I
FACULTAD DE INGENIERIA
Carrera de Ingeniería Industrial
REDUCCION DE TIEMPOS DE PRODUCCION EN EL AREA DE INYECCION DE MARCADORES
MEDIANTE LA CAPACITACION A OPERARIOS
Tesis para Optar el Título Profesional de Ingeniero
Industrial
MORI QUIROZ, UMBERTO
PALIAN GARCIA, JESUS GRABIEL
Asesor:
Ing. Flores Marín, Darío
Lima – Perú
2017
II
JURADO DE LA SUSTENTACION ORAL
……………….……………………
Presidente
……………….……………………
Jurado 1
……………….……………………
Jurado 2
_________________________________________________
Entregado el: 29/11/2017 Aprobado por:
……………….……………………… ……………….………………………
Graduando 1 Asesor de Tesis
……………….……………………… ……………….………………………
Graduando 2 Asesor de Tesis
III
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD
Nosotros, Umberto Mori Quiroz, identificado con DNI Nº 40624069 Bachiller del
Programa Académico de la Carrera de Ingeniería industrial y comercial de la Facultad
de Ingeniería de la Universidad San Ignacio de Loyola, y Jesus Grabriel Palian Garcia,
identificado con DNI Nº 41828426 Bachiller del Programa Académico de la Carrera de
Ingeniería industrial de la Facultad de Ingeniería de la Universidad San Ignacio de
Loyola, presentamos nuestras tesis titulada:
El impacto de la capacitación de los operarios del área de inyección en la reducción
de los tiempos de producción.
Declaramos en honor a la verdad, que el trabajo de tesis es de nuestra autoría; que los
datos, los resultados y su análisis e interpretación, constituyen nuestro aporte. Todas
las referencias han sido debidamente consultadas y reconocidas en la investigación.
En tal sentido, asumimos la responsabilidad que corresponda ante cualquier falsedad
u ocultamiento de la información aportada. Por todas las afirmaciones, ratificamos lo
expresado, a través de nuestras firmas correspondiente.
Lima, Diciembre del 2017
…………………………..………… ……………………………………….
Umberto Mori Quiroz Jesus Grabiel Palian Garcia
DNI N° 40624069 DNI N° 41828426
IV
EPÍGRAFE No es posible resolver los problemas de hoy con las soluciones de ayer. (Roger Van Oech, 2012)
V
INDICE DE CONTENIDOS
Pag.
RESUMEN 3
ABSTRACT 4
INTRODUCCIÓN 5
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 6
FORMULACION DEL PROBLEMA 8
Problema General 8
Problemas Específicos 8
MARCO REFERENCIAL 9
Antecedentes Nacionales 9
Antecedentes Internacionales 10
Estado del arte 12
Marco teórico 14
Paradigmas. 14
Producción Industrial. 14
Optimización de procesos. 14
PHVA Ciclo Deming. 15
Toma de tiempos. 16
Estudio de movimientos. 17
Industria del Plástico. 17
Inyectora. 18
Unidad de inyección. 19
Unidad de cierre. 19
Unidad de control. 19
Molde. 20
Inyección. 20
Cambio de color. 21
Ciclo de inyección. 21
Plástico. 21
Termoplásticos. 22
Diagrama de operaciones de procesos (DOP). 22
Diagrama de actividades del proceso (DAP). 22
Metodología single minute exchange of die (SMED). 22
Herramientas de calidad – 5S. 26
Método 6M. 27
Teorema de Chebyshev. 28
VI
Regla Empírica. 29
OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN 30
Objetivo General 30
Objetivos Específicos 30
JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 31
Justificación Teórica 31
Justificación Práctica 31
Justificación Social 32
HIPÓTESIS 33
Hipótesis general 33
Hipótesis específicas 33
MATRIZ DE CONSISTENCIA 34
MARCO METODOLÓGICO 35
Metodología 35
Etapa 1 – Observar y conocer el proceso de inyección de plástico. 35
Etapa 2 – Reunir información básica disponible de la empresa. 39
Etapa 3 – Revisar y analizar información. 39
Etapa 4 – Aplicar diseño de experimento: Capacitación. 39
VARIABLES 46
Variable independiente 46
Variable dependiente 46
INSTRUMENTOS – INGENIERÍA INDUSTRIAL 47
POBLACIÓN 57
Requisitos para la capacitación 57
MUESTRA 57
UNIDAD DE ANÁLISIS 57
INSTRUMENTO 58
Procedimiento 59
MÉTODO DE ANÁLISIS 61
RESULTADOS 62
Análisis de cambio de color 64
AMEF o FMEA del proceso de Cambio de Color 83
Resultado de la mejora en el cambio de color 85
Análisis del ciclo de inyección 86
AMEF o FMEA del proceso del Ciclo de Inyección 93
Resultado de la mejora en el ciclo de inyección 94
Correlación tiempo Vs Capacitación 95
VII
DISCUSIÓN 97
ANÁLISIS FINANCIERO 98
CONCLUSIONES 99
RECOMENDACIONES 102
SUGERENCIAS 103
REFERENCIAS 104
VIII
INDICE DE ILUSTRACIONES
Pag.
