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SMED: Single Minute Exchange of Die. Cambio Rápido de Configuración de Máquina.

Rafael Carlos Cabrera Calva 1

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como el material”. HENRY FORD.

¿Qué es SMED?

S = Single, M = Minute, E = Exchange of D = Die.

(Cambio de configuración para poner en funcionamiento una máquina en menos de 10 minutos).

Es un conjunto de técnicas para desarrollar operaciones de desinstalación y montaje de partes (o modificando configuraciones) de equipo o maquinaria en un tiempo reducido, para mejorar la eficiencia operativa de un proceso repercutiendo en el sistema global.

El método SMED fue desarrollado por Shigeo Shingo en los años 50’s. El concepto ha revolucionado la manufactura japonesa desde su inicio. Los conceptos y técnicas han estado disponibles desde 1974 en Alemania del Oeste y Suiza y en 1976 en otras partes de Europa y USA. Sin embargo, fue hasta los 80’s que la técnica SMED empezó a ganar aceptación dentro de empresas fuera de Japón. Fue desarrollado originalmente para mejorar las preparaciones y montajes de prensas, pero se vio que sus principios se pueden aplicar a las preparaciones de todo tipo y clase de máquinas, inclusive en el cambio de neumáticos de vehículos de carreras formula F1 y como eso, en cualquier actividad que se busque evitar desperdiciar el valioso tiempo.

Se debe señalar que con SMED, no siempre es posible lograr el rango de menos de diez minutos para todo tipo de preparación o cambio de configuración de una máquina, pero se logran ahorros de tiempo substanciales, que redundan en una serie de ventajas y beneficios que se mencionan más adelante. Por el momento, diremos que impacta en la rápida disponibilidad, dando flexibilidad a la operación, incrementando su productividad y mejorando la competitividad.

Frecuentemente a esta metodología se le denomina también como Quick Changeover (QCO) – Conversión Rápida- Cabe mencionar que existen asociaciones altamente involucradas con diseños originales, mejora continua y este tipo de técnicas que van más lejos, estableciendo los sistemas One Touch Exchange of Die (OTED), los cuales buscan como meta realizar las conversiones rápidas en menos de 100 segundos.

¿Por qué es necesario SMED? En un futuro próximo, se espera que una planta sea productiva en todos sus procesos y opere las 24 horas al día los 7 días de la semana, todas las semanas del año. Sin embargo, por ahora no es posible para la gran mayoría. Aún, si la planta operara solo produciendo un único producto y nunca tuviera que cambiar a otros productos diferentes. Algunas partes del equipo dentro de un proceso necesitan limpieza o recibir un mantenimiento preventivo planeado. Tiempo muerto por paro no planeado ocurre con frecuencia afectando el rendimiento, siendo la ineficiencia una norma más que una excepción a la regla.



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Mejora la utilización laboral, la producción de activos y del equipo. La manufactura es flexible y da una respuesta más rápida ajustándose a las

variaciones de demanda del Cliente para diferentes productos. Reduce los tiempos de entrega. Simplifica y estandariza los procedimientos de montaje de partes.

Alternativas de Reducción del Tiempo de Conversión de la Configuración.

Es importante recordar que SMED es una herramienta y que no es la única para lograr reducir el tiempo de desinstalar y/o montar partes en una maquinaria. Algunas otras alternativas son:

Planeación de la Producción. Reducir el número de montajes con una buena planeación y administración del inventario.

Planeación de adecuada formación de Células de Trabajo. Estandarización del diseño. Uso de módulos estándar de trabajo. Simplificación del Trabajo. Robotización, Mecanización o Automatización, aun cuando es una opción costosa y

que consume tiempo para su inicio y arranque.

