Mejoramiento de la Eficiencia de
las Máquinas Torunderas Mediante la Metodología PDCA y la Herramienta OEE, en
Productos de Algodón
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Alejandro Rojas Ayala[1] alejandro.ra@zacatepec.tecnm.mx https://orcid.org/0000-0003-0403-6169 Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México
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Enrique de Jesús Moreno Carpintero enrique.mc@zacatepec.tecnm.mx https://orcid.org/0000-0002-5472-1503 Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México |
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Benigno Alejandro Del Valle Soberanes https://orcid.org/0000-0001-6222-3400 Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México
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Abel Flores Moreno abel.fm@zacatepec.tecnm.mx https://orcid.org/0009-0008-3833-167X Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México |
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Manuel Salgado Rodríguez manuel.sr@zacatepec.tecnm.mx https://orcid.org/0009-0002-1143-9281 Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México
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Miguel Macario Pérez https://orcid.org/0009-0001-4896-2183 Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México |
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Iris Lizeth Hernández Solis https://orcid.org/0009-0006-5479-1532 Tecnológico Nacional de México IT de Zacatepec Zacatepec Morelos, C.P. 62780, México |
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RESUMEN
En la división de una empresa, se fabrican los productos de “Torundas”, uno de los productos con mayor número de presentaciones en el mercado (alrededor de 150 presentaciones), por lo tanto es uno de los productos más destacados de la división y uno de los cuales se obtiene mayor utilidad para la planta. La problemática surge, cuando en los meses de Enero y Febrero del 2018, la eficiencia de las maquinas Torunderas, han tenido una eficiencia en un 60%, lo cual afecto sus parámetros de OEE (Overall Equipment Effectiveness” o “Eficacia Global de Equipos Productivos) y por consecuencia, la división está sufriendo una pérdida de utilidad significativa. Es por eso, que se requiere de subir la eficiencia de las maquinas torunderas, la cual se realizó mediante la aplicación de la herramienta OEE y de la metodología PDCA (P: Planificar, Do: Hacer, C: Check (verificar), A: Actuar); así como, la utilización de hojas de operación estándar (HOE), hojas de control, hojas de verificación, programas de mantenimiento, ficha de presentación, etc. La Investigación se aplicó junto con el departamento de mantenimiento y en conjunto de calidad, para asegurar la correcta aplicación de las HOE, hojas de control, hojas de verificación, programas de mantenimiento, ficha de presentación, etc. Los controles que se aplicaron fueron los siguientes: Lista de parámetros para las maquinas Torunderas. Esta hoja presenta la información de los parámetros que debe tener la maquina (según la presentación que se maneje) para garantizar un PT de calidad; Lista de parámetros para las maquinas Trutzschler. Esta hoja presenta la información de los parámetros que debe tener la máquina para garantizar un PT de calidad; Lista de parámetros para las maquinas Unifloc. Esta hoja presenta la información de los parámetros que debe tener dicha máquina para su correcto funcionamiento. Mediante la aplicación de la metodología PDCA, las herramientas de calidad, y demás herramientas aplicadas en esta investigación, se logró el aumento de la eficiencia en las máquinas de torunderas, creando estándares para todas las maquinas que intervienen en el proceso de las torundas.
Palabras claves: máquinas torunderas; OEE; PDCA; mantenimiento; calidad
Improving the Efficiency of Twisting Machines Using the PDCA Methodology and the OEE Tool, in Cotton Products
ABSTRACT
In the division of a company, “Torundas” products are manufactured, one of the products with the greatest number of presentations on the market (around 150 presentations), therefore it is one of the most outstanding products of the division and one from which greater utility is obtained for the plant. The problem arises when, in the months of January and February 2018, the efficiency of the Torunderas machines has been 60% efficient, which affected their OEE (Overall Equipment Effectiveness) and as a result, the division is suffering a significant loss of profit. That is why it is necessary to increase the efficiency of the swab machines, which was carried out through the application of the OEE tool and the PDCA methodology (P: Plan, Do: Do, C: Check), A: Act); as well as the use of standard operation sheets (HOE), control sheets, verification sheets, maintenance programs, presentation sheets, etc. The Research was applied together with the maintenance department and as a quality group, to ensure the correct application of the HOE, control sheets, verification sheets, maintenance programs, presentation sheet, etc The controls that were applied were the following: List of parameters for Torunderas machines. This sheet presents the information on the parameters that the machine must have (depending on the presentation used) to guarantee a quality PT; List of parameters for Trutzschler machines. This sheet presents information on the parameters that the machine must have to guarantee a quality PT; List of parameters for Unifloc machines. This sheet presents information on the parameters that said machine must have for its correct operation. Through the application of the PDCA methodology, quality tools, and other tools applied in this research, an increase in efficiency in the swab machines was achieved, creating standards for all the machines involved in the swab process.