Ilustración 1 Diagrama crítico para el proceso de inyección 6
Ilustración 2: Unidad de inyección 19
Ilustración 3: Moldeo de piezas. 20
Ilustración 4: Vista de sección del molde. 20
Ilustración 5: Flujo del proceso de inyección de plástico. 35
Ilustración 6: Diagrama de operación de cambio de molde. 37
Ilustración 7: Diagrama de operación de cambio de color 38
Ilustración 8 Partes del producto Marcador Fiesta 45 47
Ilustración 9: Producto final Marcador Fiesta 45 48
Ilustración 10: Comparativo de producción por componentes de la línea 45. 49
Ilustración 11: Pareto de fallas en la línea 45. 50
Ilustración 12: Motivos del incremento del ciclo de inyección. 52
Ilustración 13: Variación en el tiempo del ciclo de inyección. 53
Ilustración 14: Tiempo de ciclo ampliado. 53
Ilustración 15: Herramienta usada para determinar la calidad. 55
Ilustración 16: Ubicación del proceso de inyección dentro de la empresa en estudio. 56
Ilustración 17: Formato para registro de fallas. 59
Ilustración 18: Flujo del proceso y tiempo de cambio de color. 62
Ilustración 19: Flujo de proceso del ciclo de inyección. 63
Ilustración 20: Comportamiento del tiempo de cambio de color sin capacitación con
datos atípicos. 65
Ilustración 21: Comportamiento del tiempo de cambio de color sin capacitación sin
datos atípicos. 66
Ilustración 22: Serie de tiempo de minutos con cambio de color sin capacitación. 67
Ilustración 23: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color sin
capacitación. 68
Ilustración 24: Cuadro de control estadístico sin capacitación retirando las causas
asignables problemas de capacitación. 69
Ilustración 25: Capacidad de proceso de cambio de color sin capacitación. 70
Ilustración 26: Comportamiento de los tiempos de cambio de color luego de la primera
capacitación con datos atípicos. 71
Ilustración 27: Comportamiento de tiempo de cambio de color en la primera
capacitación sin datos atípicos. 72
IX
Ilustración 28: Serie de tiempo de minutos con cambio de color en la primera
capacitación. 73
Ilustración 29: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color en la
primera capacitación 74
Ilustración 30: Cuadro de control estadístico en la primera capacitación retirando las
causas asignables. 75
Ilustración 31: Capacidad del proceso de cambio de color en la primera capacitación 76
Ilustración 32: Comportamiento del tiempo de cambio de color con la segunda
capacitación con datos atípicos 77
Ilustración 33: Comportamiento del tiempo de cambio de color con la segunda
capacitación sin datos atípicos 78
Ilustración 34: Serie de tiempo de cambio de color con la segunda capacitación. 79
Ilustración 35: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color en la
segunda capacitación con causas asignables. 80
Ilustración 36: Cuadro de control estadístico de minutos de cambio de color en la
segunda capacitación sin causas asignables. 81
Ilustración 37: Capacidad del proceso de cambio de color luego de la segunda
capacitación. 82
Ilustración 38: Flujo del proceso mejorado del cambio de color. 85
Ilustración 398: Comportamiento del tiempo de ciclo de inyección con la primera
capacitación con datos atípicos. 87
Ilustración 409: Comportamiento del tiempo de ciclo de inyección con la primera
capacitación sin datos atípicos. 88
Ilustración 41: Serie de tiempo del ciclo de inyección con la primera capacitación. 89
Ilustración 42: Cuadro de control estadístico del ciclo de inyección con la primera
capacitación sin causas asignables. 90
Ilustración 43: Capacidad del proceso del ciclo de inyección con la primera
capacitación. 91
Ilustración 44: Capacidad del proceso del ciclo de inyección con la segunda
capacitación. 92
Ilustración 45: Flujo del proceso mejorado del ciclo de inyección. 94
Ilustración 46: Correlación entre el tiempo de capacitación y el tiempo de cambio de
color. 96
Ilustración 47: Diferencia de procesos de cambio de color. 100
Ilustración 48: Diferencia de procesos del ciclo de inyección. 101
X
INDICE DE TABLAS
Pag.
Tabla 1: Características de una pieza inyectada de calidad 12
Tabla 2: Matriz de consistencia. 34
Tabla 3: Calificaciones de operadores en la primera capacitación. 42
Tabla 4: Resultado de evaluaciones del personal en la segunda capacitación. 44
Tabla 5: Actividades revisadas en la capacitación. 45
Tabla 6: Comparativo de tiempo de ciclo de inyección por componentes de línea 45. 49
Tabla 7: Abreviaturas de fallas 51
Tabla 8: Ciclo sugerido, probado y aprobado por el fabricante. 54
Tabla 9: Modos de fallas y análisis de efectos FMEA. 58
Tabla 10: tabla de Análisis de modo de Falla para el cambio de color. 84
Tabla 11: Análisis de modo de falla para el ciclo de inyección. 93
Tabla 12: Resultado de evaluaciones del personal en la segunda capacitación. 95
Tabla 13: Análisis Financiero. 98
XI
INDICE DE ANEXOS
Pag.