SMED es básico para:

Si hemos hecho realmente todo lo que podemos hacer para evitar tiempo improductivo debido a cambios de producto, limpieza o mantenimiento; SMED puede ser útil para encontrar medios para minimizar este tiempo perdido. La adecuada aplicación de SMED requiere:

1). Como todas las estrategias, los beneficios de SMED solo se pueden lograr a base de la participación colectiva del personal de todos los niveles de la organización, con una involucración al 100% y una actitud de buscar la mejora continua.

2). Mantenimiento, organización y limpieza. Es frecuente que ocurra que los problemas de desinstalación y montaje estén relacionados a un pobre mantenimiento tales como las piezas desgastadas, herramientas desgastadas, la suciedad, o roscas dañadas. La falta de previsión origina que se tengan en taller cuchillas, bloques, matrices, etc. que no están en condiciones de uso inmediato y que se les comience a preparar cuando ya se van a necesitar. La desorganización y falta de limpieza contribuye a crear problemas en instalación o el cambio de configuración de un proceso para cambio de modelo, color, etc. Una mala organización conduce a tener el área de trabajo bloqueada con cosas innecesarias por no haber practicado las 5 S y MTP. Estos conceptos son básicos, relativamente fáciles de arreglar y debe ser el primer paso.

3). Conocer en detalle el actual proceso de desinstalación – instalación (cambio de configuración). Si no se conoce detalladamente el proceso que se sigue actualmente, es imposible mejorarlo. El conocimiento de la situación actual permite ver las oportunidades para su mejora y es la clave para el nuevo proceso y habilidades a desarrollar para la reducción del tiempo. Los movimientos alrededor de la máquina y los ensayos se consideran operaciones internas.



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Las sesiones de tormenta de ideas siguen un orden del día estándar, previa distribución de minutas dentro del grupo antes de que la sesión comience.

Guía general a distribuir entre el equipo de trabajo antes de la primera reunión para la reducción de tiempo: La idea es que el personal se sienta integrado. No se busca ver quién es el que se tarda más, sino lograr una mejoría global entre todos para mejorar las condiciones para todos. Se debe entender que es un trabajo en equipo, donde todos dependen de todos, dispondrán de la misma información y los objetivos se lograrán solo con la colaboración de TODOS.

1. Revisión del diagrama de flujo con los tiempos o del video y elementos desglosados 2. Revisión de que pasos del proceso de conversión son externos, internos, o solo son un

desperdicio de tiempo. 3. Clasificar los pasos en función del tiempo que toman realizar cada uno de ellos.

3.1. Conocer la media y la variabilidad de cada paso del proceso (estudio previo). 3.2. Escribir las causas de la variabilidad y estudiarlas para reducirla o eliminarla. 3.3. Estudiar las condiciones actuales del cambio. 3.3-1 Análisis con cronómetro. 3.3-2 Entrevistas con los operadores para unificación de criterios. 3.3-3 Grabar los videos con cada operador y sacar solo fotos relevantes

3.3-4 Revisar con el grupo de trabajo los videos/ fotos / Hoja de cálculo. 4. Tormenta de ideas y su discusión para mejorar primeramente el paso de mayor

duración, continuando la revisión con el segundo más largo y así sucesivamente. 4.1. Empezar el mejoramiento buscando eliminar pasos que sean básicamente

desperdicio puro. 4.2. Posteriormente intentar convertir pasos internos en externos. 4.3. Finalmente, analizar alternativas para simplificar y reducir tiempo de los pasos

internos restantes y mejoramiento de los externos. 5. Lista de acciones a realizar, asignación de responsabilidades, y determinación de un programa

secuencial y plan de acción del grupo de trabajo. 6. Implementación del Plan de Trabajo.

