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DISMINUCIÓN DEL TIEMPO DE PRODUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA EMPRESA LUISA POSTRES UTILIZANDO LA
METODOLOGÍA SIX SIGMA Y EL CICLO DMAIC
JUAN FERNANDO GUERRERO CITELLY
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PROGRAMA INGENIERÍA INDUSTRIAL
SANTAFÉ DE BOGOTÁ 2020
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DISMINUCIÓN DEL TIEMPO DE PRODUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA PRODUCTIVIDAD DE LA EMPRESA LUISA POSTRES UTILIZANDO LA
METODOLOGÍA SIX SIGMA Y EL CICLO DMAIC
JUAN FERNANDO GUERRERO CITELLY
Proyecto de grado para optar al título de Ingeniero Industrial
Asesor CIRO ALBERTO AMAYA GUIO
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PROGRAMA INGENIERÍA INDUSTRIAL
SANTAFÉ DE BOGOTÁ 2020
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AGRADECIMIENTOS
A la empresa LUISA Postres por permitirme realizar el proyecto de grado de la mano
de ellos, confiarme con información y soporte para el análisis de su línea de
producción. A Luisa Lafauire por el acompañamiento dentro de la empresa. A Ana
Meza por el asesoramiento y colaboración. A toda el área de producción por el
apoyo, tiempo y dedicación puesto en este proyecto.
Al profesor Ciro Alberto Amaya Guio por su acompañamiento, soporte y aporte
académico.
A mis padres y hermana por su constante apoyo a lo largo de este trabajo de grado.
4
RESUMEN
Este proyecto de grado utiliza el ciclo DMAIC para disminuir el tiempo de producción
de la empresa sin afectar la productividad de este. En cada una de las etapas del
ciclo se logra definir claramente el problema a tratar, se toman datos relacionados
con la variable a medir, se analizan dichos datos para determinar el comportamiento
estadístico de los mismos e identificar las causas raíces del problema, se proponen
alternativas de mejora ante dichas causas raíces y se implementan en la empresa
para observar si dichas alternativas logran mejorar la variable de decisión escogida.
La variable de decisión es el tiempo de producción de la empresa, mediante las
soluciones a proponer se realizará un seguimiento para observar el cambio que esta
pueda tener respecto a la solución implementada, las causas raíces encontradas
fueron una falta de estandarización de procesos, mal manejo de inventarios, falta
de capacitación de operarios y distribución de la planta de producción. Analizando
los datos recolectados se propone un modelo de simulación que sea capaz de
representar la planta de manera similar para observar el cambio que la variable de
decisión tiene respecto a las diversas alternativas modeladas.
Palabras claves: DMAIC, tiempo de producción, productividad, modelo de
simulación.
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CONTENIDO
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................................ 3
RESUMEN .............................................................................................................................. 4
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 8
2. ¿POR QUÉ DMAIC? ..................................................................................................... 10
3. ¿POR QUÉ LEAN SIX SIGMA? ................................................................................... 12
4. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA: LUISA POSTRES ............................................... 13
4.1. HISTORIA............................................................................................................... 13
4.2. MISIÓN ................................................................................................................... 14
4.3. VISIÓN .................................................................................................................... 14
4.4. ESTRUCTURA EJECUTIVA ................................................................................. 14
4.5. VALORES CORPORATIVOS................................................................................ 15
4.6. PRODUCTOS ......................................................................................................... 15
4.7. CLIENTES .............................................................................................................. 16
4.8. COMPETIDORES .................................................................................................. 16
5. ETAPA DEFINIR ........................................................................................................... 17
5.1. PROBLEMÁTICA................................................................................................... 17
5.2. MATRIZ DE PRIORIZACIÓN ................................................................................ 18
5.3. IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS INVOLUCRADAS ................................................ 18
5.4. VALUE STREAM MAPPING ................................................................................. 23
5.5. OBJETIVOS ........................................................................................................... 24
5.6. EQUIPO DE DESARROLLO ................................................................................. 25
5.7. MÉTRICAS O INDICADORES .............................................................................. 25
5.8. PROJECT CHARTER ............................................................................................ 26
6
5.9 CONCLUSIÓN ETAPA DEFINIR .......................................................................... 27
6. ETAPA MEDIR .............................................................................................................. 28
6.1. TOMA DE DATOS DESDE ESTACIONES MEZCLA DE MATERIA PRIMA Y
HORNEADO ...................................................................................................................... 28
6.2. TOMA DE DATOS EMPAQUETAMIENTO Y DECORACIÓN. ............................ 32
6.3 CONCLUSIÓN ETAPA MEDIR ............................................................................. 33
7. ETAPA ANALIZAR ....................................................................................................... 34
7.1 PREPARACIÓN ..................................................................................................... 34
7.1.1 PREPARACIÓN TORTA DE ZANAHORIA....................................................... 35
7.1.2 PREPARACIÓN BROWNIES ............................................................................ 36
7.1.3 PREPARACIÓN TORTA DE AMAPOLA .......................................................... 38
7.1.4 PREPARACIÓN BIRTHDAY CAKE .................................................................. 40
7.2 HORNEADO ........................................................................................................... 42
7.3 DECORACIÓN ....................................................................................................... 43
7.4 EMPAQUETADO ................................................................................................... 43
7.5 CAUSAS RAÍCES .................................................................................................. 44
7.5.1 DIAGRAMA ESPINA DE PESCADO ................................................................ 44
7.5.2 ANÁLISIS DE MODO Y EFECTO DE FALLA .................................................. 45
7.5.3 HERRAMIENTA 5 POR QUÉ ............................................................................ 48
7.6 BALANCEO DE LÍNEA ......................................................................................... 48
7.7 CONCLUSIÓN ETAPA ANALIZAR ...................................................................... 50
8 ETAPA IMPLEMENTAR ............................................................................................... 52
8.1 CAPACITACIÓN DE OPERARIOS ....................................................................... 52
8.2 ESTANDARIZACIÓN DE PROCESOS ................................................................. 53
8.3 BALANCEO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN ................................................... 54
7
8.3.1 SOLUCIÓN ANALÍTICA .................................................................................... 55
8.3.2 EVALUACIÓN DEL IMPACTO MEDIANTE SIMULACIÓN ............................. 57
8.3.2.1 ANÁLISIS DE ENTRADA ............................................................................... 58
8.3.2.2 CREACIÓN DEL MODELO DE SIMULACIÓN ............................................. 59
8.3.2.3 VERIFICACIÓN Y VALIDACIÓN ................................................................... 61
8.3.3 EVALUACIÓN DEL MODELO DE BALANCEO DE LÍNEA ............................. 62
8.4 SISTEMA CONWIP ................................................................................................ 64
8.5 CONCLUSIÓN ETAPA IMPLEMENTAR .............................................................. 68
9 ETAPA CONTROLAR................................................................................................... 70
9.1 CONTROL DE TIEMPO DE PRODUCCIÓN DIARIO Y DE PRODUCTIVIDAD
DIARIA .............................................................................................................................. 70
9.2 CONTROL DE LOS PROCESOS DENTRO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN . 72
10 CONCLUSIONES ...................................................................................................... 76
11 REFERENCIAS ......................................................................................................... 78
8
1. INTRODUCCIÓN
Actualmente, las empresas cuentan con el constante reto de aumentar su
productividad. Lo anterior se debe a que nos encontramos en un entorno cambiante
y que obliga a adaptarse al mismo y a las necesidades de los clientes que cada vez
son más específicas. Para aquellas empresas que están empezando a consolidar
su marca en el mercado este reto es aún más difícil de conseguir. Lograr satisfacer
una mayor demanda manteniendo la calidad de sus productos no es tarea fácil y
por lo anterior se han tomado iniciativas como la creación de proyectos o acudir a
consultoras para innovar sobre lo ya existente en la compañía. LUISA Postres es
una empresa de repostería que lleva un año laborando, razón por la cual se
encuentra en una etapa de crecimiento y debe responder al reto de atender una
mayor demanda sin modificar la calidad de sus productos.
Es por esta razón, que en este proyecto de grado se abarcará un problema de
tiempo de producción con el que la empresa cuenta actualmente. Al dar solución a
este problema se busca mejorar no solo la atención al cliente sino a los mismos
operarios que están enfrentando un mayor trabajo debido al aumento de demanda
que la empresa está teniendo. Algunas empresas consideran innecesario abordar
temas de este estilo, lo que supone un error. Al mantener no solo a los clientes
satisfechos sino también a los empleados, se logra aumentar la moral en el sitio de
trabajo que se ve reflejado en un aumento de la productividad y fidelidad hacia la
empresa y que genera como consecuencia final satisfacción de los clientes.
El presente documento evalúa las posibles causas raíces del problema mencionado
anteriormente haciendo uso del ciclo DMAIC. Específicamente se centrará el
proyecto en el proceso de producción que la empresa tiene actualmente, se
analizara el tipo de sistema que la empresa tiene actualmente, la distribución de
estaciones de trabajo, los procedimientos de cada producto y la secuencia que sigue
cada uno por las estaciones. Posteriormente se propondrán alternativas de solución
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modelas mediante una simulación para analizar el posible impacto que puedan tener
sobre la variable de decisión.
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2. ¿POR QUÉ DMAIC?
Como se mencionó anteriormente este proyecto se apoya fuertemente en el uso de
la herramienta metodológica DMAIC. Este ciclo se enfoca en la mejora incremental
de procesos existentes, por lo que es de uso ideal en la situación actual en el que
se encuentra la empresa y en el problema que se busca mejorar.
DMAIC es una estrategia de calidad basada en estadística, cuyo enfoque está
centrado en la recolección de información y la veracidad de los datos como base de
una mejora. La metodología consta de 5 pasos y en cada uno de ellos se enfoca en
obtener los mejores resultados posible minimizando la posibilidad de cometer un
error. Los 5 pasos son Definir, Medir, Analizar, Mejorar (Improve) y Controlar y se
definen a continuación:
Definir: En este primer paso se busca definir los requerimientos del cliente y
entender los procesos importantes afectados. Se define claramente quien es el
cliente, así como sus requerimientos y expectativas. Finalmente se debe determinar
el alcance del proyecto.
Medir: El objetivo de este paso es cuantificar el desempeño que el proceso que se
busca mejorar tiene actualmente. Se utilizan los requerimientos del cliente para
determinar los indicadores o variables de decisión y los tipos de defecto a utilizar
durante el proyecto. Posteriormente se lleva a cabo la recolección de datos de las
distintas fuentes donde pueden estar presentes y se comparan los resultados
actuales con los requerimientos del cliente para determinar la magnitud de la mejora
requerida.
Analizar: Como su nombre lo indica, se lleva a cabo el análisis de la información
recolectada en la etapa anterior para determinar las causas raíces de los problemas
además de identificar oportunidades de mejora. De las oportunidades de mejora
identificadas, se clasifican de acuerdo con su importancia para el cliente y se
identifican y validan sus causas de variación.
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Mejorar: Se proponen y diseñan soluciones que ataquen el problema raíz y lleve los
resultados hacia las expectativas del cliente. Las alternativas de solución que se
proponen se pueden validar mediante herramientas como simulación antes de ser
implementadas.
Controlar: La única etapa es controlar y consiste en implementar controles que
aseguren que el proceso se mantendrá en el rumbo deseado. Para prevenir que la
solución sea temporal, se documenta el nuevo proceso y el plan de seguimiento o
monitoreo.
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3. ¿POR QUÉ LEAN SIX SIGMA?
Lean Six Sigma surge de la unión entre la metodología Lean Manufacturing y la
metodología Six Sigma. Lean Manufacturing se enfoca en procesos sin
desperdicios. Lo anterior enfocado en mejoras continúas utilizando los menores
recursos posibles, mejorando el desperdicio, la calidad y disminuyendo tiempos de
producción y costos.
De los 7 principios básicos de Lean Manufacturing, se hace énfasis en la mejora
continua en cada uno de los pasos del proceso o producción minimizando o incluso
eliminando procesos que no añaden valor al servicio, y que si representan gasto en
tiempo y dinero. Al usar esta metodología se pueden obtener diferentes beneficios
y en este caso se buscará la satisfacción de los operarios involucrados en el proceso
de producción de la empresa lo que generará como consecuencia positiva el poder
atender una mayor demanda a la que se están enfrentando dado el crecimiento que
están teniendo como empresa.
