Métodos para agilidad extrema en la fábrica del futuro FF

La agilidad extrema en la FF es más que obvia por la necesidad de cumplir simultáneamente cuatro objetivos relativamente incompatibles:

­          -Diseños más frecuentes y personalizados

­          -Plazos de entrega muy cortos y fiables

­          -Inventarios casi cero

­          -Repetibilidad y calidad 100%

Es un equilibrio delicado y requiere, por tanto, de una estrategia industrial particular en cada fábrica. Particular y muy afinada.

El enfoque tradicional de la agilidad ha ido más enfocado a las máquinas y útiles de su alrededor pretendiendo reducir los tiempos de cambio (set-ups) lo más posible.

Independientemente de que el enfoque occidental considera el interés de reducir los tiempos de set-ups como algo más de “economía” que de servicio fiable y adaptación a la demanda (lo que ha dejado esos tiempos en algo mediocre mal logrado), hay que pensar que ante el futuro ambicioso que nos espera no es para nada suficiente fijarnos sólo en aquel aspecto  parcial. Aspecto que no fuerza a tener un mayor nivel en las máquinas.

La agilidad de diseño y lanzamiento de productos (ver artículo titulado: Agilidad y calidad extremas en el diseño e industrialización de productos complejos con alto contenido en innovación tecnológica”.) y la reconfigurabilidad de los flujos y el propio lay out  mucho son más elementales, y por lo tanto condición previa antes de pensar en meros ahorros de coste.

Así, obviando aquí el área de diseño e industrialización ágil ya tratada en el trabajo reseñado, dividiremos este artículo en dos partes: la flexibilidad en flujos y la flexibilidad de máquinas. Y estas se tornan bastante peculiares cuando pretendemos un grado muy alto de agilidad en nuestra FF.

Figura 1 (Métodos agilidad extrema FF)

 

a)    Flexibilidad extrema en flujos y lay out

Es una lástima que no sean medidas que se adopten más frecuentemente, porque la mayor parte de ellas no son muy complejas. Veamos algunas de ellas:

­        Evitar líneas conectadas largas y fraccionarlas en células reducidas, manipulando entre ellas con robots versátiles o AGVs. No se trata simplemente de “partirlas” en cachos (aunque esto podría tener una ventaja en sí mismo), sino de reorganizar su contenido de trabajo útil, aumentándolo. “Si divido, por ejemplo, en 3 partes, cada una deberá contener de 2/3 a 3/3 del trabajo original de la línea larga”. No es muy difícil de lograr, y multiplico la productividad entre 2 y 3 veces. width=

Esta reorganización, bien hecha, logra una versatilidad decisiva, y la inversión en tooling, por grande que fuera, se paga de inmediato.

­         – Evitar grúas y dispositivos lentos que condicionan movimientos, y utilizar AGVs en su lugar, cada vez más inteligentes, versátiles y económicos.

­          – Pensar, en determinadas zonas, en “llevar la máquina al producto”, si fuera más sencillo y ágil. Hay máquinas que pueden tener ruedas, y ser remolcadas por AGVs, y fijadas transitoriamente en un lugar, de forma, p.e. neumática o magnética si se preparase el suelo.

­          – Aunque menos frecuente y algo más sofisticado, para determinadas instalaciones también puede pensarse en construir “fosos reconfigurables” que, mediante sistemas de resorte – pistón hidráulico realicen anclajes de máquinas que los requieran para períodos más prolongados. El movimiento de estas máquinas es sin embargo más complejo, en general, con vehículos de potencia intrusivos en el layout, y no con remolque por AGVs.

­          – Las redes de fluidos e instalaciones son un problema menor; hay oferta de sistemas reconfigurables, más o menos tupidos en la planta, y con switches on-off para habilitar o anular determinados tramos.

a)    Flexibilidad extrema a nivel de máquinas y su entorno

Aquí, la ley de oro es considerar primero una estrategia con los Figura 3 (Métodos agilidad extrema FF)vértices compatibles o conflictivos del hexaedro que figura anteriormente.

Esta estrategia tecnológica de máquinas y sistemas debe tener un orden prioritario de actuación para intentar aproximar (sería lo ideal) todos los vértices. Este orden, ya conocido de otros trabajos de los mismos autores, es el siguiente:

  1. 6Sigma: en capacidad de proceso “a la primera”; tema vital incluso para la innovación en el producto y su valor añadido tecnológico.
  2. Flexibilidad (F): tiempos de cambio de muy pocos segundos por la altísima diversidad.
  3. Polivalencia (P): tolerar cambios en diseño que van a ser casi continuos y concurrentes.
  4. Automatización (A): para muy pocas personas, salvo supervisión e ingeniería, y amigable-colaborativa.
  5. Velocidad del proceso técnico, lo menos importante.

Habiendo marcado como primer paso esta estrategia, y elegido las máquinas y/o actuado sobre ellas de la forma más práctica y viable posible, el segundo paso es AGOTAR las posibilidades del conocido SMED frecuentemente poco explotadas. Y hacerlo en este orden:

­          -Organización de los cambios y sincronizaciones

­          -Estandarización de amarres, conexiones, etc.

­          -Anclajes versátiles y rápidos, tipo electromagnético, p.e.

­          -Rapidez de aproximaciones y movimientos en el cambio

­          -Independizarlos en lo posible de las personas.

Y finalmente, el tercer paso es aplicar una ingeniería mecánica más intensa y sofisticada, al menos en estas áreas:

­          -Diseño de útiles incrementales multiproducto, de forma que el tiempo marginal de colocar los elementos de último nivel sea casi cero.

­          -Considerar la automatización integral de todos los movimientos sincronizados del cambio, realizando cada vez la secuencia que minimiza el tiempo global.

­          -Y como dentro de esta secuencia es importante la propia puesta a punto, debemos integrar este tercer paso con el cuarto.

 

El cuarto con un GRANFigura 4 (métodos agilidad extrema FF) potencial, es mejorar las puestas a punto de máquinas-procesos. Su falta de repetibilidad, además de crear una inseguridad intolerable en la calidad, genera altas ineficiencias por pérdidas de primeros productos malos, y crea una inseguridad en las personas y una tendencia a arreglarse con soluciones artesanales para “salir del paso, pero eternas”.

Lo ideal de esta puesta a punto es “automatizarla” con un sistema de informática inteligente (Promind en el caso de Sisteplant) que genere lecciones autoaprendidas, determine parámetros seguros en base a las últimas condiciones de máquina, útiles y materiales, y establezca secuencias óptimas de mínima probabilidad de error y de mínimo tiempo hasta conseguir la “primera pieza buena”.

Si seguimos esta estrategia y estos pasos, podemos conseguir una fábrica ultraflexible y adaptativa. Otras medidas complementarias muy precisas, actuando sobre la estabilidad y dominio de los procesos, pueden lograr además que se produzca con una calidad 6sigma a la primera. Todo lo comentado es una condición elemental de base para el modelo de fábrica que el “industry 4.0” propone como único futuro industrial para los países desarrollados.


Javier Borda Elejabarrieta, Dr. I.I., Msc. y MBA; Presidente y C.E.O. de Sisteplant. Profesor de la ETSII de Bilbao (Aula Aeronáutica) y de la Universidad Juan Carlos I, (logística para Defensa).

Angel Hernan Izquierdo: I.I. Gerente GoldGym Sisteplant


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