Implementacion de SMED - ¿Como reducir tiempos de cambio o preparacion?

SMED es un enfoque de mejora y como tal requiere método y constancia en el propósito, tiene por objetivo la reducción del tiempo de cambio (setup). El logro de un menor tiempo de cambio y el correspondiente aumento de la moral permiten a los operarios afrontar retos similares en otros campos de la planta, lo cual constituye una importante ventaja de carácter secundario del SMED.

A continuación se describirán los pasos para reducir los tiempos de fabricación y las sugerencias para perfeccionar técnicamente los tiempos de cambio.

1. Pasos para reducir los tiempos de cambio

Se considera que hay cinco pasos fundamentales que ayudan a mejorar y  eliminar el tiempo de cambio:

Paso 1. Identificar las operaciones en que se  divide el cambio de modelo

El primer paso consiste en detallar todas las tareas de un cambio y cronometrar todas y cada una de las secuencias, apuntando el tiempo, los metros recorridos, etc. Es importante no dejarse ninguna tarea relacionada con el cambio.

Paso 2. Diferenciar las operaciones  internas de las externas

Hay que identificar las tareas o actividades de preparación que se realizan en un cambio, diferenciando entre operaciones internas, operaciones que deben realizarse mientras la máquina está parada y operaciones externas con la máquina en marcha. Por ejemplo, la preparación y transporte de troqueles, matrices, útiles, herramientas y materiales hacia y desde la máquina, puede hacerse mientras la máquina está funcionando, por lo tanto, son operaciones externas.

Las operaciones internas deben limitarse a retirar el útil o herramienta anterior y fijar el nuevo, ya que es el mínimo tiempo con máquina parada. Simplemente separando y organizando las operaciones internas y externas, el tiempo de preparación interna (máquina parada), puede reducirse entre el 30 y el 50%.

Muchas acciones que podrían ser realizadas como preparaciones externas (búsqueda de herramientas o la reparación del utillaje), se ejecutan, sin embargo, con la máquina parada. Esto prolonga innecesariamente el tiempo dedicado a la preparación. Cabe señalar que es un error confundir el tiempo de operaciones internas con el tiempo completo de cambio, ya que tanto las operaciones internas como las externas forman parte de un cambio. El tiempo total de cambio viene definido por la expresión siguiente:

Tiempo de cambio = Tiempo de operaciones internas + Tiempo de operaciones externas

Paso 3. Transformar  las operaciones  internas en externas

La conversión de las operaciones de preparación internas en externas es quizás el principio fundamental del SMED. La separación de las operaciones de preparación internas de las externas, implica un examen minucioso de todas las actividades para ver si hay algunos pasos que se han asumido erróneamente como internos, mientras hay posibilidades de convertir estos pasos en externos. Por ejemplo, el transporte de la matriz desde un almacén hasta una prensa es, en general, una operación externa, mientras que la operación de desmontar dicha matriz es una operación interna.

El hecho de disponer de todo lo necesario en las proximidades de la máquina elimina el despilfarro derivado de la búsqueda de herramientas, útiles, materiales, plantillas, etc. Se trata de investigar e implementar métodos eficientes para transportar útiles y otros elementos, mientras la máquina está en marcha. Puede ser útil, la utilización de un check-list para verificar que todo sea correcto antes de parar la máquina y empezar los cambios internos. Cuando todo lo que tiene que estar preparado esté realmente preparado, se puede parar la máquina.

Paso 4. Reducir las operaciones internas

La reducción de las operaciones internas se consigue mediante las siguientes acciones:

• Utilizar cambios rápidos para los componentes y soportes.
• Eliminar herramientas utilizadas (destornilladores, llaves Allen, etc.). 
• Utilizar códigos de colores (para facilitar la gestión visual).
• Establecer posiciones prefijadas de utillajes a la hora de cambiar (guías, topes, paros, etc.).

Paso 5. Reducir las  operaciones externas

Las operaciones externas se reducen de la misma manera que se hace con las operaciones internas, integrando los movimientos de los operarios, teniendo los estándares de línea actualizados y validados y estando todos los operarios formados adecuadamente.

2. Perfeccionar los aspectos técnicos de las preparaciones

El perfeccionamiento de aspectos técnicos de las preparaciones se puede alcanzar mediante mejoras de ingeniería, operaciones paralelas y eliminando ajustes.

Mejoras de ingeniería

• Utilizar mordazas funcionales o eliminar cierres completamente. Apretar tornillos no es la única manera de asegurar elementos, ni se puede asumir que un cierre es siempre necesario. Los métodos de un solo golpe utilizando cuñas, topes, grapas o resortes reducen los tiempos de preparación considerablemente, como lo hacen las mejoras en el trabado de partes que simplemente ajustan y unen dos partes.