Cuando se revise el desglose de elementos – los pasos del proceso del cambio-, el grupo de trabajo inmediatamente determina que elementos de la instalación son un completo desperdicio de tiempo, cuales son externos, y cuales son internos como se indicó anteriormente. Pasos externos, son aquellos que pueden realizarse mientras la máquina está operando sin afectar el funcionamiento normal del proceso, pueden ser sacados inmediatamente de la etapa interna de la instalación, pero el procedimiento debe ser desarrollado para asegurar que estos pasos son concluidos antes que la actual corrida esté concluida. Los pasos externos incluyen como mínimo, la obtención de partes, accesorios, indicadores, calibradores y herramientas, que deben estar listos antes de iniciar la próxima corrida del proceso.

Los pasos internos, son aquellos que se tienen que realizar cuando la máquina no esté en operación, y se deben simplificar al máximo posible. Esto suele ser un tema de organización del



espacio de trabajo, estandarización de piezas, elementos de fijación, o del equipo. Un ejemplo de esto es tener todas las herramientas listas y al alcance del operador.

Frecuentemente existen pasos que solo son desperdicio de tiempo. Estos pasos no añaden valor agregado, no contribuyen a la conversión y no son necesarios. Consumen tiempo, y son tales como traer herramientas necesarias desde el taller, en lugar de tenerlas listas y a la mano, este tipo de desperdicio del tiempo son los más simples y fáciles de eliminar.

La lista que se muestra a continuación ayuda a los miembros del grupo a pensar acerca de opciones en que enfocarse para reducir el tiempo de instalación. Las alternativas obtenidas de las sesiones de tormenta de ideas se deben reunir y organizar para lograr el objetivo buscado.

Conceptos que se deberán considerar en las sesiones de tormenta de ideas, como punto de partida y cada miembro aportará su experiencia y conocimientos, siendo todos importantes:

A. Distribución y arreglo del lugar de trabajo. B. Organización del herramental y equipo.

B.1. Hacer que las cosas sean fácil de localizarlas. B.2. Un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar (poder ver fácilmente si faltan o están completas).

C. Herramientas adicionales, equipo, indicadores y calibradores. D. Máquina a arreglar / reparar. E. Cosas que se pueden hacer para preparar para el siguiente trabajo mientras el actual

está funcionando en su operación normal. E.1. Disposición del herramental para el siguiente trabajo. E.2. Tener a la mano todo el herramental necesario (pinzas y abrazaderas, etc.) para el siguiente trabajo. E.3. Tener a la mano todos los materiales requeridos. E.4. Tener el equipo de inspección y calibración disponible y a la mano.

F. Información adicional al instructivo de instalación. G. Ayudas visuales- código de colores de los elementos, marcas con números o letras y

así sucesivamente. H. Preguntarse sí ¿es toda la información necesaria? ¿qué más se puede requerir? I. ¿Se necesita más entrenamiento?

Paso a Paso los detalles de la Metodología SMED.

SMED o Conversiones Rápidas de Configuración pueden ser conducidos de acuerdo a los siguientes pasos:

1. Considerar el proceso y sus restricciones. Identificar un área que sea una restricción y considerar como SMED puede mejorar el comportamiento total del sistema.

2. Seleccionar una cierta área de la máquina o área de trabajo para la reducción del tiempo de las actividades de instalación o conversión de configuración.

3. Formar el grupo de trabajo que analizará las alternativas de mejora. 4. Llevar a cabo el entrenamiento y capacitación si es requerido. 5. Estudiar y documentar la actividad y duración del actual proceso de conversión o

instalación (usar videograbación). Usar esto como un punto de referencia inicial.



6. Clasificar las operaciones de la instalación en: desperdicio, instalaciones internas, e instalaciones externas. Desperdicio – Operaciones o Acciones, las cuales no añaden valor agregado al

proceso de instalación o cambio. Instalación Interna – Operaciones que solo pueden ser desarrolladas mientras la

máquina está parada sin funcionar. Instalación Externa – Operaciones que pueden ser desarrolladas sin que tenga que

estar parada y sin funcionar la máquina. 7. Eliminar el desperdicio.