Por otra parte, la metodología Six Sigma busca reducir la variabilidad existente en
los procesos para poder eliminar posibles defectos que un producto pueda tener.
Un proceso tiene calidad Six Sigma cuando se tiene un máximo de 3.4 defectos por
cada millón de eventos. Los defectos son los productos o servicios que no satisfacen
las necesidades o requerimientos del cliente. Para poder alcanzar un desempeño
Six Sigma es necesario realizar el proceso DMAIC explicado anteriormente.
Este proceso es de mejora, sistemático, científico y basado en hechos. Con ayuda
de esta metodología es posible eliminar pasos improductivos que no agregan valor
al producto final e identificar causas raíces del problema a tratar.
La unión de las anteriores metodologías permite alcanzar cambios tangibles y
duraderos en la organización de modo que se logre disminuir el tiempo de
producción sin afectar la productividad tal como lo requiere LUISA Postres.
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4. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA: LUISA POSTRES
LUISA Postres es una empresa formalmente constituida hace aproximadamente
año y medio dedicada exclusivamente a la producción de postres basándose en las
necesidades de sus clientes y superando las expectativas de estos. Además de
atender personas naturales y otras empresas como restaurantes LUISA Postres
también está disponible para catering y eventos de ser necesario.
Dentro de los productos que LUISA ofrece esta la torta de zanahoria, torta de
brownie y cookie dough, brownies melcochudos, pie del limón, torta de amapola y
limón, birthday cake, entre otros. Los productos mencionados son los que
representan la mayoría de las ventas de la empresa, además de ser los que se
producen todos los días por lo que será con base a estos productos que se realizará
el proyecto de grado.
Dado que la empresa se encuentra en su etapa de crecimiento está empezando a
enfrentar una mayor demanda para la cual no se encuentra lista actualmente, por lo
que resulta de gran interés implementar la metodología Lean Six Sigma
estructurado principalmente en el ciclo DMAIC.
4.1. HISTORIA
LUISA nace en el 2012 y tiene como objetivo transformar el postre en algo más que
en una decoración para la mesa, no quiere ser conocida como una repostería
adicional, sino que busca ser reconocida por sus clientes mediante el uso de
productos de calidad y de políticas de compromiso con el medio ambiente y el uso
de productos colombianos.
Lo que inicio como una idea rápidamente se convirtió en emprendimiento y en 2018
se constituye LUISA Postres formalmente como empresa, teniendo una línea
consolidada de productos y consolidando poco a poco su marca en el mercado.
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4.2. MISIÓN
Hacerle recordar a las personas el placer de estar vivos mediante postres únicos.
4.3. VISIÓN
En el año 2023 LUISA Postres será conocida a nivel nacional por su calidad en los
productos y el buen servicio prestado al cliente. Tendrá varias sedes distribuidas
estratégicamente a lo largo del territorio colombiano, todo con la intención de seguir
prestando el servicio por el que el cliente prefiere LUISA Postres por encima de la
competencia.
4.4. ESTRUCTURA EJECUTIVA
LUISA postres cuenta con un puesto gerencial ocupado por Luisa Lafaurie y 4
puestos de operarios de planta. Dentro de los operarios de planta esta una persona
encargada de tener contacto con los clientes para saber cuál será la demanda diaria
o semanal y 3 personas encargadas exclusivamente de producción. A continuación,
se presenta un organigrama de la empresa:
Figura 1. Organigrama de la empresa
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4.5. VALORES CORPORATIVOS
• Respeto: quienes hacen parte de LUISA Postres aceptan a los demás desde
la diferencia, con lo cual se reconocen sus derechos y dignidad.
• Responsabilidad: Realizar todas las acciones de manera diligente frente a
los compromisos, la compañía, la sociedad y medio ambiente.
• Excelencia: Buscar realizar productos de calidad, que superen las
condiciones y estándares establecidos, en la perspectiva de mejora y
aprendizaje continuo, a través del uso eficiente de recursos.
• Transparencia: En las labores se piensa, dice y se hace, sin lugar a
ambigüedad, de manera congruente y haciendo que las acciones sean
evidentes y trazables.
• Colaboración: Sumar el esfuerzo individual al esfuerzo de otros para trabajar
en equipo y lograr los objetivos de la compañía.
4.6. PRODUCTOS
La empresa ofrece un portafolio de productos dentro de los que se encuentran:
• Birthday Cake
• Blondies con Chips de Chocolate
• Brownies Melcochudos
• Cookie Monster
• Productos Cuchareables (porciones de las tortas)
• Galletas de Pie de limón y chocolate blanco
• Kinder sorpresa
• Pan de zanahoria
• Red velvet
• Rochella
• Torta brownie con cookie dough
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• Torta de galleta con ganache de chocolate
• Torta de zanahoria
• Torta de amapola.
4.7. CLIENTES
Los clientes de LUISA Postres son:
• Empresas
• Personas naturales
• Rappi
• Cafes
• Eventos
• Takami
• Delirato
• Restaurantes/ alitas colombianas
Cada uno de ellos debe enviar con anterioridad información de los productos que
desea con mínimo 48 horas de anticipación dado que esa es la velocidad de
atención que maneja actualmente la empresa.
4.8. COMPETIDORES
Los competidores de LUISA Postres se consideran las demás reposterías que
ofrecen productos similares en Bogotá. Se mencionan las siguientes reposterías
consideradas como principales competidores:
• Pandeu pastelería y repostería
• Repostería Deli
• Repostería Marialuisa
• Caprice repostería
• Montesa repostería
• FESTYTORTAS repostería
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5. ETAPA DEFINIR
En esta etapa se identifican los aspectos claves de la empresa, los requisitos y
procesos claves que afectan al proceso de producción y a los clientes que en este
caso son los operarios de producción de la empresa. (Garza, González, Rodríguez,
Hernández, 2016).
5.1. PROBLEMÁTICA
Para identificar la situación problema que se abarcaría en este proyecto de grado
se hizo uso de varias herramientas dentro de las que se encuentran la voz del cliente
y observación de la situación actual. La voz del cliente consiste en escuchar lo que
le duele a la empresa, específicamente a los operarios, en términos de productividad
y ambiente general. Lo que se espera de esto es obtener un conocimiento inicial del
panorama actual que se está manejando en la empresa, los problemas percibidos
por los mismos operarios y por el gerente. Para esto se realizaron reuniones
presenciales en la planta de producción con los operarios del proceso de producción
y el gerente en donde se acotó el problema.
La situación problema descrita tanto por los operarios como por el gerente es que
recientemente, dado el crecimiento que han venido presentando en los últimos
meses, resulta complicado y retador poder atender una mayor demanda
consecuencia de atraer un mayor número de clientes. El problema surge dada la
metodología que actualmente se utiliza tanto en el área de producción como en el
empaquetamiento de los productos. Lo anterior afecta de manera directa a los
operarios de producción ya que se ven obligados a trabajar horas extra o sacrificar
horas de almuerzo para poder cumplir tanto con la producción del día, el
empaquetamiento de los productos y la limpieza de la planta de producción. Por lo
anterior, surge la necesidad de buscar una solución que sea viable a largo plazo,
sin violar los derechos de los operarios y que puedan cumplir con la nueva demanda
a la que se están enfrentando.
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5.2. MATRIZ DE PRIORIZACIÓN
Haciendo uso de la matriz de priorización y hablando con el jefe de producción, se
pudo determinar qué problema dentro de la línea de producción es el que afecta de
manera más grave el tiempo de producción y en el que se debería enfocar. Lo que
se determino es que el proceso de empaquetamiento, el cual es considerado dentro
del proceso de producción, es ineficaz ya que es completamente manual por lo que
toma un tiempo considerable en realizar. El proceso de empaquetamiento consiste
en alistar uno a uno los empaques a utilizar, empacar el producto, sellarlo y pegar
las fechas de vencimiento, todo esto de manera manual como se mencionó
anteriormente. Si bien este es el problema más prioritario mencionado por el jefe
de producción y los operarios, resulta vital analizar todo el sistema de producción
para poder entender a totalidad su funcionamiento y dar una solución que no solo
impacte el proceso de etiquetado, sino que logre disminuir el tiempo de producción
sin afectar la productividad. A continuación, la matriz de priorización usada:
Tabla 1.
Matriz de priorización
Problemas Importancia Viabilidad financiera Viabilidad técnica Impacto/Beneficio Total
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Consistencia del brownie diferente a la esperada por el cliente
X X X X 12
Proceso de empaquetado totalmente manual
X X X X 19
Tamaño del producto final diferente al esperado por el cliente
X X X X 16
Personalización del producto
X X X X 10
5.3. IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS INVOLUCRADAS
19
Como se mencionó anteriormente, si bien el problema prioritario que puede afectar
el tiempo de producción a tratar resulta en el empaquetamiento de los productos,
es necesario entender todo el funcionamiento del proceso de producción para poder
tomar la mejor decisión respecto a la problemática que es el tiempo elevado de
producción. Por esta razón, fue necesario conocer todo el funcionamiento de la línea
de producción de LUISA Postres:
La producción de productos inicia cuando una orden del cliente llega, en este caso
se asume que siempre se contara con la materia prima necesaria para producir el
producto que el cliente desea ya que la empresa maneja una política de inventarios
sencilla en la que se maneja siempre un stock de seguridad de cada producto y
además cuando el inventario alcanza un valor mínimo establecido se ordena una
cantidad fija para abastecerse.
La línea de producción cuenta con 4 estaciones: mezcla de materia prima,
horneado, decoración y empaquetado. Los productos pasan por cada una de las
estaciones en el mismo orden mencionado, sin embargo, no todos los productos
requieren de decoración por lo que pasan de la estación de horneado directamente
a la estación de empaquetado.
En la estación de mezcla de materia prima se juntan todos los ingredientes
necesarios para hornear los productos, cuando ya se cuenta con una mezcla lista
se pasa a la estación de horneado, una vez sale del horno el producto debe reposar
y posteriormente pasara a decoración y empaquetado. La empresa cuenta con 3
operarios, incluido el jefe de producción, para la producción de productos. 2
operarios se ubican en la estación de mezcla de materia prima y el tercer operario
se encarga de la decoración de productos.
La producción inicia todos los días a las 8:00 AM y debería finalizar a las 4:00 PM,
pero actualmente se demoran hasta entre 4:30 PM y 5:30 PM. Lo que los operarios
buscan es sacar todos los productos del horno hasta la hora de almuerzo que
usualmente es entre 1:00 PM y 1:30 PM, para dedicarse en la tarde exclusivamente
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a decoración, empaquetado y limpieza de la planta de producción. Los operarios
han estandarizado el proceso de la mañana hasta cierto punto: los que se
encuentran en la mezcla de materia prima se encargan de ciertos productos en
específico, una operaria se encarga de realizar torta de zanahoria, salsa para la
torta de zanahoria y el birthday cake, la segunda operaria se encarga de brownies,
pie de limón y torta de amapola. Mientras ambas operarias se encuentran realizando
la mezcla de dichos productos la tercera operaria que está ubicada en la estación
de decoración alista las bandejas para meter los productos al horno, posteriormente
se encarga de decorar tortas del día anterior.
Las operarias que se encuentran en la mezcla de materia prima se encargan de
meter los productos al horno y de dejarlos reposando. La estandarización se pierde
cuando los operarios han finalizado de meter los productos al horno pues empiezan
a hacer diversas tareas que cambien de operario dependiendo de qué tan ocupado
se encuentre en el momento.
Solo 1 de las 3 operarias está capacitada para decorar, por lo que ella se encarga
de la decoración de los productos mientras las demás se reparten labores entre
empaquetamiento y limpieza de la planta. Las tareas se repartirán por disponibilidad
del operario y no por estandarización. Se realizó un diagrama SIPOC que muestra
el proceso de producción de productos:
Tabla 2.
Diagrama SIPOC
SIPOC: Producción de productos
S
(Proveedores)
I
(Entradas)
P
(Proceso)
O
(Salidas)
C
(Clientes)
La esmeralda
Makro
• Huevos
• Harina
• Azúcar
blanca
• Polvo de
hornear
• Mantequilla
• Sal
El proceso
se detalla
en el value
stream
mapping.