• Diseñar técnicamente utillajes específicos e incorporar sujeciones rápidas y fáciles. 

Operaciones paralelas

Adoptar modos o métodos para la realización de operaciones paralelas en las máquinas. Las tareas sobre máquinas de moldear plásticos o de fundición a presión y las grandes prensas, generan actividades de preparación en ambos lados o en la parte frontal y trasera de la máquina. 

Si solamente un operario realiza estas operaciones, se despilfarra mucho tiempo y movimientos, conforme se traslada de un lado a otro o del frente a la parte trasera y alrededor de la máquina.  Pero cuando dos personas realizan simultáneamente operaciones paralelas, el tiempo de preparación usualmente se reduce en más de la mitad, debido a las economías de movimiento. 

Por ejemplo, una operación que precise 30 minutos para completarse por parte de un solo trabajador, puede precisar solamente diez si se realiza conjuntamente por parte de dos operarios.

Cuando se emplean tales operaciones paralelas, las horas-hombre de preparación son las mismas o menores que si se hiciese con un solo trabajador, pero la tasa de operación de la máquina se incrementa. El método es rechazado a menudo, por directivos que creen que no pueden disponer de otro trabajador para ayudar en las tareas de preparación. Sin embargo, cuando la preparación se ha reducido a nueve minutos o menos, todo lo que se requiere es tres minutos de ayuda; y con estas preparaciones simplificadas, incluso los trabajadores no entrenados pueden proveer la asistencia necesaria con efectividad.

Eliminar ajustes

Los ajustes aumentan el tiempo de cambio, el riesgo de problemas de calidad y la probabilidad de residuos. En general, se considera que los ajustes y las operaciones de ensayo consumen entre el 50 y el 70% del tiempo interno de preparación, en consecuencia, su eliminación produce enormes ahorros de tiempo. En relación a los ajustes, nunca se debe confiar en la intuición y siempre se debe confiar en disponer de valores fijos, ajustes fijos y posiciones fijas.

Los ajustes son progresivamente más pequeños conforme el montaje es más preciso. El primer paso consiste en hacer calibraciones, y en muchos casos si solo se requiere una aproximación, una escala graduada ya puede ser suficiente, aunque como es sabido, se obtiene una precisión mayor utilizando un indicador de dial, una escala magnética o un mecanismo de control numérico.

3. Ideas para la reducción de los tiempos de cambio

A continuación se presentan algunas ideas para la mejora de operaciones de  preparación:

• Considerar la eliminación de los ajustes y simplificar los métodos de fijación, por ejemplo, se pueden detectar un número innecesario de operaciones de roscado y desenroscado de tornillos. El objetivo es eliminar tantas operaciones de ajuste como sea posible, para reducir el tiempo consumido en la preparación de máquinas.

• Eliminar las preparaciones totalmente, por ejemplo, mediante el diseño de piezas estándar adaptables, eliminando la producción de piezas diferentes para los distintos modelos de la gama. También es posible producir piezas distintas simultáneamente, incluyéndolas a la vez en el mismo molde o produciéndolas en dos máquinas diferentes, cada una preparada solo para la pieza en cuestión.

• Mecanizar algunos procesos de preparación, sobre todo aquellos que requieren el movimiento de utillajes pesados utilizando carros con ruedas.

• Desarrollar máquinas más especializadas y evitar la eliminación de máquinas viejas antes de saber si son utilizables para la producción de un único producto con un reglaje invariante.

• Estandarizar la operación de preparación cuando esto sea rentable, porque el objetivo es encontrar un proceso sin desviación respecto de los parámetros estándar, para facilitar la introducción de posibles mejoras.

• Desarrollar un entrenamiento adicional para potenciar las habilidades especiales en la preparación. En el SMED se trata de conseguir hacer la operación en el menor tiempo posible, como lo haría un equipo de Fórmula 1, sin margen de error, rápido y perfecto. Para conseguirlo hay que entrenar mucho y preparar el camino adecuadamente, con el objetivo de evitar los problemas provocados por:

  - Las variaciones en la secuencia del cambio de útiles o métodos, dependiente de los trabajadores implicados o del “humor” especial del día, o quizás la poca destreza en la colocación de utillajes, plantillas y herramientas.

  - El hecho de que solamente un operario conoce la manera de realizar operaciones delicadas de ajuste. A veces se acepta como natural e inevitable, la necesidad de disponer de “un experto” para un determinado ajuste. En estas situaciones nadie ha sido capaz de pensar que los ajustes pueden eliminarse siguiendo estrictamente los estándares de las operaciones de cambio de utillajes.

   - La necesidad de numerosas operaciones de test después del cambio de utillajes.

4. Hoja de control para una auditoría SMED

Para el control de la implantación a lo largo del tiempo se propone la utilización de un Test de Chequeo que se adjunta a continuación.
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