Keywords: twisting machines; OEE; PDCA; maintenance; quality
Artículo recibido 18 noviembre 2023
Aceptado para publicación: 29 diciembre 2023
INTRODUCCIÓN
Uno de los aspectos importantes dentro de la industria manufacturera de productos de algodón es la realización de un diagnóstico de la situación actual y las mejoras que se pueden llevar a cabo con la utilización de diferentes herramientas de calidad, con la prioridad de ser productivas y competitivas a nivel mundial, y cumplir con las especificaciones de los clientes (Chambi, n.d.; Meza & Ramos, 2019).
Existen varias metodologías que nos sirven para incrementar la eficiencia de equipos, como son: Lean Manufacturing: 5S, Estandarización y Mantenimiento Productivo Total (TPM), todas estas con la finalidad de lograr eliminar todos los procesos que no generen valor en la empresa, eliminar tiempos muertos, aumentar la productividad y tener la menor merma posible (Automotive et al., 2021; Escuela de Posgrado, 2022; No Title, 2019; Santo & Mogrovejo, 2015; Type et al., 2023).
Sin lugar a duda, la metodología PDCA no es nueva dentro del sector industrial, sin embargo, las grandes empresas la usan para mejorar sus procesos continuamente. Es eminente, que el capacitarse y aplicar correctamente esta estrategia, ayudará a tener menos errores en el proceso y, por lo tanto, tener mejor producción, evitando perdidas económicas dentro de dicho sector. Cabe mencionar que dicha estrategia no solo se aplica en la parte de Calidad de la empresa, sino va de la mano junto con el área de mantenimiento, abastecimiento, entrega del producto, todo esto, para dar los resultados deseados (¿Qué Es El Ciclo PDCA y Cómo Te Ayuda En El Mantenimiento? - TRACTIAN, n.d.; Ciclo PDCA: ¿cuáles Son Los Pasos y Cómo Funciona? Conoce Algunos Ejemplos | Blog SYDLE, n.d.).
Así mismo la aplicación de la herramienta OEE es un indicador que ayuda a medir la eficiencia de la maquinaría de la empresa, apoyando enormemente la cultura de mejora continua, contando tres variables importantes: calidad, velocidad y disponibilidad. La información que nos proporciona esta herramienta es verificar la operación de los equipos instalados en la empresa y las pérdidas que pueden producirse. Algunas de las ventajas que tiene el usar esta herramienta es: Mejorar el ROI (Retorno de la Inversión), Ayuda a describir el origen de las pérdidas productivas, Ayuda la inmersión en la Industria 4.0, Afina la capacidad para medir y decidir, etc. (▶ ¿Qué Es El OEE? Cómo Calcular y Optimizar | Guía DEFINITVA 2023, n.d.; Descubre Qué Es El OEE y Por Qué Es Importante Medirlo y Analizarlo | ACMP, n.d.).
La aplicación de la estrategia PDCA y la herramienta OEE, se han implementado exitosamente en muchas empresas en varias partes del mundo, teniendo en la gran mayoría un éxito satisfactorio, pero sin duda, no es solo aplicarla por una vez, sino seguirla aplicando y teniendo mejoras sobre las mismas estrategias, anotando siempre los resultados y mejorándolos en cada momento para seguir asegurando que la empresa consiga sus objetivos mensuales y anuales. La aplicación de la PDCA y OEE, no se limita tan solo a un tipo de empresas, sino, a cualquier empresa que requiere tener sus procesos bajo control, tomando en cuenta siempre cuante las entradas y la salidas de su producto (Bojorquez et al., 2021; Celedonio et al., 2021; Guerrero, 2019; Mora, 2018).