• Torta de
zanahoria
• Torta de
amapola
• Brownies
• Personas
naturales
• Rappi
• Cafes
• Eventos
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• Vainilla
• Chocolate
• Cocoa
• Azúcar
morena
• Queso crema
• Leche
• Zanahorias
• Birthday
Cake
• Pie de limón
• Takami
• Delirato
• Alitas
colombianas
El proceso de producción de productos inicia en la estación de preparación donde
se reúne toda la materia prima necesaria para realizar la mezcla del producto a
producir, en esta estación se encuentran 2 operarias y cada una de ellas se dedica
a la elaboración de distintos productos, por ejemplo, mientras una operaria realiza
la mezcla para la torta de amapola la otra operaria realiza la mezcla para la torta de
zanahoria.
Una vez se tenga una mezcla homogénea, el producto abandona la estación de
preparación y se lleva a la estación de horneado donde se cocina por un tiempo
específico dependiendo del producto que se esté hablando. Cuando el producto
termina de hornearse se lo deja reposar en carritos portadores de bandejas.
La tercera estación es la de decoración, con los productos reposados una operaria
se encarga de decorar las tortas mientras otra operaria empaca el producto
decorado. La tercera operaria se dispone a hacer el aseo a la planta de producción.
Los productos empacados se almacenan en una nevera hasta el momento de ser
llevados al cliente.
De igual forma se presenta la distribución actual de la planta de producción de
LUISA Postres, los círculos negros representan la zona de trabajo de las operarias
y el lugar donde usualmente están ubicadas. El empaquetamiento se realiza sobre
las neveras industriales horizontales donde se almacena la materia prima:
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Figura 3. Planta de producción LUISA Postres
Como se puede observar la planta es compartida con MINKA HELADERIA
ARTESANAL por lo que dicho espacio no puede ser usado por la empresa excepto
por la nevera de almacenamiento de producto terminado que se encuentra dentro
del espacio de MINKA. A continuación, se presentan las medidas de cada uno de
los componentes de la planta de producción:
• Horno: 100 x 73 cm
• Lavaplatos: 120 x 60 cm
• Porta bandejas móviles: 69 x 52 cm
• Mesa mezcla MP 1, mesa decoración y mesa de uso general: 150 x 60 cm
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• Mesa mezcla MP 2: 150 x 70 cm
• Neveras almacenamiento materia prima: 154 x 74 cm
5.4. VALUE STREAM MAPPING
Adicional al diagrama SIPOC presentado en la sección 5.3, se elaboró un Value
Stream Mapping para mostrar a detalle todo el funcionamiento del proceso de
producción de producto en la empresa. Este se puede observar a continuación:
Figura 2: Value Stream Mapping.
Se puede observar entonces como es el funcionamiento de la producción. Se inicia
con una orden a los proveedores de materia prima la cual se hace semanal, el
proveedor tiene un lead time de 1 día. El inventario obtenido del pedido de
proveedores da para producir cerca de 80 productos.
24
Con la materia prima se inicia el proceso de producción explicado a detalle en el
diagrama SIPOC, en cada una de las estaciones se puede ver el tiempo utilizado
en dicha estación (C/T), el tiempo que se demora entre sacar un producto de dicha
estación y empezar a producir el siguiente (C/O), el porcentaje de utilización de
tiempo de dicha estación respecto al total de horas disponibles para producir
(Uptime) y el inventario en cada una de las estaciones.
Se observa además que la empresa cuenta con un único operario encargado de
llevar los productos a los diversos clientes. El cliente realiza ordenes diarias pero
dado que el lead time que la empresa tiene es de 1 día, este lo recibe hasta el día
siguiente. Finalmente se puede observar que el tiempo total de producción supera
las 8 horas, dando evidencia de la problemática a tratar en este proyecto.
5.5. OBJETIVOS
La producción (mezcla y horneado) se lleva a cabo de 8:00 AM a 1:00 PM como se
mencionó anteriormente. Cada día se prepara lo que se va a entregar uno o dos
días después dependiendo del cliente, los pedidos que surjan espontáneamente por
aplicaciones como Rappi o WhatsApp después de que haya terminado la
producción deben ser rechazados porque las operarias no tienen tiempo de producir
más productos. Por esto el objetivo general es:
• Disminuir el tiempo promedio de producción de LUISA Postres sin afectar
negativamente su productividad.
Objetivos específicos:
• Entender el proceso de producción en detalle para la identificación de
actividades que no aportan valor al producto final.
• Proponer políticas de funcionamiento diferentes a los que se ejecutan
actualmente en producción.
• Proponer una redistribución de la planta para lograr un flujo de material ideal.
• Evaluar alternativas de solución para determinar la mejor de ellas.
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5.6. EQUIPO DE DESARROLLO
Para que sea posible cumplir con los objetivos previamente planteados fue
necesario estipular un equipo de trabajo. A continuación, se muestra en detalle el
equipo y sus roles.
Tabla 3.
Equipo de trabajo
Nombre Rol en LUISA Postres Rol en la línea de
producción
Ana Meza Jefe de producción Brownies, torta de
brownie, torta de
amapola, pie de limón.
Alejandra Guzmán Operaria línea de
producción
Alistamiento de bandejas
de horno, decoración de
tortas.
Juana González Operaria línea de
producción
Torta de zanahoria,
Birthday cake.
Luisa Lafaurie Gerente de la empresa N/A
Juan Fernando Guerrero N/A N/A
Ciro Amaya Guio N/A N/A
5.7. MÉTRICAS O INDICADORES
Se definen dos métricas que permitan llevar a cabalidad el objetivo propuesto y
además realizar un monitoreo para determinar si hubo o no mejoría:
• Tiempo de un día de producción.
• Productividad medida como número de productos actuales que producen en
un día.
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Como se puede ver con estas métricos definidas se podrá evaluar si existe o no una
disminución del tiempo de producción y al mismo tiempo realizar un seguimiento de
la evolución de la productividad para garantizar que esta no se vea afectada
negativamente.
5.8. PROJECT CHARTER
La información más relevante para el éxito de este proyecto se encuentra en el
siguiente project charter:
Tabla 4.
Project charter
Project charter
Disminución del tiempo de producción de la empresa LUISA Postres
Definición del problema Empresa y beneficios que se lograrían
Actualmente el tiempo de producción de la empresa LUISA Postres es muy elevado,
esto se debe a que existe un desbalanceo en la línea de producción. Por lo anterior,
no se ha alcanzado a entregar el producto a tiempo y exige a los operarios a trabajar
tiempo extra para poder alcanzar a terminar la producción.
LUISA Postres es una empresa nueva presentado un crecimiento constante, por esta razón es prioritario tener
una línea de producción balanceada que se capaz de responder a una demanda mayor a la cual se enfrentará en un futuro cercano. Es importante para estandarizar y tener
en general una mejora organización de estos. Si no se realiza este proyecto, la empresa seguirá organizándose de manera
"artesanal", acomodándose específicamente para cada situación que se les presente en vez de contar con un
proceso que disminuya tiempos y les permita tener una mayor producción en el mismo o menor tiempo.
Definición de objetivos Planeación de tareas
Disminuir el tiempo de producción diario sin afectar negativamente la
productividad.
Fase Fecha de finalización
inicial Actual
Definir 17 de febrero 16 de
febrero
27
Medir 9 de marzo 9 de marzo
Analizar 6 de abril 6 de abril
Mejorar 4 de mayo 4 de mayo
Controlar 25 de mayo 28 de mayo
Alcance del proyecto Equipo de trabajo Primer paso del
proceso Inicio de producción Posición Nombre Cargo Porcentaje Último paso del
proceso Finalización de producción a una hora deseada
Líder del equipo Ana Meza Jefe de producción 100%
Alcance
Balanceo de línea, organización del espacio de trabajo, capacitación
del personal
Consejero Luisa Lafaurie Gerente
20%
Fuera de alcance Contratación de nuevo
personal
Miembro del equipo Juana Operaria 100% Miembro del equipo Alejandra Operaria 100%
5.9 CONCLUSIÓN ETAPA DEFINIR
Para resumir lo mencionado en esta etapa se presenta esta sección, en la cual se
resaltan los puntos clave mencionados. La problemática a tratar en este proyecto
corresponde al elevado tiempo de producción de la empresa LUISA Postres, para
esto se manejarán 2 indicadores:
• Tiempo de producción diario de la empresa
• Productividad diaria de la línea de producción
Lo que se busca con estos 2 indicadores es disminuir el tiempo de producción de la
empresa sin afectar negativamente la productividad de la empresa.
28
6. ETAPA MEDIR
La etapa de medición consiste en realizar una toma de datos pertinentes al proceso
a evaluar, en este caso particular, el proceso de producción. El objetivo de obtener
los datos es poder caracterizar la situación actual del proceso a mejorar. Estos datos
deben ser significativos para el cliente del proyecto dado que deben ser analizados
posteriormente para comprender ampliamente el proceso en cuestión.
6.1. TOMA DE DATOS DESDE ESTACIONES MEZCLA DE MATERIA
PRIMA Y HORNEADO
Dado el funcionamiento del proceso de producción en la LUISA Postres, se dividió
la toma de datos desde el inicio de la producción (8:00 AM) hasta que salen los
productos del horno e inicia la hora de almuerzo (1:00 PM). Para cada producto se
tomó el tiempo de los subprocesos necesarios para llegar hasta el horno, de la
misma manera se tomó el tiempo de horneado de cada producto. A continuación,
se presentan los tiempos de las estaciones de mezcla de materia prima y de
horneado de cada producto:
Figura 3. Tiempos de producción
Se puede observar que la torta de zanahoria es el producto que mayor tiempo de
producción ocupa, esto se debe a que la masa debe reposar aproximadamente 2
horas antes de ser introducida al horno. De igual forma se evidencia un trabajo en
paralelo lo cual ocasiona en cierta medida una pérdida de la estandarización de los
productos a realizar, ya que la mezcla de un producto está en reposo, las operarias
29
aprovechan para realizar cualquier otra tarea que puedan sacar en el tiempo que
tienen libre.
El número de datos que se buscaban tomar era como mínimo 30 para poder realizar
el análisis estadístico de estos correctamente. Por lo anterior, es necesario
mencionar que dependiendo del producto que se esté produciendo se obtienen
varias veces el mismo producto, por lo que con 4 tomas de datos diferentes se pudo
obtener el tiempo de 30 repeticiones de las tareas necesarias para producir los
productos. Mas específicamente, de cada corrida se obtenían las siguientes
cantidades de cada producto:
• Torta de zanahoria: 8 tortas por corrida.
• Brownies: 26 brownies por corrida.
• Torta de amapola: 10 tortas por corrida.
• Birthday cake: 8 tortas por corrida.
• Pie de limón: 10 tortas por corrida.
Cabe aclarar que 1 toma de datos corresponde a haber estado presente todo el día
en la planta de producción y consignar los tiempos de procesamiento observados.
Dicho proceso se repitió 3 veces más en un periodo de aproximadamente 3
semanas. Además, con los datos obtenidos se calculó el tiempo estándar de cada
producto que es el tiempo que un operario capacitado y debidamente entrenado,
trabajando a una velocidad normal le tomaría ejecutar una tarea:
Tabla 5.
Tiempo estándar torta de zanahoria
Torta de zanahoria
Observaciones
(minutos)
Elementos 1 2 3 4 Tiempo observado
Factor de nivelación
Tiempo básico
Pelar zanahorias 33 32 32 31 32 100 32
30
Rayar zanahorias 7 7 8 7 7,25 100 7,25
Unión Mezcla + zanahoria 6 8 6 7 6,75 100 6,75
Huevos 5 4 4 4 4,25 100 4,25
Huevos + Mezcla + zanahoria 3 3 4 3 3,25 100 3,25
Reposo H+M+Z 130 126 122 128 126,5 100 126,5
Horno 68 66 67 67 67 100 67
TOTAL 252 246 243 247 247 700 247
Tiempo estándar (minutos) 289
Tabla 6.
