventarios. Mejorar la gestión del inventario puede ayudar a identificar las piezas que se están agotando y reducir el tiempo que se tarda en encontrarlas. Esto, a su vez, reduce los cuellos de botella provocados por la espera de piezas de repuesto.

5. Aprovechar los sistemas digitales. La tecnología desempeña un papel vital en la mejora de la eficacia de la producción. Con una capacidad cada vez mayor para recopilar datos de todos los aspectos del proceso de producción, los fabricantes pueden extraer información valiosa sobre dónde se producen los cuellos de botella, la causa de los mismos y el impacto que están teniendo en el negocio.

Lean, TOC y DBR se construyeron en una época en la que los datos de los procesos se recogían a mano. Los sistemas digitales amplían estos métodos al ofrecer una visibilidad inmediata y una respuesta más rápida.

Las herramientas modernas permiten ahora a los equipos:

• Realice un seguimiento continuo del rendimiento y los tiempos de ciclo

• Bandera cuando una estación comienza a retrasarse

• Ajuste la asignación de tareas o el enrutamiento sobre la marcha

• Ver todo el flujo sin recorrer el suelo
  
  

Estos sistemas ya funcionan en muchas plantas a través de plataformas como Tulip, donde los equipos digitalizan los puestos de trabajo, recogen los datos en origen y ven los resultados el mismo día en lugar de esperar semanas.

Comparación de los métodos de eliminación de cuellos de botella

Soluciones tecnológicas para la detección y resolución de cuellos de botella

Incluso los mejores marcos de mejora no funcionarán sin visibilidad. No se puede arreglar lo que no se ve. Ahí es donde la tecnología de fabricación moderna se gana su lugar: mostrando lo que ocurre en la planta mientras sucede, no después.

Con los sistemas IIoT , los análisis en vivo y las herramientas componibles como Tulip, los equipos pueden detectar, comprender y resolver los cuellos de botella en tiempo real. El objetivo no son más datos, sino decisiones más rápidas en el punto de trabajo.

IIoT: Vinculación de equipos y datos

os dispositivos del Internet de las cosas, como los sensores, los grifos de las máquinas y las pasarelas, obtienen datos directamente de las máquinas y los puestos de trabajo. Ese flujo de datos le ofrece una visión en directo de lo que está funcionando, lo que está inactivo y lo que se está ralentizando.

Puede hacerlo:

• Realice un seguimiento de los tiempos de ciclo por estación a medida que avanzan las piezas

• Vea el estado de la máquina sin esperar a que el operario se ponga al día

• Capture automáticamente los periodos de inactividad, las señales bloqueadas o las exploraciones perdidas

Esas lecturas sustituyen las conjeturas y las auditorías manuales por hechos recogidos en la fuente. El resultado es una visión más clara de dónde se interrumpe el flujo y por qué.

Análisis en tiempo real: Detecte la restricción a tiempo

Recoger datos es un paso. Utilizarlos rápidamente es lo que importa. Las herramientas de análisis en tiempo real traducen esas señales en una imagen clara del flujo, la capacidad y el rendimiento.

En lugar de repasar los resultados de la semana pasada, puede hacer preguntas en el momento:

• ¿Por qué aumenta esta hora el tiempo de ciclo de la estación 4?

• ¿Qué turno genera más retrabajo?

• ¿Dónde se acumula el trabajo en curso ahora mismo?

Ese tipo de inmediatez marca la diferencia en operaciones de gran mezcla o volumen variable, en las que las limitaciones cambian a lo largo del día y los cuadros de mando estáticos no pueden seguir el ritmo.

Con Tulip, los fabricantes pueden automatizar la recopilación de datos de las personas, las máquinas, los sensores y los dispositivos utilizados en todas sus operaciones. Estos datos permiten a los supervisores identificar cualquier reto o problema de producción a medida que surgen, en tiempo real.

Además, Tulip puede utilizarse para evitar que se produzcan cuellos de botella en primer lugar. Por ejemplo, las empresas pueden utilizar Tulip para supervisar sus máquinas e identificar signos de desgaste antes de que la máquina se averíe realmente. Esto permite a los fabricantes responder más rápidamente y evitar que se produzca un costoso cuello de botella.

Además, los fabricantes pueden crear instrucciones de trabajo digitales para garantizar el flujo continuo de la producción. Al aprovechar las instrucciones de trabajo digitales, los operarios son menos propensos a cometer errores y es menos probable que los defectos de calidad afecten a la producción en una fase posterior.

Si está interesado en saber cómo Tulip puede ayudarle a identificar y eliminar los cuellos de botella en sus operaciones, ¡póngase en contacto con un miembro de nuestro equipo hoy mismo!