Uno de los problemas a resolver en la empresa, es que el indicador de OEE actual está en 60% , se busca implementar las medidas correspondientes para aumentarlo en un 10%, lo cual mejora la productividad, calidad y disponibilidad de los equipos. La implementación de este indicador está basada y estructurada en ciclo PDCA de acuerdo a las actividades que se consideraron indispensables en la planta Productos de Algodón, implementando mejoras continuas durante el proceso (Carrera Carlos, 2019; Chuquimango, 2017; Maarof & Mahmud, 2016; Niland et al., 2020; Pava et al., 2019).
METODOLOGÍA
Se implementa la metodología PDCA (figura 1), elaborando un cronograma de actividades, figura 2. Tomando en cuenta que en los meses de Enero y Febrero (figura 3), la eficiencia de las máquinas torunderas ha sido de un 60%. Para aumentar este porcentaje, se asigna al área de Mejora Continua, ya que los productos más importantes de la empresa es la producción de torundas, pero no puede tener esos tipos de eficiencias.
Figura 1. Metodología PDCA
Figura 2. Cronograma de Actividades
Figura 3. Promedio de la OEE y sus componentes en el mes de Enero y Febrero.
Como primera acción para aumentar la eficiencia de las máquinas torunderas, se realizo un Work Team, involucrando a las áreas de: Mejora Continua, Calidad, Mantenimiento y Producción.
Para conocer debidamente el proceso de la producción de torundas, se realizó un mapeo, ver figura 4.
Figura 4. Mapeo del Proceso de la Fabricación de Torundas de Algodón.
Otros factores a considerar para aumentar la eficiencia de producción de las máquinas torunderas, son sin duda los 3 grandes paros que se realizan por algún imprevisto, como son: mantenimiento, atascamiento de las máquinas, falta de mecha producidos por la materia prima de las máquinas torunderas.
Se realizaron diagramas de Ishikawa para encontrar el problema raíz de dichos paros, además de utilizar la prueba llamada VoC (Voice of Costumer)(Voice of the Customer: El Camino Hasta Al Corazón Del Cliente, n.d.) figura 5, que consiste en una encuesta con los operadores para poder conocer si los operadores conocen el proceso al cien por ciento y saben aplicar cada unas de las acciones durante dicho proceso.
Figura 5. Diagrama VoC.
Como resultado, se observó que, efectivamente, las áreas no contaban con una hoja de parámetros para trabajar las máquinas, esto quiere decir, que los operarios trabajan en diferentes parámetros, lo que nos daba como resultado, una mala operación y una mala administración de la materia prima que se trabaja (algodón).
Como solución a dicha área de oportunidad, se procedió a diseñar hojas de parámetros para cada máquina que interviene en el proceso; dichas hojas, deberán de contener todos los parámetros que ayuden a cumplir con la fabricación de la materia prima.
La hoja de parámetros se muestra una representación de la maquina en vista frontal para apreciar mejor el acomodo de los bancos de pacas de algodón; muestra notas importantes sobre el consumo y despunte de los bancos de pacas de algodón, el ejemplo se da en la figura 4.
Máquinas Torunderas
En la sección de Torunderas existían 2 limitantes para hacer una hoja de parámetros general para todas las máquinas, las cuales eran:
§ Las maquinas no son iguales entre sí.
§ Las máquinas no producen ciertos pesos de torundas.
Una vez que verificadas las limitantes que se tenían en el área, se decide hacer hojas de parámetros por máquina y por peso de torunda, mejor dicho, cada máquina tendría su hoja de parámetros, según sea el peso de torunda que van a trabajar.
