Optimización de la Fabricación: Tiempos, Costes y Calidad

1. La Fabricación

1.1. Introducción

La fabricación es el conjunto de actividades que tienen como finalidad la obtención física de un producto. El producto está compuesto por subconjuntos y componentes. El tipo de producto determina la complejidad del sistema de fabricación, que normalmente requiere varios pasos. El precio no lo determina, porque, por ejemplo, un producto sencillo y barato puede necesitar alta tecnología (un vaso) para producirse rápido y minimizando material o para producirse rápido y de forma segura (un mechero).

En general, se tiende hacia una producción:

• Muy automatizada
• Que emplea la fabricación masiva y grandes medios
• Sin límites

Las decisiones en fabricación se basan en tiempos, costes, calidad y flexibilidad. No es posible optimizarlo todo.

1.2. Sistemas de Fabricación

Compuesto de:

1. Procesos de fabricación: Conjunto de procedimientos para dar forma o cambiar las características de un material. Métodos/planificación de procesos.
2. Equipos de fabricación: Máquinas herramientas, otras máquinas, herramientas y utillajes.
3. Sistema de información de fabricación: CAD, CAM, CAPP, MRP, etc.
4. Operación del sistema de fabricación: Organización de medios materiales y humanos alrededor de los flujos de material e información para alcanzar los objetivos de producción.

1.3. Diseño de un Proceso de Fabricación

Consiste en:

1. Definir las operaciones de conformado que es necesario realizar a un material para conseguir sus formas y especificaciones definidas: Mecanizado, conformado, lavado, manipulación, montaje, inspección, embalado, etc.
2. Seleccionar y diseñar los recursos necesarios para llevarlo adelante: Materiales, máquinas, utillajes, herramientas, instrumentos, equipos auxiliares, etc.
3. Calcular tiempos de producción: Tiempos de operación, de ciclo, de ciclo total, etc.
4. Calcular costes del proceso con el nivel de precisión adecuado.
5. Establecer el plan de fabricación y las órdenes de producción.

1.4. Objetivos de la Fabricación de un Producto

Están relacionados con los tiempos, los costes y la calidad. Adicionalmente: Flexibilidad, reducción del tiempo al mercado, condiciones laborales, reducción de incidencias ambientales, trazabilidad de los productos, etc.

1.5. Sistema de Fabricación

Sistema que tiene como finalidad obtener productos físicos que el mercado demanda. Los servicios no son productos físicos y forman parte de un sistema productivo, pero no de fabricación. El tipo de producto marca el tipo de sistema de fabricación a emplear.

1.5.1. Complejidad

Depende de las especificaciones del producto, del tiempo de ciclo, de la diversidad de productos y del nivel de automatización.

1.5.2. Actividades en Relación con los Sistemas de Fabricación

1. Diseño de sistemas de fabricación: Selección de procesos, planificación de procesos, distribución en planta, simulado, equilibrado de línea, despliegue en función de la calidad.
2. Mejora de los sistemas de fabricación: Optimización de procesos, reducción de recursos, reducción de tiempos de reacción, reducción de tiempos inmediatos.

Todo ello para reducir tiempos y costes de fabricación. El problema es descubrir qué tecnología usar y vencer las dificultades que surjan.

1.6. Procesos

Es una parte de un sistema de fabricación. Una serie de operaciones para obtener una parte del producto final. Entre sus elementos tenemos utillajes, moldes y estampas, que repercuten por serie, y herramientas, máquinas y operarios, que repercuten por pieza.

1.6.1. Tiempos

1. Carga y descarga: Depende del ciclo. Puede tardar días o segundos.
2. Preparación: Incluyendo cosas tales como colocar utillajes/moldes/estampas, reglajes del recorrido de la máquina, ajustes de variables, carga y comprobación del programa, reglaje de herramientas, procesado de piezas de prueba e inspección de la pieza. Reducir tiempos con programación exterior (CAM), procedimientos digitales y prerreglaje.
3. Conformado: Depende del material y la velocidad. En procesos de mecanizado, además depende del tipo de herramienta.
4. Cambio de herramienta
5. No productivos: Mantenimiento, espera, comprobaciones varias, incidencias, etc.

1.7. Problemas en la Fabricación

1.7.1. Problemas

Elevados tiempos de fabricación, elevados almacenamientos, órdenes urgentes, plazos de entrega más cortos, incrementos de los tipos de piezas, incremento de las series cortas, fluctuaciones de la calidad, vida de los productos más corta.

1.7.2. Metodología de Mejora de la Fabricación

Tener en cuenta: Sobreproducciones, tiempos de espera, transporte, tiempos de fabricación, almacenamientos, movimientos, productos defectuosos.