Tiempo estándar brownies
Brownies
Observaciones (minutos)
Elementos 1 2 3 4 Tiempo observado
Factor de nivelación
Tiempo básico
Huevos + Harina 10 8 9 9 9 100 9
Homogeneizar mezcla 28
29
28
26 27,75 100 27,75
Mezcla + Huevos + Harina 4 4 4 3 3,75 100 3,75
Mezcla en bandejas 11 10
10
10 10,25 100 10,25
Horno 21 20
20
21 20,5 100 20,5
TOTAL 74 71
71
69 71,25 500 71,25
Tiempo estándar (minutos) 83
Tabla 7.
Tiempo estándar torta de amapola
Torta de amapola
Observaciones
(minutos)
Elementos 1 2 3 4 Tiempo observado
Factor de nivelación
Tiempo básico
31
Mezcla 1 3 3 4 3 3,25 100 3,25
Mezcla 2 19 20 20 18 19,25 100 19,25
Batidora mezcla 1 7 7 6 7 6,75 100 6,75
Batidora mezcla 2 8 8 8 7 7,75 100 7,75
Mezcla 1 + Mezcla 2 2 2 3 2 2,25 100 2,25
Mezcla en bandejas 11 10 10 10 10,25 100 10,25
Horno 57 60 59 60 59 100 59
TOTAL 107 110 110 107 108,5 700 108,5
Tiempo estándar (minutos) 128
Tabla 8.
Tiempo estándar birthday cake
Birthday cake
Observaciones (minutos)
Elementos 1 2 3 4 Tiempo observado
Factor de nivelación
Tiempo básico
Huevos + Harina 12 14 13 13 13 100 13
Homogeneizar mezcla 38 40 39 38 38,75 100 38,75
Mezcla + Huevos + Harina + Leche 9 8 8 10 8,75 100 8,75
Reposo 60 62 63 61 61,5 100 61,5
Horno 29 32 33 30 31 100 31
TOTAL 148 15
6 15
6 15
2 153 500 153
Tiempo estándar (minutos) 179
Tabla 9. Tiempo estándar pie de limón
Pie de limón
Observaciones
(minutos)
Elementos 1 2 3 4 Tiempo observado
Factor de nivelación
Tiempo básico
Rayar limón 6 5 6 6 5,75 100 5,75
Mezcla 19 20 18 22 19,75 100 19,75
Mezcla en bandejas 11 9 10 10 10 100 10
Horno 25 26 25 25 25,25 100 25,25
32
TOTAL 61 60 59 63 60,75 400 60,75
Tiempo estándar (minutos) 71
6.2. TOMA DE DATOS EMPAQUETAMIENTO Y DECORACIÓN.
La segunda toma de datos se realizó en las estaciones de empaquetamiento y
decoración que se realizan después de la hora de almuerzo. Nuevamente para cada
estación los procesos eran iterativos por lo que se lograron obtener los datos
necesarios para el análisis sin problema alguno. Los tiempos de empaquetamiento
están sesgados por la operaria que los realiza, dado que el proceso no se encuentra
estandarizado y por ende el proceso no está sujeto a que lo realice una única
operaria. Por otro lado, el proceso de decoración siempre es realizado por la misma
operaria.
Con los datos de tiempos obtenidos de todo el proceso de producción, se realizó un
estudio de tiempos de las operarias:
Tabla 10.
Estudio de tiempos.
Estudio de tiempos
Valoración de suplementos
Ana (mezcla de materia prima)
Juana (mezcla de materia prima) Alejandra (Decoración)
Suplementos constantes Suplementos constantes Suplementos constantes
Necesidades personales 7 Necesidades personales 7 Necesidades personales 7
Base por fatiga 4 Base por fatiga 4 Base por fatiga 4
Suplementos variables Suplementos variables Suplementos variables
A A A
Por trabajar de pie 4 Por trabajar de pie 4 Por trabajar de pie 4
B Por postura anormal B Por postura anormal B Por postura anormal
Ligeramente incomoda 1 Ligeramente incomoda 1 Ligeramente incomoda 1
C Uso de la fuerza o energía muscular 0
C Uso de la fuerza o energía muscular 0
C Uso de la fuerza o energía muscular 0
D mala iluminación 0 D mala iluminación 0 D mala iluminación 0
E Condiciones atmosféricas 0
E Condiciones atmosféricas 0
E Condiciones atmosféricas 0
33
F Concentración intensa 0 F Concentración intensa 0 F Concentración intensa 2
G Ruido 0 G Ruido 0 G Ruido 0
H Tensión mental 1 H Tensión mental 1 H Tensión mental 1
I Monotonía 0 I Monotonía 0 I Monotonía 0
J Tedio 0 J Tedio 0 J Tedio 0
TOTAL 17 TOTAL
17 TOTAL
19
6.3 CONCLUSIÓN ETAPA MEDIR
Con la medición de tiempos finalizado lo que se presenta en esta sección a manera
de conclusión es mencionar que los tiempos que se midieron consistieron en 2
jornadas: la primera jornada va de 8:00 AM a 1:00 PM en la cual se tomaron tiempos
de producción de las estaciones preparación y horneado. Dichos tiempos se
tomaron para los 4 productos estrella de la empresa: torta de zanahoria, torta de
amapola, brownies y birthday cake.
La segunda jornada va de 2:00 PM a 6:00 PM e inicia una vez las operarias finalizan
su hora de almuerzo, en esta toma de datos se midieron los tiempos de producción
de las estaciones decoración y empaquetado, nuevamente de los 4 productos
estrella.
Se tomaron tiempos de producción de 30 productos, número suficiente para realizar
el respectivo análisis posteriormente.
34
7. ETAPA ANALIZAR
En esta etapa se revisan y analizan los datos obtenidos en la etapa anterior. Por
medio de análisis cuantitativo y cualitativo se encuentra lo que es problemático en
el proceso. Se muestra el análisis estadístico realizado a los procesos de producción
de los productos estrella de la empresa.
Lo que se busca es realizar un modelo de simulación de la planta de producción
que permita simular la dinámica de producción de LUISA Postres, para esto se
analizaran cada una de las estaciones de la planta: preparación, horneado,
decoración y empaquetado.
Una vez se haya finalizado el análisis de los datos obtenidos, se hará uso de
herramientas que permitan identificar las causas raíces del problema utilizando los
resultados numéricos como soporte.
7.1 PREPARACIÓN
La estación de preparación se define como el lugar donde se mezclan todas las
materias primas y se genera una mezcla homogénea y lista para meter al horno.
Los datos de esta estación corresponden a los tiempos de preparación de los
productos. A cada producto se lo intento ajustar a una distribución uniforme
mediante las pruebas de Kolmogorov-Smirnov y Chi-Cuadrado las cuales siguieron
la siguiente prueba de hipótesis:
𝐻0: 𝐿𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑠𝑖𝑔𝑢𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑢𝑛𝑖𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒
𝐻1: 𝐿𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑛𝑜 𝑠𝑖𝑔𝑢𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑢𝑛𝑖𝑓𝑜𝑟𝑚𝑒
Si el p-value obtenido en las pruebas es mayor a la significancia manejada (5%), la
hipótesis nula no se rechaza y se puede afirmar que los datos se distribuyen
uniforme. El análisis realizado para cada uno se presenta a continuación.
35
7.1.1 Preparación torta de zanahoria
En primer lugar, se realiza un histograma de los datos que permite tener una idea
de la distribución a la que se pueden ajustar:
Figura 4. Histograma torta de zanahoria
La distribución a la que se trató de ajustar los datos es una distribución uniforme,
los valores de ajuste se presentan a continuación:
Figura 5. Ajuste torta de zanahoria
36
De igual manera se presenta la autocorrelación de los datos:
Figura 6. Autocorrelación torta de zanahoria
Tras realizar las pruebas Kolmogorov – Smirnov y Chi – Cuadrado no se rechaza
que los datos se distribuyan uniforme. El p-value obtenido fue de 0.11.
Una vez se obtuvo la distribución de los datos, se realizó una prueba de
homogeneidad de varianzas y diferencia de medias bajo la siguiente prueba de
hipotesis:
𝐻0: 𝐿𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑝𝑢𝑒𝑑𝑒𝑛 𝑠𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑í𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑜𝑚𝑜𝑔é𝑛𝑒𝑜𝑠
𝐻1: 𝐿𝑜𝑠 𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 𝑛𝑜 𝑠𝑜𝑛 ℎ𝑜𝑚𝑜𝑔é𝑛𝑒𝑜𝑠
Ambas prueban arrojaron un p-value mayor a la significancia indicando que los
datos son homogéneos y pueden ser tratados como uno solo.
7.1.2 Preparación brownies
Para los brownies se realizó el mismo procedimiento mencionado anteriormente, el
histograma obtenido es el siguiente:
37
Figura 7. Histograma brownies
El ajuste obtenido frente a una distribución uniforme se presenta a continuación:
Figura 8. Ajuste datos brownies
Los gráficos obtenidos de P-P plot y Q-Q plot dan indicios que los datos si pudiesen
seguir una distribución uniforme. Para confirmar se realizan las pruebas KS y Chi-
38
Cuadrado y se obtiene un p-value de 0.57 indicando que los datos si pueden
modelarse siguiendo una distribución uniforme.
El autocorrelograma de los datos, mostrado en la Figura 12, muestra que no existe
correlación alguna de los datos:
Figura 9. Autocorrelograma brownies
Finalmente, las pruebas de homogeneidad de varianzas y diferencia de medias
indican que los datos pueden modelarse como un solo grupo de datos dado que
estadísticamente se comportan igual.
7.1.3 Preparación torta de amapola
En la Figura 13 se puede observar el histograma de los datos obtenidos para la
producción de torta de amapola:
39
Figura 10. Histograma torta de amapola
El ajuste de los datos a una distribución uniforme obtenido se presenta a
continuación:
Figura 11. Ajuste datos torta amapola
Nuevamente se realiza una prueba KS y Chi- Cuadrado y el p-value obtenido fue de
0,14 indicando que los datos efectivamente pueden seguir una distribución
uniforme.
40
El autocorrelograma indica que no existe correlación alguna entre estos datos, este
se presenta en la Figura 15:
Figura 12. Autocorrelograma datos amapola
La prueba de razón de varianzas y diferencia de medias indica los datos pueden
tratarse como un solo conjunto.
7.1.4 Preparación birthday cake
El ultimo producto a contemplar en la estación de preparación es birthday cake, el
histograma obtenido es el siguiente:
41
Figura 13. Histograma birthday cake.
La distribución a la que se intentó ajustar los datos también fue una distribución
uniforme, el ajuste obtenido donde se observan las gráficas Q-Q plot y P-P plot se
observa en la Figura 17.
Figura 14. Ajuste datos birthday cake.
La forma obtenida en las gráficas da indicio que los datos pueden seguir una
distribución uniforme. El autocorrelograma indica que no existe correlación entre los
datos y este se presenta a continuación:
42
Figura 15. Autocorrelograma birthday cake.
Las pruebas KS y Chi- Cuadrado realizadas arrojaron un p-value de 0,28 por lo que
no se rechaza la hipótesis nula y los datos se distribuyen uniforme. Finalmente, las
pruebas de razón de varianzas y diferencia de medias indican que los datos pueden
tratarse como un solo conjunto de datos estadísticamente hablando.
Con el análisis estadístico de la preparación de estos productos se finaliza la
estación de preparación.
7.2 HORNEADO
Dado que en la estación de horneado los tiempos no varían no fue necesario realizar
el mismo análisis estadístico que en la estación de preparación. Los tiempos
definidos varían de acuerdo con cada producto de la siguiente manera:
Tabla 11.
Tiempos de la estación de horneado.
Producto Tiempo (minutos) Desviación estándar
(minutos)
Torta de zanahoria 70 1.105
Brownies 20 1.195
43
Torta de amapola 60 1.166
Birthday cake 30 1.132
7.3 DECORACIÓN
Los tiempos de decoración tampoco presentan variación, por lo que se establecen
como constante para cada producto. Cabe anotar que se tomaron 30 datos de cada
estación por producto y en este caso particular, los 30 valores presentan variación
mínima por lo que se promedian los tiempos sin necesidad de ajustarlos a una
distribución en específico.