Figura 3. Hoja de Parámetros de la Máquina Uniflock.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Después de realizar los diagramas de Ishikawa para encontrar el problema raíz, y aplicar la metodología PDCA y el indicador OEE, se realizaron las hojas de parámetros para cada máquina torundera, esto debido a que cada máquina trabaja de forma diferente. Los resultados obtenidos durante 4 meses que se aplicaron dichas estrategias, se observan en la figura 5.
Figura 5. Promedio de la OEE y sus Componentes hasta el mes de Junio.
Como se muestra en la figura 5, la aplicación de la metodología PDCA tuvo como resultado un aumento del 11.6%, esto quiere decir, que al inicio de planteo subir un 10%, pero se obtuvo un poco más durante el proceso de la elaboración de torundas.
Así mismo, se obtuvo una disminución del porcentaje de materiales de las máquinas torundelas, al capacitar al personal correctamente y aplicar apropiadamente las diversas actividades que se realizan durante el proceso de las torundas.
En las figuras 6, 7, 8, 9 y 10 se muestra el ejemplo de la hoja de parámetros que se utilizó para algunas máquinas torundelas con el objetivo de aumentar la producción, disminuir tiempos de paro, y evitar accidentes.
Figura 6. Hoja de Parámetros de la Máquina Torundera 1 (peso de torunda de 0.5 g).
Figura 7. Hoja de Parámetros de la Máquina Torundera 2 (peso de torunda de 0.3 g).
Figura 8. Hoja de Parámetros de la Máquina Torundera 3 (peso de torunda de 0.4 g)
Figura 9. Hoja de Parámetros de la Máquina Torundera 4 (peso de torunda de 0.4 g)
Figura 10. Hoja de Parámetros de la Máquina Torundera 5 (peso de torunda de 0.2 g)
CONCLUSIONES
Por medio de la metodología PDCA y los indicadores OEE pudimos lograr el objetivo principal de nuestro trabajo, que era subir la eficiencia de un 10% de la teníamos que era un 60%, sin embargo, se logró llegar hasta un 71.6%, haciendo con esto, que se diera un 1.6% más de lo esperado.
Para aplicar correctamente la metodología PDCA y los indicadores OEE, se realizaron diagramas de Ishikawa, los cuales nos ayudaron bastante para ubicar el origen de la falla que se tenía en las máquinas torunderas, llegando a la conclusión que son 3, las que más afectan la eficiencia de producción de torundas, que son: Falta de mecha, que esta se da cuando hay falta de materia prima en las máquinas torunderas, Atascamiento, que esto es cuando la torunda es deforme, se hace una torunda doble o la torunda es mal formada, y, Mantenimiento, que es cuando las máquinas presentan problemas técnicos por las bajas velocidades de las máquinas, ocasionando inclusive paros en las máquinas y con ello creando tiempos muertos que afectan a la producción de las torundas.
La metodología PDCA e indicadores OEE, siempre van apoyados de otras estrategias que en conjunto hacen más eficientes los procesos dentro de las empresas, creando productos con una excelente calidad y evitando mermas que hagan tener gastos innecesarios.
El mejoramiento de los procesos dentro de las empresas que implementan estas técnicas o metodologías como PDCA e indicadores OEE ayudan a que cada empresa obtenga un mejor producto en menos tiempo y por consecuencia un ahorro económico considerable, logrando objetivos planteados y llegando a metas que se plantean desde inicio de año.
Las ventajas principales de estas metodologías, es la simplicidad, ya que se puede implementar fácilmente y reproducir, incentivando siempre la mejora continua en todo tipo de procesos y proyectos que se ejecutan o se ejecutarían.
Así mismo los indicadores OEE es una clave para medir la eficiencia de las máquinas que trabajan durante cualquier proceso en la empresa, midiendo la productividad y la eficiencia de los procesos productivos de la planta, en su forma real, dando datos que en algunas ocasiones son crudos, pero necesarios para poder detectar la problemática que se tiene por tener una producción baja, exceso de merma, costos de agua, electricidad, insumos o materiales necesarios durante la manufactura de cualquier producto, etc., por tal motivo es de vital importancia llevar diversas metodologías que nos garanticen un producto de calidad, en menor tiempo y con menor costo.
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