Cinco principios para el diseño de líneas de montaje flexibles

Siguiendo los principios de diseño de líneas de montaje flexible que veremos a continuación, los fabricantes pueden buscar el Lean Manufacturing mientras construyen la capacidad de mantener o añadir mejoras Lean en el futuro.

La filosofía Lean Manufacturing busca dejar claro qué añade valor a un proceso mientras se reduce todo lo demás. Claramente, el Lean no se trata de ir a un punto inamovible, la aceleración del mercado global demanda flexibilidad operacional para alcanzar sus objetivos. A continuación encontrarás cinco principios, aplicables a cualquier tipo de fabricación, en los que la flexibilidad puede ser añadida a una línea de ensamblaje existente para eliminar el desperdicio y potenciar la calidad del sistema.

Haz que tus máquinas hagan más

Consolidar las funciones de la maquinaria y utilizar la arquitectura de la estación de acoplamiento son dos grandes ejemplos de cómo puedes hacer que tus máquinas hagan más por ti.

Los productores de sistemas de escape automotrices han sido extremadamente exitosos en la implementación efectiva de la arquitectura de la estación de acoplamiento. Donde una vez crearon un medidor dimensional, una máquina de prueba de fugas y una estación de soldadura para cada parte, ahora han aislado funciones uniformes como el controlador lógico programable (PLC) y el lector de código de barras, y los han colocado en un muelle. Las estaciones de accesorios con ruedas se crean para piezas únicas y se conectan a los muelles con conexiones rápidas. Se elimina un desperdicio significativo al retener los muelles a través de modificaciones de piezas y accesorios múltiples.

Los trenes de potencia de los helicópteros se ensayaron en bancos de prueba dinámicos construidos para cada una de las aeronaves. Hoy en día, la industria se está moviendo hacia diseños flexibles con cajas de cambios intercambiables y configuraciones dinámicas del motor. Los accesorios con ruedas para artículos de prueba prediseñados también están eliminando desperdicio y mejorando la calidad.

Diseña para el futuro

Aunque es imposible adaptarse a todos los requerimientos de la producción en el futuro, diseñar una línea de montaje flexible te dará una gran ventaja. Un par de ejemplos incluyen un avión y un fabricante de motores de jet.

En el primer ejemplo, un fabricante de aeronaves tardaba hasta 70 horas en medir y cortar puertas y coberturas. En lugar de simplemente automatizar el proceso de corte, optaron por integrar una nube de puntos de radar láser a una ruta de corte robótica. El proceso en la actualidad toma menos de 10 horas. Debido a que estudiaron el proceso en su totalidad, ahora tienen la capacidad futura de medir y cortar puertas con precisión para todos los futuros aviones.

En el segundo ejemplo, un fabricante de motores para jets necesitaba incrementar su capacidad exponencialmente. El proceso comenzó con un estudio de ingeniería y simulación, que identificó de forma clara los posibles embotellamientos y las áreas para la consolidación funcional. De nuevo, su evaluación del proceso como un todo les ha permitido crear una operación de planta que será flexible para futuros diseños de motores.

Separa tu fábrica de la instalación

La separación entre la infraestructura de la planta y las máquinas y los datos es crucial. Buscando esto, algunas fábricas han llegado hasta a eliminar todas las tuberías.

Los vehículos de guía automatizada son un elemento básico en el manejo de materiales, pero su uso en la fabricación solo se ha acelerado hasta ahora debido al cambio en la tecnología. Los AGVs son una manera de mejorar la flexibilidad de la línea de montaje, incrementar la calidad y eliminar el desperdicio. Incluso los fabricantes de equipamiento muy pesado ​​están utilizando AGVs de potencia inductiva. Aunque por lo general se asume que requieren una disruptividad total, los AGVs pueden ser implementados poco a poco.

Trasladando la obtención del dato y el análisis a dispositivos móviles, los operarios y directores pueden responder más rápido a las novedades en la planta, como embotellamientos, las estaciones muertas y el tiempo de inactividad de las máquinas. Por la parte de la obtención de dato, los lectores de códigos de barras pueden ser reemplazados por dispositivos móviles para rastrear inventarios parciales. Con las herramientas móviles de análisis de datos, los gerentes pueden identificar y abordar remotamente los problemas de producción y enviar personal de servicio para solucionarlos.

No seas el único cliente

Existen riesgos al personalizar el software comercial estándar (COTS) y elegir controles especiales. Evita convertirte en el único cliente de una implementación de software de control particular.

Las plantas por lo general escogen un sistema COTS de ejecución de fabricación (MES) por su funcionalidad, pero luego lo modifican de tal manera que solo sus programadores internos son expertos en este. Los programas de mejoramiento de la planta se pueden entonces ver restringidos por recursos de programación. Escogiendo tu MES basándote en programas ampliamente aceptados en la industria, como Oracle o SQL, la operación en tu fábrica ganará acceso a un gran número de programadores que podrán configurarlo de la mejor manera.

El mismo riesgo existe al elegir un controlador basándose en una aplicación única. Escogiendo controladores estándar de la industria, como Siemens o Rockwell, una planta expande significativamente su grupo de ingenieros de control.

No automatices de más

Busca la asesoría de expertos para saber cuándo automatizar y cuándo continuar con los procesos manuales. Como integradores de sistemas, vemos cada problema en la fabricación como una oportunidad para realizar una automatización de ingeniería brillante. Al mismo tiempo, entendemos que cada pieza de la automatización necesita ganar su propio lugar en la línea. Esto significa que en muchas ocasiones los procesos manuales deben continuar.

Al aplicar estos cinco principios de diseño de líneas de montaje flexible, podemos perseguir la implementación de la filosofía Lean Manufacturing en nuestras fábricas, al mismo tiempo que construimos la capacidad de mantener o añadir nuevas mejoras Lean a nuestras operaciones futuras.

*Mark Sobkow, el autor del artículo original, es el vicepresidente de soluciones de fabricación en RedViking, miembro del Control System Integrators Association (CSIA).