Usar plantillas intermedias. Donde se pueda cambiar el uso de tornillos y pernos por otro medio de sujeción

hacerlo, si no es factible, se debe tratar de reducir el número a usar sin afectar seguridad, se debe minimizar su longitud adecuadamente. Usar pernos con rosca acanalada 1/3 donde sea factible con ranuras equivalentes en la rosca de la tuerca. Durante el proceso de fijación, se consigue la inserción alineando los salientes del perno con las ranuras de la parte roscada hembra. Después el perno se desliza simplemente hasta su posición final. El perno se aprieta con un solo tercio de vuelta. En este caso particular, el área de fricción efectiva se mantiene a base de alargar la parte de la hembra. Usar arandelas en “C” y no completas “O”. (mismo espesor todas).

Realizar trabajos en forma paralela donde sea posible eliminando la secuencial. Todas las herramientas y material requerido deben estar próximas al lugar donde se va

a trabajar antes de iniciar el trabajo a máquina parada. 8. Convertir tantas instalaciones internas en instalaciones externas como sea posible. 9. Mejorar los tiempos de las instalaciones internas y los ajustes.

Usar una carretilla especialmente diseñada para organizar las herramientas. Usar sujetadores de liberación rápida en vez de tornillos y tuercas Usar tapones para posicionar rápidamente las guías. Utilizar collarines de balanceo en vez de grúas Utilizar los mecanismos de proyección para manejar pesadas guías. Evitar todo tipo de ajuste en el momento, hacerlos previamente. Adoptar siempre operaciones con personal multifuncional manteniendo o mejorando la

seguridad. Usar dimensiones estándar del herramental y troqueles. Estandarizar los tipos y tamaños de tornillos, pernos, etc.

10. Mejorar los tiempos de las instalaciones externas. Aplicar los principios de control visual. Usar lista de verificación (checklist) para evitar omisiones. Usar una carretilla especialmente diseñada para organizar las herramientas. Organizar el lugar de trabajo (aplicar 5 S) para reducir las pérdidas de tiempo por

búsquedas infructuosas, teniendo todo bien ubicado en su lugar prefijado. 11. Desarrollar Procedimientos de Operación Estándar. (POE) 12. Suministrar continuamente entrenamiento y preparación si es necesario. 13. Estudiar y evaluar el comportamiento del nuevo proceso de instalación o cambio.

Marcando el mejorando tanto las operaciones externas como las internas. 14. Prepararse para el próximo proyecto de reducción de tiempo de proceso de instalación o

cambio de configuración.

Frecuentemente las operaciones de ajuste representan un alto porcentaje del tiempo de preparación interna. Normalmente los ajustes se asocian con la posición relativa de piezas. Se



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Flujo del Proceso SMED de Mejora Continua.

MEJORAR

Ejemplo de una Aplicación de SMED con Balance de Producción.

Suponga que se demandan 3 productos que se fabrican en la misma máquina A = Producto económico con alto volumen de consumo = 18 piezas. B = Producto medio en costo y consumo = 12 piezas. C = Producto de precio alto pero bajo consumo = 6 piezas. El costo actual del Cambio de Configuración de la máquina (CC) es k=10 unidades monetarias. Al programar la producción de forma tradicional se fabricarían lotes completos de cada producto: Producto A B C Total CC k k k 30 Lote 18 12 6 36 Los costos de CC serán = 30 Disminuyendo los costos de CC en un 50% se puede plantear la siguiente programación con k=5 Producto A B C A B C Total CC k k k k k k 30 Lote 9 6 3 9 6 3 36 Al disminuir el CC en 50% podemos aumentar las preparaciones de máquina logrando producir lotes más pequeños de los productos en diferentes tiempos con el mismo costo total de CC. La Asociación de la Industria de Navarra en su publicación SMED de Noviembre 2003 estima que el tiempo de cambio se distribuye de la siguiente manera: 50% Ensayo y ajustes, 30% Acopiar, retirar, preparar, limpiar, etc. todos los elemento del proceso (utillajes de fabricación y control, materiales, pautas, contenedores, etc.), 15%, y posicionamiento de elementos y 5% desmontaje y montaje de los elementos. Estos datos indican que puede reducirse la mayor parte del tiempo de cambio, que no es lo mismo que el coste de cambio.