Los tiempos obtenidos para cada producto son los siguientes:
Tabla 12. Tiempos de la estación decoración.
Producto Tiempo (minutos) Desviación estándar
(minutos)
Torta de zanahoria 3 0.791
Brownies N/A N/A
Torta de amapola 3 0.858
Birthday cake 6 0.85
7.4 EMPAQUETADO
Los tiempos de la estación empaquetado también se promediaron dado que los
datos no se ajustaban a una distribución en específico, por lo que se tuvo que utilizar
el promedio como medida para obtener los tiempos de esta estación. Este es un
supuesto que se tiene en cuenta en el modelo de simulación y que debe ser
contemplado. Para cada tipo de producto los tiempos observados son los siguientes:
Producto Tiempo (minutos) Desviación estándar
(minutos)
44
Torta de zanahoria 2 2.03
Brownies 24 1.748
Torta de amapola 3 2.254
Birthday cake 3 2.469
7.5 CAUSAS RAÍCES
Una vez finalizado el análisis estadístico de cada una de las estaciones de la planta
de producción se hicieron uso de herramientas como la espina de pescado, el
diagrama AMEF y los 5 por qué. El objetivo de usar estas herramientas es encontrar
las causas raíces del problema encontrado en la etapa Definir y utilizar el análisis
numérico realizado anteriormente para justificar dichas causas raíces.
7.5.1 Diagrama espina de pescado
La primera herramienta utilizada consiste en el diagrama de espina de pescado. En
este, se expone el problema y se buscan las posibles causas que puedan generar
el problema. De igual manera para cada una de las causas encontradas se buscan
las posibles razones que estén generando dichas causas.
A continuación, se puede observar el diagrama con todas las causas asociadas.
45
Figura 16. Diagrama espina de pescado.
Detallando el diagrama se puede apreciar el problema en la cabecera el cual
consiste en que el tiempo de producción diario de la empresa LUISA Postres se
encuentra elevado. A este problema se le encontraron 4 posibles causas que
consisten en la metodología utilizada, la maquinaria con la que la empresa cuenta
actualmente, la organización de la planta de producción y la misma mano de obra.
A cada causa se le atribuyen posibles razones que generan dicha causa general,
se observa entonces que si se enfoca en la metodología utilizada y la mano de obra
se puede decir que no existe un proceso estandarizado completo de producción,
cada operario se encarga de las mismas tareas iniciales al iniciar el día, pero
posteriormente se desordenan y colaboran en lo que pueden y en lo que la situación
lo necesita.
De igual manera se puede observar una falta de capacitación, esto se evidencia en
el área de decoración donde una sola operaria se encuentra en la capacidad de
decorar las tortas y brownies. Esto puede suponer para la empresa en el caso de
que dicho operario se encuentre incapacitado y toda la producción deba detenerse.
7.5.2 Análisis de modo y efecto de falla
46
La herramienta de análisis de modo y efecto de falla o AMEF permite identificar las
fallas potenciales de un producto o proceso a partir del análisis de los efectos que
provocan, la probabilidad de ocurrencia y la forma de detección.
Se hace uso de un índice de priorización de fallas y a partir del índice de prioridad
de riesgo (IPR) encontrado, se pueden identificar las causas prioritarias del
problema a tratar. Las tablas 10 y 11 muestran el índice de priorización de fallas
utilizado y la herramienta AMEF respectivamente.
Tabla 13.
Índice de prioridad de fallas.
Índice de frecuencia Índice de gravedad Índice de detección
10 = Varias veces al día 10 = Alto 10 = Difícilmente se detecta
8 = Diariamente 8 = Medianamente alto 8 = Ocasionalmente se detecta
6 = Semanalmente 6 = Mediano 6 = Detección en muestreo
4 = Mensualmente 4 = Medianamente bajo 4 = Proceso monitoreado
2 = Anualmente 2 = Bajo 2 = Fallas Obvias
IPR
500 - 1000 = Alto riesgo de Falla
125 - 499 = Riesgo de Falla Medio
l0 = No Existe Riesgo de Falla
Tabla 14.
Herramienta AMEF.
Función o proceso
Fallo
Modo Efecto Causa
Alistamiento de bandejas
Bandejas no disponibles en el tiempo deseado
No se hornean los productos en el tiempo debido
Empleado toma mucho tiempo en preparar bandejas
Preparación materias primas
No se mezcla la cantidad correcta de materia prima
Producto desproporcionado con sabor diferente
Medición incorrecta de materiales a utilizar
Insuficiencia de materia prima No es posible la producción de
productos Mal manejo de inventarios
Tiempos diferentes de finalización de preparación de un mismo
producto
Operario acabe antes que otro y se pierda la estandarización del
proceso Falta de estandarización de procesos y división errónea de responsabilidades.
Decoración de tortas
Torta parcialmente decorada Producto final insatisfactorio para el
cliente Insuficiente de crema para decorar
Decoración incorrecta Producto final diferente al esperado Un solo empleado capacitado para
decorar
47
Horneado
Tiempo de horneado mayor al necesitado Productos quemados
Falta de revisión constante del estado de cocción
Daño de horno Retraso en la producción Falta de mantenimiento
Ausencia de energía Retraso en la producción No contar con una fuente de energía
única para el horno
Preparación de salsas Salsa diferente a la esperada
Desperdicio de tiempo y productos usados, retraso en producción Falta de capacitación de operarios
Empaquetamiento
Empaquetamiento de productos Tiempo elevado en empaquetar Proceso enteramente manual
Preparación incorrecta de los empaques
Producto se salga del empaque y se dañe Falta de capacitación de operarios
Detallando las funciones o procesos descritos en la herramienta AMEF se puede
observar que se contemplan todas las estaciones de la planta de producción, así
como subprocesos que se llevan dentro de algunas de estas estaciones. Para cada
función o proceso se describe el modo que hace referencia a situaciones en las que
dicho proceso o función pueda fallar, el efecto que indica las consecuencias que
dicho modo de falla tendría y la causa que ocasiono dicho modo de falla.
Para cada modo de falla contemplado se presenta el control actual que la empresa
tiene y los valores de los índices de frecuencia, gravedad y detección:
Tabla 15.
Controles y valor de IPR.
Controles actuales F G D IPR
Ninguno 6 6 2 72
Ninguno 2 10 6 120
Seguimiento del inventario actual 6 10 2 120
Ninguno 8 6 4 192
Seguimiento de crema restante 6 6 2 72
Ninguno 2 8 4 64
Revisión del estado de cocción del producto por el operario que introdujo el producto al horno 2 10 4 80
Ninguno 2 10 2 40
Ninguno 4 10 2 80
Seguimiento al operario que está realizando la salsa 4 8 2 64
Ninguno 6 8 4 192
Ninguno 2 10 6 120
48
Se puede observar entonces que los valores más grandes obtenidos de IPR
corresponden a 192 haciendo énfasis en los procesos de preparación de materia
prima a mezcla, en el modo de fallo de tener productos listos para hornear antes
que otros y esto se genera por una falta de estandarización y porque se reparten de
manera ineficiente las responsabilidades o los productos a preparar.
7.5.3 Herramienta 5 por qué
La última herramienta utilizada para identificar las causas raíces es la técnica 5 por
qué, esta consiste en realizar preguntas para explorar las relaciones de causa-
efecto que generan un problema en particular. Se exploro el problema definido y se
preguntó 5 veces las causas que generaban el problema, esto permite llegar a un
nivel detallado del funcionamiento de procesos e identificar causas raíces. La tabla
13 presenta la herramienta desarrollada.
Tabla 16.
Herramienta 5 por qué.
Problema El tiempo de producción diario de la empresa
LUISA Postres es elevado
¿Por qué el tiempo de producción diario es
elevado?
Porque la línea de producción no está
balanceada.
¿Por qué la línea no está balanceada? Por falta de capacitación.
¿Por qué hay falta de
capacitación?
Porque los empleados se especializaron en
realizar una única tarea en específico.
¿Por qué se centraron en realizar una
actividad en específico?
Porque de manera empírica se distribuyeron
las labores y aprendieron a manera de ensayo
y error.
¿Por qué aprendieron de esta manera? Por falta de documentación.
7.6 BALANCEO DE LÍNEA
Finalizado el uso de las herramientas que permitieron encontrar causas raíces a la
problemática se ve necesario evaluar la capacidad de producción actual de la línea
49
de producción actual, ver la productividad existente por estación y determinar si es
necesario realizar un balance de línea.
Dado que se tienen varios productos pasando por la misma línea de producción, se
debe tratar cada producto como independiente asumiendo que los demás no existen
al momento de evaluar la productividad de cada estación. En este orden de ideas
se presenta por producto el tiempo de ciclo, la capacidad de producción, la eficiencia
y los tiempos muertos presentados:
Tabla 17.
Productividad de cada estación por producto.
Productos Preparación
Horneado
Decoración
Empaquetado
Suma de tiempos de las tareas
Tciclo
Capacidad de producción de la línea (und/hora)
Eficiencia
% tiempos muertos
Torta de zanahoria 55 70 3 2 130 70 0,857142857
46,43% 53,57%
Brownies 53 20 0 24 97 53 1,132075472 45,75
% 54,25%
Torta de amapola 50 60 3 3 116 60 1
48,33% 51,67%
Birthday cake 60 30 6 3 99 60 1
41,25% 58,75%
Se puede observar entonces que al analizar cada producto por separado se
presenta una eficiencia no superior al 50% en todos los casos, además, se puede
ver que el tiempo de ciclo el cual es el cuello de botella de la línea se presenta entre
las estaciones de preparación y horneado. El porcentaje de tiempos muertos es
mayor al de eficiencia, lo que indica con mayor claridad que la línea no se encuentra
correctamente balanceada y hay mucho desperdicio de tiempo lo que ocasiona un
retraso en la producción y que el tiempo sea elevado.
La productividad de cada línea se obtuvo mediante el tiempo de ciclo, se sabe que
cada producto saldrá cada tiempo de ciclo, lo que indica que se la tasa de salida es
1
𝑇𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜 [
𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠
𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜]
Para obtener la producción cada hora se multiplico la tasa de producción por 60
minutos obteniendo los valores presentes en la tabla 17.
50
Para detallar mejor los tiempos muertos presentes en la línea se obtienen las
demoras inherentes a cada estación dentro de la línea de producción, estas se
presentan a continuación:
Tabla 18.
Demoras inherentes.
Estación/Producto Torta de zanahoria Brownies Torta de amapola Birthday cake
demora inherente (minutos)
Preparación 15 0 10 0
horneado 0 33 0 30
decoración 67 53 57 54
empaquetado 68 29 57 57
Las demoras inherentes son la diferencia entre el tiempo de cada estación y el
tiempo de ciclo de la línea. Es evidente que para la estación correspondiente al
tiempo de ciclo de la línea la demora inherente es cero, en cambio las estaciones
que presentan las demoras inherentes más grandes son porque sus tiempos son
mínimos en comparación con el tiempo de ciclo. Lo ideal es tener un tiempo de ciclo
relativamente cercano al tiempo de cada una de las estaciones, de esta manera se
reduce la demora inherente de cada estación.
Con el estudio de la capacidad de producción realizado para cada uno de los
productos, se evidencia que existe un problema en el balanceo que la línea de
producción tiene actualmente, lo que indica que es pertinente balancear la línea.
7.7 CONCLUSIÓN ETAPA ANALIZAR
Una vez finalizado el análisis estadístico de los datos recolectados, de haber
utilizado herramientas que permitan identificar causas raíces y de haber calculado
la capacidad de proceso de cada una de las estaciones de la planta de producción,
se presenta a manera de conclusión los datos más relevantes de esta etapa. En
primer lugar, se presenta la distribución estadística de cada una de las estaciones:
51
Tabla 19.
Distribución estadística y capacidad de proceso.