Anexo 1: Cronograma de actividades. 106
Anexo 2: Presupuesto. 107
Anexo 3: Orden de trabajo. 108
Anexo 4: Registro de control de máquina (FMEA). 109
XII
DEDICATORIA La presente tesis está dedicada a nuestras familias que confiaron mucho más en nosotros que nosotros mismos.
Umberto Mori
La presente tesis está dedicada a mi señora madre María García Díaz, en retribución a su esfuerzo, mentora humildemente sabia y llena de amor.
Jesus Palian
3
RESUMEN
Esta tesis desea conocer el impacto que tiene la capacitación del personal del área de
inyección en la reducción de tiempos de producción. Actualmente la empresa en
estudio perteneciente al rubro plástico, está incrementando sus ventas, como
consecuencia requiere optimizar los procesos de tal manera que se aproveche la
capacidad disponible de las instalaciones, infraestructura y equipos. Luego de
recopilar datos acerca de las principales causas de retardos se concluyó que existe
un alto índice de paralizaciones debido al desconocimiento teórico por parte del
personal operativo en el proceso de inyección, la falta de técnicas y procedimientos
estándar para realizar las regulaciones y cambio de artículo.
Luego de analizar y revisar datos, se determina que la línea de mayor
producción es la del Marcador 45, la que está compuesta por cuerpo, tapa y botón;
encontrándose en la tapa el cuello de botella del proceso.
Con estos datos se crea el primer plan de capacitación, se mide el impacto de
estos resultados y se concluye que la capacitación fue muy general puesto que los
resultados en planta no fueron los esperados. Esto sirvió para modelar una segunda
capacitación, en la que tiene como objetivo que los operadores se enfoquen en temas
puntuales del proceso de inyección.
Finalmente, con los resultados podemos concluir que existe un impacto
positivo en la disminución del tiempo de producción. Estableciéndose como una
necesidad dentro de la empresa en estudio.
Palabras Clave: moldeo por inyección, plástico, capacitación del personal,
optimización del proceso, regulación de molde, cambio de color.
4
ABSTRACT
This thesis wants to know the impact that the worker training injection area has in the
reduction of production times. Currently, the company under study belongs to the
plastic sector, is increasing its sales, as a consequence it requires optimizing the
processes in such a way that it takes advantage of the available capacity of the
facilities, infrastructure and equipment. After gathering data about the main causes of
delays, it was concluded that there is a high rate of stoppages due to lack of knowledge
of the injection process, the lack of standard techniques and procedures to carry out
the regulations and change the article.
After analyzing the data it was found the line with the highest production is that
of marker 45, which is composed of barrel, cap and button; the bottleneck of the
process is found on the cap.
With these data, the first training plan is created, the impact of these results is
measured and it is concluded that the training was very general since the results at the
plan were not as expected. This served to model a second training, in which the
objective is that operators focus on specific issues of the injection process.
Finally, with the results we can conclude that there is a positive impact on the
decrease of production time. Establishing that the necessary training within the study
company.
Keywords: injection molding, plastic, worker training, process optimization, mold
regulation, color change.
5
INTRODUCCIÓN
La evolución del plástico no se ha detenido desde su aparición al final del siglo XVIII,
convirtiéndose en un material de consumo masivo desde los años 70s. La producción
de artículos de plástico en el mundo se ha incrementado exponencialmente y su uso
abarca áreas desde la ingeniería aeroespacial hasta la medicina. El perfeccionamiento
del proceso de moldeo del plástico, denominado inyección, avanza de la mano con la
innovación tecnológica mejorando las técnicas de obtención de artículos plásticos. La
optimización de los procesos requiere identificar los problemas y la proporción del
impacto en la productividad, siendo el grado de conocimiento del proceso y las
técnicas de trabajo fundamentales para el uso adecuado de la tecnología y para lograr
los objetivos productivos.
Actualmente en el Perú las empresas industriales encargadas de elaborar
productos a base del procesamiento de polímeros son pequeñas en comparación con
países como Colombia, Chile o México y casi minúsculas en comparación a las de
Europa y Asia. Aunque, se ha observado un crecimiento constante a causa del
incremento en la demanda por los productos plásticos, aun así, esta alza sigue siendo
lenta debido al poco conocimiento y la pobre tecnificación de los procesos productivos,
es por ello que en varios casos el costo que genera la importación es menor al costo
de la fabricación local.
Es importante resaltar que en el Perú existen pocas entidades que brinden
capacitación en el proceso de plastificación, por lo que no se atiende a la demanda
adecuada de personal con formación en estos temas. La incorporación de personal
con experiencia en campo propicia ciertos errores de procedimientos que han sido
adquiridos empíricamente desde la industria de origen. Esta realidad obliga a crear
programas de capacitación dentro de las empresas donde el adiestramiento juega un
rol importante no solo para el beneficio de la industria, sino también para el desarrollo
de la persona.