IDENTIFICARLA RESTRICCIÓN DEL PROCESO PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO

EVALUAR LAS OPORTUNIDADES DE SMED, ESTABLECER EL PUNTO DE REFERENCIA, Y DESARROLLAR UN PLAN DE MEJORAMIENTO.

FORMAR UN EQUIPO DE TRABAJO SMED

ENTRENAR Y ORIENTAR A LOS MIEMBROS DEL EQUIPO DE TRABAJO SI ES NECESARIO.

IDENTIFICAR EL PROCESO DE INSTALACIÓN O CAMBIO

IDENTIFICAR EL TIEMPO EMPLEADO EN EL PROCESO DE INSTALACIÓN O CAMBIO

CLASIFICAR LOS PASOS COMO INTERNOS, EXTERNOS O DESPERDICIO

ELIMINAR EL DESPERDICIO

CONVERTIR PASOS INTERNOS EN EXTERNOS TANTO COMO SEA POSIBLE

MEJORAR LOS PASOS INTERNOS

MEJORAR LOS PASOS EXTERNOS

USAR EL DISEÑO DEL PROCESO PARA CREAR MEJORAS EN EL PROCESO DE INSTALACIÓN O CAMBIO

DESARROLLAR

POE’s PARA LOS

NUEVOS METODOS Y ENTRENAR A LOS OPERADORES.

IMPLEMENTAR LOS NUEVOS METODOS Y UN APROPIADO SISTEMA DE MEDICIÓN

ESTUDIAR Y EVALUAR EL PROYECTO SMED DESARROLLADO

IDENTIFICAR LA SIGUIENTE RESTRICCIÓN – CUELLO DE BOTELLA REQUIRIENDO UN PROCESO DE INSTALACIÓN O CAMBIO Y CONTINUAR CON LA MEJORA CONTINUA.



CONCLUSIÓN.

En opinión del que escribe el presente artículo, SMED viene a corregir un Vicio de Funcionalidad, el cual se divide en dos partes:

1. Vicio de Mala Operatividad. La Causa Raíz: (a) Una carencia o mala explicación de cómo realizar óptimamente el montaje y la desinstalación. (b) Un mal entendimiento de cómo hacerlo eficientemente. SMED corrige este vicio, capacitando adecuadamente al personal operario evitando movimientos innecesarios e instruyéndolo con conceptos de organización de actividades previas y no hacer las cosas hasta el último momento, realización de tareas en paralelo e incorporando la experiencia de los operadores-trabajo en equipo- para lograr hacerlo realmente eficiente.

2. Vicio de Mal Diseño. La Causa Raíz: (a) No se pensó durante el diseño en un Rápido Mantenimiento que previera desmontar y volver a instalar rápidamente, solo se contempló realizar la función básica y en ocasiones usando factores exagerados de sobre diseño, -sin pensar en tiempos de instalación, mantenimiento o cambio y desmontaje- SMED corrige este vicio trabajando en equipo mediante la participación e

incorporación de la experiencia de: operadores (VSM), personal de mantenimiento

(MTP), ingeniería (Definir-Medir-Analizar-Diseñar-Verificar como parte de Seis Sigma; especial atención en diseño a introducir sistemas de alineación y sujeciones rápidas, ya que los tornillos y los pernos son enemigos de los cambios rápidos.),

compras (SC, Estandarización de materiales y suministros), y ventas (QFD).

Concluyendo SMED con la incorporación de la elaboración de los POE’s que dejan una constancia de todo lo realizado y encaminan a una mejora continua.

BIBLIOGRAFÍA

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Business

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