Estación Distribución
Preparación (Torta de zanahoria) Uniforme(50,55), minutos
Preparación (Brownies) Uniforme(48,53) minutos
Preparación (Torta de amapola) Uniforme(47,52) minutos
Preparación (Birthday cake) Uniforme(59,64) minutos
Horneado (Torta de zanahoria) 70 minutos
Horneado (Brownies) 20 minutos
Horneado (Torta de amapola) 60 minutos
Horneado (Birthday cake) 30 minutos
Decoración (Torta de zanahoria) 3 minutos
Decoración (Brownies) 0 minutos
Decoración (Torta de amapola) 3 minutos
Decoración (Birthday cake) 6 minutos
Empaquetado (Torta de
zanahoria)
2 minutos
Empaquetado (Brownies) 24 minutos
Empaquetado (Torta de amapola) 3 minutos
Empaquetado (Birthday cake) 3 minutos
Ahora se presentan las causas raíces encontradas a partir de cada una de las
herramientas:
Tabla 20.
Causas raíces encontradas.
Herramienta Causas raíces encontradas
Diagrama de espina de pescado Falta de capacitación
AMEF Falta de estandarización
5 por qué Línea de producción no balanceada
52
8 ETAPA IMPLEMENTAR
En la etapa implementar se proponen varias alternativas que puedan dar solución a
las causas raíces encontradas en la etapa anterior. Se planea evaluar el impacto de
algunas de las alternativas por medio de un modelo de simulación.
Teniendo en cuenta que la problemática inicial es el elevado tiempo de producción
y que se encontró que las causas que genera dicho problema es la falta de
estandarización de procesos, la falta de capacitación de operarios y que la línea de
producción se encuentra desbalanceada, se plantean las siguientes soluciones:
• Capacitar a los empleados para que puedan realizar cualquier tarea dentro
de la línea de producción
• Estandarizar los procesos de producción para que haya un orden definido
• Balancear la línea de producción
• Cambiar el sistema de producción a un sistema CONWIP
8.1 CAPACITACIÓN DE OPERARIOS
La primera alternativa propuesta consiste en realizar una capacitación a los
operarios de manera que puedan estar en cualquiera de las estaciones de
producción y realizar la tarea sin ningún inconveniente. Como se mencionó
anteriormente solo un operario se encuentra en la capacidad de decorar productos
y ese mismo operario no es capaz de preparar las mezclas de los productos en la
estación de preparación. Por lo anterior es imprescindible capacitar a los operarios
para no detener o retrasar la producción en caso de que algún operador falte.
Adicional a lo mencionado anteriormente, se busca viabilidad en la implementación
del balanceo de línea, para esto es necesario que todos los operarios puedan
ejercer las tareas de cada estación sin ningún problema.
La capacitación se realizaría los fines de semana y el funcionamiento sería el
siguiente: las operarias que se encuentran actualmente en la estación de
53
preparación explicarían el proceso de creación de mezclas de los productos que
realizan a la operaria que se encuentra en la estación de decoración y entre ellas
mismas, posterior a eso practicaran en la elaboración de los productos y evaluaran
su calidad. El proceso se repetirá iterativamente hasta que todas las operarias sean
capaces de producir toda la línea de productos. Lo mismo se repetirá en cada una
de las estaciones para todas las operarias.
Una representación gráfica de lo anterior se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 21.
Dinámica de la capacitación de operarias.
Operaria Trabajo capaz de
realizar
Trabajo en el que se
necesita capacitación
Operaria de quien
recibirá la capacitación
Ana Meza • Preparar mezcla de
todos los productos
• Hornear todos los
productos
• Decorar todos los
productos
Empacar productos N/A
Alejandra
Guzmán
• Decorar todos los
productos
• Empacar todos los
productos
• Preparar mezcla de
todos los productos
• Hornear todos los
productos
• Ana Meza
• Juana González
Juana
González
• Preparar mezcla de
torta de zanahoria y
birthday cake
• Hornear todos los
productos
Decorar todos los productos • Alejandra Guzmán
8.2 ESTANDARIZACIÓN DE PROCESOS
La segunda alternativa de solución corresponde a una estandarización de procesos.
En esta alternativa no solo se habla de estandarización como establecimiento de un
orden de procesos que se debería seguir, sino como una documentación de las
recetas y procesos que cada producto sigue.
54
En primer lugar, se propone la estandarización de procesos de producción, más
específicamente la documentación de los procesos a los que cada producto se
somete y que se deberían seguir en toda ocasión. Con los procesos de los
productos documentados y estandarizados, se llevaría a cabo la repartición de
tareas, es decir, lo que cada operario debería hacer en cada estación y por producto.
La estandarización de los procesos se consignaría en una carpeta empastada la
cual estaría ubicada en un punto de la planta de producción donde los operarios
tengan fácil acceso. Además de los procesos, en dicha carpeta estarían
consignadas las recetas, observaciones y cualquier información adicional útil para
el proceso de producción de cada uno de los productos. Lo que se busca con esto
es facilitar además el proceso de capacitación, ya que mientras el operario aprende
puede recurrir a la carpeta y observar la receta hasta que su curva de aprendizaje
se estabilice.
La estandarización de responsabilidades que se propone es la siguiente:
Operaria Producto(s) del que se va a encargar
Ana Meza Brownies
Alejandra Guzmán Birthday cake y torta de amapola
Juana González Torta de zanahoria
Tabla 22: Estandarización de productos a realizar por cada operaria.
Esta estandarización se propone con base al resultado del balance de línea
presentado en la siguiente sección. Como se observa todas las operarias deben ser
capaces de realizar las actividades de todas las estaciones de la línea de
producción, por lo que la capacitación es fundamental para llevar a cabo esta
estandarización.
8.3 BALANCEO DE LA LÍNEA DE PRODUCCIÓN
El balance de línea se realiza con el objetivo de observar si es posible unir tareas y
reducir la carga de operarios por estación, en este caso, se debe balancear la línea
individualmente por producto. El sistema seguirá funcionado como sistema push, lo
55
que se busca es una mejor carga de responsabilidades por estación. Las tareas
corresponden a cada una de las estaciones por las que el producto debe pasar. Se
realizará una solución analítica del balanceo de línea y posteriormente se evaluará
el impacto de esta alternativa por medio de un modelo de simulación.
8.3.1 Solución analítica
En primer lugar, se determina el tiempo de ciclo requerido calculado como
𝐶 =𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑑í𝑎
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 (𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠)
Y el numero teórico mínimo de estaciones de trabajo determinado mediante la
siguiente ecuación:
𝑁𝑡 =𝑆𝑢𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑡𝑎𝑟𝑒𝑎𝑠 (𝑇)
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜 (𝐶)
Los valores de tiempo de ciclo y número de estaciones para cada producto se
exponen en la tabla 19:
Tabla 23.
Tiempo de ciclo y número de estaciones por producto.
Producto Tiempo de ciclo requerido (minutos) Nt
Torta de zanahoria 120 2
Birthday cake 240 1
Brownies 80 2
Torta de amapola 240 1
El balance de línea para cada producto se presenta a continuación:
Tabla 24.
Balance de línea para torta de zanahoria.
Producto Estación Tareas disponibles Tarea i ti t acumulado DI ¿Asignar? Eficiencia
Torta de zanahoria I {A} A 55 55 65 SI
54,17% I {B} B 70 125 -5 NO
56
II
{B} B 70 70 50 SI
{C} C 3 73 47 SI
{D} D 2 75 45 SI
Tabla 25.
Balance de línea para Birthday cake.
Producto Estación Tareas disponibles Tarea i ti t acumulado DI ¿Asignar? Eficiencia
Birthday cake I
{A} A 60 60 180 SI
41,25% {B} B 30 90 150 SI
{C} C 6 96 144 SI
{D} D 3 99 141 SI
Tabla 26.
Balance de línea para Brownies.
Producto Estación Tareas disponibles Tarea i ti t acumulado DI ¿Asignar? Eficiencia
Brownies I
{A} A 53 53 27 SI
60,63% {B} B 20 73 7 SI
{D} D 24 97 -17 NO
II {D} D 24 24 56 SI
Tabla 27.
Balance de línea para torta de amapola.
Producto Estación Tareas disponibles Tarea i ti t acumulado DI ¿Asignar? Eficiencia
Torta de amapola I
{A} A 50 50 190 SI
48,33% {B} B 60 110 130 SI
{C} C 3 113 127 SI
{D} D 3 116 124 SI
Se puede ver que los productos birthday cake y torta de amapola comparten unión
de tareas dado el número bajo de unidades que se debe producir diariamente de
estos productos, por esta razón, dichos productos se deberían asignar a una sola
operaria. Los productos torta de zanahoria y brownies deben ser manejados
independientemente por las 2 operarias restantes.
57
Con el balance de línea realizado se calculó nuevamente las eficiencias de cada
producto, estas se presentan a continuación:
Tabla 28.
Eficiencias antes y después de realizar el balanceo de línea.
Producto Eficiencia antes de balancear la línea Eficiencia después de balancear la línea
Torta de zanahoria 46.43% 54.17%
Birthday cake 41.25% 41.25%
Brownies 45.75% 60.63%
Torta de amapola 48.33% 48.33%
Se puede ver que para la torta de zanahoria y los brownies se alcanza una eficiencia
mayor mientras que para la torta de amapola y el birthday cake se logra
exactamente la misma eficiencia, esto se debe a que se deben unir todas las tareas
dentro de una misma estación siguiendo el mismo proceso que actualmente tienen,
sin embargo, la asignación de estos productos a una sola operaria es necesario
para que las demás operarias se puedan encargan exclusivamente de la torta de
zanahoria y los brownies respectivamente.
8.3.2 Evaluación del impacto mediante simulación
Con el balanceo realizado, se busca observar el impacto que esta alternativa puede
tener, para esto se utilizara un modelo de simulación que muestre la dinámica del
balanceo de línea planteado. Antes de poder llevar a cabo esta alternativa es
necesario haber realizado las 2 alternativas de solución previamente mencionadas,
esto se debe a que el balanceo requiere que todas las operarias se centren en la
producción de un producto en particular y que realicen todas las tareas presentes
en todas las estaciones de dicho producto. Por lo tanto, para llevar a cabo esta
alternativa es necesario haber realizado una capacitación de operarias y
estandarizar el proceso mediante la agrupación de tareas obtenidas con el balanceo
de línea.
58
Antes de simular el funcionamiento del balanceo de línea, se debe crear un modelo
de simulación de la situación actual, se conoce que ningún modelo de simulación
es capaz de representar de manera exacta un sistema real, lo que se busca es que
sea capaz de representarlo de la manera más exacta posible. Por lo anterior se
hicieron unos supuestos en el modelo que permiten una representación más robusta
de la planta de producción:
• Los operarios están enfocados en una actividad al tiempo
• La demanda es la misma todos los días
Con estos supuestos presentes se genera el modelo de simulación siguiendo la
metodología de Banks.
8.3.2.1 Análisis de entrada
Dado que ya se cuenta con una problemática definida y con una recolección de
datos, se procede a realizar un análisis de entrada de estos. Dicho análisis de
entrada fue el que se mostró en la etapa de analizar, donde se realizó un estudio
estadístico de los datos recolectados y mediante el uso de autocorrelogramas,
histogramas, pruebas de homogeneidad y de bondad de ajuste se los ajusto a una
distribución especifica. Dado que dicho proceso ya fue evidenciado en la etapa
pasada, se mostrarán únicamente los resultados obtenidos por estación:
Tabla 29.
Resultados análisis de entrada.
Estación Distribución
Preparación (Torta de zanahoria) Uniforme(50,55), minutos
Preparación (Brownies) Uniforme(48,53) minutos
Preparación (Torta de amapola) Uniforme(47,52) minutos
Preparación (Birthday cake) Uniforme(59,64) minutos
Horneado (Torta de zanahoria) 70 minutos
Horneado (Brownies) 20 minutos
Horneado (Torta de amapola) 60 minutos
Horneado (Birthday cake) 30 minutos
Decoración (Torta de zanahoria) 3 minutos
59
Decoración (Brownies) 0 minutos
Decoración (Torta de amapola) 3 minutos
Decoración (Birthday cake) 6 minutos
Empaquetado (Torta de zanahoria) 2 minutos
Empaquetado (Brownies) 24 minutos
Empaquetado (Torta de amapola) 3 minutos
Empaquetado (Birthday cake) 3 minutos
8.3.2.2 Creación del modelo de simulación
Con el análisis de entrada fue posible encontrar una distribución de cada proceso
dentro de cada estación. Ahora se procede a crear el modelo de simulación que
representara la producción diaria de la empresa, para esto se hizo uso de la
herramienta SIMIO.
Se crearon 4 entidades correspondiente a los 4 productos estrella de LUISA
Postres: torta de zanahoria, brownies, torta de amapola y birthday cake. Estas
entidades simulan la llegada de los pedidos o la demanda que la empresa tienen y
tienen siempre los mismos valores. Para determinar cuál sería la demanda diaria se
observó la demanda de las primeras 11 semanas de este año, de cada semana se
extrajo la demanda de estos productos y finalmente se promediaron dichos valores
dando como resultado la siguiente demanda por producto:
Tabla 30.
Demanda de cada producto.
Producto Demanda diaria
Torta de zanahoria 4 tortas
Brownies 6 bandejas de 24 brownies cada una
Torta de amapola 2 tortas
Birthday cake 2 tortas
60
Dado que se tiene el mismo valor de demanda todos los días, se crean este número
de entidades cada vez que se realiza la simulación y se las transfieren directamente
a la estación de preparación. Se tiene un total de 14 entidades cada día.
Para las estaciones se utilizó un servidor por estación excepto en la estación de
preparación, la cual tiene 2 servidores: uno para la operaria encargada de realizar
la torta de zanahoria y birthday cake y otro para la operaria que realiza los brownies
y la torta de amapola. Lo anterior se realizó para facilitar la llegada de las entidades
a cada una de las estaciones de preparación. Los tiempos de distribución cambian
dependiendo del producto que esté llegando al servidor.
La capacidad del servidor de torta de zanahoria y de birthday cake es de 2 operarios,
mientras que la del servidor de brownies y torta de amapola es de 1 operario. Lo
anterior se debe a que actualmente se cuenta con 3 operarias y al inicio del día 2
se enfocan en la realización de la mezcla de torta de zanahoria y la salsa de la
decoración mientras la tercera operaria se encarga de preparar los brownies y la
torta de amapola. La lógica de llegada de las entidades es la siguiente: primero
llegan las entidades de torta de zanahoria y de brownies a sus respectivos
servidores, una vez no haya más entidades de cada una llegan las entidades de
birthday cake y torta de amapola a sus respectivos servidores.
El horno es capaz de hornear todos los productos a tiempo, por esta razón su
capacidad es lo suficientemente grande para que todas las entidades quepan al
mismo tiempo. El tiempo de horneado cambia dependiendo de la entidad que esté
llegando. Una vez los productos salen del horno se almacenan en una fila imaginaria
que simula el reposo de los productos en los portadores de bandejas, cuando todos
los productos se hayan salido del horno se transfieren al servidor de decoración.
El servidor de decoración cuenta con 1 solo operario dado que actualmente solo
una operaria se encuentra capacitada para decorar, los tiempos de decoración
cambia de acuerdo con la entidad que llega.
61
Cuando los productos terminan de ser decorados pasan al último servidor
correspondiente al de empaquetado, este servidor también cuenta con un único
operario dado que en este punto una operaria se encuentra en la estación de
decoración y la otra se encuentra haciendo aseo a la planta de producción. Los
tiempos de empaque cambian dependiendo de la entidad que llegue.
Al correr el modelo se observó un tiempo promedio de simulación de 9,0057 horas,
este tiempo es justamente el tiempo de producción que busca ser disminuido. Con
el modelo inicial creado, se procede a verificarlo y validarlo.
8.3.2.3 Verificación y validación
Para corroborar que el modelo sea una fiel representación del sistema real, es
necesario verificarlo y validarlo. Para la verificación del modelo se habló con el jefe
de producción de la empresa, se le explico el funcionamiento del modelo y de los
supuestos realizados y se concluyó que el modelo si funciona con la misma lógica
con la que la planta de producción lo hace, por lo tanto, al tener el aval del jefe de
producción el modelo esta verificado.
Hay varias formas de validar un modelo, el método que se utilizó en este caso
consiste en utilizar el valor recolectado del promedio del tiempo de producción y
mediante una prueba de hipótesis evaluar si el modelo y el sistema real se
comportan estadísticamente igual. La prueba de hipótesis utilizada es la siguiente:
𝐻0: 𝐸[𝑇𝑃] = 9 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝐻1: 𝐸[𝑇𝑃] ≠ 9 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
Donde TP es la variable ‘Tiempo de producción’ del modelo y el promedio del tiempo
de producción recolectado fue de 9 horas. Para rechazar o aceptar 𝐻0 se utiliza el
siguiente estadístico de prueba:
|𝑇0| = |�̅� − 𝜇0
𝑆
√𝑛
|
62
Donde �̅� corresponde al promedio de las réplicas del modelo, 𝜇0 es el valor del
promedio recolectado del sistema real, 𝑆 es la desviación estándar de las réplicas y
𝑛 es el número de replicas utilizado. En este caso particular se utilizaron 25 réplicas
y el valor obtenido de 𝑇0 = 0.457.
Finalmente se compara el estadístico de prueba con un t critico 𝑡1−𝛼
2,𝑛−1, si el valor
del estadístico de prueba es mayor al t critico se rechaza 𝐻0 y se concluye que el
modelo es inadecuado y deben realizarse mejoras para representar correctamente
el sistema real. El valor de t critico obtenido es de 2,06, por lo tanto, no se rechaza
𝐻0 y se concluye que el modelo es una adecuada representación del sistema real.
8.3.3 Evaluación del modelo de balanceo de línea
Con el modelo de simulación de la situación actual debidamente creado se puede
evaluar el impacto que implementar el balanceo de línea tendría. Para esto, se creó
un nuevo modelo simulando el funcionamiento de balance de línea, se extrajeron
los valores del tiempo de producción y mediante CRN se evaluó si existe diferencia
estadística entre la alternativa propuesta y el modelo de simulación.
La línea de producción consta de las siguientes estaciones:
• Preparación
• Horneado
• Decoración
• Empaquetado
A cada una de estas estaciones se las denomino tarea A, B, C y D respectivamente.
El resultado del balanceo de línea obtenido es el siguiente:
Tabla 31.
Resultados balanceo de línea.
Operaria 1 Operaria 2 Operaria 3
Producto Torta de zanahoria Birthday cake Torta de amapola Brownies
63
Estación I A A, B, C, D
A, B
Estación II B, C, D D
Se observa entonces como la capacitación de operarias es esencial para poder
llevar a cabo esta alternativa de solución, lo que se busca es que cada operaria se
encargue de los productos expuestos en la tabla y realice las tareas presentes en
ambas estaciones o en la misma estación como es el caso de la torta de amapola y
el birthday cake.
Asumiendo una capacitación previa de las operarias se simulo el balanceo de línea
y se extrajo los tiempos promedio de producción de los productos. Para determinar
si estadísticamente son diferentes respecto al modelo inicial se realizó CRN. El
intervalo de confianza esta dado por
𝐼𝐶 = �̅� ± 𝑡𝛼2
,𝑅−1∗
𝑆𝐷
√𝑅
Donde �̅� es el promedio de la diferencia entre los valores obtenidos con el modelo
inicial y la alternativa de solución, R es el número de replicas y 𝑆𝐷 es la desviación
estándar.
Al simular el balanceo de línea se obtuvo un tiempo de producción promedio de 7.63
horas dando una diferencia de 1.37 horas menos que el tiempo de producción del
modelo original. Al realizar el análisis CRN de las 25 réplicas de esta alternativa de
solución se obtuvo un intervalo de confianza de
𝐼𝐶 = (1.335 ; 1.411)
Como en el intervalo de confianza no se encuentra el cero se puede decir que existe
una diferencia estadística entre los tiempos de producción del modelo original y los
tiempos de producción del modelo con el balanceo de línea. Lo anterior indica una
viabilidad de esta alternativa, la única condición necesaria para realizarlo es la
capacitación de operarias mencionado previamente.
64
8.4 SISTEMA CONWIP
El objetivo de esta alternativa es determinar el comportamiento del sistema si fuera
un sistema pull y tener un número constante de unidades en el sistema que
maximicen la tasa de salida y minimicen el tiempo en el sistema. Lo anterior se
define como WIP crítico y está definido como:
𝑊0 = 𝑇0 ∗ 𝑅𝑏
Donde 𝑇0 corresponde a la suma de los tiempos de cada estación y 𝑅𝑏 es la tasa
del cuello de botella.
Para cada producto se realizó iteraciones del WIP en el sistema, se determinó su
tiempo en el sistema y la tasa de salida que tendría el sistema. Adicionalmente se
encontró el WIP crítico mencionado anteriormente. A continuación, se presenta la
información obtenida:
Tabla 32.
WIP crítico para torta de zanahoria.
Torta de zanahoria
WIP TS (Minutos) TH (unidades/minuto) Incremento porcentual
1 88,75 0,011
2 102,5 0,020 73%
3 116,25 0,026 32%
4 130 0,031 19%
5 143,75 0,035 13%
6 157,5 0,038 10%
7 171,25 0,041 7%
8 185 0,043 6%
9 198,75 0,045 5%
10 212,5 0,047 4%
Rb T0 W0
0.014 88.75 1.26
65
Tabla 33.
WIP crítico para brownies.
Brownies
WIP TS (Minutos) TH (unidades/minuto) Incremento porcentual
1 52,83 0,019
2 61,67 0,032 71%
3 70,50 0,043 31%
4 79,33 0,050 18%
5 88,17 0,057 12%
6 97,00 0,062 9%
7 105,83 0,066 7%
8 114,67 0,070 5%
9 123,50 0,073 4%
10 132,33 0,076 4%
Rb T0 W0
0,0113 52,83 5,98
Tabla 34.
WIP crítico para torta de amapola.
Torta de amapola
WIP TS (Minutos) TH (unidades/minuto) Incremento porcentual
1 91 0,011
2 116 0,017 57%
3 141 0,021 23%
4 166 0,024 13%
5 191 0,026 9%
6 216 0,028 6%
7 241 0,029 5%
8 266 0,030 4%
9 291 0,031 3%
10 316 0,032 2%
Rb T0 W0
0,0166 91 1,51
66
Tabla 35.
WIP crítico para birthday cake.
Birthday cake
WIP TS (Minutos) TH (unidades/minuto) Incremento porcentual
1 69,00 0,014
2 99,00 0,020 39%
3 129,00 0,023 15%
4 159,00 0,025 8%
5 189,00 0,026 5%
6 219,00 0,027 4%
7 249,00 0,028 3%
8 279,00 0,029 2%
9 123,50 0,073 154%
10 132,33 0,076 4%
Rb T0 W0
0,0166 69 1,15
Dado que para se está hablando de unidades enteras, el WIP crítico se debe
redondear a un número entero para que sea viable. En este orden de ideas se
presenta el WIP crítico de cada producto:
Tabla 36.
WIP crítico de cada producto.
Producto WIP crítico
Torta de zanahoria 2
Torta de amapola 2
Birthday cake 2
Brownies 1
67
De igual forma se presenta los gráficos de tiempo en el sistema y tasa salida para
todos los productos:
Figura 17. Tiempo en el sistema.
Figura 18. Tasa de salida.
Para determinar el impacto que esta alternativa podría tener se realiza un nuevo
modelo de simulación con el control de piso realizado, se determina mediante CRN
si existe una diferencia significativa entre el tiempo de producción del modelo
original y este modelo. El intervalo de confianza se determina como
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 2 4 6 8 10 12
Min
uto
s
WIP
Tiempo en el sistema
Torta de zanahoria
Brownies
Birthday Cake
Torta de amapola
0,000
0,010
0,020
0,030
0,040
0,050
0,060
0,070
0,080
0 2 4 6 8 10 12
Min
uto
WIP
Tasa de salida
Torta de zanahoria
Brownies
Torta de amapola
Birthday cake
68
𝐼𝐶 = �̅� ± 𝑡𝛼2
,𝑅−1∗
𝑆𝐷
√𝑅
Y el resultado obtenido es
𝐼𝐶 = (0.6119; 0.6644)
Como el intervalo de confianza no contiene el cero se puede decir que
estadísticamente las medias si son diferentes y la solución generaría un impacto
considerable.
8.5 CONCLUSIÓN ETAPA IMPLEMENTAR
Para resumir lo realizado en esta etapa se presentan las alternativas de solución
propuestas y una matriz que relaciona el impacto que cada alternativa tiene con
respecto a las causas raíces. Se recuerda que las causas raíces encontradas en la
etapa Analizar fueron
• Operarias no capacitadas para realizar todas las actividades de la línea de
producción
• Proceso de producción no estandarizado
• Línea de producción desbalanceada
Las alternativas de solución propuestas para estas causas raíces son
• Capacitación de operarias
• Estandarización de procesos
• Balancear la línea de producción
• Producción como sistema CONWIP
La matriz que muestra el impacto de cada alternativa sobre las causas raíces se
presenta a continuación:
Tabla 37.
Matriz de impacto.
69
Alternativa/ Causa
raíz
Operarias no
capacitadas
Proceso no
estandarizado
Línea de producción
desbalanceada
Capacitación de
operarias
X
Estandarización de
procesos
X
Balanceo de línea X
Producción como
sistema CONWIP
X
Para determinar que alternativa es la mejor entre balanceo de línea y producción
como CONWIP, se compara el resultado obtenido con ambos modelos. El tiempo
promedio de producción del modelo de balanceo de línea es de 7.63, por otro lado,
el tiempo promedio del modelo CONWIP es 8.36 horas. Al realizar CRN entre ambos
tiempos se obtuvo un intervalo de confianza
𝐼𝐶 = (−0.70; −0.76)
Lo que indica que si existe una diferencia significativa entre ambos tiempos por lo
que el balanceo de línea beneficiaria en mayor medida al tiempo de producción. Por
lo tanto, se escoge como alternativa el balance de línea.
70
9 ETAPA CONTROLAR
El objetivo de esta etapa es establecer medidas que permitan asegurar que las
alternativas de solución propuesta sean efectivas. Lo anterior busca garantizar
soluciones de largo plazo y no temporales. Además de asegurar soluciones de largo
plazo, se busca estar preparado para cualquier eventualidad que se pueda
presentar en la línea de producción y tener un protocolo de respuesta ante dicha
situación.
9.1 CONTROL DE TIEMPO DE PRODUCCIÓN DIARIO Y DE
PRODUCTIVIDAD DIARIA
Se conoce que la alternativa de balanceo de línea genera unos tiempos de
producción menores, para realizar un seguimiento del tiempo de producción y
garantizar que su disminución sea de largo plazo sin disminuir la productividad se
utilizaran una hoja de verificación de tiempo de producción de cada producto y de
la cantidad producida. El formato propuesto es el que se presenta a continuación:
Tabla 38.
Formato de hoja de verificación para tiempo de producción.
Fecha Producto Cantidad Hora de
inicio
Hora de
finalización
Tiempo de
producción
Antes de iniciar la producción de cierto producto las operarias anotaran en el formato
presentado anteriormente toda la información corresponde hasta la columna “hora
de inicio”. Cuando la producción de dicho producto haya finalizado se registrarán
71
las 2 últimas columnas, con esto se llevará control del tiempo que toma producir
cierta cantidad de cualquier producto.
Con los tiempos de producción registrados en el formato de hoja, se realizará un
gráfico de control para observar el comportamiento del tiempo a lo largo del mes
para cada producto. Este gráfico contará con el tiempo que usualmente se utiliza en
producir cierta cantidad de productos como límite superior y se tendrá el tiempo
actual de producción utilizado para producir dichas unidades. A manera de Figura
se presenta un ejemplo de gráfico de control para la torta de zanahoria, se recuerda
que se está hablando de 4 gráficos de control en total, uno por cada producto:
Figura 19. Modelo de gráfico de control.
Para establecer el límite de control superior, se recolectarán datos del tiempo de
producción de cada producto por un mes, el mes siguiente se utilizarán los datos
recolectados el anterior mes como límite superior. Este proceso es iterativo
indicando que cada mes se actualizara el límite de control superior con los tiempos
del mes anterior.
En caso de que el tiempo de producción se salga del límite de control superior
establecido se hará uso de la herramienta de los 5 por qué para encontrar las causas
0
1
2
3
4
5
6
7
0 2 4 6 8 10 12
Ho
ras
Número de tortas producidas
Torta de zanahoria
Tiempo usual de producción
Tiempo actual de producción
72
que generaron que el tiempo de producción se eleve. La idea de utilizar esta
herramienta es encontrar cuál de las causas raíces están generando el problema,
esto puede ser la falta de capacitación, falta de estandarización de procesos o un
desbalanceo de línea, sin embargo, esto debe ser corroborado con este análisis.
La metodología consiste en la indagación exhaustiva sobres los problemas que se
presenten en la línea de producción. La primera pregunta para plantearse es:
¿Qué generó hoy que el tiempo de producción sea mayor al límite?
Las siguientes preguntas se construyen con base a las respuestas anteriores hasta
llegar a la raíz del problema. No necesariamente deben ser 5 preguntas, pueden
ser más si el problema lo requiere. La dinámica del uso de esta herramienta se
presenta a continuación:
Tabla 39.
Funcionamiento de la herramienta 5 por qué.
Pregunta Respuesta
¿Qué generó hoy que el tiempo de producción sea mayor al límite? Razón 1
¿Por qué se generó la razón 1? Razón 2
¿Por qué se generó la razón 2? Razón 3
¿Por qué se generó la razón 3? Razón 4
¿Por qué se generó la razón 4? Razón 5
9.2 CONTROL DE LOS PROCESOS DENTRO DE LA LÍNEA DE
PRODUCCIÓN
Con el control de las alternativas propuestas definidos, se proponen controles para
factores que se pueden presentar día a día en la planta que se deberían tener en
cuenta para evitar retrasos en la producción diaria:
• Dejar lista la materia prima a utilizar el día siguiente en las estaciones que lo
requieran: Un primer control sugiere que cada día al terminar todo el proceso
de producción se deje lista en las estaciones que lo necesiten (usualmente
preparación, decoración y empaquetado) la materia prima y materiales a
73
utilizar al siguiente día, esto asegura llevar un control diario sobre el
inventario y además agilizar el inicio de la producción. La plantilla que se
propone para llevar el seguimiento del inventario es:
Tabla 40.
Formato de hoja para seguimiento de inventario de materia prima.
Fecha Materia prima
/ material
utilizado
Cantidad Estación en la
que se va a
utilizar
Inventario
restante
¿El inventario
restante es
menor al punto
de reorden?
En la última casilla se determinará si se reabastecer de inventario de dicha
materia prima o material utilizado.
• Tener plantillas de la receta de cada producto en las estaciones de
preparación, horneado y decoración: Dado que se busca implementar la
capacitación de operarias para poder llevar a cabo el balanceo de línea, se
propone la ubicación de cartillas con la receta de cada uno de los productos
en cada una de las estaciones, de esta manera se busca minimizar el número
de lotes desperdiciados ya que se tendría la información de cada producto a
la mano. Un ejemplo de la cartilla para las recetas se expone a continuación:
74
Figura 20. Ejemplo de cartilla para receta.
• Ubicar un termómetro dentro del horno y de las neveras: Lo que se busca
con esto es garantizar el correcto funcionamiento del horno y de las neveras
donde se almacenan materias primas y productos terminados para garantizar
que los productos se encuentren a la temperatura correcta. Cada producto
requiere una temperatura especifica de cocción y de almacenamiento y con
el termómetro se garantizará que se esté utilizando la temperatura ideal.
• Tener un tablero con la información de producción diaria: En un tablero
escribir el día anterior justo después de alistar la materia prima y los
materiales en las estaciones que lo necesiten la producción del día siguiente
e ir actualizando el tablero a medida que un producto se haya producido, de
esta manera se tendrá un seguimiento preciso de la producción diaria y se
evitaran unidades faltantes. Un ejemplo del tablero es el presentado en la
tabla 41:
Tabla 41.
Ejemplo de tablero para escribir las unidades a producir.
75
Productos por producir Productos que se han producido
5 tortas de zanahoria
7 bandejas de brownies
3 birthday cake
2 tortas de amapola
2 tortas de zanahoria
1 bandeja de brownies
• Llevar un control diario sobre los implementos de trabajo a utilizar: Al igual
que en la materia prima y los materiales, se propone al final del día dejar
alistando los gorros, guantes y tapabocas a utilizar al día siguiente, de esta
manera se tiene un control del inventario de estos elementos y se puede
ordenar con anterioridad cuando se encuentren menos que el punto de
reorden establecido. El formato de hoja sugerido es bastante similar al de
seguimiento de inventarios:
Tabla 42.
Formato para seguimiento de inventario elementos de trabajo.
Fecha Elemento de
trabajo
Cantidad Inventario
restante
¿El inventario
restante es
menor al punto
de reorden?
76
10 CONCLUSIONES
En este documento se presentó la implementación y aplicación de la metodología
Lean Six Sigma y ciclo DMAIC para disminuir el tiempo de producción diario de
LUISA Postres sin afectar negativamente su productividad. Haciendo uso de las 5
fases presentes en el ciclo DMAIC se pudo tener un mejor entendimiento del
problema y dar soluciones acertadas.
Para dar cumplimiento con los objetivos de este trabajo de grado se utilizaron
herramientas de ingeniería industrial como análisis de varianzas, pruebas de
hipótesis, intervalos de confianza, simulación de modelos, análisis de entrada de
datos, evaluación estadística de alternativas, hojas de verificación y gráficos de
control.
En primer lugar, se definió el problema haciendo uso de varios elementos de la
metodología Six Sigma, con la definición de la problemática planteada se procedió
a realizar una toma de datos que permiten tener una idea numérica de la situación,
se analizaron dichos datos y se determinaron lo que causaba la problemática. Con
el conocimiento de las causas raíces se propusieron 3 alternativas de solución, se
evaluó su impacto y se escogió la solución más integral que ataque las causas
raíces encontradas: estandarizar el proceso mediante un balanceo de línea y previa
capacitación a operarios. Finalmente, se propusieron métodos de control para
verificar si la solución realmente es válida y puede ser implementada por un periodo
largo de tiempo.
Con los datos recolectados se creó un modelo de simulación que refleje el
comportamiento de la línea de producción, con esto se busca evaluar el impacto de
las alternativas con mayor facilidad y ver si son estadísticamente diferentes o no. El
modelo no contempla todas las actividades de las operarias como los son la hora
de almuerzo o las pausas activas, además, el modelo funciona con una demanda
constante calculada como el promedio de la demanda semanal de las primeras 11
semanas de este año. En la realidad, la demanda fluctúa día a día levemente.
77
Con el modelo verificado y validado se generó el escenario del balanceo de línea y
mediante CRN se evaluó si la media del tiempo de producción diario del modelo
original es estadísticamente diferente a la media del tiempo de producción del
modelo con el balanceo de línea implementado.
Los resultados obtenidos fueron que estadísticamente ambos tiempos si son
diferentes pasando de una media de 9.005 horas a una media de 7.63 horas
obteniendo una línea de producción con un tiempo de 1.37 horas menor.
Por otro lado, el presente trabajo de grado deja a la empresa LUISA Postres un
análisis de su proceso de producción junto con un balance de línea que podría
mejorar el tiempo de producción si la empresa decide implementarlo.
Como trabajo futuro es necesario evaluar el impacto real que el balanceo de línea
propuesto tendría en la planta de producción. Si los resultados obtenidos no son los
deseados, es necesario formular un modelo de simulación más robusto, con nuevos
tiempos de producción y simular nuevamente el escenario de balanceo de línea.
Este proceso puede considerarse como algoritmo a seguir dar solución a la
problemática que la empresa tiene actualmente.
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REFERENCIAS
Guerrero, V. (2019). ¿Qué es six sigma? http://leansolutions.co/que-es-six-sigma/ Schz, M. (2015). Value Stream Mapping. https://es.slideshare.net/zymarody/mapeo-de-valor-vsm Torres, F. (2020). Fase de analizar metodología DMAIC. Learn-us-east-1-prod-fleet01-xythos.s3.amazonaws.com Visual Paradigm Online. (n.d.). Visual Paradigm. https://online.visual-paradigm.com/es/ Wikipedia. (2020). DMAIC. https://es.wikipedia.org/wiki/DMAIC
